KARAKTERISTIK INTERSEPSI RADIASI MATAHARI DAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG MANIS PADA ARAH BARIS DAN KERAPATAN BERBEDA RIZAL CHOIRUL INSANI

KARAKTERISTIK INTERSEPSI RADIASI MATAHARI DAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG MANIS PADA ARAH BARIS DAN KERAPATAN BERBEDA

RIZAL CHOIRUL INSANI

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakteristik Intersepsi Radiasi Matahari dan Produksi Tanaman Jagung Manis pada Arah Baris dan Kerapatan Berbeda adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.

Bogor,

Nopember 2013

Rizal Choirul Insani NIM G24090050

ABSTRAK RIZAL CHOIRUL INSANI. Karakteristik Intersepsi Radiasi Matahari dan Produksi Tanaman Jagung Manis pada Arah Baris dan Kerapatan Berbeda. Dibimbing oleh IMPRON. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh arah baris penanaman dan kerapatan populasi tanaman terhadap luas daun spesifik (LDS), indeks luas daun (ILD), efisiensi penggunaan radiasi surya (EPR) dan pertumbuhan tanaman jagung manis. Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret hingga Juni 2013 di kebun percobaan Cikabayan IPB Darmaga-Bogor, Jawa Barat, pada ketinggian ±240 mdpl. Tanaman jagung manis ditanam dengan menggunakan dua kondisi arah baris; TB (arah Timur-Barat) dan US (arah Utara-Selatan) sebagai faktor utama dan faktor kedua yaitu jarak tanam J20 (70 x 20 cm) dan J40 (70 x 40 cm). Unsur cuaca yang diamati adalah intensitas radiasi, suhu udara dan kelembaban. Variabel agronomi yang diamati adalah tinggi tanaman, jumlah daun, berat kering dan komponen panen. Hasil penelitian menunjukkan pengaruh kombinasi perlakuan jarak tanam dan arah baris tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun dan berat kering total. Akan tetapi, terdapat pengaruh nyata perlakuan terhadap berat kering tanaman saat panen. Perlakuan US mampu mengintersepsi radisi matahari 11% lebih besar dibanding TB, sedangkan perlakuan J20 mampu mengintersepsi 3% lebih besar dibanding J40. Efisiensi pemanfaatan radiasi surya global perlakuan TBJ20, TBJ40, USJ20, USJ40 adalah 2.97, 2.75, 3.16 dan 3.14 g MJ-1. Hasil panen berat kering biji tanaman jagung manis dengan populasi J20 adalah 5.98 ton ha-1, hasil ini 20% lebih besar dibanding jarak tanam J40. Indeks panen untuk TBJ20, TBJ40, USJ20, dan USJ40 adalah 0.23, 0.19, 0.25 dan 0.20. Kata kunci : tanaman jagung manis, efisiensi pemanfaatan radiasi surya, produksi biomassa, hasil panen, arah baris, kerapatan tanaman

ABSTRACT RIZAL CHOIRUL INSANI. Characteristics of Solar Radiation Interception and Yield of Sweet Corn Under Different Row Direction and Planting Density. Supervised by IMPRON. This study was conducted to determine the effect of row planting direction and plant population density on the change of specific leaf area (SLA), leaf area index (LAI), radiation use efficiency (RUE) and growth of sweet corn. The research was conducted from March to June 2013 in Cikabayan Research Station IPB Darmaga-Bogor, West Java, at altitude of ± 240 masl. The row planting direction was TB (East-West direction) and US (North-South direction). The planting spacing was J20 (70 x 20 cm) and J40 (70 x 40 cm). The meteorology factors being observed were the intensity of radiation, air temperature and humidity. Agronomic variables factors being observed were plant height, number

of leaves, dry weight and yield component. The results showed the combination treatment of row direction and planting spacing did not significantly affect plant height, leaf number and total dry weight. However, the treatment has significant affect on dry plant at harvest. The interception of solar radiation in US treatment was 11% higher than the TB, while J20 treatment has 3% higher than J40. Radiation use eficiency of treatment TBJ20, TBJ40, USJ20, USJ40 were 2.97, 2.75, 3.16, and 3.14 g MJ-1 respectively. Dry seed yield of J20 was 5.98 ton ha-1, which was 20% greater than J40 population. Harvest index for TBJ20, TBJ40, USJ20 and USJ40 are 0.23, 0.19, 0.25 and 0.20. Keywords: sweet corn, radiation use efficiency, biomass production, harvesting product, row direction, planting density

KARAKTERISTIK INTERSEPSI RADIASI MATAHARI DAN PRODUKSI TANAMAN JAGUNG MANIS PADA ARAH BARIS DAN KERAPATAN BERBEDA

RIZAL CHOIRUL INSANI

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Geofisika dan Meteorologi

DEPARTEMEN GEOFISIKA DAN METEOROLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2013

Judul Skripsi : Karakteristik Intersepsi Radiasi Matahari dan Produksi Tanaman Jagung Manis pada Arah Baris dan Kerapatan Berbeda Nama : Rizal Choirul Insani NIM : G24090050

Disetujui oleh

Dr Ir Impron M Agr Sc Pembimbing

Diketahui oleh

Dr Ir Tania June M Sc Ketua Departemen

Tanggal Lulus:

PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Maret 2013 ini ialah Karakteristik Intersepsi Radiasi Matahari dan Produksi Tanaman Jagung Manis pada Arah Baris dan Kerapatan Berbeda. Dalam kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada Bapak Dr Ir Impron M Agr Sc selaku pembimbing tugas akhir atas segala bantuan, bimbingan, kritikan dan saran serta nasehatnya dalam menyelesaikan karya tulis ini. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada: 1. Papah, Mamah, Miftah Choirul An’am, Wida Nurul Ikmalia, dan Vina Nurul Amalia Adik-adik tersayang serta seluruh keluarga atas segala doa dan kasih sayangnya. 2. Bapak Ir Bregas Budianto Ass dpl selaku pembimbing akademik atas saran, kritikan, bimbingan dan nasehatnya selama menjadi mahasiswa Geofisika dan Meteorologi. 3. Bapak Yon Sugiarto SSi MSc dan Bapak Dr Perdinan Rakisu SSi M NRE Selaku dosen penguji. 4. Teman-teman satu bimbingan (Ika Purnamasari, Nowa Adipati S, Kresna Rahardian dan Enda Ulinata) yang telah bersama-sama berjuang menemani perjalanan tugas akhir hingga selesai. 5. Teman-teman Laboratorium Instrumentasi, Khabib, Shalahuddin, Ervan dan Dodik yang telah membantu dalam pembuatan alat dan proses penelitian. 6. Teman-teman Geofisika dan Meteorologi Angkatan 46 (Hanifah, Hifdy, Arifin, Dimas, Eko, Fahmi, Muharrom, Tommy, Didi, Iif, Nita, Wengky, Ocha, Noya, Silvi, Zia, Bambang, Frinsa, Alin, Dieni, Zaenal, Risa, Dissa, Santi, Umar, Winda, Lidya, Dwi, Depe, Rickson, May, Syarifa, Ika F, Risna, Rini, Abu, Eka F, Eka A, Hijjaz, Edo, Wayan, Jame, Halimah dan Ronald) sahabat terbaik yang telah sangat membantu. 7. Mas Azis, Mas Nandang, Pak Udin, Mas Kiki dan seluruh staf tata usaha departemen Geofisika dan Meteorologi serta Kak Taufiq yang telah membantu dalam kelancaran pelaksanaan penelitian. 8. Teman-teman Lorong 6, Atom Indonesia, UKM Pramuka, UKM Karate, GDA, Cybertron dan BEM KM 2013 (tidak bisa disebutkan satu persatu) atas semangat yang diberikannya serta mengisi hari-hari selama perjalanan penelitian. 9. Semua pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu. Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak kekurangan. Oleh karena itu, saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan. Penulis berharap skripsi yang dibuat ini dapat memberikan manfaat. Bogor,

Nopember 2013

Rizal Choirul Insani

DAFTAR ISI DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vii

PENDAHULUAN

1

Latar Belakang

1

Tujuan Penelitian

1

Manfaat Penelitian

2

TINJAUAN PUSTAKA

2

Arah Baris Penanaman

3

Kerapatan Populasi Tanaman

3

Indeks Luas Daun (ILD)

4

Luas Daun Spesifik (LDS)

4

Radiasi Surya

5

Radiasi Transmisi dan Intersepsi

5

Efisiensi Pemanfaatan Radiasi Surya (EPR)

6

Akumulasi Panas

7

METODE

7

Waktu dan Tempat Penelitian

7

Bahan

8

Alat

8

Metode Pelaksanaan

8

Prosedur Analisis Data HASIL DAN PEMBAHASAN

13 16

Kondisi Cuaca Selama Penelitian

16

Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Jagung Manis

17

Indeks Luas Daun (ILD) dan Koefisien Pemadaman (k)

23

Luas daun spesifik (LDS)

24

Radiasi Surya Total

25

Intersepsi Radiasi Surya

25

Efisiensi Pemanfaatan Radiasi Surya (EPR)

26

Akumulasi Panas Tanaman

28

Pengaruh Faktor Lain

29

Komponen Panen Tanaman

30

SIMPULAN DAN SARAN

31

Simpulan

31

Saran

31

DAFTAR PUSTAKA

32

LAMPIRAN

35

RIWAYAT HIDUP

46

DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

Hasil penelitian nilai EPR-PAR jagung di berbagai negara Pengaruh arah baris terhadap tinggi tanaman menurut uji Duncan Pengaruh jarak tanam terhadap tinggi tanaman menurut uji Duncan Pengaruh arah baris terhadap jumlah daun menurut uji Duncan Pengaruh jarak tanam terhadap jumlah daun menurut uji Duncan Pengaruh arah baris terhadap berat kering tanaman menurut uji Duncan Pengaruh jarak tanam terhadap berat kering tanaman menurut uji Duncan Akumulasi panas (AP) tanaman jagung manis Akumulasi panas (AP) tanaman jagung pada beberapa penelitian Berat kering rata-rata pertanaman (g tanaman-1) saat panen Komponen produksi tanaman jagung manis

6 18 19 20 21 22 22 28 29 30 30

DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5 6

7 8 9 10 11

12

13

14 15

16

17

Tanaman jagung manis Kanopi tanaman terlihat dari atas dan nilai ILD-nya Lokasi Penelitian Tube solarimeter Termometer bola basah (TBb) dan bola kering (TBk) Ilustrasi arah baris penanaman pada a)Timur-Barat dan b)Utara-Selatan, serta jarak tanam pada c)jarak tanam rapat (70 x 20 cm) dan d)jarak tanam renggang (70 x 40 cm) Ilustrasi posisi solarimeter di bawah tajuk Jagung siap panen Kondisi curah hujan selama penelitian Kondisi suhu udara rata – rata selama penelitian ( = TBk) suhu bola kering dan ( = TBb) suhu bola basah Tinggi rata-rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) Jumlah daun hijau rata-rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam ) 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( Berat kering total semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) Proporsi berat kering organ tanaman jagung manis Indeks luas daun (ILD) rata-rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) Specific Leaf Area (LDS) rata – rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) Intensitas radiasi global harian

2 4 7 10 10

11 12 13 16 17

18

20

21 23

23

24 25

18 Radiasi intersepsi rata – rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) 19 Efisiensi pemanfaatan radiasi (EPR) surya rata – rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan UtaraSelatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) 20 Hubungan antara penambahan biomassa tanaman jagung manis fase vegetatif dengan radiasi intersepsi pada perlakuan baris a)Timur Barat dan b)Utara-Selatan, dengan jarak tanam 70 x 20cm ( ) dan 70 x 40cm ( ) 21 Hama tanaman berupa (a) kutu daun dan (b) ulat grayak

26

27

27 29

DAFTAR LAMPIRAN 1 2 3 4 5

6 7 8 9 10 11 12

Data cuaca selama penelitian Akumulasi intersepsi radiasi surya mingguan tanaman jagung manis Akumulasi transmisi radiasi surya mingguan tanaman jagung manis Kondisi fisik tanaman jagung manis dan cara pemasangan tube solarimeter untuk pengukuran radiasi di atas tajuk tanaman Kondisi fisik tanaman jagung manis saat 1 minggu setelah tanam, saat berbunga dan pengukuran tinggi tanaman jagung manis saat berumur 6 minggu setelah tanam Proporsi berat kering organ tanaman terhadap BKT rata-rata semua ulangan pada perlakuan a) TBJ20, b) TBJ40, c) USJ20 dan d) USJ40 Analisis ragam tinggi tanaman Analisis ragam berat kering tanaman Analisis ragam jumlah daun Nilai Indeks Luas Daun (ILD), Luas daun Spesifik (LDS) dan koefisien pemadaman (k) tiap perlakuan Akumulasi panas (AP) dan perkembangan tanaman jagung manis Analisis ragam berat kering biji

35 37 37 38

39 41 42 42 43 43 43 45

PENDAHULUAN Latar Belakang Energi surya merupakan proses sintesis yang paling besar di permukaan bumi. Tumbuhan dan tanaman mampu mengubah energi ini menjadi energi kimia yang digunakan pada proses fotosintesis. Dari sekian besarnya energi tersebut, hanya sekitar satu persen energinya yang disimpan dan digunakan dalam jaringan tanaman. Selain bagian tanaman lain yang mengandung krolofil, daun pada tanaman merupakan media utama dalam proses ini. Tetapi tidak semua daun sama efisiennya dalam menyerap energi radiasi surya. Berbagai faktor turut berpengaruh dalam proses tersebut. Merajuk dari hasil penelitian yang telah dilakukan Monteith (1969) mengenai kondisi fisik tanaman, beberapa keadaan yang dapat mempengaruhi efisiensi daun dalam menerima energi radiasi surya adalah luas daun, sudut daun, posisi pada sumbu vertikal, albedo daun, transmisi cahaya melalui daun, pola kurva respon cahaya, elevasi surya di atas horison, dan kondisi kecerahan langit. Dalam hal ini dilakukan penelitian mengenai besarnya efisiensi radiasi surya yang diterima oleh daun, karena tidak semua daun mendapat radiasi langsung melainkan terdapat daun yang berada di bawah bayangan. Semakin rapat kanopi tanaman maka semakin banyak daun-daun yang saling menaungi. Sehingga daun yang berada di bagian bawah akan menerima radiasi lebih sedikit untuk proses fotosintesis dibanding daun-daun yang berada di atasnya. Arah baris dan kerapatan populasi tanaman pun mempengaruhi besarnya transmisi cahaya yang diterima tanaman. Ketika arah baris searah dengan datangnya sinar matahari dengan jarak tanam lebar, akan terdapat efek lorong yang mengakibatkan adanya energi radiasi yang tidak digunakan tanaman. Sehingga, perlu adanya pengaturan jarak tanam dan arah baris yang tepat agar penerimaan energi radiasi oleh tanaman lebih efisien. Kebutuhan radiasi surya akan berbeda-beda tergantung pada jenis tanaman. Tanaman jagung manis merupakan salah satu jenis tanaman C4 yang sangat efisien dalam memanfaatkan energi radiasi surya bagi pertumbuhannya. Dengan kemampuan laju fotosintesis yang tinggi, jagung manis mampu meningkatkan hasil produksinya seiring dengan tersedianya energi surya yang melimpah.

Tujuan Penelitian 1. 2.

3. 4.

Tujuan dari pelaksanaan penelitian ini adalah untuk : Mengestimasi proporsi radiasi yang diintersepsi dan ditransmisikan tajuk tanaman jagung manis. Mengetahui pengaruh arah baris dan kerapatan populasi terhadap perubahan luas daun spesifik (LDS), indeks luas daun (ILD), besarnya radiasi surya yang diterima serta nilai koefisien pemadaman tajuk tanaman jagung manis. Mencari kombinasi metode penanaman jagung manis terbaik terhadap arah datang sinar matahari bagi pertumbuhan dan hasil produksinya. Menguji jarak tanam yang sesuai bagi tanaman jagung manis berdasarkan metode yang disarankan oleh Balai Penelitian Tanaman Serealian.

2 Manfaat Penelitian Manfaat penelitian ini yaitu memberikan pilihan metode penanaman jagung manis dengan memanfaatkan arah penerimaan sinar matahari dalam mengoptimalkan pertumbuhannya. Disamping itu, hasil yang dipaparkan dalam penelitian ini dapat melengkapi pengetahuan terhadap metode penanaman yang disarankan oleh Balai Penelitian Tanaman Serealia mengenai penentuan jarak tanam yang optimal bagi pertumbuhan jagung manis agar setiap tanaman menerima energi matahari yang lebih merata.

TINJAUAN PUSTAKA Tanaman jagung secara taksonomi diklasifikasikan sebagai : Kingdom Divisi Sub Divisi Kelas Ordo Famili Genus Spesies

: Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Monocotyledoneae : Poales : Poaceae : Zea : Zea mays L.

Gambar 1 Tanaman jagung manis (sumber: dokumen pribadi) Tanaman jagung memiliki sistem perakaran serabut dengan tiga macam akar, yaitu (a) akar seminal, (b) akar adventif, dan (c) akar kait atau penyangga (Subekti et al 2008). Batang berbentuk silindris dan tidak bercabang. Daun jagung memiliki struktur bunga jantan yang terpisah dengan bunga betina. Tinggi tanaman jagung manis mencapai 200-255 cm. Tanaman jagung dapat beradaptasi baik pada berbagai lingkungan. Jagung tumbuh baik di dataran rendah maupun dataran tinggi hingga 3000 mdpl pada wilayah tropis hingga lintang 50 oLU dan 50 oLS. Tanaman jagung dapat tumbuh di wilayah curah hujan tinggi hingga rendah sekitar 500 mm per tahun (Dowswell et al 1996). Tanaman jagung tumbuh

3 optimal pada tanah gembur, drainase baik, dengan kelembaban tanah cukup. Tanaman jagung akan layu pada kelembaban tanah kurang dari 40% kapasitas lapang dan pada kondisi tergenang air. Jagung tumbuh optimal pada suhu lingkungan rata-rata 26-30 oC dan pada pH 5.7-6.8 (Subandi et al 1988). Umur produksi jagung manis lebih singkat (genjah) dan dapat dipanen dalam 68-80 HST. Tanaman jagung manis merupakan tanaman hijau yang tanggap terhadap radiasi surya baik dalam kualitas, intensitas maupun lama penyinaran. Intensitas cahaya sangat diperlukan tanaman dalam proses fotosintesis. Noggle dan Fritz (1983) menyatakan bahwa, intensitas cahaya selain mempengaruhi laju fotosintesis juga mempengaruhi perkembangan dan aktivitas daun. Pemanjangan batang, laju pembentukan daun, perkembangan tunas atau cabang, perkembangan generatif dipengaruhi oleh intensitas cahaya dan lama penyinaran (Cathey dan Campbell 1982). Arah Baris Penanaman Arah baris penanaman yang diujicobakan mempengaruhi perilaku pertumbuhan tanaman dalam menerima cahaya matahari. Pada lokasi penelitian yang merupakan daerah lintang tropis, tanaman menerima cahaya matahari sepanjang hari. Kemudian waktu penelitian yang bertepatan pada bulan Maret hingga Juni memiliki posisi matahari yang berada pada garis ekuator menuju arah Utara menyebabkan arah baris penanaman Timur-Barat pun menerima cahaya matahari lebih merata dibandingkan pada penanaman dengan arah baris UtaraSelatan penerimaan cahaya terjadi pada 45o hingga 135o terhadap sudut datang matahari. Geiger (1959) berpendapat bahwa pengaturan jarak baris sangat mempengaruhi distribusi radiasi surya dan intensitasnya. Dengan pengaturan arah dan jarak baris yang tepat, distribusi dan intensitas radiasi akan lebih merata, sehingga proses fotosintesa akan berjalan dengan baik. Kondisi yang sama terjdi ketika pada keadaan kering, menurut Rahadiati (1993), jarak baris yang sempit dengan radiasi surya yang rendah pada permukaan tanah dapat menghambat pertumbuhan tanaman karena air yang tersimpan di dalam tanah akan digunakan oleh tanaman pada awal masa pertumbuhan dan sedikit air yang tersimpan di dalam tanah akan digunakan oleh tanaman pada awal masa pertumbuhan.

Kerapatan Populasi Tanaman Kerapatan tanaman menunjukkan jumlah populasi per satuan luas lahan tempat tumbuh tanaman akibat adanya perbedaan jarak tanam. Perbedaan kerapatan tanaman akan mempengaruhi kompetisi penggunaan air dan zat hara antar tanaman, efisiensi penggunaan cahaya dan akhirnya mempengaruhi penampilan serta produksi tanaman. Peningkatan populasi tanam mengakibatkan kesempatan tanaman secara individu untuk memperoleh sinar matahari, unsur hara dan air menjadi terbatas sehingga mengurangi fotosíntesis (Harjadi 1996). Selanjutnya, peningkatan populasi umumnya menyebabkan tanaman lebih tinggi, ukuran daun lebih kecil, peningkatan ILD dan penurunan produktivitas. Pada

4 kondisi populasi padat, kompetisi antar tanaman lebih tinggi untuk mendapatkan cahaya matahari. Kerapatan populasi tanaman akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Manurut Pradiko (2012), hal ini karena kerapatan populasi tanaman dapat menciptakan tingkat persaingan antar tanaman dalam memperoleh air, radiasi surya, dan tentunya unsur hara. Koesmaryono (1996), menjelaskan bahwa peningkatan populasi tanaman akan meningkatkan Indeks Luas Daun (ILD) yang dapat meningkatkan intersepsi radiasi surya oleh kanopi tanaman. Dengan kata lain, populasi yang rapat dapat lebih efisien dalam penggunaan radiasi surya, tetapi apabila terlalu rapat akan terjadi persaingan yang tinggi yang mengakibatkan produktivitas menurun. Indeks Luas Daun (ILD) Indeks luas daun merupakan rasio antara ukuran luas kanopi tanaman dengan tempat berdirinya tanaman. Kanopi tanaman tersebut dapat mengurangi masuknya radiasi ke dalam tajuk tanaman (Perdinan 2002). Kemampuan kanopi tersebut dapat dinyatakan dalam satuan koefisien pemadaman (k) dan besarnya dipengaruhi oleh struktur kanopi tanaman.

Gambar 2 Kanopi tanaman terlihat dari atas dan nilai ILD-nya (Sumber : http://www.gardenwithinsight.com) Pemadaman cahaya oleh kanopi tanaman sangat kompleks tergantung pada geometri tanaman, derajat variasi daun berbagai spesies dan umur tanaman (Rosenberg 1974). Selanjutnya, dalam perhitungan nilai k dapat terjadi kesalahan akibat adanya kenyataan bahwa komunitas tanaman yang heterogen, perubahan kualitass spektrum cahaya dan kondisi atmosfer yang tidak isotropik.

Luas Daun Spesifik (LDS) Luas daun spesifik (LDS) adalah luas daun per satuan berat kering daun. Indeks ini mengandung informasi ketebalan daun yang dapat mencerminkan unit organela fotosintesis. Kuantitas cahaya merupakan faktor yang dominan dari biomassa tanaman dalam memicu aktifitas sifat dalam tanaman (genetik) yang mengendalikan nilai luas daun spesifik. Tanggapan luas daun spesifik kepada perubahan kuanta radiasi dalam jangka pendek cukup sensitif (Sitompul dan Guritno, 1995). Nilai luas daun spesifik yang semakin besar mengindikasikan daun semakin tipis dan nilai luas daun spesifik tidak berpengaruh langsung terhadap bobot biji.

5 Luas daun spesifik berbanding terbalik dengan berat daun spesifik (nisbah berat daun terhadap luas daun), karena itu daun yang berkembang dalam intensitas cahaya rendah memiliki berat daun spesifik yang lebih rendah (Allard et al 1991). Muhuria et all (2006) mengutarakan bahwa intensitas cahaya rendah menyebabkan kepadatan trikoma berkurang. Kondisi ini sangat menguntungkan tanaman karena jumlah cahaya yang akan direfleksikan menjadi sedikit, sehingga daun semakin efisien dalam menangkap cahaya. Tipisnya daun-daun yang terekspos pada intensitas cahaya rendah menyebabkan kloroplas lebih terorientasi pada bidang permukaan sehingga efisiensi penangkapan cahaya meningkat. Selain itu, daun yang tipis akan mengefisienkan penggunaan metabolit, sehingga diharapkan produk akhir tanaman masih relatif tinggi (Hale dan Orcutt 1980).

Radiasi Surya Penerimaan radiasi di permukaan bumi bervariasi menurut lintang dan waktu. Perubahan menurut lintang disebabkan oleh inklinasi bumi (66.5o) yang menyebabkan perbedaan sudut datang. Perbedaan menurut waktu terjadi secara diurnal maupun musiman (Handoko 1994). Secara makro, faktor-faktor yang mempengaruhi penerimaan radiasi surya meliputi (1) Jarak antara matahari dan bumi. Perubahan jarak antara matahari dan bumi menyebabkan variasi penerimaan energi radiasi di bumi, (2) Intensitas radiasi matahari yang besarnya dipengaruhi oleh sudut datang matahari di permukaan bumi, (3) Panjang hari yaitu waktu dari matahari terbit hingga terbenam, (4) Pengaruh atmosfer yang meliputi gas-gas aerosol dan awan (Handoko 1994). Handoko (1994) menyatakan bahwa faktor dominan yang mempengaruhi penerimaan radiasi di permukaan bumi adalah keadaan awan. Penerimaan radiasi di daerah basah dengan banyak awan sekitar 40% sedangkan di gurun mencapai 80% (Larcher 1980). Secara mikro, keadaan topografi juga mempengaruhi radiasi yang sampai ke permukaan. Wilayah dataran tinggi mendapat intensitas radiasi yang lebih tinggi karena kondisi atmosfer yang bersih dari polusi.

Radiasi Transmisi dan Intersepsi Energi radiasi surya yang mengenai tajuk tanaman tidak sepenuhnya diteruskan ke permukaan tanah. Suryani (1993) menyatakan bahwa, energi radiasi yang mengenai tajuk tanaman akan mengalami pengurangan dalam perjalanannya menuju ke permukaan tanah, sehingga radiasi surya yang berada di bawah tajuk tanaman jumlahnya tidak merata. Hal ini disebabkan adanya perubahan berkas sinar dari radiasi surya yang diintersepsi oleh tanaman akibat gerakan tanaman yang dipengaruhi angin dan perubahan posisi matahari. Intersepsi radisasi pada tanaman dipengaruhi oleh sudut elevasi dan sudut zenith matahari, sifat spektral elemen kanopi, indeks luas daun, sudut distribusi daun, ukuran daun, bentuk daun, pergerakan daun terhadap angin, titik layu, dan fototropisme. Namun demikian, variabel yang sering digunakan untuk

6 memprediksi intersepsi adalah indeks luas daun, karena ILD memilki peranan utama dalam intersepsi radiasi matahari yang datang (Gallo et al 1983). Transmisi radiasi merupakan radiasi yang diteruskan melewati kanopi tanaman. Dengan kata lain merupakan energi radiasi yang lolos pada permukaan tanah dibawah tajuk. Transmisi radiasi pada kanopi tanaman dipengaruhi oleh banyak faktor, meliputi sumber distribusi radiasi (radiasi langsung dan radiasi baur serta sifat spektral), struktur kanopi dan jenis tanaman, ukuran luas daun sebagai kanopi dan sudut datang matahari. Proporsi radiasi langsung dan baur dan sifat spektralnya sangat tergantung pada kondisi atmosfer. Radiasi transmisi berbeda pada sudut datang dan radiasi baur yang berbeda (Wenge et al. 1997). Cahaya yang menimpa daun akan dipantulkan dan ditransmisikan tergantung pada sifat daun yang dinyatakan dengan koefisien transmisi (τ). Nilai transmisi merupakan proporsi antara radiasi yang ditransmisikan dengan radiasi yang masuk. Radiasi yang ditransmisikan sangat dipengaruhi karakter kanopi diantaranya luas daun, sudut daun, pola distribusi daun, dan ukuran daun (Rosenberg 1974). Geiger (1959) juga menyatakan bahwa panjang gelombang, umur tanaman, dan sudut inklinasi daun berpengaruh pada besar transmisi radiasi.

Efisiensi Pemanfaatan Radiasi Surya (EPR) Radiasi surya diperlukan tanaman sebagai sumber energi terutama dalam proses fotosintesis. Lebih jauh lagi, radiasi surya memberikan energi yang dibutuh-kan untuk perkecambahan biji, perluasan daun, pertumbuhan batang dan tunas, pembungaan serta pembuahan. Sehingga radiasi surya berperan penting dalam pengendalian proses pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Efisiensi pemanfaatan radiasi surya adalah nisbah antara energi yang digunakan untuk membentuk bahan kering dengan total energi surya yang diterima selama masa pertumbuhan (Sitianapessy 1985). Dengan kata lain, efisiensi radiasi surya pada tanaman dapat merupakan perbandingan antara energi yang diperlukan untuk menghasilkan bahan atau materi organik pada tanaman dengan total energi yang diterima oleh tanaman. Tabel 1 Hasil penelitian nilai EPR-PAR jagung di berbagai negara EPR PAR (g MJ-1) Sumber Asal tempat Tahun 1 2 Rudorff et al New York - America 1991 3.90 4.24 Gallo et al New York - America 1993 3.71 4.38 Otegui et al Nebraska - Lincoln 1995 3.39 4.14 Lindquist et al Nebraska - Lincoln 2005 3.70 3.80 Radiasi yang terdapat di atas kanopi, dalam kanopi, dan dibawah kanopi memiliki peran penting dalam dimensi hubungan atmosfer dan tanaman. Pertama, cahaya yang diintersepsi dan diserap tanaman berkaitan erat dengan photosintesis yang secara langsung menpengaruhi perubahan karbon antara kanopi dan atmosfer. Absorpsi radiasi oleh tanaman berperan dalam menurunkan panas udara sekitarnya, dan radiasi transmisi yang sampai di lantai tanah berpengaruh pada kelembaban tanah dan vegetasi dibawahnya (Wenge et al 1997). Arsitektur kanopi

7 merupakan faktor utama yang menentukan untuk mengabsorpri radiasi atau meneruskannya. Arsitektur kanopi meliputi posisi, ukuran, dan arah tiap elemen penyusun kanopi.

Akumulasi Panas Suhu tanaman akan selalu berubah mengikuti suhu lingkungannya. Hal ini disebabkan karena proses pemanasan tanaman relatif lebih kecil dibanding masa dan luas permukaaannya. Suhu yang optimum bagi aktifitas pertumbuhan tanaman bervariasi menurut jenis, populasi, individu, organ tanaman dan perkembangannya (Treshow 1970). Suhu maksimum harian lebih berkorelasi dengan pertumbuhan dibanding suhu minimumnya. Karena suhu maksimum mampu meningkatkan pertumbuhan batang dan tebal daun, akan tetapi dapat mengurangi luas daun tanaman. Kemudian, hasil penelitian Sitaniapessy (1985) menunjukkan suhu rendah terutama di malam hari akan mengurangi luas daun dan pembesaran buah serta meningkatkan pembungaan. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman jagung manis dipengaruhi oleh kondisi suhu lingkungan. Menurut Koesmaryono (1996), interaksi antara suhu udara dan radiasi surya berpengaruh terhadap suhu daun yang kemudian mempengaruhi proses fotosintesis alami tanaman. Selain itu, peningkatan suhu mengakibatkan jumlah hari untuk terjadinya perkecambahan berkurang (Yan et al 1995). Sehingga penentuan akumulasi panas merupakan metode penghitungan yang mampu mengidentifikasi umur tanaman dan fase perkembangannya.

METODE Waktu dan Tempat Penelitian Periode pembuatan alat pengukuran, penanaman dan pengambilan data adalah tanggal 2 Maret hingga 15 Juni 2013.

Gambar 3 Lokasi Penelitian

8 Persiapan alat pengukuran dilakukan di Laboratorium Instrumentasi Meteorologi GFM–FMIPA pada tanggal 2 Maret hingga 28 Maret 2013. Periode penanaman dan pengambilan data di Kebun Percobaan Cikabayan IPB DarmagaBogor, Jawa Barat, tanggal 28 Maret hingga 15 Juni 2013, pada koordinat 6o 33’ 10” LS dan 106o 42’58” BT dengan elevasi ±240 mdpl. Pengolahan data dilakukan pada bulan Juli di Laboratorium Agrometeorologi, GFM-FMIPA Institut Pertanian Bogor.

Bahan Bahan utama pada penelitian yang berhubungan dengan penanaman tanaman memerlukan bahan berupa benih tanaman. Benih yang digunakan pada penelitian ini adalah benih jagung manis varietas SD3 IPB. Bahan pendukung pertumbuhan tanaman berupa kapur pertanian, pupuk kandang dengan takaran 3.5 ton ha-1, furadan, pupuk urea 350 kg ha-1, SP-36 150 kg ha-1, dan KCl 100 kg ha-1. Selain itu, untuk pemeliharaan dari hama dan penyakit tanaman digunakan pestisida.

Alat Peralatan yang digunakan pada penelitian ini terbagi dari alat pengolah lahan, alat pemeliharaan tanaman, alat pengukuran dan beberapa perangkat lunak untuk analisis data sebagai berikut : 1. Alat pengolah lahan berupa traktor, cangkul, kored, tugal, ajir dan meteran. 2. Alat pemeliharaan berupa alat penyiram tanaman (gembor, selang air). 3. Alat pengukuran berupa tube solarimeter, PVC penyangga solarimeter, digital voltmeter DT 830 B, printer HP Deskjet 1050 J410 Series, termometer bola basah dan bola kering, oven, timbangan digital, dan alat potong. 4. Alat tulis dan mistar. 5. Seperangkat komputer dengan beberapa software pendukung. 6. Software MS. Excel, GetPixels, Paint, MS. Office Picture Manager dan SPSS16.

Metode Pelaksanaan Perancangan Percobaan Metode penelitian ini menggunakan Rancangan Petak Terpisah (RPT) Faktorial dengan dua faktor, yaitu: Petak Utama : Arah baris penerimaan terdiri dari 2 taraf, yaitu : TB : Arah Timur-Barat US : Arah Utara-Selatan Anak Petak J20 J40

: Jarak Tanam terdiri dari 2 taraf, yaitu : : Jarak tanam 70 x 20 cm : Jarak tanam 70 x 40 cm

9 Diperoleh 4 kombinasi perlakuan dengan 3 kali ulangan, yaitu : TBJ20 TBJ40 USJ20 USJ40 U1; U2;U3

: : : : :

Arah Timur-Barat jarak tanam rapat (70 x 20 cm) Arah Timur-Barat jarak tanam renggang (70 x 40 cm) Arah Utara-Selatan jarak tanam rapat (70 x 20 cm) Arah Utara-Selatan jarak tanam renggang (70 x 40 cm) Ulangan 1, 2 dan 3

Jumlah ulangan (U) Ukuran petak utama Ukuran sub petak Jumlah petak utama Jumlah sub petak Jarak antar petak utama Jarak antar anak petak

: : : : : : :

3 12 x 10 m 4x5m 4 12 1.5 m 0.35 m

Model linear yang digunakan adalah: Y ijk = µ + α i + ρj + δij + βk + (αρ) ij + ε ij(k) Keterangan : Y ijk : Hasil pengamatan pada petak utama, yaitu arah baris pada taraf kei, jarak tanam pada taraf ke-j pada ulangan ke-k i : 1, 2 ; j : 1, 2 ; k : 1, 2, 3 µ : Rataan umum αi : Pengaruh arah baris ke-i ρj : Pengaruh jarak tanam ke-j δij : Pengaruh galat yang disebabkan jarak tanam ke-i pada ulangan ke-k βk : Pengaruh ulangan ke-k (αρ) ij : Pengaruh jarak tanam ke-j dalam arah baris ke-i ε ijk : Pengaruh acak dari pengaruh arah baris ke-i dan jarak tanam ke-j serta ulangan ke-k Terhadap hasil sidik ragam nyata dengan uji beda rataan berdasarkan uji Duncan (DMRT) dengan taraf 5%. Pembuatan Alat Tube Solarimeter Alat dibuat dari 18 komponen dioda zener yang disusun paralel dengan karakter yang sama. Dioda dipasang pada lempeng tembaga tipis (PCB) dengan diberi resistor 4K7Ω untuk memperkecil arus. Sumber energi berupa 4 buah baterai 1.5 volt yang disusun paralel. Sensor yang dibuat sebanyak 13 buah dengan spesifikasi panjang yang berbeda disesuaikan dengan jarak tanam. Tujuh sensor berukuran panjang 80 cm, 4 buah sensor 70 cm, dan dua buah sensor berukuran 73 cm.

10 2.5 cm 80 cm Gambar 4 Tube Solarimeter Pembuatan Alat Termometer Bola Basah dan Bola Kering Alat dibuat dari 2 komponen sensor LM35D yang disusun paralel dengan karakter yang sama. Sensor ini memiliki ketelitian ± 0.5 oC dengan dengan syarat kondisi pengukuran nilai rata-rata suhu harian berada diantara suhu minimum dan maksimum (Texas Instruments 1999).

Gambar 5 Termometer bola basah (TBb) dan bola kering (TBk) (sumber: dokumen pribadi) Yang membedakan antara termometer bola basah (TBb) dengan bola kering (TBk) yaitu dengan menambahkan kain basah untuk menyelimuti seluruh permukaan sensor yang akan digunakan sebagai TBb. Kedua sensor kemudian diberi warna putih dan dimasukkan ke dalam tabung PVC untuk menghindari pengaruh radiasi matahari yang dapat berpengaruh pada besaran suhu yang didapat. Sumber energi berupa 4 buah baterai 1.5 volt yang disusun paralel. Kalibrasi Alat Kalibrasi alat tube solarimeter dilakukan pada tanggal 22 April 2013 pukul 16:20-18:00 WIB di ruangan Laboratorium Instrumentasi dan pada Tanggal 23 April 2013 pukul 08:00-11:30 WIB di atas Gedung FMIPA IPB lantai 4. Sedangkan kalibrasi termometer dilakukan pada tanggal 30 Maret di ruangan Laboratorium Instrumentasi. Data kalibrasi digunakan untuk membandingkan setiap tube solarimeter dengan input radiasi yang sama dan termometer dengan suhu yang sama. Pengolahan Lahan Pengolahan lahan meliputi pembersihan lahan dari gulma, pengkapuran, pembuatan petak lahan dengan ukuran 4 m x 5 m dan pemupukan. Jarak antar satu baris dengan baris yang lain adalah 0.7 m, sedangkan jarak antar bedeng adalah 0.5 m. Lahan dipupuk dengan pupuk kandang sebanyak 7.5 kg petak-1 dan diberi kapur pertanian 1 kg petak-1 untuk menetralkan pH tanah. Kemudian lahan didiamkan selama kurang lebih dua minggu agar lahan siap digunakan.

11 Penanaman Benih ditanam sebanyak dua benih per lubang tanam dengan ditugal sedalam kurang lebih 3 cm. Berdasarkan pendapat Subekti et al (2008), hal ini dilakukan agar kemunculan kecambah seragam dan memudahkan bakal tunas untuk tumbuh menuju permukaan tanah.

Gambar 6 Ilustrasi arah baris penanaman pada a)Timur-Barat dan b)Utara-Selatan, serta jarak tanam pada c) jarak tanam 70 x 20 cm dan d)jarak tanam 70 x 40 cm Jarak tanam antar tanaman dalam baris adalah 20 cm dan 40 cm, sedangkan jarak tanam antar baris yang digunakan adalah 70 cm. Benih yang digunakan pada jarak 70 cm x 20 cm sebanyak 1 buah dan 2 benih pada jarak 70 cm x 40 cm. Jarak ini dipilih karena merupakan jarak tanam yang disarankan oleh Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Teknologi Pertanian (2008), serta menghasilkan komponen panen yang paling tinggi dibandingkan jarak lainnya. Populasi tanaman yang dihasilkan dengan jarak tanam ini berkisar antara 66.000 -71.000 tanaman ha-1. Pemasangan Alat Tube solarimeter ditempatkan pada dua ketinggian berbeda diatas tajuk dan di bawah tajuk. Satu solarimeter dipasang diatas tajuk pada ketinggian 2 meter dengan arah Utara-Selatan. Pemasangan solarimeter dibawah tajuk dipasang dengan tiga posisi berbeda yaitu sejajar arah baris (P), tegak lurus arah baris baris (L), dan diagonal (D). Solarimeter ditempatkan pada ketinggian 10 cm diatas permukaan tanah sesuai yang dilakukan oleh Jagtap et al (1998).

12

D P

L

Gambar 7 Ilustrasi posisi solarimeter di bawah tajuk Pemeliharaan Pemeliharaan tanaman dilakukan setiap hari meliputi pembuatan ajir, penyulaman tanaman (5, 14, dan 30 HST), pemupukan (8, 30, dan 54 HST), pengguludan (4MST), penyiraman (dua hari sekali), pengendalian gulma, dan pengendalian hama penyakit (6 dan 9 MST). Pengamatan Cuaca Data suhu udara maksimum dan minimum, lama penyinaran, kelembaban udara dan curah hujan diperoleh dari stasiun Klimatologi Darmaga Bogor ±2.3 km dari tempat penelitian sebagai pembanding dengan data hasil pengukuran. Suhu sekitar tanaman diukur pukul 07.00, 13.30 dan 17.00 WIB, sedangkan pengukuran radiasi surya dilakukan tiap jam pada pukul 09.00 sampai 15.00 WIB. Ilustrasi alat pengukuran radiasi dapat dilihat pada Gambar 1. Bobot Kering Tanaman (BKT) Penimbangan bobot kering tanaman dan destruktifikasi dilakukan di Laboratorium Terpadu GFM–FMIPA setiap 1 minggu setelah tanam (1 MST). Tanaman yang akan didestruktif sebanyak dua tanaman per petak per minggu dan bukan tanaman pinggir (untuk menghindari boundary effect). Bobot kering total ditimbang dari bobot tanaman hasil destruktif yang dikeringkan dengan suhu 180 o C selama 8 jam. Hal ini bertujuan untuk menghitung pertambahan berat kering tanaman per minggu. Komponen Agronomi Tanaman contoh ditentukan sebanyak 5 tanaman per petak perlakuan. Pengukuran tinggi tanaman dilakukan sejak 1 minggu setelah tanam (1MST) sampai. Tinggi tanaman diukur mulai dari pangkal batang hingga ujung daun tertinggi. Pengukuran tinggi dan jumlah daun tanaman dilakukan setiap minggu mulai 1 MST hingga 11 MST. Indeks Luas Daun (ILD) Daun tanaman hasil destruktif dipotong kemudian di-scan dan disimpan dalam file berekstensi *.jpg. Data tersebut diolah menggunakan perangkat lunak

13 Paint dan MS. Office Picture Manager untuk mengatur ukuran pikselnya, kemudian menggunakan GetPixels untuk mendapatkan warna tiap piksel dalam bentuk angka. Angka-angka tersebut dihitung menggunakan MS.Excel dan diperoleh persentase luas daun untuk dibandingkan dengan ukuran luas scanner sehingga didapat luas daunnya. Pemanenan Pemanenan dilakukan apabila biji tanaman jagung manis telah masak susu yang ditandai dengan warna kuning cerah, kadar airnya cukup banyak dan rasanya yang manis. Pemanenan dilakukan dengan mencabut buah jagung manis berisi kemudian dikupas kulit buahnya.

Gambar 8 Jagung siap panen (sumber: dokumen pribadi) Komponen Panen Komponen panen (berat biji, bonggol dan bungkus buah kering, indeks panen, potensi hasil, jumlah biji dalam baris dan lajur bonggol, dan diameter batang) dihitung dari tanaman selain tanaman contoh dan bukan tanaman pinggir.

Prosedur Analisis Data Data diolah menggunakan software GetPixels, Paint, MS. Office Picture Manager, MS. Excel dan analisis keragaman menggunakan aplikasi SPSS 16. Biomassa Tanaman Persamaan yang digunakan adalah: dW = Wn – W(n-1) dW Wn W(n-1)

: Bertambahan berat kering tanaman per minggu (g m-2); : Berat kering minggu ke n; : Berat kering minggu ke n-1.

Indeks Luas Daun Indeks Luas Daun (ILD) ditentukan menggunakan persamaan berikut:

14 ILD (m2 m-2) = (Ld / Lh) x Jp Ld Lh Jp

: Luas daun (m2) : Luas lahan (m2) : Jumlah populasi

Luas Daun Spesifik (LDS) Luas daun spesifik ditentukan menggunakan persamaan (Koesmaryono 1996): LDS (cm2 g-1) = Ld / Wd Wd

: Berat kering daun (gram)

Koefisien Pemadaman Koefisien pemadaman (k) dihitung menggunakan persamaan: k = ln (Q0/Qt) / ILD Qt Q0 ILD

: Radiasi di bawah tajuk (MJ m-2); : Radiasi di atas tajuk (MJ m-2); : Indeks Luas Daun.

Nilai k menunjukkan besarnya kemampuan tanaman dalam pemadaman cahaya oleh kanopi tanaman. Nilai ini sangat beragam tergantung pada sifat optik tanaman, yaitu geometri tanaman, derajat variasi daun berbagai spesies dan umur tanaman. Nilai k yang mendekati angka 1 menunjukkan penutupan kanopi semakin rapat. Sifat optik tanaman jagung manis dengan nilai yang relatif meningkat mengalami perubahan dari awal hingga akhir pengamatan. Besarnya relatif meningkat setiap MST. Akan tetapi pada 9 MST terdapat beberapa daun yang mulai mengering dan menyebabkan ILD menjadi berkurang sehingga mempengaruhi nilai k. Intersepsi Radiasi Surya Intersepsi radiasi surya adalah besar radiasi surya yang tertahan oleh tajuk atau kanopi tanaman yang tidak sampai ke permukaan tanah di bawah tajuk atau kanopi tanaman tersebut (Sitaniapessy 1985). Pengertian lain yang disampaikan oleh Handoko (1994) menyebutkan bahwa intersepsi radiasi surya adalah selisih antara radiasi yang diterima di atas tajuk dan di bawah tajuk tanaman. Dari pengertian tersebut maka persamaan untuk menghitung intersepsi radiasi surya adalah sebagai berikut: Qint = 1 – Qtrans Qtrans = (Q/Q0) x 100% Qint Qtrans

: Radiasi yang diintersepsi tajuk tanaman (MJ m-2 minggu-1). : Transmisi radiasi surya (%);

15 Q Q0

: Radiasi di bawah tajuk (MJ m-2); : Radiasi di atas tajuk (MJ m-2).

Persamaan lain yang dapat digunakan untuk menduga intersepsi radiasi adalah persamaan dari Hukum Beer: Qint = Q0 x (1 – exp(-k x ILD)) k ILD

: Koefisien pemadaman; : Indeks Luas Daun.

Radiasi yang dihitung merupakan radiasi global hasil observasi pada lahan percobaan, kemudian radiasi di bawah tajuk yang digunakan adalah data dari hasil pengukuran sensor tube solarimeter yang ditempatkan secara diagonal dalam baris. Karena metode penempatan alat ini menunjukkan nilai transmitan dengan keragaman terendah di semua perlakuan. Sensor ini juga dapat ditempatkan pada arah baris Utara Selatan maupun Timur Barat dengan berbagai kondisi tutupan tajuk Efisiensi Pemanfaatan Radiasi Surya Nilai Efisiensi Pemanfaatan Radiasi (EPR) atau ε ditentukan berdasarkan kemiringan garis hasil plotting akumulasi intersepsi radiasi (MJ m-2) dan penambahan berat kering (biomassa) tanaman (g m-2). Handoko (1994) menyatakan bahwa efisiensi radiasi surya pada tanaman dapat dihitung dari persamaan sebagai berikut: ε = dW / Qint ε dW

: Efisiensi pemanfaatan radiasi surya (g MJ-1); : Penambahan biomassa tanaman (g m-2).

Akumulasi Panas Persamaan untuk menentukan akumulasi panas adalah sebagai berikut: AP = s ∑ AP s T rataan T dasar

: : : :

Trataan - Tdasar)

Akumulasi panas (Co hari); Fase perkembangan tanaman; Suhu rata – rata harian; Suhu dasar tanaman jagung manis (9 oC).

Indeks Panen Nilai indeks panen (IP) merupakan rasio antara berat kering biji dengan berat kering tanaman jagung manis secara keseluruhan. IP = Wb / WT Wb Wt

: Berat kering biji : Berat kering total

16 Analisis Statistik Rancangan Percobaan Analisis statistik ANOVA (Analysis of Variance) dengan taraf nyata (α) 5% dilakukan menggunakan software SPSS 16. Pengujian dilakukan menggunakan uji F. Pengaruh perlakuan dikatakan nyata apabila F hitung lebih besar dari Ftabel. F hitung Selanjutnya digunakan uji lanjut Duncan (Rp) untuk mengetahui beda nilai tengah hasil pengamatan antara setiap perlakuan (p) yang dapat ditentukan melalui persamaan: Rp = rα; p; dbg √ KTG r rα; p; dbg

: Kuadrat Total Galat; : Jumlah ulangan; : Nilai tabel Duncan pada taraf nyata α, jarak peringkat dua perlakuan p dan derajat bebas galat sebesar dbg.

Uji Duncan ini digunakan karena dapat digunakan untuk menguji perbedaan diantara semua pasangan perlakuan yang mungkin tanpa memperhatikan jumlah perlakuan (Mattjik 2006).

HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Cuaca Selama Penelitian Lokasi penelitian yang berada di kecamatan Darmaga, Bogor memiliki kondisi iklim tropis basah (Af) dengan pola curah hujan monsoon dan intensitas curah hujan sebesar 2500-5000 mm/tahun. 100 90 80 70

CH (mm)

60 50 40 30 20 10 0 1

8

15

22

29

36

43

50

57

64

Hari Setelah Tanam (HST)

Gambar 9 Kondisi curah hujan selama penelitian

71

78

17 Berdasarkan informasi data yang didapat dari BMKG Darmaga, suhu udara rata-rata, minimum dan maksimum harian yang terdapat di wilayah tersebut sebesar 26.1 oC, 21.8 oC dan 33.6 oC, dengan kelembaban rata-rata per bulan 84 % dan intensitas radiasi surya rata-rata 13 MJ/m2/bulan. 28

Suhu ( C)

27

26

25

24 0

7

14

21

28 35 42 49 56 Hari Setelah Tanam (HST)

63

Gambar 10 Kondisi suhu udara rata – rata selama penelitian ( bola kering dan ( = TBb) suhu bola basah

70

77

84

= TBk) suhu

Suhu udara rata-rata harian wilayah kajian selama musim penanaman sebesar 26.4 oC, dengan suhu maksimum dan mínimum rata-rata adalah 33.7 oC dan 22.2 oC. Kelembaban udara rata – rata harian sebesar 85% dan lama penyinaran rata-rata per hari adalah 78%. Curah hujan total selama penelitian tercatat sebesar 673.2 mm dengan hari hujan sebanyak 51 hari, dan curah hujan harian tertinggi sebesar 95.6 mm. Kondisi yang terjadi pada saat masa tanam (28 Maret-15 Juni) merupakan musim hujan sehingga menyebabkan 66% dari keseluruhan masa tanam (77 hari) terjadi hujan. Pada sebelum dan saat terjadinya hujan terdapat awan yang menutupi permukaan bumi dari cahaya matahari. Kondisi tersebut menyebabkan total penerimaan radiasi surya tidak merata sepanjang hari, kemudian mengakibatkan rata-rata fluktuasi suhu harian yang didapat semakin beragam. Semakin beragamnya suhu udara yang dihasilkan dapat mempengaruhi kondisi pertumbuhan tanaman jagung manis. Seperti yang telah disampaikan pada bab Tinjauan Pustaka, berdasarkan pernyataan Sitaniapessy (1985), suhu rendah akan mengurangi luas daun dan pembesaran buah serta meningkatkan pembungaan. Sedangkan suhu tinggi dapat meningkatkan pertumbuhan batang dan daun tanaman.

Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Jagung Manis Tinggi Tanaman Perbedaan perubahan tinggi tanaman rata-rata setiap perlakuan dipengaruhi oleh beberapa kondisi. Disamping pengaruh dari sifat genetik tanaman itu sendiri,

18 kondisi lingkungan baik yang alami maupun akibat pengaruh perlakuan pun turut berpengaruh pada kondisi tersebut. 240

Tinggi Tanaman (cm)

200

160

120

80

40

0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

Gambar 11 Tinggi rata-rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) Tabel 2 Pengaruh arah baris terhadap tinggi tanaman menurut uji Duncan Umur 1 MST 2 MST 3 MST 4 MST 5 MST 6 MST 7 MST 8 MST 9 MST 10 MST 11 MST

USJ20 6.7a 15.2a 31.7b 42.5a 59.2a 89.3a 140.1a 184.4a 185.6a 186.9a 184.9a

Tinggi rata - rata (cm) TBJ20 USJ40 6.9a 7.5 a a 13.8 16.2 a a 41.2 31.4 a a 47.6 39.3 a 58.4a 58.8 a a 80.5 90.8 a b 129.7 131.8 a a 180.1 168.5 a 187.9a 177.4 a a 187.6 180.6 a a 183.8 178.6 a

TBJ40 7.7a 14.3a 31.7a 37.4a 49.4a 78.3a 118.9a 152.3a 170.9a 169.0 a 165.4a

Keterangan: huruf yang sama pada masing – masing baris yang dipisahkan garis menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata menurut uji nilai tengah Duncan taraf nyata 5%.

Hasil rata-rata semua ulangan pada Gambar 11 menunjukkan bahwa tinggi tanaman dengan jarak tanam 70 x 20 cm (J20) cenderung lebih tinggi. Selain itu, tanaman dengan arah baris Utara-Selatan (US) juga lebih tinggi jika dibanding dengan arah baris Timur-Barat (TB). Kerapatan populasi dan arah baris mempengaruhi tanaman dalam mendapatkan cahaya matahari. Semakin rapat populasi tanaman maka persaingan antar tanaman dalam menerima cahaya matahari semakin tinggi. Pada arah baris US, jarak penerimaan cahaya matahari terhadap sudut datang matahari lebih merata daripada arah baris TB. Hal tersebut dikarenakan jarak tanam pada petak arah baris US dalam satu baris terhadap sinar datang matahari lebih lebar (70 cm), sehingga tanaman yang berada di balik

19 tanaman lain terhadap arah datangnya matahari tidak tertutupi bayangan tanaman yang berada di depannya (efek naungan). Berbeda halnya dengan arah baris TB, jarak tanam dalam satu baris terhadap sinar datang matahari lebih rapat (20 cm atau 40 cm), sehingga tanaman yang satu dengan yang lainnya saling menutupi sinar matahari yang masuk. Tabel 3 Pengaruh jarak tanam terhadap tinggi tanaman menurut uji Duncan Tinggi rata - rata (cm) Umur 1 MST 2 MST 3 MST 4 MST 5 MST 6 MST 7 MST 8 MST 9 MST 10 MST 11 MST

TBJ20

TBJ40

USJ20

USJ40

a

a

a

7.5a 16.2a 31.4a 39.3a 58.8a 90.8a 131.8a 168.5a 177.4a 180.6a 178.6a

6.9 13.8a 41.2a 47.6a 58.4a 80.5a 129.7a 180.1a 187.9a 187.6a 183.8a

7.7 14.3a 31.7a 37.4a 49.4a 78.3a 118.9a 152.3a 170.9a 169.1a 165.4a

6.7 15.2a 31.7a 42.5a 59.2a 89.3a 140.1a 184.4a 185.6a 186.9a 184.9a

Keterangan: huruf yang sama pada masing – masing baris yang dipisahkan garis menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata menurut uji nilai tengah Duncan taraf nyata 5%.

Hasil uji statistik terhadap tinggi tanaman pada tabel 2 dan tabel 3 menunjukkan bahwa tidak terdapat pengaruh langsung arah baris dan jarak tanam terhadap perbedaan tinggi tanaman yang dihasilkan. Akan tetapi, jika dilihat dari pertumbuhan tinggi tanaman yang dihasilkan, maka kombinasi perlakuan USJ20 menghasilkan pertum-buhan tinggi tanaman yang lebih optimal dibanding dengan perlakuan yang lain Jumlah Daun Jumlah daun rata-rata tanaman (Gambar 12) hampir sama tiap perlakuannya. Perbedaan dapat terlihat ketika berada pada 8 MST, ketika tinggi tanaman mulai mendekati puncaknya mengakibatkan persaingan antar tanaman untuk menerima cahaya matahari semakin tinggi. Hal tersebut diadaptasikan dengan meningkatnya jumlah daun hijau, sehingga dapat terlihat pada jarak tanam 70 x 20 cm (J20) jumlah daun yang dihasilkan lebih banyak dibanding jarak 70 x 40 cm (J40). Seiring dengan pertumbuhan tanaman jagung manis, ketika mendekati masa panen jumlah daun hijau semakin berkurang, karena konsentrasi pertumbuhan berpusat pada buah dan mengakibatkan daun yang lebih tua mengering. Pengeringan daun ini akan terus berlangsung seiring dengan proses pematangan biji.

20 14 12

Jumlah Daun Hijau

10 8 6 4 2 0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

Gambar 12 Jumlah daun hijau rata-rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) Uji statistik yang disajikan pada Tabel 4 dan Tabel 5 menunjukkan pengaruh antar perlakuan tidak berbeda nyata terhadap jumlah daun yang dihasilkan. Perbedaan jumlah daun yang dihasilkan hanya berkisar 1-2 daun, sedangkan perbedaan nyata terjadi jika selisih jumlah daun lebih dari 3 daun. Tabel 4 Pengaruh arah baris terhadap jumlah daun menurut uji Duncan Umur

Jumlah daun rata - rata TBJ20

USJ20

TBJ40

USJ40

1 MST

2a

3a

2a

2a

2 MST

3a

3a

3a

3a

3 MST 4 MST 5 MST 6 MST 7 MST 8 MST 9 MST 10 MST 11 MST

6a 6a 6a 8a 9a 11a 12a 14a 14a

6a 6a 6a 8a 10a 12a 13a 14a 14a

5a 6a 6a 7a 9a 10a 12a 13a 13a

6a 6a 6a 8a 10a 11a 12a 14a 14a

Keterangan : huruf yang sama pada masing – masing baris yang dipisahkan garis menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata menurut uji nilai tengah Duncan taraf nyata 5%.

21 Tabel 5 Pengaruh jarak tanam terhadap jumlah daun menurut uji Duncan Jumlah daun rata - rata Umur

TBJ20

TBJ40

USJ20

USJ40

a

a

a

2a 3a 6a 6a 6a 8a 10a 11a 12a 14a 14a

1 MST 2 MST 3 MST 4 MST 5 MST 6 MST 7 MST 8 MST 9 MST 10 MST 11 MST

2 3a 6a 6a 6a 8a 9a 11a 12a 14a 14a

2 3a 5a 6a 6a 7a 9a 10a 12a 13a 13a

3 3a 6a 6a 6a 8a 10a 12a 13a 14a 14a

Keterangan : huruf yang sama pada masing – masing baris yang dipisahkan garis menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata menurut uji nilai tengah Duncan taraf nyata 5%.

Berat Kering Total per Tanaman Berat kering total (BKT) per tanaman meningkat tiap minggunya, hal ini membuktikan bahwa tanaman mengalami pertumbuhan seiring dengan semakin meningkatnya umur tanaman. BKT yang dihasilkan pada perlakuan berjarak 70 x 20 cm (J20) lebih besar daripada tanaman berjarak 70 x 40 cm (J40). Selain itu, BKT arah baris Utara-Selatan (US) cenderung lebih besar daripada arah baris Timur-Barat (TB). Pada Gambar 13 di bawah menunjukkan perubahan BKT meningkat drastis ketika menuju 10 MST. Hal tersebut diakibatkan oleh adanya penambahan proporsi berat dari buah jagung yang mulai matang. Proporsi berat kering buah ini mendominasi antara 45% hingga 60% dari berat kering total tanaman. 180 160

Berat Kering Total (gr)

140

120 100 80 60 40 20 0 3

4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

Gambar 13 Berat kering total rata-rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( )

22 Hasil uji statistik menunjukkan pertambahan BKT pada arah baris US menunjukkan nilai yang lebih tinggi daripada arah baris TB, sedangkan dari perlakuan jarak tanam tidak menunjukkan adanya perbedaan nyata BKT dari masing-masing perlakuan. Sehingga penulis menyatakan bahwa BKT tanaman jagung manis cenderung dipengaruhi oleh perlakuan arah baris penerimaan cahaya matahari daripada jarak tanam. Tabel 6 Pengaruh arah baris terhadap berat kering tanaman menurut uji Duncan Umur 4 MST 5 MST 6 MST 7 MST 8 MST 9 MST 10 MST 11 MST Keterangan:

BKT rata - rata (gram) USJ20

TBJ20

USJ40

TBJ40

2.9a 7.3a 21.0a 34.4a 51.0a 66.7a 115.3a 141.7a

1.2a 3.0a 18.0a 29.5a 44.5a 59.6a 86.1a 111.1b

3.1a 4.3a 15.6a 36.7a 55.0a 73.2a 107.6a 125.8a

1.4a 2.0a 13.1a 27.1a 41.2a 55.3a 87.0b 99.5b

huruf yang sama pada masing – masing baris yang dipisahkan garis menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata menurut uji nilai tengah Duncan taraf nyata 5%.

Tabel 7 Pengaruh jarak tanam terhadap berat kering tanaman menurut uji Duncan Umur 4 MST 5 MST 6 MST 7 MST 8 MST 9 MST 10 MST 11 MST Keterangan:

BKT rata - rata (gram) TBJ20

TBJ40

USJ40

USJ20

1.2a 3.0a 18.0a 29.5a 44.5a 59.6a 86.1a 111.1a

1.4a 2.0a 13.1a 27.1a 41.2a 55.3a 87.0a 99.5a

3.1a 4.3a 15.6a 36.7a 55.0a 73.2a 107.6a 125.8a

2.9a 7.3a 21.0a 34.4a 51.0a 66.7a 115.3a 141.7a

huruf yang sama pada masing – masing baris yang dipisahkan garis menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata menurut uji nilai tengah Duncan taraf nyata 5%.

Proporsi berat kering masing-masing organ tanaman terhadap BKT semua perlakuan memiliki karakteristik yang sama. Terlihat pada Gambar 14 di atas, pada awal penanaman hingga berumur 7 MST proporsi berat yang paling dominan adalah berat daun. Selanjutnya proporsi berat daun mulai menurun diiringi dengan kenaikan proporsi berat kering batang mendekati 8 MST. Penurunan proporsi berat kering batang mulai terlihat setelah muncul buah dan pembentukan biji dimulai (9 MST). Hingga pada 10 MST proporsi berat batang mulai tergantikan dengan proporsi berat buah yang mulai mendominasi BKT. Proporsi tersebut terus terjadi hingga masa panen. Adapun proporsi penambahan berat kering akar relatif stabil dari awal penanaman hingga panen.

23 Untuk persentase proporsi berat kering organ tanaman masing-masing perlakuan dapat dilihat pada lampiran 6. 120

100

Berat Kering (gr)

80

BKT Daun Batang

60

Buah Akar

40

Bunga 20

0 4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

Gambar 14 Proporsi berat kering organ tanaman jagung manis

Indeks Luas Daun (ILD) dan Koefisien Pemadaman (k) Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya radiasi yang diintersepsi adalah indeks luas daun (ILD), sudut daun, kerapatan luas dan struktur tegakan tanaman terhadap arah penerusan radiasi surya dalam tajuk (Monteith 1969). Semakin besar nilai ILD maka permukaan daun semakin luas dan menjadi semakin rapat sehingga kemampuan tajuk tanaman untuk menutupi permukaan tanah semakin besar. Akibatnya radiasi yang menuju ke permukaan tanah semakin kecil jumlahnya. 1,6 2.4 1,4 2.0 1,2

ILD

1,0 1.6 0,8 1.2 0,6 0.8 0,4 0.4 0,2 0 0,0 3

4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

Gambar 15 Indeks luas daun (ILD) rata-rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( )

24 Mengacu pada hasil penelitian jagung pada tahun 1998-2002 dan kemudian dianalisis korelasinya oleh Lindquist et al (2005) mendapatkan kisaran ILD tanaman jagung sebesar 4.8 hingga 7.4. Jika dibandingkan dengan nilai ILD maksimum tiap perlakuan pada penelitian ini, yang berkisar antara 1.7 hingga 2.4, maka nilai ILD pada penelitian termasuk kecil. Hal tersebut diakibatkan oleh berbagai faktor diantaranya, banyaknya daun hijau yang mengering pada fase vegetatif. Nilai koefisien pemadaman (k) pada tanaman jagung manis menunjukkan seberapa besar kemampuan tajuk tanaman dalam menahan cahaya yang masuk menuju permukaan tanah. Nilai k dari kombinasi perlakuan TBJ20, TBJ40, USJ20 dan USJ40 berturut-turut yaitu 0.51, 0.56, 0.63 dan 0.59. Nilai k hasil penelitian ini tidak berbeda jauh dengan hasil penelitian Lindquist et al (2005), rata-rata nilai k jagung manis yang didapat sebesar 0.49 ± 0.03. Pada penelitian ini nilai k meningkat tiap minggunya hingga mendekati masa panen. Hal tersebut menunjukkan bahwa radiasi yang diintersepsi tanaman semakin besar. Kondisi ini sesuai dengan penelitian yang dilakukan Handoko et al (2010), jika ILD dan k juga meningkat maka jumlah radiasi surya yang diintersepsi tajuk tanaman semakin besar.

Luas daun spesifik (LDS) Luas daun spesifik (LDS) atau Specific Leaf Area (SLA) menunjukkan besarnya indeks ketebalan daun. Semakin besar nilai LDS mengindikasikan daun semakin tipis dan luasnya semakin besar. 450 400

SLA (cm² gr-1)

350 300 250 200 150 100 50 0 3

4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

Gambar 16 Luas daun spesifik (LDS) rata-rata semua ulangan pada kombinasi perla-kuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) Berdasarkan Gambar 15 dapat diketahui bahwa daun tanaman yang muda lebih kecil dan lebih tipis daripada daun tanaman yang lebih tua. Sehingga hal ini menunjukkan bahwa daun semakin tua ketebalannya semakin meningkat seiring dengan jumlah akumulasi radiasi yang diintersepsi daun. Nilai LDS rataan

25 tanaman jagung manis yang didapat sebesar 142.9 cm2 g-1, nilai ini menunjukkan bahwa dalam satu luasan daun sebesar 142.9 cm2 memiliki bobot kering sebesar 1 gram yang meingindikasikan bahwa rata-rata daun jagung pada penelitian ini berbentuk lebar dan tipis. Pada 4 MST terdapat perbedaan pola LDS pada perlakuan TBJ20. Pada perlakuan tersebut tebal daun hampir dua kali lebih tipis dari perlakuan lain. Terdapat beberapa faktor yang tidak terukur yang menyebabkan hal tersebut, diantaranya kondisi tanah dan gulma yang terdapat pada petak perlakuan tersebut. Kemudian menuju 6 MST tanaman pada perlakuan tersebut mulai menyesuaikan pertumbuhannya dengan tanaman perlakuan lainnya.

Radiasi Surya Total Pengukuran radiasi surya menggunakan tube solarimeter hanya menghasilkan data intensitas radiasi sesaat. Oleh karena itu, dilakukan penghitungan radiasi total dalam satu hari menggunakan rumus penurunan sinus dari intensitas radiasi sesaat. Kemudian untuk validasi data yang didapat dibandingkan dengan stasiun meteorologi terdekat, Intensitas radiasi total (Gambar 17) selama musim penanaman jagung manis yang didapat sebesar 1161 MJ m-2, dengan intensitas terbesar 24 MJ m-2 hari-1 dan terkecil 5 MJ m-2 hari-1. 25

Qo (MJ m-2 hari-1 )

20

15

10

5

0

Tanggal

Gambar 17 Intensitas radiasi global harian (MJ m2 hari-1) Besar penerimaan radiasi surya di permukaan bumi sangat bervariasi tiap waktu. Menurut Handoko (1993), hal tersebut dipengaruhi oleh waktu dan tempat. Penerimaan radiasi juga disebabkan disebabkan oleh letak lintang serta keadaan atmosfer terutama awan. Berdasarkan waktu, perbedaan radiasi terjadi dalam sehari (pagi hingga sore hari) maupun secara musiman (hari ke hari). Selain itu, terdapat faktor makro yang mempengaruhi, seperti jarak antara matahari dan bumi, panjang hari dan sudut datang dan pengaruh atmosfer bumi.

Intersepsi Radiasi Surya Pengaruh perlakuan terhadap jumlah radiasi yang diintersepsikan tanaman lebih besar dipengaruhi oleh kerapatan populasi. Pengaruh arah baris tidak berbeda jauh, akan tetapi arah baris Utara-Selatan lebih besar pengaruhnya

26 dibanding arah baris Timur-Barat. Jumlah total radiasi surya yang diintersepsi dari kombinasi perlakuan USJ20 merupakan yang paling tinggi. 70

Qint (beer) MJ m-2 minggu-1

60 50 40

30 20 10 0 3

4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

Gambar 18 Radiasi intersepsi rata – rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan Utara-Selatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) Pada Gambar 18 terlihat bahwa radiasi yang diintersepsi tanaman mengalami penurunan. Sedangkan jika dibandingkan dengan nilai ILD yang didapat, pada 8 MST merupakan puncak ILD tanaman. Hal tersebut mengindikasikan bahwa penambahan biomassa tanaman yang dihasilkan pada 8 MST lebih kecil dari minggu sebelumnya. Terdapat beberapa pengaruh yang menyebabkan terjadinya penurunan jumlah perubahan biomassa tanaman pada 8 MST. Salah satu yang paling berpengaruh adalah akumulasi radiasi surya global yang terdapat pada 8 MST lebih kecil. Hal tersebut terjadi karena banyaknya penutupan awan yang terjadi pada 8 MST sehingga mengakibatkan pancaran radiasi surya yang menuju permukaan bumi diintersepsi oleh awan dan mengakibatkan jumlahnya berkurang. Efisiensi Pemanfaatan Radiasi Surya (EPR) Efisiensi pemanfaatan radiasi surya adalah nisbah antara energi yang digunakan untuk membentuk bahan kering dengan total energi surya yang diterima selama masa pertumbuhan (Sitaniapessy 1985). Liu et al (2012) menambahkan bahwa, nilai EPR juga dapat ditentukan berdasarkan kemiringan garis linear hasil plotting akumulasi intersepsi radiasi (MJ m-2) dan penambahan berat kering (biomassa) tanaman (g m-2). Penggunaan energi radiasi surya dianggap efisien jika nisbah output biomassa yang dihasilkan terhadap input energi radiasi surya yang terpakai semakin meningkat. Pada arah baris Utara-Selatan (US) mengakibatkan jarak antar baris penerimaan cahaya matahari lebih rapat (20 cm dan 40 cm), sehingga adanya persaingan antar tanaman dalam menerima cahaya matahari yang mengakibatkan sinar matahari tidak jatuh langsung ke permukaan melainkan digunakan oleh tanaman. Berbeda halnya dengan arah baris Timur-Barat (TB), jarak antar baris

27 yang renggang (70 cm) mengakibatkan cahaya matahari yang jatuh ke permukaan secara bebas lebih besar akibat adanya efek lorong. 9 8

EPR (gr MJ-2)

7

6 5 4 3 2 1 0 3

4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

Gambar 19 Efisiensi pemanfaatan radiasi (EPR) surya rata – rata semua ulangan pada kombinasi perlakuan arah baris Timur Barat ( ) dan UtaraSelatan ( ) dengan jarak tanam 70 x 20cm ( - - - - ) dan 70 x 40cm ( ) 300

Penambahan Biomassa (g.m -2)

Penambahan Biomassa (g.m -2)

300

250

200 y = 2.97x R2 = 0.39

150

y = 2.75x R2 = 0.73 100

50

250

200 y = 3.14x R2 = 0.51

150

y = 3.16x R2 = 0.35

100

50

0

0

10

20

30

40

50

Akumulasi Qint (MJ m -2 minggu-1)

(a)

60

10

20

30

40

50

60

Akumulasi Qint (MJ m -2 minggu-1)

(b)

Gambar 20 Hubungan antara penambahan biomassa tanaman jagung manis fase vegetatif dengan radiasi intersepsi pada perlakuan arah baris a)Timur Barat dan b)Utara-Selatan, dengan jarak tanam 70 x 20cm ( ) dan 70 x 40cm ( ) Efisiensi pemanfaatan radiasi surya global (EPR) rata-rata pada perlakuan TBJ20, TBJ40, USJ20, USJ40 berturut-turut yaitu, 2.97, 2.75, 3.16 dan 3.14 g MJ-1. Sedangkan nilai EPR-PAR (photosynthesis active radiation) yang didapat dari masing-masing perlakuan secara berturut-turut sebesar 3.70, 3.03, 4.39 dan 3.67 gMJ-1. Jika dibandingkan dengan literatur yang didapat (Tabel 1), nilai-nilai tersebut masih berada pada kisaran EPR tanaman jagung. Kemudian, nilai efisiensi tersebut menunjukkan kombinasi perlakuan arah baris penerimaan cahaya matahari Utara-Selatan dengan jarak tanam 70 x 20 cm (USJ20) paling efisien dalam memanfaatkan energi radiasi surya bagi pertumbuhan tanaman

28 jagung manis. Selain itu, kombinasi perlakuan ini menunjukkan peningkatan EPR yang lebih stabil tiap minggunya dibanding kombinasi perlakuan yang lain.

Akumulasi Panas Tanaman Pada penelitian ini akumulasi panas yang dibutuhkan tanaman jagung manis untuk tumbuh sebesar 1398.5 Co hari dengan suhu rata-rata 26.3 oC hingga panen. Dapat dilihat pada Tabel 8, dengan akumulasi panas tersebut tanaman jagung manis membutuhkan waktu hingga siap panen selama 77 hari. Tabel 8 Akumulasi panas (AP) tanaman jagung manis HST

AP (C˚ hari) TB

s

Fase Perkembangan Mulai Tanam Biji mulai berkecambah 2 daun 3 daun 4 daun 6 daun 9 daun Mulai pembentukan bunga Bunga mulai mekar 12 daun Bunga mekar sempurna (Anthesis) 14 daun Mulai pembetukan buah Fase biji susu Biji masak susu

US

0 3 6 13 19 26 37 38 43 46

0 55.4 110.2 237.8 349.7 472.3 676.4 695.9 788.6 841.9

0 55.4 110.2 237.8 349.7 472.4 676.6 696.0 788.8 842.1

0 0.04 0.09 0.16 0.25 0.34 0.45 0.50 0.56 0.60

50

913.1

913.2

0.65

56 60 71 77

1022.7 1093.0 1254.3 1398.3

1022.9 1093.2 1254.6 1398.5

0.73 0.78 0.90 1

Keterangan : AP = Akumulasi panas; HST = Hari setelah tanam ; s = Fase perkembangan tanaman

Fase vegetatif terjadi selama 47 hari masa tanam dengan akumulasi panas sebesar 708.2 Co hari. Akumulasi panas yang dibutuhkan pada proses kemunculan buah hingga pematangan fase biji susu sebesar 120.3 Co hari, dengan waktu yang dibutuhkan selama 17 hari. Pada tanaman jagung manis, suhu yang terlalu tinggi dapat berpengaruh buruk terhadap perkembangan biji, sedangkan pada suhu yang rendah dapat meningkatkan ukuran dan jumlah biji. Pengaruh suhu ini dapat mempengaruhi akumulasi panas yang diterima tanaman jagung manis. Perbandingan akumulasi panas pada tabel 9 didapat dari penelitian berbagai tahun yang berbeda di Nebraska, Lincoln. Pada penelitian tersebut tanaman yang diuji adalah jagung biasa. Jika dibandingkan dengan nilai akumulasi panas pada penelitian ini, akumulasi panas (AP) yang dibutuhkan hingga fase Bunga mekar sempurna (Anthesis) tidak berbeda jauh. Akan tetapi, AP dan hari setelah tanam

29 (HST) yang dibutuhkan hingga fase panen biji matang berbeda-beda tiap tahunnya. Tabel 9 Akumulasi panas (AP) tanaman jagung pada beberapa penelitian Tahun

Lokasi

1998 1999 2000 2001 2002

Nebraska, Lincoln

HST 188 200 187 189 199

Anthesis AP (C˚ hari) 590 706 740 707 866

Panen Biji Matang HST AP (C˚ hari) 239 1177 256 1509 233 1441 243 1532 254 1713

Keterangan : AP = Akumulasi panas; HST = Hari setelah tanam ; s = Fase perkembangan tanaman

(sumber : Linquist et al 2005)

Pengaruh Faktor Lain Faktor lain seperti curah hujan, penutupan awan dan kecepatan angin tidak kalah penting untuk dikaji terhadap kontribusinya dalam mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman. Curah hujan dapat memenuhi kebutuhan air tanaman, sehingga mampu meningkatkan pertumbuhan vegetatif tetapi mampu menghalangi proses reproduksi (pengisian biji) dan proses penyerbukan oleh serangga. Seperti yang terjadi pada awal penanaman (1-4 MST) hari hujan yang terjadi lebih banyak mengakibatkan kelembaban udara dan tanah meningkat. Kondisi ini menyebabkan munculnya hama dan penyakit tanaman (Gambar 21), seperti bulai jagung, ulat grayak, kutu daun dan serangga pengerat batang, sehingga kondisi tersebut mampu menghambat proses pertumbuhan tanaman jagung manis. Maka perlu adanya pencegahan dan penanganan bagi tanaman jagung manis terhadap serangan hama dan penyakit tanaman agar hasil produksi dapat maksimal.

(a) (b) Gambar 21 Hama tanaman berupa (a) kutu daun dan (b) ulat grayak (sumber: dokumentasi pribadi) Pada fase bunga mekar hingga panen (8-11 MST), faktor kecepatan angin sangat mempengaruhi pada proses penyerbukan bunga. Selain itu, hampir 20% tanaman yang tumbang akibat adanya hujan disertai angin kencang pada fase tersebut, sehingga banyak tanaman yang mati.

30

Komponen Panen Tanaman Berat kering total (BKT) rata-rata tanaman saat panen dengan perlakuan arah baris Utara-Selatan (US) lebih berat dibandingkan arah baris Timur-Barat (TB), disamping itu juga berat buah kering tanaman jarak tanam 70 x 20 cm (J20) lebih berat daripada tanaman jarak tanam 70 x 40 cm (J40). Dari keempat kombinasi perlakuan yang ujicobakan, kombinasi perlakuan USJ20 lebih optimal dalam menghasilkan produksi tanaman saat panen. Tabel 10 Berat kering rata-rata pertanaman (g tanaman-1) saat panen Organ Tanaman Akar Batang Daun Bunga Buah

TBJ20

TBJ40

USJ20

USJ40

19 27 18 3 66

14 34 14 2 48

18 31 13 3 77

13 34 10 3 72

Keterangan : TB = Timur Barat; US =Utara-Selatan; J20 = jarak tanam 70 x 20cm; J40 = jarak tanam 70 x 40cm

Komponen panen tanaman jagung manis yang akan dibandingkan adalah BKT saat panen, berat kering biji (BKbiji), potensi hasil, indeks panen (IP), tinggi tanaman, diameter batang dan jumlah daun (Tabel 10). Berat biji tanaman dengan perlakuan arah baris US lebih berat dibandingkan arah baris TB. Adapun berat biji kering tanaman perlakuan J20 lebih berat daripada tanaman J40. Berat kering biji per satuan luas (g m-2) tanaman dengan jarak tanam J40 ternyata lebih rendah daripada tanaman berjarak tanam J20. Adapun hasil panen diperoleh dari hasil konversi berat kering per satuan luas (g m-2) menjadi satuan ton ha-1. Tabel 11 Komponen produksi jagung manis Komponen Panen BKTotal (g) BK biji (g tanaman-1) BK biji (g m-2) Hasil Panen (ton ha-1) IP Jumlah Biji Tinggi (cm) diameter batang (cm) Jumlah Daun

TBJ20

TBJ40

USJ20

USJ40

133bc 25bc 5063bc 5.06 0.23 420 184 1.9 9

113c 19c 3826c 3.83 0.19 392 165 1.7 8

142a 30a 5982a 5.98 0.25 420 185 1.7 8

134b 25b 4987b 4.99 0.20 390 179 1.8 9

Keterangan : TB = Timur Barat; US =Utara-Selatan; J20 = jarak tanam 70 x 20cm ;J40 = jarak tanam 70 x 40cm ; BK = Berat Kering; IP = Indeks Panen; huruf yang sama pada masing – masing baris yang dipisahkan garis menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata menurut uji nilai tengah Duncan taraf nyata 5%.

Kombinasi perlakuan arah baris TB dan jarak tanam J40 menghasilkan indeks panen paling rendah. Begitu pun hasil panen yang didapatkan menunjukkan hasil

31 yang paling rendah. Berdasarkan hasil pengujian tersebut, kombinasi perlakuan Arah baris US dengan jarak tanam rapat menghasilkan berat biji dan potensi hasil panen yang paling optimal. Hal tersebut diakibatkan oleh penanaman benih pada tanaman jarak J40 menggunakan dua benih, sehingga menyebabkan terjadinya kompetisi antar tanaman untuk memperoleh hara, air dan sinar matahari lebih tinggi. Maka mengakibatkan berat biji, tinggi tanaman dan potensi hasil panen yang lebih rendah. Hasil uji statistik menunjukkan adanya perbedaan nyata dari keempat kombinasi perlakuan terhadap produksi berat kering biji dan berat kering total tanaman, dengan kombinasi perlakuan USJ20 (Utara-Selatan jarak tanam 70 x 20 cm) menunjukkan nilai rata-rata yang paling tinggi. Oleh karena itu, kombinasi perlakuan USJ20 merupakan kombinasi perlakuan terbaik dalam metode penanaman jagung manis untuk menghasilkan nilai produksi yang lebih tinggi.

SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Perlakuan arah baris Utara-Selatan (US) mampu mengintersepsi 11 % lebih besar dibanding Timur-Barat (TB), sedangkan perlakuan jarak tanam J20 mampu mengintersepsi 4 % lebih besar dibanding jarak tanam J40 (70 x 40 cm). Indeks luas daun (ILD) yang dihasilkan terbilang sangat kecil, dengan ILD maksimum sebesar 2.4, sedangkan luas daun spesifik (LDS) rataannya sebesar 142.99 (cm2 g-1). Efisiensi pemanfaatan radiasi perlakuan J20 lebih efisien dibanding J40, kemudian pada kondisi arah baris penerimaan radiasi surya US lebih efisien dibanding TB. Hasil panen biji kering jarak tanam J20 menghasilkan 20.2 % lebih besar dibanding jarak tanam J40, sedangkan hasil panen arah baris US 19 % lebih besar dibanding dengan arah baris TB. Oleh karena itu, kombinasi perlakuan yang terbaik didapat pada arah baris penanaman US dengan jarak antar baris 20 cm dan jarak antar tanaman terhadap arah datang sinar matahari 70 cm, sehingga menghasilkan hasil produksi yang lebih maksimal.

Saran Proses pengukuran jarak tanam di lahan harus lebih diperhatikan agar jarak dan baris penanaman seragam untuk mengurangi galat percobaan saat pengambilan sampel tanaman destruktif. Tanaman jagung lebih baik ditanam pada saat peralihan musim hujan ke musim kering untuk menghindari curah hujan tinggi pada fase generatif yang menyebabkan tanaman menjadi rebah, mudah patah serta dapat menurunkan produktivitas tanaman. Selain itu, penentuan tanaman yang akan didestruktif pun harus mampu mewakili kondisi pertumbuhan tanaman tiap minggu. Metode arah baris penanaman jagung manis yang disarankan khususnya untuk daerah tropis seperti di Indonesia, perlu memperhatikan sudut datang

32 cahaya matahari agar intensitas penerimaan energi matahari bagi tanaman lebih merata. Dengan memperhatikan besarnya sudut datang matahari, maka dapat diketahui persamaan yang dapat menentukan besarnya energi matahari yang diterima tanaman berdasarkan posisi matahari. Kemudian persamaan tersebut dapat digunakan pada pemetaan lahan penamanaman jagung berdasarkan kondisi wilayah dan musim yang sesuai terhadap sudut datang cahaya matahari. Selain itu, penanamannya dapat diadaptasikan di berbagai kondisi lingkungan baik di dataran rendah maupun dataran tinggi hingga 3000 mdpl. Setelah mengetahui berapa persamaan dan pemetaan wilayah yang didapat, maka metode tersebut dapat diaplikasikan untuk menentukan waktu yang tepat untuk menanam jagung manis maupun jagung biasa pada lahan perkebunan maupun sebagai pergantian tanaman sekunder di lahan sawah. Penelitian lebih lanjut untuk mengetahui pengaruh radiasi, sudut datang matahari dan unsur cuaca terhadap beberapa kondisi yang dapat mempengaruhi hasil roduksi jagung manis, baik terhadap organism pengganggu tanaman, kadar air tanah, dan akumulasi panasnya perlu dilakukan.

DAFTAR PUSTAKA Allard, G,CJ Nelson, SG Pallardy. 1991. Shade Effects On Growth Of Tall Fescue: I. Leaf Anatomy And Dry Matter Partitioning. Crop Sci. 31:163-167. Balai Penelitian Tanaman Serealia. 2008. Populasi Tanaman Jagung. Artikel [Internet]. Publikasi ilmiah [diunduh 3 Februari 2013]. Tersedia pada: http://balitsereal. litbang.deptan. go.id Cathey, Campbell. 1982. dalam Suryani, R. 1993. Karakteristik Beberapa Galur Kedelai (Glycine max (L) Merr.) pada Berbagai Tingkat Ketersediaan Air Tanah [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Dowswell, C R, Paliwal R L and Cantrell R P. 1996. Maize in the Third World. USA: Westview Press, Boulder. Gallo et al. 1993. dalam Rudorff et all. 1996. Growth, Radiation Use Efficiency, and Canopy Reflectance of Wheat and Corn Grown under Elevated Ozone and Carbon Dioxide Atmospheres. Remote Sens. Environ. 55 : 163-173. New York : Avenues of the Americas Geiger. 1959. dalam Rahadiati, A. 1993. Pengaruh Jarak Baris Berbeda Terhadap Evaporasi, Transpirasi dan Efisiensi Penggunaan Radiasi Tanaman Kedelai (Glycine max (L.) Merr.) pada Kondisi Air Terbatas [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor. Hale, M G, D M Orcutt. 1987. The Physiology of Plants under Stress. New York : John Wiley and Sons. 206 p. Handoko. 1994. Dasar Penyusunan dan Aplikasi Model Simulasi Komputer untuk Pertanian. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.

33 Handoko, Kodarsih A, Ariyani A. 2010. Koefisien Pemadaman Tajuk Dan Efisiensi Penggunaan Radiasi Surya Pada Tanaman Kentang (Solanum tuberosum L.) Varietas Granola Di Galudra, Cianjur, Jawa Barat. [Internet]. J.Agromet. 24 (2): 27-32, 2010 [diunduh 3 Februari 2013]. Tersedia pada: http://journal.ipb.ac.id/index.php/agromet. Harjadi, SS. 1996. Pengantar Agronomi. Jakarta: Gramedia. Koesmaryono, Y. 1996. Studies on Photosynthesis, Growth and Yield of Soybean (Glycine max (L.) Merr.) in Relation to Climatological Envirotment. Dissertation. United Graduated School of Agricultural Science. Matsuyama (Japan) : Ehime University. Jatgap, ss, RT Alabi, O Adeleye.1998. The Influence of maize density on resource use and productivity: An experimental and simulation study. African Crop Science Journal 6:259-273 Larcher, W. 1980. Physiological Plant Ecology, 2nd Edition. Berlin: SpringerVerlag. Lindquist, J L, Timothy J A, Daniel T W, Kenneth G C, Achim D. 2005. Maize Radiation Use Efficiency under Optimal Growth Conditions. J. Agronomy, Vol.92 [internet]. University of Nebraska: Lincoln [diunduh 17 Juni 2013]. Tersedia pada : http://digitalcommons.unl.edu/agronomyfacpub/92. Monteith, J. 1969. Light Interception and Radiative Exchange in Crop Stands. J. Agronomy, Vol 185 [internet]. University of Nebraska : Lincoln [diunduh 23 Juni 2013]. Tersedia pada : http://digitalcommons.unl.edu/agronomyfacpub /185. Muhuria et.all. 2006. Adaptasi Tanaman Kedelai Terhadap Intensitas Cahaya Rendah : Karakter Daun untuk Efisiensi Penangkapan Cahaya. Buletin Agronomi. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor Noggle, G R and G J Fritz. 1983. Introductory Plant Physiology. New Delhi: Prentice-Hall of India Prifate Limited. Perdinan. 2002. Efisiensi Pemanfaatan Radiasi Surya, Profil Suhu Udara dan Akumulasi Panas Tanaman Soba (Fagopyrum esculentum Moench.) di Dataran Tinggi Pasir Sarongge, Cianjur-Jawa Barat [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor. Pradiko, I. 2012. Pengaruh Naungan Dan Jarak Tanam Terhadap Tanaman Soba Di Dataran Tinggi Pasir Sarongge, Cianjur - Jawa Barat [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor. Otegui, M.E., et al. 1995 dalam Lindquist, J L, Timothy J A, Daniel T W, Kenneth G C, Achim D. 2005. Maize Radiation Use Efficiency under Optimal Growth Conditions. J. Agronomy, Vol.97. University of Nebraska : Lincoln [diunduh 23 Juni 2013]. Tersedia pada : http://digitalcommons.unl.edu/agronomy-facpub/97. Rahadiati, A. 1993. Pengaruh Jarak Baris Berbeda Terhadap Evaporasi, Transpirasi dan Efisiensi Penggunaan Radiasi Tanaman Kedelai

34 (Glycine max (L.) Merr.) pada Kondisi Air Terbatas [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor. Rosenberg, N J. 1974. Microclimate : The Biological Environment. Newyork: John Wiley & Sons. Rudorff, BFT, Charles L, Mulchi STD, and Edward H.L. 1996. Growth, Radiation Use Efficiency, and Canopy Reflectance of Wheat and Corn Grown under Elevated Ozone and Carbon Dioxide Atmospheres. Remote Sens. Environ. 55 : 163-173. New York : Avenues of the Americas Sitaniapessy, P M. 1985. Pengaruh Jarak Tanam dan Besarnya Populasi Tanaman terhadap Absorbsi Radiasi Surya dan Produksi Jagung (Zea mays L.) [tesis]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor. Sitompul, S M dan B Guritno. 1995. Analisis Pertumbuhan Tanaman. Yogyakarta (ID): UGM-Press. Subandi, I. Manwan, and A. Blumenischein. 1988. National Coordinated Research Program : Corn. Bogor (ID): Central Research Institute for Food Crops.p.83. Subekti, N A, Syarifuddin, Roy E, Sri S. 2008. Morfologi tanaman dan fase pertumbuhan jagung. Jagung : Teknik Produksi dan Pengembangan [internet]. Maros (ID): Balai Penelitian Tanaman Serealia [diunduh 3 Februari 2013]. Tersedia pada: http://balitsereal.litbang.deptan.go.id/ind/ images/stories/ empat.pdf. Mattjik, A A dan I Made S. 2006. Perancangan Percobaan. Bogor (ID) : IPB Pr. Suryani, R. 1993. Karakteristik Beberapa Galur Kedelai (Glycine max (L) Merr.) pada Berbagai Tingkat Ketersediaan Air Tanah [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor. Texas Instruments (TI). 2013. LM35 Precision Centigrade Temperature Sensors Revised Edition [Internet]. [diunduh 24 September 2013]. Tersedia pada http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm35. Tollenaar, T. 2008. Corn Maturity and Heat Units. Artikel ilmiah [Internet]. Canada: University of Guelph [diunduh 3 Februari 2013]. Tersedia pada: http://www.plant.uoguelph.ca. Treshow, M. 1970. Environment and Plant Response. NewYork: McGraw-Hill Companies. Wenge, Ni, Xiaowen L, Curtis EW, Jean-Louis R, Robert ED. 1997. Transmission Of Solar Radiation In Boreal Forest : Measurement And Models. Journal of Geophysical Research. 102:29,555-29,566. Yan, C, M Yogan, F Shanhai, L Jun dan Z Fang. 1995. Effect of Temperature on The Number of Days for Flower Bud Emergence of Buckwheat (Fagopyrum esculentum Moech), p= 563-567. In Buckwheat Research, Proceeding of the 6th. Internal Symposium on Buckwheat. ISB Organization Committee Faculty of Agriculture, Shinsu University.

35

LAMPIRAN Lampiran 1 Data cuaca selama penelitian Tanggal

28 - Maret 2013 29 - Maret 2013 30 - Maret 2013 31 - Maret 2013 01 - April 2013 02 - April 2013 03 - April 2013 04 - April 2013 05 - April 2013 06 - April 2013 07 - April 2013 08 - April 2013 09 - April 2013 10 - April 2013 11 - April 2013 12 - April 2013 13 - April 2013 14 - April 2013 15 - April 2013 16 - April 2013 17 - April 2013 18 - April 2013 19 - April 2013 20 - April 2013 21 - April 2013 22 - April 2013 23 - April 2013 24 - April 2013 25 - April 2013 26 - April 2013 27 - April 2013 28 - April 2013 29 - April 2013 30 - April 2013 01 - Mei 2013 02 - Mei 2013 03 - Mei 2013

Intensitas Radiasi MJ m-2 hari-1 19.1 19.5 12.4 20.2 17.9 15.1 16.1 16.4 20.9 7.4 12.9 15.4 18.3 11.5 18.0 14.1 8.9 19.2 16.3 18.7 19.5 12.1 18.8 19.7 10.7 7.6 16.1 15.7 12.6 13.6 19.0 15.8 15.9 15.9 18.4 16.0 18.6

̅ (oC) TBk 25.8 27.1 26.7 26.6 26.3 26.5 27.0 26.4 26.8 25.5 26.1 26.7 27.0 25.9 26.5 26.8 26.7 27.5 27.6 26.6 25.9 24.4 25.3 27.2 26.9 24.5 26.5 27.7 24.6 27.2 26.4 27.2 26.6 27.4 26.2 26.0 26.8

TBb 25.7 27.0 26.6 26.5 26.2 26.4 26.9 26.3 26.7 25.4 26.0 26.6 26.9 25.8 26.4 26.7 26.6 27.4 27.5 26.5 25.8 24.3 25.2 27.1 26.8 24.4 26.4 27.6 24.5 27.1 26.3 27.1 26.5 27.3 26.1 25.9 26.7

Kelembaban Udara % 86 84 84 85 87 86 86 88 85 92 88 84 84 88 86 80 85 80 85 87 87 90 87 78 88 97 82 83 90 82 86 82 80 78 85 83 78

36 Lampiran 1 (Lanjutan) Tanggal

04 - Mei 2013 05 - Mei 2013 06 - Mei 2013 07 - Mei 2013 08 - Mei 2013 09 - Mei 2013 10 - Mei 2013 11 - Mei 2013 12 - Mei 2013 13 - Mei 2013 14 - Mei 2013 15 - Mei 2013 16 - Mei 2013 17 - Mei 2013 18 - Mei 2013 19 - Mei 2013 20 - Mei 2013 21 - Mei 2013 22 - Mei 2013 23 - Mei 2013 24 - Mei 2013 25 - Mei 2013 26 - Mei 2013 27 - Mei 2013 28 - Mei 2013 29 - Mei 2013 30 - Mei 2013 31 - Mei 2013 01 - Juni 2013 02 - Juni 2013 03 - Juni 2013 04 - Juni 2013 05 - Juni 2013 06 - Juni 2013 07 - Juni 2013 08 - Juni 2013 09 - Juni 2013 10 - Juni 2013 11 - Juni 2013 12 - Juni 2013

Intensitas Radiasi MJ m-2 hari-1 17.1 15.4 14.7 14.5 15.6 19.1 11.5 16.4 10.4 8.5 14.6 12.3 13.2 13.5 11.3 14.0 16.7 10.0 5.8 10.8 19.0 9.4 22.8 8.1 8.7 16.8 20.3 15.4 16.8 16.5 7.7 13.7 9.7 6.8 18.3 15.6 18.1 15.3 11.4 6.9

̅ (oC) TBk 27.3 27.3 27.2 26.7 26.5 26.0 26.2 26.1 25.6 25.5 26.1 25.9 26.4 25.9 27.2 26.1 26.4 26.7 26.3 25.3 26.8 25.5 25.7 25.5 25.5 26.4 25.6 26.1 26.5 26.1 25.6 27.2 26.6 25.3 26.3 26.8 27.4 26.1 25.5 25.4

TBb 27.2 27.2 27.1 26.6 26.4 25.9 26.1 26.0 25.5 25.4 26.0 25.8 26.3 25.8 27.1 26.0 26.3 26.6 26.2 25.2 26.7 25.4 25.6 25.4 25.4 26.3 25.5 26.0 26.4 26.0 25.5 27.1 26.5 25.2 26.2 26.7 27.3 26.0 25.4 25.3

Kelembaban Udara % 79 81 79 83 86 88 88 88 92 90 86 83 87 87 85 86 84 85 84 88 81 90 87 91 88 83 87 86 83 82 84 78 84 88 79 83 77 84 91 90

37 Lampiran 1 (Lanjutan) ̅ (oC)

Intensitas Radiasi MJ m-2 hari-1 8.5

Tanggal 13 - Juni 2013

TBk 25.5

TBb 25.4

Kelembaban Udara % 85

Keterangan : ̅ : Suhu udara rata-rata harian (oC) TBb : Suhu udara bola basah (oC) TBk : Suhu udara bola kering (oC)

Lampiran 2 Akumulasi intersepsi radiasi surya mingguan tanaman jagung manis TBJ20

TBJ40

USJ20

USJ40

MST Qint P

Qint L

Qint D

Qint P

Qint L

Qint D

Qint P

Qint L

Qint D

Qint P

Qint L

Qint D

4 5 6 7 8 9 10 11

20.2 14.6 13.1 27.4 34.0 41.8 46.7 46.7

11.1 36.2 32.8 47.1 70.6 40.8 37.0 37.0

22.1 32.1 30.0 30.9 41.1 54.3 40.5 40.5

17.9 25.2 19.3 24.2 27.2 29.8 44.9 44.9

1.1 29.8 31.9 47.2 53.7 33.4 30.6 30.6

38.7 48.4 29.5 19.7 31.5 65.4 38.8 38.8

16.7 34.0 26.6 34.9 54.9 41.9 38.8 38.8

12.8 27.0 48.8 35.2 65.4 71.6 43.6 43.6

40.4 40.5 43.2 34.5 50.0 78.2 56.2 56.2

8.1 31.0 42.4 15.3 25.4 55.0 55.1 55.1

5.9 29.7 14.6 29.9 32.5 55.7 48.7 48.7

30.4 17.0 12.7 7.4 32.1 31.7 36.7 36.7

Keterangan : MST : Minggu Setelah Tanam Qint : Intersepsi radiasi surya (MJ m-2 hari-1) P : Penempatan alat sejajar arah baris (P), (L), dan diagonal (D). L : Penempatan alat tegak lurus arah baris baris D : Penempatan alat diagonal TB : Arah baris penerimaan cahaya matahari Timur-Barat US : Arah baris penerimaan cahaya matahari Utara-Selatan J20 : Populasi 70 x 20 cm J40 : Populasi 70 x 40 cm

Lampiran 3 Akumulasi transmisi radiasi surya mingguan tanaman jagung manis TBJ20 MST Qt P 4 5 6 7 8

76.6 85.6 79.3 72.6 63.4

Qt L 86.7 87.9 79.0 52.6 61.4

TBJ40 Qt D 95.9 66.4 59.3 32.9 24.9

Qt P 91.0 73.6 57.5 46.8 57.6

USJ20

USJ40

Qt Qt Qt Qt Qt Qt Qt Qt L D P L D P L D 95.2 112.0 70.6 92.6 96.6 69.1 101.4 103.7 80.5 75.9 66.1 80.6 87.6 68.5 78.0 79.3 68.1 55.6 62.7 65.6 43.4 47.1 47.9 75.7 53.5 30.6 62.1 46.8 46.5 46.7 66.0 51.4 71.5 45.0 67.9 44.4 33.9 48.2 72.7 65.7

38 Lampiran 3 (Lanjutan) 9 10 11

63.4 61.4 24.9 57.6 71.5 45.0 67.9 44.4 58.9 48.8 49.8 39.1 63.6 59.9 34.8 58.3 56.5 46.5 56.2 50.4 46.0 60.3 53.8 53.9

33.9 28.6 49.1

48.2 17.3 36.4

72.7 40.5 37.5

65.7 39.9 43.9

Keterangan : MST : Minggu Setelah Tanam Qt : Transmisi radiasi surya (MJ m-2 hari-1)

Lampiran 4 Kondisi fisik tanaman jagung manis dan cara pemasangan tube solarimeter untuk pengukuran radiasi di atas tajuk tanaman

Sketsa penanaman tampak dari atas

Pengukuran radiasi surya di atas tajuk tanaman dengan menggunakan tube solarimeter pada pertanaman jagung manis saat umur 3 minggu setelah tanam

39 Lampiran 4 (Lanjutan)

Pengukuran radiasi surya di bawah tajuk tanaman dengan menggunakan tube solarimeter pada pertanaman jagung manis saat umur 4 minggu setelah tanam

Lampiran 5 Kondisi fisik pertumbuhan tanaman jagung manis, saat berbungan dan pengukuran tinggi tanaman jagung manis saat berumur 6 minggu setelah tanam (MST)

1 MST

2 MST

3 MST

4 MST

5 MST

6 MST

7 MST

8 MST

9 MST

40

Lampiran 5 (Lanjutan)

10 MST

11 MST

Kondisi fisik tanaman jagung manis tiap umur 1 minggu setelah tanam (MST)

(a) (b) Kondisi fisik tanaman jagung manis pada saat berbunga, dengan (a) bunga jantan dan (b) bunga betina

Pengukuran tinggi tanaman jagung manis saat (a) umur 2 minggu setelah tanam dan (b) umur 6 minggu setelah tanam

41 Lampiran 6 Proporsi berat kering organ tanaman terhadap BKT rata-rata semua ulangan pada perlakuan a) TBJ20, b) TBJ40, c) USJ20 dan d) USJ40 A1J1 Proporsi Berat Kering Organ Terhadap Berat Kering Total (%)

60

50

40 Akar Batang Daun Bunga Buah

30

20

10

0 4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

A1J2 (a) Proporsi Berat Kering Organ Terhadap Berat Kering Total (%)

60

50

40 Akar Batang Daun Bunga Buah

30

20

10

0 4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

(b) A2J1 Proporsi Berat Kering Organ Terhadap Berat Kering Total (%)

60

50

40 Akar Batang Daun Bunga Buah

30

20

10

0 4

5

6

7

8

9

Minggu Setelah Tanam (MST)

(c)

10

11

42 Lampiran 6 (Lanjutan) A2J2 Proporsi Berat Kering Organ Terhadap Berat Kering Total (%)

60

50

40 Akar Batang Daun Bunga Buah

30

20

10

0 4

5

6

7

8

9

10

11

Minggu Setelah Tanam (MST)

(d)

Lampiran 7 Analisis ragam tinggi tanaman Sumber Keragaman Faktor Koreksi Kelompok Arah Jarak Ulangan Arah * Jarak Galat Total Total Terkoreksi

Jumlah Derajat Kuadrat Bebas 22.57 11 8885.52 1 1.28 1 1.70 1 2.91 2 0.92 1 1946.91 120 10855.00 132 1969.48 131

Kuadrat Tengah 2.05 8885.52 1.28 1.70 1.45 0.92 16.22

F Peluang 0.13 547.67 0.08 0.11 0.09 0.06

1.00 0.00 0.78 0.75 0.91 0.81

Lampiran 8 Analisis ragam berat kering tanaman Sumber Keragaman Faktor Koreksi Kelompok Arah Jarak Ulangan Arah * Jarak Galat Total Total Terkoreksi

Jumlah Derajat Kuadrat Bebas 3694.03 11 206739.84 1 1725.51 1 0.09 1 467.31 2 237.51 1 154827.13 84 365261.00 96 158521.16 95

Kuadrat Tengah 335.82 206739.84 1725.51 0.09 233.66 237.51 1843.18

F Peluang 0.18 112.16 0.94 0.00 0.13 0.13

1.00 0.00 0.34 0.99 0.88 0.72

43 Lampiran 9 Analisis ragam jumlah daun Jumlah Derajat Kuadrat Bebas 22.57 11 8885.52 1 1.28 1 1.70 1 2.91 2 0.92 1 1946.91 120 10855.00 132 1969.48 131

Sumber Keragaman Faktor Koreksi Kelompok Arah Jarak Ulangan Arah * Jarak Galat Total Total Terkoreksi

Kuadrat Tengah 2.05 8885.52 1.28 1.70 1.45 0.92 16.22

F

Peluang

0.13 547.67 0.08 0.11 0.09 0.06

1.00 0.00 0.78 0.75 0.91 0.81

Lampiran 10 Nilai Indeks Luas Daun (ILD), Luas daun Spesifik (LDS)dan koefisien pemadaman (k) tiap perlakuan TBJ20

MST

ILD 0.15 0.42 0.67 0.80 1.04 1.03 0.80 0.63

4 5 6 7 8 9 10 11

LDS 362.9 159.0 121.9 71.4 64.3 153.6 76.4 61.9

TBJ40 k 0.18 0.03 0.56 0.35 0.47 0.41 0.70 0.98

Keterangan : MST ILD LDS k

ILD 0.14 0.20 0.52 0.88 1.15 1.17 0.88 0.66

: : : :

LDS 254.9 278.9 114.4 114.8 67.4 147.9 78.5 82.6

USJ20 k 0.75 0.53 0.82 0.37 0.33 0.28 0.61 0.72

ILD 0.19 0.51 0.76 1.09 1.26 1.08 0.85 0.76

LDS 188.8 332.4 93.9 139.8 62.3 142.1 76.2 109.5

USJ40 k 1.21 0.40 0.63 0.38 0.44 0.50 0.81 0.65

ILD 0.25 0.47 0.72 0.86 1.11 1.09 0.97 0.71

LDS 264.9 322.3 126.7 83.1 89.4 152.7 62.5 118.3

Minggu Setelah Tanam Indeks Luas Daun Luas Daun Spesifik koefisien pemadaman tajuk

Lampiran 11 Akumulasi panas (AP) dan perkembangan tanaman jagung manis HST 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

̅ - Td (oC) TB

US

17.8 19.2 18.4 18.4 18.2 18.2 18.6 18.1 18.8

17.8 19.2 18.4 18.4 18.2 18.2 18.6 18.1 18.8

s 0.00 0.01 0.03 0.04 0.05 0.07 0.08 0.09 0.11 0.12

AP (˚C hari) TB

US

17.8 37.0 55.4 73.8 92.0 110.2 128.8 146.9 165.7

17.8 37.0 55.4 73.8 92.0 110.2 128.8 147.0 165.7

Fase

Biji mulai berkecambah

Muncul 2 daun

k 0.24 0.34 0.58 0.70 0.34 0.41 0.85 9.99

44 Lampiran 11 (Lanjutan) HST

̅ - Td (oC)

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

TB 16.5 18,0 18,9 18.7 17.2 18.3 18.4 18.5 19.9 19.6 18.4 17.7 15.7 17.3 19.5 18.4 15.6 18.7 19.4 15.9 19.2 18.4 19.1 18.8 19.6 17.9 18.2 19.0

US 16.5 18,0 18,9 18.7 17.2 18.3 18.4 18.5 19.9 19.6 18.4 17.7 15.7 17.3 19.5 18.4 15.6 18.7 19.4 15.9 19.2 18.4 19.1 18.8 19.6 17.9 18.2 19.0

38

19.5

39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53

19.3 19.2 18.3 18.2 17.7 17.8 18.1 17.3 17.1 18.1 17.7 18.2 17.3 19.2 17.9

s

AP (˚C hari)

0.13 0,14 0,16 0.17 0.18 0.20 0.21 0.22 0.24 0.25 0.26 0.28 0.29 0.30 0.31 0.33 0.34 0.35 0.37 0.38 0.39 0.40 0.42 0.43 0.44 0.46 0.47 0.48

TB 182.2 200,2 219,1 237.8 254.9 273.2 291.6 310.1 330.0 349.7 368.1 385.8 401.6 418.8 438.3 456.7 472.3 491.0 510.4 526.3 545.5 563.9 582.9 601.8 621.3 639.2 657.4 676.4

US 182.2 200,2 219,1 237.8 255.0 273.3 291.7 310.2 330.1 349.7 368.2 385.9 401.6 418.9 438.4 456.8 472.4 491.1 510.5 526.4 545.6 564.0 583.0 601.9 621.4 639.4 657.6 676.6

19.5

0.50

695.9

696.0

19.3 19.2 18.3 18.2 17.7 17.8 18.1 17.3 17.1 18.1 17.7 18.2 17.3 19.2 17.9

0.51 0.53 0.54 0.55 0.56 0.58 0.59 0.60 0.61 0.63 0.64 0.65 0.67 0.68 0.69

715.2 734.4 752.7 770.9 788.6 806.5 824.6 841.9 859.0 877.1 894.8 913.1 930.4 949.6 967.5

715.4 734.6 752.8 771.0 788.8 806.6 824.7 842.1 859.2 877.3 895.0 913.2 930.6 949.8 967.7

Fase

Muncul 3 daun

Muncul 4 daun

6 daun

9 daun Mulai pembentukan bunga

Bunga mulai mekar

12 daun

Bunga mekar sempurna

45 Lampiran 11 (Lanjutan) HST 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77

̅ - Td (oC) TB 18.6 18.4 18.1 16.8 19.0 16.9 17.7 17.0 17.3 18.2 17.3 17.9 18.5 18.3 17.5 19.3 18.6 16.7 18.5 18.8 19.5 18.0 16.9 17.0

US 18.6 18.4 18.1 16.8 19.0 16.9 17.7 17.0 17.3 18.2 17.3 17.9 18.5 18.3 17.5 19.3 18.6 16.7 18.5 18.8 19.5 18.0 16.9 17.0

Keterangan : HST : ̅ : Td : s : AP :

s 0.71 0.72 0.73 0.74 0.76 0.77 0.78 0.79 0.81 0.82 0.83 0.84 0.86 0.87 0.88 0.90 0.91 0.92 0.94 0.95 0.96 0.98 0.99 1.00

AP (˚C hari) TB 986.2 1004.6 1022.7 1039.5 1058.5 1075.4 1093.0 1110.0 1127.3 1145.5 1162.8 1180.7 1199.2 1217.5 1235.0 1254.3 1272.9 1289.6 1308.1 1326.9 1346.3 1364.3 1381.2 1398.3

US 986.3 1004.8 1022.9 1039.7 1058.7 1075.6 1093.2 1110.2 1127.5 1145.7 1163.0 1180.9 1199.4 1217.8 1235.3 1254.6 1273.1 1289.8 1308.3 1327.1 1346.6 1364.6 1381.5 1398.5

Fase 13 daun

Mulai pembetukan buah

14 daun

Fase biji susu

Biji masak susu

Hari Setelah Tanam Suhu udara rata-rata harian (oC) Suhu dasar tanaman jagung manis (9 oC) fase perkembangan tanaman Akumulasi panas (Co hari)

Lampiran 12 Analisis ragam berat kering biji Sumber Keragaman Faktor Koreksi Kelompok

Arah Jarak Arah * Jarak Galat Total Total Terkoreksi

Jumlah Derajat Kuadrat Bebas

175.16 7410.27 81.12 92.96 1.08 467.13 8052.56 642.29

3 1 1 1 1 8 12 11

Kuadrat Tengah

58.39 7410.27 81.12 92.96 1.08 58.39

F Peluang

1.00 126.91 1.39 1.59 0.02

0.44 0.00 0.27 0.24 0.89

46

RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Subang pada tanggal 1 Agustus 1991 sebagai anak pertama dari empat bersaudara, anak pasangan Sutisna SPd M Si (alm.) dan Siti Mulyasih SPd Penulis menyelesaikan masa sekolah di SD Negeri Mulyasari tahun 2003 dan SMP Negeri 1 Binong pada tahun 2006. Pada tahun 2009 penulis lulus SMA Negeri 2 Subang dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) Departemen Geofisika dan Meteorologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama di SMA penulis pernah diamanahi menjadi ketua ekstakulikuler Teknologi dan Komputer SMA Negeri 2 Subang (2007-2008), staf Karate INKANAS (2006-2009) dan Karya Ilmiah Remaja SMA Negeri 2 Subang (20062008). Ketua Bagian Kegiatan ROHIS SMA Negeri 2 Subang, Ketua Bagian Dokumentasi OSIS, staf MPK SMA Negeri 2 Subang (2008-2009), Sekertaris Ikatan Remaja Masjid Nurul Albab (2007-2009). Selama di IPB pernah diamanahi sebagai PJ Kegiatan Gugus Disiplin Asrama TPB IPB (2009-2010), staf PSDM Cybertron Asrama TPB IPB (20092010), staf Multimedia LDK Al-Hurriyyah (2009-2010), ketua bagian Kewirausahaan UKM Pramuka IPB (2010-2011), staf UKM Karate IPB (20092013), staf Internal BEM FMIPA (2010-2011). Ketua Departemen Kominfo Himpunan Mahasiswa Agrometeorologi (HIMAGETO) IPB (2011-2012). Manajer Produksi PKM Jejak Sukses (2011-2012), staf Atom Trainer (2012-2013), staf OMDA FOKKUS (2009-2013) dan terakhir diamanahi sebagai Direkur Biro Bisnis dan Kemitraan BEM KM IPB (2012-2013). Penulis juga ikut serta dalam beberapa kepanitian di IPB, diantara sebagai ketua pelaksana Cybertron First Fair pada tahun 2010, ketua pelaksana Meteorologi Interaktif (METRIK) pada tahun 2012 dan beberapa kepanitian lain yang tidak bisa disebutkan karena keterbatasan tempat. Selain itu, penulis pernah mengikuti pelatihan kepemimpinan Pengurus Klub Asrama tahun 2010, SPEKTRUM Al-Hurriyyah tahun 2010, LATGAB Nasional di Universitas Brawidjaya Malang tahun 2012, pelatihan Jurnalistik di bidang fotografi dan desain. serta peserta IPB Goes to Field di Pekalongan pada tahun 2012.