Jurnal KOMUniKASI PENELITIAN Volume 17 (6) 2005
Charloq Hot Setiado
ANALISIS STRES AIR TERHADAP PERTUMBUHAN BIBIT KARET UNGGUL (Hevea brasiliensis Muell. Arg) (Water Stress Analysis on the Growth of the Excellent Rubber Varieties)
1)
2)
Charloq1) Hot Setiado2)
Staf pengajar PS Agronomi, jurusan BDP FP USU Medan Staf pengajar PS Pemuliaan Tanaman, jurusan BDP FP USU Medan
Abstract The research was conducted at the Seed Technology Laboratory. Faculty of Agriculture, North Sumatera University Medan, since May 2005 to August 2005. The aim of the research was to know the change of growth and water status of the seedling of clone PB 260 and RRIM 712 on the water stress condition. Randomized Block Design was used with 2 factors (water stress condition and clone) and 5 replications. Result showed that the water stress condition significantly affected the leaf water potential, osmotic pressure, turgid pressure, relative leaf water content, root volume, fresh weight of root, dry weight of root. Keywords: Water stress, Rubber
A. PENDAHULUAN Dewasa ini luas areal tanaman karet mencapai 3,04 juta hektar, di mana 83,4% (2,54 juta hektar) adalah karet rakyat. Akan tetapi karena 80% tanaman karet Indonesia terdiri dari kebun-kebun karet rakyat yang umumnya berupa kebunkebun tanaman tua dan bibit-bibit tidak unggul, maka produktivitas tanaman karet Indonesia sangat rendah, hanya sekitar 300 - 400 kg karet kering per hektar per tahun (Setyamidjaja, 1993). Salah satu upaya untuk meningkatkan hasil adalah dengan menanam klon-klon unggul yang berpotensi hasil tinggi. Klon-klon ini umumnya diperbanyak dengan cara okulasi. Sejalan dengan pembangunan perkebunan karet yang semakin luas, maka penyediaan bahan tanaman merupakan masalah penting yang perlu mendapat perhatian (Karyudi dan Sunarwidi,1988). Produktivitas dan mutu hasil adalah proses fisik tanaman yang sepenuhnya dikendalikan oleh faktor genetis (jenis klon). Karena itu tindakan pengelolaan tanaman merealisasikan potensi hasil dan mutu dari setiap jenis bahan tanaman yang digunakan. Maka usaha pemuliaan tanaman senantiasa ditujukan untuk menentukan atau menciptakan klon unggul
yang lebih produktif dan bermutu baik. Timbulnya serangan penyakit daun Colletotrichum di beberapa lokasi peremajaan dan penanaman baru di Sumatera dan Kalimantan pada klon GT-1 tetapi tidak terjadi pada klon PR 261 dan PB 260 yang ditanam berdampingan adalah bukti nyata betapa besar peran klon dalam pengendalian lingkungan yang berdampak terhadap penghematan biaya pemeliharaan (Azwar, 1993). Hasil penelitian Karyudi (2001), klon-klon yang mempunyai osmoregulasi tinggi, mampu mempertahankan tekanan turgor (P) dan kandungan relatif air daun (ς) pada saat terjadi stres air. Klon-klon yang kehilangan turgornya dicapai pada potensial air daun yang lebih rendah diperkirakan lebih tahan terhadap kekeringan. Banyak penelitian mengenai pengaruh kekurangan air terhadap tanaman telah dilakukan pada jaringan tanaman yang dipotong atau pada tanaman yang ditanam dalam pot-pot dengan volume tanah terbatas. Makin bertambah bukti bahwa tanaman yang ditanam dalam pot mempunyai respons yang berbeda terhadap kekurangan air daripada tanaman dalam kondisi lapang. Kerapatan perakaran tampaknya tinggi di seluruh volume tanah, pengambilan air dari seluruh profil tanah
52
Charloq Hot Setiado seragam dan daur kekeringan relatif cepat (Gardner dkk, 1985). Beberapa spesies tanaman mempertahankan status airnya dengan memperpanjang akar. Ini merupakan gejala alam di mana bertambahnya panjang akar karena adanya stres air. Bertambahnya bobot segar akar mengindikasikan kerapatan akar tinggi di dalam tanah atau karena sistem perakaran yang dalam karena adanya stres. Variasi dalam pertumbuhan satu ciri untuk menentukan ketahanan spesies dalam kondisi kekeringan. Untuk menjaga potensial air yang tinggi, terutama dalam kondisi kekeringan, tanaman tidak hanya menjaga pengambilan air melalui akar tetapi juga memperlambat aliran air dari akar ke daun. Hal tersebut dapat dicapai dengan menambah diameter pembuluh xylem atau menambah jumlah pembuluh xylem. Potensial air yang paling rendah pada tanaman berada pada sel-sel mesofil daun, karena bagian-bagian xylem selalu dari daun menuju akar, potensial air rendah di dalam sel-sel mesofil menggambarkan air naik ke atas melalui xylem. Sebenarnya transpirasi tanaman yang cepat mempunyai tekanan negatif, potensial air juga menjadi lebih negatif (Barden dkk, 1987). Konsep dari potensial air memiliki 2 kegunaan yang prinsipil. Pertama, potensial air mengatur banyaknya air yang mengalir melalui membran sel. Secara spesifik, perbedaan potensial air (∆ψ) yang melalui sebuah membran menyebabkan terjadinya pengangkutan air secara osmosis. Dengan beberapa batasan penting, perbedaan potensial air menyebabkan pergerakan air melalui jaringan-jaringan multiselular. yang sama pentingnya dari Kedua, penggunaan potensial air adalah sebagai pengukuran status air dari sebuah tanaman. Defisit air menyebabkan gangguan pada petumbuhan dan fotosintesis, dan rangkaian fisiologis yang disebabkannya. Proses yang paling dipengaruhi oleh defisit air adalah pertumbuhan sel. Kondisi stres air yang berat menyebabkan terhambatnya
53
Jurnal KOMUniKASI PENELITIAN Volume 17 (6) 2005 fotosintesis. Potensial air merupakan suatu ukuran basah atau keringnya suatu tanaman dan suatu indeks relatif dari kondisi stres air yang sedang dialami (Taiz dan Zieger, 1991). Perubahan kandungan relatif daun pada saat terjadi kekeringan menunjukkan perubahan volume sel atau kehilangan air dari jaringan tanaman. Klon yang cepat mengalami penurunan kandungan relatif air daun menunjukan tingkat kecepatan terjadinya stres air (Karyudi, 2001). Defisit air juga mengurangi pertumbuhan dan mempengaruhi pengambilan nutrisi dari dalam tanah karena buruknya aktivitas akar. Berkurangnya pertumbuhan juga berhubungan dengan tekanan osmotik di dalam sel tanaman. Rendahnya potensial air di dalam tanah harus diimbangi dengan tekanan osmotik yang rendah pada sel tanaman untuk menjaga tekanan turgor (Ramulu, 1998). Tanaman karet di Indonesia umumnya ditanam pada daerah beriklim basah. Persaingan penggunaan lahan pada daerah ini terus meningkat, sehingga ketersediaan lahan untuk tanaman karet dari waktu ke waktu semakin terbatas. Di samping itu serangan penyakit gugur daun (Colletotrichum gloesporoides) dan jamur akar putih pada lahan beriklim basah sangat tinggi yang menyebabkan rendahnya pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Untuk mengurangi tekanan persaingan penggunaan lahan dan risiko serangan penyakit gugur daun pada daerah beriklim basah, kemungkinan pengembangan karet pada daerah beriklim kering perlu diteliti. Pengembangan karet pada daerah ini mungkin memerlukan teknologi yang berbeda dengan teknologi yang selama ini diteliti untuk lahan beriklim basah. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perubahan pertumbuhan dan status air bibit karet klon unggul pada kondisi stres air.
Jurnal KOMUniKASI PENELITIAN Volume 17 (6) 2005
Charloq Hot Setiado Hasil penelitian diharapkan dapat meningkatkan minat perkebunan karet untuk bertanam karet pada daerah beriklim kering, sehingga dapat meningkatkan produksi lateks. B. METODOLOGI
Rancangan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial dengan dua faktor yaitu: klon karet (K1: PB 260 dan K2: RRIM 712) dan kondisi stres air (A1: 100% kapasitas lapang, A2: 50% kapasitas lapang, dan A3: tanpa penyiraman). Parameter yang diamati meliputi: tinggi tanaman, diameter tunas, luas daun, potensial air daun (∆ψ), tekanan osmotik, tekanan turgor (P), kandungan relatif air daun (ς), volume akar, bobot segar akar, bobot kering akar, bobot segar batang, bobot kering batang.
Dari data hasil analisis secara statistik, perlakuan kondisi stres air berpengaruh nyata untuk parameter potensial air daun, tekanan osmotik, tekanan turgor, kandungan relatif air daun, volume akar, bobot segar akar, bobot kering akar, bobot segar batang, bobot kering batang, dan belum berpengaruh nyata pada parameter tinggi tunas, diameter tunas, dan luas daun. Perbedaan klon yang diuji berpengaruh nyata terhadap parameter potensial air daun dan tekanan osmotik. Interaksi antara perlakuan kondisi stres air dan klon belum berpengaruh nyata untuk semua parameter. Tabel 1. Rataan Potensial Air Daun 10 Hari Setelah Perlakuan
Rataan A
A2 -2.56 -2.60 2.58b
A3 -3.83 -2.77 3.30c
A1 -1.73 -1.62 1.68a
A2 -3.00 -2.89 -2.94b
Rataan K -2.95a -2.51b
A3 -4.12 -3.01 3.57c
-2.73
Tabel 3. Rataan Kandungan Relatif Air Daun Umur 10 HSP K/A
A1
A2
A3
Rataan K
K1
85.76
78.26
69.85
77.96
K2
87.29
79.40
65.48
77.39
Rataan A
86.52a
78.83b
67.67c
77.67
Tabel 4. Rataan Volume Akar Umur 14 Hari Setelah Perlakuan K/A
A1
A2
A3
Rataan K
K1
6.42
6.74
6.76
6.64
K2
6.43
6.45
6.77
6.55
Rataan A
6.43b
6.60a
6.76a
6.59
Tabel 5. Rataan Bobot Segar Akar Umur 14 Hari Setelah Perlakuan
C. HASIL DAN PEMBAHASAN
A1 -1.04 -1.09 1.07a
K/A K1 K2 Rataan A
Penelitian dilaksanakan di laboratorium Teknologi Benih Fakultas Pertanian USU selama 4 bulan (Mei 2005 – Agustus 2005).
K/A K1 K2
Tabel 2. Rataan Tekanan Osmotik Umur 10 Hari Setelah Perlakuan
A1
A2
A3
Rataan K
K1
14.14
29.59
51.82
31.85
K2
44.94
28.25
11.57
28.25
Rataan A
29.54c
28.92b
31.70a
30.05
Tabel 6. Rataan Bobot Kering Akar Umur 14 Hari Setelah Perlakuan K/A
A1
A2
A3
Rataan K
K1
8.40
7.74
12.50
9.55
K2
10.28
8.01
6.88
8.39
Rataan A
9.34c
7.87b
9.69a
8.97
Umur
Rataan K -2.48 -2.15 -2.31
K/A
Tabel 7. Rataan Bobot Segar Batang Umur 14 Hari Setelah Perlakuan K/A
A1
A2
A3
Rataan K
K1
27.68
24.49
17.04
23.07
K2
30.00
21.95
13.85
21.93
54
Jurnal KOMUniKASI PENELITIAN Volume 17 (6) 2005
Charloq Hot Setiado Rataan A
28.84a
23.22b
15.45c
22.50
Tabel 8. Rataan Bobot Kering Batang Umur 14 Hari Setelah Perlakuan K/A
A1
A2
A3
Rataan K
K1
13.17
10.35
8.87
10.80
K2
12.27
8.13
7.67
9.36
Rataan A
12.72a
9.24b
8.27b
10.08
Pengaruh Perlakuan Kondisi Stres Air terhadap Perubahan Pertumbuhan Bibit Karet Klon PB 260 dan RRIM 712 Perlakuan kondisi stres air berpengaruh nyata terhadap parameter volume akar, bobot segar akar, bobot kering akar. Perlakuan A3 (0%, tanpa penyiraman) meningkatkan ketiga parameter tersebut. Diduga hal ini disebabkan adanya respons tanaman untuk beradaptasi dengan lingkungan untuk kelangsungan hidupnya. Tanaman yang mengalami kondisi stres air akan terus memerlukan air sehingga akar giat tumbuh jauh ke dalam tanah untuk mencari sumber air. Sehingga tanaman yang berada dalam kondisi stres air relatif memiliki akar yang lebih panjang. Hal ini didukung oleh Ramulu (1998) bahwa bertambahnya bobot segar akar mengindikasikan kerapatan akar tinggi di dalam tanah atau karena sistem perakaran yang dalam karena adanya stres. Perlakuan stres air berpengaruh nyata terhadap bobot segar batang dan bobot kering batang di mana perlakuan stres air menurunkan kedua parameter. Diduga hal ini disebabkan akibat menurunnya volume sel tanaman. Pengaruh Perlakuan Kondisi Stres Air terhadap Status Air Bibit Karet Klon PB 260 dan RRIM 712 Dari hasil analisis data diperoleh bahwa pemberian kondisi stres air berpengaruh nyata terhadap potensial air daun, tekanan osmotik, tekanan turgor, dan kandungan relatif air daun. Diduga hal ini disebabkan air yang merupakan elemen penting dari pertumbuhan tanaman dan merupakan
55
media pelarut dari unsur-unsur yang penting bagi tanaman mengalami defisit dari jumlah yang seharusnya digunakan untuk metabolisme tanaman. Seperti yang dikemukakan Fitter dan Hay (1981) bahwa tanaman yang berfotosintesis, air akan cenderung ditarik dari sel-sel daun dengan menghasilkan reduksi tekanan turgor sel dan potensial air sel. Tekanan turgor yang stabil akan memungkinkan tanaman untuk berfotosintesis, karena fotosintesis dapat berlangsung apabila stomata tetap terbuka. Stomata akan tetap terbuka apabila tekanan turgor meningkat. Sesuai dengan pernyataan Lakitan (1993) bahwa stomata akan membuka jika tekanan turgor kedua sel penjaga meningkat yang disebabkan oleh masuknya air. Pergerakan air dari satu sel ke sel lain akan selalu dari sel yang mempunyai potensial air yang lebih tinggi ke potensial air yang lebih rendah yang tergantung dari jumlah bahan yang terlarut. D. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Ketiga taraf perlakuan stres air yang diberikan belum berpengaruh nyata terhadap perubahan pertumbuhan bibit karet dari kedua klon yang diuji, Hal ini disebabkan tanaman berada pada periode istirahat. 2. Klon PB 260 lebih dapat menjaga status air dengan menurunkan tekanan osmotik untuk mempertahankan tekanan turgor. Saran Disarankan untuk dilakukan penelitian lebih lanjut dengan menanam klon PB 260 pada daerah beriklim kering untuk mengetahui ketahanan klon tersebut terhadap kekeringan di lapangan.
Charloq Hot Setiado E. DAFTAR PUSTAKA Azwar, R., 1993, Strategi Pengembangan Klon Karet Unggul Guna Peningkatan Produktivitas dan Stabilitas Lingkungan Perkebunan, Warta Perkebunan, Pusat Penelitian Karet Sungai Putih, Sumatera Utara. Barden, J. A., Halfacre, R. G., Parish, D.J., 1987, Plant Sience, Mc Graw Hill.Inc, USA. Gardner, F. P., 1985, Fisiologi Tanaman Budidaya. Diterjemahkan oleh Herawati Susilo, UI Press, Jakarta. Karyudi, 2001, Osmoregulasi, Tanaman Karet sebagai Respons terhadap Cekaman Air, Jurnal Penelitian Karet, Sungai Putih, Sumatera Utara.
Jurnal KOMUniKASI PENELITIAN Volume 17 (6) 2005 Karyudi dan Sunarwidi, 1988, Perbaikan Beberapa Teknik dalam Pembibitan Karet, Warta Perkebunan, Medan. Ramulu, U. S. S., 1998, Management of Water Resources in Agriculture, New Age International Limited Publishers, New Delhi. Setyamidjaja, D., 1995, Karet, Budidaya dan Pengolahan, Kanisius, Jakarta. Syamsulbahri, 1985, Bercocok Tanam Tanaman Perkebunan Tahunan, Gadjah Mada, Yogyakarta. Taiz, L. and Zieger, E., 1991, Plant Physiology. The Benjamin Cummings Publishing Co. Inc., Redwood City, California.
56
