AKTIVITAS BEBERAPA PROSES FISIOLOGIS TANAMAN KAKAO
MUDA DI LAPANG PADA BERBAGAI NAUNGAN BUATAN
SOME PROCESS PHYSIOLOGICAL ACTIVITY OF JUVENIL COCOA
CROP IN FIELD AT VARIOUS OF SHADING
Nasaruddin1), Yunus Musa1), dan Muh. Askari Kuruseng2)
1) Dosen Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian & Kehutanan UNHAS. 2) Dosen Sekolah Tinggi penyuluhan Pertanian (STPP) Gowa
ABSTRAK
Penelitian bertujuan untuk mempelajari pengaruh naungan terhadap pertumbuhan dan aktivitas beberapa proses fisiologis tanaman kakao muda di pertanaman. Penelitian dilaksanakan di Fakultas pertanian dan Kehutanan Unhas yang berlansung dari Juli sampai September 2004. Penelitian disusun dalam bentuk percobaan berdasarkan pola Rancangan Acak Kelompok dengan 5 perlakuan yaitu : Tanaman kakao tanpa naungan. Naungan net hitam, Naungan plastik putih, Naungan Krey bambu dan Naungan anyaman bambu (gamacca). Hasil Percobaan memperlihatkan bahwa jenis naungan plastik putih memperlihatkan aktivitas fisiologi tanaman kakao muda yang lebih baik khususnya pada fotosintesis, dan mampu mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman kakao muda di pertanaman.
Kata Kunci: Aktivitas fisiologis, Tanaman kakao, Naungan.
ABSTRACT
Research aim to learn the influence of shading to growth and activity of some physiological process of juvenil cocoa crop in field. Research executed in Faculty of Agriculture and Forestry Unhas, from July until September 2004. Research was arranged to randomized complete design, with 5 treatment, that is: cacao crop without shading, black net shading, white plastic shading, bamboo krey shading and bamboo matting (gamacca) shading. Result of experiment revealed that type of white plastic shading showed the activity of better young cacao crop physiology specially at photosynthesis, and able to support the growth and young cacao crop growth in field.
Key words: Physiological activity, cocoa, shading.
PENDAHULUAN
Kakao (Theobroma cacao L.) merupakan tanaman perkebunan yang dewasa ini mendapat perhatian besar karena termasuk salah satu komoditas penting bagi perekonomian negara serta
komoditas yang dapat meningkatkan pendapatan dan kesejahteraan petani
menjadi 610.876 hektar. Dengan demikian terjadi perluasan areal sebesar 522.161 hektar selama kurun waktu 10 tahun atau rata-rata sebesar 52,26% setiap tahun (Dinas Perdagangan Sulawesi Selatan, 2000). Berdasarkan luas tanaman kakao di Sulawesi Selatan sebagai daerah penghasilan kakao terbesar di Indonesia saat ini mencapai sekitar 63 % produk kakao di Indonesia. Luas pertanaman kakao di Sulawesi Selatan sampai tahun 2002 mencapai 240.785 Ha dan sebagian besar (98%) dalam bentuk perkebunan rakyat. Produksi kakao Sulawesi Selatan sampai tahun 2002 mencapai 213.754 ton dengan volume ekspor 204.366 ton (Nasaruddin, 2002).
Dalam rangka pencapaian produktivitas kakao diperlukan suatu teknik budidaya yang tepat. Seringkali produktivitas yang diperoleh rendah disebabkan oleh terhambatnya pertumbuhan awal tanaman akibat intensitas cahaya yang diterima di lapangan pada awal pertanaman tidak optimal untuk kakao muda, hal ini menyebabkan laju pertumbuhan dan perkembangan tanaman kurang optimal. Faktor lingkungan dan penerapan teknik budidaya sangat mempengaruhi pertumbuhan awal tanaman yang pada gilirannya akan mempengaruhi pertumbuhan dan produksi. Tanaman kakao dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik apabila ditanam pada kondisi ekologis yang sesuai. Salah satu faktor lingkungan yang berperan penting terhadap pertumbuhan dan aktivitas fisiologi tanaman kakao yakni intensitas cahaya matahari yang diterima oleh tanaman. Kebutuhan cahaya matahari (intensitas cahaya matahari) pada tanaman kakao tergantung pada umur tanaman. Kebutuhan intensitas cahaya matahari berangsur-angsur meningkat sesuai dengan peningkatan umur tanaman (Nasaruddin, 2002). Dengan adanya perbedaan tingkat kebutuhan intensitas
cahaya matahari, maka diperlukan suatu teknik budidaya yang dapat menunjang aktivitas fisiologi tanaman sehingga mampu mendukung pertumbuhan tanaman kakao muda.
Naungan merupakan salah satu aspek budidaya yang mempunyai peranan penting dalam sistem pengelolaan tanaman kakao. Naungan pada tanaman kakao akan mempengaruhi iklim mikro, khususnya dalam hal penerimaan cahaya matahari, suhu, kelembaban udara, angin, pertumbuhan gulma, dan sruktur tanah. Tanaman kakao membutuhkan tingkat penyinaran yang optimal, hal ini akan berpengaruh terhadap proses fososintesis dan aktivitas stomata. Naungan pada tanaman kakao ada yang bersifat sementara dan tetap. Kebanyakan di kebun-kebun pembibitan mempergunakan tanaman penaung untuk menaungi tanaman kakao tersebut, hal ini akan menyebabkan terjadinya persaingan antar tanaman penaung dengan tanaman kakao baik dalam penerimaan cahaya matahari, unsur hara, air dan sebagainya. Untuk mengatasi hal tersebut diperlukan suatu jenis penaung buatan yang dapat menaungi tanaman kakao muda dan tidak merugikan kondisi ekologis disekitar pertanaman. Peranan aspek ekologis terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman kakao merupakan hal penting yang harus diperhatikan, mengingat aspek tersebut sangat mempengaruhi aktivitas fisiologi tanaman kakao.
Berdasarkan uraian di atas, maka dilaksanakan penelitian mengenai berbagai jenis naungan terhadap pertumbuhan dan beberapa aktivitas fisiologi tanaman kakao muda yang baru dipindahkan ke pertanaman.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh naungan terhadap pertumbuhan dan aktivitas beberapa proses fisiologis tanaman kakao muda di pertanaman.
BAHAN DAN METODE
Penelitian dilaksanakan dalam bentuk percobaan di Fakultas Pertanian dan Kehutanan Universitas Hasanuddin, Makassar. Berlangsung dari Juli sampai September 2004.
Bahan-bahan yang digunakan adalah bibit tanaman kakao (Jenis Forastero) berumur ±4 bulan, tanah, pasir, pupuk kandang, paranet hitam, plastik putih, bambu, dan gamacca yang digunakan sebagai bahan naungan. Untuk mengukur aktifitas beberap proses fisiologis tanaman digunakan Fortable fotosintesis system (CID 230)
Percobaan dilaksanakan dengan menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang terdiri dari lima perlakuan yaitu ; Kakao tanpa naungan. (K0 ), Naungan net hitam.(K1 ), Naungan plastik putih (K2 ), Naungan Krey bambu (K3) dan Naungan gamacca (K4 ).Setiap perlakuan terdiri atas 3 ulangan, setiap ulangan 4 unit sehingga terdapat 60 unit pengamatan
Sebelum penanaman tanaman terlebih dahulu dibuat lubang tanam sedalam ± 40 cm berbentuk persegi (30 x 30 cm) dengan jarak tanam 2m x 2m. Setelah dibuatkan lubang tanam, setiap lubang dijenuhkan dengan air.Terdapat empat jenis naungan yang disiapkan yaitu naungan dari paranet berwarna hitam, plastik putih, bambu dan anyaman kulit bambu (gamacca), setiap jenis naungan dipotong-potong dengan ukuran 1m x 1m, yang akan menaungi tanaman kakao pada bagian atas dan sisi-sisi kiri dan kanan yang kemungkinan terkena cahaya matahari langsung. Rangka naungan berukuran 80 cm x 80 cm dan tinggi 80
cm yang terbuat dari kayu. Lubang tanaman berisi media campuran yang terdiri dari tanah, pupuk kandang dan pasir dengan perbandingan 1 : 1 : 1 . tanah yang akan digunakan sebagai media tanam dicampurkan dengan pupuk kandang dan pasir hingga merata lalu dimasukkan sebagai ke dalam lubang tanam, kemudian bibit dimasukkan dan kembali ditimbun dengan media campuran tersebut sampai rata dengan permukaan tanah, lalu disiram. penanaman dilakukan pada pagi hari.
Pada penelitian ini akan diamati pertumbuhan dan beberapa proses fisiologi tanaman. Pengamatan pertumbuhan tanaman :
1. Total luas daun tanaman (cm) yang dihitung sekali dalam 1 bulan dengan rumus (Nasaruddin, 2003) :
BPD
LD = X LKS BKS
Dimana:
BPD = berat proyeksi daun LKS = luas kertas standar BKS = berat kertas standar
2. Aktivitas fisiologis tanaman yang diamati dengan menggunakan fortable fotosintesis sistem (CID 230) meliputi: Fotesintesis (mmol m -2s-1), Transpirasi (milmol m-2s-1), CO2 Internal (ppm), Konduktan stomata (milmol m-2s-1)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Total Luas Daun (cm2)
(132.58 cm2) tetapi berbeda tidak nyata dengan perlakuan lainnya.
Tabel 1. Total Luas Daun Tanaman Kakao (cm2) Pada Berbagai Jenis Naungan Umur 92 HST.
Perlakuan Rataan hasil
Kontrol (K0) 132.58b Paranet Hitam (K1) 234.64ab Plastik Putih (K2) 263.33a Bambu (k3) 242.29a Gamacca (K4) 256.22a Keterangan : Angka-angka yang Diikuti Oleh
Huruf yang Sama Berarti Berbeda
Tidak Nyata pada Taraf Uji BNT0.05
Nilai pembanding 28.91
Fotosintesis
Hasil Uji BNT0.05 pada Tabel 2 menunjukkan bahwa naungan Plastik Putih (K2) memberikan rata-rata nilai fotosintesis yang tertinggi (21.76 mmol m -2
s-1) dan berbeda nyata dengan Kontrol (Ko) 12.74 mmol m-2s-1, Paranet hitam (K1) 16.4 mmol m-2s-1 dan Krey Bambu (K3) 17.27 mmol m-2s-1 tetapi berbeda tidak nyata dengan perlakuan Gamacca (K4) 18.13 mmol m-2s-1
Tabel 2. Rata-rata Nilai Fotosintesis Tanaman Kakao (mmol m-2s-1) Pada Berbagai Jenis Naungan Umur 92 HST.
Perlakuan Rataan hasil
Kontrol (K0) 12.74c Paranet Hitam (K1) 16.4bc Plastik Putih (K2) 21.76a Krey Bambu (k3) 17.27b Gamacca (K4) 18.13ab Keterangan : Angka-angka yang Diikuti
Oleh Huruf yang Sama Berarti Berbeda Tidak Nyata pada Taraf Uji BNT0.05 Nilai pembanding 4.08
Konduktan Stomata
Perlakuan berbagai jenis naungan berpengaruh tidak nyata terhadap konduktan stomata daun. Rata-rata konduktan stomata disajikan pada Gambar 1
Gambar 1. Diagram Batang Rata-rata Nilai Konduktan Stomata (milmol m-2s-1) Pada Berbagai Jenis naungan Umur 92 HST Gambar 1 menunjukkan bahwa jenis naungan Gamacca (K4) memberikan rata-rata nilai konduktan stomata tertinggi yaitu 169.71 milmol m-2s-1 sedangkan kontrol (K0) memberikan rata-rata nilai konduktan stomata terendah yaitu 119.15 milmol m-2s-1
Transpirasi
Perlakuan berbagai jenis naungan berpengaruh tidak nyata terhadap laju transpirasi. Gambar 2 menunjukkan bahwa Kontrol (K0) memberikan rata-rata nilai transpirasi tertinggi yaitu 4.47 milmol m-2s-1 sedangkan jenis naungan bambu (K3) memberikan rata-rata nilai terendah yaitu 3.59 milmol m-2s-1
Gambar 2. Diagram Batang Rata-rata Nilai Transpirasi (milmol m -2
s-1) Pada Berbagai Jenis naungan Umur 92 HST
CO2 Internal
Hasil Uji BNT0.05 pada Tabel 6 menunjukkan bahwa naungan Tanpa Kontrol (K0) memberikan rata-rata nilai CO2 Internal yang tertinggi (375.27 ppm) dan berbeda nyata dengan Krey Bambu (K3) 244.56 ppm , Paranet hitam (K1) 300.69 ppm dan Plastik Putih (K2) 252.54 ppm tetapi berbeda tidak nyata dengan perlakuan Gamacca (K4) 365.93 ppm.
Tabel 6. Rata-rata Nilai CO2 Internal Tanaman Kakao (ppm) Pada Berbagai Jenis Naungan Umur 92 HST.
Perlakuan Rataan hasil
Kontrol (K0) 375.27a Paranet (K1) 300.69bc Plastik Putih (k2) 252.54bc Krey Bambu (K3) 244.56c Gamacca (K4) 365.93a Keterangan : Angka-angka yang Diikuti Oleh
Huruf yang Sama Berarti Berbeda Tidak Nyata pada Taraf Uji BNT0.05 Nilai
pembanding 62.45
Pembahasan
Tanaman kakao merupakan salah satu kelompok tanaman C3 yang membutuhkan intensitas cahaya yang berbeda selama masa pertumbuhannya. Oleh karena itu telah dilakukan upaya pengelolaan terhadap tanaman kakao muda hingga dewasa agar diperoleh pertumbuhan yang optimal, salah satunya adalah pemberian naungan dengan tujuan untuk mengatur intensitas penyinaran sesuai dengan kebutuhan tanaman kakao muda. Hasil praktik lapang menunjukkan bahwa tanaman kakao muda dengan pemberian naungan memperlihatkan pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan pada pertumbuhan tanaman kakao tanpa naungan. Ini menunjukkan bahwa, tanaman kakao muda tidak tahan terhadap penyinaran penuh dan membutuhkan tingkat intensitas cahaya matahari tertentu selama masa pertumbuhannya. Menurut Nasaruddin (2002), tanaman kakao muda dalam pertumbuhannya memerlukan intensitas cahaya rendah, tanaman yang berumur 3-4 bulan membutuhkan sekitar 35%-40% intensitas cahaya matahari dan berangsur-angsur meningkat sejalan dengan peningkatan unur tanaman. Makin tua umur tanaman makin tinggi tingkat kebutuhan cahaya matahari dan sebaliknya makin muda tanaman kebutuhan intensitas cahaya semakin rendah.
Naungan plastik putih (K2) memperlihatkan aktivitas fisiologi khususnya fotosintesis yang lebih tinggi (21,76 mm m-2s-1) dibanding perlakuan lainnya. Tingginya aktivitas fotosintesis pada jenis naungan plastik putih mempengaruhi tingginya pertumbuhan tanaman. Hal ini disebabkan karena naungan plastik putih mampu memfilter radiasi surya baik terhadap kuantitasnya maupun terhadap kualitasnya sehingga penerimaan intensitas cahaya di
pertanaman mampu mengoptimalkan pertumbuhan tanaman kakao muda. Naungan kaca / plastik putih dapat menahan kehilangan kalor dari dalam keluar naungan, pada malam hari radiasi pantulan dalam bentuk gelombang panjang dari permukaan bumi akan terhalangi sehingga suhu pada tajuk tanaman kakao di bawah naungan lebih tinggi dibanding diluar naungan sedangkan pada siang tidak terlalu panas. Naungan plastik juga dapat merubah unsur-unsur cuaca/ iklim lainnya terutama suhu udara, kelembaban, evapotraspirasi dan kosentrasi karbodioksida. Pada umumnya naungan kaca / plastik dapat memanaskan radiasi surya hanya pada panjang gelombang 0,320 – 2.800 µm. Hanya sedikit radiasi ultra violet yang dapat menembus kaca / plastik tersebut (Anonim, 2002). Radiasi surya yang tiba di permukaan kaca / plastik tidak semua dapat diteruskan oleh tanaman tetapi sebagian diserap dan dipantulkan kembali. Penerimaan intensitas cahaya matahari yang optimal akan mempengaruhi aktivitas fotosintesis. Menurut Nasaruddin (2002), pada kondisi cahaya penuh nilai fotosintesis aktif rasio (PAR) pada permukaan daun mencapai 500 – 1500 mmol m-2 s-1 dan intensitas cahaya efektif untuk fotosintesis optimum tanaman kakao pada intensitas cahaya 200 – 750 mmol m-2s-1. Intensitas cahaya yang optimal akan mempengaruhi aktivitas stomata untuk menyerap CO2, makin tinggi intensitas cahaya matahari yang diterima oleh permukaan daun tanaman, maka jumlah absorpsi CO2 relatif makin tinggi pada kondisi jumlah curah hujan cukup, tetapi pada intensitas cahaya matahari diatas 50% absorpsi CO2 mulai konstan (Nasaruddin, 2002).
Tingginya aktivitas fotosintsis juga dipengaruhi oleh suhu di sekitar pertanaman. Suhu akan meningkatkan perkembangan tanaman sampai pada batas tertentu. Suhu optimum untuk fotosintesis
tergantung pada jenis tanaman dan kondisi lingkungan tempat tumbuhnya. Untuk tanaman kakao kisaran suhu optimum antara 26oC-32oC. Peningkatan suhu dalam batas tertentu akan merangsang bukaan stomata untuk menyerap CO2 ke dalam mesofil daun. CO2 merupakan bahan baku sintesis karbohidrat, kekurangan CO2 akan menyebabkan penurunan laju fotosintesis. Menurut Lakitan (1995) bahwa kandungan CO2 di udara kurang lebih 335 ppm dan menunjukkan peningkatan konsentrasi CO2 secara konsisten. Peningkatan konsentrasi CO2 secara konsisten memacu laju fotosintesis, kecuali jika stomata menutup. Peningkatan CO2 akan menghabat fotorespirasi. Perlu di ingat bahwa pada tingkat cahaya rendah konsentrasi CO2 antar sel dapat menjadi faktor pengendali yang utama, namun pada tingkat cahaya tinggi respon langsung terhadap cahaya dapat melebihi kebutuhan pemenuhan CO2 untuk fotosintesis dan menyebabkan konsentrasi CO2 meningkat (Salisbury dan Ross, 1995).
kemungkinan menyebabkan stomata menutup atau membuka lebih lebar, tergantung pada spesis atau faktor lain. Stomata membuka karena meningkatnya pencahayaan (dalam batas tertentu) dan peningkatan cahaya menaikkan suhu daun sehingga air menguap lebih cepat naiknya suhu membuat udara mampu membawa lebih banyak kelembaban sehingga transpirasi meningkat dan akan mempengaruhi bukaan stomata (Salisbury dan Ross, 1995).
Berbagai faktor lingkungan seperti suhu, intensitas cahaya, ketersediaan air, CO2 dan sebagainya memperngaruhi laju fotosintesis tumbuhan dan ketersediaanya dibutuhkan dalam jumlah tertentu sesuai dengan kebutuhan jenis tanaman untuk mengoptimalkan pertumbuhan dan produksi.
Tanaman kakao muda tanpa naungan (K0) memperlihatkan aktivitas fotosintesis terendah yaitu 12,74 mmol m -2
s-1 hal ini mempengaruhi rendahnya pertumbuhan tanaman kakao muda di pertanaman baik pada tinggi tanaman (16,08cm), jumlah daun (11,33 helai ), diameter batang (0,24 cm) dan total luas daun (132,59 cm2).
Rendahnya aktivitas fotosintesis pada tanaman kakao muda tanpa naungan disebabkan karena tidak optimalnya penerimaan intensitas cahaya pada awal pertanaman sehingga hal ini akan mempengaruhi kondisi lingkungan di sekitar pertanaman, khususnya suhu, ketersediaan CO2, kelembaban dan sebagainya . hal ini akan mempengaruhi aktivitas fisiologi tanaman. Penerimaan intensitas cahaya matahari penuh dan terus menerus menyebabkan terjadinya kenaikan suhu secara tidak terkontrol di sekitar pertanaman. Menurut Anonim (2001) bahwa, suhu yang sangat tinggi kecepatan molekul berjalan sangat cepat sehingga enzim dan biokatalisator lainnya akan rusak, jaringan tanaman akan mati apabila suhu mencapai diatas 40oC. Suhu
tinggi di atas optimal akan merusak tanaman dengan mengacau arus respirasi dan absorpsi air. Bila suhu udara meningkat laju transpirasi meningkat karena terjadi penurunan uap dari udara yang hangat dan suhu daun yang tinggi. Tingginya laju transpirasi pada tanaman kakao tanpa naungan (4,47 milmol m-2s-1) menyebabkan absorpsi air terbatas karena terjadi kekurangan air secara berlebihan. Lebih lanjut oleh Lakitan (1995) bahwa, kekurangan air dapat menghambat laju fotosintesis terutama karena pengaruh terhadap turgiditas sel penjaga stomata. Jika kekurangan air turgiditas sel penjaga akan menurun hal ini menyebabkan stomata menutup, konduktan stomata meningkat dan menurunnya difusi CO2. Lebih lanjut oleh Nasaruddin (2002) bahwa tanaman kakao merupakan tanaman C3 dimana penurunan kadar CO2 internal dalam mesofil daun akan mengakibatkan penurunan rasio CO2 / O2. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya peningkatan fotorespirasi dan sebaliknya penurunan laju fotosintesis.
Efisiensi fotosintesis yang rendah pada tanaman kakao muda tanpa naungan disebabkan oleh hilangnya sebagian dari CO2 yang terhambat dengan meningkatnya intensitas cahaya, hal ini disebut fotorespirasi. Penghambatan ini terjadi pada semua spesis C3, tanaman C3 memiliki laju respirasi yang lebih cepat pada saat terang dan menyebabkan hilangnya seperempat sampai sepertiga CO2 yang sedang dihambat oleh fotosintesis, sehingga terjadi penurunan laju fotosintesis (Anonim, 2001)
stomata, sehingga menghambat masuknya CO2 ke dalam daun (Salisbury dan Ross, 1995).
KESIMPULAN
Jenis naungan plastik putih memperlihatkan aktivitas fisiologi tanaman kakao muda yang lebih baik khususnya pada fotosintesis, dan mampu mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman kakao muda di pertanaman.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim, 2002. Klimatologi Pertanian. PT. Gramedia, Jakarta
Anonim, 2001. Ekologi Tanamn. Rajawali Press, Jakarta
Gardner, F. P., R. B. Pearce, R. L. Mitchell. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Terjemahan Herawati Susilo. Universitas Indonesia.
Jumin, H. B., 1989. Ekologi Tanaman Suatu Pendekatan Fisiologi. Rajawali Press, Jakarta
Lakitan, B., 1995. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Gravindo Persada, Jakarta.
Nasaruddin, 2002. Kakao, Budidaya dan Beberapa Aspek Fisiologisnya. Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian dan Kehutanan Universitas Hasanuddin. Makassar
Nasaruddin, 2003. Metabolisme Fotosintesis, Respirasi, dan Nutrisi Mineral. Laboratorium Fisiologi Tanaman. Fakultas Pertanian dan Kehutanan Universitas Hasanuddin, Makassar.
Salisbury, B.F., C.W. Ross, 1995. Plant Physiology (Fisiologi Tumbuhan: Terjemahan Diah R. Lukman Sumaryono). Jilid II. Penerbit ITB Bandung, Bandung.
