RESPON WIJEN TERHADAP PUPUK NITROGEN
[THE RESPONSE OF SESAME ON NITROGEN FERTILIZER]
Djumali
1dan Elly Indra Swari
2Abstract
The aim of this study was to investigate the responses of phenological, physiological, growth, and production of sesame as a result of nitrogen fertilization. Glasshouse trial was conducted at Karangploso Experimental Sta-tion, Malang, from August through to November 2002. The experiment consisted of two units (one unit was Sumberjo-1 cultivar and the other was Sumberjo-2 cultivar). Five levels of N fertilizer (0, 22.5, 45.0, 67.5, and 90.0 kg ha-1) were applied in a Randomized Block Design with three replicates. Each plot consisted of eight
pots with planting space 60 × 25 cm (Sumberjo-1) and 40 × 25 cm (Sumberjo-2). The results showed that the quadratic curve responses were the common forms of sesame response on N fertilizer. Sumberjo-1 was more responsive to nitrogen application than was Sumberjo-2. Maximum plant dry weight, shoot dry weight, capsule dry weight, and yield of Sumberjo-1 were obtained on the application of 536, 953, 294, and 125 kg ha-1
nitrogen, respectively; whereas on Sumberjo-2, they were 103, 86, 62, and 61 kg ha-1, respectively. Key words: sesame, nitrogen, fertilization, spicy crop.
Kata kunci: wijen, nitrogen, pemupukan, tanaman rempah.
1 Balai Penelitian Tanaman Tembakau dan Serat, Malang. 2 Program Studi Agronomi Fakultas Pertanian Universitas Jambi
Kampus Pinang Masak, Mendalo Darat, Jambi 36361. PENDAHULUAN
Pencabutan subsidi sarana produksi pertanian menyebabkan bisnis di bidang pertanian kurang berdaya kompetitif sehingga usahatani yang ada sekarang hanya sekedar untuk memenuhi kebutuh-an sehari-hari atau untuk mengerjakkebutuh-an usahatkebutuh-ani rutinitas sambil menunggu usaha di bidang lain. Agar bisnis di bidang pertanian lebih kompetitif, maka perlu dilakukan efisiensi penggunaan sarana produksi pertanian. Salah satu sarana produksi per-tanian yang dapat diefisienkan adalah pupuk anor-ganik.
Pada usahatani tanaman wijen, pupuk anorga-nik yang digunakan adalah nitrogen, fosfat, dan kalium. Pada umumnya aplikasi pupuk tersebut di-lakukan menggunakan dosis rekomendasi yang umum. Padahal setiap varietas yang dilepas mem-punyai respon yang berbeda terhadap pupuk anor-ganik.
Respon wijen terhadap hara N masih beragam tergantung dari varietas yang digunakan dan kon-disi lingkungan. Wijen di India memerlukan pupuk N sebanyak 60 kg ha-1 untuk mendukung
pertum-buhan dan produksinya yang optimal (Dauley dan Singh, 1982), sedangkan di Australia dan
Indone-sia sebesar 45 - 50 kg ha-1 (Kadarwati et al., 1994;
Machfud et al., 1996). Di sisi lain, tanaman wijen kurang respon terhadap pemupukan P (Quilantan-Villarreal, 1983; Kadarwati et al., 1994; Machfud et al., 1996), dan K (Weiss, 1971). Dengan demi-kian, aplikasi pupuk N dapat dilakukan efisiensi-nya. Mengingat fungsi hara N yang sangat esensial bagi pertumbuhan dan produksi tanaman wijen dan respon varietas baru terhadap pupuk anorganik be-lum diketahui, maka sebebe-lum dilakukan efisiensi-nya perlu dipelajari terlebih dahulu respon varietas wijen tersebut terhadap aplikasi pupuk N. Dua va-rietas wijen yang baru dilepas adalah Sumberjo-1 dan Sumberjo-2 (Sudarmo dan Suprijono, 2000).
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari res-pon fenologi, fisiologi, pertumbuhan, dan produksi tanaman wijen terhadap aplikasi pupuk N.
BAHAN DAN METODA
Percobaan pot dilakukan di rumah kaca Kebun Percobaan Karangploso, Malang, dari bulan Agus-tus hingga November 2002. Percobaan terdiri atas dua unit, yakni satu unit untuk mengetahui respon wijen varietas Sumberjo-1 (tipe bercabang) dan
sa-tu unit lagi unsa-tuk varietas Sumberjo-2 (tipe tidak bercabang). Perlakuan disusun dalam Rancangan Acak Kelompok dengan tiga ulangan. Perlakuan yang diuji adalah dosis pupuk nitrogen, yaitu 0, 22,5, 45,0, 67,5 dan 90 kg ha-1 atau setara 0, 0,38,
0,76, 1,14, dan 1,52 g urea per pot untuk varietas Sumberjo-1 dan 0, 0,25, 0,50, 0,75, dan 1,00 g urea per pot untuk varietas Sumberjo-2.
Polybag berisi 15 kg tanah kering yang letak-nya ditata sedemikian rupa sehingga diperoleh ja-rak tanam 60 × 25 cm untuk varietas Sumberjo-1 dan 40 cm × 25 cm untuk varietas Sumberjo-2. Ta-nah di dalam polybag diairi sampai kapasitas la-pang dan setiap polybag ditanami dengan dua ta-naman. Setiap perlakuan dalam satu ulangan terdiri atas 8 polybag. Tiga polybag digunakan untuk pengamatan destruktif pada umur 60 hari setelah tanam (HST) dan 5 polybag untuk pengamatan produksi.
Pemupukan N diberikan dua kali, yakni ⅓ do-sis diberikan pada saat tanam dan do-sisanya diberi-kan pada umur 30 HST. Sedangdiberi-kan P dan K sebe-sar 20 kg P2O5 + 60 kg K2O per hektar atau setara
dengan 0,42 g SP-36 + 0,76 g KCl per pot untuk varietas Sumberjo-1 dan 0,28 g SP-36 + 0,50 g KCl per pot untuk varietas Sumberjo-2, yang dibe-rikan bersamaan dengan pemupukan N yang perta-ma. Tanah di dalam polybag dipertahankan dalam kondisi kapasitas lapang hingga akhir fase pengisi-an buah, lalu dibiarkpengisi-an mengering sampai ppengisi-anen.
Pengamatan dilakukan terhadap peubah fenolo-gi, fisiolofenolo-gi, pertumbuhan dan hasil tanaman. Peu-bah fenologi yang diamati meliputi umur berbunga dan panen. Peubah fisiologi diamati pada saat fase pertumbuhan puncak, yakni pada umur 60 HST, yang meliputi laju fotosintesis maksimum (Fot-mak), laju fotosintesis kotor (Fotkot), laju respira-si, konduktivitas stomata terhadap CO2, dan
efi-siensi pemanfaatan cahaya untuk mereduksi CO2
dengan metode pengamatan menurut ADC Bio-scientific Ltd. (2000) dan Penning de Vries et al. (1989). Pada fase pertumbuhan puncak juga di-amati bobot spesifik daun, indeks luas daun, bobot kering tanaman, tajuk, dan akar. Sedangkan pada saat panen, peubah yang diamati meliputi bobot kering buah dan biji. Untuk mengetahui respon wi-jen terhadap pupuk N dan pengaruh antar peubah, maka data yang diperoleh dianalisis regresi.
HASIL DAN PEMBAHASAN Fenologi tanaman
Tanaman wijen termasuk tanaman hari pendek, sehingga fenologi tanaman wijen selain
dipenga-ruhi oleh fotoperiodisitas juga dipengadipenga-ruhi oleh ketersediaan air, varietas yang digunakan, dan ke-tersediaan hara N di dalam tanah selama masa per-tumbuhannya (Heddy, 2001). Pengaruh ketersedia-an hara N terhadap fenologi tketersedia-anamketersedia-an wijen yketersedia-ang mencakup umur berbunga pertama dan umur pa-nen disajikan pada Gambar 1.
Pada Gambar 1 terlihat bahwa peningkatan do-sis pupuk N hingga 90 kg ha-1 diikuti oleh
pening-katan penundaan umur pembungaan dan umur pa-nen pada dua varietas wijen dengan membentuk kurva kuadratik. Umur berbunga dan umur panen varietas Sumberjo-1 lebih panjang daripada varie-tas Sumberjo-2. Penundaan umur berbunga dan umur panen tersebut disebabkan oleh banyaknya hara N yang terserap oleh tanaman dan peranan hara N di dalam tanaman sebagai bahan baku pro-tein. Hasil penelitian Machfud et al. (1996) me-nunjukkan adanya peningkatan serapan hara N se-cara linier pada tanaman wijen akibat peningkatan dosis pupuk N. Menurut Heddy (2001), produksi protein secara berlebihan akan mendorong fase pertumbuhan vegetatif lebih lama sehingga umur pembungaan dan umur panen mengalami penunda-an. Di sisi lain, ketersediaan hara N yang tinggi di dalam tanaman memicu terbentuknya protein ter-tentu yang berfungsi menonaktifkan aktivitas gen fotoperiodisitas sehingga menghambat proses pembentukan kuncup bunga (Salisbury dan Ross, 1992). Lebih lanjut dikatakan oleh Sudarmo dan Suprijono (2000) bahwa hara N di dalam tanaman juga merupakan bahan baku sintesis sitokinin, se-mentara salah satu fungsi sitokinin adalah meng-hambat penuaan daun dan pembentukan tunas ak-silar, sehingga semakin besar jumlah sitokinin yang disintesis akan semakin lama penundaan umur panennya. Adapun lebih panjangnya umur berbunga dan umur panen wijen varietas Sumber-jo-1 dibanding Sumberjo-2 lebih banyak disebab-kan oleh karakter genetiknya sebagaimana ditun-jukkan dalam deskripsinya.
Fisiologi daun dan pertumbuhan tanaman Sebagai salah satu bahan pembentuk protein, kadar hara N yang tinggi di dalam tanaman me-nyebabkan peningkatan jumlah dan ukuran sel da-un, sehingga daun yang dihasilkan lebih luas dan tebal (Devlin dan Witham, 1983). Ketersediaan hara N di dalam tanaman dapat dicerminkan oleh dosis pupuk N yang diberikan, seperti dilaporkan oleh Machfud et al. (1996). Sedangkan peubah yang dapat mencerminkan ketebalan daun dan luas daun per tanaman adalah bobot spesifik daun dan indeks luas daun (Sitompul dan Guritno, 1995). Dengan demikian, pengaruh dosis pupuk N
terha-dap bobot spesifik daun dan indeks luas daun wi-jen yang seperti terlihat pada Gambar 2 dapat di-gunakan sebagai cerminan pengaruh hara N di da-lam tanaman terhadap luas dan tebal daun.
Gambar 2 memperlihatkan bahwa peningkatan dosis pupuk N hingga 90 kg ha-1 diikuti oleh
pe-ningkatan bobot spesifik daun dan indeks luas da-un wijen. Hasil serupa juga diperoleh Sda-undari (1998), di mana peningkatan dosis pupuk N diikuti
oleh peningkatan bobot spesifik daun dan indeks luas daun paprika.
Peningkatan bobot spesifik daun diikuti oleh peningkatan kandungan klorofil, karena hara N merupakan salah satu bahan pembentuk klorofil (Mayer dan Anderson, 1952). Hasil penelitian ini menunjukkan adanya korelasi positif yang kuat an-tara bobot spesifik daun dengan kandungan kloro-fil. 15 20 25 30 35 40 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) U m ur berbu nga (H S T ) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 32,70476 + 0,0077249 X + R2 = 0,48* Y2 = 21,3619 + 0,0019048 X + R2 = 0,39*
A
60 70 80 90 100 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) U m ur p ane n ( H S T ) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 81,97143 + 0,1018 X + 0,00023516 X2 R2 = 0,68** Y2 = 72,00 + 0,088887 X + 0,000000022068 X2 R2 = 0,81**B
Gambar 1. Pengaruh dosis pupuk nitrogen terhadap umur awal berbunga (A) dan umur panen (B) dua varietas tanaman wijen.
35,0 40,0 45,0 50,0 55,0 60,0 65,0 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) B obot s pes ifi k dau n (g m 2 ) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y2 = 48,16784 + 0,047246 X + 0,00093216 X2 R2 = 0,89** Y1 = 43,63052 + 0,059908 X + 0,00029486 X2 R2 = 0,74**
A
2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) In dek s l uas dau n Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 2,929333 + 0,015674 X - 0.00011193 X2 R2 = 0,49* Y2 = 3,249334 + 0,006148 X - 0,00055966 X2 R2 = 0,47*B
Gambar 2. Pengaruh dosis pupuk nitrogen terhadap bobot spesifik daun (A) dan indeks luas daun (B) dua varietas wijen pada umur 60 HST.
Meskipun hara N di dalam daun tidak berperan secara langsung dalam proses fotosintesis, namun hara tersebut berperan dalam pembentukan klorofil dan translokasi karbohidrat (Salisbury dan Ross, 1992). Dalam proses translokasi karbohidrat yang dihasilkan di dalam daun, hara N berperan dalam perombakan karbohidrat menjadi protein sehingga mempercepat pemuatan (phloem loading) dan pembongkaran (phloem unloading) pada proses translokasi karbohidrat (Noggle dan Fritz, 1989). Bila translokasi karbohidrat dapat diperlancar, ma-ka di dalam daun tidak terjadi penimbunan ma- karbo-hidrat sehingga penyerapan energi cahaya mening-kat dan laju fotosintesis meningmening-kat pula (Gardner et al., 1985). Dalam kondisi ketersediaan air dan CO2 yang cukup, peubah yang dapat
mencermin-kan peningkatan laju fotosintesis sebagai akibat dari peningkatan translokasi karbohidrat adalah konduktivitas stomata terhadap CO2 (Fitter dan
Hay, 1991). Pengaruh dosis pupuk N terhadap konduktivitas stomata (gsCO2) disajikan pada
Gambar 3. 0 2 4 6 8 10 12 14 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) K ond uk tiv ita s s to m at a (m g C O2 m -2 s -1 ) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 5,750771 - 0,0015795 X + 0,00067631 X2 R2 = 0,71** Y2 = 4,439521 + 0,011376 X + 0,00030241 X2 R2 = 0,46*
Gambar 3. Pengaruh dosis pupuk nitrogen terhadap konduktivitas stomata daun dua varietas wijen pada umur 60 HST.
Pada Gambar 3 terlihat bahwa peningkatan do-sis pupuk N hingga 90 kg ha-1 diikuti oleh
pening-katan konduktivitas stomata (gs-CO2) secara
kua-dratik sebagai akibat fungsi hara nitrogen dalam mempercepat perombakan fotosintat menjadi pro-tein. Peubah konduktivitas stomata dan bobot spe-sifik daun merupakan peubah yang sangat berpe-ngaruh terhadap efisiensi cahaya untuk mereduksi CO2 (EF0) dan laju Fotmak daun tunggal (Norman
dan Arkebauer, 1991). Dalam penelitian ini diper-oleh hubungan yang erat antara EF0 dengan gs-CO2 dan bobot spesifik daun (EF0 = 0,0024599
gs-CO2 + 0,0024599 BSD – 0,0866797 dengan r =
0,81**) dan antara Fotmak dengan gs-CO2 dan
bo-bot spesifik daun (Fotmak = 0,053776 gs-CO2 +
0,058287 BSD – 1,89026 dengan r = 0,85**). Oleh
karena itu, peningkatan dosis pupuk N hingga 90 kg ha-1 diikuti oleh peningkatan efisiensi cahaya
untuk mereduksi CO2 dan laju Fotmak (Gambar 4)
seperti yang terjadi pada konduktivitas stomata dan bobot spesifik daun (Gambar 3).
Tanaman wijen termasuk jenis tanaman C3 se-hingga laju Fotkot daun tunggalnya mengikuti ki-netik Michaelis-Menten, yaitu membentuk kurva respon hiperbolik eksponensial dengan peningkat-an energi cahaya (Evpeningkat-an dpeningkat-an Farquhar, 1991). Dua peubah yang biasa digunakan dalam mengekspre-sikan laju fotosintesis tersebut adalah EF0 dan Fotmak (Penning de Vries et al., 1989), sehingga kedua peubah tersebut sangat mempengaruhi laju Fotkot daun tunggal. Dalam penelitian ini diper-oleh hubungan yang erat antara laju Fotkot daun tunggal dengan EF0 dan Fotmak (Fot = 0,69492 Fotmak + 7,8627 EF0 – 0,02507 dengan r = 0,97**). Hasil ini medukung pendapat Evan dan
Farquhar (1991) dan Penning de Vries et al. (1989) bahwa laju fotosintesis dipengaruhi secara langsung oleh fotosintesis maksimum (Fotmak) dan EF0. Oleh karena EF0 dan Fotmak dipenga-ruhi oleh dosis pupuk N, maka laju Fotkot daun tunggal juga dipengaruhi oleh dosis pupuk N (Gambar 5A). Hal yang sama juga diperoleh Peng et al. (1995) di mana laju fotosintesis berbanding lurus dengan kandungan N di dalam daun.
Respirasi merupakan proses oksidasi karbohi-drat yang dihasilkan oleh fotosintesis guna mem-pertahankan aktivitas di dalam organ tanaman. Ak-tivitas ini diperlukan terutama untuk menjaga gra-dien konsentrasi yang melewati membran dan menjaga aktivitas enzim serta integritas membran yang memiliki daur hidup pendek (Pannangpetch, 1992). Oleh karena itu, organ atau tanaman yang banyak mengandung protein dan organ tanaman yang lebih besar memerlukan energi yang lebih ba-nyak untuk mempertahankan aktivitasnya sehingga laju respirasi akan lebih tinggi (Ryle, 1984). Hal inilah yang menyebabkan peningkatan dosis pupuk N diikuti oleh peningkatan laju respirasi (Gambar 5b). Lebih lanjut Ryle (1984) mengemukakan ada-nya hubungan linier positif antara laju fotosintesis dan bobot kering daun dengan laju respirasi (Res-pirasi = k. fotosintesis + c. bobot kering daun). Pa-da penelitian ini diperoleh hubungan yang erat an-tara laju fotosintesis dan bobot spesifik daun dengan laju respirasi (Res = 0,0044185 Fot + 0,00002618 BSD – 0,00230377) dengan koefisien korelasi sebesar 0,90**. Dengan demikian, hasil
0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) E fis ie ns i c ah aya m er ed uk si C O2 (m g C O2 m -2 se c -1 ) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 0,0157 + 0,00011748X + 0,0000028642X2 R2 = 0,71** Y2 = e(0,013164 X - 4,27517) R2 = 0,67**
A
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) F ot osin te sis m ak sim um (m g C O2 m -2 se c -1 ) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = e(0,006779 X - 0,08964) R2 = 0,80** Y2 = e(0,006726 X - 0,54744) R2 = 0,74**B
Gambar 4. Pengaruh dosis pupuk nitrogen terhadap efisiensi cahaya untuk mereduksi CO2 (EF0) (A)
dan laju Fotmak (B) pada dua varietas wijen pada umur 60 HST. EF0 diukur pada suhu 30 oC
dan intensitas cahaya 50 Joule m-2 sec-1 dan Fotmak diukur pada suhu 35 oC dan intensitas
cahaya 365 Joule m-2 sec-1.
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) Laj u f otos in tes is (m g C O2 m -2 se c -1 ) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 0,681924 + 0,0062186 X + 0.00004332 X2 R2 = 0,77** Y2 = 0.5510085 + 0.0008392 X + 0.00005808 X2 R2 = 0,75**
A
0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006 0,007 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) Laj u res pi ras i (m g C O2 g -1 se c -1 ) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 0,0025412 - 0,0000052X + 0,000000516 X2 R2 = 0,56** Y2 = 0,0013537 - 0,00000852X + 0,000000457X2 R2 = 0,77**B
Gambar 5. Pengaruh dosis pupuk nitrogen terhadap laju Fotkot daun tunggal (A) dan laju respirasi (Res) (B) dua varietas wijen pada umur 60 HST. Fotkot diukur pada suhu 30 oC dan intensitas
cahaya 100 Joule m-2 sec-1 dan Res diukur pada suhu 30 oC.
Bobot kering tanaman merupakan hasil akumu-lasi fotosintesis bersih selama masa hidup tanaman (Sitompul dan Guritno, 1995), di mana fotosintesis bersih diperoleh dari Fotkot dari seluruh luas daun tanaman dikurangi laju respirasi. Oleh karena itu, bobot kering tanaman dipengaruhi oleh laju Fot-kot, indeks luas daun (ILD), dan laju respirasi. Da-lam penelitian ini diperoleh hubungan yang erat antara bobot kering tanaman (Bktan) dengan laju Fotkot, ILD dan laju respirasi (Res) dengan
mem-bentuk persamaan Bktan = 27,736 Fot + 16,514 ILD – 0,0019452 Res + 6,8736, dengan koefisien korelasi sebesar 0,89**. Dari persamaan tersebut
terlihat bahwa fotosintesis dan ILD berpengaruh positif dan respirasi berpengaruh negatif terhadap bobot kering tanaman. Hasil ini sesuai dengan pen-dapat Sitompul dan Guritno (1995). Mengingat pe-ningkatan laju respirasi sebagai akibat pepe-ningkatan aplikasi pupuk nitrogen (Gambar 5B) lebih kecil dibanding peningkatan laju Fotkot (Gambar 5A),
maka peningkatan dosis pupuk nitrogen hingga 90 kg ha-1 masih diikuti oleh peningkatan bobot
ke-ring tanaman (Gambar 6A). Hasil ini sesuai de-ngan pendapat Sinclair (1991) yang menyatakan bahwa kandungan nitrogen di dalam daun dapat digunakan untuk menghitung asimilasi karbon da-lam kanopi tanaman dan efisiensi penggunaan energi cahaya oleh tanaman. Hasil yang sama juga didapatkan oleh Rachman et al. (1990) pada pene-litiannya terhadap tanaman tembakau Virginia dan
Djajadi dan Murdiyati (1991) pada tembakau Bo-yolali Asepan.
Gambar 6A memperlihatkan aplikasi pupuk N untuk menghasilkan bobot kering tanaman maksi-mum terjadi pada dosis 536 kg ha-1 pada
Sumber-jo-1 dan 103 kg ha-1 pada Sumberjo-2. Hal ini
ter-jadi sebagai akibat habitus Sumberjo-1 yang berca-bang (Sudarmo dan Suprijono, 2000) dan mempu-nyai laju fotosintesis maksimum dan EF0 yang le-bih tinggi dibanding Sumberjo-2 (Gambar 5).
0 20 40 60 80 100 120 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) B obot k eri ng tan am an (g) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 68,87136 + 0,31783 X - 0,00029632 X2 R2 = 0,92** Y2 = 39,92784 + 0,36719 X - 0,001774 X2 R2 = 0,93**
A
4 5 6 7 8 9 10 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) R as io bobot k eri ng taj uk /ak ar Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 5,405045 + 0,016529 X - 0,00019189 X2 R2 = 0,16 Y2 = 7,011141 + 0,054921 X - 0,00070735 X2 R2 = 0,28B
Gambar 6. Pengaruh dosis pupuk nitrogen terhadap bobot kering tanaman (A) dan rasio tajuk/akar (B) dua varietas wijen pada umur 60 HST.
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) B obot k eri ng taj uk (g) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 58,08621 + 0,30204 X - 0,00015848 X2 R2 = 0,91** Y2 = 34,89619 + 0,36324 X - 0,0021051 X2 R2 = 0,91**
A
0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 16,00 18,00 20,00 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) B obot k eri ng ak ar (g) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 10,78858 + 0,014778X + 0,00046608X2 R2 = 0,77** Y2 = 5,032953 + 0,0040635X + 0.00033016X2 R2 = 0,82**B
Gambar 7. Pengaruh dosis pupuk nitrogen terhadap bobot kering tajuk (A) dan bobot kering akar (B) dua varietas wijen pada umur 60 HST.
Karbohidrat yang dihasilkan oleh fotosintesis bersih kanopi dipartisi ke bagian akar dan tajuk. Peubah yang dapat mencerminkan partisi karbohi-drat ke akar dan tajuk tanaman adalah perbanding-an tajuk dperbanding-an akar. Dalam penelitiperbanding-an ini terungkap bahwa tidak ada korelasi yang nyata antara rasio akar dan tajuk dengan dosis pupuk N untuk kedua varietas wijen (Gambar 6B). Hal ini terjadi sebagai akibat media tanam yang digunakan di dalam pot terbatas jumlahnya sehingga pertumbuhan akar menembus lapisan tanah yang lebih dalam seperti yang terjadi di lapangan tidak terjadi. Kondisi ini mengandung arti bahwa dosis pupuk nitrogen tidak mempengaruhi jumlah karbohidrat yang dipartisi-kan ke akar dan tajuk, atau dapat dikatadipartisi-kan partisi karbohidrat ke akar dan tajuk mendapat porsi yang sama pada semua dosis pupuk N. Dengan demiki-an pengaruh dosis pupuk N terhadap bobot kering akar dan tajuk berkaitan dengan pengaruh dosis pupuk N terhadap bobot kering tanaman. Dalam penelitian ini diperoleh hubungan yang erat antara bobot kering tanaman dengan bobot kering tajuk (Bktaj = 1,2311 Bktan – 3,86250) dan bobot ke-ring akar (Bkak = 0,19057 Bktan – 3,33264) de-ngan koefisien nilai korelasi masing-masing sebe-sar 0,998** dan 0,97**. Pengaruh dosis pupuk N terhadap bobot kering tajuk dan akar tanaman wi-jen disajikan pada Gambar 7. Pada gambar terse-but terlihat bahwa untuk memperoleh bobot kering tajuk yang optimum diperlukan pupuk nitrogen se-besar 953 kg ha-1 pada varietas Sumberjo-1 dan
se-besar 86 kg ha-1 pada varietas Sumberjo-2.
Karbohidrat yang tersedia untuk pertumbuhan tajuk akan dipartisi ke organ-organ seperti batang, daun, dan buah/biji untuk mendukung pertumbuh-annya. Dalam penelitian ini diperoleh hubungan yang erat antara bobot kering batang dan daun de-ngan bobot kering tajuk (Bkbat = 0,49408 Bktaj – 4,967058 dan Bkdaun = 0,20587 Bktaj + 8,55582) dengan koefisien korelasi masing-masing sebesar 0,94** dan 0,92**. Karena bobot kering tajuk yang
dihasilkan dipengaruhi oleh aplikasi pupuk N, ma-ka hal yang sama juga berlaku pada bobot kering batang dan daun. Pengaruh dosis pupuk nitrogen terhadap pertumbuhan batang dan daun disajikan pada Gambar 8. Hasil penelitian Rachman et al. (1990) pada tanaman tembakau Virginia dan pene-litian Djajadi dan Murdiyati (1991) pada tanaman tembakau Boyolali Asepan menunjukkan bahwa peningkatan dosis pupuk N juga diikuti oleh pe-ningkatan bobot kering daun.
Karbohidrat yang digunakan untuk pertumbuh-an daun dipartisi untuk keperlupertumbuh-an pertumbuhpertumbuh-an lu-as daun, pertumbuhan tebal daun, dan sebagai kar-bohidrat simpanan. Menurut Sitompul dan Guritno
(1995), peubah yang dapat mencerminkan pertum-buhan tebal daun dan karbohidrat simpanan adalah bobot spesifik daun. Dalam penelitian ini diperoleh hubungan yang erat antara luas daun dan bobot spesifik daun dengan bobot kering daun (ILD = 0,084647 Bkdaun + 1,330523 dan BSD = 0,8807 Bkdaun + 26,78628) dengan koefisien korelasi ma-sing-masing sebesar 0,77** dan 0,72**. Karena
bo-bot kering daun yang dihasilkan dipengaruhi oleh dosis pupuk nitrogen yang diberikan, maka indeks luas daun dan bobot spesifik daun juga dipenga-ruhi oleh dosis pupuk nitrogen yang diberikan (Gambar 2).
Hasil buah (polong) dan biji
Pada saat tanaman memasuki fase generatif, or-gan tajuk tanaman wijen tidak hanya terdiri dari batang dan daun saja, melainkan ditambah dengan organ buah/biji. Dengan demikian, karbohidrat yang tersedia untuk pertumbuhan tajuk tanaman akan dipartisi ke batang, daun, dan buah/biji. Sela-in besarnya karbohidrat yang dipartisi ke pertum-buhan buah, lama waktu partisi karbohidrat untuk pertumbuhan buah juga menentukan bobot kering buah (Charles-Edwards et al., 1986). Lama waktu partisi dapat ditentukan dari selisih umur panen de-ngan umur berbunga, di mana semakin panjang umur berbunga dan semakin pendek umur panen maka waktu untuk pertumbuhan buah semakin pendek. Dengan demikian, bobot kering buah di-tentukan oleh bobot kering tajuk, umur berbunga, dan umur panen. Dari penelitian ini diperoleh hu-bungan yang erat antara bobot kering buah dengan bobot kering tajuk, umur berbunga, dan umur pa-nen (Bkbu = 0,4702 Bktaj – 0,6274 Umbung + 0,0890 Umpan – 3,473739) dengan koefisien kore-lasi 0,96**. Mengingat bobot kering tajuk, umur
berbunga, dan umur panen dipengaruhi oleh dosis pupuk N yang diberikan, maka bobot kering buah juga dipengaruhi oleh dosis pupuk N (Gambar 9A), dengan dosis pupuk optimum untuk varietas Sumberjo-1 sebesar 294 kg ha-1 dan Sumberjo-2
sebesar 62 kg ha-1 Hasil yang sama juga
didapat-kan dari penelitian Kadarwati et al. (1994) dan Machfud et al. (1996), di mana peningkatan dosis pupuk nitrogen yang diberikan pada tanaman wi-jen diikuti oleh peningkatan bobot kering buah.
Pada tanaman wijen, karbohidrat yang tersedia untuk pertumbuhan buah akan dipergunakan untuk pertumbuhan polong dan biji. Dalam penelitian ini diperoleh hubungan yang erat antara hasil biji de-ngan bobot kering buah (Bkbij = 1,6711 Bkbu – 1,849165) dengan koefisien korelasi 0,82**. Oleh
karena itu, hasil biji yang diperoleh dipengaruhi oleh dosis pupuk N yang diberikan dengan dosis
optimum 125 kg ha-1 untuk varietas Sumberjo-1 dan 61 kg ha-1 untuk varietas Sumberjo-2 (Gambar
9B). Dosis optimum yang diperlukan oleh varietas 1 yang lebih tinggi dibanding Sumberjo-2 menandakan bahwa varietas Sumberjo-1 lebih
responsif terhadap pemupukan N dibandingkan va-rietas Sumberjo-2. Hal inilah yang menyebabkan terjadinya perbedaan dosis optimum untuk pertum-buhan buah dan biji pada tanaman wijen varietas Sumberjo-1 dan Sumberjo-2.
5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) B obot k eri ng batan g (g) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 27,1642 + 0,045864 X + 0,0006053 X2 R2 = 0,83** Y2 = 14,05609 + 0,050051 X + 0,000007991 X2 R2 = 0,92**
A
10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) B obot k eri ng dau n (g) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 20,11809 + 0,10248 X - 0,0005023 X2 R2 = 0,51* Y2 = 16,18466 + 0,0176 X + 0,00026996 X2 R2 = 0,63**B
Gambar 8. Pengaruh dosis pupuk nitrogen terhadap bobot kering batang (A) dan bobot kering daun (B) pada dua varietas wijen pada umur 60 HST.
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) B obot k eri ng bu ah (g) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 10,8039 + 0,1537 X - 0,0002615 X2 R2 = 0,84** Y2 = 4,651153 + 0,29559 X - 0,0023831 X2 R2 = 0,84**
A
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 0 22,5 45 67,5 90 Dosis pupuk N (kg ha-1) H as il bi ji ( g/tan am an ) Sumberjo-1 Sumberjo-2 Y1 = 23,57663 + 0,22371 X - 0,00089549 X2 R2 = 0,87** Y2 = 6,674666 + 0,24141 X - 0,0019654 X2 R2 = 0,95**B
Gambar 9. Pengaruh dosis pupuk nitrogen terhadap bobot kering buah (A) dan hasil biji (B) pada dua varietas wijen pada umur 60 HST.
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini dapat disimpulkan bah-wa tanaman wijen merespon aplikasi dosis pupuk nitrogen dengan membentuk kurva kuadratik. Va-rietas Sumberjo-1 lebih responsif dibandingkan va-rietas Sumberjo-2. Untuk memperoleh bobot ke-ring tanaman, bobot keke-ring tajuk, bobot keke-ring bu-ah, dan bobot kering biji yang maksimum, wijen varietas Sumberjo-1 memerlukan aplikasi pupuk nitrogen masing-masing sebesar 536, 953, 294, dan 125 kg ha-1, sedangkan varietas Sumberjo-2
sebesar 103, 86, 62, dan 61 kg ha-1.
DAFTAR PUSTAKA
ADC Bioscientific Ltd. 2000. Lci Portable Photosynthesis System: Instruction Manual. ADC Bioscientific Ltd, Hoddesdon, Herts.
Charles-Edwards, D. A., D. Doley dan G. M. Rimmington. 1986. Modelling Plant Growth and Development. Academic Press, Sydney, Australia. Dauley, H. S. dan K. C. Singh. 1982. Effect of N and P
rates and plant densities on yield of rainfed sesame. Indian Journal of Agricultural Science 53: 166-169. Devlin, R. M. dan F. H. Witham. 1983. Plant Physiolo-gy. Wadsworth Publishing Co, Belmont, California. Djajadi dan A. S. Murdiyati. 1991. Pengaruh dosis dan
frekuensi pemupukan N terhadap produksi dan mutu tembakau Boyolali Asepan. Penelitian Tanaman Tembakau dan Serat 6: 94-102.
Evan, J. R. dan G. D. Farquhar. 1991. Modeling Canopy Photosynthesis from the Biochemistry of the C3 Chloroplast. Dalam K. J. Boote dan R. S. Loomis [eds.], Modeling Crop Photosynthesis - from Biochemistry to Canopy, 1-15. CSSA, American Society of Agronomy, Madison, USA.
Fitter, A. H. dan R. K. M. Hay. 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman (diterjemahkan oleh Sri Andani dan Purbayanti). Gajah Mada University Press, Yogyakarta.
Gardner, F. D., R. B. Pearce dan R. L. Mitchell. 1985. Physiology of Crop Plants. Iowa State University Press, Ames, USA.
Heddy, S. 2001. Ekofisiologi Tanaman: Suatu Kajian Kuantitatif Pertumbuhan Tanaman. Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Kadarwati, F. T., Soenardi, Parjan dan H. Santoso. 1994. Pemupukan N dan P pada tanaman wijen. Buletin Tembakau dan Serat 3: 7-10.
Machfud, M., Soenardi dan F. T. Kadarwati. 1996. Pengaruh dosis pupuk N dan P terhadap pertumbuhan dan hasil wijen galur Pachequino di lahan tadah hujan. Jurnal Penelitian Tanaman Industri 2: 43-49.
Mayer, B. S. dan D. B. Anderson. 1952. Plant Physiology. Van Nostrand Co, London.
Noggle, G. R. dan G. J. Fritz. 1989. Introductory Plant Physiology (2nd edition). Prentice Hall of India Private Limited, New Delhi.
Norman, J. M. dan T. J. Arkebauer. 1991. Predicting Canopy Photosynthesis and Light-use Efficiency from Leaf Characteristics. Dalam K. J. Boote dan R. S. Loomis [eds.], Modeling Crop Photosynthesis - from Biochemistry to Canopy, 75 - 94. CSSA, American Society of Agronomy, Madison, USA. Pannangpetch, K. 1992. Introduction to Simulation of
Crop Growth on Computer. Khon Kaen University, Thailand.
Peng, S., K. G. Cassman dan M. J. Kropff. 1995. Relationship between leaf photosynthesis and nitrogen content of field-grown rice in tropics. Crop Science 35: 1627-1630.
Penning de Vries, F. W. T., D. M. Jansen, H. F. M. t. Berge dan A. Bakema. 1989. Simulation of Ecophysiological Processes of Growth in Several Annual Crops. Simulation Monograph 29. Pudoc, Wageningen.
Quilantan-Villarreal. 1983. Some Agroeconomic Aspects of Sesame in Mexico. Dalam Ashri [ed.], Sesame: Status and Improvement, p. 64-67. FAO, Rome, Italy.
Rachman, A., M. Sholeh dan Suwarso. 1990. Pengaruh dosis dan sumber pupk N terhadap hasil dan mutu tembakau Virginia FC pada tanah Grumusol Bojonegoro4. Penelitian Tanaman Tembakau dan Serat 5: 105-114.
Ryle, G. J. A. 1984. Respiration and Plant Growth. Dalam J. M. Palmer [ed.], The Physiology and Biochemistry of Plant Respiration, 3-16. Cambridge University Press, Cambridge.
Salisbury, F. B. dan C. W. Ross. 1992. Plant Physiology (4th edition). Wadsworth Publishing Co., Belmond, California.
Sinclair, T. R. 1991. Canopy Carbon Assimilation and Crop Radiation-Use Efficiency Dependence on Leaf Nitrogen Content. Dalam K. J. Boote dan R. S. Loomis [eds.], Modeling Crop Photosynthesis - from Biochemistry to Canopy, 95-108. CSSA, American Society of Agronomy, Madison, USA.
Sitompul, S. M. dan B. Guritno. 1995. Analisa Pertumbuhan Tanaman. Gajahmada University Press, Yogyakarta.
Sudarmo, H. dan Suprijono. 2000. Varietas Unggul Jarak dan Wijen. Balai Penelitian Tembakau dan Tanaman Serat, Malang.
Sundari, T. 1998. Pengaruh Dosis N dan K terhadap Pertumbuhan dan Hasil Buah Paprika, p. 170-178. Prosiding Seminar Nasional dan Pertemuan Tahunan HITI. HITI Komda Jatim, Surabaya.
Weiss, E. A. 1971. Castor, Sesame, and Safflower. Leonard Hill, London.
