TINJAUAN PUSTAKA Botani Pak Choi
Menurut USDA (2013), klasifikasi tanaman pak choi, sebagai berikut: Kingdom: Plantae; Subkingdom: Tracheobionta; Subdivisi: Spermatophyta; Divisi: Magnoliophyta; Kelas: Dicotyledonae; Subkelas: Dilleniidae; Ordo: Capparales; Famili: Brassicaceae; Genus: Brassica; Spesies: Brassica rapa L. ssp. chinensis (L.)
Daun tanaman pak choi bertangkai, berbentuk agak oval, berwarna hijau tua dan mengkilap, tidak membentuk kepala, tumbuh agak tegak atau setengah mendatar, tersusun dalam spiral yang rapat, melekat pada batang yang tertekan. Tangkai daunnya, berwarna putih atau hijau tua, gemuk dan berdaging, tanaman ini tingginya 15-30 cm. Bunganya berwarna kuning pucat. Tanaman ini ditanam dengan benih langsung atau dipindah-tanam dengan kerapatan tinggi, umumnya sekitar 20-25 tanaman/m2, dan kultivar kerdil ditanam dua kali lebih rapat (Rubatzky and Yamaguchi, 1998).
Menurut Thompson and Kelly (1957), ciri-ciri tanaman pak choi adalah daunnya lebih pendek daripada daun petsai dengan permukaan daun halus dan tangkai berdaging tebal pada pangkalnya. Helai daun membulat seperti sendok sehingga sering disebut sawi sendok, bentuk daun oval, berwarna hijau cerah atau hijau keputihan pada pak choi putih.
Tabel 1. Kandungan gizi per 100 gram pak choi segar
Zat gizi %AKG
Energi 13 kal - Lemak 2 kal - Total Lemak 0 g 0 % Lemak Jenuh 0 g 0 % Lemak Trans - Kolesterol 0 g 0 % Sodium 65 g 3 % Total Karbohidrat 2 g 1 % Serat Pangan 1 g 4 % Gula 1 g - Vitamin A 89 % Vitamin C 75 % Kalsium 11 % Zat Besi 4 %
Sumber: Nutrition Data (2013)
Dari mulai pembibitan, pak choi membutuhkan waktu 40-80 hari hingga matang panen. Pemanenan dilakukan dengan cara dipetik menggunakan tangan atau memotong bagian tajuk tepat di atas permukaan tanah. Daun-daun dan akar yang rusak dibuang, dan hasil panen dikemas (Dimson, 2001).
Syarat Tumbuh
Kebanyakan dari varietas pak choi menghendaki suhu yang dingin untuk pertumbuhannya, dan tumbuh dengan baik pada kisaran suhu 15-20oC. Tetapi ada beberapa varietas yang dapat beradaptasi pada suhu yang lebih tinggi (Elzebroek and Wind, 2008). Tanaman pak choi umumnya dibudidayakan di dataran tinggi dengan ketinggian 1000 m dpl, beriklim sejuk dan lembab. Kisaran pH yang baik untuk pertumbuhan tanaman ini adalah 6 - 7 (Rukmana 1994).
Varietas
Menurut Rubatzky and Yamaguchi (1998) keragaman morfologis dan periode kematangan cukup besar pada berbagai varietas pak choi, hal itu terlihat dari bentuk
warna daun mulai dari hijau pudar hingga hijau tua. Perbedaan ini juga terlihat pada umur panen dan daya adaptasi dari tiap varietas.
Hasil penelitian Dimson (2001) menyebutkan di Arizona varietas pak choi yang banyak ditanam adalah ‘Joi Choy’. Varietas ini dipilih karena memiliki karakteristik warna daun hijau tua dan batang putih bersih yang digemari oleh masyarakat dan memiliki daya adaptasi yang luas.
Di Indonesia, pak choi yang tersedia di pasaran umumnya memiliki daya adaptasi yang luas (dapat ditanam di dataran rendah sampai tinggi) dan memiliki umur panen yang cukup singkat, yaitu ± 30 hari setelah tanam.
Hidroponik
Hidroponik (hydroponic) berasal dari kata hidro yang berarti air dan ponus yang berarti daya. Dengan demikian, hidroponik memiliki arti memberdayakan air. Hidroponik juga didefinisikan sebagai soilless culture atau budidaya tanaman tanpa media tanah. Metode bercocok tanam secara hidroponik ini berbeda dengan metode bercocok tanam didalam rumah kaca (greenhouse), meskipun banyak budidaya hidroponik dilakukan didalam rumah kaca. Penggunaan rumah kaca dalam sistem hidroponik lebih banyak disebabkan karena faktor-faktor tertentu seperti ekosistem yang lebih mudah dikendalikan dan keterbatasan lahan. Adapun teknik hidroponik terdiri dari: NFT (Nutrient Film Technic), Ebb and Flow, Floating hydroponic,
Aeroponic, DFT (Deep Flow Technic), dan DFT plus Aerator (Buyung and Silalahi, 2012).
Hidroponik awalnya ditujukan untuk pertumbuhan tanaman dalam sistem air, tetapi sekarang mencakup semua sistem yang menggunakan larutan hara dengan atau tanpa penambahan media inert (pasir, kerikil, rockwool, vermikulit) untuk dukungan
mekanis. Terdapat empat sistem yang berbeda dalam hidroponik, yaitu kultur pasir, sistem terbuka agregat, teknik selaput hara dan sistem hidroponik mengapung. Pada sistem terbuka agregat, bibit dipindah tanamkan ke bak-bak atau kantung-kantung plastik yang diisi dengan substrat yang relatif inert dan diairi secara individu dengan larutan hara, menggunakan sistem tetes. Media dapat disterilkan kembali dengan uap (Harjadi, 1989).
Menurut Nelson (1978), pemilihan media tanam yang baik didasarkan pada empat kriteria sebagai berikut : (1) dapat menjadi tempat penyimpanan hara untuk tanaman, (2) mempunyai kemampuan menyimpan air untuk tanaman, (3) tidak menghalangi terjadinya pertukaran udara antara akar dengan atmosfer di atas media dan (4) mempunyai kemampuan daya dukung mekanis untuk tanaman.
Sayuran daun hidroponik biasanya dipanen bersama dengan akarnya. Untuk pengemasan akar yang terlalu panjang dirapikan atau dililit pada akar yang lebih pendek. Pemanenan tanaman dengan akar yang masih melekat dapat menjaga daya simpan lebih lama, tanaman tetap segar hingga 2 sampai 4 minggu jika disimpan pada suhu yang sangat rendah dan kelembaban yang tinggi. Dengan teknologi budidaya tanpa tanah ini, tanaman lebih bersih dan tidak perlu dicuci lagi (KCES, 2012).
Metode Terapung
Sistem hidroponik terapung merupakan yang paling populer, sistem hidroponik lainnya bahkan belum dilaporkan hingga tahun 1991. Sistem terapung ini menggunakan styrofoam yang mengapung di atas larutan hara dengan terdapat lubang pada styrofoam sebagai tempat peletakan tanaman. Sistem hidroponik ini dapat bekerja dengan baik untuk tanaman berhari pendek dan berakar dangkal seperti
selada dan sawi, dimana tanaman-tanaman tersebut dapat tumbuh dengan baik pada
kondisi kelembaban yang tinggi pada zona perakarannya (Tyson, et al. 2010).
Pada hidroponik terapung akar tanaman direndam dalam air yang telah mengandung larutan hara yang dibutuhkan tanaman. Pergantian larutah hara untuk sayuran daun dilakukan hanya pada tiap pergantian tanaman, umumnya 30-35 hari (Resh, 2004).
Kendala utama dalam metode hidroponik terapung ini adalah terendamnya akar tanaman dalam larutan hara sehingga ketersediaan oksigen di sekitar rhizosfer berkurang. Untuk mengatasi ketersediaan oksigen ini dapat dilakukan dengan cara penggunaan aerator.
Menurut Hanum (2008) keuntungan dari metode hidroponik terapung ini adalah:
1. Jika aliran listrik mati selama seharipun, pertumbuhan tanaman tidak terpengaruh
2. Pemakaian listrik sangat sedikit hanya untuk menjalankan pompa pada saat mengisi air ke kolam dan menjalankan aerator
3. Perawatan instalasinya relatif mudah dan murah karena tidak memerlukan pompa air khusus, timer, selang polyethylene, dan lain-lain.
Sedangkan kekurangannya adalah membutuhkan biaya awal yang cukup tinggi untuk membuat kolam penanaman, dan kemungkinan kebocoran yang juga besar.
Larutan Hara
Tanaman membutuhkan elemen-elemen penting untuk menyokong pertumbuhan dan perkembangannya. Elemen-elemen tersebut antara lain: hara makro
nitrogen (N), fosfor (P), potasium (K), magnesium (Mg), kalsium (Ca), sulfur (S), dan hara mikro besi (Fe), mangan (Mn), boron (B), tembaga (Cu), seng (Zn), molibdenum (Mo), dan klorin (Cl). Sebagai tambahan, hidrogen (H), oksigen (O2),
dan karbon (C) yang merupakan hara esensial yang terdapat di udara dan air. Hara makro dibutuhkan oleh tanaman dalam jumlah yang lebih besar dibandingkan dengan hara mikro (Resh, 2004). Dalam sistem hidroponik, unsur-unsur hara tersebut ditambahkan dalam bentuk pupuk bersamaan dengan air.
Menurut Sutiyoso (2003), bahan kimia untuk pupuk tanaman hidroponik harus memenuhi kualitas tertentu, antara lain:
1. Kemurnian dan daya larut tinggi dan tidak ada endapan yang akan menyumbat sistem irigasi
2. Memiliki proporsi tertentu sesuai kebutuhan jenis tanaman, fase pertumbuhan dan sasaran produksi.
Larutan hara memiliki tiga hal utama yang harus diperhatikan yaitu komposisi, pH dan EC. Kualitas larutan hara sangat ditentukan oleh suhu larutan, pH larutan dan konduktivitas listrik (EC). Pada saat suhu larutan tinggi, jumlah oksigen yang terkandung dalam larutan akan menurun cepat (Morgan, 2000). Soepardi (1983) menambahkan pH merupakan hal yang harus diperhatikan karena berhubungan dengan mudah tidaknya Ca dan Mg dipertukarkan, kelarutan alumunium dan unsur-unsur mikro, ketersediaan fosfor dan kegiatan jasad mikro.
Selain pH, faktor lain yang mempengaruhi kualitas larutan hara, yaitu kepekatan larutan yang dapat diketahui dengan mengukur kemampuan larutan untuk menghantarkan listrik yang terkandung di dalam larutan ke akar tanaman. Konduktivitas listrik (electrical conductivity) merupakan alat pengukur kadar garam
dalam larutan hara. Konduktivitas listrik memberi indikasi mengenai larutan hara yang terkandung pada larutan dan yang diserap oleh suatu tanaman. EC meter hanya dapat mengukur jumlah total garam terlarut, tetapi tidak dapat membedakan antara garam-garam yang berada di dalam larutan. Perubahan nilai konduktivitas listrik dipengaruhi oleh evaporasi dari larutan hara, transpirasi tanaman dan laju absorbsi ion hara mineral oleh akar (Kristianti, 1997).
BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di lahan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan pada ketinggian tempat ± 25 m di atas permukaan laut, dimulai pada bulan Juni 2013 sampai dengan September 2013.
Bahan dan Alat
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih pak choi varietas White Tropical, varietas Green, dan varietas Green Tropica Corrina, air, larutan hara Resh dan larutan hara Peckenpaugh, styrofoam putih (tebal 1 cm), dan rockwool.
Tabel 2. Konsentrasi Hara Hidroponik Pak Choi Ion Konsentrasi (ppm) Peckenpaugh (EC = 1,5 mS.cm-1) Resh (EC = 2,0 mS.cm-1) Kalium (K) 98 200 Kalsium (Ca) 216 175 Nitrogen (N) 190 160 Magnesium (Mg) 25 50 Fosfor (P) 25 45 Besi (Fe) 4,9 5 Mangan (Mn) 1,97 0,8 Boron (B) 0,7 0,3 Seng (Zn) 0,25 0,1 Kopper (Cu) 0,07 0,07 Molibdenum (Mo) 0,05 0,03 Sulfur (S) 37,09 69,27 Natrium (Na) 0,024 0,014
Sumber: Peckenpaugh dimodifikasi (2004); Resh dimodifikasi (2004)
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah kolam penanaman hidroponik, pH meter, EC (electrical conductivity) meter, thermohygrometer, timbangan analitik, magnetic stirer, tabung erlenmeyer, gelas ukur, aerator, jangka sorong, penggaris, timbangan, kamera, dan alat tulis.
Metode Penelitian
Penelitian ini menggunakan Rancangan Petak Terbagi (RPT) yang terdiri dari 2 faktor, yaitu :
Faktor I : Jenis larutan hara yang terdiri dari 2 taraf, yaitu : N1 : Larutan hara Peckenpaugh
N2 : Larutan hara Resh
Faktor II : Varietas pak choi yang terdiri dari 3 taraf, yaitu : V1 : Varietas White Tropical
V2 : Varietas Green
V3 : Varietas Green Tropica Corrina Sehingga diperoleh 6 kombinasi perlakuan, yaitu :
N1V1 N2V1 N1V2 N2V2 N1V3 N2V3 Jumlah ulangan : 4 Jumlah plot : 24 Jumlah tanaman/plot : 6 Jumlah sample/plot : 6 Jumlah tanaman sampel seluruhnya : 144 Jumlah tanaman seluruhnya : 144
Jarak tanam : 15 cm x 15 cm
Data hasil penelitian dianalisis dengan menggunakan sidik ragam model linier sebagai berikut :
Yij = µ + βk +αi + €ik + ρj + (αρ)ij + εijk k = 1,2,3,4 i = 1,2 j = 1,2,3 dimana:
Yijk = Nilai pengamatan karena pengaruh larutan hara taraf ke-i dan varietas taraf ke-j pada blok ke-k
µ = Rataan umum βk = Pengaruh blok ke-k
αi = Pengaruh larutan hara pada taraf ke-i
€ik = Pengaruh galat untuk petak utama karena larutan hara taraf ke-i pada blok ke-k
ρj = Pengaruh varietas pada taraf ke-j
(αρ)ij = Pengaruh interaksi antara jenis larutan hara pada taraf ke-i dan varietas pada taraf ke-j
εijk = Pengaruh galat untuk anak petak karena lerutan hara taraf ke-i dan varietas taraf ke-j pada blok ke-k
Jika perlakuan menunjukkan pengaruh dan berbeda nyata melalui analisis sidik ragam, maka dilanjutkan dengan Uji Duncan pada taraf 5%.
Heritabilitas
Menurut Stansfield (1991) untuk menganalisis apakah hasil peubah amatan yang merupakan fenotip disebabkan lingkungan atau genotip, maka digunakan heritabilitas, berdasarkan rumus:
σ2g σ2g h2 = =
dimana :
h2 = heritabilitas σ2g = varians genotip σ2
p = varians fenotip σ2e = varians lingkungan Dengan kriteria heritabilitas adalah sebagai berikut: h2 < 0,2 : rendah
h2 0,2- 0,5 : sedang h2 > 0,5 : tinggi Pelaksanaan Penelitian Persiapan alat dan bahan
Alat dan bahan yang dipersiapkan meliputi kayu/papan sebagai kerangka kolam penanaman, dengan atap plastik UV dan paranet (pengurangan cahaya 55%) berukuran p = 4,2 m, l = 1 m, t = 12 cm , dan ketinggian kolam 1 m dari permukaan tanah untuk menghindari penyebaran patogen dari tanah, perakitan desain percobaan, pemasangan saklar sebagai penyambung listrik untuk aerator.
Penyemaian benih
Benih pak choi disemai satu per satu pada rockwool yang telah dipotong-potong dengan ukuran 3 cm x 3 cm untuk memudahkan pemindahan bibit ke kolam penanaman masing-masing tiap varietas, lalu diletakkan pada wadah plastik. Penyemaian ditempatkan pada tempat ternaungi. Penyiraman dilakukan 2 hari sekali. Bibit pak choi yang telah memiliki 3-5 helai daun dipindahkan ke kolam penanaman beserta dengan media semai rockwool yang juga berfungsi sebagai penjepit tanaman pada lubang panel styrofoam.
Persiapan kolam penanaman
Selama penyemaian dilakukan persiapan penanaman yang meliputi, persiapan penyangga tanaman dengan melubang-lubangi panel styrofoam berukuran 100 cm (panjang) x 35 cm (lebar) x 1 cm (tebal), dengan diameter lubang tanam 2,5 cm dan jarak 15 cm x 15 cm.
Pemasangan plastik pelapis atau terpal pada kolam penanaman agar larutan hara dan air tidak bocor, pembersihan kolam penanaman dengan cara disiram dengan air bersih, dan pemasangan aerator pada dasar kolam.
Pembuatan dan pemberian larutan hara
Pembuatan larutan Peckenpaugh dengan mencampurkan 110 g (KH2PO4),
172 g (KNO3), 1.400 g (Ca(NO3)2.4H2O), 256 g (MgSO4.7H2O), 24,3 g
(FeSO4.7H2O), 6 g (MnSO4.H2O), 4 g (H3BO3), 0,3 g (CuSO4.5H2O), 0,13 g
(Na2MoO4.7H2O), dan 1,1 gr (ZnSO4.7H2O) kemudian diencerkan dalam 1000 L
air.
Pembuatan larutan Resh dilakukan dengan mencampurkan 197 g (KH2PO4),
372 g (KNO3), 910 g (Ca(NO3)2.4H2O), 513 g (MgSO4.7H2O), 25 g (FeSO4.7H2O),
2,5 g (MnSO4.H2O), 1,7 g (H3BO3), 0,3 g (CuSO4.5H2O), 0,08 g (Na2MoO4.7H2O),
dan 0,44 gr (ZnSO4.7H2O) kemudian diencerkan dalam 1000 L air.
Larutan hara diberikan sesuai dengan masing-masing perlakuan hingga ketinggian air mencapai 10 cm dari dasar kolam.
Penanaman
Bibit pak choi yang telah memiliki daun 3-5 helai beserta media semai rockwool-nya kemudian dipindahkan ke kolam penanaman dengan cara disematkan pada lubang panel styrofoam dengan jarak 15 cm x 15 cm, setiap lubang ditanami
satu bibit. Kemudian bibit-bibit tanaman tersebut ditempatkan pada kolam penanaman sesuai dengan perlakuan hara dan varietas yang ditentukan.
Pemeliharaan
Pemeliharaan tanaman meliputi pengendalian hama dan penyakit secara manual dan pembersihan lumut yang terdapat pada permukaan styrofoam menggunakan sikat. Memasang plastik UV hingga menutupi seluruh atap kolam penanaman mulai pukul 17.00-09.00 WIB atau jika terjadi hujan, membuka plastik UV pada bagian samping kanan dan kiri atap kolam penanaman mulai pukul 09.00 – 17.00 WIB siang hari.
Pemanenan
Pemanenan dilakukan setelah tanaman memenuhi kriteria panen, yaitu batang masih renyah dan jumlah daun 7-8 helai per tanaman. Cara panen dilakukan dengan mencabut seluruh bagian tanaman beserta akarnya. Perhitungan meliputi jumlah tanaman yang berproduksi, bobot segar tanaman per plot, bobot tajuk tanaman per sampel, bobot akar tanaman per sampel, panjang akar tanaman per sampel, dan kandungan klorofil daun per sampel.
Pengamatan Parameter Suhu (oC) dan RH (%)
Pengukuran suhu dan kelembaban udara relatif (RH) dalam rumah plastik dilakukan setiap hari pada pagi hari (07.00-08.00 WIB), siang hari (12.00-13.00 WIB) dan sore hari (16.00-17.00 WIB) menggunakan thermohygrometer. Pengukuran ini dilakukan di tengah penanaman di atas tajuk tanaman.
pH dan EC larutan hara (mS.cm-1)
Pengukuran nilai pH dan EC larutan dilakukan di Laboratorium Central Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara Medan seminggu dua kali, yaitu pada hari Rabu dan Sabtu.
Panjang tanaman (cm)
Pengukuran dimulai dari leher akar sampai daun terpanjang. Pengamatan dilakukan dengan interval seminggu sekali dengan menggunakan penggaris.
Jumlah daun (helai)
Dihitung pada daun yang telah membuka sempurna. Pengamatan dilakukan dengan interval seminggu sekali .
Diameter batang (cm)
Pengukuran diameter batang tanaman dilakukan pada bagian batang dekat permukaan media. Pengamatan dilakukan satu hari sebelum panen dengan menggunakan jangka sorong.
Panjang akar (cm)
Pengukuran panjang akar tanaman sampel dilakukan mulai dari leher akar sampai ujung akar terpanjang menggunakan penggaris.
Bobot segar per sampel (g)
Ditimbang tajuk beserta akar tanaman sampel yang telah dipanen menggunakan timbangan skala 500 gram.
Bobot tajuk per sampel (g)
Tajuk tanaman sampel ditimbang tanpa mengikutsertakan bagian akar tanaman menggunakan timbangan analitik.
Bobot akar per sampel (g)
Akar tanaman sampel ditimbang setelah dipisahkan dari tajuk tanaman menggunakan timbangan analitik.
Bobot segar per plot (g)
Ditimbang seluruh tanaman dalam setiap plot dengan mengikutsertakan bagian tajuk dan akar.
Kandungan klorofil daun
Diukur dengan menggunakan klorofil meter. Pengukuran dilakukan dengan cara menyisipkan sehelai daun dari tiap sampel dan dijepit pada bagian sensor dari alat tersebut. Daun yang diukur adalah daun dewasa keempat atau kelima dari pucuk, pengukuran dilakukan pada bagian tengah dan ujung daun secara acak dengan menghindari bagian tulang daun. Pengukuran indeks klorofil daun ini dilakukan satu hari sebelum panen.
Heritabilitas
Heritabilitas dihitung untuk tiap parameter. Dilakukan pada akhir penelitian dengan menggunakan rumus yang terdapat pada metode penelitian.
