lahan kering tadah hujan. Data yang diperoleh dari percobaan ini juga digunakan untuk parameterisasi dan kalibrasi model akan dibangun.
2.2. Bahan dan Metode
2.2.1. Tempat dan Waktu Percobaan Percobaan pertama dilaksanakan pada lahan percobaan SEAMEO-
BIOTROP pada bulan Maret sampai Nopember tahun 2007. Percobaan pertama dimaksudkan selain menetapkan RUE juga mengkaji partisi biomassa dan hara
nitrogen dalam organ tanaman yaitu akar, batang, daun, dan biji yang disebabkan oleh pemupukan nitrogen pada lahan kering tadah hujan.
2.2.2. Percobaan Pertama W1 Percobaan disusun secara Nelder Fan Design Mark, 1983. Nelder Fan
Design adalah plot lingkaran dengan sejumlah spoke per plot dan ring per spoke. Data yang diperoleh dari rancangan ini dianalisis menggunakan regresi dan baik
untuk memprediksi parameter. Dalam percobaan pertama ini, setiap plot terdiri dari 9 spoke dan 4 ring per spoke Lampiran 1 dan 2. Tanaman bagian terdalam
inner dan terluar outer tidak digunakan sebagai contoh. Ini akan menyediakan 18 data pengamatan per plot.
Pada masing-masing plot ditempatkan perlakuan pemupukan nitrogen N yaitu W1N0 0 g Urea per pohon, W1N1 20 g Urea per pohon, W1N2 40
g Urea per pohon, dan W1N3 60 g Urea per pohon, serta dalam setiap ring ditempatkan populasi tanaman P yaitu W1P1 17 698 tanaman per hektar atau
1.7 tanaman per m
2
dan W1P2 3 246 tanaman per hektar atau 0.32 tanaman per m
2
. Pada percobaan pertama, tanaman asal biji disebar langsung di plot percobaan pada tanggal 18 April 2007 dan dipanen tanggal 22 Oktober 2007.
Data yang disajikan pada laporan ini untuk perlakuan pemupukan pada kerapatan populasi P2, sedangkan perlakuan kerapatan populasi pada kondisi
pemberian nitrogen N2. Deskripsi jarak pagar Jatropha curcas L. populasi IP- 1P yang digunakan sebagai bahan tanaman dicantumkan dalam Lampiran 3.
Aplikasi pupuk nitrogen pada masing-masing percobaan diberikan setengah dosis pada awal tanam dan umur 90 hari setelah tanam HST sesuai
perlakuan. Pupuk P dan K diberikan sesuai dosis anjuran, yaitu pada tahun pertama masing-masing sebesar 40 g per pohon SP-36 dan KCl Hambali et al.
2006. Pupuk SP-36 dan KCl diberikan pada saat tanam. Aplikasi pestisida diberikan adalah fungsisida, furadan dan insektisida.
2.2.3. Efisiensi Penggunaan Radiasi Surya Efisiensi penggunaan radiasi RUE diperoleh berdasarkan metode
akumulasi biomassa AGB g MJ
-1
; Monteith, 1977 seperti pada persamaan 1. Nilai RUE adalah landaian slope dari hubungan antara radiasi yang
diintersepsi atau diserap oleh kanopi tanaman dengan bahan kering di atas tanah AGB yang dihasilkan selama periode emergence muncul lapang sampai
masak fisiologis. Efisiensi penggunaan radiasi ε, g MJ
-1
yang dihitung menurut Monteith 1977:
int Q
W =
ε 1
W adalah akumulasi biomassa tanaman g m
-2
. Q
int
adalah radiasi intersepsi MJ m
-2
yang diperoleh dari proporsi radiasi yang ditransmisikan ke permukaan tanah I
t
dengan radiasi di atas kanopi tanaman I persamaan 2.
s t
Q I
I Q
⎟⎟ ⎠
⎞ ⎜⎜
⎝ ⎛
− =
int
1 2
Q
s
adalah radiasi surya di atas tajuk tanaman atau yang terukur di stasiun klimatologi MJ m
-2
hari
-1
. Metode pengukuran RUE tanaman biasanya melebihi beberapa minggu
yang mencakup pengukuran contoh destruktif dari bahan kering tanaman di atas tanah yang bersamaan dengan pengukuran absorpsi radiasi oleh tanaman
Tollenaar Bruulsema, 1988; Tollenaar Aguilera, 1992; Muchow Sinclair, 1994; Lindquist et al. 2005 atau secara periodik Otegui et al. 1995;
Westgate et al. 1997; Purcell et al. 2002. Dalam penelitian ini dilakukan pengukuran biomassa tanaman secara bersamaan dengan radiasi yang
diintersepsinya.
2.2.4. Pengamatan 2.2.4.1. Tanaman.
Pertumbuhan tanaman yang diamati adalah biomassa, produksi biji, indeks luas daun, dan nitrogen tanaman. Pengamatan contoh secara destruktif
dilakukan dengan mengambil tanaman setiap plot perlakuan pada setiap fase perkembangan tanaman. Berat kering biomassa tanaman ditimbang kering oven
pada suhu 70ºC selama 72 jam. Nitrogen total bagian tanaman akar, batang, daun, dan biji dianalisis menurut metode Kjedhal.
Fase perkembangan tanaman diamati harian terhadap kondisi fisik pertumbuhan tanaman. Fase perkembangan jarak pagar dibedakan atas semai
S, emergence E, kuncup bunga KB, bunga mekar BM sampai dengan masak fisiologis MF.
Semai adalah hari pada saat jarak ditanam sebagai awal perhitungan fase perkembangan. Fase perkembangan ini diberi nilai s = 0.00. Fase muncul lapang
emergence ditandai kemunculan koleoptil ke permukaan tanah, tetapi daun pertama belum menembus koleoptil. Waktu sejak semai sampai emergence
diberi nilai s = 0.25. Fase kuncup bunga merupakan akhir dari pertumbuhan vegetatif yang ditandai oleh minimal 50 populasi tanaman telah mengeluarkan
bunga sampai fase bunga mekar. Saat itu diberi nilai s = 0.50. Fase bunga mekar dicirikan oleh minimal 50 bunga yang muncul sejak kuncup bunga telah
mekar. Kejadian ini diberi nilai s = 0.75. Fase masak fisiologis ditandai oleh buah yang berwarna hitam minimal 50. Waktu sejak bunga mekar sampai
dengan waktu masak fisiologis diberi nilai s = 1.00. Satuan panas heat unit, HU diperoleh dari hubungan antara suhu udara
rata-rata T dengan suhu dasar T dengan rumus sbb:
∑
=
− =
n t
T T
HU T
T 〉
3 HU adalah satuan kalor heat unit atau degree day, 0 adalah awal fase dan n
adalah akhir fase.
2.2.4.2. Tanah. Pada saat percobaan pertama berlangsung nilai pF 2.54 = 36.28
volume dan pF 4.2 = 27.48 volume, bobot isi adalah 1.42 g cm
-3
, laju permeabilitas 2.13 cm jam
-1
sedang, N total 0.18 rendah yang relatif seragam sampai dengan kedalaman 40 cm, dan pH 5.2 agak masam. Nisbah
CN dan bahan organik sebesar 9.3 dan 2.92. Jenis tanah tempat percobaan adalah Ultisol Goenadi, 1982. Proporsi pasir : debu : liat adalah 6.2 : 45.3 :
48.5 atau tekstur tanah termasuk liat berdebu atau tanah bertekstur halus Lampiran 4.1. Nitrogen dianalisis pada tahap emergence, kuncup bunga, bunga
mekar, dan masak fisilogis dengan metode Kjedhal. Kadar air tanah diukur seminggu sekali sampai masak fisiologis pada masing-masing perlakuan.
2.2.4.3. Cuaca dan Intersepsi Radiasi Surya Keadaan unsur iklim di lapang terbuka, kecuali data curah hujan mm
hari
-1
, diambil dari pengamatan stasiun klimatologi Baranangsiang yang terletak sekitar 1 km dari lokasi penelitian, seperti intensitas radiasi surya cal cm
-2
hari
- 1
, suhu udara °C, kelembapan nisbi dan kecepatan angin m detik
-1
. Radiasi surya diambil menggunakan sensor radiasi portabel tipe 303 Digital
Multimeter pada ketinggian 5 cm di atas tanah dan di atas tanaman atau tempat terbuka.
Proporsi radiasi yang diintersepsi diukur setiap minggu sampai dengan tanaman masak secara fisiologis. Pada percobaan pertama, pengukuran proporsi
intersepsi radiasi ini pada setiap fase perkembangan tanaman dilakukan setiap jam sejak dari pukul 08.00 sampai dengan pukul 15.00, kemudian hasil
pengukuran tersebut dirata-ratakan. Sementara itu, pengukuran intersepsi radiasi di luar fase perkembangan tanaman diukur hanya sekali antara jam 11.00 sampai
15.00. 2.2.4.4. Neraca air
Kandungan air tanah diukur dengan menggunakan sensor kadar air tanah portabel tipe 303 Digital Multimeter selang 7 hari sampai masak fisiologis.
Pengukuran pada kedalaman 20 cm dan 40 cm, dengan asumsi lahan pertanaman rata, dan limpasan permukaan tidak terjadi. Pada lahan tadah hujan
evapotranspirasi tanaman termasuk evaporasi tanah serta intersepsi kanopi tanaman, diukur berdasarkan kandungan air tanah pada saat t-1 dan t dan curah
hujan sebagai berikut Handoko, 1992; Angus van Herwaarden, 2001; Chen et al
. 2003:
t t
t t
CH SWC
SWC ETa
+ −
=
−1
4 ETa
t
adalah evapotranspirasi tanaman mm pada saat t. SWC adalah kandungan air tanah rata-rata seluruh profil mm pada waktu pengamatan
kandungan air tanah minggu ini t dan waktu pengamatan minggu sebelumnya t-1. CH
t
adalah curah hujan mm pada saat t. Drainase mm yang pada percobaan ini tidak diukur dan diabaikan
berdasarkan Payne et al. 2001, demikian pula dengan limpasan permukaan karena lahan percobaan relatif datar.
Perhitungan di atas dimaksudkan untuk mendapatkan informasi tentang evapotranspirasi total tanaman dan pada setiap
fase perkembangan tanaman dengan kondisi air terbatas. 2.2.4.5. Nitrogen tanah
Kandungan nitrogen tanah dalam bentuk amonium NH
4 +
dan nitrat NO
3 -
diukur sebanyak empat kali selama periode pertumbuhan. Contoh tanah diambil dengan bor pada kedalaman 0-20 dan 20-40 cm sesuai perlakuan.
Contoh seberat 30 g tanah diekstrak dengan 80 ml 2.5 N KCl. Penetapan NH
4 +
dan N0
3 -
dengan metode Kjedhal.
2.3. Hasil
