Analisis Eisiensi Serapan N, Pertumbuhan, dan Hasil Be
-berapa Kultivar Kedelai Unggul Baru dengan Cekaman
Kekeringan dan Pemberian Pupuk Hayati
Analysis of Physiology Eficiency of Nitrogen Absorbtion,
Growth, and Yield of Several New Soybean Cultivars
with Drought Stress and Biofertilizer Application
Totok Agung D. H. dan Ahadiyat Yugi Rahayu1)
ABSTRACT
experiment was conducted from June 2002 to December 2002. Objective of this research was to study the
difference between Physiology Eficiency of Nitrogen Absorbsion (EPN), Crop Growth Rate (CGR), Relative Growth Rate (RGR), Net Assimilation Rate (NAR) and Seed Yield Production of the new soybean cultivars planted with biofertilization and low nitrogen fertilizer input. Cultivars (V) of Slamet, Argomulyo, Pangrango, Burangrang,
Anjasmara and Mahameru were the main subject of the experimen. The result showed that water stress decreased Physiology
Eficiency of Nitrogen Absorbs ion (EPN), Crop Growth Rate (CGR), Relative Growth Rate (RGR), Net Assimilation Rate (NAR) and Seed Yield Production. There was an interaction between cultivars and water stress on plant height. Physiology Eficiency of Nitrogen Absorbs ion (EPN) and number of pod were highly correlated with seed yield production.
Keywords: Soybean Cultivars, Growth Rate, Eficiency Nitrogen, Seed Yield, and Drought Stress
PENDAHULUAN
Peranan kedelai dalam mencukupi kebutuhan
protein nabati saat ini sangat diperlukan. Sebenarnya
hasil yang diperoleh dari tahun ke tahun terus mening-kat, namun laju peningkatan hasil masih relatif lamban. Pada umumnya petani mengusahakan palawija termasuk kedelai, setelah panen padi sawah yaitu pada saat irigasi dihentikan atau saat menjelang kemarau tiba.
Air merupakan faktor yang penting bagi tana-man, karena berfungsi sebagai pelarut hara, berperan dalam translokasi hara dan fotosintesis (Fitter dan Hay, 1994). Pada peride kering tana-man sering mendapat-kan cekaman kekeringan, karena kurang suplai air di daerah perakaran dan atau laju transpirasi melebihi laju absorbsi air oleh tanaman (Dornbos et al., 1987). Apabila cekaman kekeringan berkepanjangan maka
tanaman akan mati. Cekaman kekeringan mempenga -ruhi pembukaan stomata, makin tinggi tegangan air akan
mengurangi pembukaan stomata (Sutoro dkk., 1989).
Cekaman kekeringan yang terjadi pada saat
pertumbuhan generatif, misalnya saat pengisian polong, akan menurunkan produksi (Dornbos et al., 1987). Kekeringan dapat juga menurunkan bobot biji, sebab
bobot biji sangat dipengaruhi oleh jumlah air yang
di-berikan dalam musim tanam (Scott et al., 1987). Balittan
Malang (1990) melaporkan bahwa pemberian air yang intensif akan berpengaruh terhadap hasil biji kedelai. Pemberian air setiap 10 hari selama musim tanam dapat meningkatkan hasil menjadi 2 ton/ha diban dibanding-kan pemberian 3 kali selama musim tanam (1.71 ton/ha) dan tanpa irigasi teratur hanya 1.47 ton/ha.
Penggunaan pupuk mikroorganisma yang dicam-pur dengan pupuk anorganik dan bahan sumber energi dengan perbandingan tertentu yang dikenal dengan isti-lah Pupuk hayati teisti-lah dilaporkan mampu meningkatkan
eisiensi serapan hara, memperbaiki pertumbuhan dan
hasil serta meningkatkan ketahanan terhadap serangan hama dan penyakit (Hardianto, 2000). Efektivitas pupuk hayati pada kondisi cekaman kekeringan perlu dikaji leb-ih jauh karena pupuk hayati telah menunjukan pengaruh
yang signiikan dalam memperbaiki pertumbuhan dan
meningkatkan hasil pada tomat, padi, dan pearl millet. Pupuk hayati berperan dalam mempengaruhi
ketersedi-aan unsur hara makro dan mikro, eisiensi hara, kinerja
sistem enzim, meningkatkan metabolisme, pertumbuhan dan hasil tanaman. Teknologi ini mempunyai prospek yang lebih menjanjikan di samping karena pengaruhnya
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Sidik Ragam terhadap eisiensi serapan N,
laju pertumbuhan dan penampilan agronomik ditunjukan pada Tabel 1. Kultivar memberikan respon yang berbeda
pada tinggi tanaman. Cekaman kekeringan berpengaruh
nyata pada laju pertumbuhan tanaman (LPT), laju per-tumbuhan relatif (LPR), tinggi tanaman (TT), jumlah
polong isi (JPI), bobot polong (BP), bobot biji per tanaman (BB/T), bobot biji per petak efektif (BB/P), eisiensi serapan nitrogen (ESN), eisiensi penggunaan
yang nyata dalam meningkatkan hasil, juga lebih ramah lingkungan.
Tujuan penelitian ini adalah 1) mempelajari
eisiensi serapan nitrogen, pertumbuhan dan hasil enam
kultivar kedelai yang diberi perlakuan pupuk hayati, 2) mengetahui pengaruh cekaman kekeringan terhadap
eisiensi serapan nitrogen, pertumbuhan dan hasil
enam kultivar, 3) mempelajari interaksi antara kultivar dan cekaman kekeringan, kultivar dan pupuk hayati, pupuk hayati dan kekeringan, serta kultivar dan pupuk hayati dan kekeringan, 4) mempelajari tingkat keeratan
hubungan antara karakter-karakter isiologis dan hasil
biji, dan 5) mempelajari tingkat keeratan hubungan beberapa karakter agronomi dan hasil biji.
BAHAN DAN METODE
Percobaan ini menggunakan enam kultivar kede-lai unggul baru sebagi materi utama. Kultivar tersebut
terdiri atas Slamet, Argomulyo, Pangrango, Burangrang,
Anjasmara dan Mahameru. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Kelompok Lengkap
pola faktorial. Faktor I adalah Kultivar (V) terdiri atas enam kultivar yaitu Slamet (V
1), Pangrango (V2),
Ar-gomulyo (V
3), Burangrang (V4), Anjasmoro (V5) dan
Mahameru (V
6); Faktor II terdiri atas dua taraf pembe-rian air (K): kapasitas lapang (K
0) dan 50 % kapasitas lapang (K
1); Faktor III adalah perlakuan pupuk hayati
(B) terdiri atas : diberi perlakuan pupuk hayati (B
1)
dan tanpa perlakuan pupuk hayati (B
0). Kombinasi perlakuan berjumlah 24 dan tiap perlakuan diulang dua kali, sehingga terdapat 48 pot percobaan.
Pengamatan karakter isiologi meliputi : eisiensi fisiologis serapan N (ESN), Efisiensi Penggunaan Nitrogen (EPN), Laju Pertumbuhan Tanaman (LPT),
Laju Pertumbuhan Relatif (LPR) dan Laju Asimilasi
Bersih (LAB).
Eisiensi Penggunaan Nitrogen (EPN) dihitung meng -gunakan rumus berikut.
Eisiensi Serapan Nitrogen (ESN) dihitung den -gan menggunakan rumus (Isfan dkk., 1993) berikut.
Laju Pertumbuhan Tanaman (LPT), Laju
Per-tumbuhan Relatif (LPR), Laju Asimilasi Bersih (LAB)
menggunakan rumus (Fitter dan Hay, 1998).
Keterangan :
1= pengamatan awal dari periode pengamatan mingguan
t
2= pengamatan berikutnya dari periode pengamatan mingguan
Bobot kering tanaman dan luas daun diamati
pada 4 mst dan 6 mst (minggu setelah tanam). Karakter agronomi yang diamati adalah tinggi tanaman, jumlah polong isi, bobot polong, bobot biji per tanaman dan bobot biji per petak. Pengamatan lain
antara lain kandungan kloroil, dan luas daun.
Pengaruh perlakuan dan interaksi dianalisis dengan uji F, perbedaan nilai rata-rata perlakuan dianalisis dengan
uji LSD. Analisis dilakukan dengan progran IRRIStat
versi 3/93 (IRRI, 1993). Pola hubungan antar karakter dianalisis dengan korelasi.
Teknologi pupuk hayati yang digunakan adalah
aplikasi dari formula kombinasi : 3 mL EMBio ditambah
20 gr Urea dan 25 gr gula pasir dalam 15 L air. Formula kombinasi tersebut kemudian difermentasi selama 24 jam sebelum diaplikasikan pada tanaman umur 4 dan
6 minggu setelah tanam. Pupuk N diberikan dengan
Tabel 1. Hasil sidik ragam pengaruh perlakuan pupuk hayati pada kondisi cekaman kekeringan dengan pupuk N rendah
Keterangan : SK = Sumber keragaman, V = Kultivar, N = Pupuk N, B = Pupuk hayati
Laju pertumbuhan, laju asimilasi bersih, hasil
biji dan eisiensi serapan N yang tinggi pada kondisi nitrogen (EPN), tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap laju asimilasi bersih (LAB) dan kandungan kloroil
(KK). Pupuk hayati menunjukan pengaruh yang tidak nyata untuk seluruh variabel pengamatan. Interaksi kultivar dan cekaman kekeringan terdapat pada tinggi tanaman. Tidak ada interaksi yang nyata antara kultivar dan pupuk hayati, pupuk hayati dan cekaman kekerin-gan, kultivar dan kekerinkekerin-gan, maupun interaksi antara kultivar dan pupuk hayati dan kekeringan, kecuali pada tinggi tanaman.
Pada penelitian lain dilaporkan bahwa interaksi genotipe pearl millet dengan sumber pupuk nitrogen ada pada karakter jumlah tomngkol (Totok dan Utari, 2002). Interaksi genotipe pearl millet dengan lokasi ta-nam dan genotipe dengan pupuk hayati mempengaruhi laju pertumbuhan relatif, interaksi lokasi dengan pupuk pertumbuhan dan laju asimilasi juga telah dilaporkan (Totok, 2003).
Perbedaan nilai rata-rata variabel pengamatan ditunjukan pada Tabel 2 yang memperlihatkan tanaman
tertinggi adalah kultivar burangrang (V4= 94.8 cm). Kultivar ini menunjukan laju pertumbuhan tanaman,
laju asimilasi bersih dan kandungan kloroil yang lebih
tinggi. hayati mempengaruhi laju pertumbuhan abso-lut, relatif dan asimilasi bersih telah dilaporkan (Totok, 2003), Adanya interaksi genotipe dengan lokasi tanam dan pupuk hayati yang mempengaruhi laju pertumbuhan dan laju asimilasi juga telah dilaporkan (Totok, 2003)
Cekaman kekeringan memberikan pengaruh
yang nyata. Taraf perlakuan kapasitas lapang (100 %) memberikan hasil lebih baik dibandingkan dengan 50 %
kapasitas lapang. Cekaman kekeringan (50 % kapasitas
lapang) menurunkan laju pertumbuhan tanaman, laju pertumbuhan relatif, tinggi tanaman, jumlah polong isi,
bobot polong, bobot biji per tanaman, eisiensi serapan nitrogen, dan eisiensi penggunaan nitrogen.
kapasitas lapang menunjukan bahwa pertumbuhan terse-but memterse-butuhkan air yang tersedia untuk penampilan optimal. Doorrenbos dan Kassan (1979) menyatakan bahwa ketersediaan air diperlukan untuk menyesuai-kan diri dan digunamenyesuai-kan untuk pertumbuhan tanaman,
di antaranya untuk peningkatan luas daun. Deisit air
dalam jangka waktu yang pendek hanya berpengaruh
pada kapasitas pertukaran gas dan eisiensi fotosintesis,
sedangkan untuk jangka panjang mengakibatkan
menu-runnya eisiensi pembentukan bahan kering (Munchow
et al., 1986). Kekurangan air mengakibatkan
berku-rangnya laju fotosintesis karena dehidrasi protoplas akan menurunkan kapasitas fotosintesis (Thomas dan Lasminingsih, 1994).
Air yang cukup akan mendukung pening-ka-tan luas daun sehingga berhubungan dengan tingkat
produksi tanaman (Gardner et al., 1991). Rendahnya
jumlah air akan menyebabkan terbatasnya perkemban-gan akar, sehingga mengperkemban-ganggu penyerapan unsur hara
oleh akar tanaman (Santosa, 1995). Sloane et al. (1990)
menyatakan bahwa cekaman air pada masa generatif, misalnya pada saat pengisian polong, akan menurunkan
produksi. Tanaman kedelai yang mengalami deisit air,
translokasi fotosintat ke biji akan terhambat ( Abdul Rizal, 1997).
Tabel 3 memperlihatkan hubungan koei-sien
korelasi yang positif antara karakter agronomi yang diamati dan pengaruh langsung terhadap hasil biji
per-tanaman. Nilai koeisien korelasi yang sama dengan
nilai pengaruh langsung menunjukan derajat hubungan
yang sebenarnya (Sigh dan Chaundhary, 1985).
Tabel 4 memperlihatkan koefisien korelasi
pada variabel pengamatan LPT, LPR, LAB, EPN dan ESN. ESN menunjukan nilai korelasi tertinggi (r =
0.981) dibandingkan variabel lainnya terhadap hasil
biji/tanaman. ESN berkorelasi positif dengan hasil biji
Tabel 2. Perbedaan nilai rata-rata pertumbuhan, hasil dan eisiensi N kedelai dengan perlakuan pupuk hayati
pada kondisi cekaman kekeringan
Keterangan : Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukan tidak berbeda nyata pada taraf keper -cayaan
V
5 = Anjasmara, V6 = Mahameru, K = Cekaman Air, K0 = Kapasitas Lapang, K1 = 50 % Kapasitas
Lapang, B = Pupuk hayati, B
0 = tanpa pupuk hayati, B1 = diberi pupuk hayati
Tabel 3. Koeisien korelasi antar karakter agronomik
KESIMPULAN
1. Eisiensi serapan nitrogen, pertumbuhan dan hasil
enam kultivar kedelai tidak dipengaruhi oleh pupuk hayati.
2. Kekeringan menurunkan eisiensi serapan nitrogen,
pertumbuhan, dan hasil enam kultivar kedelai. 3. Ada interaksi kultivar dengan kekeringan terhadap
tinggi tanaman kedelai
4. Karakter isiologis yang paling berhubungan den -gan hasil biji kedelai secara berturut-turut adalah
Eisiensi Serapan N, Laju Pertumbuhan Tanaman, Eisiensi Penggunaan N, Laju Pertumbuhan Relatif, dan Laju Asimilasi Bersih.
5. Karakter agronomi yang paling berpengaruh terha-dap hasil biji kedelai berturut-turut adalah Jumlah
Polong Isi, Bobot Polong, dan Tinggi Tanaman.
DAFTAR PUSTAKA
Abdul Rizal. 1997. Pengaruh ketersediaan air dan macam gulma terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai. AGRIVET Vol. 1 No.1.
Balittan Malang. 1990. Hasil Penelitian Balittan Malang Tahun 1989/1990. Badan Litbang Pertanian.
Departemen Pertanian. Malang.
Doorrenbos, V. and Kassam A. 1979. Yield Respons to Water Irrigation and Drainage. Food and Agric.
Org. Toronto. Canada.
Dornbos Jr., D.L., R.E. Mullen and R.M. Shibles.1987. Drought stress effect during seed illing on soy -bean: seed germination and vigor. Crop Science 29(2):467 - 480.
Fitter, A.H. dan R.K.M. Hay. 1994. Fisiologi Lingkungan
Tanaman. Penerjemahan: Andani S dan E.D. Pur
-bayanti. Gajah Mada University Press. Indonesian
Ed. Yogyakarta.
Gardner, F.P., R.B Pearce and R.L Mitchel. 1991. Fisi-ologi Tanaman Budidaya. Ed. bahasa Indonesia.
Universitas Indonesia Press.
Hardianto, R. 2000. Kembalikan Kesuburan Tanah
den-gan Pemanfaatan Mikro-orden-ganisme Efektif (EM) dan Bokasi. BPTP Karangploso.
IRRI. 1993. IRRIStat Mannual. Ver.3/93. IRRI. Philip -pine.
Isfan, D. 1993. Genotypic variability for physiologi
-cal eficiency index of in oats. Plant and Soil J.
154:53-59.
Munchow, R.C. , T.R. Sinclair, J.M. Benneth and L.C.
Hammond. 1986. Respons of leaf growth, leaf nitrogen and stomatal conductance on water
deicit during vegetation growth of ield growth
soybean. Crop. Sci. 26:1190-1195.
Santosa, B. 1995. Pengaruh Kandungan Air Tanah dan Pemupukan terhadap Penyerapan Nitrogen Tana-man Tebu Lahan Kering Varietas F 154. Fakultas
Pertanian Unibraw. Malang.
Scott, H. D., J.A. Fergusson and L.S. Wood. 1987. Wa -ter use, yield, and dry mat-ter accumulation by ddeterminate soybean grown in humid region.
Agron. J. 79(5): 870 - 875.
Singh, R.K. and B.D. Chaundhary. 1985. Biometrical Method in Quantitative Genetic Analysis.
Kal-phani Publisher. New Delhi. India. p. 55-67. Sloane, R.J., R.P. Patterson and L.S. Wood. 1990. Field
drought tolerance of soybean plant introduction.
Crop Sci. 30(1):118-123.
Sudaryanto, T. 1988. Prosfektif pengembangan kedelai
di lahan kering. Makalah Penunjuang Seminar
Pembangunan Pertanian Lahan Kering. 19 - 20
September 1988. Universitas Lampung. Bandar
Lampung.
Sutoro, Iskandar Somadiredja dan Susanto Tirtoutomo.
1989. Pengaruh cekaman air dan reaksi pemu-lihan tanaman jagung dan sorghum pada fase pertumbuhan vegetatif. Penelitian Pertanian
Vol. 9 (4): 148 - 151.
Thomas dan Muji Lasminingsih. 1994. Respons be-berapa klon karet terhadap kekeringan. Buletin
Perkaretan. 12(3): 1-4.
Totok A.D.H. dan R.S. Utari. 2002. Pengaruh interaksi
genotipe x lingkungan terhadap penampilan per-tumbuhan dan hasil biji pearl millet (Pennisetum
typhoideum Rich.) Laporan Penelitian. Fakultas
Pertanian Unsoed Purwokerto.
—————————. 2003. Penampilan agronomik, hasil dan analisis pertumbuhan biji pearl millet
(Pennisetum typhoideum Rich.) berumur pendek
