PENGARUH VARIASI KONSENTRASI PUPUK ORGANIK CAIR TERHADAP PRODUKTIVITAS TANAMAN TOMAT (Lycopersicum esculentum Mill) DENGAN PEMAPARAN SUARA GARENGPUNG TERMANIPULASI PADA FREKUENSI 4500 Hz.

i

PENGARUH VARIASI KONSENTRASI PUPUK ORGANIK CAIR TERHADAP PRODUKTIVITAS TANAMAN TOMAT (Lycopersicum

esculentum Mill) DENGAN PEMAPARAN SUARA GARENGPUNG TERMANIPULASI PADA FREKUENSI 4500 Hz

SKRIPSI

Diajukan kepada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta

Untuk Memenuhi Sebagian Persyaratan guna Memperoleh Gelar Sarjana

oleh : Sofia Latifah 12308144025

PROGRAM STUDI BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA

YOGYAKARTA 2016

vi

HALAMAN MOTTO

“Sesungguhnya Allah tidak akan mengubah nasib suatu

kaum hingga mereka mengubah diri mereka sendiri.”

(Q.S. Ar Ra’d: 11)

“There is no limit of struggling..”

“Better to feel how hard education is at this ti

me rather

than fell the bitterness of stupidity, later.”

“Orang yang menuntut ilmu bearti menuntut rahmat ;

orang yang menuntut ilmu bearti menjalankan rukun

Islam dan Pahala yang diberikan kepada sama dengan

para Nabi”.

vii

HALAMAN PERSEMBAHAN

Puji syukur kepada Allah SWT karena atas berkah, rahmat dan

hidayah-Nya, memberikan saya kekuatan dan kesabaran sehingga saya mampu

menyelesaikan tugas akhir skripsi ini. Karya ini saya persembahkan kepada :

Kedua orang tua saya, yang selalu mendukung, membimbing dan

mengingatkan dalam perjalanan hidup saya.

Keluarga besar saya, yang turut andil memberikan dorongan semangat dan

memberikan banyak inspirasi kepada saya.

viii

PENGARUH VARIASI KONSENTRASI PUPUK ORGANIK CAIR TERHADAP PRODUKTIVITAS TANAMAN TOMAT (Lycopersicum

esculentum Mill) DENGAN PEMAPARAN SUARA GARENGPUNG TERMANIPULASI PADA FREKUENSI 4500 Hz

Oleh : Sofia Latifah 12308144025

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh variasi konsentrasi pupuk organik cair terhadap produktivitas tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) dengan pemaparan suara garengpung termanipulasi pada frekuensi 4.500 Hz. Tujuan khusus penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemaparan suara gerangpung termanipulasi terhadap luas bukaan mulut stomata daun tanaman tomat dan pengaruh variasi konsentrasi pupuk organik cair terhadap produktivitas tanaman tomat

Penelitian ini merupakan penelitian eksperimen yang dilakukan pada bulan Februari hingga Juli 2016 di greenhouse lantai 4 Laboratorium Biologi, FMIPA UNY. Populasi dalam penelitian ini adalah 80 benih tanaman tomat varietas serfo dan sampel dalam penelitian ini adalah 30 tanaman yang diambil secara acak. Penelitian ini dilakukan dengan memberikan variasi konsentrasi pupuk organik cair yaitu 0 cc/l, 2 cc/l, 2,5 cc/l, 3 cc/l, 3,5 cc/l dan 4 cc/l pada tanaman dengan pemaparan gelombang suara garengpung termanipulasi pada frekuensi 4.500 Hz. Parameter yang diamati dalam penelitian ini antara lain luas bukaan mulut stomata daun, aktivitas nitrat reduktase dan produktivitas tanaman (jumlah buah dan bobot buah).

Hasil penelitian menunjukkan bahwa variasi konsentrasi pupuk organik cair tidak berpengaruh terhadap produkivitas tanaman tomat. Konsentrasi pupuk organik cair yang terbaik untuk produktivitas tanaman tomat adalah 2,5 cc/l dan pemberian gelombang suara berpengaruh terhadap luas pembukaan stomata daun.

Kata kunci : Tomat (Lycopersicum esculentum Mill.), produktivitas, gelombang suara, pupuk organik cair

ix

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan limpahan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir Skripsi (TAS) yang berjudul “Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair Terhadap Luas Bukaan Mulut Stomata dan Produktivitas Tanaman Tomat (Lycopersicum esculentum Miil.) dengan

Pemaparan Suara Garengpung Termanipulasi pada Frekuensi 4.500 Hz.”

Segenap daya dan upaya telah saya usahakan demi tercapainya keberhasilan dalam menyelesaikan Tugas Akhir Skripsi ini. Namun demikian, usaha saya tersebut tidak akan membuahkan hasil tanpa ada dukungan dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karenanya, saya mengucapkan terimakasih atas segala bantuan dan dukungan yang telah diberikan, baik secara material maupun immaterial, kepada yang terhormat:

1. Bapak Prof. Dr. Rahmat Wahab, M. Pd. MA. selaku rektor Universitas Negeri Yogyakarta.

2. Bapak Dr. Hartono, M. Si. selaku Dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri Yogyakarta.

3. Bapak Dr. Paidi, M. Si. selaku ketua Jurusan Pendidikan Biologi.

4. Ibu Dr. Tien Aminatun, M. Si. selaku Kepala Program Studi Biologi FMIPA UNY dan juga Dosen Pembimbing Akademik yang memberi motivasi dan pengarahan.

5. Ibu Ratnawati, M. Sc. selaku dosen pembimbing utama Tugas Akhir Skripsi.

6. Ibu Lili Sugiyarto, M. Si. selaku dosen pembimbing kedua Tugas Akhir Skripsi.

7. Bapak Prof. Dr. Djukri, selaku dosen penguji utama Tugas Akhir Skripsi. 8. Ibu Budiwati, M. Si. selaku dosen penguji pendamping Tugas Akhir

Skripsi.

9. Orang tua saya, Bapak Abdullah Makmun. dan Ibu Siti Kusmiyati yang

selalu memberikan dukungan dan do’a sehingga saya dapat menyelesaikan

x

10.Hilda Afrianti Bahri sebagai teman seperjuangan, yang selalu memberikan doa dan semangat, dan selalu menemani setiap tahapan selama pelaksanaan Tugas Akhir Skripsi.

11.Teman-teman saya Nurul Khusniyati Wakhidah, Furry Mei Nur Rahmawati, Arin Pradinasari, Listya Minarti, Lutfi Apriliani, Lulu

Khairunnisa, yang telah memberikan dukungan, do’a, semangat dan

membantu dalam kelancaran pelaksanaan Tugas Akhir Skrpsi.

12.Deswi Qur’ani selaku kakak tingkat yang bersedia membantu pelaksanaan Tugas Akhir Skripsi.

13.Keluarga Besar Biologi Swadana 2011, selaku teman-teman sekelas yang selama ini memberikan pembelajaran dan keceriaan di masa perkuliahan. 14.一笑奈何, 강철, 封腾, 최택, 홍종현, 유시진,et.al. 자기야 사랑해.

뽀뽀

15.Serta segenap orang-orang yang turut membantu dan mendo’akan yang tidak bisa saya sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa dalam penyajian Tugas Akhir Skripsi ini masih banyak sekali kekurangan sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca.

Yogyakarta, 7 November 2016

xi DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ... i

PERSETUJUAN ... ii

PENGESAHAN ... iii

PERNYATAAN ... iv

HALAMAN MOTTO ... v

HALAMAN PERSEMBAHAN ... vi

ABSTRAK ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiv

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Identifikasi masalah ... 5

C. Batasan Masalah... 5

D. Rumusan Masalah ... 5

E. Tujuan Penelitian ... 6

F. Manfaat Penelitian ... 6

xii

BAB II. TINJAUAN PUSTAKA ... 8

A. Kajian Tanaman Tomat ... 8

B. Kajian Stomata ... 15

C. KajianAktivitas Nitrat Reduktase ... 22

D. Kajian Pupuk untuk Tanaman ... 24

E. Kajian Gelombang Suara ... 27

F. Kerangka Berpikir Teoritis ... 32

G. Hipotesis ... 32

BAB III. METODE PENELITIAN ... 33

A. Desain penelitian ... 33

B. Populasi dan Sampel ... 33

C. Waktu dan Tempat ... 34

D. Variabel penelitian ... 34

E. Alat dan Bahan ... 35

F. Prosedur Penelitian... 36

G. Teknik Pengambilan Data ... 37

H. Teknik Analisis Data ... 42

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 43

A. Pembukaan Mulut Stomata Daun ... 44

B. Aktivitas Nitrat Reduktase (ANR) ... 47

C. Produktivitas ... 51

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 65

A. Kesimpulan ... 65

B. Saran ... 65

xiii

DAFTAR TABEL

Tabel 1. Nilai Gizi Buah Tomat Segar (per 100gram) ... 11 Tabel 2. Tabel Pembuatan Kurva Standar Nitrit ... 40 Tabel 3. Rancangan Analisis Data Penelitian dengan perlakuan Variasi

Konsentrasi Pupuk Organik Cair pada tanaman tomat (Lycopersicon esculentum Mill) ... 42 Tabel 4. Data Faktor Klimatik Dan Edafik Tanaman Tomat ... 43 Tabel 5. Uji Normalitas Rerata Luas Bukaan Mulut Stomata Daun Tanaman

Tomat Dengan Pemaparan Suara ... 47 Tabel 6. Uji Anova Aktivitas Nitrat Reduktase (ANR) dengan Pengaruh

Variasi Konsentrasi Pupuk dan Pemaparan Suara ... 50 Tabel 7. Uji Berganda Duncan (DMRT) taraf 5% Aktivitas Nitrat Reduktase

(ANR) dengan Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk dan Pemaparan Suara ... 51 Tabel 8. Uji Anova Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair

Terhadap Jumlah Buah Tanaman Tomat Dari Enam Tahap

Pemanenan Dengan Pemaparan Suara “Garengpung” ... 56 Tabel 9. Uji Anova Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair

Terhadap Jumlah Buah Tanaman Tomat Dari Tiga Tahap Pemanenan Tanpa Pemaparan Suara “Garengpung” ... 57 Tabel 10. Uji Anova Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair

Terhadap Rerata Bobot buah Tanaman Tomat Dari Enam Tahap

Pemanenan Dengan Pemaparan Suara “Garengpung” ... 61 Tabel 11. Uji Anova Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair

Terhadap Bobot Buah Tanaman Tomat Dari Tiga Tahap

xiv

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Cetakan Stomata Daun Bagian Bawah Tanaman Tomat. ... 18 Gambar 2. Desain lahan penelitian ... 33 Gambar 3. Histogram Rerata Luas Bukaan Mulut Stomata Daun Tanaman

Tomat Dengan Pemaparan dan Tanpa Pemaparan Gelombang

Suara “Garengpung” ... 45 Gambar 4.Grafik Nilai ANR Tanaman Tomat Dengan Pemaparan

Gelombang Suara “Garengpung” ... 48 Gambar 5 Grafik Rerata Jumlah Buah Tanaman Tomat Dengan Pemaparan

dan Tanpa Pemaparan Gelombang Suara “Garengpung”... 53 Gambar 6. Grafik Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair

Terhadap Jumlah Buah Tanaman Tomat Dengan Pemaparan

Gelombang Suara “Garengpung” ... 54 Gambar 7. Grafik Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair

Terhadap Jumlah Buah Tanaman Tomat Tanpa Pemaparan

Gelombang Suara “Garengpung” ... 55 Gambar 8. Grafik Rerata Bobot Buah Tanaman Tomat Dengan Pemaparan

dan Tanpa Pemaparan Gelombang Suara “Garengpung”... 58 Gambar 9. Grafik Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair

Terhadap Rerata Bobot buah Tanaman Tomat Dengan Pemaparan

Gelombang Suara “Garengpung ... 59 Gambar 10. Grafik Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair

Terhadap Rerata Bobot Buah Tanaman Tomat Tanpa Pemaparan

xv

DAFTAR LAMPIRAN

LAMPIRAN 1. DOKUMENTASI PENELITIAN ... 70 LAMPIRAN 2. TABEL HASIL PENELITIAN ... 74

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) merupakan sejenis sayuran tergolong famili Solanaceae yang dapat ditanam di dataran rendah maupun tinggi. Tanaman tomat termasuk tanaman semusim yang berumur sekitar 3-4 bulan yang dapat ditanam sepanjang tahun (Surtinah, 2007). Buahnya kaya akan vitamin dan mineral. Penggunaan buahnya semakin luas, karena selain dikonsumsi sebagai tomat segar dan bumbu masakan, dapat diolah sebagai bahan baku industri makanan seperti sari buah dan saus tomat. Maka daripada itu dari tahun ke tahun Indonesia selalu berusaha untuk meningkatkan produksi tomat. Namun hingga tahun 2004 Indonesia masih mengimpor tomat sebanyak 8.192.280 kg baik dalam bentuk buah segar maupun dalam bentuk olahan yang berasal dari berbagai negara (Sagala, 2009). Di Indonesia sendiri menurut laporan Direktorat Jenderal Tanaman Pangan dan Hortikultura (1999) (Wa Ode S, dkk, 2012) luas panen tomat dalam tahun 1998 adalah 45.129 hektar dan total produksi 581. 707 ton dengan rata-rata hasil panen sekitar 12,89 ton. Menurut Villareal (1979), nilai ini masih jauh lebih rendah jika dibandingkan dengan rata-rata produktivitas tomat di negara maju seperti Amerika Serikat yang dapat mencapai 39 ton/ha (Duriat, 1997). Menurut BPS Provinsi Sulawesi Tengah (2002), di Sulawesi Tengah, tanaman tomat telah lama diusahakan oleh petani sebagai tanaman yang bersifat komersil, yaitu dicirikan sebagian besar hasil produknya ditujukan

2

untuk memenuhi permintaan pasar. Data tahun 2003 menunjukkan bahwa luas pertanaman tomat sekitar 1,377 ha dengan produktivitas rata-rata 2,9 ton/ha. Hasil survei yang dilakukan BPTP Sulawesi Tengah menunjukkan bahwa rendahnya produktivitas disebabkan petani belum menggunakan varietas tomat yang unggul, dan tanaman tomat belum dapat beradaptasi dengan keadaan lingkungan terutama iklim. Sedangkan di Sulawesi Tenggara khususnya Kabupaten Muna merupakan salah satu daerah di Sulawesi yang memiliki prospek untuk pengembangan tomat, karena memiliki lahan kering yang cukup luas dengan curah hujan yang sedang. Produktivitas yang dicapai dari tahun ke tahun menurun. Fluktuasi produksi tomat dipengaruhi berbagai faktor antara lain teknik budidaya, terutama dalam masalah pemupukan (Wa Ode S, dkk, 2012: 102-103).

Seperti pada umumnya produksi sayuran yang intensif, tanaman tomat dianjurkan diberi tambahan nutrisi. Selain dari tanah, petani tomat juga memberikan nutrisi tambahan berupa pupuk. Pupuk sendiri digolongkan menjadi dua yaitu pupuk organik dan pupuk anorganik. Pupuk yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah melalui proses, disebut dengan pupuk organik. Sedangkan pupuk yang terbuat dari bahan-bahan kimia (buatan) disebut pupuk anorganik. Namun dewasa ini kegiatan pertanian konvensional yang hanya berorientasi pada pemaksimalan hasil, dengan mengandalkan bahan kimia berupa pupuk anorganik dan pestisida secara terus menerus, akan mengakibatkan penurunan kualitas lingkungan (kesuburan tanah, kebersihan

3

udara, dan kelangsungan ekosistem alami) dan menurunkan produktivitas. Tingginya penggunaan pupuk anorganik menimbulkan berbagai masalah seperti leveling off (kelandaian peningkatan produktivitas), rendahnya keuntungan petani karena tingkat biaya input tinggi, masalah-masalah lingkungan, dan kesehatan, serta ketidakseimbangan hara dan penyakit, sehingga merugikan terhadap produser, konsumer, maupun lingkungan (Yuseffa Amilla, 2011). Maka sebab itu penambahan nutrisi bagi tanaman dianjurkan menggunakan pupuk organik. Hal ini disebabkan karena bahan organik memegang peranan penting sebagai sumber nutrien yang diperlukan untuk hasil sayuran yang tinggi, perbaikan struktur tanah dan kapasitas penahan air dalam daerah perakaran, meningkatkan aerasi dari media perakaran serta meningkatkan kapasitas pemegang nutrien (Sagala, 2009).

Saat ini sudah dikenalkan suatu terobosan baru sebagai teknologi alternatif yang diharapkan dapat meningkatkan hasil produksi yaitu teknik

Sonic Bloom. Sonic Bloom merupakan teknologi yang menggunakan efek gelombang suara disertai pemberian nutrisi organik untuk meningkatkan pertumbuhan tanaman yang diciptakan oleh Dan Carlson dari Amerika Serikat dan mulai disebarkan secara komersial pada tahun 1980. Teknologi ini memanfaatkan gelombang suara alami dengan frekuensi tertentu yang mampu merangsang mulut daun (stomata) tetap terbuka sehingga, dapat meningkatkan laju dan efisiensi penyerapan pupuk daun yang bermanfaat bagi tanaman. Atau dengan kata lain teknologi ini sebagai cara untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis dan hasil akhir fotosintesis

4

guna meningkatkan jumlah produksi dengan mutu yang baik. Peneliti menggunakan teknik Sonic Bloom dengan menggunakan suara garengpung (Dundubia manifera), merujuk dari penelitian Yeni Widyawati dkk tahun 2011 tentang Pengaruh Suara “Garengpung” (Dundubia manifera) Termanipulasi pada Peak Frekuensi (6,07±0,04) 103 Hz terhadap Pertumbuhan dan Produktivitas Tanaman Kacang Dieng (Vicia faba Linn), Hasil pemaparan suara “garengpung” memberi dampak terhadap pembukaan stomata dan produktivitas tanaman kacang dieng (Yeni Widyawati dkk, 2011: 520). Peneliti juga merujuk pada penelitian oleh Nur Kadarisman dkk tahun 2013 tentang teknik untuk menyuburkan tanaman menggunakan gelombang suara frekuensi tinggi antara 3000 Hz-5000 Hz dan dipadu nutrisi organik. Teknologi ini merupakan cara pemupukan daun dengan larutan pupuk yang mengandung trace mineral yang digabungkan serentak bersama gelombang suara frekuensi tinggi. Hasil dari perpaduan pemaparan gelombang suara dan pemberian nutrisi organik memberi pengaruh terhadap laju pertumbuhan tanaman karet. Oleh karena itu dalam penelitian ini perpaduan antara pemaparan gelombang suara dan pemberian pupuk organik cair diharapkan mampu meningkatkan produktivitas tanaman tomat.

5 B. Identifikasi Masalah

Berdasarkan latar belakang tersebut, dapat diidentifikasi beberapa masalah antara lain :

1. Terjadi peningkatan kebutuhan tomat namun tingkat produktivitas tanaman tomat masih rendah.

2. Dibutuhkan teknologi untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas jumlah produksi

3. Penggunaan pupuk anorganik yang berlebihan merusak lingkungan

C. Pembatasan Masalah

Penelitian ini terfokus untuk mengetahui pengaruh pemaparan suara garengpung termanipulasi 4500 Hz pada luas bukaan stomata dan untuk mengetahui konsentrasi pupuk cair organik yang optimal terhadap bobot buah, jumlah buah, dan aktivitas nitrat reduktase tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.). dengan pemaparan suara garengpung termanipulasi 4500 Hz

D. Rumusan Masalah

1. Bagaimana pengaruh pemaparan gelombang suara “garengpung” termanipulasi pada frekuensi 4.500 Hz terhadap luas bukaan mulut stomata daun daun tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.)/

6

2. Adakah pengaruh variasi dosis pupuk cair organik terhadap hasil produksi tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) dengan

pemaparan suara “garengpung” termanipulasi pada frekuensi 4.500 Hz? 3. Berapa konsentrasi optimum pupuk cair organik yang dapat

memberikan hasil produksi terbaik bagi tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) dengan pemaparan suara “garengpung” termanipulasi pada frekuensi 4.500 Hz?

E. Tujuan Penelitian

1. Mengetahui pengaruh pemaparan gelombang suara “garengpung” termanipulasi pada frekuensi 4.500 Hz terhadap luas bukaan mulut stomata daun daun tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.)? 2. Mengetahui pengaruh variasi dosis pupuk cair organik terhadap hasil

produksi tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) dengan

pemaparan suara “garengpung” termanipulasi pada frekuensi 4.500 Hz? 3. Mengetahui konsentrasi optimum pupuk cair organik yang dapat

memberikan hasil produksi terbaik bagi tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) dengan pemaparan suara “garengpung” termanipulasi pada frekuensi 4.500 Hz?

F. Manfaat Penelitian

1. Dapat mengetahui pengaruh pemaparan suara “garengpung” termanipulasi terhadap luas bukaan mulut stomata daun tanaman tomat.

7

2. Dapat mengetahui pengaruh variasi dosis pupuk cair organik terhadap

hasil produksi tanaman tomat dengan pemaparan suara “garengpung”

termanipulasi.

3. Dapat diaplikasikan oleh petani sebagai salah satu cara meningkatkan produktivitas tanaman tomat.

4. Dapat digunakan sebagai ilmu pengetahuan oleh mahasiswa untuk memecahkan persoalan-persoalan yang berhubungan antara ilmu fisika dan ilmu biologi yang dalam hal ini frekuensi suara dengan variasi dosis pupuk.

G. Batasan Operasional

Untuk menghindari kesalahan dalam penafsiran, maka perlu adanya pembatasan istilah secara operasional terhadap istilah yang terdapat dalam penelitian ini:

1. Tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) yang digunakan merupakan varietas servo

2. Pupuk yang digunakan adalah pupuk organik cair dengan merk

“Mithagrow”

3. Produktivitas tanaman adalah hasil dari tanaman yang akan diterima pada waktu panen.

4. Suara “garengpung” termanipulasi yaitu gelombang suara asli dari hewan

“garengpung” yang dianalisis frekuensi aslinya, kemudian dilakukan manipulasi frekuensi menggunakan suatu program suara.

8

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Kajian Tanaman Tomat (Lycopersicum esculentum Mill.)

1. Morfologi Tanaman Tomat

Klasifikasi Tanaman Tomat adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Tubiflorae Famili : Solanaceae Genus : Lycopersicum

Species : Lycopersicum esculentum Mill. (Bernardinus T. W.W, 2002) Tanaman tomat memiliki akar tunggang, akar cabang, serta akar serabut yang berwarna keputih-putihan. Perakaran tanaman tidak terlalu dalam, menyebar kesemua arah hingga kedalaman rata-rata 30-40 cm. Akar tanaman tomat berfungsi untuk menopang berdirinya tanaman serta menyerap air dan unsur hara dari dalam tanah (Pitojo, 2005).

Batang tanaman tomat bentuknya bulat dan membengkak pada buku-buku. Bagian yang masih muda berambut biasa dan ada yang berkelenjar. Batang tanaman tomat mudah patah, sehingga harus dibantu dengan beberapa tegakan atau tali. Selain itu batangnya juga bercabang

9

banyak sehingga secara keseluruhan berbentuk perdu (Rismunandar, 2001)

Daun tanaman tomat berwarna hijau dan berbulu mempunyai panjang sekitar 20-30 cm dan lebar 15-20 cm. Daun tomat ini tumbuh didekat ujung dahan atau cabang. Sementara itu, tangkai daunnya berbentuk bulat memanjang sekitar 7-10 cm dan ketebalan 0,3-0,5 cm (Bernardinus T. W.W, 2002: 7).

Bunga tanaman tomat berwarna kuning dan tersusun berdompol dengan jumlah 5-10 bunga per dompolan atau tergantung dari varietasnya. Kuntum bunganya terdiri dari lima helai daun kelopak dan lima helai mahkota (Wiryanta, 2004)

Buah tomat berbentuk bulat, bulat lonjong, bulat pipih, atau oval. Buah tomat yang masih muda berwarna hijau muda sampai hijau tua. Buah yang sudah tua berwarna merah cerah atau gelap, merah kekuningan, atau merah kehitaman. Selain warna-warna di atas ada juga buah tomat yang berwarna kuning (Bernardinus T. W.W, 2002: 7).

Biji tomat berbentuk pipih, berbulu, dan berwarna putih kekuningan dan coklat muda. Panjangnya 3-5 mm dan lebarnya 2-4 mm. Biji saling melekat, diselimuti daging buah dan tersusun berkelompok dengan dibatasi daging buah. Jumlah biji setiap buah bervariasi, tegantung pada varietas dan lingkungan, maksimum 200 biji per buah (Redaksi Agromedia, 2007)

10 2. Jenis Tomat

a. Tomat biasa (Lycopersicum commune)

Bentuk buahnya bulat pipih, bentuknya tidak teratur. Jenis Tomat ini sangat cocok ditanam di dataran rendah.

b. Tomat Apel (Lycopersicum pyriforme)

Bentuk buahnya bulat, kuat, sedikit keras menyerupai buah apel. Tanaman ini sangat cocok ditanam di daerah pegunungan.

c. Tomat Kentang (Lycopersicum grandifolium)

Buahnya berbentuk bulat, besar, padat, menyerupai buah apel tetapi agak kecil, dan daunnya lebar-lebar.

d. Tomat Keriting (Lycopersicum validum)

Buahnya berbentuk agak lonjong keras seperti alpukat atau pepaya yang dikenal tipe roma. Tomat ini disebut tomat gondol, yang disenangi karena kulitnya tebal. Tomat jenis ini tahan pengangkutan jarak jauh. Daunnya rimbun keriting seperti terserang penyakit virus keriting. Daunnya berwarna hijau kelam (Herry Tugiyono, 1985: 5-6).

Menurut warna buah muda, tanaman tomat dapat dibedakan menjadi seperti berikut:

a. Berbuah hijau merata

b. Berbuah hijau keputih-putihan merata

c. Berbuah hijau tua pada pangkal dan hijau muda sampai hijau keputih-putihan pada bagian lainnya (greenshoulder)

11

Sedang buah yang telah masak, dibedakan menjadi tiga tipe seperti berikut.

a. Berbuah merah tua

b. Berbuah merah kekuning-kuningan sampai kuning c. Berbuah merah jambu.

3. Kandungan Zat Gizi Buah Tomat

Tomat memiliki komponen gizi yang cukup lengkap dan kandungan vitamin A dan C-nya cukup tinggi. Tomat sering digunakan untuk mengatasi penyakit sariawan, gusi berdarah dan menigkatkan pertahanan tubuh. Tsang (2004) menyatakan bahwa tomat banyak mengandung likopen yang dapat mencegah kanker prostat (Elmi Kamsiati, 2006).

Tabel 1. Nilai Gizi Buah Tomat Segar (per 100gram)

Zat Gizi Nilai Gizi

1. Karoten (Vit A) 2. Thiamin (Vit B3) 3. Riboflavin (Vit B2) 4. Asam Askorbat (Vit C) 5. Protein

6. Karbohidrat 7. Lemak 8. Kalsium (Ca) 9. Fosfor (P) 10.Zat Besi (Fe)

11.Bagian yg dpt dimakan (bdd)

1.500 S.l 60 µg - 40 mg 1 g 4,2 g 0,3 g 5 mg 27 mg 0,5 mg 95 %

12 4. Syarat Tumbuh Tanaman Tomat

Tanaman tomat toleran terhadap beberapa kondisi lingkungan tumbuh. Namun tanaman ini menghendaki sinar matahari sedikitnya 6 jam lama penyinaran serta temperatur yang sejuk. Agar tumbuh optimum diperlukan suhu antara 20-25oC. Apabila suhu melebihi 26oC, di daerah tropik, hujan lebat dan mendung menyebabkan dominansi pertumbuhan vegetatif dan masalah serangan penyakit tanaman. Sedangkan pada daerah kering, suhu tinggi dan kelembapan rendah dapat menyebabkan hambatan pembungaan dan pembentukan buah. Pigmen penyebab warna merah pada kulit buah hanya dapat berkembang pada temperatur 15-30oC. Pada temperatur di atas 30oC hanya pigmen kuning saja yang terbentuk. Sedangkan bila temperatur di atas 40oC tidak terbentuk pigmen. Pemakaian mulsa dapat meningkatkan kelembapan apabila ditanam pada musim kemarau. Oleh karena itu tanaman tomat lebih banyak diusahakan di dataran tinggi (700-1.500 m diatas permukaan laut). Pada suhu tinggi (dataran rendah, produksinya rendah dan buahnya lebih pucat. Sedangkan untuk tingkat keasaman tanah, tanaman tomat tumbuh pada pH 5-6,5 atau normal cenderung ke asam (Sumeru Ashari,1995:259). 5. Cara Merawat Tanaman Tomat

Menurut Bambang Cahyono (1998) agar dapat menghasilkan tomat yang baik dan maksimal diperlukan perawatan yang baik dan maksimal yaitu: a. Penanaman dapat dilakukan pada musim kemarau dan musim hujan. Apabila penanaman dilakukan pada musim kemarau pakailah mulsa

13

plastik hitam perak atau kertas alumunium. Mulsa tersebut harus sudah dipasang di bedengan sebelum bibit ditanam. Apabila tomat ditanam pada musim hujan pasanglah lebih dahulu atap plastik transparan (tembus cahaya) pada bedengan yang akan ditanami. b. Gulma yang tumbuh di areal penanaman tomat perlu disiangi agar

tidak menjadi pesaing dalam mengisap unsur hara. Gulma yang terlalu banyak akan mengurangi unsur hara sehingga tanaman tomat menjadi kerdil. Gulma juga dapat menjadi sarang hama dan penyakit yang akan menyerang tanaman tomat. Pemberian mulsa plastik atau daun-daunan akan mengurangi gulma. Waktu penyiangan dapat dilakukan 3-4 kali tergantung kondisi kebun.

c. Tunas yang tumbuh di ketiak daun harus segera dirempel/dipangkas agar tidak menjadi cabang. Perempalan paling lambat dilakukan 1 minggu sekali. Pada tanaman tomat yang tingginya terbatas, perempalannya harus dilakukan dengan hati-hati agar tunas terakhir tidak ikut dirempel supaya tanaman tidak terlalu pendek.

d. Kebutuhan air pada budidaya tanaman tomat tidak terlalu banyak, namun tidak boleh kekurangan air. Pemberian air yang berlebihan pada areal tanaman tomat dapat menyebabkan tanaman tomat tumbuh memanjang, tidak mampu menyerap unsur-unsur hara dan mudah terserang penyakit. Kelembaban tanah yang tinggi dapat mendorong pertumbuhan dan perkembangan patogen sehingga

14

tanaman tomat dapat mati keracunan karena kandungan oksigen dalam tanah berkurang.

e. Tanaman tomat yang telah mencapai ketinggian 10-15 cm harus segera diikat pada ajir. Pengikatan jangan terlalu erat yang penting tanaman tomat dapat berdiri. Pengikatan dilakukan dengan model angka 8 sehingga tidak terjadi gesekan antara batang tomat dengan ajir yang dapat menimbulkan luka. Tali pengikat, misalnya tali plastik harus dalam keadaan bersih. Setiap bertambah tinggi ± 20 cm, harus dilakukan pengikatan lagi agar batang tomat selalu berdiri tegak.

f. Dalam masa panen, cara memetik buah tomat cukup dilakukan dengan memuntir buah secara hati-hati hingga tangkai buah terputus. Pemuntiran buah harus dilakukan satu per satu dan dipilih buah yang sudah matang.

6. Hama dan Penyakit

Menurut Wiwin Setiawati, dkk (2001), hama yang sering menyerang tanaman tomat adalah kutu kebul (Bemisia tabaci Genn.) yang merusak sel dan jaringan daun dan lalat pengorok daun (Liriomyza huidobrensis

Blanchard). Hama ini dapat diobati dengan pestisida. Penyakit yang sering menjangkiti adalah rebah kecambah, busuk daun, dan bercak kering alternaria. Jika tanaman sudah terkena penyakit, disegerakan untuk menghilangkan bagian tanaman yang terjangkit penyakit sedini mungkin agar tidak menular ke bagian atau tanaman lain.

15

B. Kajian Stomata

Stomata berasal dari kata Yunani: stoma yang mempunyai arti lubang atau porus. Menurut Sutrian (2004) stomata merupakan porus atau lubang-lubang yang terdapat pada epidermis yang dibatasi dua buah guard cell. Sel yang mengelilingi stoma (jamak: stomata) dapat berbentuk sama atau berbeda dengan sel epidermis lainnya yang disebut sel tetangga (Estiti B.Hidayat., 1995).

Stomata banyak sekali ragamnya. Kutikula berlilin di permukaan daun menghambat difusi, sehingga sebagian besar uap air dan gas lainnya melewati bukaan diantara sel penjaga. Beberapa ahli anatomi bersikukuh bahwa stomata hanya terdiri dari bukaan ini, tapi lainnya menggunakan nama tersebut untuk seluruh perangkat stomata, termasuk sel penjaga. Di sebelah setiap sel penjaga, biasanya terdapat satu atau beberapa sel epidermis lain yang berubah bentuk, yang disebut sel tetangga. Jumlah dan susunannya ditentukan oleh suku tumbuhannya (walaupun berbagai jenis bisa ditemui pada satu daun) (Salisbury dan Ross, 1995: 77-78).

Stomata adalah struktur epidermis yang dibentuk oleh dua sel penjaga atau guard cells yang terletak pada pori-pori tanaman. Permukaan epidermis lainnya terdiri atas lapisan lilin yang tidak dapat ditembus. Hal ini menjadikan stomata memiliki peran yang penting dalam mengatur keluar masuknya gas (seperti CO2 dan O2), hormon (seperti ABA) dan air dari dan ke dalam tanaman. Peran tersebut memiliki dampak pada produktivitas dan ketahanan tanaman terhadap cekaman kekeringan atau banjir (Bergmann.

16

Letak dan fungsi stoma (jamak: stomata) yang berada pada epidermis bawah dan berfungsi sebagai organ respirasi. Stoma mengambil CO2

dari udara untuk dijadikan bahan fotosintesis, mengeluarkan O2 sebagai

hasil fotosintesis. Stoma ibarat hidung manusia dimana stoma mengambil CO2 dari udara dan mengeluarkan O2, sedangkan hidung

mengambil O2 dan mengeluarkan CO2.

Bagian-bagian dari stomata daun menurut Kartasaputra (1998: 45) meliputi:

1. Sel penutup (guard cells), disebut juga sel penjaga. Sel penutup/sel pengawal terdiri dari sepasang sel yang kelihatannya simetris dan umumnya berbentuk ginjal. Sel-sel penutup merupakan sel-sel aktif (hidup). Pada sel-sel penutup terdapat kloroplas.

2. Celah (porus) berupa lubang kecil yang terletak di antara kedua sel penutup. Sel penutup dapat mengatur menutup atau membukanya porus berdasarkan perubahan osmosisnya. Bila celah ini membuka, maka stomata membuka.

3. Sel tetangga (subsidiary cell) merupakan sel-sel yang berdampingan atau yang berada di sekitar sel-sel penutup. Sel-sel tetangga dapat terdiri dari dua buah atau lebih yang secara khusus melangsungkan fungsinya secara berasosiasi dengan sel-sel penutup. 4. Ruang udara dalam (substomata chamber) merupakan suatu ruang

antarsel yang besar dan berfungsi ganda dalam fotosintesis, transpirasi, dan juga respirasi

17

Pada dikotil dapat dibedakan 4 jenis stomata berdasarkan susunan sel epidermis yang ada di samping sel penutup (Estiti B. Hidayat., 1995: 68-69): 1. Jenis anomositik atau jenis Ranunculaceae. Sel penutup dikelilingi oleh sejumlah sel yang tidak berbeda ukuran dan bentuknya dari sel epidermis lainnya. Jenis ini umum terdapat pada Ranunculaceae, Capparidaceae, Cucurbiaceae, Malvaceae.

2. Jenis anisositik atau jenis Cruciferae. Sel penutup dikelilingi tiga buah sel tetangga yang tiak sama besar. Jenis ini umum terdapat pada

Cruciferae, Nicotiana, Solanum,

3. Jenis parasitic atau jenis Rubiaceae. Setiap sel penutup diiringi sebuah sel tetangga atau lebih dengan sumbu panjang sel tetangga itu sejajar sumbu sel penutup serta celah. Jenis ini umum terdapat pada

Rubiaceae, Magnoliaceae, kebanyakan spesies Convolvulaceae, Mimosaceae,

4. Jenis diasitik atau jenis Caryophyllaceae. Setiap stomata dikelilingi dua sel tetangga. Dinding bersama dari kedua sel tetangga itu tegak lurus terhadap sumbu melalui panjang sel penutup serta celah. Jenis ini umum terdapat pada Caryophyllaceae, Acanthaceae.

Sel tetangga atau sel lain di dekat stomat dapat dibentuk oleh sel prazat yang sama seperti stoma. Selain itu, dapat juga dari sel yang secara ontogenetik tidak berhubungan langsung dengan sel induk dari sel penutup. Atas dasar itulah dibedakan tiga kategori sel penutup (Estiti B. Hidayat., 1995: 70-71):

18 1. Mesogen

Sel penutup dan sel didekatnya yang dapat berkembang atau tidak berkembang menjadi sel tetangga, memiliki asal yang sama

2. Perigen

Sel tetangga atau sel di dekat stomata yang tidak memiliki asal yang sama dengan sel penutup

3. Mesoperigen

Sedikitnya satu sel tetangga atau sel sebelahnya yang memiliki hubungan langsung dengan stomata, sementara sel lain tidak

Gambar 1. Cetakan Stomata Daun Bagian Bawah Tanaman Tomat. (Sumber: Dokumentasi Pribadi)

stomata Sel Penjaga

19

Pengaruh lingkungan terhadap stomata

Menurut Salisbury dan Ross (1995) beberapa faktor lingkungan dapat mempengaruhi membuka dan menutupnya stomata yaitu:

1. Cahaya

Stomata tumbuhan pada umumnya membuka saat matahari terbit dan menutup saat hari gelap, sehingga memungkinkan masuknya CO2

yang diperlukan untuk fotosintesis pada siang hari. Umumnya, proses pembukaan memerlukan waktu sekitar 1 jam, dan penutupan berlangsung secara bertahap sepanjang sore. Stomata menutup lebih cepat jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap secara tiba-tiba.

2. Karbon dioksida

Pada sebagian besar tumbuhan, konsentrasi CO2 yang rendah di daun

juga membuat stomata membuka. Jika udara bebas CO2 dihembuskan

melalui daun, sekalipun pada malam hari, maka stomata yang terbuka sedikit akan membuka lebih lebar. Sebaliknya, konsentrasi CO2 yang

tinggi di daun menyebabkan stomata menutup sebagian, dan ini terjadi saat terang maupun gelap

3. Rawan Air

Potensial air di daun sangat berpengaruh pada pembukaan dan penutupan stomata. Bila potensial air menurun (rawan air meningkat), stomata menutup. Hal ini merupakan cara perlindungan selama masa kekeringan

20 4. Suhu

Suhu tinggi (30o– 50o) biasanya menyebabkan stomata menutup. Hal ini dimungkinkan sebagai respon tak langsung tanaman dari keadaan rawan air.

Mekanisme Membukanya Stomata

Pembukaan stomata terjadi ketika air masuk ke dalam sel penjaga dan kemudian menggembung. Mikrofibril selulosa atau misela, yaitu bahan dinding sel tumbuhan, tersusun melilit pada sel penjaga yang memanjang seakan menyebar dari suatu daerah di pusat stomata. Susunan mikrofibril tersebut disebut miselasi radial, artinya bila sel penjaga menggembung karena menyerap air, diameternya tidak bertambah besar, sebab mikrofibril tidak banyak meregang ke arah sel penjaga. Sel penjaga juga dapat bertambah panjang, terutama dinding luarnya, sehingga mengembang ke arah luar. Kemudian, dinding sebelah dalam akan tertarik oleh mikrofibril tersebut, sehingga stomata membuka (Salisbury dan Ross, 1995: 84-85).

Walaupun tidak ada ketentuan umum tentang mekanisme membukanya stomata, akan tetapi kebanyakan teori menganggap bahwa mekanisme ini melibatkan mekanisme turgor (Pandey dan Sinha, 1983: 91). Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu terjadi dari sel yang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel dengan potensi air lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah

21

bahan yang terlarut (solute) di dalam cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan yang terlarut, maka potensi osmotik sel akan semakin rendah. Dengan demikian, jika tekanan turgor sel tersebut tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk memacu agar air masuk ke sel penjaga, maka jumlah bahan yang terlarut di dalam sel tersebut harus ditingkatkan (Pandey dan Sinha, 1983: 92)

Selama beberapa dasawarsa, dugaan utamanya terletak pada hubungan osmotik. Sekurangnya ada tiga kemungkinan: Jika potensial osmotik protoplas sel penjaga lebih negatif daripada sel sekitarnya, air akan bergerak masuk ke dalam sel penjaga dengan cara osmosis, yang selanjutnya mengakibatkan naiknya tekanan dan selnya menggembung. Kemungkinan lainnya adalah adanya penurunan ketahanan sel penjaga terhadap peregangan, sehingga tekanan dalam sel pun turun, dan karenanya memungkinkan pengambilan air lebih banyak; akibatnya, sel menggembung. Atau sel pelengkap di sekitarnya yang mengerut, sehingga lagi-lagi menurunkan tekanan di sel penjaga (Salisbury dan Ross, 1995: 85).

Pada saat stomata membuka akan terjadi akumulasi ion kalium (K+) pada sel penjaga. Ion Kalium ini berasal dari sel tetangganya. Cahaya sangat berperan merangsang masuknya ion Kalium ke sel penjaga dan jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap, maka ion Kalium akan kembali keluar sel penjaga. Ketika ion Kalium masuk ke dalam sel penjaga, sejumlah yang sama ion Hidrogen keluar, dimana ion Hidrogen tersebut berasal dari asam-asam organik yang disintesis ke dalam sel penjaga sebagai suatu kemungkinan

22

faktor penyebab terbukanya stomata. Asam organik yang disintesis umumnya adalah asam malat dimana ion-ion Hidrogen terkandung di dalamnya. Asam malat adalah hasil yang paling umum didapati pada keadaan normal. Karena ion Hidrogen diperoleh dari asam organik, pH di sel penjaga akan turun (akan menjadi semakin asam), jika H+ tidak ditukar dengan K+ yang masuk (Salisbury dan Ross, 1995: 86).

Aktivitas Nitrat Reduktase

Nitrat reduktase merupakan enzim yang penting dalam rantai reduksi nitrat menjadi amonium yang berguna dalam pembentukan asam amino, protein dan senyawa-senyawa lain yang mengandung unsur N (Levitt, 1980). Jumlah enzim nitrat reduktase dalam suatu organisme ditentukan berbagai faktor lingkungan dan nutrisi.

Pada awal proses fiksasi nitrogen, nitrat direduksi menjadi nitrit oleh enzim nitrat reduktase. Nitrit yang terbentuk di dalam sitosol bintil kemudian diangkut ke akar atau daun untuk direduksi menjadi amonium. Reaksi tersebut memerlukan elektron yang berasal dari air (H2O) dan dikatalisis oleh

enzim nitrit reduktase. Amonium atau NH4+ yang dihasilkan dengan cepat diubah menjadi gugus amida dari asam amino glutamin dan asparagin (Junica Fitriana, dkk. 2008).

Penyebaran nitrat reduktase hampir dalam seluruh bagian tanaman, akan tetapi umumnya paling banyak pada daun. Lokasi subseluler enzim ini antara lain di dalam sitoplasma, organel dan membran plasma (Anonim, 2014: 14).

23

Aktivitas nitrat reduktase dapat diinduksi oleh substratnya yaitu NO3

(inducible enzyme) dan dihambat oleh produknya (NO2). Nitrat reduktase

umumnya menunjukkan aktivitas yang optimal pada medium yang memiliki kisaran pH 6,5-7,5 dan hal ini sangat bergantung dari spesies tanaman, demikian juga nilai Km bervariasi antara 0,11-0,45 mM. Aktivitas nitrat reduktase sangat dipengaruhi oleh intensitas cahaya karena energi yang digunakan selama proses reduksi nitrat diperoleh dari hasil fotosintesis (Anonim, 2014: 14).

Hasil pengukuran aktivitas enzim nitrat reduktase mempunyai nilai aplikatif karena dapat digunakan antara lain untuk memprediksi produktivitas suatu tanaman semusim. Hal ini didasarkan atas beberapa hal antara lain (Anonim, 2014: 15) :

1. Nitrat reduktase merupakan enzim pertama dalam jalur reduksi nitrat yang selanjutnya menentukan sintesis amonium dan asam amino 2. Nitrat reduktase sebagai enzim regulator (dapat dinduksi oleh

substratnya dan dihambat oleh produknya)

3. Pola kinetik nitrat reduktase menunjukkan pola kinetik yang labil yakni mudah dipengaruhi oleh kondisi lingkungan (misalnya : pH, pemupukan, dan cahaya)

24

C. Kajian Pupuk untuk Tanaman

Pupuk adalah bahan yang ditambahkan ke dalam tanah untuk menyediakan unsur-unsur esensial bagi pertumbuhan tanaman (Sukamto Hadisuwito, 2008). Tindakan mempertahankan dan meningkatkan kesuburan tanah dengan penambahan dan pengembalian zat-zat hara secara buatan diperlukan agar produksi tanaman tetap normal atau meningkat. Jenis pupuk yang digunakan harus sesuai kebutuhan, sehingga diperlukan metode diagnosis yang benar agar unsur hara yang ditambahkan hanya yang dibutuhkan oleh tanaman dan yang kurang di dalam tanah (Leiwakabessy dan Sutandi, 2004).

Pupuk digolongkan menjadi dua yaitu pupuk organik dan pupuk anorganik. Pupuk dapat berbeda pengertiannya sesuai dengan cakupan luasannya. Menurut jumlah unsur haranya pupuk dibedakan menjadi pupuk tunggal dan majemuk. Pupuk tunggal adalah pupuk yang digunakan untuk menyuplai satu jenis hara, sekalipun di dalamnya terdapat beberapa hara lainnya sebagai ikatan, sedangkan pupuk majemuk merupakan kombinasi campuran secara fisik atau formulasi pupuk (dua atau lebih pupuk tunggal) untuk memasok dua atau lebih unsur hara sekaligus (Yuseffa Amilla, 2011).

Pupuk organik adalah pupuk yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri atas bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah melalui proses, dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan menyuplai bahan organik untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, biologi tanah (Yuseffa Amilla,2011).

25

Pupuk organik cair adalah pupuk yang kandungan bahan kimianya maksimum 5%. Karena itu, kandungan NPK pupuk organik cair relatif rendah. Pupuk organik cair memiliki beberapa keuntungan. Pertama, pupuk tersebut mengandung mikroorganisme yang jarang terdapat dalam pupuk organik padat. Dalam bentuk kering, beberapa mikroorganisme mati dan zat tidak bisa aktif (Ayub S.P., 2004: 60)

Pemupukan melalui daun adalah menyediakan hara bagi tanaman dengan cara memasukkan langsung ke tanaman, sehingga ketersediaan hara bagi tanaman dapat lebih terjamin. Penyerapan hara yang diberikan melalui daun akan berjalan lebih cepat, karena unsur hara masuk melalui stomata dan langsung masuk ke dalam sel tanaman, sehingga dapat langsung dimanfaatkan oleh tanaman. Dengan demikian energi yang digunakan untuk translokasi hara dari akar ke daun dapat dimanfaatkan untuk metabolisme tanaman. Selain itu pemupukan melalui daun dapat mengurangi kerusakan pada tanah seperti halnya apabila dilakukan pemupukan melalui tanah (Ardiyaningsih, 2011).

Penggolongan pupuk umumnya didasarkan pada sumber bahan yang digunakan, cara aplikasi, bentuk dan kandungan unsur haranya. Berdasarkan bentuknya, pupuk organik dibagi menjadi dua, yakni pupuk cair dan padat. Pupuk cair adalah larutan mudah larut berisi satu atau lebih pembawa unsur yang dibutuhkan tanaman. Kelebihan dari pupuk cair adalah dapat memberikan hara sesuai dengan kebutuhan tanaman. Selain itu, pemberiannya dapat lebih merata dan kepekatannya dapat diatur sesuai

26

kebutuhan tanaman. Namun, jika dilihat berdasarkan sumber bahan yang digunakan, pupuk dibedakan menjadi pupuk anorganik dan pupuk organik (Sukamto Hadisuwito, 2012: 9-10)

Pupuk anorganik adalah pupuk yang berasal dari bahan mineral yang telah diubah melalui proses produksi, sehingga menjadi senyawa kimia yang mudah diserap tanaman. Sementara itu, pupuk organik adalah pupuk yang terbuat dari bahan organik atau makhluk hidup yang telah mati. Bahan organik ini akan mengalami pembusukan oleh mikroorganisme sehingga sifat fisiknya akan berbeda dari semula. Pupuk organik termasuk pupuk majemuk lengkap karena kandungan unsur haranya lebih dari satu unsur dan mengandung unsur mikro. Dilihat dari bentuknya, pupuk organik terbagi menjadi dua, yakni pupuk organik padat dan cair (Sukamto Hadisuwito, 2012: 10).

Pupuk organik cair adalah larutan dari hasil pembusukan bahan-bahan organik yang berasal dari sisa tanaman, kotoran hewan, dan manusia yang kandungan unsur haranya lebih dari satu unsur. Kelebihan pupuk organik ini adalah dapat secara cepat mengatasi defisiensi hara.

Mekanisme Pupuk Akar dan Daun

1. Mekanisme Pupuk Akar

Akar merupakan organ non fotosintetik pada tanaman. Proses penyerapan hara dari permukaan akar ke dalam tanaman merupakan mekanisme yang kompleks menurut Leiwakabessy dan Sutandi (2004). Masuknya ion ke dalam akar terjadi melalui 3 macam

27

mekanisme yaitu pertukaran ion, difusi, dan melalui kegiatan carrier

atau senyawa–senyawa metabolik pengikat ion. 2. Mekanisme Pupuk Daun

Mekanisme pengambilan unsur hara melalui daun terjadi karena adanya difusi dan osmosis melalui lubang stomata, sehinggga mekanismenya berhubungan dengan membuka dan menutupnya stomata. Membukanya stomata merupakan proses mekanis yang diatur oleh tekanan turgor melalui sel-sel penutup sedangkan tekanan turgor sendiri berbanding langsung dengan kandungan karbon dioksida dari ruang di bawah stomata. Meningkatnya tekanan turgor akan membuka lubang stomata, dan pada saat itu unsur hara akan berdifusi ke dalam stomata bersamaan dengan air (Setyamidjaja, 1986).

D. Kajian Gelombang Suara (Sonic Bloom) dan Pengaruhnya terhadap Tanaman

Bunyi termasuk gelombang mekanik longitudinal. Gelombang longitudinal adalah gelombang yang arah rambatnya sejajar dengan arah getarnya. Dalam perambatannya bunyi memerlukan medium perantara dan rambatan atau perpindahan gelombangnya berupa rapatan dan renggangan bergantian secara periodik. Jarak yang dibentuk rapatan dan renggangan disebut panjang gelombang; semakin pendek panjang gelombang, semakin tinggi frekuensi.

28

1. Pengaruh Bunyi Terhadap Pertumbuhan Tanaman

Gelombang adalah suatu getaran yang merambat, yang membawa energi dari satu tempat ke tempat lainnya (Sutrisno, 1979: 140). Gelombang bunyi merupakan vibrasi/getaran molekul-molekul zat yang saling beradu satu sama lain. Namun demikian, zat tersebut terkoordinasi menghasilkan gelombang serta mentransmisikan energi, tetapi tidak pernah terjadi perpindahan partikel (Resnick dan Halliday, 1992: 166). Dengan kata lain bunyi mempunyai energi, karena bunyi merupakan salah satu bentuk gelombang yang memiliki kemampuan untuk menggetarkan partikel-partikel yang dilaluinya. Energi atau getaran yang dihasilkan oleh sumber bunyi tersebut mempunyai efek terhadap suatu tanaman, yaitu mampu merangsang stomata daun untuk membuka. Getaran dari suara akan memindahkan energi ke permukaan daun dan akan menstimulasi stomata daun untuk membuka lebih lebar. Dengan membukanya stomata lebih lebar berarti penyerapan unsur hara dan bahan-bahan lain di daun menjadi lebih banyak jika dibandingkan dengan tanaman tanpa perlakuan bunyi.

Dalam artikel Yannick Van Doorne yang berjudul The Effects of Variable Sound Frequencies on Plant Growth and

29

bisa mempengaruhi pembukaan stomata (Doorne, 2000: 3), sebagai berikut:

1. Suara beresonansi dengan objek.

Suara beresonansi dengan rongga stomata. Menurut Dan Carlson, serapan nutrisi daun dan serapan air dapat ditingkatkan karena sifat permeabilitas membran stomata. Menurut Weinberger (1972), suara dapat beresonansi dengan organel sel. Beberapa suara dengan frekuensi tertentu beresonansi sehingga meningkatkan gerakan sitoplasma di dalam sel.

2. Fenomena kavitasi.

Kavitasi adalah fenomena yang disebabkan oleh suara dalam cairan. Suara yang terpancar akan mengenai sitoplasma. Sitoplasma tersusun atas air dan beberapa bahan kimia terlarut (Istamar Syamsuri, 2003: 5). Suara dengan frekuensi tertentu yang mengenai sitoplasma menyebabkan munculnya microbubbles (gelembung-gelembung mikro) yang kemudian beresonansi dengan suara dan mendorong dinding sel penjaga. Oleh karena itu, tekanan turgositas mengalami peningkatan dan stomata dapat membuka secara maksimal. 3. Resonansi skala

Joel Sternheimer tahun 1993 seorang ilmuan fisika kuantum mengembangkan metode resonansi skala. Disebut

30

resonansi skala karena sumber suara dengan frekuensi tertentu dapat mengaktifkan gen tertentu dalam sel, sehingga mempengaruhi pertumbuhan dan ekspresi sel. Ekspresi sel merupakan suatu proses dimana kode-kode informasi yang ada pada gen diubah menjadi protein-protein yang beroperasi di dalam sel. Metode resonansi skala dengan mengirimkan urutan suara tertentu untuk merangsang atau menghambat gen protein yang sesuai sangat berguna sebagai alat untuk mempelajari fungsi protein yang dapat mempengaruhi optimalisasi bukaan stomata.

2. Penerapan Sonic Bloom pada Tanaman

Pada tahun 1972, Dan Carlson seorang ahli pemuliaan tanaman dari Minnessota, Amerika Serikat, memperkenalkan teknologi sonic bloom. Konsep teknologi sonic bloom adalah gabungan antara pemberian suara dari sumber bunyi yang memancarkan gelombang dengan frekuensi antara 3 .500-5.000 Hz dengan pemupukan nutrien melalui daun. Perpaduan ini akan menjadi dua aktivitas yang bekerja secara sinergi yang mampu meningkatkan metabolisme dan produktivitas tanaman (Hartono Tapari, 2009: 16).

Uji coba penggunaan sonic bloom yang dilakukan Yulianto, peneliti di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Jateng,

31

dan sejumlah pakar agroteknologi dari perguruan tinggi di Jateng, seperti UKSW Salatiga, Unika Soegijapranata, UNS Surakarta, dan Unsoed Purwokerto pada pertengahan 2001 hingga 2005 merekomendasikan bahwa TSB (Teknik Sonic Bloom) sebagai terobosan yang bisa mendongkrak produksi dan kualitas komoditas pertanian. Dari pengkajian BPTP Jateng, TBS selain meningkatkan kualitas dan kuantitas produk pertanian hingga lebih dari 20%, juga ramah lingkungan. Untuk tanaman padi peningkatannya mencapai 23%, jagung 25-37%, kentang 32%, dan bawang merah 20-21%

32

E. Kerangka Berpikir

.

F. Hipotesis

Penelitian ini menggunakan variasi konsentrasi pupuk cair organik pada tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) yang terpapar gelombang suara garengpung frekuensi 4500 Hz dapat mempengaruhi luas bukaan stomata, aktivitas nitrat reduktase, berat dan jumlah buah tomat yang diproduksi.

Pupuk

Pupuk Anorganik

Pupuk Organik

Teknologi Sonic Bloom

Suara Garengpung Termanipulasi pada frekuensi 4500 Hz

Stomata membuka lebih lebar

Tanaman Tomat

Penyerapan Pupuk daun lebih optimal

Produktivitas Meningkat

33

BAB III

METODE PENELITIAN

A. Desain Penelitian

Penelitian ini menggunakan metode penelitian eksperimen. Penelitian eksperimen ini melibatkan satu faktor dengan 6 taraf sebagai perlakuan, sehingga rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) karena satuan percobaan homogen

Faktor dalam penelitian yaitu variasi konsentrasi pupuk cair organik 0 cc/liter sebagai kontrol, 2 cc/liter, 2,5 cc/liter, 3 cc/liter, 3,5 cc/liter, dan 4 cc/liter dengan masing-masing perlakuan dilakukan 5 kali ulangan.

B. Populasi dan Sampel

1. Populasi

Populasi dalam penelitian ini adalah 80 bibit tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) varietas Serfo.

34 2. Sampel

Sampel dalam penelitian ini adalah tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) varietas Serfo hasil semaian sebanyak 30 tanaman yang diambil secara acak.

C. Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari sampai Juli 2015 di Kebun Biologi Lantai 4 Laboratorium Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Yogyakarta

D. Variabel Penelitian

1. Variabel kontrol:

a. Jenis tanaman tomat b. Umur tumbuhan tomat

c. Suara “garengpung” termanipulasi 4500 Hz 2. Variabel bebas

a. A: Konsentrasi pupuk 0 cc/liter terpapar suara b. B: Konsentrasi pupuk 2 cc/ liter terpapar suara c. C: Konsentrasi pupuk 2,5 cc/liter terpapar suara d. D: Konsentrasi pupuk 3 cc/liter terpapar suara e. E: Konsentrasi pupuk 3,5 cc/liter terpapar suara f. F: Konsentrasi pupuk 4 cc/liter terpapar suara 3. Variabel tergayut

a. Luas pembukaan stomata b. Aktivitas nitrat reduktase

35 c. Jumlah buah tomat d. Bobot buah tomat

E. Alat dan Bahan

1. Alat yang digunakan a. Gelas plastik b. Speaker c. Penggaris

d. Timbangan analitik (AND, GR-300, 2012) e. Timbangan roti

f. Tabung reaksi g. Vorteks

h. Spektrofotometer i. Kuvet spektrofotometer j. Pinset

k. Pipet tetes l. Gelas beker m. Inkubator n. Gelas petri o. Flacon p. Tabung ukur q. Erlenmeyer

36 2. Bahan yang digunakan

a. Benih tanaman tomat b. Kain

c. Plastik kecil d. Polibag e. Air

f. Tanah kompos

g. Pupuk cair organik “MITHAGROW” h. Mika

i. Lem “alteco” j. Akuades

k. Larutan buffer Na2HPO4.2H2O dan NaH2PO4.2H2O

l. 5M NaNO3

m. Reagen sulfanilamid 1% n. HCl 3 N

o. Larutan napthilethilendiamide 0,02% p. NaNO2 60 µM

q. Alumunium foil

F. Prosedur Penelitian

1. Kegiatan di Lapangan

a. Alat dan bahan yang diperlukan disiapkan

b. Tanah diolah menggunakan kompos dan dimasukkan ke dalam polibag.

37

c. Bibit tanaman tomat berumur 23 hari ditanam ke polibag. d. Bibit tanaman tomat diaklimatisasi selama satu minggu.

e. Tanaman tomat diberi paparan suara “garengpung” selama satu jam setiap pukul 07.00-08.00 WIB dan pukul 16.00-17.00 WIB f. Tanaman tomat disemprot pupuk daun dengan dosis pupuk 0

cc/liter sebagai kontrol, 2 cc/liter, 2,5 cc/liter, 3 cc/liter, 3,5 cc/liter, dan 4 cc/liter setiap satu minggu sekali.

g. Epidermis daun tomat dicetak menggunakan mika dan lem “Alteco” untuk pengamatan luas bukaan stomata.

h. Daun ketiga dari pucuk tanaman diambil sebagai sampel pengamatan aktivitas nitrat reduktase pada saat pemanenan.

i. Pada saat panen, hasil produksi tanaman tomat dihitung jumlah dan bobot buah tomat.

2. Kegiatan Laboratorium

a. Cetakan stomata diamati untuk melihat luas bukaan stomata dengan menggunakan mikroskop.

b. Aktivitas nitrat reduktase dianalisis

G. Teknik Pengambilan Data

1. Perhitungan Luas Bukaan Stomata

Perhitungan luas bukaan mulut stomata daun tanaman tomat dilakukan dengan mengambil 1 sampel yaitu daun ke 5 dari daun yang sudah membuka penuh untuk masing-masing perlakuan dengan menggunakan mika yang telah dipotong-potong dengan ukuran

38

1x1 cm, kemudian ditempelkan di bagian bawah daun dengan menggunakan lem “Alteco”.Cetakan daun yang telah diambil kemudian diamati dengan menggunakan mikroskop Nikon Eclipse E200 dengan perbesaran 40x. Mikroskop tersebut telah dilengkapi dengan opti lab yang berguna dalam mempermudah pengamatan dan pengambilan data. Setelah data foto stomata diperoleh, selanjutnya dikalibrasi dengan aplikasi mikrometri untuk melihat ukuran luas bukaan stomata.

2. Analisis Aktivitas Nitrat Reduktase (ANR) a. Pengukuran ANR

1) Daun ketiga dari daun yang sudah membuka penuh saat panen sekitar jam 9-10 pagi sebagai sampel pengamatan.

2) Daun dicuci dengan akuades, diiris halus (menghilangkan tulang daun) kemudian irisan daun diambil sebanyak 200 mg.

3) Daun yang telah ditimbang tadi dimasukkan ke dalam larutan buffer Na2HPO4.2H2O dan NaH2PO4.2H2 pada

pH 7,5 masing-masing 5 ml dalam tabung gelap kemudian ditutup dan direndam selama 24 jam

4) Setelah 24 jam, larutan buffer dibuang dan diganti dengan larutan buffer yang baru sebanyak 5 ml.

39

5) Kemudian ditambahkan 0,1 ml 5 M NaNO3 pada tiap

tabung gelap.

6) Waktu penambahan NaNO3 sebagai waktu inkubasi 0.

7) Diinkubasi selama 2 jam.

8) Sementara itu, reagen 0,2 ml sulfanilamid 1% yang dilarutkan dalam 3 N HCl dan 0,2 ml larutan napthilethilendiamid 0,02%. dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang lain

9) Kemudian 0,1 ml filtrat yang telah diinkubasi selama 2 jam tadi dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diisi reagen, HCl dan larutan napthylethylendiamide.

10)Tabung reaksi dikocok agar filtrat bercampur untuk mempercepat reaksi, didiamkan sekitar 15 menit sehingga terjadi reduksi NO2- dengan reagen

pewarna yang akan memunculkan warna merah muda.

11)Selanjutnya, pada tabung reaksi ditambahkan akuades sebanyak 2,5 ml sebagai pengencer warna.

12)Larutan dalam tabung reaksi dimasukkan ke dalam kuvet spektrofotometer untuk diamati absorbansinya pada panjang gelombang 540 nm.

40

b. Pembuatan kurva standar NO2 (nitrit)

1) Larutan NaNO2 60 µM disiapkan

2) 8 tabung reaksi disiapkan dan masing-masing tabung diisi seperti pada tabel 2 di bawah ini.

Larutan Nomor Tabung

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Konsentrasi NO2-

(nmol)

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36

NaNO2 60 μM

(μl)

0 100 200 300 400 500 600 700 800 900

NED (μl) 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200 SA (μl) 200 200 200 200 200 200 200 200 200 200

Akuades (μl)

2600 2500 2400 2300 2200 2100 2000 1900 1800 1700

Volume Total (μl)

3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000

3) Nilai absorbansi dihitung untuk masing-masing konsentrasi nitrit.

4) Nilai absorbansi (Y) dan kandungan nitrit (X) dijumlahkan yang masih mengikuti hukum Lambert-Beer (eksponensial).

41

5) Absorbansi standar (Y)

(Anonim, 2014: 16-18)

c. Penentuan aktivitas nitrat reduktase:

Menurut Hartiko cit Listyawati (Dwi Karsiwi Peni, dkk, 2004: 3), penentuan aktivitas nitrat reduktase dengan rumus:

ANR =

x 50 x

x x Keterangan:

BB : Berat basah (mg) W1 : Waktu inkubasi (jam) 3. Perhitungan Produktivitas Tanaman

Perhitungan produktivitas tanaman dilakukan dengan melakukan pengukuran bobot buah total tiap tanaman perlakuan. Pemanenan dilakukan dengan memetik buah tomat yang telah siap petik

42 H. Teknik Analisis Data

Data dianalisis menggunakan SPSS 16 for Windows dengan analisis ragam satu arah (one way anova) dan apabila terdapat beda nyata antar perlakuan, maka dilakukan uji lanjut (uji pembanding ganda) yang bertujuan untuk menguji perbedaan antarpelakuan dengan menggunakan Uji Berganda Duncan atau Duncan Multiple Range Test (DMRT) taraf 5%. Rancangan analisis data penelitian dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Rancangan Analisis Data Penelitian dengan perlakuan Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair pada tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.)

Ulangan Konsentrasi Pupuk Cair Organik

0 cc/l (X1)

2 cc/l (X2)

2,5 cc/l (X3)

3 cc/l (X4)

3,5 cc/l (X5)

4 cc/l (X6)

1 X11 X21 X31 X41 X51 X61

2 X12 X22 X32 X42 X52 X62

3 X13 X23 X33 X43 X53 X63

4 X14 X24 X34 X44 X54 X64

5 X15 X25 X35 X45 X55 X65

Keterangan:

X1, X2, ... X4 = Perlakuan pertama, kedua, ... dst

43

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN

Objek penelitian ini menggunakan tanaman tomat (Lycopersicum esculentum

Mill.) yang telah diberi pemaparan gelombang suara Garengpung (Dundubia manifera) termanipulasi pada frekuensi 4500 Hz dan diberi variasi perlakuan konsentrasi pupuk cair organik untuk mengetahui luas bukaan stomata dan produktivitas tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.). Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah luas bukaan mulut stomata, aktivitas nitrat reduktase, berat tomat, dan jumlah tomat yang diproduksi.

Hasil dari pengukuran faktor klimatik dan edafik media yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman tomat (Lycopersicum esculentum Mill.) sebagai berikut:

Tabel 4. Data Faktor Klimatik Dan Edafik Tanaman Tomat

No Faktor Klimatik/Edafik Nilai

1 pH Tanah 6,5

2 Kelembaban Tanah 4,4

3 Kecepatan Angin 0,5 m/s

4 Kelembaban Udara 51 %

5 Suhu Udara 30oC

6 Intensitas Cahaya 99 Lux

Tanaman tomat toleran terhadap beberapa kondisi lingkungan tumbuh. Namun tanaman ini menghendaki sinar matahari sedikitnya 6 jam lama penyinaran serta temperatur yang sejuk. Agar tumbuh optimum diperlukan suhu

44

antara 20-25oC. Apabila suhu melebihi 26oC, di daerah tropik, hujan lebat dan mendung menyebabkan dominansi pertumbuhan vegetatif selain masalah serangan penyakit tanaman. Sedangkan pada daerah kering, suhu tinggi dan kelembapan rendah dapat menyebabkan hambatan pembungaan dan pembentukan buah. Pigmen penyebab warna merah pada kulit buah hanya dapat berkembang pada temperatur 15-30oC. Sedangkan untuk tingkat keasaman tanah, tanaman tomat tumbuh pada pH 5-6,5 atau normal cenderung ke asam (Sumeru Ashari,1995:259-260). Dari Tabel 4, menunjukkan kondisi lingkungan tempat tanaman tomat tumbuh tidak pada suhu optimum (20-25oC) tetapi masih pada lingkungan yang toleran untuk pembentukan pigmen warna merah pada kulit buah yaitu pada temperatur 15-30 oC. Sedangkan untuk pH tanah, kondisi tanah sudah sesuai dengan syarat tumbuh tanaman tomat yaitu 6,5

A. Pembukaan Mulut Stomata Daun Tanaman Tomat

Perhitungan luas bukaan mulut stomata tanaman tomat dilakukan dengan mengambil sampel daun bagian epidermis bawah dan kemudian diamati menggunakan mikroskop khusus Nikon Eclipse E200 dengan perbesaran 40x10.

Mekanisme membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh keadaan turgor sel penutupnya. Pada saat turgor sel penutup tinggi, stomata akan terbuka dan stomata akan menutup apabila turgor sel penutup rendah. Perubahan turgor sel penutup ini dipengaruhi oleh keadaan cairan sel penutup.

45

Gambar 3. Histogram Rerata Luas Bukaan Mulut Stomata Daun Tanaman Tomat dengan Pemaparan dan Tanpa Pemaparan Gelombang Suara “Garengpung”

Gambar 3 menunjukkan bahwa rerata luas bukaan mulut stomata daun tanaman tomat yang diberi pemaparan suara lebih lebar dibandingkan dengan rerata luas bukaan mulut stomata daun tanaman tomat tanpa pemaparan suara. Perbedaan luas bukaan mulut stomata ini disebabkan oleh gelombang suara yang menghasilkan efek resonansi pada sel-sel tanaman dan memungkinkan untuk terkumpulnya energi pada metabolisme tanaman. Sel tetangga di sekeliling stomata berperan pada perubahan osmotik kemudian menyebabkan sel penutup (sel penjaga) bergerak yang mengatur lebar celah. Ketika sel penjaga mengambil air dari proses osmosis, sel penjaga akan mengembang dan meningkatkan ukuran celah antar sel. Ketika sel kehilangan air maka sel akan mengkerut dan mengecil bersamaan kemudian menutup celah. Pergerakan air ini terjadi dari sel yang mempunyai potensi air lebih

57,72

76,46

64,57

56,31

64,02 _61,17

27,53 31,19

34,89 _{31,63 31,82}

28,94 0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00

0 cc/l 2 cc/l 2,5 cc/l 3 cc/l 3,5 cc/l 4 cc/l

Lu as B u kaan S to m ata (µ m 2)

Konsentrasi Pupuk Cair

46

tinggi ke sel dengan potensi air yang lebih rendah (Juli Astono, dkk. 2014: 140).

Pemberian paparan gelombang suara garengpung mempengaruhi mekanisme membuka menutupnya stomata yaitu menyebabkan fenomena kavitasi. Fenomena kavitasi terjadi karena adanya suara dalam suatu cairan. Frekuensi suara tertentu yang mengenai sitoplasma menyebabkan pembentukan gelembung-gelembung mikro (micro-bubbles). Kemudian

microbubbles tersebut beresonansi sangat cepat dengan suara dan mendorong dinding sel penjaga (Juli Astono, dkk . 2014: 140-141)

Dalam artikel Yannick Van Doorne yang berjudul “The Effects of Variable Sound Frequencies on Plant Growth and Development”

dijelaskan bahwa suara dengan frekuensi tertentu bisa mempengaruhi pembukaan stomata (Doorne, 2000: 3). Dengan pemaparan gelombang suara yang tepat, stomata terangsang untuk tetap terbuka, maka penyerapan nutrisi dan uap air lewat daun akan meningkat. Secara tidak langsung ini dapat meningkatkan pertumbuhan serta produksi tanaman.

Berdasarkan penelitian sebelumnya oleh Deswi Qur’ani yaitu “Pengaruh Variasi Dosis Pupuk Organik Terhadap Pertumbuhan Tanaman Buncis (Phaseolus vulgaris .L) dengan Pemaparan Gelombang Suara Garengpung Termanipulasi pada Frekuensi 4500 Hz” pada tahun 2016 menunjukkan bahwa bahwa rata luas bukaan stomata daun tertinggi terdapat pada rata-rata luas bukaan stomata daun tanaman buncis yang terpapar gelombang

47

suara “Garengpung” (Dundubia manifera) termanipulasi pada frekuensi 4500 Hz (Deswi Qur’ani, 2016: 42).

Tabel 5. Uji Normalitas Rerata Luas Bukaan Mulut Stomata Daun Tanaman Tomat dengan Pemaparan Suara.

Dosis Pupuk Shapiro-Wilk

Statistik df Sig

0 cc/l 2 cc/l 2,5 cc/l 3 cc/l 3,5 cc/l 4 cc/l

.903 .926 .956 .887 .918 .895

5 5 5 5 5 5

.425 .567 .777 .344 .517 .382

Hasil uji normalitas rerata luas bukaan mulut stomata tanaman tomat dengan pemaparan suara garengpung (Tabel 5) dari perlakuan untuk konsentrasi pupuk 0 cc/l; 2cc/l; 2,5 cc/l; 3 cc/l; 3,5 cc/l; dan 4 cc/l berturut-turut memiliki nilai signifikansi adalah 0,425; 0,567; 0,777; 0,344; 0,517 dan 0,382. Nilai signifikansi dari variabel lebih besar daripada 0,05, maka populasi data terdistribusi normal. Dengan kata lain pemaparan suara garengpung diterima secara merata oleh seluruh tanaman.

B. Aktivitas Nitrat Reduktase

Menurut Alnopri (2004) Nitrat reduktase merupakan salah satu enzim tanaman yang aktivitasnya menjadi faktor pembatas proses asimilasi nitrat yang berperan penting terhadap pertumbuhan dan produktivitas tanaman (Junnica Fitriana dkk, 2008).

48

Gambar 4. Grafik Nilai ANR Tanaman Tomat dengan Pemaparan Gelombang Suara “Garengpung”

Berdasarkan Gambar 5 dapat dilihat bahwa rata-rata nilai ANR terbesar adalah pada tanaman tomat dengan perlakuan konsentrasi pupuk 3,5 cc/l dengan rerata 0,097 µmol. Sedangkan rata-rata nilai ANR terkecil adalah tanaman tomat dengan perlakuan konsentrasi 2 cc/l yaitu 0,039 µmol.

Pupuk organik cair mengandung hara makro dan mikro essensial (N, P, K, S, Ca, Mg, B, Mo, Cu, Fe, Mn, dan bahan organik). Menurut Yuseffa Amilla (2011), selain mengandung unsur nitrogen yang berfungsi menyusun semua protein, asam amino dan klorofil, pupuk organik cair juga mengandung unsur hara mikro yang berfungsi sebagai katalisator dalam proses sintesis protein dan pembentukan klorofil. Menurut Deswi Qur’ani (2016), semakin besar dosis pupuk yang diberikan semakin besar pula nilai aktivitas nitrat reduktase. Namun pada Gambar 4 menunjukkan penurunan pada perlakuan konsentrasi 2 cc/l dan pada 4 cc/l, ini dapat disebabkan ketersediaan unsur hara nitrogen pada media sangat kurang atau aktivitas induksi nitrat pada daun terhambat.

0,064 0,039 0,059 0,090 0,097 0,086 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12

0 cc/l 2 cc/l 2,5 cc/l 3 cc/l 3,5 cc/l 4 cc/l

A kt iv itas N itr at R e d u kt ase (µ m o l)

49

Menurut Endang Anggar Wulan dan Solichatun (2008), enzim nitrat reduktase tergantung pada ketersediaan hara nitrogen dalam media, dan aktivitasnya diinduksi oleh nitrat yang ada di daun. Hari Hartiko menyatakan bahwa banyak faktor yang mempengaruhi aktivitas nitrat reduktase, baik faktor dalam (umur fisiologis jaringan, jenis tumbuhan, hormon, energi pereduksi dari fotosintesis dan respirasi, struktur anatomi organ dan faktor genetik) dan faktor luar (nutrisi, temperatur, cahaya dan air) (Widyastuti, 1991). Akumulasi nitrat pada tanaman berhubungan dengan karakter genetik dan pengaturan beberapa faktor misalnya pemupukan nitrogen. Kandungan nitrat pada jaringan tanaman tergantung pada cara pemupukan N dan proses reduksi nitrat oleh enzim nitrat reduktase di dalam tanaman (Lastra, et al., 2009)

50

Tabel 6. Uji Anova Aktivitas Nitrat Reduktase (ANR) dengan Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk dan Pemaparan Suara.

Hasil uji anova pada tabel 6 menunjukkan nilai signifikansi dari data Aktivitas Nitrat Reduktase adalah 0,048. Karena nilai signifikansi lebih kecil dari 0,05 maka dapat disimpulkan bahwa perlakuan konsentrasi pupuk 0 cc/l; 2 cc/l; 2,5 cc/l; 3 cc/l; 3,5 cc/l dan 4 cc/l memiliki hasil yang berbeda nyata. Ini berarti bahwa pemberian konsentrasi pupuk 0 cc/l; 2 cc/l; 2,5 cc/l; 3 cc/l; 3,5 cc/l dan 4 cc/l berpengaruh terhadap aktivitas nitrat reduktase (ANR) tanaman tomat.

Pada hasil Uji Anova aktivitas nitrat reduktase (Tabel 6) menunjukkan bahwa pemberian variasi konsentrasi pupuk organik cair mempengaruhi aktivitas nitrat reduktase tanaman tomat. Kandungan nitrogen dalam tanah ditambah dengan pemberian variasi pupuk organik cair dapat meningkatkan aktivitas nitrat reduktase tanaman tomat secara nyata sehingga perlu dilakukan uji lanjut DMRT yang tertera pada Tabel 7.

.

Jumlah Kuadrat

df Kuadrat

Rata-Rata

F Sig

Antar Kelompok Dalam Kelompok Jumlah

.010 .013 .023

5 18 23

.002 .001

51

Tabel 7. Uji Berganda Duncan (DMRT) taraf 5% Aktivitas Nitrat Reduktase (ANR) dengan Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk dan Pemaparan Suara

Dosis Pupuk

N Nilai Alfa (α) = 0,05

1 2

2 cc/l 2,5 cc/l 0 cc/l 4 cc/l 3 cc/l 3,5 cc/l Sig.

4 4 4 4 4 4

.03850 .05900 .06475

.203

.05900 .06475 .08550 .08975 0.9725 .082

Hasil Uji Berganda Duncan (DMRT) pada Tabel 7 menunjukkan bahwa perlakuan konsentrasi pupuk 0 cc/l dan 2,5 cc/l tidak memiliki beda yang nyata terhadap masing-masing perlakuan. Sedangkan pada perlakuan konsentrasi pupuk 2 cc/l memiliki beda yang nyata terhadap perlakuan konsentrasi pupuk 3 cc/l; 3,5 cc/l dan 4 cc/l

C. Produktivitas Tanaman Tomat

Hasil produktivitas tanaman tomat terdapat perbedaan jumlah tahap pemanenan antara tanaman dengan pemaparan suara garengpung dan tanaman tanpa pemaparan suara. Pada pemberian variasi konsentrasi pupuk cair organik dan gelombang suara “Garengpung” termanipulasi 4500 Hz dihasilkan 6 tahap pemanenan. Sedangkan tanpa pemaparan gelombang suara “Garengpung” termanipulasi 4500 Hz dihasilkan 3 tahap pemanenan. Ini disebabkan oleh tanaman tomat tanpa pemaparan suara garengpung banyak terserang hama tanaman seperti Kutu Kebul (Bemisia tabaci Genn.)

52

dan penyakit tanaman seperti Rebah Kecambah. Hama kutu kebu ini memiliki gejala berupa bercak nekrotik pada daun, yang disebabkan oleh rusaknya sel-sel dan jaringan daun akibat serangan nimfa dan serangga dewasa. Dalam keadaan populasi tinggi, serangan kutu kebul dapat menghambat pertumbuhan tanaman tomat. Embun madu yang dikeluarkan dapat menimbulkan serangan jamur jelaga yang berwarna hitam. Kutu kebul merupakan vektor penting virus gemini yang dapat menyebabkan penurunan hasil panen sekitar 20 – 100% (Wiwin Setiawati, dkk , 2001: 6-7). Penyakit rebah kecambah menyerang tanaman terutama batang mengakibatkan batang menjadi berair dan memar, sehingga tanaman terkulai lalu mati. Bila sembuh kembali, batang di sekitar luka tadi mengeras seperti kawat dan pertumbuhannya terhambat. Serangan meningkat bila kelembaban udara tinggi atau pada musim hujan (Wiwin Setiawati, dkk , 2001: 10-11). Dengan adanya hama dan penyakit tanaman, pertumbuhan dan perkembangan tanaman tomat terganggu sehingga produktivitas tomat tidak maksimal.

53

1. Jumlah Buah

Gambar 5. Grafik Rerata Jumlah Buah dalam 3 Tahap Pemanenan Tanaman Tomat dengan Pemaparan dan Tanpa Pemaparan Gelombang Suara “Garengpung”

Untuk melihat perbandingan antara jumlah buah tomat pada tanaman tomat dengan pemaparan dan tanpa pemaparan suara garengpung, maka diambil rata-rata jumlah buah tomat pada 3 panen pertama. Gambar 6 menunjukkan rerata jumlah buah tomat yang dihasilkan tanaman tomat pada konsentrasi pupuk organik cair 0cc/l sampai 4 cc/l dengan pemaparan gelombang suara garengpung lebih tinggi dibandingkan rerata jumlah buah tomat tanpa pemaparan gelombang suara garengpung. Pada tanaman tomat dengan pemaparan gelombang suara, rerata jumlah buah tertinggi pada perlakuan 4 cc/l, yaitu 9,7 dan terendah pada perlakuan 2 cc/l, yaitu 8. Pada tanaman tomat tanpa pemaparan gelombang suara, rerata jumlah buah tertinggi pada perlakuan 3,5 cc/l dan 4 cc/l, yaitu 8, dan terendah pada perlakuan 3 cc/l, yaitu 7,3.

9,3

8,0

9,3

8,7 _8,3

9,7 7,7

7,7

8,0

7,3 8,0

8,0 0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0

0 cc/l 2 cc/l 2,5 cc/l 3 cc/l 3,5 cc/l 4 cc/l

R e rata Ju m lah B u ah To m at Konsentrasi Pupuk

54

Gambar 6. Grafik Pengaruh Variasi Konsentrasi Pupuk Organik Cair terhadap Jumlah Buah dalam 6 Tahap Pemanenan Tanaman Tomat dengan Pemaparan Gelombang Suara “Garengpung”

Gambar 6 menunjukkan hasil dari pengaruh variasi konsentrasi pupuk cair organik terhadap jumlah buah tomat yang dihasilkan tanaman tomat dengan pemaparan gelombang suara garengpung setiap pemanenan. Secara keseluruhan dari enam tahap pemanenan tanaman tomat, jumlah buah terbanyak pada perlakuan 2,5 cc/l, yaitu 56 buah. Sedangkan jumlah buah terendah pada perlakuan 2 dan 3 cc/l, yaitu 43 buah

10

11

7

6

7 7

8

11

5

7

6 6

9

8

11

10 10

8 10

9

7

6 6

5 10 8 7 8 7 9 7 10 12 6 7 8 0 2 4 6 8 10 12 14

Panen 1 Panen 2 Panen 3 Panen 4 Panen 5 Panen 6

J u m lah B u ah To m at Tahap Pemanenan 0 cc/l 2 cc/l 2,5 cc/l 3 cc/l 3,5 cc/l 4 cc/l

Tabel 14. Data Produktivitas Bobot Buah Tanaman Tomat Dengan Pemaparan Suara dengan Perlakuan Konsentrasi Pupuk Organik Cair

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

Panen 4 (gram)

Panen 5 (gram)

Panen 6 (gram)

A (0 cc/ liter)

1 105 70 80 30 31 20

2 20 62 40 15 45 20

3 40 85 28 73 60 68

4 80 90 25 20 15 15

5 100 30 36 40 20 10

Jumlah 345 337 209 178 171 133

Rata-Rata 69 67,4 41,8 35,6 34,2 26,6

StDev 37,483 23,744 22,186 23,007 18,458 23,512

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

Panen 4 (gram)

Panen 5 (gram)

Panen 6 (gram)

B (2 cc/ liter)

1 80 42 29 25 20 27

2 62 55 33 22 25 15

3 30 65 30 55 52 10

4 40 100 30 50 28 20

5 35 82 35 39 20 15

Jumlah 247 344 157 191 145 87

Rata-Rata 49,4 68,8 31,4 38,2 29 17,4

StDev 21,019 22,753 2,510 14,653 13,304 6,427

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

Panen 4 (gram)

Panen 5 (gram)

Panen 6 (gram)

C (2,5 cc/ liter)

1 42 73 110 39 28 52

2 39 25 32 20 78 21

3 152 63 85 60 80 20

4 48 73 88 98 89 60

5 29 33 63 93 20 65

Jumlah 310 267 378 310 295 218

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

Panen 4 (gram)

Panen 5 (gram)

Panen 6 (gram)

D (3 cc/ liter)

1 29 70 32 61 53 28

2 60 22 30 20 21 20

3 50 85 48 30 22 15

4 20 60 65 20 32 10

5 103 33 31 25 35 30

Jumlah 262 270 206 156 163 103

Rata-Rata 52,4 54 41,2 31,2 32,6 20,6

StDev 32,485 26,067 15,222 17,167 12,934 8,473

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

Panen 4 (gram)

Panen 5 (gram)

Panen 6 (gram)

E (3,5 cc/ liter)

1 100 100 30 32 80 50

2 33 69 70 73 30 25

3 100 30 40 80 36 90

4 84 40 95 30 20 15

5 30 32 30 77 75 20

Jumlah 347 271 265 292 241 200

Rata-Rata 69,4 54,2 53 58,4 48,2 40

StDev 35,225 29,987 28,636 25,146 27,408 31,024

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

Panen 4 (gram)

Panen 5 (gram)

Panen 6 (gram)

F (4 cc/ liter)

1 73 100 80 38 32 25

2 82 22 25 25 60 30

3 20 64 173 15 60 32

4 29 51 25 10 20 45

5 20 35 62 70 28 10

Jumlah 224 272 365 158 200 142

Rata-Rata 44,8 54,4 73 31,6 40 28,4

Tabel 15. Data Rata-rata Bobot Buah (gram) Hasil Produksi Tanaman Tomat Dengan Pemaparan Suara dengan Perlakuan Konsentrasi Pupuk Organik Cair

A (0 cc/liter)

B (2 cc/liter)

C (2,5 cc/liter)

D (3 cc/liter)

E (3,5 cc/liter)

F (4 cc/liter) Panen 1

(gram)

88,6 49,4 62 52,4 69,4 44,8

Panen 2 (gram)

75,8 68,8 53,4 54 54,2 54,4

Panen 3 (gram)

41,8 31,4 75,6 41,2 53 73

Panen 4 (gram)

35,6 38,2 62 31,2 58,4 31,6

Panen 5 (gram)

34,2 29 59 32,6 48,2 40

Panen 6 (gram)

26,6 17,4 43,6 20,6 40 28,4

Jumlah 302,6 234,2 355,6 232 323,2 272,2

Rata-rata 50,43 39,03 59,27 38,67 53,87 45,37

StDev 25,402 18,006 10,599 13,031 9,870 16,442

Tabel 16. Data Produktivitas Bobot Buah Tanaman Tomat Tanpa Pemaparan Suara dengan Perlakuan Konsentrasi Pupuk Organik Cair

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

A (0 cc/ liter)

1 50 42 15

2 20 35 40

3 42 20 45

4 30 29 10

5 70 18 15

Jumlah 212 144 125

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

B (2 cc/ liter)

1 48 22 40

2 44 18 33

3 25 50 14

4 24 36 10

5 56 15 18

Jumlah 197 141 115

Rata-Rata 39,4 28,2 23

StDev 14,276 14,601 12,884

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

C (2,5 cc/ liter)

1 22 38 15

2 25 18 35

3 40 38 50

4 48 45 10

5 35 12 40

Jumlah 170 151 150

Rata-Rata 34 30,2 30

StDev 10,700 14,325 16,956

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

D (3 cc/ liter)

1 29 70 32

2 60 22 30

3 50 85 48

4 20 60 65

5 103 33 31

Jumlah 262 270 206

Rata-Rata 52,4 54 41,2

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

E (3,5 cc/ liter)

1 40 45 16

2 10 42 28

3 60 35 14

4 38 20 25

5 23 18 12

Jumlah 171 160 95

Rata-Rata 34,2 32 19

StDev 18,873 12,430 7,071

Perlakuan Konsentrasi

Pupuk

Ulanga n

Panen 1 (gram)

Panen 2 (gram)

Panen 3 (gram)

F (4 cc/ liter)

1 45 73 32

2 30 13 10

3 11 15 28

4 16 29 12

5 17 35 20

Jumlah 119 165 102

Rata-Rata 23,8 33 20,4

Tabel 17. Data Rata-rata Bobot Buah (gram) Hasil Produksi Tanaman Tomat Tanpa Pemaparan Suara dengan Perlakuan Konsentrasi Pupuk Organik Cair

A (0 cc/liter)

(gram)

B (2 cc/liter)

(gram)

C (2,5 cc/liter)

(gram)

D (3 cc/liter)

(gram)

E (3,5 cc/liter)

(gram)

F (4 cc/liter)

(gram)

Panen 1 42,4 39,4 34 52,4 34,2 23,8

Panen 2 28,8 28,2 30,2 54 32 33

Panen 3 25 23 30 41,2 19 20,4

Jumlah 96,2 90,6 94,2 147,6 85,2 77,2

Rata-rata

32,07 30,20 31,40 49,20 28,40 25,73