Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
PENGARUH DEFISIT EVAPOTRANSPIRASI PADA FASE
PEMBUNGAAN TERHADAP HASIL DAN PRODUKTIVITAS AIR
TANAMAN KEDELAI (Glycine max [L] Merr)
(Skripsi)
Oleh
DIANA WICAKSANI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2018
ABSTRAK
PENGARUH DEFISIT EVAPOTRANSPIRASI PADA FASE
PEMBUNGAAN TERHADAP HASIL DAN PRODUKTIVITAS AIR
TANAMAN KEDELAI (Glycine max [L] Merr)
Oleh
DIANA WICAKSANI
Kedelai merupakan salah satu tanaman pangan yang sangat dibutuhkan sebagai
bahan pangan pemenuh protein nabati. Produksi kedelai belum mampu
mencukupi kebutuhan nasional, menurut BPS (2015) Indonesia masih mengimpor
kedelai sebanyak 1.964.081 ton kedelai. Salah satu upaya untuk meningkatkan
hasil kedelai adalah dengan perluasan areal tanam. Upaya tersebut perlu
diimbangi dengan penyediaan air untuk memenuhi kebutuhan air tanaman.
Kekurangan air pada fase pembungaan sangat berpengaruh terhadap hasil tanaman
kedelai. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh
tersebut diatas.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh defisit evapotranspirasi (ET)
terhadap hasil dan produktivitas air tanaman kedelai. Penelitian ini dilaksanakan
di dalam rumah plastik, Laboratorium Lapang Terpadu, Fakultas Pertanian,
Universitas Lampung pada bulan Oktober sampai bulan Januari 2018.
Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan empat
ulangan. Perlakuan terdiri dari perlakuan defisit (DE), DE1 (1,0 x ETc), DE2 (0,8 x
ETc), DE3 (0,6 x ETc), DE4(0,4 x ETc), dan DE5 (0,2 x ETc). Hasil Penelitian
menunjukkan bahwa perlakuan defisit evapotranspirasi (ETc) pada fase
pembungaan berpengaruh terhadap hasil dan produkstivitas air tanaman kedelai.
Hasil produksi tertinggi dicapai oleh perlakuan DE3 (0,6 x ETc) dengan rata-rata
produksi sebesar 11,77 gram. Produktivitas air paling tinggi yaitu perlakuan DE3
(0,6 x ETc) yaitu 0,41 (gr/L).
Kata Kunci: defisit evapotranspirasi, fase pembungaan, produktivitas air, kedelai
ABSTRACT
THE EFFECT OF EVAPOTRANSPIRATION DEFICIT AT
FLOWERINGSTAGES TO THE YIELD AND WATER
PRODUCTIVITY OF SOYBEAN(Glycine max [L] Merr.)
By
DIANA WICAKSANI
Soybean is one of the food crops that needed as vegetable protein food. Soybean
production has not been able to meet national needs, so according to BPS (2015),
Indonesia still imports 1.964.081 tons of soybeans. One of the effort to increase
production is by expanded the planting area. These efforts need to be balanced
with provision of water. Lack of water in flowering phase is very influential to
soybean. Therefore, this research was conducted to investigated the effect mention
above.
The objective of this research was to determine the effect of evapotranspiration
deficit on the flowering phase toward yield and water productivity of soybean
(Glycine max [L] Merr.). This research was conducted in the plastichouse at
integrated laboratory of Agriculture Faculty, Lampung University on October
2017 to January, 2018.
This research was conducted using a Completely Randomized Design with four
replication. The treatments consists of deficit (DE), DE1 (1,0 x ETc), DE2 (0,8 x
ETc), DE3 (0,6 x ETc), DE4(0,4 x ETc), and DE5 (0,2 x ETc). The result showed
that evapotranspiration deficit (ETc) in flowering phase affected yield and water
productivity. The highest yield was achieved by the treatment of DE3 (0,6 x ETc)
with an average of production was 11,77 grams. The highest water productivity
was achived by the treatment DE3 (0,6 x ETc) with an average of water
productivity was 0,41 (g/L).
Keywords: deficit evapotranspiration, flowering phase, water productivity,
soybean.
PENGARUH DEFISIT EVAPOTRANSPIRASI PADA FASE
PEMBUNGAANTERHADAP HASIL DAN PRODUKTIVITAS AIR
TANAMAN KEDELAI
(Glycinemax [L] Merr.)
Oleh
Diana Wicaksani
Skripsi
Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada
Jurusan Teknik Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Lampung
JURUSAN TEKNIK PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS LAMPUNG
2018
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Desa Karyamukti, Kecamatan
Sekampung, Kabupaten Lampung Timur, pada tanggal
9 Agustus 1996 dari pasangan Bapak Suharnanto dan Ibu
Ninik Suparti. Anak pertama dari 4 bersaudara.
Riwayat pendidikan penulis adalah Taman Kanak-Kanak LKMD Karyamukti
pada tahun 2001-2002, SD N 2 Koba pada tahun 2002-2008, SMP Stania Koba
pada tahun 2008-2011, SMA N 4 Metro pada tahun 2011-2014, dan terdaftar
menjadi mahasiswa S1 Jurusan Teknik Pertanian Universitas Lampung pada
tahun 2014. Selama menjadi mahasiswa penulis aktif dalam berbagai unit
kegiatan mahasiswa diantaranya :
1. Anggota Keluarga Muda (KAMU) UKM F Forum Studi Islam (Fosi)
Fakultas Pertanian 2014.
2. Panitia Khusus (Pansus) Pemira Universitas Periode 2014/2015
3. Anggota Bidang Akademik Fosi FP Periode 2016.
4. Anggota Bidang Studi Syiar Islam (SSI) Periode 2017.
5. Bendahara Bidang Pengembangan Sumber Daya Manusia (PSDM)
Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian (PERMATEP) Fakultas Pertanian
Universitas Lampung Periode 2015/2016.
6. Wakil Ketua Umum Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian
(PERMATEP) Periode 2016/2017.
7. Dewan Pembina Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian (PERMATEP)
Periode 2017/2018.
8. Sekretaris Bidang Kajian Isu dan Strategi (Kastrat) BPK IMMPERTI
Universitas Lampung Periode 2016-2017.
9. Sekretaris Komisi III (Keuangan) DPM U KBM Universitas Lampung
Periode 2017.
10. Anggota Komisi III (Keuangan) DPM U KBM Universitas Lampung
Periode 2018.
Pada tahun 2017 penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) Tematik di
Desa Gaya Baru III Kecamatan Seputih Surabaya Kabupaten Lampung Tengah.
Kegiatan KKN merupakan pengaplikasian ilmu dan belajar bersosialisasi dengan
masyarakat. Penulis melakukan Praktik Umum (PU) di PT. Momenta Agrikultura
Amazing Farm Lembang Bandung Barat. Pada Praktik Umum, penulis membuat
Laporan yang berjudul “Mempelajari Budidaya Tumpang Sari Kale Hijau dan
Selada Keriting Secara Hidroponik Dengan Sistem NFT(Nutrient Film Technique)
Di PT Momenta Agrikultura Amazing farm Lembang Bandung Barat”. Pada tahun
2018, penulis menyelesaikan studi dan mendapat gelar Sarjana Teknologi
Pertanian (S.T.P.) S1 Jurusan Teknik Pertanian Universitas Lampung dengan
menghasilkan skripsi yang berjudul “Pengaruh Defisit Evapotranspirasi pada Fase
Pembungaan terhadap Hasil dan Produktivitas Air Tanaman Kedelai (Glycine max
[L] Merr).
Kepada Mereka yang Tidak Pernah Lelah Berjuang
Kepada Mereka yang Tak Mampu Dihitung Kebaikannya
Kepada Mereka yang Tak Pernah Berhenti mendo’akan
Kebaikan untuk Putrinya
Ku Persembahkan Karya Kecilku Kepada Pahlawan
Sekaligus Guru Kehidupanku, Bapak Suhar dan Mamak
Nani, Terimakasih Telah Menjadi Bapak dan Mamak
Terbaik, Aku Bangga Terlahir dari Keluarga ini.
Serta
Almamater Tercinta
Keluargaku Sekelik TEP Angkatan 2014
“Manusia Terbaik adalah Manusia Yang Bermanfaat Bagi
Kaumnya, Menyeru pada Kebaikan dan Mencegah
Kemungkaran”
Iman tanpa Ilmu, Bagaikan Lentera Berada di Tangan Bayi.
Namun Ilmu tanpa Iman, Bagaikan Lentera di Tangan
Pencuri (Buya Hamka)
Saat beban berat melingkupi, tanggungjawab terasa semakin
menumpuk, bahkan dirasa tidak sanggup untuk melangkah,
jangan pernah menyerah. Sesungguhnya pertolongan Allah
sangat dekat. Sesungguhnya Bersama Kesulitan ada
Kemudahan [Q.S AL Insyirah : 6]
Ketahuilah semakin larut malam, semakin sunyi, semakin
gelap nan pekat, itu pertanda bahwa fajar akan segera
menyingsing. Seperti itulah seharusnya, kita hanya perlu
melebihkan sabar, sedikit lagi. Percayalah segera kan kita
temui cahaya.
SANWACANA
Puji syukur kehadirat Allah SWT, Rabb semesta alam, Yang Maha Pengasih dan
Maha Penyayang pada setiap hamba. Dzat yang Mahamulia atas nikmat iman,
nikmat islam, nikmat sehat,nikmat sempat yang masih kita rasakan hingga saat
ini. Dzat yang Maha Pemberi kepada siapa pun mereka yang dikehendaki,
beriman atau tidak, taat atau durhaka, begitulah Allah yang Mahakaya dan Maha
Bijaksana. Shalawat beriring salam semoga selalu tercurahkan pada murobbi
terbaik sepanjang masa Nabi Muhammad SAW, dengan cinta kasihnya,
kemuliaan akhlak, dan kesempurnaan akidah yang mampu menghantarkan kita
dari zaman jahiliyah pada zaman terang benderang ini. Semoga kita adalah para
ummat yang akan mendapat syafa’atnya di Yaumil Akhir nanti. Aamiin
Skripsi adalah kumpulan tulisan ilmiah yang tidak mudah diselesaikan tetapi pasti
bisa terselesaikan. Tahap akhir dari masa pendidikan yang kelak ditentukan
sebagai syarat menjadi seorang Sarjana. Skripsi juga merupakan proses panjang
dari sebuah penelitian, dimana di dalamnya terangkai indah perjuangan dan
pengorbanan. Penulis dalam memenuhi syarat sebagai sarjana melakukan
penelitian yang berjudul “Pengaruh Defisit Evapotranspirasi pada Fase
Pembungaan Terhadap Hasil dan Produktivitas Air Tanaman Kedelai
ii
[Glycinemax [L] Merr.]. Penelitian ini berlangsung cukup lama yaitu sekitar tiga
bulan lebih, dari persiapan hingga tanaman siap dan panen. Setelah melewati
berbagai macam suka dan duka,penelitian ini dapat terselesaikan.
Keberhasilan ini tak luput dari bantuan berbagai pihak yang sukarela membantu
dan mendampingi dalam penyelesaian penelitian ini. Oleh karena itu, penulis
ingin menyampaikan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu
hingga terselesaikan penelitian ini, yaitu :
1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., sebagai Dekan Fakultas
Pertanian Universitas Lampung yang telah membantu dalam administrasi
skripsi ini.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. R.A. Bustomi Rosadi, M.S. selaku Dosen Pembimbing
Akademik sekaligus Dosen Pembimbing I yang telah memberi bimbingan
dan saran sehingga terselesaikannya skripsi ini.
3. Bapak Dr.Ir. Sugeng Triyono, M.Sc. selaku Dosen Pembimbing II yang
telah membimbing dan membantu sehingga terselesaikannya skripsi ini.
4. Bapak Dr. Muhammad Amin, M.Si. selaku Dosen Penguju yang telah
memberikan saran dan solusi sehingga terselesaikannya skripsi ini.
5. Bapak Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung yang telah membantu
administrasi penyelesaian skripsi ini.
6. Bapak Suharnanto dan Ibu Ninik Suparti, kedua orang tuaku terbaik
sepanjang masa, yang selalu mendukung dalam setiap langkah yang
diambil.
iii
7. Adik-adik ku yang shalihah dan Shalih, penyemangat dan penyejuk mata,
Mutiara Restianti, Maybina Khairanisya, Maulibari Tirta Kencana, dan
Alif Ramadhani.
8. Sahabat terbaik, ter-shalihah, teman yang membantu dalam kebaikan dan
kebermanfaatan Syarifah Aini.
9. Para Mujahid Kedelai, Cewe Hitz, Kosan Cantik, Permatep 2016/2017,
DPM U KBM Unila, Fosi FP.
Bandar Lampung, September 2018
Penulis
Diana Wicaksani
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR ISI ............................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ....................................................................................... vii
DAFTAR GAMBAR .................................................................................. ix
I. PENDAHULUAN .................................................................................. 1
1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1
1.2 Tujuan Penelitian .............................................................................. 3
1.3 Manfaat Penelitian ............................................................................ 3
1.4 Hipotesis Penelitian .......................................................................... 4
II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 5
2.1 Klasifikasi Botani Tanaman Kedelai ................................................ 5
2.2 Morfologi Tanaman Kedelai ............................................................ 6
2.3 Syarat Tumbuh Kedelai .................................................................... 7
2.4 Stadia Pertumbuhan Kedelai ............................................................ 8
2.5 Varietas Kedelai ............................................................................... 11
2.6 Kebutuhan Air Tanaman .................................................................. 11
v
2.7 Konsep Defisit Irigasi ....................................................................... 14
2.8 Pengukuran Evapotranspirasi ........................................................... 15
2.9 Efisiensi Penggunaan Air dan Produktivitas Air Kedelai ................ 15
2.10 Pengaruh Kekurangan Air .............................................................. 17
2.11 Periode Kritik Tanaman Kedelai .................................................... 17
2.12 Tanggapan Kedelai Terhadap Kekeringan ..................................... 18
2.13 Waktu Pemberian Air Irigasi .......................................................... 19
2. 14 Konsep Air Tanah Tersedia ........................................................... 20
2.15 Cekaman Air pada Tanaman .......................................................... 21
2.16 Prinsip Irigasi Defisit...................................................................... 23
2.17 Hasil Tanaman dan Ketersediaan Air ............................................. 23
III. METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 24
3.1 Tempat dan Waktu ........................................................................... 24
3.2 Alat dan Bahan ................................................................................. 24
3.3 Metode Penelitian ............................................................................. 25
3.4 Tata Letak Penelitian ........................................................................ 27
3.5 Langkah-langkah Penelitian ............................................................. 28
3.5.1 Persiapan Media Tanam ......................................................... 29
3.5.2 Penanaman ........................................................................ 30
3.5.3 Pemberian Air Irigasi ............................................................. 30
3.5.4 Pemeliharaan ........................................................................ 31
3.5.5 Pemanenan ........................................................................ 32
3.5.6 Pengamatan dan Pengukuran ................................................. 32
3.5.7 Analisis Data ........................................................................ 33
vi
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 34
4.1 Analisis Sifat Fisik Tanah ................................................................ 34
4.2 Jumlah Daun ..................................................................................... 35
4.3 Tinggi Tanaman ............................................................................... 38
4.4 Jumlah Bunga ................................................................................... 41
4.5 Jumlah Polong .................................................................................. 43
4.6 Bobot Brangkasan ............................................................................ 47
4.7 Produksi ............................................................................................ 50
4.8 Produktivitas Air Tanaman Kedelai ................................................. 52
4.9 Koefisien Tanaman (Kc) Kedelai ..................................................... 54
4.10 Kadar Air Tanah ............................................................................. 55
4.11Tanggapan Hasil Terhadap Air ....................................................... 58
V. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 60
5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 60
5.2 Saran ................................................................................................. 60
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 61
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
Teks
1. Penandaan stadia pertumbuhan vegetatif kedelai ................................... 9
2. Penandaan stadia pertumbuhan reproduktif kedelai ............................... 9
3. Kebutuhan air tanaman kedelai umur sedang. ........................................ 14
4. Perlakuan pemberian air irigasi ............................................................... 26
5. Analisis Sifat Fisika Tanah ..................................................................... 30
6. Jumlah daun (helai) minggu keenam ...................................................... 36
7.Tinggi tanaman (cm) minggu ketujuh ...................................................... 38
9. Jumlah bunga minggu keenam dan ketujuh ............................................ 41
8. Jumlah bunga minggu kedelapan ............................................................ 41
10. Jumlah polong minggu keenam dan ketujuh ........................................ 43
11. Jumlah polong minggu ke-8 sampai dengan minggu ke-10.................. 44
12. Bobot brangkasan basah (gr) ................................................................. 48
13. Bobot brangkasan kering (gr)................................................................ 48
14. Produksi (g) tanaman kedelai ................................................................ 51
15. Produktivitas air tanaman (gr/l) ............................................................ 52
16. Hasil, kebutuhan air, dan produktivitas air tanaman (gr/l).................... 53
17. Nilai Kc Tanaman Kedelai Mingguan .................................................. 54
18. Tanggapan Hasil Terhadap Air ............................................................. 59
viii
19. Penimbangan Minggu I sampai dengan minggu VI ............................. 91
20. Penimbangan Minggu VII sampai dengan Minggu XII ........................ 91
21. Kadar Air Tanah Minggu I sampai dengan Minggu 6 .......................... 91
22. Kadar Air Tanah Minggu VII sampai dengan Minggu XII .................. 91
23. Data pemberian air mingguan ............................................................... 92
24. Data rata-rata kebutuhan air mingguan (ml) ......................................... 92
25. Data rata-rata evapotranspirasi mingguan (mm) ................................... 93
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
Teks
1. Stadia Pertumbuhan Tanaman Kedelai ................................................... 10
2. Tata Letak Percobaan .............................................................................. 27
3. Diagram Alir Penelitian .......................................................................... 28
4. Jumlah Daun ........................................................................................... 38
5.Tinggi (cm) tanaman minggu ketujuh ...................................................... 40
6. Jumlah bunga tanaman kedelai ............................................................... 42
7. Jumlah polong selama periode tumbuh. .................................................. 46
8. Bobot brangkasan basah dan brangkasan kering (g) ............................... 50
9. Bobot biji kedelai (gram/pot) .................................................................. 52
10. Nilai Kc selama periode tumbuh ........................................................... 55
11. Kadar air tanah tersedia perlakuan DE1 ................................................ 56
12. Kadar air tanah tersedia perlakuan DE2 ................................................ 56
13. Kadar air tanah harian (%) perlakuan DE3 ............................................ 57
14. Kadar air tanah harian perlakuan DE4 ................................................... 57
15. Kadar air tanah harian perlakuan DE5 ................................................... 58
16. Greenhouse (rumah plastik) untuk penelitian ....................................... 94
17. Tanaman Kedelai 4 HST (Minggu Pertama) ........................................ 94
18. Perawatan Tanaman Kedelai ................................................................. 95
x
19. Penjarangan Tanaman Kedelai ( Minggu Pertama) .............................. 95
20. Pengamatan Jumlah Daun ..................................................................... 96
21. Bunga Tanaman Kedelai (Lingkaran Merah) ....................................... 96
22. Polong Tanaman Kedelai ...................................................................... 97
23. Perlakuan DE1 ....................................................................................... 97
24. Perlakuan DE2 ....................................................................................... 98
25. Perlakuan DE3 ....................................................................................... 98
26. Perlakuan DE4 ....................................................................................... 99
27. Perlakuan DE5 ....................................................................................... 99
28. Tanaman Kedelai siap panen ................................................................ 100
29. Oven hasil panen ................................................................................... 100
30. Polong Kedelai ...................................................................................... 101
31. Biji Kedelai ........................................................................................... 101
32. Penimbangan hasil kedelai .................................................................... 102
33. Hasil panen kedelai ............................................................................... 102
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kedelai merupakan tanaman pangan yang sangat dibutuhkan sebagai bahan
pangan pemenuh protein nabati. Sebagian besar konsumsi kedelai masyarakat
Indonesia, yakni dikonsumsi langsung dan tidak langsung. Olahan biji kedelai
dapat dibuat menjadi berbagai bentuk seperti tempe, tahu, bermacam-macam saus
penyedap, susu kedelai, tepung kedelai, dan minyak. Kebutuhan akan kedelai
terus meningkat setiap tahunnya. Berdasarkan data ekspor-impor kedelai, pada
tahun 2015 Indonesia masih mengimpor kedelai sebanyak 1.964.081 ton dan
kemampuan mengekspor hanya 41.304 ton, produksi yang dihasilkan belum
mencukupi kebutuhan kedelai nasional (BPS, 2015).
Menurut Direktorat Jenderal Tanaman Pangan(2017)dalam mewujudkan
ketahanan pangan dengan sasaran utama yaitu mewujudkan pencapaian
swasembada kedelai dan tercapainya sasaran produksi aneka kacang dan umbi,
mewujudkan peningkatan diversifikasi pangan, mewujudkan peningkatan nilai
tambah, daya saing, dan ekspor, serta mewujudkan peningkatan kesejahteraan
petani. Dalam mewujudkan sasaran tersebut, pemerintah membuat berbagai
macam strategi melalui peningkatan produktivitas, perluasan areal tanam,
2
pengamanan produksi, dan peningkatan manajemen. Kebijakan Kementerian
Pertanian dalam pemenuhan kebutuhan komoditas kacang dan umbi khususnya
kedelai dalam negeri adalah dengan melakukan percepatan peningkatan produksi
sebagai upaya pencapaian swasembada kedelai paling lambat tahun 2020.
Sasaran strategis untuk mewujudkan pencapaian produksi secara berkelanjutan
dalam rangka penyediaan kebutuhan pangan nasional, terutama komoditas
kedelai, maka pemerintah merencanakan luas tanam 768.226 Ha, luas panen
729.814 Ha, produktivitas 16,44 (Ku/Ha), untuk mencapai produksi sebanyak
1.200.000 ton (Direktorat Jenderal Tanaman Pangan, 2017)
Perluasan areal tanam kedelai akan meningkatkan kebutuhan air. Pada
pertumbuhan kedelai kebutuhan air terus meningkat. Tanaman kedelai sensitif
terhadap cekaman air terutama pada waktu pembungaan dan awal pengisian
polong. Kedelai yang ditanam pada tanah podzolik merah kuning atau ultisol
mengalami stres pada kondisi defisit air tersedia 20-40% dan produktivitasnya 2,3
kali lebih banyak dari tanah latosol (Rosadi dkk, 2007).
Kebutuhan air tanaman kedelai sama dengan evapotranspirasi tanaman kedelai.
Oleh karena itu, apabila evapotranspirasi tanaman kedelai menurun dan terjadi
kekurangan air pada fase pembungaan akanmengganggu pertumbuhan tanaman
dan mengakibatkan penurunan hasil produksi. Berdasarkan evapotrasnspirasi
tanaman kedelai, perlu dilakukan penelitianpengaruh defisit evapotranspirasi pada
3
fase pembungaan terhadaphasil dan produktivitas air tanaman kedelai
(Glycinemax [L] Merr).
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah
1. Mengetahui pengaruh defisit evapotranspirasi pada fase pembungaan
terhadap hasil dan produktivitas air tanaman kedelai (Glycine max [L]
Merr).
2. Mengetahui perlakuan defisit evapotranspirasi yang paling optimal pada
fase pembungaan tanaman kedelai.
1.3 Manfaat Penelitian
Penelitian ini dilakukan untuk memberikan informasi ilmiah tentang defisit
evapotranspirasi pada stadia pertumbuhan tanaman kedelai yang memiliki
pengaruh terhadap hasil kedelai dan penggunaan air tanaman. Manfaat bagi
petanidapat diaplikasikan sebagai informasi mengenai produktivitas air tanaman
sesuai dengan kebutuhan air tanaman kedelai. Serta sebagai referensi pemberian
air irigasi dalam upaya peningkatan produksi tanaman kedelai.
4
1.4 Hipotesis Penelitian
Hipotesis dari penelitian ini adalah
1. Defisit evapotranspirasi pada fase pembungaan berpengaruh terhadap hasil
dan produktivitas air tanaman kedelai (Glycine max [L] Merr).
2. Terdapat satu perlakuan defisit evapotranspirasi yang optimal pada fase
pembungaan tanaman kedelai (Glycine max [L] Merr).
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Klasifikasi Botani Tanaman Kedelai
Kedelai dikenal dengan beberapa nama botani, yaitu Glycine soja dan Soja max.
Pada tahun 1948 telah disepakati bahwa nama botani kedelai yang dapat diterima
dalam istilah ilmiah, yaitu Glycine max [L] Merril.Glycine max merupakan
tanaman musiman semusim, warna bunga putih atau ungu, dan memiliki ragam
bentuk dan ukuran untuk karakter daun dan biji.
Klasifikasi tanaman kedelai sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Kelas : Dicotyledoneae
Ordo : Polypetales
Famili : Leguminosae
Sub- famili :Papilionoideae
Genus : Glycine
Subgenus : Soja
Spesies : max
6
Spesies paling dekat dengan kedelai budidaya (Glycine max) adalah glycine
ussuriensis. Kedelai ini merupakan tanaman semusim, batangnya menjalar keras
berwarna hitam hingga coklat tua. G. ussuriensis lebih dikenal sebagai kedelai liar
(wild soybean)(Adie dan Krisnawati, 2007).
2.2 Morfologi Tanaman Kedelai
Tanaman kedelai umumnya tumbuh tegak, berbentuk semak, dan merupakan
tanaman semusim. Morfologi tanaman kedelai didukung oleh komponen
utamanya yaitu, akar, daun, batang, polong, dan biji sehingga pertumbuhannya
dapat optimal.
1. Akar
Akar kedelai mulai muncul dari belahan kulit biji yang muncul di sekitar misofil.
Calon akar tersebut kemudian dengan cepat ke dalam tanah, sedangkan kotiledon
yang terdiri dari dua keping akan terangkat ke permukaan tanah akibat
pertumbuhan yang cepat dari hipokotil. Perakaran tanaman kedelai mempunyai
kemampuan membentuk bintil akar yang merupakan kolono dari bakteri
Rhizobium japanicum(Islami dan Utomo, 1995)
2. Daun
Daun kedelai terbagi menjadi empat tipe, yaitu : (1) kotiledon atau daun biji, (2)
dua helai daun primer sederhana, (3) daun bertiga, dan (4) profila. Daun primer
berbentuk oval, tipe daun yang lain terbentuk pada batang utama, dan pada cabang
lateral terdapat daun trifoliat yang secara bergantian dalam susunan yang berbeda.
Setiap daun primer dan daun bertiga mempunyai pulvinus yang cukup besar pada
7
titik perlekatan tangkai dan batang, yang berhubungan dengan pergerakan daun
dan posisi daun oleh perubahan tekanan osmotik di berbagai bagian pulvinus.
3. Batang
Batang tanaman kedelai berasal dari poros embrio yang terdapat pada biji masak.
Hipokotil merupakan bagian terpenting pada poros embrio, yang berbatasan
dengan bagian ujung bawah permulaan akar yang menyusun bagian kecil dari
poros bakal akar hipokotil
4. Biji
Biji merupakan komponen morfologi kedelai yang bernilai ekonomis. Bentuk biji
kedelai beragam dari lonjong hingga bulat, dan sebagian besar kedelai yang
berada di Indonesia berkriteria lonjong. Pengelompokkan ukuran biji kedelai
berbeda antarnegara, di Indonesia kedelai dikelompokkan berukuran besar ( berat
> 14 gram/ 100 biji), sedang (10-14g/100 biji) dan kecil (<10g/100 biji).
Sementara di Amerika dan Jepang biji kedelai berukuran besar memiliki berat
30g/100 biji (Adie dan Krisnawati, 2007).
2.3 Syarat Tumbuh Kedelai
Tanaman kedelai merupakan tanaman daeraah subtropis yang dapat beradaptasi
dengan baik di daerah tropis. Kedelai tumbuh dengan baik dengan kelembaban
rata-rata 65 %. Untuk memperoleh pertumbuhan yang optimal, sebaiknya kedelai
ditanam pada bulan-bulan agak kering, tetapi air tanah masih cukup tersedia. Air
diperlukan sejak awal pertumbuhan sampai pada periode pengisian polong
(Direktorat Jenderal Tanaman Pangan Kementerian Pertanian, 2013).
8
Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, jika drainase dan aerasi
tanah cukup baik. Kadar pH tanah yang cocok untuk kedelai adalah 5,8-7,0 tetapi
pada pH 4,5 pun kedelai masih dapat menghasilkan produksi. Pemberian kapur 1-
2,5 ton/ha pada tanah dengan pH dibawah 5,5 pada umumnya dapat meningkatkan
hasil. Untuk memperbesar peluang keberhasilan, di daerah-daerah yang belum
pernah ditanam kedelai perlu diinokulasi dengan bakteri Rhizobium terlebih
dahulu (Direktorat Jenderal Tanaman Pangan Kementerian Pertanian, 2013).
2.4 Stadia Pertumbuhan Kedelai
Stadia pertumbuhan tanaman kedelai terdiri dari stadia vegetatif dan generatif,
stadia vegetatif dihitung sejak tanaman mulai muncul ke permukaan tanah sampai
saat mulai berbunga (lihat Tabel 1). Perkecambahan dicirikan dengan adanya
kotiledon, sedangkan penandaan stadia pertumbuhan vegetatif dihitung dari
jumlah buku yang berbentuk pada batang utama. Stadia pertumbuhan reproduktif
(generatif) dihitung sejak tanaman kedelai mulai berbunga sampai pembentukan
polong, pembentukan biji, dan pemasakan biji Terdapat empat tingkatan stadia
selama pertumbuhan vegetatif yang dikelompokkan pada V1, V2, V3 dan Vn.
Sementara itu pada pertumbuhan reproduktif terdapat 8 tingkatan stadia yang
dikelompokkan pada R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, dan R8( lihat Tabel 2.) (Irwan,
2006).
9
Tabel 1. Penandaan stadia pertumbuhan vegetatif kedelai
Singkatan Stadia Stadia Ciri-ciri
VE Stadia pemunculan Kotiledon muncul ke permukaan tanah
VC Stadia kotiledon Daun unfoliolat berkembang, tepi
daun tidak menyentuh tanah
V1 Stadia buku pertama Daun terbuka penuh pada buku
Unfoliolat
V2 Stadia buku kedua Daun trifoliolat terbuka penuh pada
buku kedua di atas buku unfoliolat
V3 Stadia buku ketiga Pada buku ketiga batang utama
terdapat daun yang terbuka penuh
Vn Stadia buku ke-n Pada buku ke-n, batang utama telah
terdapat daun yang terbuka.
Sumber: Suprapto, 2001 dalam Irwan 2006
Tabel 2. Penandaan stadia pertumbuhan reproduktif kedelai
SingkatanStadia TingkatanStadia Keterangan
R1 Mulai berbunga Munculnya bunga pertama pada buku
maupun pada batang utama R2 Berbunga penuh Bunga terbuka penuh pada satu atau dua
buku paling atas pada batang utama
dengan daun yang telah terbuka penuh
R3 Mulai berpolong Polong telah terbentuk dengan panjang
0,5 cm pada salah satu buku batang utama
R4 Berpolong penuh Polong telah mempunyai panjang 2 cm
pada salah satu buku teratas pada batang
utama R5 Mulai pembentukan
Biji
Ukuran biji dalam polong mencapai 3mm
pada salah satu buku batang utama
R6 Biji penuh Setiap polong pada batang utama telah
berisi biji satu atau dua R7 Mulai masak Salah satu warna polong pada batang
utama telah berubah menjadi cokelat
kekuningan atau warna masak R8 Masak penuh 95% jumlah polong telah mencapai
warna polong masak
Sumber:Nordby ( 2004)
10
Pada Gambar 1dapat dilihat pertumbuhan vegetatif dan pertumbuhan reproduktif
tanaman kedelai (Norby, 2004)
Gambar 1. Stadia Pertumbuhan Tanaman Kedelai
VE : Stadium kecambah awal R1 : Stadium reproduktif awal
VC : Stadium kecambah akhir R2 : Stadium reproduktif
V1 : Stadium vegetatif 1 R5 : Stadium pembentukan polong
V2 : Stadium vegetatif 2 R8 : Senensens.
V3 : Stadium vegetatif 3
11
2.5 Varietas Kedelai
Kedelai terdiri dari berbagai macam varietas yang tersebar di seluruh Indonesia.
Varietas unggul kedelai yang sering digunakan petani adalah Anjosmoro (32,1 %
petani pengguna luas area 190.567 ha), Wilis (17,9% petani pengguna, luas area
78.567 ha), dan Grobongan (11,2 % petani pengguna, 71.567 ha). Varietas
tersebut disukai petani karena memiliki umur berbunga 35-40 HST, Umur panen
70-75 HST, percabangan banyak, hasil mudah dijual, warna kulit biji kuning
bentuk biji bulat, dan ukuran biji besar (Krisdiana,2008).
Potensi hasil biji di lapangan masih dipengaruhi oleh interaksi antara faktor
genetik varietas dengan pengelolaan kondisi lingkungan tumbuh. Varietas unggul
kedelai mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan varietas lokal. Kriteria
varietas unggul yaitu, berproduksi tinggi, berumur genjah, tahan (resistensi)
terhadap penyakit yang berbahaya misalnya karat daun atau virus dan mempunyai
daya adaptasi luas terhadap berbagai keadaan lingkungan tumbuh. Misal varietas
Wilis dan Dempo dapat tumbuh di tanah yang asam (Rukmana dan Yuniarsih,
1996)
2.6 Kebutuhan Air Tanaman
Kebutuhan air bagi tanaman sebagian besar adalah untuk evapotranspirasi (ETc)
yaitu > 99% dan 1% untuk kebutuhan metabolisme lainnya. Evapotranspirasi
merupakan jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman yaitu antara evaporasi dan
12
transpirasi, dimana proses keduanya sulit untuk dipisahkan satu dengan yang
lainnya. Evaporasi merupakan proses kehilangan air dalam bentuk uap dari
permukaan air, tetapi dalam bidang pertanian evaporasi lebih tepat diartikan
sebagai kehilangan air dari permukaan tanah, sedangkan transpirasi merupakan
penguapan air dari permukaan tanaman. Evaporasi dipengaruhi oleh kondisi
iklim, terutama temperatur, kelembaban, radiasi dan kecepatan angin serta
kandungan air tanah (KAT), dengan demikian akibat terjadinya evaporasi maka
jumlah air dalam tanah akan berkurang sehingga kecepatan evaporasi juga akan
berkurang, begitu pun transpirasi juga akan berkurang. Oleh karena itu,
kehilangan air lewat kedua proses ini pada umumnya sering disebut
evapotranspirasi(ETc) (Islami dan Utomo, 1995).
Jumlah evapotranspirasi selama satu periode pertumbuhan tanaman dalam kondisi
air tanah memenuhi permintaan evapotranspirasi sebagai kebutuhan air tanaman
(crop water requirement) disebut sebagai evapotranspirasi maksimum (ETm).
Kebutuhan evapotranspirasi merupakan evapotranspirasi pada kondisi air tanah
tidak menjadi faktor pembatas. Kecepatan evapotranspirasi yang ditentukan oleh
kondisi iklim disebut evapotranspirasi potensial (ETo) dan evapotranspirasi yang
terjadi pada kondisi air tanah di lapangan atau penggunaan air tanaman ( crop
water use) disebut evapotranspirasi aktual (ETa) (Islami dan Utomo, 1995).
Evapotranspirasi dari kondisi tidak standar (non standar) dihitung dari
penggunaan koefisien stres air (Ks) dan atau penyesuaian Ks untuk segala jenis
stres dan tekanan lingkungan pada evapotranspirasi tanaman. Menurut FAO
(1998) dalam Rosadi et al. (2005), Ks adalah salah satu variabel yang sangat
13
penting untuk menghitung ETcadj dan dideskripsikan sebagai efek dari cekaman
air pada evapotranspirasi tanaman, dan dapat dihitung dengan persamaan:
.....................................................(1)
Dimana : ETc adj = ETc dibawah kondisi standar atau evapotranspirasi
penyesuaian (mm/ hari)
ETo = evapotranspirasi acuan (mm/hari)
Ks = koefisien stres
Kc = koefisien tanaman
Absorbsi air tanaman akan berubah sesuai dengan berkembangnya tanaman. Pada
awal pertumbuhan karena permukaan transpirasi kecil, maka absorbsi air oleh
tanaman rendah. Absorbsi air tanaman akan meningkat dengan berkembangnya
tanaman dan akan mencapai maksimum pada saat indeks luas daun maksimum,
kemudian dengan gugurnya daun tua, maka indeks luas daun akan turun dan
diikuti dengan penurunan kebutuhan air. Untuk menghitung kebutuhan air
tanaman (ETm) harus diketahui nisbah evapotranspirasi maksimum terhadap
evapotranspirasi potensial (ETm/ETo) (Islami dan Utomo, 1995).Menurut
Doorenboss dan Kassam (1998) dalam Rosadi (2012), hasil percobaan telah
menentukan rasio perbandingan (ETm/ETo) yang disebut crop coefficients (Kc)
dan digunakan untuk menghubungkan keduanya sebagai berikut :
......................................................................(2)
Dimana : Kc = faktor tanaman (crop coefficients)
14
ETo = evapotranspirasi potensial
ETm=ETc = evapotranspirasi maksimum
Kebutuhan air kedelai varietas sedang ditentukan sejak perkecambahan sampai
pembungaan serta dugaan kebutuhan air masing-masing periode ditunjukkan pada
Tabel 3.
Tabel 3. Kebutuhan air tanaman kedelai umur sedang (85 hari) pada setiap periode
tumbuh.
Stadia tumbuh Periode Kebutuhan air
(hari) (mm/periode)≈ETb
Pertumbuhan awal 15 53-62
Vegetatif aktif 15 53-62
Pembungaan-pengisian polong 35 124-143
Kematangan biji 20 70-83
(Sumber : Fagi dan Tangkuman, 1985)
2.7 Konsep Defisit Irigasi
Defisit irigasi strategi merupakan strategi optimasi dengan penerapan irigasi
selama fase pertumbuhan tanaman yang sensitif terhadap kekeringan. Di luar
periode ini, irigasi dibatasi atau bahkan tidak dibutuhkan jika curah hujan
menyediakan pasokan air minimum. Pembatasan air hanya terbatas pada fase
fenologi yang toleran terhadap kekeringan, seringnya pada fase-fase vegetatif dan
periode pemasakan (late ripening). Karena itu pemberian irigasi total tidak
sebanding dengan kebutuhan irigasi selama siklus tanaman. Sementara, hasil yang
pasti dalam cekaman air pada tanaman dan konsekuensinya kehilangan hasil,
Defisit irigasi memaksimalkan produktifitas air yang merupakan faktor pembatas
utama ( English, 1990 dalam Rosadi, 2012).
15
Pelaksanaan irigasi defisit berbeda dengan pemberian air secara tradisional.
Pengelola perlu mengetahui tingkat penurunan transpirasi yang dibolehkan tanpa
mengurangi hasil tanaman secara nyata. Tujuan utama irigasi defisit adalah untuk
meningkatkan efisiensi penggunaan air oleh tanaman dengan memberikan
sebagian dari kebutuhan irigasi dan membiarkan tanaman mengalami cekaman
secara terencana pada satu atau beberapa periode pertumbuhan dengan pengaruh
yang sangat kecil terhadap hasil tanaman ( Kirda, 2000 dalam Rosadi, 2012)
2.8 Pengukuran Evapotranspirasi
Pengukuran evapotranspirasi dilakukan dengan berbagai cara, yang paling umum
digunakan adalah hidrologis (keseimbangan air, lisimetris), mikrometeorologis
(pengukuran masa, aerodinamis, korelasi eddy (pusat), kesetimbangan energi rasio
Bowen, pendekatan tahanan, empiris. Cara yang paling teliti adalah menggunakan
lisiemeter. Namun, dapat disesuaikan dengan ketelitian jangka pendek dan
panjang, kenyamanan serta biaya. Pemilihan cara tersebut bergantung pada
pemakainya (Pasandaran dan Taylor, 1984 dalam Islami dan Utomo, 1995).
2.9 Efisiensi Penggunaan Air dan Produktivitas Air Kedelai
Efisiensi penggunaan air adalah jumlah air yang digunakan untuk menghasilkan
tanaman (kg bahan kering/ mm air). Menurut Slatyer 1969, tanaman yang
mempunyai efisiensi yang tinggi misalnya Nanas mampu menghasilkan berat
biomassa yang sama dengan tebu, tetapi hanya menggunakan 10%-12% dari
16
jumlah air yang diperlukan tanaman tebu. Hal tersebut disebabkan stomata
tanaman nanas hampir selalu tertutup pada siang hari sehingga transpirasinya
kecil. Pada dasarnya efisiensi penggunaan air sangat dipengaruhi oleh faktor
kedalaman air yang digunakan pada setiap pemberian air irigasi. Produktivitas air
tanaman kedelai sama dengan jumlah produksi kedelai dibagi dengan jumlah
penggunaan air tanaman kedelai selama satu periode tumbuh, dimana
menghasilkan satuan (kg/ mm atau gr/l) atau sama dengan efisiensi penggunaan
air untuk satu periode tumbuh.
Menurut Michael (1978) dalam Rosadi (2015) efisiensi penggunaan air (Water
Use Efficiency) adalah efisiensi penggunaan air oleh tanaman yang dapat
dinyatakan sebagai efisiensi penggunaan air untuk tanaman (Crop Water Used
Efficiency) dan efisiensi penggunaan air di lahan (Field Water Used Efficiency).
Efisiensi penggunaan air untuk tanaman (Crop Water Used Efficiency) adalah
rasio antara hasil tanaman (Y) dengan sejumlah air yang digunakan untuk
evapotranspirasi (ET) yang dinyatakan dengan persamaan berikut :
WUE=
...............................................................(3)
Dimana : WUE = Water Used Efficiency
Y = Hasil kedelai (gram/pot)
ET = Evapotranspirasi (l)
17
2.10 Pengaruh Kekurangan Air
Penetrasi akar kedelai ke dalam tanah apabila tidak ada gangguan dapat mencapai
15-180 cm. Apabila air yang tersedia dari hujan terbatas, sebaiknya petani
menggunakan kedelai yang berumur genjah. Menurut Matson (1964) dalam Fagi
dan Tangkuman (1985) kedelai berumur genjah kurang tanggap terhadap
pengairan dibandingkan dengan yang berumur dalam. Selain itu, pengunaan
varietas yang berumur genjah akan mengurangi resiko kegagalan bila terjadi
kekeringan. Pengaruh kekurangan air pada setiap periode pertumbuhan
berpengaruh terhadap penurunan hasil, namun pengaruh yang paling besar adalah
kekurangan air pada waktu pengisian polong (Doss et al.,1942 dan Dusek et
al.,1974 dalam Fagi dan Tangkuman, 1985).
2.11 Periode Kritik Tanaman Kedelai
Kekurangan atau kelebihan air di media tumbuh kedelai akan mempengaruhi
pertumbuhan dan hasil kedelai. Periode kritik kedelai terhadap air dapat
ditentukan dengan menghadapkan tanaman pada kekeringan atau genangan sejak
awal pertumbuhan sampai pertumbuhan akhir. Kekeringan yang terjadi setelah
biji kedelai ditanam dapat menghambat perkecambahan. Hal yang sama terjadi
bila biji yang telah ditanam tergenang air, sebab genangan menghambat difusi
oksigen yang diperlukan untuk respirasi biji. Respirasi akar akan terganggu, yang
dalam jangka panjang dapat mematikan tanaman (Fagi dan Tangkuman, 1985).
18
2.12 Tanggapan Kedelai Terhadap Kekeringan
Kemampuan akar dari berbagai jenis tanaman dalam menyimpan air tanah pada
kisaran air tanah tersedia berbeda-beda. Menurut Mederski et. al. (1973) dalam
Fagi dan Tangkuman (1985) kandungan air tanah optimal bagi kedelai adalah
pada kisaran tegangan air 0,3-0,5 atm. Dalam keadaan status air tersebut, serapan
hara N, P, K, dan Ca berlangsung baik dan tanaman dapat memanfaatkan nitrogen
yang terfiksasi di bintil-bintil akar. Pertumbuhan tanaman kedelai terhambat bila
tanah lebih basah dari keadaan pada tegangan air 0,3 atm.
Tanaman mengalami kekeringan bila laju transmisi air tanah ke lapisan perakaran
tidak dapat menandingi laju evapotranspirasi. Pada kedelai, gejala ini mulai
nampak bila 60% air di lapisan perakaran telah terpakai (Mason, 1980 dalam Fagi
dan Tangkuman, 1985). Sebagai akibat dari kekeringan yang berkepanjangan,
turgiditas daun berkurang, evapotranspirasi terhambat dan fotosintesis terganggu,
pembentukan akar dan daun terhambat dan daun-daun di cabang-cabang baru
berguguran. Oleh sebab itu, terdapat hubungan erat antara status kandungan air
daun kedelai sebagai indikator kekeringan dengan kapasitas perakaran. Ditinjau
dari segi tanaman, maka kedelai dianggap mengalami kekeringan bila pada waktu
tertentu defisit air tanah telah 60% kapasitas perakaran, yang disebut sebagai hari
kering (stress day). Kekeringan yang terjadi pada periode pengisian polong sangat
menurunkan hasil kedelai (Fagi dan Tangkuman, 1985).
19
2.13 Waktu Pemberian Air Irigasi
Kedelai merupakan tanaman yang tidak tahan terhadap kekeringan. Air yang
memadai sangat diperlukan tanaman mulai stadia awal pertumbuhan sampai
periode pengisian polong. Secara umum stadium pertumbuhan kedelai yang
memerlukan ketersediaan air dalam keadaan kapasitas lapang (air tanah sedalam
20-30 cm) adalah saat perkecambahan (umur 0-5 HST), stadium awal vegetatif
(umur 15-20 HST), masa pembungaan (umur 35-60 HST), dan masa pengisian
polong (umur 55-65 HST) selanjutnya pada stadium polong tanaman harus
dikeringkan. Waktu pengairan tanaman kedelai sebaiknya pagi atau sore hari
(Rukmana dan Yuniarsih, 1996).
Waktu pemberian air pada tanaman atau penjadwalan irigasi berarti perencanaan
waktu dan jumlah air irigasi sesuai dengan kebutuhan air tanaman. Suplai air yang
terbatas dapat menurunkan produksi tanaman, sedangkan suplai air yang berlebih
selain dapat menurunkan produksi tanaman juga meningkatkan jumlah air irigasi
yang hilang dalam bentuk perkolasi. Penentuan jadwal air irigasi dapat didasarkan
atas kriteria waktu dan kriteria jumlah air irigasi. Kriteria waktuterbagi atas
beberapa macam, yaitu:
1. Fixed Interval : irigasi diaplikasikan pada selang waktu tetap tidak tergantung
keadaan air di daerah perakaran.
2. Allowable Depletion Amount : irigasi dilakukan apabila jumlah kadar air di
bawah kapasitas lapang yang telah ditentukan, telah habis atau kosong.
20
3. Allowable Daily Stress : irigasi dilakukan apabila evapotranspirasi aktual
menurun di bawah evapotranspirasi potensial.
4. Allowable Daily Yield Reduction :irigasi dilakukan apabila respon hasil aktual
(Ya) menurun di bawah persentase yang telah ditentukan dari hasil maksimum.
5. Allowable Fraction of Readily Available Water (RAW) : irigasi dilakukan
apabila pemakaian air di daerah perakaran melampaui batas RAW.
Sedangkan kriteria jumlah pemberian air irigasi terbagi atas :
1. Fixed Depth : jumlah air irigasi yang diberikan (setiap waktu) tetap.
2. Back to field capacity : air irigasi yang diberikan dalam usaha untuk menaikkan
kadar air tanah pada kondisi kapasitas lapang (Raes etal., 1987 dalam Islami dan
Utomo).
2. 14 Konsep Air Tanah Tersedia
Tanah mempunyai kemampuan untuk mengabsorbsi air yaitu yang dikenal dengan
istilah kapasitas lapang (field capacity) dan titik layu (wilting point), dan kapasitas
menyimpan air (water holding capacity). Air tanah tersedia sebenarnya dapat
berada dalam seluruh atau sebagian kisaran itu, tergantung pada sifat-sifat
tanaman (perakaran, kerapatan, kedalaman, dan laju pertumbuhan) dan juga
sangat tergantung pada keadaan mikroklimat yang ada. Kapasitas menyimpan air
(KPA) adalah jumlah air maksimum yang dapat disimpan oleh suatu tanah.
Keadaan ini dapat tercapai jika kita memberi air pada tanah sampai terjadi
kelebihan air, setelah kelebihan airnya dibuang. Pada keadaan ini semua pori terisi
air, karena itu kandungan air volume maksimum menggambarkan porositas total
21
tanah. Karena adanya gaya gravitasi, gerakan air tanah tetap berlangsung. Gerakan
ini semakin lama semakin lambat dan setelah 2-3 hari gerakan tersebut praktis
berhenti. Pada keadaan ini air tanah dalam keadaan kapasitas lapang (Islami dan
Utomo, 1995).
2.15 Cekaman Air pada Tanaman
Proses Terjadinya Cekaman Air
Cekaman air pada tanaman terjadi karena ketersediaan air dalam media tidak
cukup, transpirasi yang berlebihan atau kombinasi kedua faktor tersebut. Di
lapangan walaupun di dalam tanah air cukup tersedia, tanaman dapat mengalami
cekaman air. Hal ini terjadi jika kecepatan absorbsi tidak dapat mengimbangi
kehilangan air melalui proses transpirasi. Perbedaaan faktor yang mempengaruhi
kecepatan absorbsi dan transpirasi tidak selalu sama, sehingga jika kecepatan
absorbsi lebih rendah dari transpirasi tidak selalu sama, sehingga jika kecepatan
absorbsi lebih rendah dari transpirasi maka akan terjadi cekaman air. Jika
ketersediaan air di lapangan tidak dapat memenuhi kebutuhan air tanaman maka
evapotranspirasi aktual (ETa) akan turun hingga lebih kecil dibandinngkan
evapotranspirasi maksimum (ETm). Pada kondisi ini tanaman akan menderita
cekaman air (Islami dan Utomo, 1995).
Pengaruh Cekaman Air Terhadap Metabolisme Tanaman
Tanaman yang menderita cekaman air secara umum mempunyai ukuran yang
lebih kecil dibandingan dengan tanaman yang tumbuh normal. Cekaman air
22
mempengaruhi semua aspek pertumbuhan tanaman. Cekaman air menyebabkan
terjadinya modifikasi anatomi dan morfologi tanaman (Islami dan Utomo, 1995).
Cekaman air berpengaruh terhadap fase-fase selama pertumbuhan tanaman dan
dipengaruhi oleh beberapa faktor. Terdapat empat fase pertumbuhan yang
dipengaruhi cekaman air yaitu fase awal, fase vegetatif atau pertumbuhan, fase
generatif atau pembungaan dan fase pematangan buah.Resistensi tanaman
terhadap kekurangan air pada dasarnya semua tanaman pada tingkatan tertentu
mempunyai resistensi terhadap cekaman air. Menurut Kramer (1997) dalam
Islami dan Utomo (1995) tanaman resistensi terhadap cekaman air karena:
a. Protoplasmanya mempunyai toleransi dehidrasi, sehingga terjadinya
dehidrasi tidak menyebabkan kerusakan yang tetap.
b. Protoplasmanya mempunyai struktur atau ciri fisiologi yang dapat
menghindari atau menunda tingkatan pengeringan (desication)yang
mengakibatkan kematian.
Untuk menghindari atau menunda dehidrasi protoplasma mekanisme yang terjadi
adalah:
a. Meningkatkan kemampuan akar untuk mengabsorbsi air.
b. Mengurangi transpirasi
c. Penyesuaian waktu pertumbuhan
d. Peningkatan efisiensi pemakaian air
Beberapa pengamatan Kramer (1997) dalam Islami dan Utomo (1995)
menunjukkan bahwa beberapa tanaman yang diberi perlakuan kekurangan air
pada tingkatan ringan sampai sedang, setelah diairi lagi akan tumbuh lebih cepat
dibandingkan tanaman yang selalu mendapat air yang cukup.
23
2.16 Prinsip Irigasi Defisit
Irigasi defisit pada dasarnya tidak jauh berbeda dengan pemberian air secara
penuh. Menurut James (1988) dalam Rosadi et al. (2005), irigasi dapat dilakukan
dengan meminimumkan atau menekan tekanan (stres) yang direncanakan selama
satu periode tanam. Air yang cukup disediakan selama tahap pertumbuhan kritis
untuk memaksimalkan efisiensi penggunaan air. Tujuan dari irigasi defisit adalah
untuk meningkatkan efisiensi penggunaan air dan mengatur pembagian air agar
tanaman tidak mengalami cekaman air.
2.17 Hasil Tanaman dan Ketersediaan Air
Tanggapan hasil tanaman terhadap cekaman air dinyatakan sebagai faktor
tanggapan hasil (Ky). Menurut Islami dan Utomo (1995) nilai Ky diperoleh dari
persamaan berikut:
...............................................(4)
Dimana : Ky = faktor tanggapan hasil
Ya = hasil tanaman aktual (kg/ha)
Ym = hasil tanaman maksimum (kg/ha)
ETa = evapotranspirasi aktual (m/detik)
1-(Ya/Ym) = penurunan hasil relatif
1-(ETa/ETm) = penurunan evapotranspirasi relatif
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Tempat dan Waktu
Penelitian ini dilaksanakan dalam rumah plastik di Laboratorium Lapang Terpadu,
Fakultas Pertanian, Universitas Lampung dan analisis kadar air tanah dilakukan di
Laboratorium Rekasaya Sumber Daya Air dan Lahan (RSDAL) Jurusan Teknik
Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung. Waktu Penelitian
dilaksanakan pada bulan September 2017 sampai dengan Januari 2018.
3.2 Alat dan Bahan
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalahgreenhouse (rumah tanaman)
timbangan analitik, ember, oven, cawan, saringan 0,5 cm, kertas label, tisu,
meteran, penggaris, cangkul, ember penampung air, pompa air, pipa dan karung.
Sedangkan bahan yang digunakan adalah kedelai varietas wilis, tanah, air dan
pupuk Urea, SP 36, KCl, dan insektisida.
25
3.3 Metode Penelitian
Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap
(RAL) yang terdiri dari 5 perlakuan dan 4 ulangan.
Adapun perlakuan yang dilakukan yaitu :
DE1 = 1.0 x ETc, perlakuan DE1 sekaligus sebagai kontrol
DE2 = 0.8 x ETc, defisit ETc sebanyak 20 %
DE3 = 0.6 x ETc, defisit ETc sebanyak 40 %
DE4 = 0.4 x ETc, defisit ETc sebanyak 60 %
DE5 = 0.2 x ETc, defisit ETc sebanyak 80%
Pemberian air irigasi dilakukan sejak awal tanam, saat perkecambahan, stadium
vegetatif awal, vegetatif aktif diberikan irigasi sesuai dengan kapasitas lapang dan
irigasi dikembalikan sebagai ET (1,0 x ETc). Kemudian pada fase pembungaan
yaitu pada umur 35-60 HST, selama 2 minggu diterapkan kelima perlakuan
tersebut, tepatnya pada saat tanaman memasuki masa pembungaan atau
munculnya bunga. Kemudian pada fase pengisian polong perlakuan dikembalikan
dan diberikan air irigasi seperti perlakuan DE1 atau dikembalikan pada kondisi
kapasitas lapang, pada saat pemasakan polong atau dua minggu sebelum panen
irigasi dihentikan untuk mempercepat pemasakan buah dan pengeringan tanaman,
pemberian air irigasi dilakukan sesuai dengan Tabel 4.
26
Tabel 4.Perlakuan pemberian air irigasi
*Keterangan: untuk mengetahui besarnya air irigasi pada perlakuan DE1
Pengukuran evapotranspirasi acuan menggunakan tanaman rumput dengan cara
mengetahui jumlah kadar air tanah (KAT) melalui metode gravimetrik dengan
persamaan berikut :
................................................................................(5)
Dimana : JI = jumlah air irigasi (gram)
Wfc = berat wadah tanaman pada field capacity (gram)
Wi = berat wadah tanaman pada hari ke i (gram)
Metode gravimetrik digunakan untuk perlakuan DE1 dengan cara pemberian air
dikembalikan pada kondisi kapasitas lapang. Selanjutnya untuk perlakuan lainnya
dihitung dengan persamaan DE2 = ̅̅ ̅̅1 x 0,8, DE3 = ̅̅ ̅̅
1 x 0,6, DE4 = ̅̅ ̅̅1 x 0,4
dan DE5 = ̅̅ ̅̅1 x 0,2.
I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII
1-7 8-14 15-21 22-23 29-35 36-42 43-49 50-56 57-63 64-70 71-77 78-84
0
1.0 x ETc 0.4 x ETc
0.8 x ETc 1.0 x ETc 0
1.0 x ETc 0.2 x ETc 1.0 x ETc 0
1.0 x ETc 0.6 x ETc 1.0 x ETc
Irigasi penuh Irigasi penuh Tidak ada
irigasi
1.0 x ETc 0
1.0 x ETc 1.0 x ETc 1.0 x ETc 0
1.0 x ETc
Polong
Awal Aktif Polong
Fase Fase Fase Fase Pematangan
Fase PertumbuhanPertumbuhan
Pembungaan* Pengisian
DE1
DE2
DE3
DE4
DE5
Minggu Ke
Hari Ke
Perlakuan
27
3.4 Tata Letak Penelitian
Gambar 2.Tata Letak Percobaan
Tanaman
Acuan
Tanaman
Acuan
DE1U3
DE1U4
DE5U4
DE2U1
DE3U2
DE4U4
DE3U3
DE4U2
DE2U3
DE2U2
DE3U4
DE4U1
DE4U3
DE5U3
DE1U2
DE3U1
DE1U1
DE5U2
DE5U1
DE2U4
28
3.5 Langkah-langkah Penelitian
Adapun langkah-langkah penelitian dilakukan melalui tahapan-tahapan sebagai
berikut :
Mulai
Persiapan media tanam
Analisis sifat fisik tanah
Pengkondisian perlakuan irigasi
defisit
Penanaman benih kedelai
Pemeliharaan
Pengamatan dan pengukuran
Pemanenan
Analisis data
Selesai
Gambar 3. Diagram Alir Penelitian
29
3.5.1 Persiapan Media Tanam
Tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah jenis podzolik
merah kuning pada kedalaman (20-40 cm) yang berasal dari Laboratorium
Lapangan Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Awalnya tanah
dijemur selama 1 minggu atau sampai kering udara, lalu tanah dihaluskan
menggunakan saringanukuran0,5 cm dengan tujuan untuk menghilangkan
kotoran-kotoran seperti akar rumput, batu, dan lain-lain. Lalu tanah
dimasukkan ke dalam ember sebanyak 7 kg/ember.
Sampel tanah dianalisis kadar airnya yaitu dengan cara dioven pada suhu
105oC selama 2 x 24 jam. Metode yang digunakan dalam analisis kadar air
tanah adalah metode Gravimetrik dengan rumus sebagai berikut:
............................................................ (6)
Keterangan :
KAT = Kadar air tanah (%)
BKU = Berat kering udara (gram)
BK = Berat kering oven (gram)
Berdasarkan hasil analisis sifat fisika tanah di Balai Penelitian Tanah Bogor,
diperoleh data kapasitas lapang (pF 2,54) dan titik layu permanen (pF 4,2)
serta air tanah tersedia seperti pada Tabel 5.
30
Tabel 5.Analisis Sifat Fisika Tanah
3.5.2 Penanaman
Benih kedelai yang akan digunakan direndam terlebih dahulu ke dalam air selama
60 menit dengan tujuan untuk mendapatkan benih yang baik dan merangsang
percepatan pertumbuhan kotiledon. Kemudian benih ditanam dalam media tanah
yang telah tersedia sebanyak 5 butir /ember.
3.5.3 Pemberian Air Irigasi
Pemberian air irigasi dilakukan pada pagi hari dengan cara irigasi defisit dan
dikembalikan pada keadaan optimal yaitu pada kondisi kapasitas lapang masing-
masing perlakuan. Pemberian air irigasi selama fase vegetatif yaitu diberikan
perlakuan yang sama pada semua satuan percobaan. Pada fase pembungaan
selama dua minggu, dimulai perlakuan defisit irigasi DE1 (1.0 x ETc), DE2 (0.8 x
ETc), DE3 (0.6 x ETc), DE4 (0.4 x ETc), dan DE5 (0.2 x ETc). Penimbangan tetap
dilakukan untuk semua satuan percobaan, namun pemberian air irigasi dilakukan
Dalam Kadar Bulk Partikel Air
(cm) Air Density Density Tersedia
(%vol) (g/cc) (g/cc) pF1 pF2 pF2.54 pF4.2 (%)
1 U1 0-20 35,1 1,07 2,25 50,6 37,4 32,3 23,4 7,9
20-40 35,1 1,05 2,3 53,4 39,9 35,5 17,8 10,4
2 U2 0-20 34,7 1,12 2,32 50,5 37,7 33,6 20,7 9,9
20-40 37,6 1,14 2,36 50,9 38,8 24 18,7 11,1
Rataan 0-20 50,55 37,55 32.95 22,05 8,9
Rataan 20-40 52,15 39,35 29,75 18,25 10,75
Sumber : Balai Penelitian Tanah Bogor, 2013.
Kadar Air (% Volume)No Contoh
31
berdasarkan kapasitas lapang masing-masing perlakuan dan dikalikan dengan nilai
evapotranspirasi perlakuan DE1. Penyiraman dihentikan setelah tanaman
mencapai 2 minggu sebelum panen dengan tujuan untuk mempercepat proses
pengeringan produksi kedelai.
3.5.4 Pemeliharaan
Pemeliharaan tanaman meliputi pemupukan, penjarangan, pengendalian hama dan
gulma, dan kontrol lingkungan. Pemupukan dilakukan bersamaan dengan waktu
tanam. Pupuk yang digunakan adalah berupa pupuk urea, SP 36, KCL masing-
masing sebesar 75 kg/ha, 100kg/ha, dan 50 kg/ha. Pemberian pupuk berdasarkan
perhitungan dosis per tanaman dengan menggunakan standar acuan jarak tanam
25x25 cm. Pemupukan kedua dilakukan pada 30 hari setelah tanam (HST).
Penjarangan tanaman dilakukan7 hari setelah tanam (HST) dengan menyisakan
sebanyak dua tanaman per ember sehingga volume ruang tanah, kebutuhan hara
dan kebutuhan cahaya terpenuhi dengan baik. Pengendalian hama dilakukan
secara manual dengan membuang ulat, belalang dan kepik hitam menggunakan
tangan. Begitu juga dengan pengendalian gulma dilakukan dengan cara mencabut
gulma menggunakan tangan. Sementara kontrol lingkungan yang dilakukan yaitu
penyesuaian dengan iklim pada rumah plastik berupa kontrol suhu dan
kelembaban, serta penyinaran yang diperoleh tanaman agar pertumbuhan dapat
tumbuh dengan baik.
32
3.5.5 Pemanenan
Panen dilakukan pada saat diperkirakan lebih dari 95% polong berwarna coklat
sesuai parameter umur varietas tanaman yang digunakan (±82-85 hari) dan
terdapat perubahan pada warna polong.
3.5.6 Pengamatan dan Pengukuran
Pengamatan dan pengukuran dilakukan terhadap beberapa komponen
pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai yaitu :
1. Tinggi tanaman (cm), diukur dari permukaan tanah hingga bagian tertinggi
tanaman (titik tumbuh). Pengukuran menggunakan meteran dan dilakukan
setiap satu minggu sekali pada pagi hari selama fase vegetatif.
2. Jumlah daun (helai), dihitung semua daun per tanaman yang telah membuka
sempurna. Perhitungan dilakukan setiap satu minggu sekali pada pagi hari
selama fase vegetatif.
3. Jumlah bunga, dihitung dari mulai munculnya bunga. Perhitungan dilakukan
setiap hari pada saat fase pembungaan.
4. Jumlah polong, dihitung dari mulai keluarnya polong. Perhitungan dilakukan
setiap satu minggu sekali pada pagi hari selama fase generatif.
Pada saat panen pengukuran dilakukan terhadap:
1. Bobot brangkasan basah (gram), ditimbang seluruh bagian tanaman pada saat
panen.
33
2. Bobot biji kering panen (gram), ditimbang menggunakan timbangan analitik
saat panen.
3. Bobot brangkasan kering oven, dioven pada suhu 75 0C selama 2 x 24 jam.
4. Bobot biji kering oven, dioven pada suhu 75 0C selama 2 x 24 jam.
Selanjutnya pengolahan data pengamatan dan pengukuran harian
dilakukan terhadap faktor sebagai berikut :
1. Kebutuhan air irigasi rata-rata mingguan (ml)
2. Kebutuhan air irigasi total (ml)
3. Koefisen crop (Kc)
4. Persentase kandungan air tanah tersedia (KATT) harian(%)
5. Evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
6. Respon tanggapan hasil tanaman (Ky)
7. Produktivitas air kedelai (gr/l)
3.5.7 Analisis Data
Data yang diperoleh dianalisis sidik ragamnya dengan menggunakan uji F dan
dilanjutkan dengan menggunakan Uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf uji
1% dan 5% untuk membandingkan nilai tengah perlakuan.
V. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Kesimpulan berdasarkan hasil penelitian adalah
1. Perlakuan defisit evapotranspirasi pada fase pembungaan berpengaruh
terhadap produksi tanaman kedelai.
2. Perlakuan defisit evapotranspirasi yang paling optimal yaitu perlakuan
DE3 (0,6 x ETc) dengan produktivitas air sebesar 0,41 gram/liter dan hasil
produksi sebesar 11,77 gram/pot.
5.2 Saran
Penelitian mengenai pengaruh defisit evapotranspirasi pada fase pembungaan
disarankan untuk meneliti varietas tanaman kedelai yang lain dengan teknik
rekayasa pemberian air yang sama, agar diperoleh irigasi yang sesuai dan
menghasilkan produksi maksimum untuk berbagai varietas tanaman kedelai.
DAFTAR PUSTAKA
Adie, M. M dan Krisnawati, A. 2007. Biologi Tanaman Kedelai. Balitkabi.
Malang.
Badan Pusat Statistik. 2015. Data Perkembangan Luas Panen, Produksi dan
Produktivitas Kedelai Nasional dan Provinsi, 2000-2005. Jakarta.
http://www.bps.go.id. Diakses pada tanggal 3 Juli 2017.
Balai Penelitian Tanah. 2013. Hasil Analisis Contoh Fisika Tanah. Laboratorium
Ilmu Tanah. Bogor
Direktorat Jenderal Tanaman Pangan Kementerian Pertanian. 2013. Pedoman
Teknis Pengelolaan Produksi Kedelai. Kementan. Jakarta
Direktorat Jenderal Tanaman Pangan Kementerian Pertanian. 2017. Petunjuk
Teknis Pengelolaan Aneka Kacang dan Umbi . Kementan. Jakarta
Fagi, A.M dan Tangkuman, F. 1985. Pengelolaan Air untuk Pertanaman Kedelai.
Balai Penelitian Tanaman Pangan. Sukamandi. 138 hlm.
Irwan, A.W. 2006. Budidaya Tanaman Kedelai (Glycine max [L] Merrill)..
Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran. Jatinangor.
Islami, T dan Utomo, W.H. 1995. Hubungan Tanah, Air dan Tanaman. IKIP
Semarang Press. Semarang. 297 hlm.
Krisdiana, R.2013. Penyebaran Varietas Unggul Kedelai dan Dampaknya
terhadap Ekonomi Perdesaan. Jurnal Penelitian Tanaman Pangan.
Vol.33 (1)
Mapegau. 2006. Pengaruh Cekaman Air Terhadap Pertumbuhan dan Hasil
Tanaman Kedelai. Jurnal Ilmiah Pertanian Kultura. Vol. 41 (1) :43-48.
Nordby, D. 2004. Pocket Guide to Crop Development Illustrated Growth
Timelines for Corn, Sorghum, Soybean, and Wheat. University of Illinois
Extension. Chicago.
62
Rosadi, R.A.B. 2015. Dasar-Dasar Teknik Irigasi. Graha Ilmu. Bandar Lampung.
Rosadi, R.A.B. 2012. Defisit Irigasi. Universitas Lampung. Bandar Lampung. 102
hlm.
Rosadi, R.A.B., Afandi., Senge, M., Ito, K., dan Adomako, J. T. 2005. The
Effect of Water Deficit at Individual Growth Stages on the Yield and
Water Requirement of Soybean (Glycine max [L] Merr.).Journal of
Rainwater Catchment System. Vol. 11( 1) : 34-41.
Rosadi, R.A.B.,Senge, M., dan Ito, K. 2007. The Effect of Water Deficit in
Typecal Soil Types on the Yield and Water Requirement of Soybean
(Glycine max [L] Merr.) in Indonesia. Japan Agricultural Research
Quarterly (JARQ). Vol. 41 (1) : 47-52.
Rukmana, R dan Yuniarsih, Y. 1996. Kedelai Budidaya dan Pascapanen.
Kanisius. Yogyakarta. 92 hlm.
Slatyer, R.O. 1969. Physiological Significane of Internal Water Relations to Crop
Yield. Australian National University. Camberra City Australia