Jurnal Sains dan Teknologi Kimia ISSN 2087-7412
Volume 4. No. 2 Oktober 2013, hal 135-141
Kajian Potensi Bionutrien CAF dengan Penambahan Ion Logam Terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Padi (Oryza Sativa L.) Muhamad Nurul Hana, Yaya Sonjaya, Irfan Abdulrachman Mubaroq Program Studi Kimia Jurusan Pendidikan Kimia Fakultas Pendidikan Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Pendidikan Indonesia Bandung 40514, Indonesia
PY
ABSTRAK
Bionutrien CAF, Ion logam (Mg2+, Ca2+, Cu2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+ dan Zn2+), Pupuk Sintesis, Tanaman Padi (Oryza sativa L.)
O
Kata kunci:
N
O
T
C
O
Telah dilakukan kajian mengenai pengaruh bionutrien CAF dengan penambahan ion logam (Mg2+, Ca2+, Cu2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+, dan Zn2+) pada pertumbuhan dan hasil panen tanaman padi (Oryza Sativa L). Ekstraksi basa digunakan untuk memperoleh ekstrak bionutrien CAF. Bionutrien CAF diaplikasikan terhadap tanaman padi dengan variasi dosis 10, 20, 25, 30, 50, 75, dan 100 mL/L dengan penambahan ion logam (Mg2+, Ca2+, Cu2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+ dan Zn2+). Blanko hanya diberikan air dan kontrol tanaman diberikan pupuk sintesis. Hasil penelitian menunjukkan bionutrien CAF dosis 10 mL/L memberikan hasil yang positif terhadap pertumbuhan tanaman padi dengan konstanta laju pertumbuhan paling tinggi sebesar 0,119 hari-1. Perkembangan tanaman padi paling tinggi ditunjukan pada kelompok tanaman bionutrien CAF dosis 20 mL/L sebanyak 42,5 anakan. Hasil panen terberat dengan bobot gabah kering adalah 55,982 gram ditunjukan oleh dosis 20 mL/L. Disimpulkan bahwa pemberian bionutrien CAF 10 mL dan ion logam memberikan hasil yang paling baik terhadap pertumbuhan tanaman padi. Bionutrien CAF dosis 20 mL/L memberikan pengaruh paling baik terhadap perkembangan tanaman padi.
ABSTRACT
D
The effect of CAF bio-nutrient with addition of metal ions (Mg2+, Ca2+, Cu2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+, and Zn2+) on the growing and harvest yield of rice plants (Oryza Sativa L) have been studied. Extraction with base solution was carried out to obtain the extract of CAF bio-nutrient. The CAF bio-nutrient was applied to rice plants in dosage variation of 10, 20, 25, 30, 50, 75, and 100 mL/L with the addition of metal ions (Mg2+, Ca2+, Cu2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+ dan Zn2+). The blank was the rice plants treated only by watering while the positive control was the rice plants treated by applying the synthetic nutrient. The results showed that CAF bio-nutrient (optimum dosage of 20 mL/L) with addition of metal ions gave the positive contribution to the growing of rice plants with the highest growing rate constant of 0.119/ day and the harvest yield of rice plants of 55.982 g/ rice plant.
135
Muhamad Nurul Hana, Yaya Sonjaya, Irfan Abdulrachman Mubaroq
J.Si. Tek. Kim
Keywords : CAF bio-nutrient, metal ions (Mg2+, Ca2+, Cu2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+ dan Zn2+), synthetic nutrient, rice plant (Oryza sativa L.)
C
O
PY
selada bokor menjadi 0,045 hari-1 pada lahan yang diberi pupuk kandang dan 0,036 hari-1 pada lahan yang tidak diberi pupuk kandang dan dengan penyemprotan bionutrien CAF ini dengan dosis 100 mL/L pada tanaman kentang dapat meningkatkan laju pertumbuhan menjadi 0,021 hari-1 (Feri, 2008). Konstanta laju tanaman dengan pengunaan dual bionutrien CAF dan MHR paling tinggi adalah 0,024 hari-1, dihasilkan oleh kelompok dosis 75 mL/L, 25 mL/L dan 50 mL/L pada masing-masing perlakuan tanamannya (Nurzaman, 2010). Pemberian bionutrien CAF dosis 50 mL/L dengan penambahan logam II (Ca, Cu, Mn, Zn, Fe, Co, Cd, Sr, dan Ni) memberikan pengaruh yang lebih baik dibandingan dengan bionutrien CAF lainnya dan dengan bionutrien CAF dengan dosis 25 mL/L dengan penambahan logam II (Ca, Cu, Mn, Zn, Fe, Co, Cd, Sr ,dan Ni) memiliki konstanta laju paling tinggi dibandingkan dengan yang lainnya yaitu 0,024 hari-1 (Aprianto, 2010). Pemberian bionutrien CAF dengan penambahan ion logam (Ca2+, Cu2+, Mn2+, Zn2+, Fe2+, Co2+, Cd2+, Sr2+, dan Ni2+) memberikan pengaruh yang baik terhadap pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu, pada penelitian ini dilakukan kajian ulang mengenai penggunaan bionutrien CAF dengan penambahan ion logam yang berbeda, yaitu (Mg2+, Ca2+, Cu2+, Fe2+, Mg2+, Mn2+, dan Zn2+) yang diaplikasikan terhadap tanaman padi (Oryza Sativa L). Pemilihan logam tersebut didasarkan pada fungsi dari logam-logam
D
O
N
O
T
PENDAHULUAN Bionutrien merupakan salah satu bahan organik yang mengandung nutrisi, yang bermanfaat untuk meningkatkan kesuburan tanah dan kualitas hasil tanaman. Kebutuhan nutrisi tumbuhan dapat terpenuhi dengan pemberian bionutrien terhadap tanaman. Kadar NPK yang terkandung dalam bionutrien cukup untuk memenuhi kebutuhan nutrisi tanaman. Pupuk atau bionutrien ini memiliki kandungan nutrisi yang cukup tinggi untuk menggantikan pupuk anorganik yang cenderung merugikan dalam aspek lingkungan (Fahmi, 2010). Penelitian tentang bionutrien telah dilakukan sejak tahun 2006 oleh Tim penelitian Kelompok Bidang Kajian (KBK) Kimia Lingkungan Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA Univeristas Pendidikan Indonesia dan telah menghasilkan beberapa tanaman potensial yang dijadikan sebagai bahan bionutrien yang telah diaplikasikan dilapangan, diantaranya adalah tanaman CAF. Penelitian tentang tanaman CAF telah dilakukan dari tahun 2006 dengan melakukan karekterisasi pada tanaman CAF. Hasil dari penelitian tersebut didapatkan bahwa tanaman CAF berpotensi untuk dijadikan sebagai bionutrien dengan kadar N, P dan K yang juga tinggi. Hasil dari analisis tanaman CAF, kadar nitrogen sebesar 2231 ppm, kadar fosfor sebesar 0,34 % (b/v), dan kadar kalium sebesar 2,86 % (b/v) (Feri, 2008). Pemberian bionutrien dengan penyiraman pada tanaman selada bokor dapat meningkatkan laju pertumbuhan
136
Jurnal Sains dan Teknologi Kimia ISSN 2087-7412
Volume 4. No. 2 Oktober 2013, hal 135-141
METODE PENELITIAN Sebelum diekstraksi tanaman CAF dibersihkan terlebih dahulu dari penggotornya dan selanjutnya daun dipisahkan dari tangkainya
x
x
O
T
Pembuatan Larutan Ion Logam Pembuatn larutan ion logam dimulai dengan pembuatan larutan induk dengan melarutkan senyawa logam yang mengandung ion logam yang diperlukan dengan aquades. Larutan induk ion logam dibuat dengan konsentrasi 100 mg/L.
x
C
Ekstraksi Tanaman CAF Tanaman CAF yang akan diekstraksi ditimbang sebanyak 2,8 kg kemudian dekstraksi dengan menggunakan ekstraktan basa dengan kondisi optimum ekstraksi untuk mendapatkan bionutrien CAF sebanyak 250 mL adalah konsentrasi larutan basa 1,25 M, waktu ekstraksi 30 menit dan masssa tanaman CAF 70 gram.
x
PY
x
(Mg2+, Cu2+, Fe2+, Ca2+, Mn2+, dan Zn2+) Kelompok tanaman 2 (P2), diberi bionutrien CAF dengan dosis 20 mL/ L dan larutan ion logam (Mg2+, Cu2+, Fe2+, Ca2+, Mn2+, dan Zn2+). Kelompok tanaman 3 (P3), diberi bionutrien CAF dengan dosis 25 mL/ L dan larutan ion logam (Mg2+, Cu2+, Fe2+, Ca2+, Mn2+, dan Zn2+) Kelompok tanaman 4 (P4), diberi bionutrien CAF dengan dosis 30 mL/ L dan larutan ion logam (Mg2+, Cu2+, Fe2+, Ca2+, Mn2+, dan Zn2+) Kelompok tanaman 5 (P5), diberi bionutrien CAF dengan dosis 50 mL/ L dan larutan ion logam (Mg2+, Cu2+, Fe2+, Ca2+, Mn2+, dan Zn2+) Kelompok tanaman 6 (P6), diberi bionutrien CAF dengan dosis 75 mL/ L dan larutan ion logam (Mg2+, Cu2+, Fe2+, Ca2+, Mn2+, dan Zn2+) Kelompok tanaman 7 (P7), diberi bionutrien CAF dengan dosis 100 mL/ L dan larutan ion logam (Mg2+, Cu2+, Fe2+, Ca2+, Mn2+, dan Zn2+) Kelompok tanaman kontrol (P8), diberi pupuk NPK 32-10-10 Kelompok tanaman blanko, disiram oleh air
O
tersebut dalam proses metabolisme tanaman. Logam-logam tersebut sangatlah diperlukan oleh tanaman dalam proses tumbuh dan berkembang.
N
x
O
Tahap Aplikasi Bionutrien Aplikasi dilakukan mulai 3 Juni sampai 20 November 2012 di Laboratorium Riset (Bioflokulan) Kimia FPMIPA UPI Bandung yang diaplikasikan pada tanaman Padi (Oryza sativa L.). Untuk mengetahui pengaruh pemberian bionutrien pada tanaman padi tersebut, maka dibuat pengelompokan tanaman sebagai berikut: x Kelompok tanaman 1 (P1), diberi bionutrien CAF dengan dosis 10 mL/ L dan larutan ion logam
x
D
x
Secara keseluruhan terdapat sembilan perlakuan. Masing-masing perlakuan diatas terdiri dari empat tanaman. Aplikasi dilakukan pada minggu ke-3 setelah tanam. Pengamatan dilakukan setiap satu minggu Tinggi tanaman, diukur dari pangkal akar sampai pucuk daun paling tinggi.
137
Muhamad Nurul Hana, Yaya Sonjaya, Irfan Abdulrachman Mubaroq
J.Si. Tek. Kim
1. Jumlah anakan, dihitung per rumpun dari masing-masing kelompok tanaman. 2. Jumlah anakan produktif, dihitung pada saat panen. Anakan produktif adalah anakan padi yang memiliki malai. 3. Bobot basah gabah. 4. Bobot kering gabah. 5. Bobot 1000 butir gabah kering.
Gambar 1. Grafik Laju Pertumbuhan Tinggi Tanaman Kelompok Bionutrien CAF
C
O
Kelompok tanaman bionutrien CAF 10 mL/L memiliki tinggi terbesar yaitu 71,3 cm, sedangkan kelompok yang memiliki tinggi terendah adalah kelompok bionutrien CAF 25 mL/L, dan 30 mL/L dengan tinggi 60,3 cm. Pada minggu ke-14 bulir padi pada semua kelompok tanaman sudah mulai muncul. Pengukuran pada minggu ke-20 merupakan pengukuran terakhir selama aplikasi. Kelompok tanaman bionutrien CAF 10 mL/L memiliki rata-rata tinggi terbesar yaitu 72 cm, sedangkan kelompok tanaman bionutrien CAF 25 mL/L dan 30 mL/L memiliki tinggi terendah yaitu 60,3 cm. Rata-rata tinggi pada kelompok tanaman bionutrien CAF 10 mL/L dan 20 mL/L lebih tinggi dibandingkan dengan tinggi dari kelompok tanaman kontrol yaitu sebesar 73,7 cm, namun kelompok tanaman blanko menunjukkan rata-rata tinggi tanaman paling tinggi dibandingkan dengan semua kelompok tanaman aplikasi yaitu sebesar 72,5 cm. Perbedaan efektifitas bionutrien yang satu dengan yang lainnya, diketahui melalui perhitungan konstanta
D
O
N
O
T
Aplikasi Bionutrien CAF pada Tanaman Padi Selama aplikasi, data pengukuran dan pengamatan setiap kelompok dosis menunjukkan respon yang berbeda pada setiap indikator tinggi. Pengukuran tinggi tanaman padi mulai diamati pada umur satu minggu setelah tanam. Berikut merupakan grafik laju pertumbuhan tinggi tanaman dari pengukuran minggu ke-0 (awal) sampai minggu ke20 (masa panen) pada setiap kelompok tanaman treatment, blanko, dan kontrol. Berdasarkan pada gambar 3, ratarata tinggi tanaman yang paling tinggi diperlihatkan pada kelompok tanaman bionutrien CAF 10 mL/L, sedangkan rata-rata tinggi tanaman yang terendah diperlihatkan pada kelompok tanaman bionutren 25 mL/L, dan 30 mL/L. Penambahan bionutrien pada minggu ke-3 berdampak pada pertumbuhan tanaman padi yang terlihat cukup baik. Dalam kurun waktu tersebut diduga tanaman dapat menyerap nutrisi yang disediakan bionutrien CAF dengan penambahan ion logam dengan baik. Pengukuran tinggi pada minggu ke-14 merupakan puncak dari perubahan rata-rata tinggi tanaman, karena seluruh kelompok tanaman sudah tidak menunjukkan perubahan tinggi tanaman.
PY
HASIL DAN PEMBAHASAN
138
Jurnal Sains dan Teknologi Kimia ISSN 2087-7412
Volume 4. No. 2 Oktober 2013, hal 135-141
laju pertumbuhan yang hasilnya disajikan pada table 1.
Tabel 2. Data Rata-Rata Jumlah Anakan Tanaman Aplikasi
Tabel 1. Konstanta Laju Pertumbuhan Tanaman Aplikasi
No .
1.
10 mL/L
0,119
2.
20 mL/L
0,108
3.
25 mL/L
0,088
30 mL/L
0,094
5.
50 mL/L
0,074
6.
75 mL/L
0,088
7.
100 mL/L
0,084
4.
CAF
1.
10 mL/L
40,5
2.
20 mL/L
42,5
3.
25 mL/L
36,3
30 mL/L
35,5
50 mL/L
42,5
75 mL/L
38,3
100 mL/L
41,5
4.
CAF
5.
PY
Perlakua n
6. 7. 8. 9.
Kontrol
0,1098
9.
Blanko
0,105
42,5 26
Hasil pengukuran jumlah ratarata anakan kelompok bionutrien CAF ini menghasilkan jumlah rata-rata anakan yang sama banyak dengan kelompok tanaman kontrol yaitu sebesar 42,5.
T
8.
Kontrol Blanko
O
Bionu trien
Jumlah Rata-Rata Anakan
C
No .
Konstanta Laju Pertumbuha n (cm hari-1)
Perlakuan
Bionut rien
O
Jumlah Anakan Pengukuran indikator pertumbuhan lain yaitu jumlah anakan padi diukur setiap minggu dimulai dari minggu ke-3 sampai minggu terakhir pengukuran. Berikut ini data pertumbuhan anakan padi total pada minggu terakhir. Tabel 2 menunjukkan rata-rata jumlah anakan kelompok tanaman padi pada setiap dosisnya. Berdasarkan data diatas, jumlah rata-rata anakan terbanyak pada kelompok bionutrien CAF 20 mL/L yaitu sebanyak 42,5, sedangkan jumlah rata-rata anakan paling sedikit pada kelompok tanaman dengan pemberian bionutrien CAF yaitu kelompok bionutrien CAF 30 mL/L yaitu sebesar 35.
D
O
N
Malai yang Dihasilkan Berdasarkan pengamatan setiap kelompok tanaman treatment pada minggu ke-14, asupan nutrisi dari bionutrien ataupun dari pupuk yang diberikan pada kelompok tanaman diduga tidak seluruhnya digunakan untuk pertumbuhan tinggi tanaman melainkan digunakan untuk pembentukan buah (bulir padi) juga. Di bawah ini merupakan data jumlah rata-rata malai masing-masing kelompok tanaman aplikasi bionutrien CAF, kontrol dan blanko.
139
Muhamad Nurul Hana, Yaya Sonjaya, Irfan Abdulrachman Mubaroq
Tabel 3. Data Jumlah Rata-Rata Malai Tanaman Aplikasi
1.
Perlakuan 10 mL/L
Jumlah Rata-Rata Malai 32,25 No.
2.
20 mL/L
32,25
3.
25 mL/L
18,25
30 mL/L
25
50 mL/L
19,25
6.
75 mL/L
21,5
7.
100 mL/L
25,25
5.
22,75 21,75
6.
4.
CAF
5.
8. 9.
Kontrol Blanko
Bionutrien
Perlakuan
1.
10 mL/L
2. 3. 4.
7.
CAF
22,7943 21,2160
30 mL/L
22,4163
50 mL/L
22,3106
75 mL/L
100 mL/L
Kontrol Blanko
22,4218 22,4831 22,5932 21,4270
C
8. 9.
25 mL/L
22,3595
Tabel 5 menunjukkan pengaruh dari pemberian bionutrien CAF terhadap massa dari butir padi pada tanaman padi. Berdasarkan tabel 5 massa 1000 butir padi paling tinggi ditunjukan oleh kelompok bionutrien CAF 20 mL/L yaitu 22,7943 gr.
O
T
Berdasarkan data pada gambar 3, jumlah rata-rata malai yang paling banyak dihasilkan oleh kelompok bionutrien CAF 10 mL/L dan 20 mL/L yaitu sebanyak 32,25, sedangkan jumlah rata-rata malai yang terendah dihasilkan oleh kelompok tanaman bionutrien CAF 25 mL/L yaitu sebanyak 18,25.
20 mL/L
Massa 1000 butir padi (gr)
PY
Bionut rien
Tabel 5. Data bobot 1000 butir padi tanaman aplikasi bionutrien CAF
O
No.
J.Si. Tek. Kim
N
Tabel 4. Data Hasil Panen Tanaman Padi Bionutrien CAF Panen 2
Total
Rata-rata Massa Gabah Kering (gr)
Massa Gabah Kering Total (gr)
10 mL/L
28,4378
48,6470
2.
20 mL/L
34,6637
55,982
3.
25 mL/L
23,8349
23,8349
30 mL/L
16,6182
25,1521
50 mL/L
13,5072
36,6629
17,1824
36,4477
17,6938
42,9933
28,7796 17,7214
45,1070 22,8959
D
1.
4. 5. 6. 7. 8. 9.
Perlaku an
O
No.
Bionu trien
CAF
75 mL/L 100 mL/L Kontrol Blanko
Pemanenan Pemanenan pertama padi dilakukan pada minggu ke-18 ketika malai sudah mulai menguning. Tanaman padi yang telah dipanen selanjutnya dibersihkan dan dipisahkan dari gabah kosongnya kemudian dilakukan penimbangan terhadap massa gabah padinya. Hasil pengukuran massa gabah padi perkelompok tanaman dapat dilihat pada tabel 4. Tabel 4 menunjukkan pengaruh pemberian bionutrien CAF massa gabah padi dari setiap kelompoknya. Berdasarkan data tabel diatas dapat diketahui massa gabah total padi kering terbesar ditunjukkan oleh kelompok tanaman bionutrien CAF 20
140
Jurnal Sains dan Teknologi Kimia ISSN 2087-7412
Volume 4. No. 2 Oktober 2013, hal 135-141
mL/L yaitu sebesar 55,9872 gr, sedangkan massa total gabah padi kering paling sedikit ditunjukkan oleh kelompok tanaman bionutrien CAF 25 mL/L yaitu sebesar 23,8349 gr. Penimbangan massa 1000 butir padi dilakukan pada semua kelompok tanaman aplikasi, hasil penimbangan 1000 butir padi dapat dilihat pada tabel 5.
PY
O
C
D
O
N
O
T
KESIMPULAN Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Pemberian bionutrien CAF dengan penambahan logam menunjukkan perbedaan terhadap laju pertumbuhan tanaman padi. Laju pertumbuhan bionutrien CAF memenuhi hukum laju orde ke-1 dengan konstanta laju pertumbuhan tinggi tertinggi yaitu sebesar 0,119 hari-1 pada dosis bionutrien CAF 10 mL/L. 2. Hasil panen terbanyak terdapat pada padi bionutrien CAF dosis 20 mL/L dengan massa total kering sebanyak 55,982 gram.
DAFTAR PUSTAKA Abdulrachman, S. dkk. (2007). Pemupukan Tanaman Padi. Jakarta: Badan Litbang Pertanian Aprianto, Fahmi. (2010). Kajian Tentang Potensi Bionutrien CAF dengan Penambahan Logam yang Diaplikasikan Terhadap Tanaman Kentang. (Solanum Tuberosum L.) Dobberman, A. & Fairhurst, T. 2000. Rice: Nutrient Disorder & Nutrient Management. Potash & Phosphate Institute (PPI), Potash & Phosphate Institute of Canada (PPIC) and International Rice Research Institute (IRRI). 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. Ina Hasanah. (2007). Bercocok Tanam Padi. Jakarta : Azka Mulia Media Nurzaman, H. 2010. Kajian Tentang Potensi Dual Bionutrian CAF dan MHR Yang Diaplikasikan Pada Tanaman Kentang (Solanum Tuberosum L.). Skripsi Sarjana FPMIPA UPI Bandung: tidak diterbitkan
141
