Hendrawan, Yaya Sonjaya, Dedi Haryadi
J.Si. Tek. Kim
Kajian Pengaruh Pemberian Bionutrien CAF1 dan CAF2 Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Panen Tanaman Padi (Oryza sativa L) Hendrawan, Yaya Sonjaya, Dedi Haryadi Prodi Kimia Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Indonesia Bandung 40514, Indonesia ABSTRAK
D
O
N
O
T
C
O
PY
Penelitian ini merupakan pengembangan lebih lanjut dari penelitian sebelumnya mengenai bionutrien CAF, yaitu pengaruh penggunaan bionutrien CAF1 dan CAF2 terhadap tanaman padi (Oryza sativa L) dengan tujuan untuk menentukan kondisi dosis optimum, meneliti pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan hasil panen, serta daya tahan terhadap hama dan penyakit. Bionutrien CAF1 didapat dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut basa sedangkan bionutrien CAF2 didapat dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut metanol. Bionutrien CAF1 diaplikasikan terhadap tanaman padi dengan variasi dosis 1,5 %; 2,5 %; 5 %; 7,5 %; 10 %; dan 15 %, sedangkan untuk bionutrien CAF2 variasi dosis yang digunakan adalah 0,25 %; 0,5 %; 1,5%; 2 %; dan 4 %. Kontrol positif yang digunakan adalah tanaman padi dengan perlakuan petani, termasuk pemberian fungisida serta pestisida pada tanaman, sedangkan blanko yang digunakan adalah tanaman padi yang hanya disiram pelarut saja. Dari penelitian ini diketahui bahwa untuk tanaman padi yang diaplikasikan bionutrien CAF1, hasil panen terbaik dan konstanta laju pertumbuhan tinggi terbesar ditunjukkan oleh tanaman aplikasi dengan dosis 7,5 % yaitu massa kering padi sebesar 35,490 gram dan konstanta laju pertumbuhan tinggi sebesar 0,1079 hari-1. Untuk tanaman padi yang diaplikasikan bionutrien CAF2, hasil panen terbaik dan konstanta laju pertumbuhan tinggi terbesar ditunjukkan oleh tanaman aplikasi dengan dosis 0,5% yaitu massa kering padi sebesar 27,122 gram dan konstanta laju pertumbuhan tinggi sebesar 0,1109 hari-1. Kontrol positif memiliki massa kering padi sebesar 40,194 gram dan konstanta laju pertumbuhan tinggi sebesar 0,1188 hari-1, sedangkan tanaman blanko memiliki memiliki massa kering padi sebesar 25,631 gram serta konstanta laju pertumbuhan tinggi 0,0992 hariKata kunci: Bionutrien, CAF1, CAF2, Ekstraksi, Padi ABSTRACT This study was the continue work on development of CAF bio-nutrient, in particular, on the effect of application of CAF1 and CAF2 bio-nutrients on the growing of rice plants (Oryza sativa L). The aim of study was to determine the optimum dosage of bio-nutrient, to investigate the effect of bio-nutrient application on the growing and harvest yield of rice plants, and to evaluate the durability of rice plants toward the disease and pest. The CAF1 and CAF2 bio-
108
Jurnal Sains dan Teknologi Kimia ISSN 2087-7412
Volume 4. No. 2 Oktober 2013, hal 108-114
PY
nutrients were prepared by extraction using base solution and methanol solvent, respectively. The dosage variation of CAF1 (1.5, 2.5, 5, 7.5, and 10%) and CAF2 (0.25, 0.5, 1.5, 2, and 4%) bio-nutrients were applied to the rice plants. The positive control in this study was the rice plants treated by the application of synthetic nutrient including the fungicides and pesticides while the blank was the rice plants only treated by watering. The result showed that the CAF1 bio-nutrient (optimum dosage of 7.5%) gave the best harvest yield of rice plants (35.490 g/ rice plant) and the highest growing rate constant of 0.1079/ day. The CAF2 bionutrient (optimum dosage of 0.5%) gave the best harvest yield of rice plants (27.122 g/ rice plant) and the highest growing rate constant of 0.1109/ day. The positive control gave the best harvest yield of rice plants (25.631 g/ rice plant) and the highest growing rate constant of 0.0992/ day. Keywords: Bio-nutrient, CAF1, CAF2, Extraction, Rice Plant
C
O
menentukan keberhasilan produksi. Efektifitas pemupukan berhubungan dengan tingkat/persentase hara pupuk yang diserap tanaman. Pemupukan dikatakan efektif jika sebagian besar hara pupuk diserap tanaman. Sedangkan efisiensi pemupukan berkaitan dengan peningkatan produksi untuk setiap satuan penambahan pupuk (Hernanto, 1995). Dalam perkembangannya, pupuk yang sering digunakan oleh para petani adalah pupuk kimia. Hal ini disebabkan karena pupuk ini selain kaya akan nutrisi juga mudah diserap oleh tanaman. Namun ketergantungan petani akan pupuk kimia membawa dampak negatif terhadap keseimbangan lingkungan seperti menurunnya kandungan bahan organik tanah, rentannya terhadap erosi, menurunnya permeabilitas tanah, dan menurunnya populasi mikroba tanah (Simanungkalit, 2010). Untuk mengatasi masalah ini, petani diupayakan untuk menggunakan pupuk organik dengan tujuan untuk mengurangi ketergantungan petani akan penggunaan pupuk kimia yang berlebihan. Pupuk organik dikenal sebagai pupuk yang ramah lingkungan.
D
O
N
O
T
PENDAHULUAN Banyak usaha yang dikembangkan dalam rangka meningkatkan produktivitas pertanian, diantaranya adalah pemenuhan nutrisi tanaman yang cukup dan seimbang. Untuk mencukupi kebutuhan nutrisi tanaman tersebut, selain pemanfaatan nutrisi yang sudah tersedia di alam juga diperlukan tambahan nutrisi berupa pemupukan. Pemupukan adalah upaya pemberian nutrisi kepada tanaman guna menunjang kelangsungan hidupnya (Sutejo, 2002). Pupuk merupakan bahan organik/anorganik, alami/buatan yang ditambahkan ke dalam tanah untuk memberikan unsur esensial tertentu bagi pertumbuhan tanaman secara normal (Buckman, 1994). Pemberian pupuk (pemupukan) harus dilakukan dengan tepat, efektif dan efisien agar tujuan pemupukan dapat tercapai. Ketepatan pemupukan berkaitan dengan komposisi kandungan unsur yang terkandung dalam pupuk. Semakin tepat unsur yang diberikan maka semakin baik produktivitas tanaman. Ketepatan dosis dan waktu aplikasi pemupukan juga
109
Hendrawan, Yaya Sonjaya, Dedi Haryadi
J.Si. Tek. Kim
PY
(Irreversible). Laju pertumbuhan pada tanaman tidak mengikuti hukum laju orde satu, melainkan lebih mengikuti persamaan hukum laju pertumbuhan populasi bakteri. Menurut laju pertumbuhan eksponensial, pola perubahan pertumbuhan populasi setiap waktu (dN/dt) sebanding dengan jumlah pertumbuhan populasi yang ada pada setiap waktu tertentu (N) (Soeriaatmadja, 1979). Jika k adalah konstanta laju pertumbuhan, maka pertumbuhan populasi dapat di tulis:
(1)
O
dN = k. N dt
C
Dengan mengintegrasikan harga N untuk semua waktu, maka : ln N = kt + ln N0 (2)
METODE PENELITIAN
T
Hal ini karena pupuk organik dibuat dari bahan-bahan alami sehingga tidak meninggalkan residu yang membahayakan bagi lingkungan. Pupuk organik dapat meningkatkan kandungan bahan organik tanah, merangsang pertumbuhan mikroorganisme tanah, dan menyuplai banyak nutrisi esensial (Decoteau, 2005). Namun seperti halnya pupuk anorganik, pupuk organik memiliki kekurangan yaitu rendahnya kadar unsur hara sehingga masih kurang maksimal dalam menyokong pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu, diperlukan suatu pupuk yang memiliki kadar unsur hara yang tinggi dan ramah lingkungan. Salah satu yang dikembangkan dewasa ini adalah bionutrien. Bionutrien dapat digunakan sebagai sumber nutrisi alternatif yang kaya unsur hara dan ramah lingkungan. Bionutrien merupakan nutrisi untuk tanaman yang diperoleh dari senyawa-senyawa esensial yang berasal dari tumbuhan melalui proses ekstraksi (Kurniasih, 2009). Salah satu tumbuhan yang berpotensi sebagai bionutrien adalah tanaman CAF. tanaman CAF memiliki kandungan nitrogen, fosfor, dan kalium yang cukup tinggi. Tanaman CAF memiliki kadar nitogen sebesar 3,58 % (b/v), kadar fosfor sebesar 0,34% (b/v), dan kalium sebesar 2,86% (b/v) (Feri, 2008). Penelitian ini merupakan pengembangan lebih lanjut dari penelitianpenelitian sebelumnya mengenai bionutrien CAF, yaitu pengaruh penggunaan bionutrien CAF terhadap petumbuhan dan hasil panen tanaman padi (Oryza sativa L). Menurut Yulianti (2009), pertumbuhan (Growth) dapat diartikan sebagai perubahan secara kuantitatif selama siklus hidup tanaman yang bersifat tak terbalikkan
D
O
N
O
Ekstraksi Tanaman CAF1 dengan Menggunakan Ekstrakstan Basa Tanaman CAF1 sebelum di ekstraksi terlebih dahulu dirajang. Selanjutnya sampel ditimbang dan dimasukkan ke dalam labu dasar bulat, kemudian ditambahkan larutan ektraktan basa. Setelah itu campuran direfluks kemudian didinginkan dan disaring. Ekstraksi Tanaman CAF2 dengan Menggunakan Pelarut Metanol Ekstraksi tanaman CAF2 menggunakan pelarut metanol dilakukan dengan teknik maserasi. Sebelum dimaserasi, tumbuhan CAF dicuci hingga bersih dan dikeringkan di udara terbuka, tetapi tidak boleh terkena cahaya matahari langsung untuk mencegah adanya reaksi yang mungkin
110
Jurnal Sains dan Teknologi Kimia ISSN 2087-7412
Volume 4. No. 2 Oktober 2013, hal 108-114
x Kelompok 6, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 15%. x Kelompok 7, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 0,25 % . x Kelompok 8, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 0,5 %. x Kelompok 9, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 1 %. x Kelompok 10, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 1,5 % x Kelompok 11, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 2 % x Kelompok 12, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 4 % x Kelompok 13, yaitu 3 tanaman disemprot metanol saja sebagai blanko x Kelompok 14, yaitu 3 tanaman diberi perlakuan standar petani sebagai kontrol positif Pengamatan pertumbuhan dan perkembangan tanaman dilakukan secara berkala tiap tujuh hari sekali terhadap semua kelompok perlakuan tanaman didalamnya sampai tanaman siap panen. Adapun variabel-variabel yang diamati pada penelitian ini meliputi : (1) tinggi batang, diukur dari pangkal akar sampai bagian atas daun, (2) jumlah anakan yang dihasilkan per tanaman, (3) total massa padi yang dihasilkan per tanaman.
O
C
D
O
N
O
T
Tahap Aplikasi Bionutrien Aplikasi dilakukan mulai bulan Desember 2011 sampai Mei 2012 di Laboratorium Riset Kimia Lingkungan, FPMIPA, Universitas Pendidikan Indonesia. Untuk mengetahui pengaruh pemberian bionutrien pada tanaman padi (Oryza sativa L), maka dibuat 14 kelompok tanaman yang pada aplikasinya akan diberi perlakuan berbeda. Perlakuan yang berbeda dari ke 14 kelompok tanaman tersebut adalah sebagai berikut : x Kelompok 1, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 1,5 %. x Kelompok 2, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 2,5 %. x Kelompok 3, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 5 % . x Kelompok 4, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengan dosis 7,5 %. x Kelompok 5, yaitu 3 tanaman disemprot bionutrien CAF1 dengandosis 10%.
PY
terjadi pada tumbuhan CAF akibat terkena cahaya matahari langsung. Pengeringan dilakukan ± 3 minggu sampai tumbuhan tersebut benar-benar kering. Setelah kering, tumbuhan dipotong agar ukurannya homogen sebelum dimaserasi. Tumbuhan yang sudah dihomogenkan kemudian ditimbang dan ditambahkan dengan pelarut metanol sampai semua tanaman terendam. Proses maserasi ini dilakukan selama 1 minggu, kemudian setelah 1 minggu perendaman, maserat CAF disaring. Filtrat hasil penyaringan kemudian dikisatkan dengan cara penguapan sampai volumenya menjadi 20% dari volume awal.
111
Hendrawan, Yaya Sonjaya, Dedi Haryadi
J.Si. Tek. Kim
Akan tetapi, jika dibandingkan dengan pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman kontrol positif, tanaman kontrol positif menunjukkan pertumbuhan yang paling baik dibandingkan dengan tanaman padi yang diaplikasikan bionutrien CAF1 (dosis 7,5%). Tanaman kontrol positif memiliki jumlah anakan sebanyak 21,33 anakan, massa kering padi sebesar 40,194 gram, dan konstanta laju pertumbuhan sebesar 0,1188/hari. Tanaman blanko memiliki jumlah anakan sebanyak 17,33 anakan dan massa kering sebesar 25,631 gram, dengan konstanta laju pertumbuhan sebesar 0,0992 hari-1. Kelompok tanaman yang diberi dosis 1,5% menunjukkan pertumbuhan dan hasil panen yang kurang baik. Hal ini diduga karena kebutuhan nutrisi tanaman baik pada fase vegetatif maupun pada fase generatif tidak tercukupi dengan baik. Kurangnya nutrisi pada tanaman mengakibatkan proses metabolisme pada tanaman terganggu sehingga pertumbuhan tanaman tidak optimal. Selain itu, kekurangan nutrisi ini dapat mengakibatkan tanaman mudah terserang oleh hama dan penyakit. Hal ini sesuai dengan pernyataan Lang et al (1999), yang menyatakan bahwa ketersediaan nutrisi yang optimal dapat membuat tanaman lebih sehat, sehingga lebih tahan terhadap serangan penyakit. Hubungan jumlah anakan, massa hasil panen, dan konstanta laju pertumbuhan terhadap perlakuan tanaman padi yang diaplikasikan bionutrien CAF2 ditunjukkan pada tabel 2.
HASIL DAN PEMBAHASAN Berdasarkan pengukuran dan pengamatan terhadap tinggi tanaman padi dari minggu ke-0 (32 hari) sampai minggu ke-16 (144 hari) (Tabel 1).
16,67
22,056
0,0852
16,33
30,694
0,0930
18,33
31,361
0,1079
20,67
35,490
0,1046
20,33
34,129
0,1052
20
31,790
0,1188
21,33
40,194
0,0992
17,33
25,631
Blanko
O
0,0853
O
Bionutrien CAF1 dosis 1,5% Bionutrien CAF1 dosis 2,5% Bionutrien CAF1 dosis 5% Bionutrien CAF1 dosis 7,5% Bionutrien CAF1 dosis 10% Bionutrien CAF1 dosis 15% Kontrol positif
C
Massa Kering Padi (g)
T
Ratarata jumlah Anakan
N
Perlakuan
Konstanta laju pertumbuhan (hari-1)
PY
Tabel. 1 Hubungan Jumlah Anakan, Massa Hasil Panen dan Konstanta Laju Pertumbuhan terhadap Perlakuan Tanaman Padi yang Dipulikasikan Bionutrien CAF1
D
O
Tabel 1 menunjukkan hubungan jumlah anakan, massa hasil panen, dan konstanta laju pertumbuhan terhadap perlakuan tanaman padi yang diaplikasikan Bionutrien CAF1. Berdasarkan data tersebut, tanaman padi yang diaplikasikan bionutrien CAF1 (dosis 7,5%) menunjukkan pertumbuhan vegetatif dan generatif paling baik diantara dosis lainnya. Pada dosis ini, tanaman padi memiliki jumlah anakan sebanyak 20,67 anakan, massa kering padi sebesar 35,490 gram, dan konstanta laju pertumbuhan sebesar 0,1079 hari-1.
112
Jurnal Sains dan Teknologi Kimia ISSN 2087-7412
Volume 4. No. 2 Oktober 2013, hal 108-114
sehingga meracuni tanaman. Hal ini sesuai dengan pernyataan Sugiharto (1994), yang menyatakan bahwa pada dosis yang terlalu tinggi metanol berbalik fungsi atau malah menjadi racun bagi tanaman. Dari hubungan tersebut dapat diketahui bahwa dosis optimum pemberian bionutrien CAF1 terhadap tanaman padi adalah 7,5% sedangkan dosis optimum untuk bionutrien CAF2 adalah 0,5%. Pada dosis ini diduga penyerapan nutrisi oleh tanaman optimal sehingga kebutuhan nutrisi tanaman tercukupi dengan baik. Diperkirakan kebutuhan nutrisi tanaman pada fase vegetatif maupun pada fase generatif dapat tercukupi dengan baik. Menurut Lang et al. (1999), ketersediaan nutrisi yang dibutuhkan dalam setiap tahap pertumbuhan berpengaruh pada hasil dan kualitas pertumbuhan lainnya. Selain itu, kecukupan nutrisi yang optimal juga dapat membuat tanaman lebih sehat sehingga tanaman lebih tahan terhadap serangan penyakit. Kelompok tanaman kontrol, memiliki pertumbuhan yang baik dari kelompok tanaman aplikasi lainnya, diduga akibat penggunaan pestisida dan fungisida pada tanaman kontrol. Penggunaan pestisida dan fungisida bisa mengurangi kerusakan tanaman akibat virus dan hama, sehingga penyerapan unsur hara oleh tanaman menjadi maksimal. Selain itu kelompok tanaman kontrol menggunakan pupuk sintetik susulan sesuai dengan kebutuhan tanaman, sehingga kebutuhan tanaman pada fase vegetatif maupun pada fase generatif tercukupi dengan baik. Tanaman blanko memiliki pertumbuhan dan hasil panen yang cukup baik. Hal ini karena tanaman
Ratarata jumlah Anakan
Massa Kering Padi (g)
0,1057
18,33
21,414
0,1109
19,67
27,122
0,1068
18,67
21,805
0,0943
18,33
20,231
0,0758
16,67
15,645
0,0650
15,67
14,811
0,1188
21,33
40,194
0,0992
17,33
25,631
Bionutrien CAF2 dosis 0,25% Bionutrien CAF2 dosis 0,5% Bionutrien CAF2 dosis 1% Bionutrien CAF2 dosis 1,5% Bionutrien CAF2 dosis 2% Bionutrien CAF2 dosis 4% Kontrol positif Blanko
O
Konstanta laju pertumbuhan (hari-1)
C
Perlakuan
PY
Tabel. 2 Hubungan Jumlah Anakan, Massa Hasil Panen dan Konstanta Laju Pertumbuhan terhadap Perlakuan Tanaman Padi yang Diaplikasikan Bionutrien CAF2
D
O
N
O
T
Berdasarkan data tersebut, tanaman yang memiliki pertumbuhan vegetatif dan generatif paling baik diantara setiap dosis ditunjukkan oleh tanaman padi yang diaplikasikan bionutrien CAF2 dengan dosis 0,5%. Tanaman padi pada perlakuan ini memiliki jumlah anakan sebanyak 19,67 anakan, massa kering padi sebesar 27,122 gram, dan konstanta laju pertumbuhan sebesar 0,1109/hari. Namun, jika dibandingkan dengan tanaman kontrol positif, tanaman kontrol positif menunjukkan pertumbuhan jauh lebih baik dari pada tanaman padi yang diaplikasikan bionutrien CAF2 dosis 0,5%. Kelompok tanaman yang diberi dosis lebih dari 2% menunjukkan pertumbuhan dan hasil panen yang kurang baik. Hal ini diduga terjadi karena dosis metanol yang terkandung dalam bionutrien CAF terlalu tinggi
113
Hendrawan, Yaya Sonjaya, Dedi Haryadi
J.Si. Tek. Kim
terlindungi dari hama dan penyakit akibat jenis pelarut yang bersifat racun yang dapat menginfeksi hama dan penyakit yang menempel pada tanaman.
PY
O
C
O
N
O
T
KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Laju pertumbuhan tanaman padi yang dipengaruhi pemberian bionutrien CAF1 memenuhi hukum laju orde ke-1 dengan konstanta laju pertumbuhan tertinggi sebesar -1 0,1079 hari pada dosis 7,5%. Sedangkan untuk bionutrien CAF2, laju pertumbuhan tanaman padi memenuhi hukum laju orde ke-1 dengan konstanta laju pertumbuhan tertinggi sebesar 0,1109 hari-1 pada dosis 0,5%. 2. Massa kering padi terbesar diantara tanaman yang diaplikasikan bionutrien CAF1 adalah tanaman yang diberi dosis 7,5% sebesar 35,490 gram. Sedangkan untuk tanaman yang diaplikasikan bionutrien CAF2, massa kering terbesar adalah tanaman yang diberi dosis 0,5% sebesar 27,122 gram.
DAFTAR PUSTAKA Buckman. (1994). Ilmu Tanah. Jakarta: Bhatara Karya Aksara. Decoteau, D. R. (2000). Vegetable Crops. New Jersey: Prentice-Hall, Inc. Hernanto, F. (1995). Ilmu Usaha Tani. Jakarta : Penebar Swadaya. Indra, Feri. (2008). Kajian Potensi Tanaman CAF Sebagai Bionutrien Untuk Pertumbuhan Tanaman Selada Bokor (Lactuca Sativa) Dan Kentang (Solanum Tuberosum). Skripsi Sarjana Pada FPMIPA UPI Bandung: Tidak Diterbitkan. Kurniasih, E. (2009). Kajian Tentang Potensi Tanaman RSP-GE Sebagai Bahan Dasar Pembuatan Bionutrien yang Diaplikasikan pada Tanaman Pakcoy (Brassica rapa). Skripsi Sarjana Pada FPMIPA UPI Bandung: Tidak Diterbitkan. Lang,B.F.,Gray,M.W.,Burger,G. (1999). Mitochondrial genome evolution and the origin of eukaryotes.Annu.Rev.Genet.33,351 – 397. Simanungkalit, R.D.M dan Saraswati, R., Pupuk organik dan Pupuk Hayati. Bandung: Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Sumberdaya Lahan Pertanian. Soeriaatmadja, R.E. (1979). Ilmu Lingkungan. Bandung: ITB. Sugiharto, dkk. (1994). Rancangan Percobaan. Yogyakarta: Andi Offset. Sutejo, M. M. (2002). Pupuk Dan Cara Pemupukan. Jakarta: Rineka Cipta. Yulianti, N. 2007. Reaksi Tanah .Jurnal Hijau.2(5) : 23
D
SARAN Dari penelitian yang telah dilakukan masih terdapat banyak kekurangan, karena itu diharapkan untuk penelitian selanjutnya terdapat beberapa saran, diantaranya: 1. Melakukan penambahan unsur hara mikro, sehingga dapat memberikan pengaruh yang lebih baik ketika diaplikasikan terhadap tanaman padi. 2. Pada tahap aplikasi perlu dilakukan pengujian sifat fisik dan kimia tanah agar efek pemberian bionutrien dapat terlihat dengan jelas.
114
