Perubahan Anatomi Daun Perubahan Fisik – Kimia Tanah

54 y V1 = 0.5937x + 409.9 R 2 = 0.979 y V2 = 0.7822x + 486.26 R 2 = 0.9946 y V3 = 0.5959x + 446.46 R 2 = 0.9888 y V4 = 0.4809x + 409.35 R 2 = 0.9415 200 250 300 350 400 450 500 550 600 650 25 50 75 Dosis Bahan Organik gpolibag K an dun ga n G ul a T o ta l T ana m an p pm V1 V2 V3 V4 Linear V1 Linear V2 Linear V3 Linear V4 semakin tinggi pula Gambar 7. Pada semua varietas yang dikaji kandungan gula total tertinggi terdapat pada dosis bahan organik 75 gpolibag. Peningkatan kandungan gula total adalah salah satu mekanisme secara biokimia untuk mempertinggi adaptif tanaman terhadap pengaruh tekanan faktor naungan. Semakin tinggi kadungan gula total tanaman semakin tinggi pula ketahanannya terhadap kondisi naungan. Gambar 7. Hubungan antara Kandungan GulaTotal Tanaman dengan Dosis Bahan Organik pada Berbagai Varitetas

17. Perubahan Anatomi Daun

Pada penelitian ini jaringan anatomi daun yang diamati difokuskan pada pengaruh terhadap stomata daun dari empat varietas padi gogo yang dikaji akibat adanya naungan. Pada Gambar 8, 9, 10, 11 disajiakn gambar mikro stomata Pembesaran 100 X dari hasil pengamatan irisan penampang daun varietas padi gogo yang dikaji secara horizontal di bawah mikroskop. Pada masing-masing gambar terlihat bahwa jarak antar stomata daun secara umum relatif makin renggang dan ukurannya relaif semakin kecil denagn semakin tingginya persentase naungan yang diberikan terhadap tanaman Universitas Sumatera Utara 55 Gambar 8. Stomata Daun Varietas Si KembiriV1 Menurut Perlakuan Naungan Gambar 9. Stomata Daun Varietas Situ Patenggang V2 Menurut Perlakuan Naungan V1 Naungan 0 V1 Naungan 20 V1 Naungan 40 V2 Naungan 0 V2 Naungan 20 V2 Naungan 40 Universitas Sumatera Utara 56 Gambar 10. Stomata Daun Varietas Situ Bagendit V3 Menurut Perlakuan Naungan Gambar 11. Stomata Daun Varietas Tuwoti V4 Menurut Perlakuan Naungan V3 Naungan 40 V3 Naungan 20 V3 Naungan 0 V4 Naungan 0 V4 Naungan 20 V4 Naungan 40 Universitas Sumatera Utara 57

18. Perubahan Fisik – Kimia Tanah

Terdapat perubahan nilai parameter fisik-kimia tanah pada akhir percobaan dengan adanya penanaman padi gogo. Dari semua nilai parameter fisik-kimia tanah yang diamati Tabel 22, terdapat penurunan nilai fisik-kimia tanah dengan adanya penanaman padi gogo yaitu pada parameter : C-Organik, N-total, ratio CN, K-tukar, Ca-tukar, Mg-tukar, KTK, Al-dd dan Fe. Penurunan tertinggi terjadi pada C-Organik 44.93 dan N-total 34.02. Sedangkan pH tanah dan P2O5 terjadi peningkatan dan untuk tekstur tanah tidak terjadi perubahan. Peningkatan tertinggi ditunjukan oleh ketersediaan P2O5-Avl. Jika dinilai secara keseluruhan maka terlihat bahwa kualitas fisik kimia-tanah tanah pada akhir penanaman padi gogo di rumah kasa terjadi sedikit peningkatan yaitu sebesar 1.38. Tabel 22. Hasil Analisis Parameter Fisik-Kimia Tanah Pada Keadaan Awal dan Akhir Percobaan di Rumah Kasa Sumber : Analisis Data Primer, Laboratorium Lembaga Penelitian USU 2008 LLP = Lempung liat berpasir No Parameter Fisik Kimia Awal Percobaan Rataan Akhir Percobaan Rataan Persentase Perubahan Fisik Kimia S1 S2 S3 S1 S2 S3 1 Liat 11.50 13.40 7.90 10.93 17.10 17.60 16.80 17.17 57.01 2 Debu 56.70 55.40 60.90 57.67 62.80 64.00 63.10 63.30 9.77 3 4 Pasir Tekstur 31.80 LLP 31.20 LLP 31.20 LLP 31.40 LLP 20.10 LLP 18.40 LLP 20.10 LLP 19.53 LLP -37.79 - 5 Kadar Air Tanah 6.50 8.10 7.40 7.33 9.70 10.20 10.60 10.17 38.64 6 pH2O 6.60 6.70 6.60 6.63 6.90 6.90 6.80 6.87 3.52 7 C-Organik 2.34 2.68 2.97 2.66 1.43 1.51 1.46 1.47 -44.93 8 N - Total 0.29 0.32 0.36 0.32 0.19 0.21 0.24 0.21 -34.02 9 CN 8.07 8.31 8.25 8.21 7.53 7.19 6.08 6.93 -15.55 10 P2O5-Avl. ppm 57.01 55.10 55.74 55.95 168.12 170.36 172.40 170.29 204.37 11 K-tukar me100g 1.42 1.44 1.45 1.44 0.89 0.97 0.92 0.93 -35.50 12 Ca-tukar me100g 7.28 7.37 7.53 7.39 5.42 5.68 5.36 5.49 -25.79 13 Mg-tukar me100g 2.12 2.19 2.26 2.19 1.64 1.78 1.69 1.70 -22.22 14 KTK me100g 20.18 20.34 20.43 20.32 15.37 16.58 14.30 15.42 -24.12 15 Al dd me100g 0.18 0.18 0.18 0.18 0.14 0.14 0.12 0.13 -25.93 16 Fe ppm 2.26 2.23 2.32 2.27 1.63 1.66 1.70 1.66 -26.73 Rataan Persentase Perubahan - - - - - - - - 1.38 Universitas Sumatera Utara 58 Pembahasan Hasil Penelitian di Rumah Kasa Pada kondisi penelitian di rumah kasa ini menunjukkan hasil bahwa perlakuan faktor tunggal varietas memberikan pengaruh beda sangat nyata antar varietas yang diuji Si Kembiri, Situ Patenggang, Situ Bagendit dan Tuwoti terhadap 5 lima parameter pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang mencakup parameter tinggi tanaman, jumlah khloropil daun, panjang malai, bobot 1000 butir gabah dan indeks panen per tanaman Tabel 4, 7, 13, 16, 18. Adanya perbedaan respon antar empat varietas yang diuji pada parameter amatan tersebut di atas pada kondisi penelitian ini diperkirakan dominan dikendalikan oleh adanya perbedaan faktor genetik dari empat varietas yang diuji. Diketahui bahwa pada setiap varietas mempunyai komposisi atau sususnan genetik tersendiri, sehingga pada setiap varietas memiliki variasi atau perbedaan sifat dibandingkan dengan varietas lain baik sifat secara kualitatif maupun kuantitatif Mangoendidjojo, 2005. Kemudian untuk faktor tunggal perlakuan naungan di rumah kasa memberikan pengaruh hanya pada satu perameter pertumbuhan yaitu tinggi tanaman dengan intensitas pengaruh pada tingkat nyata Tabel 3. Terlihat bahwa padi gogo menunjukkan pertumbuhannya lebih tinggi pada kondisi naungan 20 dan 40 dibandingkan tanpa naungan 0 pada umur 4 – 16 MST dengan pola hubungan antara tinggi tanaman dengan intensitas naungan bersifat kwadratik Gambar 2. Adanya kecenderungan faktor naungan menyebabkan pertambahan tinggi tanaman ini disebabkan karena faktor naungan secara fisiologis umumnya mengakibatkan terjadinya etiolasi atau pemanjangan sel pada jaringan batang tanaman dalam upaya tanaman untuk memperoleh cahaya bagi kebutuhan pertumbuhan dan perkembangannya. Keadaan ini sejalan dengan apa yang dijelaskan oleh Fitter dan Universitas Sumatera Utara 59 Hay 1991 bahwa tanaman memberikan respon pemanjangan batang etiolasi pada kondisi kekuranngan cahaya atau ternaungi. Pada interaksi varietas dengan naungan memberikan pengaruh nyata pada parameter luas daun dan sangat nyata pada parameter jumlah anakan dan kandungan gula total tanaman Tabel 5, 6, 20. Hasil penelitian menunujukkan bahwa semakin tinggi perlakuan persentase naungan semakin rendah perolehan luas daun, jumlah anakan dan kandungan gula total tanaman dari empat varietas yang diuji. Adanya penekanan pertumbuhan dari ke tiga parameter di atas akibat perlakuan naungan pada masing- masing varietas diperkirakan diakibatkan terjadinya penurunan hasil bersih fotosntesis karena penurunan intensitas cahaya yang diterima oleh masing-masing varietas dengan adanya perlakuan naungan 20 dan 40. Weaver dan Clement 1980 menyebutkan bahwa cahaya matahari merupakan sumber energi bagi pertumbuhan tanaman untuk membentuk karbohidrat melalui proses fotosintesis. Pada kondisi kekurangan cahaya berakibat terganggunya proses metabolisme pada tanaman yang berimplikasi menurunnya laju fotosintesis dan sintesis karbohidrat untuk pertumbuhan tanaman Murty et al., 1992; Watanabe et al., 1993; Jiao et al., 1993; Yeo et al., 1994; Chowdury et al., 1994 ; Sopandie et al., 2003. Respon penurunan pertumbuhan karena perlakuan naungan ini terdapat perbedaan pada setiap varietas. Hal ini disebabkan karena perbedaan faktor genetik dari masing- masing varietas. Varietas yang lebih adaftif secara fisiologis terhadap pengaruh faktor naungan berdasarkan parameter di atas ditunjukkan oleh varietas Situ Patenggang dan Si Kembiri karena penurunan jumlah anakan lebih rendah, luas daun lebih tinggi dan untuk kandungan gula total tanaman tertinggi ditunjukkan oleh varietas Situ Patenggang. Tingginya kandungan gula tanaman pada varietas Situ Patenggang ini sejalan dengan apa yang dinyatakan oleh Sopandie et al 1999 dan Universitas Sumatera Utara 60 2001a dimana disebutkan bahwa varietas toleran padi gogo memperlihatkan kandungan pati pada daun dan batang lebih tinggi dari pada yang peka saat dinaungi 50 saat vegetatif aktif. Pada interaksi perlakuan varietas dan bahan organik hanya memberilkan pengaruh pada satu parameter biokimia tanaman yaitu kandungan gula total tanaman dengan intensitas pangaruhnya sangat nyata Tabel 21 dan Gambar 7. Hasil penelitian memperlihatkan bahwa respon kandungan gula total tanaman pada tiap varietas yang diuji cenderung semakin meningkat dengan semakin tingginya dosis bahan organik yang diberikan pada tanaman. Respon kandungan gula total yang tertinggi ditunjukkan oleh varietas Situ Patenggang. Telah diketahui bahwa peran bahan organik dapat memperbaiki kualitas dan kuantitas pertumbuhan dan perkembanagan tanaman termasuk di dalamnya kondisi biokimia tanaman secara tidak langsung melalui pengaruhnya terhadap perbaikan kondisi fisik, kimia dan biologi tanah sebagai media tumbuh tanaman. Uraian di atas sejalan dengan apa yang dijelaskan oleh Rosmarkam dan Yuwono 2002 yang menyatakan bahwa pupuk organik dapat memperbaiki kesuburan tanah karena bahan organik dapat berperan antara lain untuk : memperbaiki struktur tanah, permeabilitas tanah menjadi lebih baik, meningkatnya kemampuan tanah untuk menyediakan air bagi tanaman, meningkatkan kapasitas tukar kation, menyediakan sumber hara N, P, K, Ca, Mg, S serta hara mikro walaupun dalam jumlah relatif kecil dan memberbaiki aktivitas kehidupan biologi tanah. Peningkatan kapsitas tukar kation secara fisiologis akan mempermudah penyediaan dan penyerapan usnur hara oleh tanaman bagi pertumbuhannya. Greenland dan Dart 1972 dalam Sanchez 1992 juga menjelaskan tentang beberapa keuntungan bahan organik tanah bagi budidaya pertanian yaitu menyediakan Universitas Sumatera Utara 61 sebagian besar kapsitas tukar kation tanah, membantu pengagregatan tanah dengan demikian memperbaiki sifat fisika tanah dan mengurangi kerentanan terhadap pengikisan tanah, mengubah sifat menambat air tanah, dapat membentuk gabungan dengan unsur hara yang mencegah pencucian unsur tersebut. Semua keadaan tersebut di atas akan memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Pada interaksi tiga faktor perlakuaan penelitian yaitu varietas, naungan dan bahan organik memberikan pengaruh sangat nyata terhadap 7 tujuh parameter pertumbuhan dan perkembangan tanaman yaitu volume akar, bobot kering akar, bobot kering jerami, jumlah malai per rumpun tanaman, jumlah gabah berisi per malai, persentase gabah hampa per rumpun tanaman, dan produksi gabah berisi per rumpun tanaman dan nyata terhadap rasio bobot kering akar-jerami Tabel 8, 9, 10, 11, 12, 14, 15, dan 17. Hasil penelitian menunjukkan bahwa respon parameter volume akar, bobot kering akar, bobot kering jerami dan rasio bobot kering akar – jerami pada setiap varietas yang diuji dalam penelitian ini terhadap perlakuan naungan pada berbagai dosis bahan organik terlihat bahwa makin tinggi persentase naungan pada setiap varietas pada berbagai dosis pemberian bahan organik maka makin rendah perolehan nilai parameter pertumbuhan akar, jerami dan rasio akar-jerami tersebut di atas. Disebutkan bahwa tanaman padi gogo umumnya tergolong tanaman perlu cahaya banyak, sehingga kondisi kekurangan cahaya antara lain karena faktor naungan berakibat terganggunya proses metabolisme di dalam tubuh tanaman.Murty et al., 1992; Watanabe et al., 1993; Jiao et al., 1993; Yeo et al., 1994; Chowdury et al., 1994 ; Sopandie et al., 2003. Pada intensitas cahaya rendah dapat terjadi gangguan translokasi atau pengangkutan karbohidrat ke bagian organ-organ tubuh tanaman Universitas Sumatera Utara 62 termasuk organ perakaran tanaman sehingga pertumbuhan dan perkembangan akar juga mengalami gangguan. Kemudian untuk hasil penelitian respon jumlah malai per rumpun tanaman, jumlah gabah berisi per malai, dan produksi gabah berisi per rumpun tanaman dari masing- masing varietas yang duiji terhadap naungan pada berbagai dosis pemberian bahan organik semakin rendah dengan semakin tingginya naungan sedangkan untuk persentase gabah hampa per rumpun tanaman semakin tinggi dengan semakin tinggginya persentase naungan. Diketahui bahwa tanaman padi gogo tergolong tanaman perlu banyak cahaya, sehingga kondisi kekurangan cahaya berakibat terganggunya proses metabolisme yang berimplikasi menurunnya laju fotosintesis dan sintesis karbohidrat Murty et al ., 1992; Watanabe et al., 1993; Jiao et al., 1993; Yeo et al., 1994; Chowdury et al., 1994 ; Sopandie et al., 2003. Faktor ini secara langsung umumnya mempengaruhi tingkat produktivitas padi gogo yang rendah di bawah naungan. Steinway et al, 2003 menyatakan intensitas cahaya rendah pada kondisi naungan mempengaruhi produksi dan mutu biji padi gogo. Intensitas cahaya rendah menurunkan hasil padi gogo Supriyono et al., 2000, kedelai Asadi et al., 1997, jagung Andre et al., 1993, ubi jalar Nurhayati et al., 1985, dan talas Caiger, 1986 ; Wirawati et al., 2002. Kemudian Murty dan Sahu 1987 menjelaskan bahwa intensitas cahaya rendah, menyebabkan terganggunya sintesis protein dan rendahnya ketersediaan karbohidrat dan tingginya kehampaan gabah. Intensitas cahaya rendah menurunkan karbohidrat yang terbentuk, sehingga menyebabkan meningkatnya gabah hampa Chaturvedi et al., 1994. Pengaruh intensitas cahaya rendah menyebabkan jumlah gabah per malai kecil serta persentase gabah hampa yang tinggi, sehingga mengakibatkan produksi biji rendah Sopandie et al., 2003. Universitas Sumatera Utara 63 Dari empat varietas yang diuji dalam penelitian ini terdapat perbedaan responnya terhadap pengaruh perlakuan naungan pada berbagai dosis bahan organik yang diberikan pada parameter yang telah disebutkan di atas. Varietas yang lebih adaptif pada kondisi naungan dengan berbagai pemberian dosis bahan organik ditunjukan oleh varietas Situ Patenggang. Mohr dan Schopfer 1995 menyatakan kemampuan tanaman untuk beradaptasi terhadap lingkungan ditentukan oleh sifat genetik tanaman. Secara genetik, tanaman yang toleran terhadap naungan mempunyai kemampuan adaptasi yang tinggi terhadap perubahan lingkungan. Pada pengaruh pemberian bahan organik terhadap empat varietas yang diuji pada berbagai tingkatan naungan terlihat bahwa nilai perolehan paramater volume akar, bobot kering akar, bobot kering jerami, rasio bobot kering akar-jerami, jumlah malai per rumpun tanaman, jumlah gabah berisi per malai, dan produksi gabah berisi per rumpun tanaman umumnya lebih tinggi lebih baik dibandingkan dengan perlakuan tanpa pemberian bahan organik dan persentase gabah hampa per rumpun tanamanm lebih rendah pada perlakuan pemberian bahan organik dibandingkan dengan tanpa pemberian bahan organik. Hardjowigeno 1986 dan Sutanto 2002 menyatakan bahwa bahan orgnaik sebagai pupuk tanaman berpengaruh baik terhadap sifat fisik, kimia dan biologi tanah serta pada gilirannya memberikan pengaruh baik terhadap pertumbuhan tanaman. Menurut Rosmarkam dan Yuwono 2002 bahan organik memperbaiki struktur tanah sehingga menyebabkan tanah menjadi ringan untuk diolah dan mudah ditembus akar tanaman. Lebih lanjut dijelaskan bahwa bahan organik dapat meningkatkan KTK tanah sehingga kemampuan tanah mengikat kation menjadi lebih tinggi. Akibatnaya jika tanah yang dipupuk dengan bahan organik dengan dosis tinggi, hara tanaman tidak mudah tercuci. Di lain pihak Mori 1986 menyebutkan bahwa tanah yang Universitas Sumatera Utara 64 mempunyai struktur yang baik mempunyai kemampuan mengikaat air dan permeabilitas yang baik. Perubahan perbaikan struktur tanah ini akan menghasilkan perbaikan kondisi perakaran tanaman dan memperbaiki hasil dan kualitas tanaman. Noor 1996 mengatakan bahwa pengelolaan bahan organik dalam budidaya pertanian lahan kering sangat penting. Disebutkan bahwa fungsi bahan organik dalam pertanian lahan kering adalah untuk meningkatkan jumlah dan stabilitas agreagat tanah, memperbaiki struktur tanah, meningkatkan laju infiltrasi dan daya simpan air tanah, memperkaya hara dalam tanah dan menigkatkan aktivitas biologi tanah. Pada tanah masam pupuk organik dapat meningkatkan pH tanah menetralkan Al dengan membentuk kompleks Al-organik, dan dapat meningkatkan ketersediaan unsur mikro dalam tanah melalui khelat unsur mikro dengan bahan organik. Pada penelitian ini untuk jaringan anatomi daun yang diamati difokuskan pada pengaruh terhadap paramater stomata daun dari empat varietas padi gogo yang dikaji akibat adanya perlakuan naungan Gambar 8, 9, 10, 11, gambar mikro stomata pembesaran 100 X . Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada masing-masing gambar stomata daun menurut varietas terlihat bahwa jarak antar stomata pada jaringan epidermis daun secara umum relatif makin renggang dan ukurannya relaif semakin kecil denagn semakin tingginya persentase naungan semakin rendahnya intensitas cahaya matahari yang diterima oleh masing-masing varietas yang diuji. Hal ini terkait dengan penjelasan Weaver dan Clement 1980 yang menyatakan bahwa cahaya matahari memberikan pengaruh terhadap kondisi struktur daun dan gerak menutup dan membukanya stomata. Intensitas cahaya mempengaruhi anatomi daun seperti jaringan epidermis dan mesofil. Perubahan tersebut untuk pengendalian kualitas dan kwantitas cahaya yang dapat dimanfaatkan oleh kloroplas daun Sopandie et al., 1999; Chozin et al., 2000. Selain itu, anatomi daun seperti palisade Universitas Sumatera Utara 65 dan stomata sangat menentukan efisiensi fotosintesis Sahardi, 2000. Adaptasi tanaman untuk mempertahankan pertumbuhan tetap baik pada kondisi intensitas cahaya rendah karena naungan antara lain dilakukan dengan meningkatkan luas daun Fitter and Hay, 1981; Gardener et al, 1985. Hale dan Orcutt 1987 juga menyatakan bahwa adaptasi tanaman terhadap naungan dapat dilakukan dengan cara meningkatkan luas daun dan atau mengurangi jumlah cahaya yang ditransmisikan direfleksikan oleh daun. Hasil penelitian untuk parameter fisik-kimia tanah di rumah kasa terdapat perubahan pada kondisi tanah akhir percobaan dengan adanya penanaman padi gogo. Dari semua parameter fisik-kimia tanah yang diamati Tabel 22, sebagian besar terjadi penurunan dengan adanya penanaman padi gogo yaitu pada parameter : C-Organik tanah, N-total, rasio CN, K-tukar, Ca-tukar, Mg-tukar, KTK, Al-dd dan Fe. Penurunan relatif tinggi secara berturut masing-masing terjadi pada parameter : C- Organik tanah 44.93, K-tukar 35 dan N-total 34.02. Sedangkan pada pH tanah dan P2O5 terjadi peningkatan dan untuk tekstur tanah tidak terjadi perubahan. Peningkatan tertinggi ditunjukan oleh ketersediaan P2O5-Avl. Jika dievalusi secara keseluruhan faktor perubahan fisik kimia tanah pada penelitian ini maka diperoleh hasil bahwa kulitas tanah pada akhir percobaan penanaman padi gogo di rumah kasa terjadi sedikit peningkatan yaitu sebesar 1.38. Universitas Sumatera Utara 66 Kesimpulan 1. Pengaruh naungan terhadap varietas padi gogo menurunkan jumlah anakan, luas daun, volume akar, bobot kering akar, bobot kering jerami, rasio bobot kering akar- jerami, jumlah malai, jumlah gabah berisi, produksi gabah per rumpun, kandungan gula total tanaman dan meningkatkan persentase gabah hampa per rumpun. 2. Pengaruh bahan organik terhadap varietas padi gogo meningkatkan volume akar, bobot kering akar, bobot kering jerami, rasio bobot kering akar-jerami, jumlah malai, jumlah gabah berisi, produksi gabah per tanaman, kandungan gula total tanaman dan menurunkan persentase gabah hampa per tanaman. 3. Di antara empat varietas yang dicoba Si Kembiri, Situ Patenggang, Situ Bagendit, dan Tuwoti diperoleh varietas Situ Patenggang memberikan pertumbuhan dan produksi yang lebih baik pada kondisi ternaungi. Universitas Sumatera Utara

BAB IV PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI VARIETAS PADI GOGO PADA