Seminar Nasional dalam Rangka Dies Natalis ke-45 UNS Tahun 2021
“Membangun Sinergi antar Perguruan Tinggi dan Industri Pertanian dalam
Rangka Implementasi Merdeka Belajar Kampus Merdeka”
Pertumbuhan dan Kualitas Kentang (Solanum tuberosum L.) Varietas Medians
pada Berbagai Dosis Pemberian Pupuk Nitrogen
Anis Rosyidah
Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Islam Malang
Abstrak
Pertumbuhan, hasil dan kualitas kentang sangat dipengaruhi oleh ketersediaan unsur hara di dalam tanah. Nitrogen (N) adalah nutrisi tanaman yang sangat dinamis, sehingga aplikasinya merupakan tantangan dalam budidaya kentang olahan. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan dosis pupuk nitrogen yang mampu menghasilkan umbi dengan hasil tinggi dan memiliki kadar pati yang tinggi. Penelitian dilakukan secara eksperimen di lahan petani Desa Sumberejo – Batu pada ketinggian 690 m dari permukaan laut. Empat perlakuan dosis pemupukan nitrogen diterapkan , yaitu: dosis 40, 80, 120, 160 N kg ha-1. Setiap perlakuan
dalam diulang enam kali. Sumber pupuk nitrogen yang digunakan berasal dari ZA. Pemberian pupuk ZA dilakukan 2 kali, yaitu: bersamaan waktu tanam dan 35 hari setelah tanam. Dalam percobaan ini menggunakan varietas Medians. Hasil penelitian menunjukkan bahwa secara umum dengan meningkatnya dosis pupuk N maka tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun dan klorofil total akan meningkat, meskipun antara dosis 120 dan 160 N kg ha-1 tidak berbeda nyata. Meningkatnya pemberian pupuk N menyebabkan kadar air umbi semakin berkurang dan bobot kering umbi meningkat. Pemberian pupuk nitrogen dosis 115 kg ha-1 merupakan dosis optimal untuk menghasilkan umbi konsumsi dan kadar pati umbi yang maksimal. Hasil umbi konsumsi yang diperoleh sebesar 33.82 ton ha-1 dan kadar pati 16.33%.
Kata kunci: Nitrogen; pertumbuhan; hasil; kualitas; Solanum tuberosum L.
Pendahuluan
Kentang (Solanum tuberosum L.) merupakan salah satu tanaman sayuran terpenting dunia. Keberadaan kentang sebagai bahan pangan, saat ini berkembang dan dikonsumsi sebagai produk segar maupun produk olahan sehingga dapat dimanfaatkan sebagai diversifikasi pangan. Keberadaan dataran tinggi saat ini semakin terbatas, sebagai akibat alih fungsi lahan dan merosotnya produktivitas lahan, sehingga dataran medium dapat dijadikan alternatif untuk budidaya kentang (Rosyidah et al., 2013).
Wilayah dataran medium di Indonesia sangat luas. Dataran medium mempunyai suhu yang relatif lebih tinggi dibandingkan dataran tinggi, sehingga akan menurunkan pertumbuhan, hasil dan kualitas umbi yang dihasilkan. Penurunan hasil dan kualitas tersebut salah satunya disebabkan oleh berkurangnya laju fotosintesis sebagai akibat dari terhambatnya translokasi asimilat ke umbi sehingga umbi yang dihasilkan menjadi kecil. Selain itu pengubahan sukrosa menjadi pati rendah dan sebagai akibat dari serangan penyakit layu bakteri Ralstonia solanacearum. (Rosyidah et al., 2013; Rossana et al., 2014).
Pertumbuhan tanaman dipengaruhi oleh faktor genetik dan faktor lingkungan. Selanjutnya pertumbuhan tanaman akan menentukan hasil dan kualitas tanaman yang dihasilkan. Sampai saat ini manipulasi lingkungan yang sudah dilakukan untuk budidaya kentang di dataran medium adalah: pemilihan genotip, pemberian mikroba sebagai agen hayati, penggunaan bahan organik kotoran ayam, jerami padi untuk mulsa, aplikasi limbah brokoli sebagai senyawa biofumigan untuk mengurangi serangan Ralstonia solanacearum, aplikasi paclobutrazol untuk mengatur alokasi fotosintat dan aplikasi dosis pupuk kalium untuk meningkatkan umbi. (Rosyidah, et al, 2013; 2014; 2019).
Ketersediaan unsur hara dalam tanah akan menentukan pertumbuhan tanaman. Nitrogen merupakan salah satu unsur esensial yang merupakan komponen struktural penting berbagai protein. Nitrogen adalah unsur hara tanaman yang sangat dinamis. Kekurangan atau kelebihan pupuk nitrogen yang diberikan ke tanaman akan berpengaruh terhadap pertumbuhan, hasil serta kualitas umbi. Pemberian pupuk nitrogen yang tidak terkendali menyebabkan efisiensi penyerapan tanaman rendah, hal tersebut sebagai akibat tanaman kentang mempunyai sistem perakaran yang dangkal sehingga hara nitrogen banyak yang tidak termanfaatkan (Moreno, et al., 2003; Neumann et al., 2012). Abbasi et al., 2005; Fontes, et al., 2010 menyampaikan, kelebihan pupuk nitrogen pada tanaman menyebabkan penumpukan bahan kering pada bagian tanaman lain selain umbi, meningkatkan pertumbuhan daun, tertundanya deferensiasi umbi, periode bulking umbi tertunda, sehingga hasil umbi dan bahan kering umbi berkurang dan spesific gravity rendah. Saeedi (2007) menambahkan bahwa, penyerapan nitrogen yang rendah selain menghasilkan umbi yang rendah juga mengurangi besarnya umbi sebagai akibat kecilnya luas daun, waktu inisiasi umbi yang pendek, tingginya kadar air umbi yang pada akhirnya kadar pati yang terbentuk menjadi rendah.
Upaya untuk meningkatkan pertumbuhan, hasil dan kualitas kentang di dataran medium ditentukan oleh jumlah pupuk nitrogen yang diberikan ke tanaman (Fageria dan Baligar, 2005). Selain itu, keadaan lahan dan musim menjadi faktor penentu dalam menentukan
kebutuhan pupuk nitrogen. Saat ini rekomendasi pemupukan untuk kentang olahan yang spesifik lokasi belum tersedia, sedangkan kebutuhan pupuk nitrogen antara kentang sayur dan kentang olahan berbeda. Untuk menjawab tantangan tersebut, maka penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan dosis pupuk nitrogen yang mampu menghasilkan umbi dengan hasil tinggi dan memiliki kadar pati yang tinggi.
Metodologi
Penelitian dilaksanakan di lahan petani Desa Sumberejo Kecamatan Batu. Ketinggian tempat 690 m dari permukaan laut, tekstur tanah liat, kelembaban udara rata-rata 89%. Dalam penelitian ini varietas kentang yang digunakan adalah Medians.
Alat yang digunakan: timbangan analitik, gelas ukur, sprayer, meteran, oven, jangka sorong, beker glass, pipet tetes, kertas saring, buret, spektrofotometer, labu takar, corong, klorofilmeter SPAD Minolta 502, pipet volumetri serta alat-alat untuk analisis kandungan pati (karbohidrat) umbi kentang. Bahan yang digunakan adalah: bibit kentang varietas Medians, pupuk kotoran ayam (C/N = 12), mulsa jerami padi, furadan, limbah brokoli, paclobutrazol, bactocyn, pupuk ZA, SP-36, KCl serta bahan-bahan kimia yang dibutuhkan untuk analisis kandungan pati umbi kentang.
A. Pelaksanaan penelitian
Penelitian dilakukan di lahan petani. Rancangan Acak Kelompok (RAK) sederhana digunakan dalam penelitian ini. Perlakuan yang digunakan adalah empat dosis pupuk nitrogen dari sumber ZA, terdiri dari 4 level: D1 = 40 , 80, 120 dan 160 N kg ha-1 setara
dengan (. Setiap perlakuan diulang 6 kali dan terdapat 5 sampel tanaman.
Asal bibit kentang berasal dari G1 yg mempunyai tunas ± 2 cm dengan bobot 20 - 30 g/umbi. Pemberian pupuk kotoran ayam dilakukan dengan menebarkan secara merata pada guludan. Dosis yang digunakan 15 t ha-1, diberikan 10 hari sebelum tanam. Rajangan limbah brokoli diberikan dengan dosis 5 t ha-1,diberikan 1 minggu sebelum tanam. Penanaman dilakukan menggunakan jarak tanam 30 x 60 cm. Pemberian pupuk dasar berupa (1/2 dosis N (ZA) sesuai perlakuan, SP-36 100 kg ha-1 dan K2O 75 kg ha-1) dan sebagai pupuk susulan
diberikan saat tanaman berumur 35 hari setelah tanam (1/2 dosis N (Za) ,SP-36 50 kg ha-1 dan K2O 75 kg ha-1). Penyiraman dilakukan dengan cara digembor. Jerami padi diberikan dengan
hari setelah tanam. Pemberian Paclobutrazol dilakukan untuk menyeimbangkan pertumbuhan vegetatif dan pembesaran stolon, disemprotkan pada seluruh organ tanaman secara merata. Konsentrasi yang digunakan 0.2 g l-1, volume semprot 15 ml per tanaman saat tanaman berumur 28 hari setelah tanam. Penyemprotan dilakukan pada seluruh daun secara merata.
Variabel pengamatan yang dilakukan pada percobaan ini meliputi: tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun, klorofil total, bobot segar umbi per hektar, kadar air umbi, bobot kering umbi, kadar pati, dan berat jenis umbi.
B. Analisis data
Data dianalisis dengan uji F sesuai dengan rancangan yang digunakan, apabila terdapat pengaruh nyata dilanjutkan dengan uji BNJ pada taraf 5%. Analisis regresi digunakan untuk mengetahui dosis pupuk optimal menggunakan minitab 16.
Hasil dan Pembahasan
Hasil penelitian diketahui bahwa pemberian dosis pupuk nitrogen yang berbeda memberikan pengaruh yang nyata terhadap semua variabel pengamatan: tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun, klorofil total dan specific gravity. Tabel 1 menunjukkan bahwa pemberian dosis pupuk nitrogen yang semakin tinggi sampai dosis 120 kg N ha-1 cenderung
menghasilkan tinggi tanaman, jumlah daun dan luas daun pada umur 71 hari setelah tanam yang lebih tinggi meskipun tidak berbeda nyata dengan pemberian dosis 160 kg N ha-1. Hal
tersebut mengindikasikan bahwa apabila dosis pupuk nitrogen ditingkatkan dari 120 ke 160 kg N ha-1 maka tidak akan memberikan hasil yang berbeda nyata. Moller et al., (2007) menyampaikan bahwa pemupukan N yang tepat sangat penting untuk mengoptimalkan pertumbuhan vegetatif tanaman termasuk tinggi tanaman, jumlah daun dan luas daun. Dengan bertambahnya tinggi tanaman maka jumlah daun dan luas daun juga akan meningkat. Semakin meningkatnya dosis pupuk N sampai juga meningkatkan klorofil total. Hal tersebut terjadi karena N adalah komponen utama dalam sintesis asam nukleat, protein dan klorofil. Nitrogen berfungsi sebagai pembentuk klorofil yang berperan penting dalam proses fotosintesis. Semakin tinggi pemberian nitrogen (sampai batas optimum nya) maka jumlah klorofil akan meningkat, yang berakibat pada meningkatnya laju fotosintesis (Najm et al., 2012). Laju fotosintesis yang meningkat akan dihasilkan fotosintat yang lebih banyak. Fotosintat tersebut dimanfaatkan sebagaisumber energi untuk terbentuknya organ vegetatif
tanaman dan sebagaian disimpan untuk pembesaran umbi (Napitupulu et al.,2010; Rosyidah
et al., 2019).
Tabel 1. Tinggi Tanaman, Jumlah Daun, Luas Daun, Klorofil dan Spesific gravity Dosis Pupuk N (kg ha-1) Tinggi Tanaman (cm) Jumlah Daun (helai) Luas Daun (cm2) Klorofil (SU) Spesific gravity (g cc -1) 40 18,72 a 135,00 a 4673,55 a 50,96 a 0,80 a 80 19,31 a 150,58 a 5971,00 a 51,23 ab 0,83 a 120 25,88 b 213,83 b 9687,79 b 54,32 c 0,97 b 160 23,23 ab 176,25 ab 7343,61 ab 52,02 ab 0,85 a BNJ 5% 5,6 63,9 2881,7 2,4 0,10
Catatan: Angka – angka yang didampingi huruf yang berbeda dalam kolom yang sama menunjukkan berbeda nyata pada uji BNJ %.
Pada pengamatan spesific gravity didapatkan bahwa pada dosis N 120 kg N ha-1 menghasilkan nilai yang nyata lebih tinggi dibandingkan perlakuan lainnya. Terdapat kecenderungan semakin rendah dosis N sampai dosis 120 kg N ha-1, maka spesific gravity semakin rendah demikian juga saat dosis pupuk N ditambah dari 120 menjadi 160 kg N ha-1.
Fageria dan Baligar (2005) menyatakan bahwa spesific gravity berhubungan dengan bahan padatan yang membentuk umbi, semakin besar bahan padat umbi maka semakin besar nilai
spesific gravity.
Gambar 1 menunjukkan hasil analisis kadar air dan bahan kering umbi saat panen. Semakin meningkat pemberian dosis N sampai 120 kg N ha-1 menghasilkan kadar umbi yang semakin rendah, sedangkan bobot kering umbi semakin besar. Kadar air yang rendah didapatkan pada pemberian dosis N 160 kg N ha-1 yang tidak berbeda nyata dengan dosis 120 kg N ha-1 yaitu masing-masing 76.43% dan 76.76%. Sedangkan Kadar bahan kering didapatkan masing-masing 23.57% dan 23.24%.
Umbi kentang yang akan dijadikan kentang olahan setidaknya harus mempunyai kadar air yang rendah dan bahan kering yang tinggi. Kadar bahan kering yang baik untuk kentang olahan minimal 16.7% dan kadar air 83.3%. Kadar air yang rendah dan bahan kering yang tinggi diperlukan untuk kentang olahan.
Umbi kentang yang mempunyai spesific gravity tinggi biasanya mempnyai kadar pati yang tinggi juga. Asgar et al., (2011), mengemukakan bahwa pada umur pemanenan yang cukup maka kadar pati umbi akan semakin tinggi. Bertambahnuya umur panen pada tanaman kentang berakibat pada lamanya proses bulking sehingga umbi yang dihasilkan juga semakin besar dan kandungan pati akan meningkat. Bertambahnya fase bulking ini juga disebabkan oleh kecukupan pupuk nitrogen.
A B
Gambar 2. Hubungan Dosis PupukN dengan Bobot Umbi Konsumsi (A) dan Hubungan Dosis Pupuk N dengan Kadar Pati (B)
Gambar 2A memperlihatkan bahwa semakin banyak dosis pupuk N yang diberikan sampai dosis 120 kg N ha-1 maka hasil umbi layak kondumsi akan meningkat, selanjutnya
apabila dosis N ditambahkan maka hasil umbi akan turun. Dari persamaan Y= -0.002591 x2
+ 0.5914 x + 5.075 didapatkan dosis pupuk N optimum 114.12 kg N ha-1 yang dapat memberikan hasil umbi maksimal 38.82 ton ha-1. Gambar 2B menunjukkan semakin banyak
dosis pupuk N yang diberikan sampai dosis 120 kg N ha-1 maka kadar pati umbi semakin meningkat, selanjutnya apabila dosis N ditambahkan maka hasil umbi akan turun. Dari persamaan Y= -0.001030 x2 + 0.2379 x + 2.602 didapatkan dosis pupuk N optimum 115.48 kg N ha-1 yang dapat memberikan kadar pati maksimal 16.33%.
Kesimpulan dan Saran
Aplikasi pupuk nitrogen dengan dosis 114.12 kg N ha-1 dan 115.48 kg N ha-1 atau setara dengan 115 kg N ha-1 adalah dosis optimal untuk menghasilkan umbi kentang
Y= -0.002591 x2 + 0.5914 x + 5.075
R2 = 0.898 YY= -0.001030 x
2 + 0.2379 x + 2.602
konsumsi dan kadar pati umbi dengan hasil umbi saat panen sebesar 38.82 ton ha-1 dan kadar
pati 16.33%. Aplikasi pupuk nitrogen dari sumber pupuk Za dengan dosis 547.62 kg ha-1
dapat dipertimbangkan untuk meningkatkan hasil dan kualitas dalam budidaya kentang olahan.
Ucapan Terima kasih
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Kementerian Riset dan Teknologi / Badan Riset dan Inovasi Nasional atas dukungan hibah penelitian PTUPT, kepada Avif dan Aufa yang telah membantu penelitian.
Daftar pustaka
Abbasi, A., Tobeh, A., Zakariya, A. R., Hosseinzadeh, A., & Aghazadeh, A. (2005). Study of N intake and efficiency in potato tubers at different N fertilizer levels. Proceedings of 9th International Agriculture and Plant Breeding Conference. University of Tehran. pp: 143.
Asgar, A., Rahayu, S.T., Kusman, & Sofiari E. (2011). Uji kualitas umbi beberapa klon kentang untuk keripik. J.Hort. 21(1):51-59.
Asandhi, A. A., & Kusdibyo. (2004). Waktu panen dan penyimpanan pasca panen untuk mempertahankan mutu umbi kentang olahan. Jurnal Ilmu Pertanian 11(1):51 – 62. Fageria, N.K., & Baligar, V.C. (2005). Enhancing nitrogen use efficiency in crop plants.
Advances in Agronomy. 88: 97-185.
Fontes, P. C. R., Braun, H., Bussato, C., & Cecon, P. R. (2010). Economic optimum nitrogen fertilization rates and nitrogen fertilization rate effects on tuber characteristic of potato cultivars. Potato Res., 53 :167 – 179.
Hamdani, J. S. (2016). Pengaruh jenis mulsa terhadap pertumbuhan dan hasil tiga kultivar kentang (Solanum tuberosum L.) yang ditanam di dataran medium. J. Agron. Indonesia. 37 (1):14-20.
Moreno, A., Moreno, M. M, Ribas, F., & Cabello, M J. (2003). Influence of nitrogen fertilizer on grain yield of barley (Hordeum vulgare L.) under irrigated conditions.
Spanish J. Agr. Ress., 1: 91-100.
Muleta, H.D., & Mosisa, C. A. (2019). Role of nitrogen on potato production: A Review.
Journal of plant sciences. 7(2): 36-42 .
Napitupulu, D dan L. Winarto. (2010). Pengaruh Pemberian Pupuk N dan K terhadap Pertumbuhan dan Produksi Bawang Merah. Hortikultura 20 (1) : 27-35.
Njam A A, Haj Sayed Hadi, Fazeli M R, Darzi M T and Rahi A. (2012). Effect of integrated management of nitrogen fertilizer and cattle manure on the leaf chlorophyll, yield and tuber glycoalkaloids of Agria Potato. Commun. Soil Sci. Plant Anal 43 (6):912-23.
Neumann, A., & Torstensson, G. H. (2012). Nitrogen and phosporus leaching losses from potatoes with different harvest times and following crops. Field crop Res., 133: 130-138.
Rossanna, M., Mustafa, B., & Eny, L. (2014). The effectiveness of paclobutrazol and organic fertilizer for the growth and yield of potatoes in medium plain. International Journal of Scientific &Technology Research. 3(7): 101–108.
Rosyidah, A., Tatik, W., A. Laief, A., & Dawam, M. (2013). Enhancement in effectiveness of antagonistic microbes by means of microbial combination to control Ralstonia
solanacearum on Potato planted in middle latitude. J .Agrivita. 35 (2): 174-183
Rosyidah, A., & Djuhari. (2014). The Increase in Effectiveness of Broccoli waste as Bio – Fumigant to Control Ralstonia solanacearum on Tomato (Solanum lycopersicum L.).
Journal of Biology Agriculture and Healthcare. 4(24):85-90
Rosyidah, A., Rose,N.S.H,. (2019). Response of Potato (Solanum tuberosum L.) in Medium Plains to Antagonistic Microbes and Potassium Fertilizers Proceedings of 5th
International Conference on Food, Agriculture and Natural Resources. p.107-113.
2019.
Saeedi, M. (2007). Study of effect of tuber size and N fertilizer on potato growth indices and its tubers quantity and quality. M.Sc. Thesis. University of Mohagheghe Ardabili, Ardabil, Iran, pp: 119.
