11
PENGARUH BERBAGAI DOSIS PUPUK KALIUM TERHADAP PERTUMBUHAN, SERAPAN HARA N, P, K DAN PRODUKSI TANAMAN NENAS Oleh: La Ode Safuan1), Roedy Poerwanto2), Anas D. Susila2) dan Sobir2) ABSTRACT The aims of the research were: 1) to investigate the effect of several Potassium dosages on plant growth and N, P, K nutrient uptake, 2) to determine of the optimum dosage of potassium fertilization for pineapple. The research was conducted using block randomized design with three replications. The treatment consists of five levels potassium dosage was: K0 = 0 kg K2O ha-1, K1 = 200 kg K2O ha-1, K2 = 400 kg K2O ha-1, K3 = 600 kg K2O ha-1, and K4 = 800 kg K2O ha-1. The plant growth, N, P, K nutrient up take and production of pineapple was affected by dosage of potassium application. The application of potassium dosage until 800 kg K2O ha-1, was increased of plant growth, but the higher production was obtained at 600 kg K2O ha-1. Key words: fertilizer, potassium, dosage, nutrient, pineapple
PENDAHULUAN Kalium (K) merupakan unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah banyak untuk mendukung pertumbuhan tanaman nenas (Malezieux dan Bartholomew 2003). Tetapi ketersediaannya dalam tanah umumnya rendah, sehingga kekurangan K selalu menjadi faktor pembatas untuk meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanamanan nenas, karena sebahagian besar K tanah berada dalam bentuk tidak tersedia. Blake et al. (1999) menjelaskan bahwa kadar K total dalam tanah berkisar antara 0.01% sampai 4% tergantung pada jenis tanah, namun hanya 2% dari jumlah tersebut yang berada dalam bentuk larutan maupun K yang dapat dipertukarkan, sedangkan 98% sisanya berada dalam bentuk mineral atau K struktural yang tidak tersedia bagi tanaman. Pada tanah-tanah tropika, kandungan K total bisa menurun lebih cepat karena curah hujan dan temperatur tinggi yang terus menerus (Havlin et al. 1999). Berdasarkan uraian tersebut di atas, maka untuk meningkatkan pertumbuhan dan produktifitas tanaman nenas, perlu dilakukan pemupukan dengan kalium, karena menurut Kelly (1993) tanaman nenas membutuhkan kalium dalam jumlah yang banyak untuk metabolisme karbohidrat dan nitrogen dan untuk berfungsinya stomata secara normal. 1
Kekurangan kalium akan mengurangi fotosintesis dan selanjutnya pertumbuhan, dan berat buah yang dihasilkan akan berkurang. Namun demikian pemupukan K harus dilakukan secara efisien sesuai dengan kebutuhan tanaman, karena pemberian pupuk K yang lebih tinggi dapat menurunkan serapan hara Ca dan Mg yang pada akhirnya dapat menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman (Zeng et al. 2001). Penelitian ini bertujuan: 1) Mengetahui pengaruh pemberian berbagai dosis pupuk K terhadap pertumbuhan dan serapan hara N, P, K tanaman nenas. 2) Menentukan dosis pemupukan K yang optimal untuk tanaman nenas. BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilakukan di Kebun Percobaan Fakultas Pertanian IPB, Sawah Baru, Darmaga dari Maret 2004 sampai Desember 2006. Analisis tanah dan jaringan tanaman dilakukan di Laboratorium Departemen IlmuTanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian IPB, Bogor, dan Laboratorium Pusat Penelitian Tanah Bogor.
) Staf Pengajar Jurusan Agroteknologi Faperta Kendari.2011, ISSN 0854-0128 AGRIPLUS, Volume 21Universitas Nomor Haluoleo, : 01 Januari ) Staf Pengajar Departemen. Agronomi dan Hortikultura, Faperta, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
2
11
12
Rancangan Percobaan Penelitian kalibrasi uji tanah hara kalium disusun berdasarkan Rancangan Acak Kelompok (RAK) terdiri dari tiga ulangan dan lima taraf dosis pupuk kalium: K0 = 0 kg K2O ha-1, K1 = 200 kg K2O ha-1, K2 = 400 kg K2O ha-1, K3 = 600 kg K2O ha-1, dan K4 = 800 kg K2O ha-1. Dengan demikian terdapat 15 unit perlakuan. Pengolahan tanah. Tanah terlebih dahulu dibersihkan dari sisa-sisa tanaman dan gulma, selanjutnya dilakukan pengolahan tanah dengan menggunakan cangkul sebanyak dua kali. Pengolahan pertama dilakukan untuk membuat bongkahan-bongkahan tanah, selanjutnya dilakukan pengolahan kedua untuk menghaluskan tanah dan membersihkan tanah dari sisa-sisa akar tanaman. Setelah pengolahan tanah selesai, maka dilakukan pembuatan petakpetak percobaan dengan ukuran 3 m x 2 m dengan tinggi 20 cm. Jarak antar petak percobaan adalah 30 cm dan jarak antar ulangan 50 cm. Pemupukan. Dosis pupuk K yang diaplikasikan pada penelitian ini adalah 0, 200, 400, 600 dan 800 kg K2O ha-1. Pada aplikasi pemupukan tersebut juga diberikan pupuk dasar berupa Urea (46% N) dan SP 36 (36% P2O5) dengan dosis masing-masing 300 kg N ha-1 dan 200 kg P2O5 ha-1. Pemupukan dilakukan 3 kali secara larikan sejajar barisan tanaman yaitu bersamaan waktu tanam, 6 bulan sesudah tanam dan 9 bulan sesudah tanam. Setiap kali aplikasi diberikan sepertiga dari dosis pupuk tersebut. Pengapuran dan penanaman. Pengapuran dengan kapur dolomit CaMg(CO)2 dilakukan 2 minggu sebelum tanam dengan dosis 1 x Al-dd yang dilakukan dengan cara disebar secara merata keseluruh permukaan petak unit percobaan, dan dicangkul hingga merata dengan tanah. Selanjutnya pada petak percobaan yang berukuran 3 m x 2 m ditanami bibit tanaman nenas Smooth Cayenne Subang dengan jarak tanam 75 cm x 30 cm. Pemeliharaan tanaman. Pemeliharahaan tanaman meliputi pengendalian gulma, hama dan penyakit. Untuk
mengendalikan serangan patogen yang merusak akar, maka setiap lubang tanam diberi Furadan3G sebanyak 2 g per lubang sebelum penanaman. Tanaman juga disemprot dengan Diazinon untuk mengendalikan penyakit dengan volume semprotan 400 liter ha-1 pada konsentrasi 1.5 ppm, sedangkan penyiangan dilakukan setiap bulan sekali. Pengamatan. Parameter yang diamati meliputi 3 aspek yaitu; hara, pertumbuhan dan produksi tanaman sebagai berikut : (1) Kadar hara N, P, K daun dilakukan pada saat tanaman mulai berbunga. Sampel helai daun yang dianalisis adalah daun“D” yaitu daun paling muda yang sudah mencapai pertumbuhan maksimal, biasanya juga merupakan daun yang paling panjang. Bahagian dasar daun yang putih yang tidak mengandung klorofil dibuang (Jones et al., 1991). (2) Jumlah daun pada saat tanaman berumur 6 bulan dan 9 bulan sesudah tanam serta pada saat tanaman mulai berbunga. (3) Tinggi tanaman pada saat tanaman berumur 6 bulan dan 9 bulan sesudah tanam serta pada saat tanaman mulai berbunga. (4) Panjang dan diameter buah. (5) Berat buah dan berat makhota pertanaman, serta produksi buah per hektar. (6) Kadar padatan terlarut total buah nenas dianalisis setelah panen dengan menggunakan Hand refraktormeter. Analisis Data Data hasil pengamatan dianalisis dengan sidik ragam. Apabila hasil analisis menunjukkan pengaruh yang nyata pada taraf nyata 0.05, dilakukan uji ortogonal untuk mengetahui pola respon tanaman terhadap pemberian berbagai dosis pupuk K, sedangkan untuk mengetahui dosis pupuk K yang optimal terhadap produksi tanaman nenas, dilakukan analisis regresi.
HASIL DAN PEMBAHASAN Jumlah Daun dan Tinggi Tanaman Sebagai salah satu unsur hara penting bagi tanaman, ketersediaan hara kalium tanah menjadi salah satu faktor penting yang mempengaruhi pertambahan jumlah daun dan tinggi tanaman nenas di lapangan. Berarti
13
bahwa untuk memperoleh petumbuhan tanaman nenas yang baik perlu dilakukan pemupukan dengan kalium. Pengaruh pemberian berbagai dosis pupuk kalium terhadap jumlah daun dan tinggi tanaman pada saat tanaman berumur 6 bulan dan 9 bulan sesudah tanam serta pada saat tanaman berbunga disajikan pada Tabel 1. Hasil uji ortogonal pada Tabel 1, menunjukkan bahwa pemberian pupuk kalium dapat meningkatkan jumlah daun dan tinggi tanaman secara linier pada saat tanaman berumur 9 bulan dan pada saat tanaman
bebunga, sedangkan pada saat tanaman berumur 6 bulan sesudah tanam pengaruh pupuk kalium terhadap jumlah daun bersifat kuadratik. Berarti bahwa pemberian K dalam dosis yang tinggi dapat menurunkan jumlah daun pada tanaman muda (saat tanaman berumur 6 bulan), tetapi setelah tanaman berumur 9 bulan dan pada saat berbunga pengaruh pupuk kalium terhadap jumlah daun menunjukkan pengaruh bersifat linier. Hal ini menunjukkan bahwa kebutuhan kalium oleh tanaman nenas, meningkat dengan semakin bertambahnya umur tanaman.
Tabel 1. Pengaruh pupuk K terhadap jumlah daun dan tinggi tanaman pada saat 6 dan 9 bulan sesudah tanam serta pada saat tanaman berbunga Jumlah daun (helai)
Tinggi tanaman (cm)
Dosis pupuk (kg K2O ha-1)
6 Bulan
9 Bulan
Berbunga
6 Bulan
9 Bulan
Berbunga
0 200 400 600 800 F test Pola respon
32.03 30.67 32.53 33.07 32.45 * tn L Q**
45.28 45.00 45.95 47.33 48.77 ** L** Qtn
47.73 47.57 48.10 49.50 50.87 ** L** Qtn
66.59 66.18 66.28 68.89 68.80 tn tn L Qtn
89.55 89.82 91.26 94.73 95.80 ** L** Qtn
102.85 106.75 107.30 109.03 110.73 ** L** Qtn
Keterangan: F test digunakan untuk mengetahui pengaruh dosis pupuk K terhadap jumlah daun dan tinggi tanaman. Pola respon L = Linier, dan Pola respon Q = kuadratik. ** = nyata pada taraf nyata 0.01, * = nyata pada taraf nyata 0.05, tn = tidak nyata.
Pemberian pupuk kalium sangat penting untuk mendukung pertumbuhan daun dan pertambahan tinggi tanaman nenas. Hal ini disebabkan karena unsur hara kalium merupakan aktifator dari banyak enzim-enzim untuk berlansungnya respirasi dan fotosintesis (Taiz dan Zeiger, 1991). Kalium juga diperlukan untuk akumulasi dan translokasi karbonat yang baru saja dibentuk tanaman dari hasil fotosintesis (Banuelos et al., 2002). Sebaliknya tanaman yang kekurangan hara kalium cenderung menunjukkan gejala klorosis, pinggiran daun mengering akibat rendahnya kandungan air dalam daun, produksi daun berkurang, bentuk daun abnormal dan gula pereduksi meningkat, fotosintesis terganggu dan pembentukan karbohidrat berkurang (Brady, 1990).
Serapan Hara N, P dan K Hasil uji orthogonal menunjukkan bahwa pengaruh pemberian pupuk kalium terhadap kadar hara N, P, dan K daun ”D” bersifat linier dan sangat nyata (Tabel 2). Penambahan K dibutuhkan untuk meningkatkan penyerapan K, sehingga dapat memenuhi kebutuhan tanaman nenas karena unsur hara K merupakan unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah banyak untuk mendukung pertumbuhan tanaman nenas (Malezieux dan Bartholomew, 2003). Banuelos et al. (2002) menyatakan kalium memegang peranan penting dalam fungsi sel termasuk pengaturan: (1) turgor, (2) keseimbangan muatan, dan (3) potensial membran dan aktivitas membran sitosol. Pemeliharaan turgor tanaman sangat penting untuk berfungsinya proses fotosintesis dan metabolisme secara baik. Tanaman juga membutuhkan K untuk pembentukan ATP, yang
AGRIPLUS, Volume 21 Nomor : 01 Januari 2011, ISSN 0854-0128
14
dihasilkan dalam proses fotosintesis dan respirasi (Havlin et al., 1999), karena ATP merupakan sumber energi utama bagi berlangsungnya proses metabolisme tanaman. Tabel 2. Pengaruh Berbagai dosis pupuk K terhadap kadar hara (% bobot kering) N, P dan K daun “D” pada saat tanaman berbunga Dosis Pupuk K (kg K2O ha-1) 0 200 400 600 800 F test Pola respon
Kadar N
Kadar P
Kadar K
0.50 0.12 0.12 0.55 0.14 0.14 0.59 0.17 0.17 0.63 0.18 0.18 0.67 0.21 0.21 ** ** ** L** Qtn L** Qtn L** Qtn
Keterangan: F test digunakan untuk mengetahui pengaruh dosis pupuk K terhadap kadar hara N, P dan K tanaman nenas. Pola respon L = Linier, dan Pola respon Q = kuadratik. ** = nyata pada taraf nyata 0.01, * = nyata pada taraf nyata 0.05, tn = tidak nyata.
Total penyerapan N dan sintesis protein mengalami penurunan pada tanaman yang kekurangan K (Havlin et al., 1999). Berarti bahwa, peningkatan serapan hara K pada tanaman yang tumbuh pada tanah yang mempuyai kadar hara K yang tinggi atau memperoleh pemupukan K akan meningkatkan serapan hara N serta sintesis protein. Penyerapan K akan meningkatkan tekanan turgor sel penjaga, keadaan ini menyebabkan stomata membuka sehingga meningkatkan asimilasi CO2 selama fototsintesis. Dengan demikian maka dibutuhkan pembentukan ATP dalam jumlah yang banyak untuk mentranslokasikan asimilat ke berbagai organ tanaman yang kemudian digunakan untuk pertumbuhan maupun ditimbun dalam organ penyimpanan seperti buah. Oleh karena itu, dalam kondisi demikian tanaman akan menyerap hara P dan N dalam jumlah banyak karena kedua unsur hara tersebut merupakan unsur penyusun senyawa ATP.
Peningkatan aktivitas fotosintesis sebagai akibat adanya suplai hara K yang cukup, memungkinkan tanaman mempunyai pertumbuhan yang pesat termasuk pembentukan dan pertumbuhan akar tanaman. Pertumbuhan akar menjadi lebih baik karena adanya suplai asimilat yang cukup yang dihasilkan dalam proses fotosintesis. Hal ini menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan akar tanaman menjadi lebih pesat. Dengan demikian maka tanaman nenas dapat menyerap unsur hara N dan P dalam jumlah yang banyak. Produksi Tanaman Nenas Pengaruh pemberian berbagai dosis pupuk kalium pada Tabel 3, menunjukkan bahwa pemupukan kalium menujukkan pengaruh yang bersifat linier terhadap berbagai para meter komponen produksi tanaman nenas: berat buah (g), berat mahkota (g), panjang buah (cm), diameter buah (cm), dan produksi buah (ton ha-1). Dalam penelitian ini, pengaruh dosis pupuk kalium terhadap berat mahkota dan padatan terlarut total tidak menunjukkan pengaruh yang nyata.
15
Tabel 3. Pengaruh pupuk K terhadap berat buah, berat mahkota, panjang buah, diameter buah, produksi buah dan padatan terlarut total Hasil tanaman nenas Dosis pupuk (kg K2O ha-1)
0 200 400 600 800 F test Pola respon
Berat buah (g)
Berat mahkota (g)
Panjang buah (cm)
Diameter buah (cm)
Produksi buah (ton ha-1)
Padatan terlarut total (%)
1565 1749 1799 1951 1917 ** L** Qtn
289 294 288 271 280 tn Ltn Qtn
17.75 18.66 18.35 19.30 19.26 ** L** Qtn
12.72 13.17 12.96 13.30 13.28 ** L** Qtn
62.59 69.96 71.95 78.03 76.66 ** L** Qtn
14.90 15.10 15.38 15.16 15.20 tn Ltn Qtn
Keterangan: F test digunakan untuk mengetahui pengaruh dosis pupuk K terhadap berat buah, berat mahkota, panjang buah, diameter buah, produksi buah dan padatan terlarut total. Pola respon L = Linier, dan Pola respon Q = kuadratik. ** = nyata pada taraf nyata 0.01, tn = tidak nyata. (Buah tanpa makhota).
Hasil tersebut di atas menunjukkan bahwa unsur hara kalium sangat dibutuhkan oleh tanaman nenas untuk memperoleh produksi yang tinggi. Malezieux dan Bartholomew (2003) mengemukakan bahwa, kalium dibutuhkan dalam jumlah yang banyak untuk mendukung pertumbuhan tanaman nenas. Kekurangan kalium akan mengurangi produksi fotosintesis dan selanjutnya pertumbuhan tanaman, berat buah dan tunas buah (Kelly 1993). Kekurangan kalium juga menyebabkan buah yang dihasilkan mempunyai kandungan gula dan asam yang rendah dan berwarna pucat (Py et al., 1987). Oleh karena itu hara kalium diserap dalam jumlah yang banyak karena K mempunyai peranan penting dalam fotosintesis terutama dalam mengatur membuka dan menutupnya stomata dan untuk transpot hasil fotosintesis dari daun ke berbagai organ et al. (2002) pengguna. Elumalai mengemukakan bahwa kalium diperlukan untuk akumulasi dan translokasi karbonat yang baru saja dibentuk tanaman dari hasil fotosintesis. Selain itu, ion K+ memfasilitasi beberapa respon fisiologi pada tanaman, termasuk pembukaan dan penutupan stomata, gerakan daun dan regulasi polarisasi membran. Kalium merupakan pengaktif dari sejumlah besar enzim penting untuk fotosintesis dan respirasi, juga mengaktifkan enzim yang diperlukan untuk
pembentukan pati dan protein (Marschner, 1995). Peningkatan dosis pupuk kalium akan menyebabkan tingginya kadar hara K tanah. Namun demikian, dengan meningkatnya kadar hara K+ dalam tanah, akan menyebabkan kompetisi dengan kation lain seperti Ca2+ dan Mg2+ untuk diserap oleh tanaman, sehingga penyerapakan K yang tinggi dapat mengurangi penyerapan Ca2+ dan Mg2+ (Havlin et al., 1999). Demikian pula Jones (1998) menjelaskan bahwa konsentrasi K yang tinggi akan menghambat serapan Mg dan Ca sehingga menyebabkan terjadinya defisiensi Mg dan Ca. Disisi lain, keseimbangan Ca dan Mg terhadap K dalam tanaman sangat penting. Ketidak seimbangan antara kadar hara dalam tanah dan jaringan tanaman dapat menyebabkan laju pertumbuhan dan produksi tanaman berkurang. SIMPULAN Berdasarkan uraian pada hasil dan pembahasan, maka dapat disimpulkan : (1) Pertumbuhan dan serapan hara N, P, K serta produksi tanaman nenas dipengaruhi oleh kadar hara tanah dan dosis pemupukan kalium. (2) Pemebrian pupuk kalium sampai dosis 800 kg K2O ha-1, masih diikuti oleh pertumbuhan, sedangkan produksi tertinggi diperoleh pada dosis pupuk kalium 600 kg K2O ha-1.
AGRIPLUS, Volume 21 Nomor : 01 Januari 2011, ISSN 0854-0128
16
DAFTAR PUSTAKA Banuelos MA, Graciadeblas B, Cubero B, and Navarro AR. 2002. Inventory and functional characterization of the hak potassium transporters of rice. Plant Physiology , 130: 784-795. Blake L, S Mercik, M Koerschens, KWT Goulding, S Stempen, A Weigel, PR Poulton and DS Powlson. 1999. Potassium content in soil, uptake in plants and potasium balance in three European long-term field experiments. Plant and Soil 216:1 – 14. Brady NC. 1990. The Nature and Properties of Soils. 10th . Ed. New York: Macmillan. Elumalai RP, Nagpal P, and Reed JW. 2002. A mutation in the Arabidopsis Kt2/Kup2 potassium transporter gene affects shoot cell expansion. Plant Cell, 14: 119-131. Havlin JL, Beaton JD, Tisdale SL, and Nelson Soil Fertility and WL. 1999. Ferlitizer; An Introduction to Nutrient Management. Sixth edition. New Jersey: Prentice Hall. Upper Saddle River. Jones JB, Wolf B, and Mills HA. 1991. Plant Analysis Hanbook, a Practical Sampling, Preparation, Analysis, and
Interpretation Guide. USA: Micro Pub. Inc.
Macro-
Jones JB. 1998. Plant Nutrition Manual. New York: CRC Press. Kelly DS. 1993. Nutritional disorders. Di dalam: Broadley RH, Wasman III RC, and Sinclair EC . Editor. Pineapple Australia. Pests and Disordes. Queensland Dept. of Primary Industries. Hlm 33 – 42. Malezieux E and Bartholomew DP. 2003. Plant Nutrition. di dalam: Bartholomew DP, Paul RE and Rohrbach KG. Edited. The Pineapple Botany, Production and Uses. USA. New York. CABI Pulising. Hlm. 143-166. Marschner H. 1995. Mineral Nutrition in Higher Plants. New York: Academic Press. Py C, Lacoeuilhe JJ and Teisson C. 1987. The Pineapple, Cultivation and Uses. Editions G.-P. Maisonneuve, Paris. Taiz L, and Zeiger E. 1991. Plant Physiology, California; The Benjamin/ Cummings Pub.Co., Inc. Zeng Q, Brown PH, and Holtz BA. 2001. Potassium fertilization affects soil K, leaf K concentration, and nut yield and quality of mature pistachio trees. Hort Science. 36 (1) : 85 – 89.
