Pengaruh kedalaman muka air tanah pada berbagai varietas kedelai hitam (Glycine max (L.) Merr.) dengan sistem budidaya jenuh air di lahan pasang surut.
PENGARUH KEDALAMAN MUKA AIR TANAH
PADA BERBAGAI VARIETAS KEDELAI HITAM
(Glycine max (L.) Merr.)
DENGAN SISTEM BUDIDAYA JENUH AIR
DI LAHAN PASANG SURUT
HANS DORIS WELLY
A24080190
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2013
RINGKASAN
HANS DORIS WELLY. Pengaruh Kedalaman Muka Air Tanah pada
Berbagai Varietas Kedelai Hitam (Glycine max (L.) Merr.) dengan Sistem
Budidaya Jenuh Air di Lahan Pasang Surut. (Dibimbing oleh MUNIF
GHULAMAHDI).
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kedalaman muka air tanah yang
sesuai pada kedelai hitam varietas Ceneng, Cikuray dan Lokal Malang dengan
budidaya jenuh air (BJA) yang dilaksanakan di lahan pasang surut Desa Banyu
Urip Palembang pada bulan Juni –September 2012.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan petak terpisah
(RPT) dengan faktor kedalaman muka air tanah sebagai petak utama dan faktor
varietas sebagai anak petak. Faktor kedalaman muka air tanah terdiri atas tiga
taraf perlakuan, yaitu kedalaman 10 cm dan kedalaman
20 cm
di bawah
permukaan tanah serta pembanding, yaitu budidaya kering. Faktor varietas terdiri
atas empat jenis perlakuan, yaitu Ceneng, Cikuray, Lokal Malang dan varietas
pembanding yaitu Tanggamus. Benih masing-masing varietas ditanam pada jarak
tanam 25 cm x 10 cm sejumlah 1 benih per lubang. Pada budidaya jenuh air,
kedalaman muka air berdasarkan perlakuan dipertahankan dari mulai penanaman
hingga panen pada saluran sedalam 25 cm dan selebar 30 cm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa produktivitas kedelai hitam dapat
ditingkatkan dengan budidaya jenuh air (BJA) di lahan pasang surut. Kedalaman
muka air 10-20 cm di bawah permukaan tanah dapat diterapkan dalam BJA tanpa
perbedaan hasil yang nyata pada kedelai hitam. Jumlah polong tertinggi
ditunjukkan oleh varietas Lokal Malang pada kedalaman muka air 20 cm di
bawah permukaan tanah. Jumlah polong varietas Ceneng dan Cikuray tidak
dipengaruhi oleh perbedaan taraf kedalaman muka air tanah dalam BJA.
Produktivitas kedelai hitam varietas Lokal Malang mencapai 4.13 ton/ha pada
BJA kedalaman muka air 20 cm di bawah permukaan tanah. Produktivitas varietas
Ceneng dan Cikuray mencapai 3.45 ton/ha dan 2.75 ton/ha pada BJA kedalaman
muka air 10 cm di bawah permukaan tanah.
PENGARUH KEDALAMAN MUKA AIR TANAH
PADA BERBAGAI VARIETAS KEDELAI HITAM
(Glycine max (L.) Merr.)
DENGAN SISTEM BUDIDAYA JENUH AIR
DI LAHAN PASANG SURUT
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
HANS DORIS WELLY
A24080190
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2013
Judul : PENGARUH KEDALAMAN MUKA AIR TANAH
PADA BERBAGAI
VARIETAS
KEDELAI
HITAM
(Glycine max (L.) Merr.) DENGAN SISTEM BUDIDAYA
JENUH AIR DI LAHAN PASANG SURUT.
Nama : HANS DORIS WELLY
NIM : A24080190
Menyetujui,
Dosen Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS
NIP 19590505 198503 1 004
Mengetahui,
Ketua Departemen
Fakultas Pertanian IPB
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc. Agr
NIP 19611101 198703 1 003
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kepulauan Mentawai, Propinsi Sumatera Barat pada
tanggal 23 Juli 1989. Penulis merupakan anak pertama dari Bapak Bisronel
Siritoitet dan Ibu Ratna Samongilailai.
Tahun 2001 penulis lulus dari SD N 15 Havea Sikakap, kemudian pada
tahun 2004 penulis menyelesaikan studi di SMP N 1 Pagai Utara, Kepulauan
Mentawai. Selanjutnya penulis lulus dari SMA N 1 Pagai Utara, Kepulauan
Mentawai pada tahun 2007. Tahun 2007 penulis diterima dalam program
prauniversitas Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui program BUD dan
memasuki tingkat persiapan bersama (TPB) IPB pada tahun 2008. Selanjutnya
tahun 2009 penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Agronomi dan
Hortikultura (AGH), Fakultas Pertanian IPB.
Tahun 2009 hingga 2010 penulis tergabung dalam Koperasi Mahasiswa
AGH pada divisi pemasaran. Tahun 2011 hingga 2012 penulis menjadi asisten
mata kuliah agama Kristen Protestan. Penulis mendapat penghargaan sebagai
juara I lomba web IPB kategori mahasiswa pada tahun 2011.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan kasih dan karunia-Nya sehingga penelitian ini dapat diselesaikan
dengan baik. Penelitian pengaruh kedalaman muka air tanah pada berbagai
varietas kedelai hitam dengan budidaya jenuh air di lahan pasang surut terdorong
oleh keinginan untuk mengetahui kedalaman muka air yang sesuai dalam
budidaya jenuh air
untuk kedelai hitam di lahan pasang surut. Penelitian
dilaksanakan di lahan pasang surut, Desa Banyu Urip, Kecamatan Tanjung Lago,
Kabupaten Banyuasin, Provinsi Sumatera Selatan.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sangat mendalam kepada
1. kedua orang tua yang selalu memberikan dukungan doa dan materi hingga
penulis menyelesaikan perkuliahan dan penelitian,
2. Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS., selaku dosen pembimbing skripsi yang
telah memberikan bimbingan selama pelaksanan penelitian dan penulisan
skripsi penulis,
3. dosen pembimbing akademik, Maryati Sari, SP, MSi., atas arahan akademik
selama penulis mengikuti perkuliahan,
4. Pemerintah Daerah Kepulauan Mentawai yang telah mendukung dalam
beasiswa kepada penulis,
5. keluarga Pak Suaji, Pak Muh, Pak Marno dan Bu Ilona atas bantuannya selama
penelitian di lahan pasang surut Palembang,
6. teman-teman mahasiswa Agronomi dan Hortikultura Indigenous angkatan
ke-45 IPB, terkhusus kepada Andri Hamidi dan Arief Setya Nugroho, atas
dukungan semangat dan masukan selama penulisan skripsi, dan
7. teman-teman mahasiswa Mentawai seperjuangan di IPB, yaitu Jhon P.T.
Sakoikoi, Desni R.M. Sakerebau, Helma H. P. Saleleubaja dan Maria Sagulu.
Semoga hasil penelitian ini berguna menjadi pedoman dan acuan bagi
yang memerlukan.
Bogor, 13 Maret 2013
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL...........................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................
x
PENDAHULUAN..........................................................................................
1
Latar Belakang........................................................................................
1
Tujuan Penelitian....................................................................................
3
Hipotesis Penelitian................................................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................
4
Kedelai hitam.........................................................................................
4
Lahan Pasang Surut................................................................................
6
Kedalaman Muka Air pada Budidaya Jenuh Air...................................
8
METODE PENELITIAN...............................................................................
10
Tempat dan Waktu.................................................................................
10
Alat dan Bahan......................................................................................
10
Metode Penelitian..................................................................................
10
Pelaksanaan Penelitian...........................................................................
11
HASIL DAN PEMBAHASAN.......................................................................
14
Kondisi umum.......................................................................................
14
Hasil.......................................................................................................
16
Pembahasan...........................................................................................
29
KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................
43
Kesimpulan............................................................................................
43
Saran......................................................................................................
43
DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................
44
LAMPIRAN...................................................................................................
49
DAFTAR TABEL
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Halaman
Uji beda nyata perlakuan kedalaman muka air tanah dan varietas
terhadap berbagai peubah yang diamati.................................
16
Tinggi, jumlah daun dan jumlah cabang tanaman kedelai pada
berbagai kedalaman muka air tanah di lahan pasang surut.............
17
Bobot kering biomassa tanaman kedelai pada berbagai
kedalaman muka air tanah di lahan pasang surut.........................
19
Serapan unsur hara tanaman kedelai pada berbagai kedalaman
muka air tanah di lahan pasang surut.............................................
20
Tinggi, jumlah daun dan jumlah cabang tanaman kedelai pada
beberapa varietas di lahan pasang surut.........................................
21
Bobot kering biomassa tanaman kedelai dari berbagai varietas
kedelai di lahan pasang surut..........................................................
22
Serapan unsur hara beberapa varietas kedelai di lahan pasang
surut.................................................................................................
22
Jumlah daun tanaman kedelai pada berbagai kedalaman muka air
tanah dan varietas............................................................................
23
Jumlah cabang tanaman kedelai pada berbagai kedalaman muka
air tanah dan varietas.....................................................................
25
Jumlah polong tanaman kedelai pada berbagai kedalaman muka
air tanah dan varietas......................................................................
26
Bobot 100 biji tanaman kedelai pada berbagai kedalaman
muka air tanah dan varietas.............................................................
26
Bobot biji per ubinan kedelai pada berbagai kedalaman muka air
tanah dan varietas............................................................................
27
Produktivitas tanaman kedelai pada berbagai kedalaman muka
air tanah dan varietas......................................................................
28
DAFTAR GAMBAR
No
Halaman
1 Model perlakuan kedalaman muka air 10 cm dan 20 cm di bawah
permukaan tanah...............................................................................
12
2 Keragaan pertanaman kedelai hitam pada 7 MST dan
8 MST...............................................................................................
15
3 Penampilan akar varietas Lokal Malang pada budidaya kering,
BJA 20 cm dan BJA 10 cm pada 8 MST dengan perbandingan
leher akar tanaman............................................................................
30
4 Gejala kekuningan pada daun varietas Lokal Malang pada 3 MST
dan masih terlihat pada daun varietas Ceneng pada
4 MST...............................................................................................
31
5 Aklimatisasi kedelai hitam pada 5 MST dan 6 MST......................
31
6 Ilustrasi profil muka air tanah dan perkembangan perakaran
tanaman kedelai dalam budidaya jenuh air...................................
34
7 Penampilan polong kedelai hitam varietas Ceneng, Cikuray, Lokal
Malang dan kedelai kuning varietas Tanggamus setelah
mengalami pemulihan penuh pada 8 MST......................................
37
8 Curah hujan dan waktu tanam kedelai hitam dengan budidaya jenuh air
di lahan pasang surut..................................................................................
39
9 Perbandingan ukuran biji ketiga varietas kedelai hitam dan
varietas Tanggamus terhadap kedalaman muka air tanah..........
40
DAFTAR LAMPIRAN
No
1
Halaman
Luas panen, produktivitas, dan produksi tanaman kedelai seluruh
Indonesia tahun 1992-2011............................................................
50
2
Tata letak petak penelitian kedalaman muka air tanah............
51
3
Titik pengambilan contoh tanaman untuk pengamatan mingguan,
biomassa dan bobot ubinan.............................................................
52
Curah hujan dan hari hujan dari bulan Juni hingga Agustus 2012
di Kecamatan Tanjung Lago...........................................................
53
Suhu dan kelembaban nisbi dari bulan Juni hingga Agustus di
Kecamatan Tanjung Lago...............................................................
54
6
Hasil analisis sampel tanah sebelum penelitian............................
55
8
Kandungan hara daun dan serapan hara pada perlakuan
kedalaman muka air tanah terhadap beberapa varietas kedelai di
lahan pasang surut...........................................................................
56
Keragaan pertanaman kedelai hitam varietas Ceneng, Cikuray,
Lokal Malang dan kedelai kuning varietas Tanggamus setelah
mengalami pemulihan penuh pada 8 MST.....................................
57
4
5
9
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pengembangan kedelai di Indonesia menjadi sangat penting dengan
meningkatnya konsumsi kedelai sedangkan impor menjadi kebijakan yang masih
digunakan untuk menutupi kebutuhan kedelai. Kedelai dikonsumsi sebagai
sumber protein nabati yang relatif terjangkau dibandingkan sumber protein
hewani. Menurut Damardjati et al. (2005), peningkatan konsumsi kedelai dipicu
oleh peningkatan jumlah penduduk dan kebutuhan bahan baku industri olahan
pangan seperti tempe, tahu, kecap, susu kedelai, tauco, makanan ringan dan
sebagainya. Sudaryanto dan Swastika (2007) memproyeksikan konsumsi kedelai
secara umum meningkat dari 1.84 juta ton pada tahun 2005 menjadi 2.64 juta ton
pada tahun 2020. Defisit kedelai diproyeksikan terus meningkat dari 1.03 juta ton
pada tahun 2005 menjadi 2 juta ton pada tahun 2020.
Pemenuhan konsumsi kedelai perlu ditunjang oleh produksi kedelai
nasional. Subandi et al. (2007) menyatakan bahwa produksi kedelai nasional
ditentukan oleh dua sumber pertumbuhan utama yaitu areal tanam dan
produktivitas kedelai. Areal tanam dapat menunjukkan minat petani pada kedelai
sedangkan produktivitas menunjukkan kesesuaian lahan dan/atau penerapan
teknologi produksi oleh petani. Dari data BPS (2012), produksi dan luas panen
tanaman kedelai cenderung mengalami penurunan sedangkan produktivitas
kedelai mengalami peningkatan. Luas panen tanaman kedelai pada tahun 1992
yang merupakan tertinggi selama 20 tahun terakhir yang mencapai 1,665,710 ha
terus menurun hingga menjadi 622,254 ha pada tahun 2011.
Hal ini juga
mengakibatkan produksi nasional terus menurun dari 1,869,710 ton pada tahun
1992 menjadi 851,286 ton pada tahun 2011. Produktivitas kedelai nasional
mengalami peningkatan dari selama sepuluh tahun terakhir yang bergerak dari
1.12 ton/ha pada tahun 1992 menjadi 1.37 ton/ha pada tahun 2011 (Lampiran 1).
Kebutuhan terhadap kedelai hitam dapat dilihat dari perkembangan
konsumsi kecap di dalam negeri. Meskipun tidak semua kecap menggunakan
kedelai hitam, konsumsi kecap di Indonesia menunjukkan kebutuhan kedelai
hitam sebagai bahan baku kecap yang lebih berkualitas. Dari 2.2 juta ton
2
kebutuhan kedelai Indonesia di tahun 2012, Wahono (2012) melaporkan bahwa
sekitar 323,400 ton diserap oleh industri kecap dan tauco. Berdasarkan data
Kemenperin (2012), kebutuhan kecap Indonesia disuplai dari impor dengan
peningkatan konsumsi sebesar 43.22% dari tahun 2007 hingga tahun 2011. Di sisi
lain tejadi peningkatan ekspor kecap Indonesia sebesar 16.16% pada dari tahun
2007 hingga tahun 2011. Peningkatan konsumsi kecap di dalam dan luar negeri
berdampak pada pentingnya peningkatan produksi kedelai hitam Indonesia.
Pengembangan kedelai hitam diperlukan untuk meningkatkan produksi
kedelai hitam dalam mengiringi peningkatan konsumsi kecap di Indonesia. Tidak
seperti kedelai kuning, penelitian untuk pengembangan kedelai hitam tergolong
masih minim. Minimnya pengembangan kedelai hitam mengakibatkan masih
rendahnya produktivitas kedelai hitam di dalam negeri. Menurut Maryani (2007),
rendahnya produksi kedelai hitam berakibat pada peningkatan harga bahan baku
dan kelangkaan kedelai hitam bagi industri kecap sehingga industri kecap tidak
dapat menyerap kedelai hitam dalam jumlah yang besar.
Peningkatan produksi kedelai hitam dapat ditunjang dari peningkatan luas
areal tanam hingga ke lahan-lahan marjinal. Menurut Pinem (2000), strategi
pengembangan kedelai diarahkan pada lahan-lahan rehabilitasi, lahan irigasi
intesif yang masih memungkinkan dimasukkan pola tanam kedelai, lahan tadah
hujan, budidaya kering tidak bermasalah, budidaya kering bereaksi masam
(dengan pemberian kapur secara larikan dan budidaya alley cropping), lahan
gambut, lahan pasang surut, lahan perkebunan rakyat dan perkebunan swasta atau
BUMN dan lahan hutan sosial.
Kedelai hitam diharapkan dapat dikembangkan dengan penambahan luas
areal tanam di lahan pasang surut. Menurut Adhi et al. (1992), luasan areal pasang
surut ditaksir sekitar 20.1 juta ha. Menurut Sabran et al. (2000), lahan pasang
surut yang tersedia sesuai untuk kegiatan pertanian adalah 5.6 juta ha dan luasan
yang berpotensi dikembangkan untuk pertanian skala besar adalah 2.6 juta ha.
Pengembangan kedelai hitam di lahan pasang surut dari aspek budidaya
tanaman diperhadapkan pada pengelolaan tanah dan pengelolaan air. Menurut
Adhi et al. (1992), kesalahan dalam pengelolaan tanah dan air di lahan pasang
surut dapat mengakibatkan teroksidasinya lapisan pirit sehingga terjadi
3
peningkatan kemasaman tanah dan tertekannya pertumbuhan tanaman. Menurut
Sarwani (2001), strategi pengembangan lahan pasang surut selain pengelolaan
lahan adalah pengelolaan air. Pengelolaan air pada lahan pasang surut bertujuan
untuk menyediakan kebutuhan evapotranspirasi tanaman, membuang kelebihan
air, mencegah terjadinya elemen toksik, dan melindi (leaching) elemen toksik
serta mencegah penurunan muka tanah (gambut). Pengelolaan air pada lahan
pasang surut berupa pengelolaan air tanah (ground water management) atau
pengelolaan air permukaan (surface water management).
Perpaduan pengelolaan tanah dan air di lahan pasang surut diharapkan
dapat meningkatakan produksi kedelai hitam. Menurut Sarwani (2001), dengan
penerapan sistem drainase dangkal yang dikombinasikan dengan pemupukan dan
bahan amelioran, produktivitas kedelai dapat mencapai 2.3 ton/ha. Hasil
penelitian Ghulamahdi et al. (2009) menunjukkan produktivitas kedelai varietas
nasional Tanggamus dapat mencapai 4.63 ton/ha dengan budidaya jenuh air.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kedalaman muka air tanah yang
sesuai dalam budidaya jenuh air untuk kedelai hitam di lahan pasang surut.
Hipotesis Penelitian
1) Terdapat taraf pengaturan kedalaman muka air tanah yang mendukung
produktivitas tinggi pada kedelai hitam di lahan pasang surut
2) Terdapat varietas kedelai hitam yang memiliki produktivitas tinggi di
lahan pasang surut
3) Terdapat varietas kedelai hitam yang memiliki produktivitas tinggi dengan
pengaturan kedalaman muka air tanah di lahan pasang surut.
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai Hitam
Kedelai merupakan tanaman yang berasal dari Manchuria (daratan Cina
bagian timur laut) dan kemudian telah menyebar ke seluruh dunia pada
pertengahan abad ke-20 (Sumarno dan Manshuri, 2007).
Menurut Adie dan
Krisnawati (2007), keberadaan kedelai di Indonesia mulai terekam pertama kali
di Ambon dalam Herbarium Amboinense yang diselesaikan pada tahun 1673.
Sebaran adaptasi kedelai tergolong luas yang mencakup 0o-45o lintang
utara (LU) dan 0o-45o lintang selatan (LS) dengan historis-biologis asal kedelai
terdapat pada wilayah subtropika pada 45o-48o LU. Lingkungan tumbuh yang
mempengaruhi hasil kedelai mencakup faktor iklim dan kesuburan fisiko-kimia
dan biologi tanah. Keberadaan hama dan penyakit selama pertumbuhan kedelai
juga dapat membatasi produktivitas tetapi masih dapat dikendalikan (Sumarno dan
Manshuri, 2007).
Kedelai diklasifikasikan secara botani ke dalam ordo Polypetales, family
Leguminosae, dan subfamily Papilionoideae. Kedelai yang bernilai paling
ekonomis dalam genus Glycine dengan subgenus soja terdiri atas spesies Glycine
ussuriensis dan Glycine max. Kedua spesies ini merupakan tanaman semusim
(Adie dan Krisnawati, 2007).
Karakter kedelai hitam mengarah pada karakter spesies G. ussurinesis
yang memiliki bunga berwarna ungu, biji keras berwarna hitam hingga coklat tua
dengan batang menjalar. Diduga kedelai hitam merupakan hasil persilangan
G. ussurinesis yang bersifat liar dengan kedelai yang telah dibudidayakan G. max
sehingga kandungan protein kedelai hitam lebih tinggi dari pada kedelai kuning
(Adie dan Krisnawati, 2007).
Pigmen kulit biji sebagian besar terletak di lapisan palisade, lapisan terluar
biji setelah kutikula, yang terdiri dari pigmen antosianin dalam vakuola, klorofil
dalam plastid dan berbagai kombinasi hasil uraian dari produk-produk pigmen
tersebut (Adie dan Krisnawati, 2007). Warna hitam pada biji kedelai dikendalikan
oleh gen pigmentasi yang telah disandikan sebagai gen R. Penyebab kulit hitam
5
pada kedelai adalah perwujudan warna ungu yang sangat kuat dari pigmen
antosianin (Nagai, 1921).
Karakteristik kedelai secara umum yang telah dibudidayakan di Indonesia,
berupa tanaman yang tegak dengan tinggi 40-90 cm, bercabang, berdaun unifoliet
dan trifoliet, berbulu pada daun dan polong tetapi tidak terlalu padat. Bentuk daun
kedelai terdiri dari lancip, bulat dan lonjong serta terdapat perpaduan bentuk daun
dan umumnya daun kedelai di Indonesia adalah lonjong. Sistem perakaran pada
kedelai terdiri dari sebuah akar tunggang, sejumlah akar sekunder, cabang akar
sekunder dan cabang akar adventif yang tumbuh di bawah hipokotil. Pada bagian
perakaran akan terlihat adanya bintil akar pada 10 hari setelah tanam (Adie dan
Krisnawati, 2007).
Kedelai merupakan tanaman yang menyerbuk sendiri dengan bunga yang
muncul pada 3-5 minggu setelah tanam. Tidak semua bunga kedelai berhasil
menjadi polong dengan tingkat keguguran bunga berkisar 20-80%. Polong tempat
biji kedelai berlekuk lurus atau ramping dan umumnya berisi 2-3 biji per polong.
Pengisian biji di dalam polong sangat dipengaruhi oleh kekurangan atau kelebihan
air, serangan hama dan penyakit serta lain sebagainya sehingga periode pengisian
biji merupakan fase paling kritis untuk pencapaian hasil optimal. Biji sebagai
komponen morfologi yang bernilai ekonomis pada kedelai dapat dikelompokkan
berdasarkan ukurannya, yaitu biji besar (bobot>14 g/100 biji), biji sedang
(10-14 g/100 biji) dan kecil (bobot
PADA BERBAGAI VARIETAS KEDELAI HITAM
(Glycine max (L.) Merr.)
DENGAN SISTEM BUDIDAYA JENUH AIR
DI LAHAN PASANG SURUT
HANS DORIS WELLY
A24080190
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2013
RINGKASAN
HANS DORIS WELLY. Pengaruh Kedalaman Muka Air Tanah pada
Berbagai Varietas Kedelai Hitam (Glycine max (L.) Merr.) dengan Sistem
Budidaya Jenuh Air di Lahan Pasang Surut. (Dibimbing oleh MUNIF
GHULAMAHDI).
Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui kedalaman muka air tanah yang
sesuai pada kedelai hitam varietas Ceneng, Cikuray dan Lokal Malang dengan
budidaya jenuh air (BJA) yang dilaksanakan di lahan pasang surut Desa Banyu
Urip Palembang pada bulan Juni –September 2012.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan petak terpisah
(RPT) dengan faktor kedalaman muka air tanah sebagai petak utama dan faktor
varietas sebagai anak petak. Faktor kedalaman muka air tanah terdiri atas tiga
taraf perlakuan, yaitu kedalaman 10 cm dan kedalaman
20 cm
di bawah
permukaan tanah serta pembanding, yaitu budidaya kering. Faktor varietas terdiri
atas empat jenis perlakuan, yaitu Ceneng, Cikuray, Lokal Malang dan varietas
pembanding yaitu Tanggamus. Benih masing-masing varietas ditanam pada jarak
tanam 25 cm x 10 cm sejumlah 1 benih per lubang. Pada budidaya jenuh air,
kedalaman muka air berdasarkan perlakuan dipertahankan dari mulai penanaman
hingga panen pada saluran sedalam 25 cm dan selebar 30 cm.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa produktivitas kedelai hitam dapat
ditingkatkan dengan budidaya jenuh air (BJA) di lahan pasang surut. Kedalaman
muka air 10-20 cm di bawah permukaan tanah dapat diterapkan dalam BJA tanpa
perbedaan hasil yang nyata pada kedelai hitam. Jumlah polong tertinggi
ditunjukkan oleh varietas Lokal Malang pada kedalaman muka air 20 cm di
bawah permukaan tanah. Jumlah polong varietas Ceneng dan Cikuray tidak
dipengaruhi oleh perbedaan taraf kedalaman muka air tanah dalam BJA.
Produktivitas kedelai hitam varietas Lokal Malang mencapai 4.13 ton/ha pada
BJA kedalaman muka air 20 cm di bawah permukaan tanah. Produktivitas varietas
Ceneng dan Cikuray mencapai 3.45 ton/ha dan 2.75 ton/ha pada BJA kedalaman
muka air 10 cm di bawah permukaan tanah.
PENGARUH KEDALAMAN MUKA AIR TANAH
PADA BERBAGAI VARIETAS KEDELAI HITAM
(Glycine max (L.) Merr.)
DENGAN SISTEM BUDIDAYA JENUH AIR
DI LAHAN PASANG SURUT
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
HANS DORIS WELLY
A24080190
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2013
Judul : PENGARUH KEDALAMAN MUKA AIR TANAH
PADA BERBAGAI
VARIETAS
KEDELAI
HITAM
(Glycine max (L.) Merr.) DENGAN SISTEM BUDIDAYA
JENUH AIR DI LAHAN PASANG SURUT.
Nama : HANS DORIS WELLY
NIM : A24080190
Menyetujui,
Dosen Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS
NIP 19590505 198503 1 004
Mengetahui,
Ketua Departemen
Fakultas Pertanian IPB
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc. Agr
NIP 19611101 198703 1 003
Tanggal Lulus :
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Kepulauan Mentawai, Propinsi Sumatera Barat pada
tanggal 23 Juli 1989. Penulis merupakan anak pertama dari Bapak Bisronel
Siritoitet dan Ibu Ratna Samongilailai.
Tahun 2001 penulis lulus dari SD N 15 Havea Sikakap, kemudian pada
tahun 2004 penulis menyelesaikan studi di SMP N 1 Pagai Utara, Kepulauan
Mentawai. Selanjutnya penulis lulus dari SMA N 1 Pagai Utara, Kepulauan
Mentawai pada tahun 2007. Tahun 2007 penulis diterima dalam program
prauniversitas Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui program BUD dan
memasuki tingkat persiapan bersama (TPB) IPB pada tahun 2008. Selanjutnya
tahun 2009 penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Agronomi dan
Hortikultura (AGH), Fakultas Pertanian IPB.
Tahun 2009 hingga 2010 penulis tergabung dalam Koperasi Mahasiswa
AGH pada divisi pemasaran. Tahun 2011 hingga 2012 penulis menjadi asisten
mata kuliah agama Kristen Protestan. Penulis mendapat penghargaan sebagai
juara I lomba web IPB kategori mahasiswa pada tahun 2011.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan kasih dan karunia-Nya sehingga penelitian ini dapat diselesaikan
dengan baik. Penelitian pengaruh kedalaman muka air tanah pada berbagai
varietas kedelai hitam dengan budidaya jenuh air di lahan pasang surut terdorong
oleh keinginan untuk mengetahui kedalaman muka air yang sesuai dalam
budidaya jenuh air
untuk kedelai hitam di lahan pasang surut. Penelitian
dilaksanakan di lahan pasang surut, Desa Banyu Urip, Kecamatan Tanjung Lago,
Kabupaten Banyuasin, Provinsi Sumatera Selatan.
Penulis mengucapkan terima kasih yang sangat mendalam kepada
1. kedua orang tua yang selalu memberikan dukungan doa dan materi hingga
penulis menyelesaikan perkuliahan dan penelitian,
2. Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS., selaku dosen pembimbing skripsi yang
telah memberikan bimbingan selama pelaksanan penelitian dan penulisan
skripsi penulis,
3. dosen pembimbing akademik, Maryati Sari, SP, MSi., atas arahan akademik
selama penulis mengikuti perkuliahan,
4. Pemerintah Daerah Kepulauan Mentawai yang telah mendukung dalam
beasiswa kepada penulis,
5. keluarga Pak Suaji, Pak Muh, Pak Marno dan Bu Ilona atas bantuannya selama
penelitian di lahan pasang surut Palembang,
6. teman-teman mahasiswa Agronomi dan Hortikultura Indigenous angkatan
ke-45 IPB, terkhusus kepada Andri Hamidi dan Arief Setya Nugroho, atas
dukungan semangat dan masukan selama penulisan skripsi, dan
7. teman-teman mahasiswa Mentawai seperjuangan di IPB, yaitu Jhon P.T.
Sakoikoi, Desni R.M. Sakerebau, Helma H. P. Saleleubaja dan Maria Sagulu.
Semoga hasil penelitian ini berguna menjadi pedoman dan acuan bagi
yang memerlukan.
Bogor, 13 Maret 2013
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL...........................................................................................
viii
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
ix
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................
x
PENDAHULUAN..........................................................................................
1
Latar Belakang........................................................................................
1
Tujuan Penelitian....................................................................................
3
Hipotesis Penelitian................................................................................
3
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................
4
Kedelai hitam.........................................................................................
4
Lahan Pasang Surut................................................................................
6
Kedalaman Muka Air pada Budidaya Jenuh Air...................................
8
METODE PENELITIAN...............................................................................
10
Tempat dan Waktu.................................................................................
10
Alat dan Bahan......................................................................................
10
Metode Penelitian..................................................................................
10
Pelaksanaan Penelitian...........................................................................
11
HASIL DAN PEMBAHASAN.......................................................................
14
Kondisi umum.......................................................................................
14
Hasil.......................................................................................................
16
Pembahasan...........................................................................................
29
KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................
43
Kesimpulan............................................................................................
43
Saran......................................................................................................
43
DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................
44
LAMPIRAN...................................................................................................
49
DAFTAR TABEL
No
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
Halaman
Uji beda nyata perlakuan kedalaman muka air tanah dan varietas
terhadap berbagai peubah yang diamati.................................
16
Tinggi, jumlah daun dan jumlah cabang tanaman kedelai pada
berbagai kedalaman muka air tanah di lahan pasang surut.............
17
Bobot kering biomassa tanaman kedelai pada berbagai
kedalaman muka air tanah di lahan pasang surut.........................
19
Serapan unsur hara tanaman kedelai pada berbagai kedalaman
muka air tanah di lahan pasang surut.............................................
20
Tinggi, jumlah daun dan jumlah cabang tanaman kedelai pada
beberapa varietas di lahan pasang surut.........................................
21
Bobot kering biomassa tanaman kedelai dari berbagai varietas
kedelai di lahan pasang surut..........................................................
22
Serapan unsur hara beberapa varietas kedelai di lahan pasang
surut.................................................................................................
22
Jumlah daun tanaman kedelai pada berbagai kedalaman muka air
tanah dan varietas............................................................................
23
Jumlah cabang tanaman kedelai pada berbagai kedalaman muka
air tanah dan varietas.....................................................................
25
Jumlah polong tanaman kedelai pada berbagai kedalaman muka
air tanah dan varietas......................................................................
26
Bobot 100 biji tanaman kedelai pada berbagai kedalaman
muka air tanah dan varietas.............................................................
26
Bobot biji per ubinan kedelai pada berbagai kedalaman muka air
tanah dan varietas............................................................................
27
Produktivitas tanaman kedelai pada berbagai kedalaman muka
air tanah dan varietas......................................................................
28
DAFTAR GAMBAR
No
Halaman
1 Model perlakuan kedalaman muka air 10 cm dan 20 cm di bawah
permukaan tanah...............................................................................
12
2 Keragaan pertanaman kedelai hitam pada 7 MST dan
8 MST...............................................................................................
15
3 Penampilan akar varietas Lokal Malang pada budidaya kering,
BJA 20 cm dan BJA 10 cm pada 8 MST dengan perbandingan
leher akar tanaman............................................................................
30
4 Gejala kekuningan pada daun varietas Lokal Malang pada 3 MST
dan masih terlihat pada daun varietas Ceneng pada
4 MST...............................................................................................
31
5 Aklimatisasi kedelai hitam pada 5 MST dan 6 MST......................
31
6 Ilustrasi profil muka air tanah dan perkembangan perakaran
tanaman kedelai dalam budidaya jenuh air...................................
34
7 Penampilan polong kedelai hitam varietas Ceneng, Cikuray, Lokal
Malang dan kedelai kuning varietas Tanggamus setelah
mengalami pemulihan penuh pada 8 MST......................................
37
8 Curah hujan dan waktu tanam kedelai hitam dengan budidaya jenuh air
di lahan pasang surut..................................................................................
39
9 Perbandingan ukuran biji ketiga varietas kedelai hitam dan
varietas Tanggamus terhadap kedalaman muka air tanah..........
40
DAFTAR LAMPIRAN
No
1
Halaman
Luas panen, produktivitas, dan produksi tanaman kedelai seluruh
Indonesia tahun 1992-2011............................................................
50
2
Tata letak petak penelitian kedalaman muka air tanah............
51
3
Titik pengambilan contoh tanaman untuk pengamatan mingguan,
biomassa dan bobot ubinan.............................................................
52
Curah hujan dan hari hujan dari bulan Juni hingga Agustus 2012
di Kecamatan Tanjung Lago...........................................................
53
Suhu dan kelembaban nisbi dari bulan Juni hingga Agustus di
Kecamatan Tanjung Lago...............................................................
54
6
Hasil analisis sampel tanah sebelum penelitian............................
55
8
Kandungan hara daun dan serapan hara pada perlakuan
kedalaman muka air tanah terhadap beberapa varietas kedelai di
lahan pasang surut...........................................................................
56
Keragaan pertanaman kedelai hitam varietas Ceneng, Cikuray,
Lokal Malang dan kedelai kuning varietas Tanggamus setelah
mengalami pemulihan penuh pada 8 MST.....................................
57
4
5
9
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pengembangan kedelai di Indonesia menjadi sangat penting dengan
meningkatnya konsumsi kedelai sedangkan impor menjadi kebijakan yang masih
digunakan untuk menutupi kebutuhan kedelai. Kedelai dikonsumsi sebagai
sumber protein nabati yang relatif terjangkau dibandingkan sumber protein
hewani. Menurut Damardjati et al. (2005), peningkatan konsumsi kedelai dipicu
oleh peningkatan jumlah penduduk dan kebutuhan bahan baku industri olahan
pangan seperti tempe, tahu, kecap, susu kedelai, tauco, makanan ringan dan
sebagainya. Sudaryanto dan Swastika (2007) memproyeksikan konsumsi kedelai
secara umum meningkat dari 1.84 juta ton pada tahun 2005 menjadi 2.64 juta ton
pada tahun 2020. Defisit kedelai diproyeksikan terus meningkat dari 1.03 juta ton
pada tahun 2005 menjadi 2 juta ton pada tahun 2020.
Pemenuhan konsumsi kedelai perlu ditunjang oleh produksi kedelai
nasional. Subandi et al. (2007) menyatakan bahwa produksi kedelai nasional
ditentukan oleh dua sumber pertumbuhan utama yaitu areal tanam dan
produktivitas kedelai. Areal tanam dapat menunjukkan minat petani pada kedelai
sedangkan produktivitas menunjukkan kesesuaian lahan dan/atau penerapan
teknologi produksi oleh petani. Dari data BPS (2012), produksi dan luas panen
tanaman kedelai cenderung mengalami penurunan sedangkan produktivitas
kedelai mengalami peningkatan. Luas panen tanaman kedelai pada tahun 1992
yang merupakan tertinggi selama 20 tahun terakhir yang mencapai 1,665,710 ha
terus menurun hingga menjadi 622,254 ha pada tahun 2011.
Hal ini juga
mengakibatkan produksi nasional terus menurun dari 1,869,710 ton pada tahun
1992 menjadi 851,286 ton pada tahun 2011. Produktivitas kedelai nasional
mengalami peningkatan dari selama sepuluh tahun terakhir yang bergerak dari
1.12 ton/ha pada tahun 1992 menjadi 1.37 ton/ha pada tahun 2011 (Lampiran 1).
Kebutuhan terhadap kedelai hitam dapat dilihat dari perkembangan
konsumsi kecap di dalam negeri. Meskipun tidak semua kecap menggunakan
kedelai hitam, konsumsi kecap di Indonesia menunjukkan kebutuhan kedelai
hitam sebagai bahan baku kecap yang lebih berkualitas. Dari 2.2 juta ton
2
kebutuhan kedelai Indonesia di tahun 2012, Wahono (2012) melaporkan bahwa
sekitar 323,400 ton diserap oleh industri kecap dan tauco. Berdasarkan data
Kemenperin (2012), kebutuhan kecap Indonesia disuplai dari impor dengan
peningkatan konsumsi sebesar 43.22% dari tahun 2007 hingga tahun 2011. Di sisi
lain tejadi peningkatan ekspor kecap Indonesia sebesar 16.16% pada dari tahun
2007 hingga tahun 2011. Peningkatan konsumsi kecap di dalam dan luar negeri
berdampak pada pentingnya peningkatan produksi kedelai hitam Indonesia.
Pengembangan kedelai hitam diperlukan untuk meningkatkan produksi
kedelai hitam dalam mengiringi peningkatan konsumsi kecap di Indonesia. Tidak
seperti kedelai kuning, penelitian untuk pengembangan kedelai hitam tergolong
masih minim. Minimnya pengembangan kedelai hitam mengakibatkan masih
rendahnya produktivitas kedelai hitam di dalam negeri. Menurut Maryani (2007),
rendahnya produksi kedelai hitam berakibat pada peningkatan harga bahan baku
dan kelangkaan kedelai hitam bagi industri kecap sehingga industri kecap tidak
dapat menyerap kedelai hitam dalam jumlah yang besar.
Peningkatan produksi kedelai hitam dapat ditunjang dari peningkatan luas
areal tanam hingga ke lahan-lahan marjinal. Menurut Pinem (2000), strategi
pengembangan kedelai diarahkan pada lahan-lahan rehabilitasi, lahan irigasi
intesif yang masih memungkinkan dimasukkan pola tanam kedelai, lahan tadah
hujan, budidaya kering tidak bermasalah, budidaya kering bereaksi masam
(dengan pemberian kapur secara larikan dan budidaya alley cropping), lahan
gambut, lahan pasang surut, lahan perkebunan rakyat dan perkebunan swasta atau
BUMN dan lahan hutan sosial.
Kedelai hitam diharapkan dapat dikembangkan dengan penambahan luas
areal tanam di lahan pasang surut. Menurut Adhi et al. (1992), luasan areal pasang
surut ditaksir sekitar 20.1 juta ha. Menurut Sabran et al. (2000), lahan pasang
surut yang tersedia sesuai untuk kegiatan pertanian adalah 5.6 juta ha dan luasan
yang berpotensi dikembangkan untuk pertanian skala besar adalah 2.6 juta ha.
Pengembangan kedelai hitam di lahan pasang surut dari aspek budidaya
tanaman diperhadapkan pada pengelolaan tanah dan pengelolaan air. Menurut
Adhi et al. (1992), kesalahan dalam pengelolaan tanah dan air di lahan pasang
surut dapat mengakibatkan teroksidasinya lapisan pirit sehingga terjadi
3
peningkatan kemasaman tanah dan tertekannya pertumbuhan tanaman. Menurut
Sarwani (2001), strategi pengembangan lahan pasang surut selain pengelolaan
lahan adalah pengelolaan air. Pengelolaan air pada lahan pasang surut bertujuan
untuk menyediakan kebutuhan evapotranspirasi tanaman, membuang kelebihan
air, mencegah terjadinya elemen toksik, dan melindi (leaching) elemen toksik
serta mencegah penurunan muka tanah (gambut). Pengelolaan air pada lahan
pasang surut berupa pengelolaan air tanah (ground water management) atau
pengelolaan air permukaan (surface water management).
Perpaduan pengelolaan tanah dan air di lahan pasang surut diharapkan
dapat meningkatakan produksi kedelai hitam. Menurut Sarwani (2001), dengan
penerapan sistem drainase dangkal yang dikombinasikan dengan pemupukan dan
bahan amelioran, produktivitas kedelai dapat mencapai 2.3 ton/ha. Hasil
penelitian Ghulamahdi et al. (2009) menunjukkan produktivitas kedelai varietas
nasional Tanggamus dapat mencapai 4.63 ton/ha dengan budidaya jenuh air.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kedalaman muka air tanah yang
sesuai dalam budidaya jenuh air untuk kedelai hitam di lahan pasang surut.
Hipotesis Penelitian
1) Terdapat taraf pengaturan kedalaman muka air tanah yang mendukung
produktivitas tinggi pada kedelai hitam di lahan pasang surut
2) Terdapat varietas kedelai hitam yang memiliki produktivitas tinggi di
lahan pasang surut
3) Terdapat varietas kedelai hitam yang memiliki produktivitas tinggi dengan
pengaturan kedalaman muka air tanah di lahan pasang surut.
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai Hitam
Kedelai merupakan tanaman yang berasal dari Manchuria (daratan Cina
bagian timur laut) dan kemudian telah menyebar ke seluruh dunia pada
pertengahan abad ke-20 (Sumarno dan Manshuri, 2007).
Menurut Adie dan
Krisnawati (2007), keberadaan kedelai di Indonesia mulai terekam pertama kali
di Ambon dalam Herbarium Amboinense yang diselesaikan pada tahun 1673.
Sebaran adaptasi kedelai tergolong luas yang mencakup 0o-45o lintang
utara (LU) dan 0o-45o lintang selatan (LS) dengan historis-biologis asal kedelai
terdapat pada wilayah subtropika pada 45o-48o LU. Lingkungan tumbuh yang
mempengaruhi hasil kedelai mencakup faktor iklim dan kesuburan fisiko-kimia
dan biologi tanah. Keberadaan hama dan penyakit selama pertumbuhan kedelai
juga dapat membatasi produktivitas tetapi masih dapat dikendalikan (Sumarno dan
Manshuri, 2007).
Kedelai diklasifikasikan secara botani ke dalam ordo Polypetales, family
Leguminosae, dan subfamily Papilionoideae. Kedelai yang bernilai paling
ekonomis dalam genus Glycine dengan subgenus soja terdiri atas spesies Glycine
ussuriensis dan Glycine max. Kedua spesies ini merupakan tanaman semusim
(Adie dan Krisnawati, 2007).
Karakter kedelai hitam mengarah pada karakter spesies G. ussurinesis
yang memiliki bunga berwarna ungu, biji keras berwarna hitam hingga coklat tua
dengan batang menjalar. Diduga kedelai hitam merupakan hasil persilangan
G. ussurinesis yang bersifat liar dengan kedelai yang telah dibudidayakan G. max
sehingga kandungan protein kedelai hitam lebih tinggi dari pada kedelai kuning
(Adie dan Krisnawati, 2007).
Pigmen kulit biji sebagian besar terletak di lapisan palisade, lapisan terluar
biji setelah kutikula, yang terdiri dari pigmen antosianin dalam vakuola, klorofil
dalam plastid dan berbagai kombinasi hasil uraian dari produk-produk pigmen
tersebut (Adie dan Krisnawati, 2007). Warna hitam pada biji kedelai dikendalikan
oleh gen pigmentasi yang telah disandikan sebagai gen R. Penyebab kulit hitam
5
pada kedelai adalah perwujudan warna ungu yang sangat kuat dari pigmen
antosianin (Nagai, 1921).
Karakteristik kedelai secara umum yang telah dibudidayakan di Indonesia,
berupa tanaman yang tegak dengan tinggi 40-90 cm, bercabang, berdaun unifoliet
dan trifoliet, berbulu pada daun dan polong tetapi tidak terlalu padat. Bentuk daun
kedelai terdiri dari lancip, bulat dan lonjong serta terdapat perpaduan bentuk daun
dan umumnya daun kedelai di Indonesia adalah lonjong. Sistem perakaran pada
kedelai terdiri dari sebuah akar tunggang, sejumlah akar sekunder, cabang akar
sekunder dan cabang akar adventif yang tumbuh di bawah hipokotil. Pada bagian
perakaran akan terlihat adanya bintil akar pada 10 hari setelah tanam (Adie dan
Krisnawati, 2007).
Kedelai merupakan tanaman yang menyerbuk sendiri dengan bunga yang
muncul pada 3-5 minggu setelah tanam. Tidak semua bunga kedelai berhasil
menjadi polong dengan tingkat keguguran bunga berkisar 20-80%. Polong tempat
biji kedelai berlekuk lurus atau ramping dan umumnya berisi 2-3 biji per polong.
Pengisian biji di dalam polong sangat dipengaruhi oleh kekurangan atau kelebihan
air, serangan hama dan penyakit serta lain sebagainya sehingga periode pengisian
biji merupakan fase paling kritis untuk pencapaian hasil optimal. Biji sebagai
komponen morfologi yang bernilai ekonomis pada kedelai dapat dikelompokkan
berdasarkan ukurannya, yaitu biji besar (bobot>14 g/100 biji), biji sedang
(10-14 g/100 biji) dan kecil (bobot