FISIOLOGI DAN PRODUKSI KARET DENGAN
BERBAGAI SISTEM SADAP DAN PENGGUNAAN
STIMULAN GAS
DISERTASI
OLEH
YAYUK PURWANINGRUM
NIM : 118104003
Program Doktor (S3) Ilmu Pertanian
PROGRAM DOKTOR ILMU PERTANIAN
PASCASARJANA FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
PANITIA PENGUJI DISERTASI
Pimpinan Sidang :Prof. Dr. Ir Rosmayati, MS (Wakil Rektor I Universitas Sumatera Utara)
Ketua : Prof. Dr. Ir. JA Napitupulu, M.Sc (Universitas Sumatera Utara) Anggota : Dr.Ir.Chairani Hanum, MP (Universitas Sumatera Utara)
Dr.Ir.Tumpal HS, Siregar.Dip.Agr.MSi (Balai Penelitian Sungai Putih)
Penguji Luar Komisi :
Prof.Dr.Ir. Rosmayati, MS (Universitas Sumatera Utara ) Luthfi AM Siregar SP, MSc, PhD (Universitas Sumatera Utara ) Ir. Chairul Muluk, MSc, PhD (Profesional di Industri Perkebunan)
PERNYATAAN
“Fisiologi Dan Produksi Karet Dengan Berbagai Sistem Sadap Dan Penggunaan Stimulan Gas”
Dengan ini penulis menyatakan bahwa disertasi ini sebagai syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Program studi Doktor (S3) Ilmu Pertanian pada Program Pascasarjana Fakultas Pertanian universitas Sumatera Utara adalah benar merupakan hasil karya penulis sendiri. Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada bagian-bagian tertentudari hasil karya orang lain dalam penulisan disertasi ini, telah penulis cantumkan sumbernya secara jelas dengan norma, kaidah, dan etika penulisan ilmiah.
Apabila dikemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian disertasi ini bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya plagiat dalam bagian – bagian tertentu, penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang penulis sandang dan sanksi – sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundangan yang berlaku.
Medan, Mei 2016 Penulis,
SUMMARY
Yayuk Purwaningrum. Physiology and Production of Rubber with Different Tapping
System and Use of Gas stimulants. Supervisory by J.A. Napitupulu, Chairani Hanum, and Tumpal HS, Siregar.
Growth and yeild of Rubber is determined by several factors such as genetic, environmental and exploitation system. Each clone has different metabolic level, namely low, medium and high. Differences in metabolism can be characterized through specific morpho-physiological character. Differences in metabolism and water status in the soil and plants will cause differences in exploitation systems used.
Exploitation system in rubber cultivation consists of exploitation intensity, length of tapping slices, tapping frequency and stimulant application. Mistake in the selection of exploitation system will lead to decrease in rubber productivity. This research was conducted at PT. Perkebunan Nusantara III (Persero), Sungai Putih. Data on average annual rainfall is divided into wet months (September to November), dry months (January-March) and humid months (April-August-December) according to Oldeman classification system. Variables associated with anatomical and morpho-physiological observations of rubber is predetermined then followed by exploitation system experiment on each clone to study the physiological responses and yield of clones PB 260 and BPM1. This research design is Nested Design, with two treatment factors. The first factor is tapping system, consisted of four levels namely S/4, S/2 S/2U and S/4U. The second factor is stimulant that consists of four levels ie liquid stimulant ET2,5%, and gas ETG/9d, ETG/18d, and ETG/27D. To observe the response of each clone after treated by exploitation systems, measurement was conducted for physiology and latex yield.
Upward tapping system, slices length S/4 (S/4U) with gas stimulants in wet, dry and humid months produces high latex rate for clone PB 260. Exploitation system S/d3 ETG 2U/27D on BPM1 can increase the yield of rubber up to 185.67% in humid months, while for clones PB260, exploitation system S/2U d3 ET/15d can increase the yield up to 135.51% in the wet months. For one year of testing, application of all stimulant on clone BPM1 and PB 260 have not shown excessive exploitation stress as reflected by thiol levels from 0.30 to 0.48.
Keywords: Clones BPM 1, PB 260, exploitation system, anatomy and morpho-physiology variable and latex yeild.
RINGKASAN
YAYUK PURWANINGRUM. Fisiologi dan Produksi Karet dengan Berbagai Sistem Sadap dan Penggunaan Stimulan Gas. Di bawah bimbingan JA Napitupulu, Chairani Hanum, dan Tumpal HS, Siregar.
Pertumbuhan dan hasil tanaman karet ditentukan oleh beberapa faktor antara lain genetik, lingkungan dan sistem sadap. Setiap klon karet memiliki tingkat metabolisme yang berbeda, yaitu rendah, sedang dan tinggi. Perbedan metabolisme dapat ditandai melalui karakter morfo-fisiologi yang spesifik. Perbedaan metabolisme dan status air dalam tanah dan tanaman akan menyebabkan perbedaan sistem eksploitasi yang digunakan. Sistem sadap pada budidaya karet terdiri dari intensitas sadap, panjang irisan sadap, frekuensi sadap dan aplikasi stimulan. Kesalahan dalam pemilihan sistem eksploitasi akan menyebabkan penurunan produktivitas karet.
Penelitian dilaksanakan di PT. Perkebunan Nusantara III (Persero) Sungai Putih, selama satu tahun, yang dibagi atas bulan basah (Sep-Desember), bulan kering (Janurai-Maret). Dan bulan lembab (April-Agustus). Peubah amatan terkait anatomi, morfo-fisiologi karet dilakukan terlebih dahulu, yang kemudian selanjutnya melakukan percobaan sistem eksploitasi pada masing masing klon untuk melihat respons fisiologi dan produksi dari klon PB 260 dan BPM 1.
BPM 1 dan PB 260 belum menunjukkan cekaman eksploitasi yang berlebihan yang tercermin dari kadar tiol 0.30-0.48. Selama satu tahun pengujian pemberian semua perlakuan sistem eksploitasi pada klon BPM 1 dan PB 260 belum menunjukkan cekaman berlebihan yang tercermin dari kadar tiol pada kisaran 0,30 - 0,48.
Kata kunci : Klon BPM 1, PB 260, sistem sadap, peubah fisiologi dan hasil lateks.
KATA PENGANTAR
Penulis mengucapkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan hidayahNya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitan dan penulisan disertasi ini.
Selama melakukan penelitian dan penulisan disertasi ini, penulis banyak memperoleh bantuan moril dan material dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada :
1. Bapak Prof. Dr.Runtung Sitepu,SH.,M.Hum selaku Rektor Universitas Sumatera Utara dan Bapak Prof.Dr.Ir. Darma Bakti, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara yang telah memberikan kesempatan dan fasilitas selama pendidikan pada Program Doktor Ilmu Pertanian, Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak Prof.Dr.Ir. Abdul Rauf, MP selaku Ketua Program Pasca Sarjana dan Ibu Dr.Ir. Hamidah Hanum, MP selaku sekretaris Program Doktor Ilmu Pertanian Fakultas Pertanian USU yang telah memberikan dukungan, saran dan motivasi selama penulis menempuh pendidikan.
3. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi yang telah memberikan beasiswa BPPS dan Hibah penelitian Disertasi Doktor. Bapak Prof. Dr. Ir. JA Napitupulu, M.Sc, selaku Promotor, Ibu Dr.Ir.Chairani Hanum, MP, Bapak Dr.Ir.Tumpal HS, Siregar.Dip.Agr.MSi selaku Co-Promotor atas segala motivasi, saran, pengarahan serta waktu yang telah diluangkan dalam membimbing dengan penuh kesabaran pada perencanaan, pelaksanaan penelitian maupun penulisan disertasi ini.
4. Bapak Prof.Dr.Ir. Rosmayati, MS,Luthfi AM Siregar SP, MSc PhD dan Ir. Chairul Muluk, MSc, PhD selaku dosen penguji pada seminar proposal, seminar hasil, ujian tertutup serta ujian terbuka yang telah memberikan saran bimbingan dan pengarahan demi kesempurnaan penulisan disertasi ini.
5. Suami tercinta Ir. Dadan Rustandi, anakku Nafilah Athaya atas segala kesabaran, pengertian dan kasih sayang yang diberikan
6. Ibunda (Alm) Enny Surya dan Ayahanda Koes Suherman yang telah memberikan
dukungan, motivasi dan perhatian serta do’a selama menempuh pendidikan.
7. Sahabatku Dr. Yenni Asbur,SP.,MP, Dr. Mariani Sembiring, SP.,MP dan Tioner Purba,SP.,MP serta sahabat-sahabat pada Program Doktor Ilmu Pertanian Khususnya angkatan 2011 (Halus Daniel, Adriani, Murni Sari Rahayu, Syamsyafitri, Suryanto, Zulhari, M.Rizwan, Ade Fipriani, Alri, Syawaludin) terima kasih atas persahabatan, kebersamaan, kekompakan dan motivasi yang saling menguatkan dan bantuannya selama perkuliahan, penelitian dan penyelesaian disertasi ini.
9. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya disampaikan kepada Pimpinan PTPN III Sungai Putih dan Balai Penelitian Sungai Putih atas izin lokasi pengujian stimulan gas di kebun karet ADF II dan III. Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada staf karyawan dan para teknisi Balai Penelitian Sungai Putih yang terlibat dalam kegiatan pengamatan dan pengambilan data selama pengujian diucapkan terimaksih dan penghargaan yang setinggi- tingginya.
10. Semua pihak yang telah banyak mendukung dalam perkuliahan, penelitian dan penyusunan disertasi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari disertasi ini masih banyak memiliki kekurangan dan jauh dari sempurna. Harapan penulis semoga disertasi ini bermanfaat kepada seluruh pembaca.
Semoga Allah Yang Maha Kuasa senantiasa memberikan kita Kesehatan dan Melimpahkan HidayahNya dijalan yang di RidhoiNya kepada kita semua. Amin.
Medan, Mei 2016 Penulis
Yayuk Purwaningrum
RIWAYAT HIDUP
Yayuk Purwaningrum, dilahirkan di Medan, tanggal 06 Januari 1971, merupakan
putri pertama dari empat bersaudara dari Ibunda (Alm) Enny Surya dan ayahanda Koes
Suherman. Pada tahun 2006 penulis menikah dengan Ir. Dadan Rustandi.
Pendidikan dasar yang ditempuh di Sekolah Dasar (SDN)060791, Medan, lulus pada
tahun 1983, Sekolah Menengah Pertama (SMP) SMPN 4, Medan, lulus pada tahun
1986,Sekolah Menengah Atas (SMA) SMAN 5 Medan, lulus pada tahun 1989, Progran
S1 pada Fakultas Pertanian Universitas Islam Sumatera Utara (UISU) Jurusan Budidaya
Pertanian (Agronomi), tamat tahun 1995. Pada Tahun 2004-2006 menempuh pendidikan
Program Magister Ilmu Pertanian, Program Pasca Sarjana Gadjah Mada. Tahun 2011
penulis diterima di Program Doktor Ilmu Pertanian dengan beasiswa BPPS dari Dirjen
Dikti. Penulis merupakan staf pengajar Program studi Agroekoteknologi Fakultas
DAFTAR ISI
Perhitungan Jumlah dan Diameter Lateks ... 26
IV. PENGARUH SISTEM EKSPLOITASI TERHADAP FISIOLOGI dan PRODUKSI LATEKS KLON BPM1.
4.1. Abstrak ... 32
4.2. Pendahuluan ... 33
Klon BPM1 ... 34
Klon PB 260 ... 36
4.3. Bahan dan Metode ... 38
Tempat dan Waktu ... 38
Bahan dan Alat yang Digunakan ... 40
Metode ... 41
Tahapan Pelaksanaan ... 42
Peubah Amatan ... 44
4.4. Hasil dan Pembahasan ... 51
Sukrosa lateks BPM1 ... 50
Fosfat inorganik lateks (FA) BPM1 ... 56
Tiol lateks BPM1 ... 60
Kadar Karet Kering BPM1 ... 64
Total Solid Content BPM1... 67
Indeks Hasil ... 70
Kecepatan Aliran Lateks ... 74
Hasil Karet (g p-1s-1) BPM1 ... 78
Potensi Hasil (kg p -1s -1) BPM1 ... 83
Indeks Penyumbatan ... 84
Kesimpulan ... 91
V. PEMBAHASAN UMUM ... 92
KESIMPULAN ... 105
SARAN ... 106
DAFTAR PUSTAKA ... 107-118 LAMPIRAN ... 119-143
DAFTAR TABEL
No Judul Hal
2.1. Pengamatan Histologi Pembuluh Lateks beberapa klon karet……….. 14
2.2 Karateristik Stimulan Cair dan Gas……….. 17
4.0 Anatomi, Morfo-fisiologi dan Produksi Klon PB 260 dan BPM 1 pada umur 15 tahun.………. 28
4.1. Karakteristik pada klon Slow Stater………..…… 35
4.2. Karakteristik pada klon Stater Quick Starter... 37
4.3. Alat dan Bahan yang digunakan untuk Penelitian………. 40
4.4. Faktor Perlakuan Penelitian………... 41
4.5. Peubah amatan yang dilakukan………...……….. 45
4.6. Kadar Sukrosa Lateks klon BPM1 dan PB260 dengan perlakuan sistem sadap berdasarkan bulan basah, kering dan lembab……….. 51
4.7. Diagnosa FA Lateks klon BPM1 dan PB260 dengan perlakuan sistem sadap berdasarkan bulan basah, kering dan lembab………... 57 4.8. Diagnosa Tiol lateks klon BPM1 dan PB260 dengan perlakuan sistem sadap berdasarkan bulan basah, kering dan lembab………. 61
4.9 Diagnosa Kadar Karet Kering (KKK) klon BPM1 dan PB260 dengan perlakuan sistem sadap berdasarkan bulan basah, kering dan lembab………...… berdasarkan bulan basah, kering dan lembab 74 4.14. Hasil klon BPM1 dan PB260 dengan perlakuan sistem sadap berdasarkan bulan basah, kering dan lembab……….………... 79 4.12. Potensi hasil klon BPM1 dan PB260 dengan perlakuan sistem sadap
berdasarkan bulan basah, kering dan
lembab………...……….
83
4.13. Indeks Penyumbatan klon BPM1 dan PB260 dengan perlakuan sistem sadap
berdasarkan bulan basah, kering dan
lembab………..……….
85
5.1. Rataan dan kriteria curah hujan serta bulan kejadian pada lokasi penelitian 95 5.2. KKK tertinggi dan terendah pada bulan basah, kering, dan lembab 100 5.3. Karakteristik hasil dan fisiologi dari klon BPM 1dan PB 260 105
DAFTAR GAMBAR
No Judul Hal
1.1. Kerangkan Pemikiran Penelitian………..……... 6
1.2. 2.1. Bagan Alir Penelitian……… Penampang Kulit Karet ………..…….. 13 8 2.2. Rumus Kimia Ethylene………..…….. 16
2.3 Fisiologi Kerja Etilen terhadap PenundaanPenggumpalan Lateks ………. 20
3.1. Perlakuan Sistem Sadap yang ada di Lapangan ………..…... 26
3.2. Anatomi Pembuluh Lateks pada Klon PB 260………..……... 28
3.3. Anatomi Pembuluh Lateks pada Klon BPM1……… 28
4.1. Grafik Pola Hasil klon Quick Starter dan Slow Starter... 38
4.1. Perlakuan Sistem Sadap dan Letak Aplikator Stimulan………... 43- 44 4.2. Grafik Kadar Sukrosa lateks (mM) klon BPM1 dengan perlakuan sistem sadap berdasarkan perbedaan bulan………..………. 54-55 4.4. Grafik Kadar FA lateks (mM) klon BPM 1 dengan perlakuan sistem sadap berdasarkan perbedaan bulan……….…. 60 4.6. Grafik Kadar Tiol lateks (mM) klon BPM 1 dengan perlakuan sistem sadap berdasarkan perbedaan bulan……….….. 63
4.8 Grafik Kadar KKK (%) klon BPM1 dengan perlakuan sistem sadap berdasarkan bulan yang berbeda………….… 66-67 4.10. Grafik Kadar TSC klon BPM1 dengan perlakuan sistem sadap berdasarkan bulan yang berbeda………. 70
4.18. Grafik Kecepatan Aliran Lateks (ml/menit) klon BPM 1 pada berbagai sistem sadap pada bulan basah,lembab dan
kering………..………...…….
75-78
4.12. Grafik hasil (g p-1s-1) Lateks klon BPM1 dengan
perlakuan sistem sadap berdasarkan bulan yang berbeda………. 81-82
4.14. Grafik Potensi hasil (kg p-1s-1) Lateks klon BPM1 dan PB 260 pada berbagai sistem sadap berdasarkan bulan yang
berbeda……….
84
4.13 Grafik Indeks Penyumbatan Lateks klon BPM1 dan PB260dengan
perlakuan sistem sadap berdasarkan bulan yang berbeda………. 87-88
5.1. Pengaruh fluktuasi curah hujan (mm) dengan hasil lateks (g p-1s-1) klon BPM 1 dengan berbagai sistem eksploitasi
96
5.2. Pengaruh fluktuasi curah hujan (mm) dengan hasil lateks (g p-1s-1) klon PB 260 dengan berbagai sistem eksploitasi
98
5.3. Perbedaan kondisi tajuk tanaman yang dipengaruhi oleh bulan yang berbeda
97
xii
DAFTAR LAMPIRAN
No Judul Hal
1. Jumlah dan Diameter Pembuluh Lateks Klon BPM1 dan PB 260 119
2. Daftar Curah Hujan Sungai Putih……… 120
3. Denah percobaan lokasi Kebun Sungei Putih, PT. Perkebunan Nusantara III di Kecamatan Galang, Kabupaten Deli Serdang dengan ketinggian 25 m di atas permukaan laut dan jenis tanah Ultisol………... 121 4. Kecepatan Aliran Lateks Lateks klon BPM1 dengan perlakuan sistem sadap pada bulan Basah………..…… 122 5. Kecepatan Aliran Lateks Lateks klon BPM1 dengan perlakuan sistem sadapi pada bulan Kering……… 123
6. Kecepatan Aliran Lateks Lateks klon BPM1 dengan perlakuan sistem sadap pada bulan Lembab………. 124
7. Kecepatan Aliran Lateks Lateks klon PB 260 dengan perlakuan sistem sadap pada bulan Basah 125 8. Kecepatan Aliran Lateks Lateks klon PB 260 dengan perlakuan sistem sadap pada bulan Kering……… 126
9. Kecepatan Aliran Lateks Lateks klon PB 260 dengan perlakuan sistem sadap pada bulan Lembab……….……… 127
10. Deskripsi Klon BPM 1……….………. 128
11 Deskripsi Klon PB 260……….………. 130
12. Rangkuman Rataan Peubah Bulan Basah Klon BPM 1 ………….……… 132
13. Rangkuman Sidik Ragam Peubah Bulan Basah Klon BPM 1………. 133
14. Rangkuman Rataan Peubah Bulan Kering Klon BPM 1 ……….… 134
15. Rangkuman Sidik Ragam Peubah Kering Basah Klon BPM 1……… 135
16 Rangkuman Rataan Peubah Bulan Lembab Klon BPM 1 ………..… 136
17 Rangkuman Sidik Ragam Peubah Lembab Basah Klon BPM 1…………. 137
18 Rangkuman Rataan Peubah Bulan Basah Klon PB 260 ……….… 138
19 Rangkuman Sidik Ragam Peubah Bulan Basah Klon PB 260……… 139
20 Rangkuman Rataan Peubah Bulan Kering Klon PB 260 ………..… 140
21 Rangkuman Sidik Ragam Peubah Kering Basah Klon PB 260 …………. 141
22 Rangkuman Rataan Peubah Bulan Lembab Klon PB 260 ……… 142
23 Rangkuman Sidik Ragam Peubah Lembab Basah Klon PB 260…………. 143
DAFTAR ISTILAH DAN SINGKATAN
N0 .
Faktor Arti
1. Klon BPM1 klon yang memiliki metabolisme rendah. arah bawah disadap setiap 3 hari sekali pada panel kulit pulihan.
Penyadapanpada 1/4 lingkar batang ke arah bawah disadap setiap 3 hari sekali pada panel kulit pulihan.
Penyadapan pada 1/2 lingkar batang ke arah atas disadap setiap 3 hari sekali pada panel kulit perawan.
Penyadapan pada 1/4 lingkar batang ke arah atas disadap setiap 3 hari sekali
Pemberian stimulan gas 9 hari sekali
Pemberian stimulan gas 18 hari sekali
Pemberian stimulan gas 27 hari sekali
4. KKK Kadar Karet Kering pemberian stimulan cair 2.5% sebulan 2 kali dalam setahun 18 kali pemberian stimulan dengan cara mengerok kulit selebar 0.5cm.
11. S/4Ud3
ET2.5%Pa0.5.18/y(2w)
mengerok kulit selebar 0.5cm.
12. S/2 d3.ET2.5%.Ga1.0 9/y (m) Panjang irisan ½ lingkar batang ke arah bawah pemberian stimulan cair 2.5% setahun 9 kali pemberian stimulan dengan cara Grove application
13. ETG 99% 36/y (9d) Panjang irisan 1/6 lingkar batang dideres satu minggu sekali ke arah bawah pemberian stimulan gas 99% sebulan 9 hari sekali kali dalam setahun 36 kali pemberian stimulan
14. Diagnosis lateks (DL) Analisis parameter – parameter fisiologi tanaman karet.
15. KA Kecepatan Aliran Lateks
16.
17.
18.
19.
20. I Pr
IP
TM
TBM
2x S/4DU d3.ET2.5%.
Indeks Produksi
Indeks Penyumbatan
Tanaman Menghasilkan
Tanaman Belum Menghasilkan
Panjang irisan sadap ¼ lingkar batang arah ke atas dan bawah disadap tiga hari sekali menggunakan etepon 2.5%
