Gambar 8. Berat kering akar A dan Panjang akar B tanaman kedelai pada berbagai kondisi cekaman. F1= Fase Vegetatif; F2= Fase generatif;
I1, I2, I3= Cekaman kekeringan dengan interval penyiraman 2 hari, 5 hari, dan 10 hari. Angka di atas diagram menunjukkan persentase
penurunan berat kering akar dan panjang akar dibandingkan dengan cekaman 2 hari.
Penurunan berat akar pada saat cekaman disebabkan karena adanya gangguan pertumbuhan akibat terhambatnya pembelahan sel karena kekurangan
air. Kekurangan air juga menyebabkan terganggunya proses fotosintesis sehingga hasil fotosintat yang terbentuk sangat sedikit yang disebar ke seluruh bagian tubuh
tanaman, termasuk akar sehingga mengakibatkan pembentukan akar terhambat. Hal ini juga mempengaruhi pertumbuhan akar sehingga pada perlakuan cekaman
kekeringan, menyebabkan penurunan panjang akar dibandingkan yang tidak tercekam. Pertumbuhan akar semakin tertekan seiring dengan meningkatnya
cekaman kekeringan, namun penurunan relatif pertumbuhan akar pada genotipe toleran lebih rendah dibandingkan dengan genotipe peka Himim 1996;
Efendi 2009. Pada umumnya, saat tanah mengering dari permukaan tanah hingga ke lapisan tanah bawah akan menghambat pertumbuhan akar di lapisan tanah
yang dangkal, karena sel-selnya tidak dapat mempertahankan turgor yang diperlukan untuk pemanjangan Campbell et al. 2003. Tanaman dengan volume
akar yang besar akan mampu mengabsorbsi air lebih banyak sehingga mampu bertahan pada kondisi kekurangan air Palupi dan Dedywiryanto 2008.
Tanaman kedelai yang toleran kekeringan akan melakukan mekanisme adaptasi dengan pangaturan morfologi akar, salah satunya pemanjangan akar
untuk meningkatkan penyerapan air. Pada penelitian ini, perlakuan cekaman kekeringan kurang memberi respon terhadap panjang akar Lampiran 13. Selain
itu, penggunaan bolybag juga mempengaruhi ruang adaptasi akar sehingga pemanjangan akar untuk meningkatkan penyerapan air menjadi terbatas. Hal ini
sesuai dengan pernyataan Gardner et al. 1991 bahwa tanaman yang ditanam dalam pot-pot kecil memiliki sistem perakaran yang terbatas dan lebih cepat
mengalami kekurangan air dibandingkan tanaman yang ditanam pada kondisi lapangan. Pada saat akar tidak mampu meningkatkan penyerapan air, maka akar
akan mengirimkan signal pada tajuk tanaman untuk melakukan respon merfologi yang dapat mengurangi laju kehilangan air. Pada saat kekurangan air
36 36
57 49
0.0 1.0
2.0 3.0
4.0 5.0
6.0
Dering Argomulyo
B er
at Ker
in g
A k
ar g
A
12 5
16 11
0.0 10.0
20.0 30.0
40.0 50.0
Dering Argomulyo
P an
jan g
A k
ar cm
B
F1I1 F1I2
F1I3 F2I1
F2I2 F2I3
pertumbuhan sistem perakaran umumnya meningkat, sedangkan pertumbuhan tajuk menurun. Tanaman yang lebih mementingkan pertumbuhan akar daripada
pertumbuhan tajuk, akan memiliki kemampuan yang lebih baik untuk bertahan pada kondisi kekurangan air Palupi dan Dedywiryanto 2008.
Respon Produksi Jumlah Polong dan Biji
Perlakuan varietas, fase perkembangan, dan cekaman kekeringan memberikan pengaruh interaksi terhadap jumlah polong dan jumlah biji tanaman
kedelai. Perbedaan varietas berpengaruh nyata terhadap jumlah polong dan jumlah biji tanaman kedelai Tabel 9,10,11. Varietas Dering memiliki jumlah polong
lebih banyak sehingga jumlah biji juga lebih banyak dibandingkan varietas Argomulyo. Pemberian cekaman pada fase vegetatif tidak berpengaruh nyata
menurunkan jumlah polong dan biji dibandingkan pada fase generatif Tabel 9 dan 11. Cekaman kekeringan pada fase generatif menyebabkan pengurangan
yang sangat besar terhadap jumlah polong dan biji tanaman kedelai. Pengurangan jumlah polong dan biji meningkat dengan meningkatnya periode cekaman
kekeringan. Penurunan akibat cekaman paling besar pada varietas Dering baik untuk jumlah polong, maupun jumlah biji pada cekaman 5 hari dan 10 hari
Gambar 9. Tabel 9. Pengaruh interaksi antara varietas, fase perkembangan dengan cekaman
kekeringan terhadap jumlah polong tanaman kedelai
Tabel 10. Pengaruh interaksi antara varietas dengan fase perkembangan terhadap jumlah biji tanaman kedelai
Rataan Biji Varietas
Fase F1
F2 V1
V2 379.56 a
222.89 b-a
202.11 a-b 137.89 b
Rataan Polong Varietas
V1 V2
Cekaman Kekeringan 2 hari
5 hari 10 hari
152.17 a 93.17 b-a
99.50 a-b 81.17 a
93.50 a-b 77.50 a
Fase F1
F2 128.50 a
116.83 a 116.33 a
64.33 b 131.50 a
39.50 b-c
Tabel 11. Pengaruh interaksi antara varietas, fase perkembangan dengan cekaman kekeringan terhadap jumlah biji tanaman kedelai
Ket : Huruf yang sama pada masing – masing baris dan kolom menunjukkan tidak ada perbedaan
yang nyata berdasarkan uji DMRT pada α = 5 . V1= varietas Dering; V2= varietas Argomulyo; F1= fase vegetatif; F2= fase generatif; Cekaman= Interval penyiraman.
Gambar 9. Jumlah polong A dan jumlah biji B tanaman kedelai pada berbagai kondisi cekaman. F1= Fase Vegetatif; F2= Fase generatif; I1, I2, I3=
Cekaman kekeringan dengan interval penyiraman 2 hari, 5 hari, dan 10 hari. Angka di atas diagram menunjukkan persentase penurunan
jumlah polong dan jumlah biji dibandingkan dengan cekaman 2 hari.
Perlakuan cekaman pada fase generatif dimulai sejak muncul bunga pertama hingga panen. Fase pembungaan dan fase pembentukan polong
merupakan fase kritis tanaman terhadap kekurangan air. Tanaman kedelai yang tercekam terlihat mengurangi jumlah bunga sehingga berpengaruh terhadap
jumlah polong tanaman. Kekurangan air pada fase pembungaan kedelai akan menyebabkan gagalnya pembentukan polong Zen et al. 1993. Candogan et al.
2013 menyatakan bahwa produksi biji kedelai menurun seiring dengan meningkatnya cekaman air.
Berat Kering Biji dan Produksi Total
Perlakuan cekaman kekeringan dan fase perkembangan memberikan pengaruh interaksi terhadap berat kering biji dan produksi total tanaman kedelai
Tabel 12. Pemberian cekaman pada fase vegetatif tidak memberikan pengaruh yang berbeda terhadap penurunan berat kering biji Gambar 10A dan produksi
total Gambar 10B. Sementara itu, pemberian cekaman pada fase generatif sangat
56 26
70 59
20 40
60 80
100 120
140 160
180
Dering Argomulyo
Ju m
lah P
o lo
n g
p er
T an
am an
A
56 37
74 69
50 100
150 200
250 300
350 400
450
Dering Argomulyo
Ju m
lah B
ij i
p er
T an
am an
B
F1I1 F1I2
F1I3 F2I1
F2I2 F2I3
Rataan Biji Varietas
Cekaman Kekeringan 2 hari
5 hari 10 hari
V1 V2
383 a
205 b-a
264.67 a-b 179.83 b-ab
224.83 a-c 156.33 b
Fase F1
F2 303.17 a
284.83 a 298.33 a
146.17 b 302.17 a
79. 00 b-c
berpengaruh terhadap penurunan berat kering biji dan produksi total. Selain itu perlakuan cekaman 5 hari dan 10 hari berbeda nyata menurunkan berat biji dan
produksi total. Produksi kedelai menurun seiring dengan meningkatnya periode cekaman kekeringan. Varietas Dering mengalami penurunan produksi lebih besar
jika dibandingkan dengan varietas Argomulyo pada kondisi cekaman yang sama. Pada pengamatan ini tidak terdapat pengaruh dari perbedaan varietas, meskipun
jumlah biji dan polong berbeda nyata antar varietas. Hal ini disebabkan karena ukuran biji masing-masing varietas berbeda. Varietas Dering memiliki jumlah
polong dan biji yang banyak tetapi ukuran biji lebih kecil, sedangkan varietas Argomulyo memiliki polong dan biji yang lebih sedikit tapi berukuran besar,
sehingga berat kering biji tidak berpengaruh nyata. Hal ini juga mempengaruhi berat produksi total dan menyebabkan tidak adanya perbedaan produksi antara
varietas Dering dan Argomulyo. Tabel 12. Pengaruh interaksi antara fase perkembangan dengan cekaman
kekeringan terhadap berak kering biji dan produksi total tanaman kedelai
Berat Kering Biji Rataan g
Fase Cekaman Kekeringan
2 hari 5 hari
10 hari F1
F2 35.46 a
32.97 a 33.23 a
16.68 b 35.13 a
8.43 b-c Produksi Total
F1 F2
87.92 a 82.18 a
78.98 a-b
52.75 b
86.02 a-ab 32.30 b-c
Ket : Huruf yang sama pada masing – masing baris dan kolom menunjukkan tidak ada perbedaan
yang nyata berdasarkan uji DMRT pada α = 5 . V1= varietas Dering; V2= varietas Argomulyo; F1= fase vegetatif; F2= fase generatif; Cekaman= Interval penyiraman.
Rendahnya produksi bahan kering pada tanaman yang tercekam disebabkan oleh adanya mekanisme adaptasi tanaman yang mengurangi jumlah
daun dan luas daun sehingga bidang fotosintesis menjadi lebih sedikit. Tanaman juga melakukan adaptasi dengan mengurangi bukaan stomata dan melipat daun
sehingga pertukaran CO
2
dan H
2
O pada daun menjadi terhambat. Mekanisme adaptasi tanaman terhadap cekaman menyebabkan terhambatnya proses
fotosintesis sehingga berpengaruh terhadap produksi bahan kering dan hasil biji pada tanaman kedelai. Berdasarkan Sopandie 2014 bahwa cekaman kekeringan
akan menurunkan pertumbuhan dan fotosintesis. Penurunan fotosintesis pada kondisi kekeringan disebabkan oleh penutupan stomata dan pengaruh metabolis.
Defisit air akan menyebabkan penutupan stomata yang akan menurunkan konsentrasi CO
2
, sedangkan dehidrasi pada sel mesofil daun dapat menyebabkan kerusakan
organ-organ fotosintesis.
Tanaman yang
toleran mampu
mempertahankan fungsi biologinya pada kondisi potensial air yang rendah walaupun dengan pertumbuhan yang terbatas.
Gambar 10. Berat kering biji A dan produksi total B tanaman kedelai pada berbagai kondisi cekaman. F1= Fase vegetatif; F2= Fase generatif; I1,
I2, I3= Cekaman kekeringan dengan interval penyiraman 2 hari, 5 hari, dan 10 hari. Angka di atas diagram menunjukkan persentase
penurunan berat kering biji dan produksi total dibandingkan dengan cekaman 2 hari.
Harnowo 1992 menyatakan bahwa cekaman kekeringan pada fase reproduktif menghambat distribusi asimilat ke bagian reproduktif, menurunkan
jumlah polong, biji dan bobot biji per tanaman. Tekanan kekeringan juga berpengaruh terhadap penurunan persentase akar aktif, berat kering tanaman,
jumlah daun dan polong, serta tinggi tanaman. Penelitian juga menghasilkan kesimpulan bahwa cekaman kekeringan akan menurunkan luas daun,
mempercepat penuaan daun, menurunkan jumlah polong per hektar dan hasil biji. Cekaman kekeringan pada kondisi 50 di bawah air tersedia selama
pertumbuhan vegetatif tidak mempengaruhi hasil. Hamim et al. 1996 menyatakan bahwa secara umum cekaman kekeringan mempunyai pengaruh
menurunkan pertumbuhan tanaman kedelai baik tajuk maupun akar sehingga menyebabkan penurunan bobot kering total tanaman. Laju fotosintesis pada
tanaman yang mengalami cekaman kekeringan akan menurun tajam dan lebih rendah jika dibandingkan dengan tanaman yang tidak tercekam Liu et al. 2004.
Respon Fisiologi Jumlah dan Bukaan Stomata
Perlakuan varietas, fase perkembangan, dan cekaman kekeringan tidak memberikan pengaruh yang berbeda terhadap jumlah stomata tanaman kedelai per
0.2 mm daun Tabel 1. Pada tanaman kedelai, stomata paling banyak jumlahnya pada bagian bawah permukaan daun namun ukurannya lebih kecil sedangkan pada
bagian atas lebih sedikit namun memiliki ukuran yang lebih besar. Berdasarkan Gambar 11, dapat diketahui bahwa jumlah stomata pada fase generatif lebih
banyak dibandingkan pada fase vegetatif. Jumlah stomata pada luas bidang pandang 0.2 mm tidak berpengaruh, namun pengaruh dari jumlah stomata akan
terlihat sebagai pengaruh dari penyempitan daun. Dengan semakin sempit daun maka jumlah stomata pada tiap-tiap daun juga akan berkurang jumlahnya. Hal ini
sesuai dengan pernyataan Sinay 2015 bahwa pada tanaman yang mengalami
52 46
76 73
10 20
30 40
50
Dering Argomulyo
B o
b o
t Ker
in g
B ij
i g
A
41 30
62 59
20 40
60 80
100
Dering Argomulyo
B o
b o
t Ker
in g
T o
tal p
er
T an
am an
g
B
F1I1 F1I2
F1I3 F2I1
F2I2 F2I3
