PERLAKUAN NITROGEN DAN SILIKAT PADA PERSEMAIAN UNTUK PERCEPATAN PEMULIHAN PASCA TERENDAM
DAN PENINGKATAN PRODUKSI PADI
Danner Sagala1*, Ikhsan Hasibuan1dan Prihanani1 1
Fakultas Pertanian Universitas Prof. Dr. Hazairin, SH *Korespondensi: [email protected]
ABSTRAK
Perubahan iklim global telah mengubah pola penyebaran musim kemarau dan musim hujan di Indonesia. Fenomena ini menyebabkan seringnya terjadi kemarau berkepanjangan dan hujan yang berkepanjangan. Persoalan ini sangat berdampak pada upaya untuk meningkatkan produksi pangan nasional. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh pemberian nitrogen dan silikat dalam meningkatkan vigoritas bibit untuk percepatan pemulihan pasca terendam dan peningkatan produktifitas padi. Penelitian disusun dalam rancangan petak terbagi. Percobaan terdiri atas dua faktor perlakuan dan tiga ulangan. Setiap kombinasi perlakuan terdiri dari tiga tanaman (ember) sehingga jumlah seluruh unit perlakuan adalah 108 tanaman. Petak utama adalah pemberian nitrogen yaitu 1800, 2300, dan 2800 ppm. Sedangkan petak bagian adalah pemberian silikat yaitu 0, 5, 10, dan 15 gram per tanaman. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa perlakuan yang memberi pengaruh terbaik dan konsisten adalah 15 g Si/tanaman.
Kata kunci: padi, silikat, nitrogen, iklim global dan banjir
PENDAHULUAN
Perubahan iklim global merupakan fenomena yang sangat berdampak terhadap sektor pertanian. Perubahan iklim global telah mengubah pola penyebaran musim kemarau dan musim hujan di Indonesia. Perubahan iklim ini juga menyebabkan hujan yang berlebihan hingga terjadi banjir pada lahan pertanian.
Menurut Sarkar, et al., (2003), banjir atau rendaman mempengaruhi 30 juta ha lahan sawah tadah hujan di Asia selatan dan Asia Tenggara. Data Depkominfo (2008) menunjukkan bahwa luas areal tanaman padi di Indonesia yang terkena banjir pada musim hujan tahun 2007 hingga bulan Januari 2008 di wilayah sentra produksi mencapai 157.651 ha, sedang yang terkena puso mencapai 59.211 ha.
Budidaya tanaman padi di lahan rawa atau lahan sawah tadah hujan dipengaruhi oleh kondisi air yang masih relatif tinggi pada saat pemindahan bibit. Kebanyakan petani di Indonesia, khususnya petani sawah tadah hujan, menanam padi pada awal musim hujan karena suplai air untuk sawah tadah hujan sangat tergantung pada air hujan. Oleh karena itu bibit padi yang masih muda sering terendam.
Tanaman yang terendam dapat mengalami penurunan pertumbuhan, jumlah anakan dan berat kering. Kawano et al. (2002) menyebutkan bahwa genangan menyebabkan kerusakan mekanis pada daun, berkurangnya cahaya, terbatasnya difusi gas, keluarnya larutan dari jaringan tanaman, peningkatan kerentanan tanaman terhadap hama dan penyakit.
Toleransi tanaman padi terhadap kondisi terendam dapat ditingkatkan dengan vigor awal yang tinggi sebelum terjadinya genangan. Melalui metode tersebut, tanaman akan mengalami kerusakan yang lebih kecil selama terjadinya genangan. Beberapa metode yang mungkin dapat dilakukan adalah penggunaan metode budidaya yang tepat, penggunaan benih atau bibit yang sehat dan pemupukan yang sesuai.
Silikat merupakan salah satu unsur hara makro yang penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Menurut Taiz dan Zeiger (2003), salah satu dari manfaat Si yang dapat mendorong pertumbuhan tanaman adalah meningkatkan kekuatan dan ketegakan daun sehingga daun tidak saling menaungi. Tanaman yang kekurangan Si sangat rentan mengalami kerebahan (lodging). Prakash et al. (2007) menyatakan bahwa pemberian abu sekam padi yang berwarna hitam hingga abu-abu sebagai sumber silikat sebanyak 0,5 - 1,0 kg m2 ke dalam persemaian akan menghasilkan bibit padi yang sehat dan kuat. Selanjutnya penelitian Singh et al. (2007) menunjukkan bahwa perlakuan pembawa silikat secara nyata dapat meningkatkan berat 1000 gram padi.
Uraian bahwa nitrogen dan silikat dapat menambah kekuatan dan ketegakan daun padi serta dapat meningkatkan bobot biji merupakan peluang untuk meningkatkan toleransi tanaman padi terhadap genangan. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian pengaruh nitrogen dan silikat dalam upaya meningkatkan toleransi tanaman padi pada genangan sehingga dapat mempercepat pemulihan pasca terendam.
BAHAN DAN METODA
Penelitian dilaksanakan di kebun percobaan dan Laboratorium Fakultas Pertanian Universitas Prof. Dr. Hazairin, SH. Penelitan akan dilaksanakan pada bulan Juli hingga Nopember 2011. Bahan yang digunakan adalah benih padi Varietas Cigeulis, pupuk Urea, pupuk TSP, pupuk KCl, Silikat, insektisida, ember plastik untuk tempat percobaan dan lain-lain. Sedangkan alat yang digunakan antara lain cangkul, sprayer, meteran, timbangan, oven dan lain-lain.
Penelitian disusun dalam rancangan petak terbagi. Percobaan terdiri atas dua faktor perlakuan dan tiga ulangan. Setiap kombinasi perlakuan terdiri dari tiga tanaman (ember) sehingga jumlah seluruh unit perlakuan adalah 108 tanaman. Petak utama adalah pemberian nitrogen yaitu 1800 ppm (N1), 2300 ppm (N2), 2800 ppm (N3). Sedangkan petak bagian adalah pemberian silikat yaitu 0 gram (S0), 5 gram (S1), 10 gram (S2), 15 gram (S3) per tanaman. Data yang diperoleh dianalisa sidik ragamnya untuk mengetahui pengaruh perlakuan dan diuji lanjut dengan menggunakan Uji Jarak Ganda Duncan (DMRT) untuk mengetahui perlakuan terbaik. Alat yang digunakan dalam menganalisis data adalah program SAS versi 9.0 (Mattjik & Sumertajaya, 2002).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pertumbuhan
Perlakuan nitrogen berpengaruh tidak nyata pada semua peubah yang diukur sesaat sebelum perendaman. Perlakuan nitrogen cenderung memberikan hasil yang tidak konsisten menurut peningkatan dosis nitrogen. Tanaman tertinggi diperoleh pada perlakuan N2 dan terendah pada perlakuan N3. Jumlah daun terbanyak diperoleh pada N3 dan terendah pada N2. Jumlah anakan dan kandungan klorofil tertinggi terdapat pada perlakuan N3 (Tabel 1).
Tabel 1. Hasil pengukuran sesaat sebelum perlakuan rendaman.
Perlakuan S0 S1 S2 S3
Keterangan: Angka yang diikuti huruf sama pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata Ns : berpengaruh tidak nyata • : berpengaruh nyata pada taraf 5%
Begitu juga dengan perlakuan silikat berpengaruh nyata pada semua peubah yang diamati sesaat sebelum perendaman. Perlakuan Silikat menunjukkan hasil yang meningkat menurut peningkatan dosis yang diberikan. Tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah anakan dan kandungan klorofil terendah terdapat pada perlakuan S0 dan tertinggi pada perlakuan S3 seperti terlihat pada Tabel 1.
Pengamatan sesaat sesudah perendaman menunjukkan hasil yang tidak berpengaruh nyata baik pada perlakuan nitrogen maupun silikat pada semua peubah. Pengamatan sesaat sesudah perendaman menunjukkan bahwa perlakuan S3 cenderung memberi hasil tertinggi pada semua peubah (Tabel 2).
Perlakuan nitrogen berpengaruh tidak nyata pada semua peubah yang diukur pada 1 minggu setelah perendaman. (Tabel 3), sementara Perlakuan silikat berpengaruh nyata pada semua peubah yang diamati kecuali klorofil. Perlakuan Silikat menunjukkan hasil yang meningkat menurut peningkatan dosis yang diberikan. Tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah anakan dan kandungan klorofil terendah terdapat pada perlakuan S0 dan tertinggi pada perlakuan S3.
Tabel 2. Hasil pengukuran sesaat setelah perlakuan perendaman.
Keterangan: Angka yang diikuti huruf sama pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata Ns : berpengaruh tidak nyata • : berpengaruh nyata pada taraf 5%
Tabel 3. Hasil pengukuran pada 1 minggu setelah perlakuan perendaman.
Perlakuan S0 S1 S2 S3
Tabel 4. Pengukuran pada 2 minggu setelah perlakuan perendaman.
Perlakuan S0 S1 S2 S3
Reratans
Tinggi tanaman (cm)
N1 45,56 48,33 48,33 49,17 47,85
N2 46,72 42,83 42,78 51,53 45,97
N3 44,61 46,72 44,00 48,11 45,86
Reratans 45,63 45,96 45,04 49,60
Jumlah daun (helai)
N1 37,11 83,11 47,11 88,28 63,90
N2 53,17 40,33 40,11 87,44 55,26
N3 34,22 59,94 53,28 78,67 56,53
Rerata* 41,50b 61,13b 46,83b 84,80a
Jumlah anakan (btg)
N1 16,44 30,89 20,89 35,67 25,97
N2 21,94 18,44 18,28 35,17 23,46
N3 15,00 25,44 23,50 28,89 23,21
Rerata* 17,80b 24,93b 20,89b 33,24a
Klorofil (g/cm2)
N1 40,74 41,49 41,24 40,79 41,07
N2 40,66 39,50 40,02 41,38 40,39
N3 41,09 40,25 40,06 40,62 40,51
Reratans 40,83 40,41 40,44 40,93
Keterangan: Angka yang diikuti huruf sama pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata Ns : berpengaruh tidak nyata • : berpengaruh nyata pada taraf 5%
Pengukuran pada semua peubah pada tanaman kontrol menunjukkan bahwa tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah daun dan kadar klorofil yang jauh lebih rendah dibandingkan data hasil pengamatan dengan perlakuan nitrogen dan silikat (Tabel 5).
Tabel 5. Hasil pengamatan pada tanaman kontrol.
Peubah Hasil pengukuran
Tinggi tanaman (cm) 37,50
Jumlah anakan (batang) 8,25
Jumlah daun (helai) 19,25
Kadar klorofil (g/cm2) 35,20
Produksi
Tabel 6. Produksi padi pada perlakuan nitrogen dan silikat pada persemaian.
Keterangan: Angka yang diikuti huruf sama pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata Ns : berpengaruh tidak nyata • : berpengaruh nyata pada taraf 5%
Pembahasan
Semua taraf perlakuan nitrogen dan silikat memberikan hasil yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman yang tidak diberi perlakuan nitrogen dan silikat. Tanaman yang tidak diberi perlakuan nitrogen dan silikat hanya mencapai tinggi 37.5 cm, 8 anakan, 19 daun, dan 35 mg/cm klorofil pada 2 minggu setelah perendaman (Tabel 5), sementara tanaman yang diberi perlakuan nitrogen dan silikat mencapai tinggi 50 cm, 33 anakan dan 84 daun (Tabel 4). Suwignyo (2005) menyatakan bahwa supaya tanaman dapat lebih toleran dengan rendaman, vigoritas bibit saat dipersemaian perlu diperhatikan.
Pemberian silikat cenderung memberi hasil yang lebih baik sesuai peningkatan taraf perlakuan silikat. Pemberian silikat hingga 15 g/tanaman masih memberikan kecenderungan peningkatan tinggi tanaman, jumlah daun, dan jumlah anakan. Silikat merupakan salah satu unsur hara penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Menurut Taiz dan Zeiger (2003), salah satu dari manfaat Si yang dapat mendorong pertumbuhan tanaman adalah meningkatkan kekuatan dan ketegakan daun sehingga daun tidak saling menaungi. Tanaman yang kekurangan Si sangat rentan mengalami kerebahan (lodging).
Meskipun silikat bukan merupakan unsur yang sangat esensial untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman, dengan adanya unsur ini dapat meningkatkan pertumbuhan dan meningkatkan hasil padi (Takahashi, 1995). Kehabisan Si-tersedia (bagi tanaman) dalam tanah dapat mengakibatkan atau stagnasi hasil (Savant et al., 1997). Suplai Si yang cukup pada pertanaman padi dapat menurunkan serangan penyakit dan menghambat keracunan unsur besi, aluminium, dan mangan. Juga meningkatkan ketersediaan dan pemanfaatan posfor oleh tanaman.
Pada kondisi di lapangan, khususnya pada pertanaman sereal dengan jarak tanam yang padat, Si dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman secara tidak langsung. Salah satu dari manfaat Si yang dapat mendorong pertumbuhan tanaman adalah meningkatkan kekuatan dan ketegakan daun sehingga daun tidak saling menaungi (Taiz dan Zeiger, 2003). Prakash et al., (2007) menyatakan bahwa pemberian abu sekam padi yang berwarna hitam hingga abu-abu sebagai sumber silikat sebanyak 0,5-1,0 kg m2 ke dalam persemaian akan menghasilkan bibit padi yang sehat dan kuat. Selanjutnya penelitian Singh et al., (2007) menunjukkan bahwa perlakuan pembawa silikat secara nyata dapat meningkatkan berat 1000 gram padi.
Pengaruh negatif rendaman terhadap tanaman terjadi akibat kerusakan mekanis pada daun, berkurangnya cahaya, terbatasnya difusi gas, peningkatan kepekaan tanaman terhadap hama dan penyakit. Pada saat tanaman terendam air, suplai oksigen dan karbondioksida menjadi berkurang sehingga mengganggu proses fotosisntesis dan respirasi. Bila tanaman terendam lebih dari 4 hari, lama kelamaan akan mati (Kawano et al., 2002; Litbang Deptan, 2007). Ram et al., (2002) menyimpulkan tiga perubahan lingkungan yang drastis pada saat banjir terjadi yang dapat mengakibatkan kerusakan secara fisiologis pada tanaman, yaitu berkurangnya oksigen yang membatasi respirasi, terhambatnya CO2 untuk masuk ke dalam tanaman yang mengganggu proses
fotosintesis dan stres pasca terendam pada saat air sudah berkurang.
Menurut Sarkar et al., (2006), toleransi rendaman merupakan adaptasi tanaman dalam merespon proses anaoerob yang memampukan sel untuk mengatur atau memelihara keutuhannya sehingga tanaman mampu bertahan hidup dalam kondisi hipoksia tanpa kerusakan yang berarti. Sebuah evaluasi terhadap padi yang toleran dan tidak toleran menunjukkan bahwa bibit padi yang toleran memiliki 30-50% cadangan karbohidrat non struktural dibandingkan kultivar rentan. Karbohidrat ini dimanfaatkan selama terendam untuk mensuplai energi yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan mengatur metabolisme. Oleh karena itu, perlu peningkatan vigoritas bibit padi sebelum mengalami genangan sehingga terjadi regenerasi yang cepat setelah terendam.
Hal ini merupakan suatu sifat yang diinginkan pada kondisi rendaman yang berulang-ulang atau lama, karena dapat menjamin pemulihan yang cepat dan produksi biomas yang cukup untuk produktifitas yang optimum.hal ini diperlihatkan dalam hasil penelitian ini dimana hasil tertinggi untuk peubah produksi diperoleh pada perlakuan 10 g/tanaman silikat.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Kesimpulan yang diperoleh dari penelitian ini adalah:
1. Perlakuan nitrogen dan silikat pada persemaian dapat meningkatkan vigoritas bibit padi dan mempercepat pemulihan pasca perendaman
2. Silikat yang terbaik adalah 10 dan 15 g/tanaman.
S a r a n
DAFTAR PUSTAKA
Depkominfo. 2008. Kebutuhan Pangan Nasional. www.indonesia.go.id didownload pada 12 Oktober 2008.
Jackson, M.B., Ram P.C. 2003. Physiological and Molecular Basis of Susceptibility and Tolerance of Rice Plants to Complete Submergence. Annals of Botany. 91(2):227-241.
Kawano, N., E. Ella, O. Ito, Y. Yamauchi, K. Tanaka. 2002. Metabolic Changes in Rice Seedlings with Different Submergence Tolerance after desubmergence.. 47: 195-203. Environmental and Experimental Botany
Litbang Deptan. 2007. IRRI Temukan Varietas Padi Tahan Banjir. http://www.litbang.deptan.go.id didownload pada tanggal 6 Oktober 2008.
Mattjik, A.A., dan I.M. Sumertajaya. 2002. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab. Bogor. IPB Press.
Prakash, N.B., H. Nagaraj, K.T. Guruswamy, B.N. Viswanatha, C. Narayanaswamy, N.A.J. Gowda, N. Vasuki, and R. Siddaramappa. 2007. Rice Hull Ash as a Source of Silicon and Phosphatic Fertilizers: Effect on Growth and Yield of Rice in Coastal Karnataka, India. IRRI. www.irrn.org. diakses 15 Juli 2007.
Ram, P.C., B.B.Singh, A.K.Singh, P. Ram, P.N.Singh, H.P.Singh, I.Boamfa, F.Harrens, E.santosa, M.B.Jackson, T.L.Setter, J.Reuss, L.J.Wade, V.P.Singh, R.K.Singh. 2002. Submergence Tolerance in Rainfed Lowland Rice: Physiologycal Basic and Prospects for Cultivar Improvement through Marker-aided Breeding. Field Crops Research. 76: 131-152.
Sarkar, R.K., J.N. Reddy, B.C.Marndi, and S.S.C. Patnaik. 2003. New Rice Cultivars Tolerant of Complete submergence. IRRN.
Sarkar, R.K., J.N. Reddy, S.G. Sharma and A.M. Ismail. 2006. Physiological Basis of Submergence Tolerant in Rice and Implications on Crop Development. Current Science. 91: 899 – 906. Savant, N.K., Datnoff L.E. Snyder G.H. 1997. Depletion of Plant Available Silicon In Soil: A
Possible Cause of Declining Rice Yields. Commun. Soil Sci. Plant Anal. 28:1245-1252.
Singh, K., R. Singh, K.K. Singh, and Y. Singh. 2007. Effect of Silicon Carries and Time of Application on Rice Productivity in a Rice-wheat Cropping Sequence. IRRI. www.irrn.org. diakses 15 Juli 2007.
Suwignyo, R.A. 2005. Pemercepatan Pertumbuhan Kembali Bibit Padi Pasca Terendam Setelah Mendapat Perlakuan ”Plant Phytoregulator” dan Nitrogen. Jurnal Tanaman Tropika 8(2):45-52.
Taiz, L., E. Zeiger. 2003. Plant Physiology. Edisi ketiga. Sinauer Associates
Takasashi, E. 1995. Uptake Mode and Physiological Functions of Silica. Sci. Rice Plant 2:58-71
HASIL DISKUSI
Tanya : Nitrogen tidak berpengaruh, berarti di kesimpulan dibuat silikat yang berpengaruh?Apakah ada interaksi antara nitrogen dan silikat?Ada hal tidak berkaitan antara nitrogen dan silikat karena kebanyakkan N dan Si akan berpengaruh terhadap tanaman
