Pengaruh Cekaman Kekeringan Air dan Penambahan Hydrogen peroxide (H2O2) Terhadap Produktivitas Stylosanthes hamata dan Stylosanthes seabrana
PENGARUH CEKAMAN KEKERINGAN AIR DAN PENAMBAHAN
Hydrogen peroxide (H2O2) TERHADAP PRODUKTIVITAS
Stylosanthes hamata DAN Stylosanthes seabrana
NUR HERATI AKHADIA
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Cekaman
Kekeringan Air dan Penambahan Hydrogen peroxide (H2O2) Terhadap
Produktivitas Stylosanthes hamata dan Stylosanthes seabrana adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Dessember 2013
Nur Herati Akhadia
NIM D24080372
ABSTRAK
ABSTRAK
NUR HERATI AKHADIA. Pengaruh Cekaman Kekeringan Terhadap Tanaman
Stylosanthes hamata dan Stylosanthes seabrana dengan Penambahan Hydrogen
peroxide (H2O2). Dibimbing oleh PANCA DEWI M.H.K dan SUMIATI.
Pakan merupakan faktor utama dalam usaha peternakan yang
mempengaruhi produksi peternakan. Salah satu pakan yang sangat dibutuhkan
oleh ternak ruminansia adalah hijauan yang terdiri dari rumput dan legum.
Cekaman kekeringan merupakan salah satu faktor yang dapat menurunkan hasil
produksi tanaman. Beberapa tanaman dapat hidup dalam keadaan cekaman
kekeringan, salah satu tanaman tersebut adalah leguminosa Stylosanthes.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji ketahanan leguminosa Stylosanthes hamata
dan Stylosanthes seabrana terhadap perlakuan cekaman kekeringan tunggal (yang
disebabkan karena berkurangnya air) atau cekaman ganda (kekeringan yang
disebabkan karena berkurangnya air dan pengaruh penambahan H2O2). Hasil
penelitian ini menunjukkan bahwa perlakuan M0 memiliki hasil yang paling baik
dari segi pertumbuhan maupun produksi dan leguminosa S. hamata kurang tahan
terhadap kekeringan air namun S. seabrana lebih tahan terhadap kekeringan air.
Kata kunci: cekaman kekeringan, Hydrogen peroxide, Stylosanthes hamata,
Stylosanthes seabrana
ABSTRACT
NUR HERATI AKHADIA. Influence of Drought Stress Toward Stylosanthes
hamata dan Stylosanthes seabrana with Hydrogen peroxide (H2O2) spraying .
Supervised by PANCA DEWI M.H.K and SUMIATI.
Feed is the major factor that greatly affects the livestock production animals.
One most needed in the ruminant livestock feed is forage, that consists of grass
and legume. However, according to Indonesian climate, it’s need to have the
drought resistant legumes especially for dry season feed. This research was
conducted to examine whether the Stylosanthes hamata and Stylosanthes
seabrana were drought resistant from water deficiency and from H2O2 exposure.
The results showed that M0 treatment produced the best products and growth
sompare with the other treatments and Stylosanthes hamata had not endured with
drought stress but for Stylosanthes seabrana had endured with drought stress.
Keywords: drought stress, Hydrogen peroxide, Stylosanthes hamata, Stylosanthes
seabrana
PENGARUH CEKAMAN KEKERINGAN AIR DAN
PENAMBAHAN Hydrogen peroxide (H2O2) TERHADAP
PRODUKTIVITAS Stylosanthes hamata DAN Stylosanthes ceabrana
NUR HERATI AKHADIA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Pengaruh Cekaman Kekeringan Air dan Penambahan Hydrogen
peroxide (H2O2) Terhadap Produktivitas Stylosanthes hamata dan
Stylosanthes seabrana
Nama
: Nur Herati Akhadia
NIM
: D24080372
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Panca Dewi MHK, MSi
Pembimbing I
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Panca Dewi MHK, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Dr Ir Sumiati, MSc
Pembimbing II
PRAKATA
Penulis panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. yang telah memberikan
nikmat iman, islam, kesehatan serta karunia-Nya kepada Penulis sehingga
Penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan lancar. Shalawat serta
salam Penulis curahkan kepada junjungan Nabi Muhammad SAW, keluarga,
sahabat dan pengikutnya yang senantiasa istiqomah menjalankan sunnahnya.
Skripsi yang berjudul “Pengaruh Cekaman Kekeringan Air dan Penambahan
Hydrogen peroxide (H2O2) Terhadap Produktivitas Stylosanthes hamata dan
Stylosanthes seabrana” merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana peternakan di Fakulas Peternakan Institut Pertanian Bogor. Penulis
berharap semoga penulisan skripsi ini dapat memberikan tambahan ilmu bagi para
pembaca khususnya yang bergerak dibidang peternakan.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini,
namun Penulis berharap tulisan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca yang
ingin mengetahui tentang hal yang terkait dengan judul skripsi ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, November 2013
Nur Herati Akhadia
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
11
METODE
2
Bahan
2
Alat
2
Peubah yang Diamati
2
Prosedur Analisis Data
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
SIMPULAN DAN SARAN
8
Simpulan
8
Saran
9
DAFTAR PUSTAKA
9
LAMPIRAN
11
RIWAYAT HIDUP
17
UCAPAN TERIMA KASIH
17
DAFTAR TABEL
1 Pengaruh perlakuan terhadap peubah yang diamati pada legum S.
seabrana dan S hamata pada hari ke-24 ..............................................
2 Pengaruh perlakuan terhadap produksi bobot kering legum S.
seabrana dan S. hamata .......................................................................
5
7
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Sidik ragam kadar air tanah S. Seabrana ...........................................
Uji lanjut duncan kadar air tanah S. seabrana ...................................
Sidik ragam pertambahan jumlah daun trifoliate S. seabrana ............
Uji lanjut duncan pertambahan jumlah daun trifoliate S. seabrana .....
Sidik ragam pertambahan tinggi S. seabrana ......................................
Uji lanjut duncan pertambahan tinggi S. seabrana .............................
Sidik ragam RWC daun S.seabrana ....................................................
Uji lanjut duncan RWC daun S. seabrana .. ........................................
Sidik ragam kadar air tanah S. hamata................................................
Uji lanjut duncan kadar air tanah S. hamata .......................................
Sidik ragam pertambahan jumlah daun trifoliate S.hamata ................
Uji lanjut duncan pertambahan jumlah daun trifoliate S. hamata ........
Sidik ragam pertambahan tinggi S. hamata .........................................
Uji lanjut duncan pertambahan tinggi S. hamata .................................
Sidik ragam RWC daun S.hamata .......................................................
Uji lanjut duncan RWC daun S. hamata ..............................................
Sidik ragam produksi bobot kering daun S. seabrana .........................
Uji lanjut duncan produksi bobot kering daun S. seabrana ................
Sidik ragam produksi bobot kering batang S. seabrana ......................
Uji lanjut duncan produksi bobot kering batang S. seabrana .............
Sidik ragam produksi bobot kering akar S. seabrana ..........................
Uji lanjut duncan produksi bobot kering akar S. seabrana .................
Sidik ragam produksi bobot kering daun S. hamata ............................
Uji lanjut duncan produksi bobot kering daun S. hamata ...................
Sidik ragam produksi bobot kering batang S. hamata .........................
Uji lanjut duncan produksi bobot kering batang S. hamata ................
Sidik ragam produksi bobot kering akar S. hamata .............................
11
11
11
11
11
12
12
12
12
12
13
12
13
13
13
14
14
14
14
14
15
15
15
15
15
16
16
PENDAHULUAN
Pakan berupa hijauan baik rumput maupun leguminosa merupakan faktor
utama yang akan mempengaruhi produksi usaha peternakan ruminansia.
Permasalahan yang sering kali terjadi pada daerah tropis, khususnya Indonesia
adalah ketersediaan hijauan pakan yang sering kali menurun pada saat musim
kemarau.
Tjondronegoro et al. (1989) menyatakan bahwa produksi tanaman sangat
dipengaruhi oleh ketersediaan air yang diantaranya berasal dari curah hujan.
Berkurangnya ketersediaaan air dalam media tanam dapat menyebabkan cekaman
kekeringan pada tanaman. Salah satu gejala yang disebabkan oleh berkurangnya
ketersediaan air adalah mengalami pelayuan, akibat laju transpirasi oleh daun
yang lebih besar dibandingkan dengan laju penyerapan air oleh akar. Stomata
daun (ukuran dan densitas stomata) dan kelembaban udara merupakan faktor
yang dapat menggendalikan laju transpirasi daun (Blum et al. 1997). Cekaman
kering pada tanaman yang berbeda juga dapat menyebabkan kerusakan oksidatif
pada organel fotosintesis yang mengalami stress oksidatif (Smimoff 1993;
Sgherri; Navari-Izzo 1995). Menurut Passarakli (2002), kerusakan oksidatif
umum terjadi pada tanaman yang mengalami cekaman karena potensial air
tanaman yang sangat rendah. Cekaman kering dapat mempengaruhi aktivitas
fotosintesis akibat penurunan suplai CO2 karena penutupan stomata (Liang et al.
1997).
Peningkatan konsumsi oksigen pada jaringan akan menghasilkan reactive
oxygen species (ROS) pada mitokondria, demikan juga dengan peningkatan suhu
akan menghasilkan ROS yang akan menyebabkan kerusakan oksidatif (Abele et
al. 1998). Hydrogen peroxide juga merupakan salah satu senyawa reactive oxygen
species (ROS) yang apabila terakumulasi pada tanaman dapat menyebabkan
cekaman kekeringan (Prochazkova et al. 2001). Penelitian ini menggunakan
Hydrogen peroxide yang merupakan salah satu cara untuk membuat tanaman
menjadi cekaman kekeringan ganda selain cekaman kekeringan air. Stylosanthes
hamata dapat tumbuh secara optimal di daerah kering dengan curah hujan 600
sampai 1700 mm per tahun. Hasil panen S. hamata setiap tahunnya dapat
mencapai 700 kgha-1 (FAO 2013), sedangkan S. seabrana dapat tumbuh dengan
baik pada ketinggian 400-1.050 m di daerah dengan curah hujan tahunan 4001.190 mm dan musim kering 2-7 bulan. Produksi S. seabrana sekitar 3250 kgha-1
(Mannetje 2012). Stylosanthes seabrana dan Stylosanthes hamata merupakan
legum yang tahan panas (Karti 2012; FAO 2013) dan merupakan legume yang
mudah di dapatkan bibitnya melalui stek pucuk, sehingga kedua tanaman ini dapat
digunakan pada penelitian ini.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji ketahanan leguminosa Stylosanthes
hamata dan Stylosanthes seabrana terhadap perlakuan stress kekeringan tunggal
(yang disebabkan karena berkurangnya air) atau stress ganda (kekeringan yang
disebabkan karena berkurangnya air dan pengaruh penambahan Hydrogen
peroxide).
2
METODE
Penelitian ini dilakukan pada bulan November 2011 sampai bulan Maret
2012, bertempat di Laboratorium Lapang Rumah Kaca Agrostologi, Laboratorium
Agrostologi, dan Laboratorium Ilmu Nutrisi Ternak Perah, Fakultas Peternakan,
Institut Pertanian Bogor.
Bahan
Bahan penelitian yang digunakan adalah stek pucuk tanaman leguminosa S.
hamata dan S. seabrana, tanah latosol Dramaga, pupuk NPK mutiara, Hydrogen
peroxide 30%, air bersih dan aquadest.
Alat
Peralatan yang digunakan untuk penelitian adalah sekop, timbangan
kapasitas 5 kg, plastik, polybag 2 kg, gunting, timbangan digital, penggaris,
sprayer, oven, kertas amplop, pipet, gelas plastik, kertas label, wadah plastik,
plastik, spidol, dan gelas ukur.
Peubah yang Diamati
Peubah yang diamati dalam penelitian ini yaitu jumlah daun trifoliate,
tinggi vertikal, kadar air tanah, kadar air relatif daun, bobot kering akar, daun, dan
batang.
Jumlah daun trifoliate
Jumlah daun trifoliate dilakukan dengan menghitung jumlah daun trifoliate
yang masih utuh. Penghitungan jumlah daun trifoliate dimulai sejak perlakuan dan
diamati setiap delapan hari sekali selama penanaman hingga pemanenan.
Tinggi vertikal (cm)
Tinggi vertikal diukur dari permukaan tanah hingga pucuk daun tertinggi.
Penghitungan dimulai sejak perlakuan dan diamati setiap delapan hari sekali
selama penanaman hingga pemanenan.
Kadar air tanah
Sampel tanah diambil pada masing-masing tanaman yang diambil dari
tengah tanah dengan menggunakan spatula kecil kemudian sampel tanah
ditimbang beratnya. Sampel tanah tersebut kemudian dimasukkan ke dalam oven
dengan suhu 105 ºC selama 24 jam. Setelah itu ditimbang berat sampel. Kadar air
didapat dari berat sampel sebelum dikeringkan di dalam oven dikurangi berat
sampel setelah dikeringkan dalam oven kemudian dibagi berat sampel sebelum
dikeringkan dan dikalikan 100%. Pengukuran dilakukan setiap 8 hari sekali (0, 8,
16, 24 dan 30).
Perhitungan kadar air tanah adalah sebagai berikut :
KA tanah (%) = W0 – Wt x 100%
W0
Keterangan :
3
W0
Wt
= berat sampel tanah basah (g)
= berat sampel tanah kering oven (g)
Kadar air relatif daun
Daun untuk sampel diambil lalu ditimbang sebagai berat segar, kemudian
sampel dijenuhkan dengan air selama sehari dan keesokan harinya sampel
ditiriskan dan ditimbang kembali sebagai berat turgit, kemudian daun dimasukkan
ke dalam oven 60 oC selama tiga hari, kemudian ditimbang kembali sebagai berat
kering.
Perhitungan adalah sebagai berikut :
RWC = (FW-DW) x 100%
(TW-DW)
Keterangan :
RWC : kadar air relatif daun
FW : berat segar (g)
DW : berat kering (g)
TW : berat turgit (g)
Bobot kering akar (g)
Bobot kering akar diukur pada saat panen. Akar dipisahkan dari tanah
yang menempel dengan cara dibilas dengan air bersih, setelah itu dijemur hingga
tidak ada air yang menetes, kemudian akar ditimbang sehingga didapat berat segar
akar. Setelah itu akar dikering udarakan selama satu hari kemudian di oven 60 °C
selama 3x24 jam setelah itu ditimbang beratnya sebagai bobot kering.
Bobot kering daun (g)
Daun diambil sampelnya lalu ditimbang sebagai berat segar selanjutnya
daun dikeringudarakan selama satu hari kemudian dioven 60 °C selama 3x24 jam
lalu ditimbang beratnya sebagai bobot kering.
Bobot kering batang (g)
Batang diambil pada saat panen lalu ditimbang untuk dicari berat segar
setelah itu dikeringudarakan selama sehari kemudian dioven 60 °C selama 3x24
jam untuk mendapatkan bobot kering batang.
Prosedur Analisis Data
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri atas 3 perlakuan dengan 4 kali
ulangan.
Perlakuan
M0 : kontrol
M1 : cekaman kekeringan tunggal (cekaman kekeringan karena
berkurangnya air)
M2 : cekaman kekeringan ganda (cekaman kekeringan karena berkurangnya
air dan penambahan H2O2)
Model analisis menggunakan model matematik sebagai berikut:
Xij = µ + τi + εij
4
Keterangan :
Xij
: Pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
µ
: Nilai rataan umum dari pengamatan
τi
: Pengaruh perlakuan ke-i
εij
: Pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
Data yang terkumpul di analisis dengan sidik ragam ANOVA (Steel dan Torrie,
1995) dan dilanjutkan dengan uji Duncan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Awal masa pembibitan pertumbuhan, mulai hari ke-14 kedua tanaman
legum Stylosanthes hamata dan Stylosanthes seabrana tumbuh dengan baik
sebelum diberikan perlakuan cekaman kekeringan karena pada awal pertumbuhan
semua tanaman mendapat perlakuan yang sama yaitu disiram setiap hari. Setelah
tanaman memasuki masa perlakuan pada hari ke- 35, tanaman yang mendapatkan
perlakuan kekeringan baik cekaman tunggal maupun cekaman ganda mulai
menampakan efek cekaman kekeringan. Salah satu respon tanaman yang terkena
cekaman kekeringan yang terlihat pada penelitian ini adalah tanaman menjadi
layu dan kering, pengguguran daun, serta pelayuan permanen (tanaman mati).
Menurut Karti (2012), S. seabrana mengeluarkan mekanisme toleransi
kekeringan melalui akumulasi prolin dan gula terlarut yang dapat menurunkan
potensial air tanaman, sehingga tanaman dapat menyerap air. Menurut Chaves et
al (2002), respon tanaman terhadap cekaman kekeringan dapat berbeda hasilnya
tergantung pada tingkatan tergantung pada intensitas dan durasi dari cekaman itu
sendiri, dan juga spesies tanaman dan tingkat pertumbuhannya.
Pengaruh cekaman kekeringan mengakibatkan terjadinya banyak perubahan
morfologi pada kedua tanaman legum S. hamata dan S. seabrana. Jika dilihat dari
lama tanaman bertahan saat dimulai cekaman kering terdapat perbedaan hari
pelayuan permanen. Tanaman S. hamata, legum ini lebih rentan terhadap cekaman
kering dibandingkan dengan legum S. seabrana jika dilihat dari hari kematian.
Leguminosa S. hamata mati pada hari ke-24 dan S. seabrana mati pada hari 30.
Perbedaaan lama tanaman dapat bertahan saat cekaman kekeringan menunjukkan
tanaman S. seabrana lebih tahan terhadap cekaman ganda dibandingkan S.
hamata. Perbedaan lama tanaman bertahan pada cekaman kekeringan dijelaskan
menurut Salisbury (1995) setiap tanaman memiliki respon dan ketahanan yang
berbeda terhadap cekaman kekeringan.
Data hasil pengamatan dalam penelitian ini ditampilkan pada Tabel 1 untuk
tanaman S. seabrana dan S. hamata. Berdasarkan Tabel 1, hasil sidik ragam
menunjukkan bahwa perlakuan cekaman kekeringan memberikan pengaruh yang
sangat berbeda nyata (P
Hydrogen peroxide (H2O2) TERHADAP PRODUKTIVITAS
Stylosanthes hamata DAN Stylosanthes seabrana
NUR HERATI AKHADIA
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pengaruh Cekaman
Kekeringan Air dan Penambahan Hydrogen peroxide (H2O2) Terhadap
Produktivitas Stylosanthes hamata dan Stylosanthes seabrana adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir
skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Dessember 2013
Nur Herati Akhadia
NIM D24080372
ABSTRAK
ABSTRAK
NUR HERATI AKHADIA. Pengaruh Cekaman Kekeringan Terhadap Tanaman
Stylosanthes hamata dan Stylosanthes seabrana dengan Penambahan Hydrogen
peroxide (H2O2). Dibimbing oleh PANCA DEWI M.H.K dan SUMIATI.
Pakan merupakan faktor utama dalam usaha peternakan yang
mempengaruhi produksi peternakan. Salah satu pakan yang sangat dibutuhkan
oleh ternak ruminansia adalah hijauan yang terdiri dari rumput dan legum.
Cekaman kekeringan merupakan salah satu faktor yang dapat menurunkan hasil
produksi tanaman. Beberapa tanaman dapat hidup dalam keadaan cekaman
kekeringan, salah satu tanaman tersebut adalah leguminosa Stylosanthes.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji ketahanan leguminosa Stylosanthes hamata
dan Stylosanthes seabrana terhadap perlakuan cekaman kekeringan tunggal (yang
disebabkan karena berkurangnya air) atau cekaman ganda (kekeringan yang
disebabkan karena berkurangnya air dan pengaruh penambahan H2O2). Hasil
penelitian ini menunjukkan bahwa perlakuan M0 memiliki hasil yang paling baik
dari segi pertumbuhan maupun produksi dan leguminosa S. hamata kurang tahan
terhadap kekeringan air namun S. seabrana lebih tahan terhadap kekeringan air.
Kata kunci: cekaman kekeringan, Hydrogen peroxide, Stylosanthes hamata,
Stylosanthes seabrana
ABSTRACT
NUR HERATI AKHADIA. Influence of Drought Stress Toward Stylosanthes
hamata dan Stylosanthes seabrana with Hydrogen peroxide (H2O2) spraying .
Supervised by PANCA DEWI M.H.K and SUMIATI.
Feed is the major factor that greatly affects the livestock production animals.
One most needed in the ruminant livestock feed is forage, that consists of grass
and legume. However, according to Indonesian climate, it’s need to have the
drought resistant legumes especially for dry season feed. This research was
conducted to examine whether the Stylosanthes hamata and Stylosanthes
seabrana were drought resistant from water deficiency and from H2O2 exposure.
The results showed that M0 treatment produced the best products and growth
sompare with the other treatments and Stylosanthes hamata had not endured with
drought stress but for Stylosanthes seabrana had endured with drought stress.
Keywords: drought stress, Hydrogen peroxide, Stylosanthes hamata, Stylosanthes
seabrana
PENGARUH CEKAMAN KEKERINGAN AIR DAN
PENAMBAHAN Hydrogen peroxide (H2O2) TERHADAP
PRODUKTIVITAS Stylosanthes hamata DAN Stylosanthes ceabrana
NUR HERATI AKHADIA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Peternakan
pada
Departemen Ilmu Nutrisi dan Teknologi Pakan
DEPARTEMEN ILMU NUTRISI DAN TEKNOLOGI PAKAN
FAKULTAS PETERNAKAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2013
Judul Skripsi : Pengaruh Cekaman Kekeringan Air dan Penambahan Hydrogen
peroxide (H2O2) Terhadap Produktivitas Stylosanthes hamata dan
Stylosanthes seabrana
Nama
: Nur Herati Akhadia
NIM
: D24080372
Disetujui oleh
Prof Dr Ir Panca Dewi MHK, MSi
Pembimbing I
Diketahui oleh
Prof Dr Ir Panca Dewi MHK, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
Dr Ir Sumiati, MSc
Pembimbing II
PRAKATA
Penulis panjatkan puji syukur kehadirat Allah SWT. yang telah memberikan
nikmat iman, islam, kesehatan serta karunia-Nya kepada Penulis sehingga
Penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini dengan lancar. Shalawat serta
salam Penulis curahkan kepada junjungan Nabi Muhammad SAW, keluarga,
sahabat dan pengikutnya yang senantiasa istiqomah menjalankan sunnahnya.
Skripsi yang berjudul “Pengaruh Cekaman Kekeringan Air dan Penambahan
Hydrogen peroxide (H2O2) Terhadap Produktivitas Stylosanthes hamata dan
Stylosanthes seabrana” merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana peternakan di Fakulas Peternakan Institut Pertanian Bogor. Penulis
berharap semoga penulisan skripsi ini dapat memberikan tambahan ilmu bagi para
pembaca khususnya yang bergerak dibidang peternakan.
Penulis menyadari masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini,
namun Penulis berharap tulisan ini dapat bermanfaat bagi para pembaca yang
ingin mengetahui tentang hal yang terkait dengan judul skripsi ini.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, November 2013
Nur Herati Akhadia
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
11
METODE
2
Bahan
2
Alat
2
Peubah yang Diamati
2
Prosedur Analisis Data
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
SIMPULAN DAN SARAN
8
Simpulan
8
Saran
9
DAFTAR PUSTAKA
9
LAMPIRAN
11
RIWAYAT HIDUP
17
UCAPAN TERIMA KASIH
17
DAFTAR TABEL
1 Pengaruh perlakuan terhadap peubah yang diamati pada legum S.
seabrana dan S hamata pada hari ke-24 ..............................................
2 Pengaruh perlakuan terhadap produksi bobot kering legum S.
seabrana dan S. hamata .......................................................................
5
7
DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
Sidik ragam kadar air tanah S. Seabrana ...........................................
Uji lanjut duncan kadar air tanah S. seabrana ...................................
Sidik ragam pertambahan jumlah daun trifoliate S. seabrana ............
Uji lanjut duncan pertambahan jumlah daun trifoliate S. seabrana .....
Sidik ragam pertambahan tinggi S. seabrana ......................................
Uji lanjut duncan pertambahan tinggi S. seabrana .............................
Sidik ragam RWC daun S.seabrana ....................................................
Uji lanjut duncan RWC daun S. seabrana .. ........................................
Sidik ragam kadar air tanah S. hamata................................................
Uji lanjut duncan kadar air tanah S. hamata .......................................
Sidik ragam pertambahan jumlah daun trifoliate S.hamata ................
Uji lanjut duncan pertambahan jumlah daun trifoliate S. hamata ........
Sidik ragam pertambahan tinggi S. hamata .........................................
Uji lanjut duncan pertambahan tinggi S. hamata .................................
Sidik ragam RWC daun S.hamata .......................................................
Uji lanjut duncan RWC daun S. hamata ..............................................
Sidik ragam produksi bobot kering daun S. seabrana .........................
Uji lanjut duncan produksi bobot kering daun S. seabrana ................
Sidik ragam produksi bobot kering batang S. seabrana ......................
Uji lanjut duncan produksi bobot kering batang S. seabrana .............
Sidik ragam produksi bobot kering akar S. seabrana ..........................
Uji lanjut duncan produksi bobot kering akar S. seabrana .................
Sidik ragam produksi bobot kering daun S. hamata ............................
Uji lanjut duncan produksi bobot kering daun S. hamata ...................
Sidik ragam produksi bobot kering batang S. hamata .........................
Uji lanjut duncan produksi bobot kering batang S. hamata ................
Sidik ragam produksi bobot kering akar S. hamata .............................
11
11
11
11
11
12
12
12
12
12
13
12
13
13
13
14
14
14
14
14
15
15
15
15
15
16
16
PENDAHULUAN
Pakan berupa hijauan baik rumput maupun leguminosa merupakan faktor
utama yang akan mempengaruhi produksi usaha peternakan ruminansia.
Permasalahan yang sering kali terjadi pada daerah tropis, khususnya Indonesia
adalah ketersediaan hijauan pakan yang sering kali menurun pada saat musim
kemarau.
Tjondronegoro et al. (1989) menyatakan bahwa produksi tanaman sangat
dipengaruhi oleh ketersediaan air yang diantaranya berasal dari curah hujan.
Berkurangnya ketersediaaan air dalam media tanam dapat menyebabkan cekaman
kekeringan pada tanaman. Salah satu gejala yang disebabkan oleh berkurangnya
ketersediaan air adalah mengalami pelayuan, akibat laju transpirasi oleh daun
yang lebih besar dibandingkan dengan laju penyerapan air oleh akar. Stomata
daun (ukuran dan densitas stomata) dan kelembaban udara merupakan faktor
yang dapat menggendalikan laju transpirasi daun (Blum et al. 1997). Cekaman
kering pada tanaman yang berbeda juga dapat menyebabkan kerusakan oksidatif
pada organel fotosintesis yang mengalami stress oksidatif (Smimoff 1993;
Sgherri; Navari-Izzo 1995). Menurut Passarakli (2002), kerusakan oksidatif
umum terjadi pada tanaman yang mengalami cekaman karena potensial air
tanaman yang sangat rendah. Cekaman kering dapat mempengaruhi aktivitas
fotosintesis akibat penurunan suplai CO2 karena penutupan stomata (Liang et al.
1997).
Peningkatan konsumsi oksigen pada jaringan akan menghasilkan reactive
oxygen species (ROS) pada mitokondria, demikan juga dengan peningkatan suhu
akan menghasilkan ROS yang akan menyebabkan kerusakan oksidatif (Abele et
al. 1998). Hydrogen peroxide juga merupakan salah satu senyawa reactive oxygen
species (ROS) yang apabila terakumulasi pada tanaman dapat menyebabkan
cekaman kekeringan (Prochazkova et al. 2001). Penelitian ini menggunakan
Hydrogen peroxide yang merupakan salah satu cara untuk membuat tanaman
menjadi cekaman kekeringan ganda selain cekaman kekeringan air. Stylosanthes
hamata dapat tumbuh secara optimal di daerah kering dengan curah hujan 600
sampai 1700 mm per tahun. Hasil panen S. hamata setiap tahunnya dapat
mencapai 700 kgha-1 (FAO 2013), sedangkan S. seabrana dapat tumbuh dengan
baik pada ketinggian 400-1.050 m di daerah dengan curah hujan tahunan 4001.190 mm dan musim kering 2-7 bulan. Produksi S. seabrana sekitar 3250 kgha-1
(Mannetje 2012). Stylosanthes seabrana dan Stylosanthes hamata merupakan
legum yang tahan panas (Karti 2012; FAO 2013) dan merupakan legume yang
mudah di dapatkan bibitnya melalui stek pucuk, sehingga kedua tanaman ini dapat
digunakan pada penelitian ini.
Penelitian ini bertujuan untuk menguji ketahanan leguminosa Stylosanthes
hamata dan Stylosanthes seabrana terhadap perlakuan stress kekeringan tunggal
(yang disebabkan karena berkurangnya air) atau stress ganda (kekeringan yang
disebabkan karena berkurangnya air dan pengaruh penambahan Hydrogen
peroxide).
2
METODE
Penelitian ini dilakukan pada bulan November 2011 sampai bulan Maret
2012, bertempat di Laboratorium Lapang Rumah Kaca Agrostologi, Laboratorium
Agrostologi, dan Laboratorium Ilmu Nutrisi Ternak Perah, Fakultas Peternakan,
Institut Pertanian Bogor.
Bahan
Bahan penelitian yang digunakan adalah stek pucuk tanaman leguminosa S.
hamata dan S. seabrana, tanah latosol Dramaga, pupuk NPK mutiara, Hydrogen
peroxide 30%, air bersih dan aquadest.
Alat
Peralatan yang digunakan untuk penelitian adalah sekop, timbangan
kapasitas 5 kg, plastik, polybag 2 kg, gunting, timbangan digital, penggaris,
sprayer, oven, kertas amplop, pipet, gelas plastik, kertas label, wadah plastik,
plastik, spidol, dan gelas ukur.
Peubah yang Diamati
Peubah yang diamati dalam penelitian ini yaitu jumlah daun trifoliate,
tinggi vertikal, kadar air tanah, kadar air relatif daun, bobot kering akar, daun, dan
batang.
Jumlah daun trifoliate
Jumlah daun trifoliate dilakukan dengan menghitung jumlah daun trifoliate
yang masih utuh. Penghitungan jumlah daun trifoliate dimulai sejak perlakuan dan
diamati setiap delapan hari sekali selama penanaman hingga pemanenan.
Tinggi vertikal (cm)
Tinggi vertikal diukur dari permukaan tanah hingga pucuk daun tertinggi.
Penghitungan dimulai sejak perlakuan dan diamati setiap delapan hari sekali
selama penanaman hingga pemanenan.
Kadar air tanah
Sampel tanah diambil pada masing-masing tanaman yang diambil dari
tengah tanah dengan menggunakan spatula kecil kemudian sampel tanah
ditimbang beratnya. Sampel tanah tersebut kemudian dimasukkan ke dalam oven
dengan suhu 105 ºC selama 24 jam. Setelah itu ditimbang berat sampel. Kadar air
didapat dari berat sampel sebelum dikeringkan di dalam oven dikurangi berat
sampel setelah dikeringkan dalam oven kemudian dibagi berat sampel sebelum
dikeringkan dan dikalikan 100%. Pengukuran dilakukan setiap 8 hari sekali (0, 8,
16, 24 dan 30).
Perhitungan kadar air tanah adalah sebagai berikut :
KA tanah (%) = W0 – Wt x 100%
W0
Keterangan :
3
W0
Wt
= berat sampel tanah basah (g)
= berat sampel tanah kering oven (g)
Kadar air relatif daun
Daun untuk sampel diambil lalu ditimbang sebagai berat segar, kemudian
sampel dijenuhkan dengan air selama sehari dan keesokan harinya sampel
ditiriskan dan ditimbang kembali sebagai berat turgit, kemudian daun dimasukkan
ke dalam oven 60 oC selama tiga hari, kemudian ditimbang kembali sebagai berat
kering.
Perhitungan adalah sebagai berikut :
RWC = (FW-DW) x 100%
(TW-DW)
Keterangan :
RWC : kadar air relatif daun
FW : berat segar (g)
DW : berat kering (g)
TW : berat turgit (g)
Bobot kering akar (g)
Bobot kering akar diukur pada saat panen. Akar dipisahkan dari tanah
yang menempel dengan cara dibilas dengan air bersih, setelah itu dijemur hingga
tidak ada air yang menetes, kemudian akar ditimbang sehingga didapat berat segar
akar. Setelah itu akar dikering udarakan selama satu hari kemudian di oven 60 °C
selama 3x24 jam setelah itu ditimbang beratnya sebagai bobot kering.
Bobot kering daun (g)
Daun diambil sampelnya lalu ditimbang sebagai berat segar selanjutnya
daun dikeringudarakan selama satu hari kemudian dioven 60 °C selama 3x24 jam
lalu ditimbang beratnya sebagai bobot kering.
Bobot kering batang (g)
Batang diambil pada saat panen lalu ditimbang untuk dicari berat segar
setelah itu dikeringudarakan selama sehari kemudian dioven 60 °C selama 3x24
jam untuk mendapatkan bobot kering batang.
Prosedur Analisis Data
Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah
rancangan acak lengkap (RAL) yang terdiri atas 3 perlakuan dengan 4 kali
ulangan.
Perlakuan
M0 : kontrol
M1 : cekaman kekeringan tunggal (cekaman kekeringan karena
berkurangnya air)
M2 : cekaman kekeringan ganda (cekaman kekeringan karena berkurangnya
air dan penambahan H2O2)
Model analisis menggunakan model matematik sebagai berikut:
Xij = µ + τi + εij
4
Keterangan :
Xij
: Pengamatan pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
µ
: Nilai rataan umum dari pengamatan
τi
: Pengaruh perlakuan ke-i
εij
: Pengaruh acak pada perlakuan ke-i dan ulangan ke-j
Data yang terkumpul di analisis dengan sidik ragam ANOVA (Steel dan Torrie,
1995) dan dilanjutkan dengan uji Duncan.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Awal masa pembibitan pertumbuhan, mulai hari ke-14 kedua tanaman
legum Stylosanthes hamata dan Stylosanthes seabrana tumbuh dengan baik
sebelum diberikan perlakuan cekaman kekeringan karena pada awal pertumbuhan
semua tanaman mendapat perlakuan yang sama yaitu disiram setiap hari. Setelah
tanaman memasuki masa perlakuan pada hari ke- 35, tanaman yang mendapatkan
perlakuan kekeringan baik cekaman tunggal maupun cekaman ganda mulai
menampakan efek cekaman kekeringan. Salah satu respon tanaman yang terkena
cekaman kekeringan yang terlihat pada penelitian ini adalah tanaman menjadi
layu dan kering, pengguguran daun, serta pelayuan permanen (tanaman mati).
Menurut Karti (2012), S. seabrana mengeluarkan mekanisme toleransi
kekeringan melalui akumulasi prolin dan gula terlarut yang dapat menurunkan
potensial air tanaman, sehingga tanaman dapat menyerap air. Menurut Chaves et
al (2002), respon tanaman terhadap cekaman kekeringan dapat berbeda hasilnya
tergantung pada tingkatan tergantung pada intensitas dan durasi dari cekaman itu
sendiri, dan juga spesies tanaman dan tingkat pertumbuhannya.
Pengaruh cekaman kekeringan mengakibatkan terjadinya banyak perubahan
morfologi pada kedua tanaman legum S. hamata dan S. seabrana. Jika dilihat dari
lama tanaman bertahan saat dimulai cekaman kering terdapat perbedaan hari
pelayuan permanen. Tanaman S. hamata, legum ini lebih rentan terhadap cekaman
kering dibandingkan dengan legum S. seabrana jika dilihat dari hari kematian.
Leguminosa S. hamata mati pada hari ke-24 dan S. seabrana mati pada hari 30.
Perbedaaan lama tanaman dapat bertahan saat cekaman kekeringan menunjukkan
tanaman S. seabrana lebih tahan terhadap cekaman ganda dibandingkan S.
hamata. Perbedaan lama tanaman bertahan pada cekaman kekeringan dijelaskan
menurut Salisbury (1995) setiap tanaman memiliki respon dan ketahanan yang
berbeda terhadap cekaman kekeringan.
Data hasil pengamatan dalam penelitian ini ditampilkan pada Tabel 1 untuk
tanaman S. seabrana dan S. hamata. Berdasarkan Tabel 1, hasil sidik ragam
menunjukkan bahwa perlakuan cekaman kekeringan memberikan pengaruh yang
sangat berbeda nyata (P