Laporan Praktikum Ekofisiologi Tanaman "Respon Pertumbuhan Tanaman Jagung Manis terhadap Cekaman Kekeringan"

LAPORAN PRAKTIKUM

EKOFISIOLOGI TANAMAN

RESPON PERTUMBUHAN TANAMAN JAGUNG MANIS TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN

Disusun oleh:

Aprian Aji Santoso          A2A015005

KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN TINGGI

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PROGRAM STUDI PASCASARJANA

PURWOKERTO

2016

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Jagung manis adalah sayuran yang disukai karena rasanya enak, kandungan karbohidrat, protein serta kandungan gula relatif tinggi tetapi kandungan lemaknya rendah. Jagung manis mempunyai rasa manis karena kadar gulanya 5-6 % yang lebih dari rasa jagung biasa dengan kadar gula 2-3 %. Tanaman jagung manis atau Sweet corn merupakan jenis jagung yang mempunyai prospek cerah dikembangkan Indonesia. Selain itu umur panen lebih pendek yaitu 60 – 70 hari setelah tanam sehingga sangat menguntungkan (Sirajuddin, 2010). Hasil jagung manis saat ini dikonsumsi dalam berbagai bentuk penyajian. Buah jagung manis sangat disukai dan biasanya disajikan dalam bentuk jagung rebus dan jagung bakar. Selain itu sering juga ditemui dalam bentuk gula jagung, susu jagung, dan perkedel.

Permintaan pasar terhadap jagung manis terus meningkat dan peluang pasar yang besar belum dapat sepenuhnya dimanfaatkan petani dan pengusaha Indonesia karena berbagai kendala. Perlu adanya peningkatan produktivitas dengan perluasan areal tanam ataupun dengan teknologi pembudidayaannya. Masalah lain dalam pembubidayaan tanaman jagung yakni kebutuhan air tanaman tersebut. Salah satu upaya peningkatan produktivitas guna mendukung program pengembangan tanaman jagung yakni dengan penyediaan air yang cukup untuk pertumbuhan tanaman (Ditjen Tanaman Pangan, 2005).

Kegiatan budidaya tanaman jagung di Indonesia hingga saat ini masih bergantung pada air hujan. Upaya untuk mengatasi masalah tersebut salah satunya dengan pengelolaan air secara optimal, yakni tepat waktu, tepat jumlah, dan tepat sasaran, sehingga efisien untuk peningkatan produktivitas tanaman (Muamar et al., 2012). Menurut Hamim (2004) kondisi iklim global yang tidak menentu mempengaruhi pertumbuhan dan menyebabkan penurunan produksi tumbuhan. Keadaan kekeringan yang berkepanjangan akan menurunkan produksi pertanian, sehingga menimbulkan kerawanan pangan.

Cekaman kekeringan menjadi salah satu kondisi yang rentan terhadap penurunan produksi pangan. Hal tersebut mengakibatkan masalah bagi tanaman pangan seperti jagung manis. Kondisi iklim Indonesia yang tidak menentu serta sekaman kekeringan yang tinggi merupakan salah satu factor abiotic yang sangat berpengaruh terhadap produktivitas jagung manis. Oleh sebab itu, perlu diketahui cara yang paling efektif untuk memanfaatkan kondisi air bagi tanaman jagung manis.

B. Tujuan

Tujuan praktikum kali ini adalah untuk mengetahui karakter morfo-fisiologis tanaman jagung manis yang toleran terhadap pemberian cekaman kekeringan air pada kondisi 25%, 50%, 75%, dan 100% kapasitas lapang.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Menurut Tim Karya Tani Mandiri et al. (2010), sistematika dari tanaman jagung manis dapat digolongkan sebagai berikut:

Kingdom           : Plantae

Divisio               : Spermatophyta

Sub Divisio       : Angiospermae

Klass                 : Monocotyledoneae

Ordo                  : Graminales

Famili                : Graminaceae

Genus                : Zea

Species              : Zea mays Saccharata Sturt

Tanaman jagung manis termasuk jenis tumbuhan semusim. Akar tanaman jagung manis dapat tumbuh dan berkembang dengan baik pada kondisi tanah yang sesuai untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Pada kondisi tanah yang subur dan gembur, jumlah akar tanaman jagung manis cukup banyak, sedangkan pada tanah yang kurang baik, akar yang tumbuh jumlahnya terbatas. (Tim Karya Tani Mandiri et al., 2010).

Biji jagung atau buah jagung terletak pada tongkol yang tersusun. Kemudian pada tongkol tersebut tersimpan biji-biji jagung yang menempel erat, sedangkan pada buah jagung terdapat rambut-rambut yang memanjang hingga keluar dari pembungkus buah jagung. Biji jagung memiliki bermacam-macam bentuk dan bervariasi. Biji jagung manis yang masih muda mempunyai ciri bercahaya dan bewarna jernih seperti kaca, sedangkan biji yang telah masak dan kering akan menjadi kriput dan berkerut. Tanaman jagung manis mempunyai daun cukup banyak, tingginya sedang, dengan warna biji kuning atau putih, bahwa jagung manis hampir mirip dengan jagung normal, hanya telah kehilangan kemampuan untuk menghasilkan pati dengan sempurna atau dengan kata lain tidak dapat mensientesis pati dengan efisien (Tim Karya Tani Mandiri et al.,2010).

Batang tanaman jagung manis bentuknya bulat silindris, tidak berlubang, dan terdiri dari beberapa ruas dan buku ruas, bahkan tanaman jagung manis dapat tumbuh membesar dengan diameter 2 cm sampai 3 cm. Pada buku ruas akan muncul tunas yang berkembang menjadi tongkol. Tinggi tanaman tanaman jagung manis sangat bervariasi. Meskipun tanaman jagung umumnya berketinggian antara 1 m sampai 3 m tergantung dari varietas (Tim Karya Tani Mandiri et al., 2010).

Daun jagung manis adalah daun sempurna jagung manis terdiri dari beberapa struktur yakni, tangkai daun, lidah daun, dan telinga daun. Tangkai daun merupakan pelepah yang berfungsi untuk membungkus batang tanaman jagung, sedangkan lidah daun terletak di atas pangkal batang, telinga daun bentuknya seperti pita yang tipis dan memanjang. Jumlah daun tiap tanaman bervariasi antara 8-48 helai, namun pada umumnya berkisar antara 12-18 helai, bergantung varietas dan umur tanaman (Tim Karya Tani Mandiri et al., 2010).

Bunga tanaman jagung manis bila dilihat dari sifat penyerbukannya termasuk kedalam tanaman yang menyerbuk silang. Tanaman ini bersifat monoecious, dimana bunga jantan dan betina terpisah pada bunga yang berbeda tapi masih dalam satu individu tanaman. Bunga jantan jagung berinduk malai, terdiri atas kumpulan bunga-bunga tinggal dan terletak pada ujung batang. Bunga betina keluar dari buku-buku berupa tongkol, tangkai putik pada bunga betina menyerupai rambut yang bercabang-cabang kecil. Bagian atas putik keluar dari tongkol untuk menangkap serbuk sari(Tim Karya Tani Mandiri et al., 2010).

Untuk memperoleh hasil yang maksimum tanaman juga membutuhkan air yang kontinyu. Curah hujan yang ideal sekitar 600 mm – 1200 mm per tahun yang terdistribusi rata selama musim tanam.Tanaman jagung manis sebagai daerah tropis dapat tumbuh subur dan memberikan hasil yang tinggi apabila tanaman dan pemeliharaan dilakukan dengan baik. Agar tumbuh dengan baik, tanaman jagung memerlukan temperatur rata-rata antara 21 – 30 ⁰C, pada daerah yang ketinggian sekitar 2200 m diatas permukaan laut (Tim Karya Tani Mandiri et al., 2010). Jagung manis tumbuh baik pada tanah dengan pH antara 5,6 sampai 7,5. Tanaman jagung manis dapat tumbuh diberbagai macam tanah, tanah lempung berdebu adalah yang paling baik bagi pertumbuhannya. Tanaman ini tanggap terhadap tingkat kesuburan tanah yang tinggi dan mempunyai kebutuhan air tinggi pula, tetapi peka terhadap penyakit (Tim Karya Tani Mandiri et al.,2010).

III. METODE PRAKTIKUM

A. Tempat dan Waktu

Praktikum dilaksanakan di Laboratorium dan Rumah Kaca Agroekologi Fakultas Pertanian Universitas Jenderal Soedirman Kelurahan Karangwangkal Kecamatan Purwokerto Utara Kabupaten Banyumas pada ketinggian tempat 110 m dpl, yang dilaksanakan pada bulan  Desember 2015 sampai Januari 2016.

B. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini meliputi benih jagung manis, pupuk N, P, K, dan pupuk organic padat. Alat yang digunakan yakni polybag, ember, kamera, timbangan, meteran dan ATK.

C. Rancangan Percobaan

Praktikum ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) non Faktorial. Perlakuan yang diberikan yakni 4 taraf kekeringan. Perlakuan diulang sebanyak 4 kali sehingga diperoleh 16 polibag. Perlakuan tersebut adalah:

K1 = 25% air kapasitas lapang

K2 = 50% air kapasitas lapang

K3 = 75% air kapasitas lapang

K4 = 100% air kapasitas lapang

D. Variabel Pengamatan

Pengamatan dilakukan hanya sampai fase akhir vegetatif atau fase awal generatif tanaman jagung manis. Variabel yang diamati yakni sebagai berikut:

a.         Tinggi tanaman

Tinggi tanaman diukur setiap 1 minggu sekali mulai dari 1 minggu setelah tanam sampai dengan berbunga, diukur dari permukaan tanah sampai dengan bagian tanaman tertinggi.

b.         Lingkar batang

Lingkar batang diukur setiap 1 minggu sekali mulai dari minggu ke-3 setelah tanam sampai dengan berbunga, diukur dengan cara melingkari batang bagian tengah tanaman.

c.         Luas daun

Luas daun diukur setiap 1 minggu sekali mulai dari minggu ke-1 setelah tanam sampai dengan berbunga, diukur dengan cara menghitung panjang dan lebar daun pada bagian tengah tanaman dengan koefisiensi 0,45.

d.        Jumlah daun

Jumlah daun diukur setiap 1 minggu sekali mulai dari minggu ke-1 setelah tanam sampai dengan berbunga, diukur dengan cara menghitung jumlah daun sempurna yang telah muncul.

e.         Morfologi Daun

Morfologi daun diukur setiap 1 minggu sekali mulai dari minggu ke-4 sampai dengan berbunga, diukur dengan menghitung jumlah daun yang menggulung.

f.          Umur berbunga

Umur berbunga diukur dengan cara mencatat waktu bunga muncul.

E. Analisis Data

Data hasil pengamatan akan dianalisis menggunakan uji F pada taraf kesalahan 5%, apabila terdapat perbedaan yang nyata maka dilanjutkan dengan analisis regresi.

F. Prosedur Kerja

1.         Tanah sebagai media tanam disiapkan, dimasukan dalam polybag sebanyak 16 buah dengan bobot 12 kg masing-masing polybag. Siram dengan air sesuai dengan perlakuan yang dicoba yaitu 25%, 50%, 75% hingga kapasitas lapang (100%).

2.         Penanaman dilakukan dengan membuat lubang tanam di polybag sebanyak 3 lubang tanam sedalam 2 cm, setiap lubang tanam diisi 1 benih jagung manis. Setelah tumbuh, dipilih satu tanaman saja yang pertumbuhannya paling baik untuk diamati.

3.         Pemupukan

Pupuk yang digunakan yaitu pupuk Urea, SP36, KCL dan pupuk organic padat. Pemupukan Urea dan SP36 dilakukan sebelum tanam dan pada saat 14 hari setelah tanam, sedangkan pemupukan KCl dilakukan hanya sekali pada saat tanam. Pemberian pupuk SP36 dengan cara disebar merata pada tanah sedangkan pemberian pupuk Urea, KCL dan pupuk organik dengan cara diletakan pada larikan.

4.        Penyulaman

Penyulaman bertujuan untuk mengganti benih yang tidak tumbuh/mati. Waktu penyulaman dilakukan 1 minggu setelah tanam. Bahan sulaman diambil dari tanaman cadangan yang sama pertumbuhanya.

5.        Penyiangan

Penyiangan dilakukan ketika gulma sudah mengganggu pertumbuhan tanaman. Penyiangan dilakukan dengan menggunakan cangkul.

6.        Pembumbunan

Pembumbunan adalah kegiatan menutup akar tanaman yang muncul kepermukaan tanah dengan tujuan membuat akar tanaman semakin kokoh sehingga tanaman tidak mudah roboh. Pembumbunan dilakukan bersamaan dengan penyiangan. Pembumbunan dilakukan dengan cara menggemburkan tanah menggunakan cangkul disekitar tajuk tanaman kemudian ditimbunkan pada pangkal batang tanaman.

7.        Pengendalian hama penyakit

Pengendalian hama dilakukan secara mekanik dengan mengambil dan mematikan hama atau membuangnya apabila ditemukan hama di sekitar pertanaman. Pengendalian terhadap penyakit dilakukan dengan cara membuang bagian tanaman yang terserang penyakit, agar tidak menular ke tanaman yang lain.

8.         Pemberian perlakuan cekaman kekeringan dilakukan mulai 20 HST sampai tanaman mulai berbunga. Pemberian air untuk cekaman kekeringan dilakukan setiap 2-3 hari sekali.

9.         Pengamatan dilakukan sesuai variabel yang diamati yaitu setiap 7 hari sekali

10.     Hasil pengamatan dicatat, kemudian data dianalisis.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

Respon tanaman jagung manis terhadap cekaman kekeringan pada variabel tinggi tanaman, jumlah daun, lingkar batang dan, luas daun selengkapnya disajikan pada Tabel 1. Hasil analisis pada Tabel 1 menunjukkan bahwa perlakuan cekaman kekeringan memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap variabel tinggi tanaman, jumlah daun, lingkar batang dan luas daun.

Tabel 1. Hasil analisis varian dari variabel pengamatan

No	Variabel	Perlakuan
1 2 3 4	Tinggi tanaman (cm) Jumlah daun (helai) Lingkar batang (cm) Luas daun (cm2)	sn sn sn sn

Keterangan: sn= berbeda sangat nyata pada uji F dengan taraf kesalahan 5%.

Benih jagung manis yang ditanam merupakan jenis jagung hibrida yang menghasilkan biji dengan rasa manis. Pemeliharaan tanaman dilakukan dengan melakukan penyiraman sesuai dengan perlakuan yang dicobakan untuk mendapatkan kadar lengas tanah sesuai dengan yang diharapkan. Selama percobaan ini tidak dilakukan pengamatan faktor cuaca dan faktor tanah yang digunakan. Pada akhir pengamatan tanaman mengalami gangguan serangan hama ulat yang pengendaliannya dilakukan secara kimiawi menggunakan insektisida organik.

Pengamatan pada umur 1 sampai 2 minggu setelah tanam (mst) belum menunjukkan adanya perbedaan pertumbuhan tanaman. Pengamatan pada 3 mst mulai menunjukkan adanya perbedaan pertumbuhan tanaman jagung manis, terutama mulai pada 5 mst dimana perlakuan cekaman kekurangan air mulai dilakukan. Gambar 1A menunjukkan bahwa pertumbuhan tanaman jagung manis dengan perlakuan pemberian air 25% dari kapasitas lapang mengalami cekaman kekurangan air yang terlihat dari morfologi lingkar batang dan tinggi tanaman yang lebih kecil dibandingkan dengan pertumbuhan jagung manis pada Gambar 1B yang merupakan pelrkauan pemberian air 100% kapasitas lapang.

 

Gambar 1. Pertumbuhan tanaman jagung manis pada perlakuan pemberian air 25% dari kapasitas lapang (A) dan, pertumbuhan tanaman jagung manis pada perlakuan pemberian air 100% kapasitas lapang (B).

Mulai dari awal pengamatan hingga akhir pengamatan, serangan hama lebih banyak terjadi dibanding dengan patogen. Hama yang menyerang yakni hama ulat (Gambar 2 A). Ulat menyerang dengan memakan daun tanaman jagung manis (Gambar 2 B).

Gambar 2. Jenis hama ulat yang menyerang daun tanaman jagung manis (A) dan, kerusakan akibat serangan ulat (B).

Pengendalian hama dilakukan dengan penyemprotan menggunakan biopestisida alami (Gambar 3) dengan menggunakan sprayer. Dosis yang digunakan sesuai petunjuk yang ada dikemasan.

Gambar 3. Jenis biopestisida yang digunakan untuk mengendalikan hama

Tinggi tanaman

Tinggi tanaman jagung manis yang diamati pada umur 6 minggu setelah tanam selengkapnya disajikan pada Tabel 2.

Tabel 2. Tinggi tanaman jagung manis umur 6 minggu setelah tanam setelah perlakuan cekaman kekeringan

No	Perlakuan	Tinggi Tanaman (cm)
1 2 3 4	K-25 K-50 K-75 K-100	89,20 128,48 164,08 187,53

Keterangan: K-25= perlakuan pemberian air 25% dari kapasitas lapang. K-50= perlakuan pemberian air 50% dari kapasitas lapang. K-75= perlakuan pemberian air 75% dari kapasitas lapang. K-100= perlakuan pemberian air 100% dari kapasitas lapang (kontrol).

Hasil analisis pada Tabel 2 menunjukkan bahwa perlakuan cekaman kekeringan menurunkan tinggi tanaman pada umur 6 minggu setelah tanam dibandingkan dengan kontrol (100% air kapasitas lapang). Tinggi tanaman tertinggi terdapat pada control atau perlakuan 100% air kapasitas lapang dengan tinggi tanaman 187,53 cm, dan tinggi tanaman terendah terdapat pada perlakuan 25% air dengan tinggi tanaman 89,20 cm. Hal tersebut diduga karena pada kondisi cekaman 25% dari kapasitas lapang tekanan turgor tanaman jagung manis rendah karena minimnya air yang tersedia sehingga proses pembelahan dan pemanjangan sel menjadi terhambat. Hasil tersebut sesuai dengan pernyataan Kramer (1983), bahwa proses pembelahan dan pembesaran sel hanya dapat terjadi pada tingkat turgiditas sel yang tinggi. Lebih lanjut Muller (1979) menjelaskan bahwa tekanan turgor adalah tekanan aktual yang dikeluarkan oleh protoplasma terhadap dinding sel, yang merupakan tekanan hidrostatis dan sangat ditentukan oleh banyaknya air yang terkandung dalam protoplasma dalam suatu waktu.

 

Gambar 4. Pengaruh cekaman kekeringan terhadap tinggi tanaman jagung manis

 

Gambar 5. Tinggi tanaman jagung manis pada pemberian air 25% dari kapasitas lapang (A) dan, tinggi tanaman jagung manis pada pemberian air 100% dari kapasitas lapang (B).

Gambar 4 menunjukkan bahwa semakin sedikit air yang tersedia dalam tanah bagi tanaman semakin meningkatkan tinggi tanaman, sedangkan gambar 5 menunjukkan morfologi tanaman dimana tanaman yang mengalami cekaman air sebesar 25% pertumbuhan tinggi tanaman lebih pendek (Gambar 5A) dibandingkan dengan tanaman yang diberi air 100% (Gambar 5B). Hasil tersebut sejalan dengan penelitian Mapegau (2006) yang menyatakan bahwa tinggi tanaman kedelai menurun secara nyata dengan meningkatnya cekaman kekurangan air. Cekaman air pada tingkat 60% menurunkan tinggi tanaman kedelai secara nyata. Salah satu akibat cekaman kekeringan pada tanaman yakni penghambatan pertumbuhan (Lisar et al., 2012). Menurut Gardner et al. (1991), kekurangan air akan mempengaruhi turgor sel sehingga akan mengurangi pengembangan sel, sintesis protein, dan sintesis dinding sel.

Jumlah daun

Jumlah daun jagung manis yang diamati pada umur 6 minggu setelah tanam selengkapnya disajikan pada Tabel 3.

Tabel 3. Jumlah daun jagung manis umur 6 minggu setelah tanam setelah perlakuan cekaman kekeringan

No	Perlakuan	Jumlah daun (helai)
1 2 3 4	K-25 K-50 K-75 K-100	7 8 9 9,5

Keterangan: K-25= perlakuan pemberian air 25% dari kapasitas lapang. K-50= perlakuan pemberian air 50% dari kapasitas lapang. K-75= perlakuan pemberian air 75% dari kapasitas lapang. K-100= perlakuan pemberian air 100% dari kapasitas lapang (kontrol).

Hasil analisis pada Tabel 3 menunjukkan bahwa perlakuan cekaman kekeringan menurunkan jumlah daun tanaman jagung manis. Perlakuan pemberian air 25%, 50%, dan 75% dari kapasitas lapang menurunkan jumlah daun jagung manis dibandingkan dengan kontrol 100% air kapasitas lapang. Hal tersebut diduga karena kekurangan air menyebabkan pertumbuhan tanaman terhambat, salah satunya yakni jumlah daun. Pada tahap pertumbuhan vegetatif, air digunakan oleh tanaman untuk pembelahan dan pembesaran sel yang terwujud dalam pertambahan tinggi tanaman, dan perbanyakan daun.

Berdasarkan faktor genetiknya, daya adaptasi tumbuhan terhadap cekaman lingkungan berbeda-beda. Sukarman et al. (2000) melaporkan bahwa Vicia faba yang diberi perlakuan cekaman kekeringan akan menunjukkan respon fisiologis daun yaitu menutupnya stomata, menurunnya jumlah dan luas daun. Pengaruh cekaman air terhadap pertumbuhan tanaman tergantung pada tingkat cekaman yang dialami dan jenis atau kultivar yang ditanam. Pengaruh awal dari tanaman yang mendapat cekaman air adalah terjadinya hambatan terhadap pembukaan stomata daun yang kemudian berpengaruh besar terhadap proses fisiologis dan metabolisme dalam tanaman (Penny-Packer, et al., 1990).

Gambar 6. Pengaruh cekaman kekeringan terhadap jumlah daun tanaman jagung manis

Semakin besar cekaman kekeringan yang dialami oleh tanaman pada masa pertumbuhannya menyebabkan laju pertambahan daunnya menjadi lebih kecil. Tanaman yang diberi perlakuan K4 (100% kapasitas lapangan) memiliki jumlah daun yang terbanyak dan laju pertambahan daun yang lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman yang mendapat air melalui perlakuan K3 (75% kapasitas lapangan), K2 (50% kapasitas lapangan), dan K1 (25% kapasitas lapangan). Cekaman kekeringan merupakan keadaan dimana kadar air tanah berada pada kondisi yang minimum untuk pertumbuhan dan produksi tanaman. Gardner et al., (1991) menyatakan bahwa pada stadium pertumbuhan vegetatif, cekaman kekeringan dapat mengurangi pertumbuhan tinggi tanaman, pembentukan daun, dan pertambahan luas daun.

Lingkar batang

Lingkar batang jagung manis yang diamati pada umur 6 minggu setelah tanam selengkapnya disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4. Lingkar batang tanaman jagung manis umur 6 minggu setelah tanam setelah perlakuan cekaman kekeringan

No	Perlakuan	Lingkar batang (cm)
1 2 3 4	K-25 K-50 K-75 K-100	2,73 3,15 3,50 4,30

Keterangan: K-25= perlakuan pemberian air 25% dari kapasitas lapang. K-50= perlakuan pemberian air 50% dari kapasitas lapang. K-75= perlakuan pemberian air 75% dari kapasitas lapang. K-100= perlakuan pemberian air 100% dari kapasitas lapang (kontrol).

Hasil analisis pada Tabel 4 menunjukkan bahwa perlakuan pemberian air 25%, 50%, dan 75% dari kapasitas lapang menurunkan lingkar batang jagung manis dibandingkan dengan kontrol 100% air kapasitas lapang. Hal tersebut diduga karena air yang kurang tersedia bagi tanaman menyebabkan menurunnya laju fotosintesis yang berakibat pada sedikitnya asimilat yang tersebar keseluruh bagian tanaman. Kramer (1983) mengatakan bahwa sebelum berakibat pada penurunan fotosintesis, cekaman kekeringan terlebih dahulu mempengaruhi daya hantar stomata, yaitu kemampuan stomata melewatkan gas (terutama uap air) dan CO2. Pada kondisi tercekam kekeringan, stomata akan menutup karena adanya akumulasi penimbunan asam absisat (ABA) serta akibat adanya interaksi dengan suhu yang tinggi. Gambar 7 menunjukkan bahwa semakin sedikit air yang diberikan semakin menurunkan lingkar batang tanaman jagung manis.

 

Gambar 7. Pengaruh cekaman kekeringan terhadap lingkar batang tanaman jagung manis

Luas daun

Luas daun tanaman jagung manis yang diamati pada umur 6 minggu setelah tanam selengkapnya disajikan pada Tabel 5.

Tabel 5. Luas daun tanaman jagung manis umur 6 minggu setelah tanam setelah perlakuan cekaman kekeringan

No	Perlakuan	Luas Daun (cm2)
1 2 3 4	K-25 K-50 K-75 K-100	55,92 86,63 130,16 195,17

Keterangan: K-25= perlakuan pemberian air 25% dari kapasitas lapang. K-50= perlakuan pemberian air 50% dari kapasitas lapang. K-75= perlakuan pemberian air 75% dari kapasitas lapang. K-100= perlakuan pemberian air 100% dari kapasitas lapang (kontrol).

Hasil analisis pada Tabel 5 menunjukkan bahwa perlakuan pemberian air 25%, 50%, dan 75% dari kapasitas lapang menurunkan luas daun jagung manis dibandingkan dengan kontrol 100% air kapasitas lapang. Hal tersebut diduga karena turgiditas sel-sel tanaman menurun bahkan hilang sehingga luas daun tanaman yang mendapat perlakuan cekaman air 25%, 50%, dan 75% memiliki luas daun lebih kecil dibandingkan dengan luas daun tanaman jagung manis yang mendapat perlakuan 100%. Hasil tersebut sejalan dengan penelitian Mapegau (2006) yang menyatakan bahwa luas daun kedelai menurun secara nyata dengan meningkatnya cekaman kekurangan air. Cekaman air pada tingkat 60% menurunkan luas daun tanaman kedelai secara nyata. Sukarman et al. (2000) melaporkan bahwa Vicia faba yang diberi perlakuan cekaman kekeringan akan menunjukkan respon fisiologis daun yaitu menutupnya stomata, menurunnya jumlah dan luas daun.

 

Gambar 7. Pengaruh cekaman kekeringan terhadap luas daun tanaman jagung manis

Gambar 7 menunjukkan bahwa semakin rendah air yang tersedia di tanah semakin menurunkan luas daun tanaman jagung manis. Menurut Tso (1972) tanaman membutuhkan cukup air untuk mempertahankan turgor dan perluasan daun. Turgor adalah penentu utama pertumbuhan, perluasan daun. Turgor adalah penentu utama pertumbuhan, perluasan daun dan berbagai aspek metabolisme tanaman. Penutupan dan pembukaan stomata banyak dikendalikan oleh tersedianya air.

Hilangnya turgiditas akan menghentikan pertumbuhan sel (penggandaan dan pembesaran) dan mengakibatkan terhambatnya penambahan luas daun (Islami dan Utomo, 1995). Vergara (1995) mengatakan bahwa laju penurunan luas daun secara nyata merupakan salah satu mekanisme penyesuaian morfologi karena dapat mengurangi kehilangan air lewat transpirasi, sehingga daun terutama bagian muda tidak mengalami kerusakan. Sedangkan Barlow dan Boersma (1976) mengatakan bahwa kepekaan penurunan luas daun terhadap kondisi kekeringan terjadi karena penurunan tekanan turgor sel daun akibat terjadinya penurunan kadar air daun. Hal ini apabila berlanjut akan menghambat penyerapan CO2 oleh stomata, sehingga mengakibatkan laju fotosintesis menjadi turun. Penurunan luas daun yang lebih awal pada padi gogo bila dihadapkan pada kondisi kekeringan merupakan salah satu kemampuan tanaman untuk mempertahankan potensial air sel tetap tinggi selaras dengan semakin meningkatnya cekaman kekeringan, sehingga turgor sel tetap tinggi dengan cara mengurangi kehilangan air.

Umur berbunga

Pengamatan sampai dengan umur tanaman 7 minggu setelah tanam menunjukkan bahwa tanaman dengan perlakuan 100% air berbunga lebih awal dibanding perlakuan 25%, 50%, dan 75%. Hal tersebut diduga karena pada tanaman yang kekurangan air merespon dengan cara mengurangi aktivitas metabolism biokimiawi sehingga menghambat umur berbunga tanaman jagung manis.  Purwono dan Hartono (2005) mengatakan bahwa jagung membutuhkan air yang cukup banyak terutama pada saat pertumbuhan awal, pembungaan dan saat pengisian biji. Kekurangan air pada stadium tersebut akan menyebabkan hasil yang menurun. Tanggapan pertumbuhan dan hasil tanaman terhadap cekaman air tergantung pada besarnya cekaman air dan periode pertumbuhan terjadinya cekaman air (Doorenbos dan Kasam, 1979).

Morfologi daun

Pengamatan terhadap morfologi daun terutama variabel pengguungan daun menunjukkan bahwa tanaman dengan perlakuan cekaman kekeringan 25% dari kapasitas lapang mengalami penggulungan daun tercepat dibandingkan dengan perlakuan lain.

Tanaman mempunyai mekanisme untuk mengkompensasi dengan pengaruh cekaman yang merusak pada skala waktu yang berbeda, tergantung pada proses fisiologi yang dipengaruhi dan sifat cekaman. Menurut Haryati (2008) kekurangan air akan mengganggu aktivitas fisiologis maupun morfologis, sehingga mengakibatkan terhentinya pertumbuhan. Penggulungan daun dapat memperkecil luas permukaan daun yang terpapar pada sinar matahari, sehingga mengurangi laju transpirasi pada tanaman. Berkurangnya laju transpirasi akan membantu tanaman untuk bisa bertahan dalam jangka waktu tertentu pada saat berkurangnya ketersediaan air di lingkungan. Gejala layu pada daun atau terjadinya dehidrasi pada daun menunjukkan adanya kekurangan air pada tanaman (Adisyahputra et al., 2011).

Kekurangan air di daun menyebabkan sel-sel penjaga (guard cells) kehilangan turgor sebagai mekanisme kontrol sederhana untuk memperlambat transpirasi dengan menutup stomata. Pertambahan ukuran sel merupakan proses yang bergantung pada turgor sehingga menghambat pertumbuhan daun muda dan memperlambat perluasan permukaan daun (Campbell et al., 2012). Pengurangan kehilangan air dapat dilakukan dengan cara penggulungan daun, penutupan stomata, penurunan potensial air daun (Adisyahputra et al., 2011), pengurangan luas daun, percepatan pengguguran daun yang selanjutnya akan mengurangi total fotosintesis dan produksi biomassa (Bouman dan Tuong 2001). Daun yang menggulung menyebabkan luas permukaan daun yang tak terlindung menjadi lebih kecil sehingga transpirasi menurun. Penggulungan daun mengakibatkan penurunan indeks luas daun dan tingkat penerimaan cahaya yang selanjutnya akan menurunkan laju fotosintesis (Campbell et al., 2012).

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. Simpulan

Berdasarkan hasil praktikum yang telah dilakukan, dapat disimpukan bahwa:

1.        Perlakuan cekaman kekeringan kurang dari 100% kapasitas lapang menurunkan pertumbuhan tanaman jagung manis.

2.        Perlakuan cekaman kekeringan 25%, 50%, dan 75% menurunkan tinggi tanaman, jumlah daun, lingkar batang, luas daun.

3.        Perlakuan cekaman kekeringan 25%, 50%, dan 75% menunda umur berbunga tanaman jagung manis

4.        Perlakuan cekaman kekeringan 25% menyebabkan penggulungan daun.

B. Saran

Perlu dilakukan pengkajian lebih lanjut untuk mengetahui mekanisme fisiologi tanaman yang mengalami cekaman kekurangan air.

DAFTAR PUSTAKA

Untuk permohonan daftar pustaka acuan, silahkan hubungi penulis di e-mail aprisantoz@gmail.com.