JURNAL AGROTEKNOS Nopember 2011 Vol. 1 No. 3. Hal 147-155 ISSN: 2087-7706
PENGARUH KEMASAMAN DAN KONSENTRASI ALUMINIUM TERHADAP PERTUMBUHAN BEBERAPA VARIETAS TANAMAN JAGUNG (Zea mays L) Effect of Acidity and Alumunium Concentration on the Growth Several Varietis of Maize DIRVAMENA BOER1*), MUHIDIN1), DAN LA ODE SAFUAN1) 1)Jurusan
Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Haluoleo, Kendari
ABSTRACT This research was conducted in a factorial pattern of split plot design, with three factors. The first factor (as main plot) was acidity (pH), with two treatment levels: pH 4.5 (P1) and pH 6.5 (P2); the second factor (as sub plot) was aluminium concentration, with four treatment levels: 0 ppm Al (A1), 50 ppm Al (A2), 100 ppm Al (A3), and 150 ppm Al (A4); and the third factor (as sub-sub plot) was variety, with eight treatment levels: SU-025 (V1), ST028 (V2), ST-050 (V3), ST-070 (V4), ST-079 (V5), SE-081 (V6), SE-090 (V7), and SU-094 (V8). Each treatment was repeated twice, resulting in 128 experimental units. The objectives of the research were: (1) to study the effect of acidity, aluminium concentration and their interactions on the growth of several maize varieties, (2) to obtain maize varieties which were tolerant to acidity and high aluminium concentration. Research results showed that acidity influenced leaf area and size. Aluminium influenced stem diameter, leaf area, total leaf weight, plant height, and dry weight of top plant parts (stem and leaves). Variety influenced all growth characters, except leaf size. Interaction between acidity and aluminium concentration influenced seminal root length. Interaction between acidity, aluminium and variety influenced lateral root length, whereas interaction between acidity and variety had no influenced on all plant growth characters. Concentration of 50 ppm Al gave a better effect compared to the concentration of 150 ppm Al. The growth of maize variety ST-028 (V2) and SU-025 (V1) gave a better yield, compared to other varieties. Keywords: acidity, aluminium, maize
6
PENDAHULUAN
Tanaman jagung (Zea mays L.) telah lama dibudidayakan di Indonesia dan merupakan bahan makanan pokok terpenting kedua setelah beras, karena jagung mengandung nilai gizi yang tinggi. Jagung mengandung karbohidrat 72,5%, protein 10%, lemak 4% serta mineral dan vitamin (Najiyati, 1995). Selain itu jagung juga diperlukan sebagai bahan pakan ternak, bahan baku industri serta bahan komoditas ekspor non migas (Suprapto, 1995).
Alamat korespondensi: E-mail:
[email protected] *)
Sejalan dengan meningkatnya jumlah penduduk serta semakin berkembangnya usaha peternakan dan industri yang menggunakan bahan baku jagung, maka kebutuhan akan jagung semakin meningkat pula. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, berbagai upaya telah dilakukan, baik melalui ekstensifikasi maupun intensifikasi. Dewasa ini produksi nasional tanaman jagung masih didominasi oleh pulau Jawa (66%), sisanya tersebar di luar pulau Jawa, sementara pulau Jawa mempunyai areal pertanian yang relatif kecil, dan juga lahanlahan pertanian yang subur selalu mengalami penciutan sekitar 30.000 - 40.000 hektar per tahun. Sehingga sasaran pengembangan selanjutnya diarahkan di daerah-daerah di luar pulau Jawa (Solahuddin, et al, 1997).
148
BOER ET AL.
Pengembangan tanaman jagung di luar pulau Jawa mempunyai kendala berupa tingkat kesuburan tanah yang rendah, kekeringan, kemasaman tanah, konsentrasi Al yang tinggi dan sebagainya, sehingga produksi jagung masih tergolong rendah. Menurut data Biro Pusat Statistik (1997) bahwa luas panen penanaman jagung di Sulawesi Tenggara adalah 43.110 hektar dengan hasil rata-rata 1,948 ton per hektar. Produksi tersebut masih tergolong rendah bila dibandingkan dengan rata-rata produksi nasional 2,485 ton per hektar. Rendahnya produksi tersebut disebabkan oleh teknik budidaya yang kurang tepat, pemakaian varietas lokal yang berproduksi rendah, tingkat kesuburan tanah yang rendah, kemasaman tanah, konsentrasi Al yang tinggi serta serangan hama dan penyakit. Tingkat kesuburan tanah yang rendah merupakan salah satu penyebab yang perlu mendapat perhatian, karena lahan yang digunakan untuk penanaman jagung pada umumnya adalah tanah Podzolik Merah Kuning (PMK) yang memiliki tingkat kemasaman yang tinggi dan miskin unsur hara esensial serta berkadar organik rendah. Diketahui Sulawesi Tenggara dengan luas wilayah 3.814.000 hektar, yang didominasi jenis tanah Podzolik Merah Kuning seluas 2.229.729 hektar (60,30%) (Badan Pertahanan Nasional (BPN) Sulawesi Tenggara, 1989). Tanah Podzolik Merah Kuning mempunyai banyak faktor pembatas dalam kaitannya dengan penyediaan unsur hara dan pertumbuhan tanaman, seperti pH yang rendah menyebabkan kelarutan Al yang tinggi yang dapat meracuni tanaman, miskin unsur hara serta memiliki kapasitas tukar kation yang rendah (Subandi, 1989). Pada kondisi tanah seperti itu hampir sebagian unsur-unsur hara makro yang dibutuhkan oleh tanaman berada dalam keadaan tidak tersedia untuk diserap, karena terfiksasi oleh Al3+ dan Fe3+. Pada tanah-tanah Podzolik Merah Kuning, kemasaman tanah tinggi dengan pH berkisar antara 3,5 - 5,0, kejenuhan basa rendah, berkadar organik rendah, miskin unsur hara dan kaya Al (Soepardi, 1989 dalam Rembon, 1992). Di samping itu varietas jagung lokal yang dikembangkan belum memberikan hasil yang optimal. Moentono (1988) menjelaskan bahwa suatu varietas yang memberikan hasil
J. AGROTEKNOS
yang tinggi pada suatu tempat belum tentu memberikan penampilan yang sama di lain tempat. Di daerah Sulawesi Tenggara banyak terdapat jagung varietas lokal yang diusahakan petani dengan karakteristik yang berbeda-beda, baik bentuk, warna maupun tingkat produktifitasnya. Sehubungan dengan hal-hal tersebut di atas, maka perlu diadakan suatu penelitian untuk melihat pengaruh kemasaman dan konsentrasi Al terhadap pertumbuhan beberapa varietas tanaman jagung. Adapun tujuan dari penelitian ini adalah untuk (1) mempelajari pengaruh kemasaman dan konsentrasi Al serta interaksinya terhadap pertumbuhan beberapa varietas tanaman jagung dan (2) untuk mendapatkan varietas jagung yang toleran terhadap pengaruh kemasaman dan konsentrasi Al yang tinggi. Dari hasil penelitian ini diharapkan menjadi bahan informasi bagi penelitian selanjutnya
BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat. Penelitian ini dilaksanakan selama 3 bulan di rumah plastik dan di Laboratorium Dasar Universitas Haluoleo, Anduonohu, Kendari. Bahan dan Alat. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi: benih jagung lokal asal Sulawesi koleksi Fakultas Pertanian, Universitas Haluoleo, Kendari (SU-025, ST028, ST-050, ST-070, ST-079, SE-081, SE-090 dan SU-094), hyponex, NaOH, HCl, Al2(SO4)3 , pasir dan air. Alat yang digunakan adalah ember, plastik, meteran, gelas ukur, selang, polybag (ukuran 15 cm x 20 cm), pH meter, silet, timbangan analitik, pisau, pipet tetes, pipet volume, oven listrik, label dan alat tulis menulis. Rangcangan Percobaan. Penelitian ini dilaksanakan dengan menggunakan pola faktorial yang disusun berdasarkan Rancangan Petak Terpisah dengan dua ulangan. Perlakuan percobaan terdiri dari tiga faktor yaitu: (1) faktor kemasaman, (2) faktor konsentrasi Al, dan (3) faktor varietas jagung. Faktor kemasaman ditempatkan sebagai petak utama terdiri dari dua taraf perlakuan yaitu P1 (pH 4,5) dan P2 (pH 6,5), faktor konsentrasi Al sebagai anak petak terdiri dari 4 taraf perlakuan yaitu tanpa perlakuan 0 ppm Al (A1), konsentrasi 50 ppm Al (A2), konsentrasi
Vol. 1 No.3, 2011
Pengaruh Kemasaman dan Aluminium terhadap Jagung
100 ppm Al (A3), dan konsentrasi 150 ppm Al (A4). Sedangkan faktor varietas jagung ditempatkan sebagai anak-anak petak terdiri atas varietas SU-025 (V1), ST-028 (V2), ST-050 (V3), ST-070 (V4), ST-079 (V5), SE-081 (V6), SE090 (V7), dan SU-094 (V8). Berdasarkan perlakuan-perlakuan di atas maka diperoleh 64 kombinasi perlakuan. Setiap perlakuan diulang sebanyak 2 kali dengan demikian terdapat 128 unit percobaan. Data hasil pengamatan dari karakter pertumbuhan dianalisis berdasarkan sidik ragam, apabila sidik ragam menunjukkan pengaruh nyata pada taraf 95% maka dilanjutkan dengan Uji Berganda Duncan pada taraf uji 5%. Persiapan Media di Lapangan. Media yang digunakan berupa pasir, yang kemudian diayak lalu dimasukkan ke polybag (berukuran 20 cm x 15 cm) sampai penuh, selanjutnya polybag tersebut ditempatkan pada bak-bak (media larutan hara) dengan ukuran panjang 130 cm, lebar 75 cm dan tinggi 20 cm dengan jarak antara bak adalah 30 cm. Penanaman dan Pemeliharaan. Benih yang akan digunakan ditanam pada masingmasing polybag dengan dua tanaman untuk setiap varietas dengan kedalaman 2 cm. Penanaman untuk seluruh petak percobaan dilakukan pada hari yang sama. Selama fase perkecambahan, yaitu dimulai dari hari saat tanam sampai tanaman berumur 1 minggu, bak-bak penanaman digenangi air setinggi 2-3 cm dari permukaan bak. Sedangkan penjarangan dan penyulaman dilakukan 1 minggu setelah tanam dan setiap polybag disisakan 1 tanaman. Aplikasi Perlakuan. Setelah fase perkecambahan, tanaman diberi perlakuan berupa larutan unsur hara dan aluminium. Konsentrasi Al yang diberikan disesuaikan dengan perlakuan yang dicobakan. Pengaturan pH dilakukan setiap hari bersamaan dengan pemberian unsur hara dan larutan Al, pH larutan adalah 4,5 dan 6,5. Bila kondisi pH berubah maka diatur kembali dengan penambahan larutan HCl jika pH bertambah dan ditambahkan larutan NaOH jika pH menurun. Jumlah larutan hara yang diberikan setiap hari untuk setiap tanaman adalah 100 ml. Perlakuan ini dilakukan sampai tanaman berumur 21 hari.
149
Karakter yang Diamati. Setiap unit percobaan diamati dengan mengambil keseluruh populasi sampel yaitu 3 tanaman. Pengamatan dilakukan setelah 21 hari setelah tanam (HST). Adapun karakter pertumbuhan yang diamati adalah: (1) panjang akar seminal (PAS), diukur dari pangkal akar sampai ujung akar yang terpanjang pada umur 21 HST, (2) panjang akar lateral (PAL), diukur dari pangkal akar sampai ujung akar yang terpanjang pada umur 21 HST, (3) berat kering tanaman bagian bawah (BKB), penimbangan dilakukan setelah dioven pada suhu 80oC selama 48 jam, (4) lingkar batang (LBA), diukur keliling lingkar batang, pada tinggi 1 - 2 cm dari permukaan tanah pada umur 21 HST, (5) jumlah daun (JDA), dihitung jumlah semua daun pada semua tanaman pada umur 21 HST, (6) luas daun (LDA), diperoleh dari konversi berat daun total dengan berat daun sampel, (7) berat daun sampel (BDS) atau ukuran daun, dihitung sebagai ukuran relatif dari berat daun dengan ukuran tertentu (10 cm2 ), (8) berat daun total (BDT), penimbangan dilakukan untuk seluruh daun tanaman setelah dioven pada suhu 80oC selama 48 jam, (9) tinggi tanaman (TTM), diukur mulai dari permukaan media tanam sampai ujung batang pada umur 21 HST, (10) berat kering tanaman bagian atas (BKA), penimbangan dilakukan setelah dioven pada suhu 80oC selama 48 jam, dan (11) nisbah pupus akar (NPA), diperoleh dari perbandingan antara berat kering tanaman bagian atas dengan berat kering tanaman bagian bawah.
HASIL Hasil rekapitulasi uji F dari hasil analisis ragam terhadap faktor perlakuan kemasaman (P), konsentrasi Al (A), dan varietas (V) serta interaksinya pada semua karakter pertumbuhan jagung yang diamati menunjukkan bahwa faktor tunggal dan interaksinya berpengaruh nyata dan sangat nyata terhadap beberapa karakter pertumbuhan. Adapun pengaruh faktor tunggal yaitu pertama, faktor kemasaman (P) berpengaruh sangat nyata terhadap luas daun dan berpengaruh nyata terhadap ukuran daun; kedua, faktor aluminium berpengaruh sangat nyata terhadap lingkar batang, tinggi tanaman, berat kering tanaman bagian atas
150
BOER ET AL.
dan berpengaruh nyata terhadap luas daun dan berat daun total, ketiga, faktor varietas berpengaruh sangat nyata terhadap semua karakter pertumbuhan kecuali ukuran daun. Interaksi kemasaman dan Aluminium (PA) berpengaruh nyata terhadap panjang akar seminal; kedua, interaksi kemasaman dengan varietas (PV) tidak berpengaruh nyata terhadap semua karakter pertumbuhan; ketiga, interaksi Aluminium dan varietas (AV) berpengaruh nyata terhadap panjang akar seminal; dan keempat, interaksi kemasaman , Aluminium dan varietas (PAV) berpengaruh nyata terhadap panjang akar lateral dan tidak berpengaruh nyata terhadap karakter pertumbuhan lainnya. Pengaruh Kemasaman. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa kemasaman (P) berpengaruh sangat nyata terhadap luas daun (LDA) dan berat daun sampel (BDS) pada umur 21 HST, Hasil UJBD nya disajikan pada Tabel 1 yang menunjukkan bahwa luas daun tertinggi dicapai pada P2 (1148,632 cm2) dan berbeda nyata dengan P1 (988,840 cm2).
J. AGROTEKNOS
Sedangkan berat daun tertinggi adalah P1 (0,025 g) dan berbeda nyata dengan P2 yang hanya 0,021 g. Tabel 1. Pengaruh Kemasaman terhadap rata-rata Luas Daun (LDA) dan Berat Daun (BDS). Kemasaman LDA (cm2) BDS (g) (pH) 4,5 (P1) 988,840 b 0,025 a 6,5 (P2) 1148,632 a 0,021 b Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang tidak sama pada kolom yang sama berarti berbeda nyata pada UJBD taraf 5%
Pengaruh Alumunium. .Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa faktor perlakuan aluminium (A) berpengaruh sangat nyata terhadap lingkar batang (LBA), tinggi tananam (TTM), berat kering tanaman bagian atas (BKA), dan berpegaruh nyata terhadap luas daun (LDA), berat daun total (BDT) pada umur 21 HST, sedangkan UJBD nya disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2. Pengaruh Konsentrasi Aluminium terhadap rata-rata Lingkar Batang (LBA), Luas Daun (LDA), Berat Daun Total (BDT), Tinggi Tananam (TTM), Berat Kering Tanaman Bagian Atas (BKA) Aluminium (ppm) LBA (cm) LDA (cm2) 0 (A1) 2,916 a 1149,000 a 50 (A2) 2,616 b 1234,330 a 100 (A3) 2,465 b 1038,640 ab 150 (A4) 2,365 b 852,970 b Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda nyata pada UJBD taraf 5%
Tabel 2 menunjukkan bahwa karakter lingkar batang (LBA) tertinggi dicapai pada A1 yaitu 2,92 cm dan berbeda nyata dengan perlakuan lainnya, sedangkan A4 memberikan hasil terendah yaitu 2,37 namun tidak berbeda nyata dengan A2 dan A3. Karakter luas daun (LDA) menunjukkan bahwa A2 memberikan hasil tertinggi mencapai 1234,330 cm2 namun tidak berbeda nyata dengan A1 dan A3, sedangkan A4 memberikan hasil terendah yaitu 852,970 cm2. Karakter berat daun total (BDT) menunjukkan bahwa A2 memberikan hasil tertinggi mencapai 2,567 g namun tidak berbeda nyata dengan A1 dan A3, Sedangkan A4 memberikan hasil terendah yaitu 1,839 g. Karakter tinggi tanaman (TTM) menunjukkan bahwa A2 memberikan hasil tertinggi mencapai 24,22 cm namun tidak berbeda
BDT (g) TTM (cm) BKA (g) 2,478 a 23,540 a 3,982 ab 2,567 a 24,217 a 4,078 a 2,224 ab 23,530 a 3,425 b 1,839 b 20,555 b 2,738 c tidak sama pada kolom yang sama berarti
nyata dengan A1 dan A3, sedangkan A4 memberikan hasil terendah yaitu 20,56 cm. Karakter berat kering tanaman bagian atas (BKA) menunjukkan bahwa A2 memberikan hasil tertinggi mencapai 4,08 g namun tidak berbeda nyata dengan A1, sedangkan A4 memberikan hasil terendah yaitu 2,74 g namun tidak berbeda nyata dengan A3. Pengaruh Varietas. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa faktor perlakuan varietas (V) berpengaruh sangat nyata terhadap berat kering tanaman bagian bawah (BKB), lingkar batang (LBA), jumlah daun (JDA), luas daun (LDA), berat daun total (BDT), tinggi tanaman (TTM), berat kering tanaman bagian atas (BKA), dan berpengaruh nyata terhadap nisbah pupus akar (NPA) pada umur 21 HST (Tabel 3)
Vol. 1 No.3, 2011
Pengaruh Kemasaman dan Aluminium terhadap Jagung
151
Tabel 3. Pengaruh varietas (V) terhadap rata-rata Berat Kering Tanaman Bagian Bawah (BKB), Lingkar Batang (LBA), Jumlah Daun (JDA), Luas Daun (LDA), Berat Daun Total (BDT), Tinggi Tanaman (TTM), Berat Kering Tanaman Bagian Atas (BKA), Nisbah Pupus Akar (NPA) pada umur 21 HST. Varietas SU-025 (V1) ST-028 (V2) ST-050 (V3) ST-070 (V4) ST-079 (V5) SE-081 (V6) SE-090 (V7) SU-094 (V8)
BKB (g) 3,445 a 3,150 ab 2,756 abc 2,263 c 0,926 d 2,125 c 2,643 bc 1,078 d
LBA (cm) 2,834 a 2,788 a 2,782 a 2,564 bc 2,203 d 2,422 c 2,615 b 2,516 bc
JDA (helai) 7,885 c 8,417 a 8,083 ab 7,708 c 7,250 d 7,562 cd 8,104 ab 7,687 c
LDA (cm2) 1105,000 a 1363,600 a 1286,800 a 1112,000 a 543,400 b 1209,300 a 1355,100 a 574,800 b
BDT (g) 2,940 a 2,971 a 2,616 ab 2,427 b 1,231 c 2,433 b 2,411 b 1,190 c
TTM (cm) 24,200 ab 24,596 a 23,207 ab 22,660 b 22,403 b 22,711 b 23,631 ab 20,275 c
BKA (g) 4,731 a 4,737 a 4,026 b 3,750 d 1,982 c 3,733 b 3,757 b 1,731 c
NPA 1,506 c 1,581 bc 1,536 c 1,739 bc 2,274 a 1,815 bc 1,479 c 2,018 ab
Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang tidak sama pada kolom yang sama berarti berbeda nyata pada UJBD taraf 5%
Tabel 3 menunjukkan bahwa karakter berat kering tanaman bagian bawah (BKB) menunjukkan bahwa V1 memberikan hasil tertinggi mencapai 3,445 g namun tidak berbeda nyata dengan V2 dan V3, sedangkan V5 memberikan hasil terendah yang tidak berbeda nyata dengan V8. Karakter lingkar batang (LBA) menunjukkan bahwa V1 memberikan hasil tertinggi mencapai 2,83 cm namun tidak berbeda nyata dengan V2 dan V3. Sedangkan V5 memberikan hasil terendah yaitu 2,20 cm dan berbeda nyata dengan semua perlakuan lainnya. Karakter jumlah daun (JDA) menunjukkan bahwa V2 memberikan hasil tertinggi mencapai 8,42 helai namun tidak berbeda nyata dengan V3 dan V7, sedangkan V5 memberikan hasil terendah hanya 7,30 helai namun tidak berbeda nyata dengan V6. Karakter luas daun (LDA) menunjukkan bahwa V2 memberikan hasil tertinggi mencapai 1363,600 cm2 namun tidak berbeda nyata dengan V3, V6 V1, V4, dan V7, sedangkan V5 memberikan hasil terendah yaitu 543,400 cm2 namun tidak berbeda nyata dengan V8. Karakter berat daun total (BDT) menunjukkan bahwa V2 memberikan hasil tertinggi mencapai 2,97 g namun tidak berbeda nyata dengan V1 dan V3, sedangkan V8 memberikan hasil terendah mencapai 1,20 g namun tidak berbeda nyata dengan V5. Karakter tinggi tanaman (TTM) menunjukkan bahwa V2 memberikan hasil tertinggi mencapai 24,60 cm namun tidak berbeda nyata dengan V1, V3, dan V7, sedangkan V8 memberikan hasil terendah yaitu 20,28 cm. Karakter berat kering tanaman bagian atas (BKA) menunjukkan bahwa V2 memberikan hasil tertinggi mencapai 4,74 g namun tidak berbeda nyata dengan V1, sedangkan V8 memberikan hasil terendah yaitu 1,73 g dan tidak berbeda nyata dengan V5. Karakter
nisbah pupus akar (NPA) menunjukkan bahwa V5 memberikan hasil tertinggi mencapai 2,274 sedangkan V7 memberikan nilai terendah 1,479 g namun tidak berbeda nyata dengan V1 dan V3. Pengaruh Interaksi. Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa interaksi kemasaman dengan varietas (PV) dan interaksi aluminium dengan varietas (AV) berpengaruh nyata terhadap panjang akar seminal (PAS) dan interaksi kemasaman, varietas dan aluminium (PAV) berpengaruh nyata terhadap panjang akar lateral (PAL) pada umur 21 HST (Tabel 4, 5, dan 6). Tabel 4. Pengaruh interaksi kemasaman dengan aluminium (PA) terhadap panjang akar seminal (PAS), cm Alumunium (ppm)
Kemasaman (pH) 4,5 (P1) 6,5 (P2) 0 (A1) 47,894 ab v 47,036 a v 50 (A2) 47,866 ab v 45,402 a v 100 (A3) 41,869 b v 46,671 a v 150 (A4) 51,634 a v 40,949 a w Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris yang sama berarti tidak berbeda nyata, dimana huruf a sampai b membandingkan dalam kolom dan huruf v sampai w membandingkan dalam baris pada UJBD taraf 5%.
Tabel 4 menunjukkan bahwa pada P1 terlihat bahwa perlakuan A4 memberikan panjang akar seminal terpanjang namun tidak berbeda nyata dengan A1 dan A2. Sedangkan pada P2 terlihat bahwa pada perlakuan A1 memberi hasil panjang akar seminal terpanjang tetapi tidak berbeda nyata dengan semua konsentrasi Al yang dicobakan. Tabel 4 menunjukkan pula bahwa konsentrasi Al untuk semua taraf memberi hasil yang tidak
152
BOER ET AL.
berbeda nyata kecuali pada A4 terdapat perbedaan, kecuali antara P1 dengan P2. Pada Tabel 5 menunjukkan bahwa pada A1 panjang akar seminal terpanjang varietas 5 (V5) sedangkan untuk A2 yaitu V2 dimana nilainilainya tidak berbeda nyata dengan varietas lainnya. Sedangkan untuk A3 dan A4 panjang
J. AGROTEKNOS
akar seminal tertinggi berturut-turut pada V2 dan V8. Perlakuan varietas (V1, V2, V3, V4, V6 dan V7) memberikan hasil panjang akar yang tidak berbeda nyata untuk semua taraf Al kecuali V5 dan V8 dimana akar terpanjang 50,41 cm untuk V5 pada A1 57,50 cm untuk V8 pada A4 (Tabel 3).
Tabel 5. Pengaruh interaksi aluminium dan varietas terhadap panjang akar seminal (PAS), cm Aluminium (ppm) 0 (A1) 50 (A2) 100 (A3) 150 (A4) SU-025 (V1) 49,15 a h 47,98 a h 46,28 ab h 43,68 ab h ST-028 (V2) 49,26 a h 54,28 a h 54,22 b h 48,70 ab h ST-050 (V3) 49,96 a h 47,07 a h 42,14 ab h 43,08 ab h ST-070 (V4) 44,35 a h 47,69 a h 43,68 ab h 44,29 ab h ST-079 (V5) 50,41 a h 42,79 a h 33,38 a i 37,15 a hi SE-081 (V6) 44,88 a h 42,93 a h 43,53 ab h 48,48 ab h SE-090 (V7) 48,99 a h 47,94 a h 49,17 b h 47,46 ab h SU-094 (V8) 42,73 a i 42,40 a i 41,76 ab i 57,50 a h Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang tidak sama pada kolom dan baris yang sama berarti berbeda nyata, dimana huruf a sampai b membandingkan dalam kolom dan huruf h sampai i membandingkan dalam baris pada UJBD taraf 5%. Varietas
Tabel 6. Pengaruh interaksi kemasaman (P), Aluminium (A) dan varietas (V) terhadap panjang akar lateral (PAL), cm.
Varietas SU-025 (V1) ST-028 (V2) ST-050 (V3) ST-070 (V4) ST-079 (V5) SE-081 (V6) SE-090 (V7) SU-094 (V8) Keterangan:
Kemasaman (pH) 4,5 (P1) Aluminium (ppm) 0 (A1) 50 (A2) 100 (A3) 150 (A4) 0 (A1) 20,42ab 12,63a-f 10,01a-f 18,88ab 14,38a-f 15,83ab 16,88ab 12,57a-f 12,14a-f 20,75ab 20,20ab 11,17a-f 8,07b-f 12,89a-f 12,97a-f 11,77a-f 19,03ab 8,33b-f 17,95ab 18,10ab 18,23ab 2,28def 8,80b-f 12,55a-f 13,85a-f 14,77a-d 12,45a-f 17,10ab 13,93a-f 19,50ab 22,83a 16,90ab 18,60ab 8,68b-f 18,63ab 14,88a-d 19,75ab 12,35a-f 16,50ab 11,83a-f Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang tidak sama berbeda nyata pada UJBD taraf 5%
Pada Tabel 6 menunjukkan bahwa P1A1V7 memiliki panjang akar lateral terpanjang namun tidak berbeda nyata dengan P2A1V2, P2A2V2, P1A1V1 dan seterusnya dapat dilihat pada Tabel 4. Sedangkan P2A4V8 memiliki rata-rata terpendek namun tidak berbeda nyata dengan P2A1V1, P1A4V6, P2A2V5 dan seterusnya dapat dilihat pada Tabel 6.
PEMBAHASAN Dari hasil penelitian diperoleh bahwa faktor perlakuan kemasaman, konsentrasi aluminium, dan varietas berpengaruh terhadap karakter pertumbuhan tanaman jagung baik bersifat secara mandiri maupun secara interaksi.
6,5 (P2) Aluminium (ppm) 50 (A2) 100 (A3) 150 (A4) 17,37ab 13,79a-f 15,38abc 20,65ab 9,02b-f 15,43abc 10,86a-f 19,67ab 10,03a-f 12,38a-f 16,07ab 16,03ab 8,83b-f 2,75c-f 1,85ef 17,50ab 14,75a-e 18,76ab 20,32ab 18,70ab 12,75a-f 20,05ab 15,95ab 1,65f pada kolom yang sama berarti
Pengaruh Kemasaman. Perlakuan kemasaman berpengaruh pada luas dan ukuran daun (Tabel 1), namun tidak berpengaruh pada karakter lainnya. Dari kedua tabel tersebut terdapat perbedaan hasil antara pH 4,5 dan 6,5 namun tidak menyolok. Hal ini disebabkan karena unsur hara yang dibutuhkan oleh jagung masih tersedia cukup dan terdapat dalam keadaan seimbang. Sejalan dengan yang dikatakan oleh Sutoro, et al (1988) bahwa kemasaman (pH) tanah yang baik bagi pertumbuhan tanaman jagung berkisar 5,6 - 7,5. Selanjutnya Foth (1995) menyatakan bahwa unsur hara tanaman, ketersediannya dalam keadaan baik ditemukan sekitar pH 6,5. Dari hasil penelitian pH hanya mempengaruhi panjang
Vol. 1 No.3, 2011
Pengaruh Kemasaman dan Aluminium terhadap Jagung
akar seminal dan ukuran daun dari varietas jagung yang dicobakan, dimana akar berkurang panjangnya dan daun mengecil tanpa mempengaruhi fungsi akar itu sendiri. Pada prinsipnya pada pH 4,5 dan 6,5 unsur hara yang diperlukan masih tersedia bagi pertumbuhan tanaman mengingat rentang nilainya yang dekat. Pengaruh Konsentrasi Aluminium. Perlakuan konsentrasi aluminium berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, lingkar batang, berat kering tanaman bagian atas, berat daun total, dan luas daun (Tabel 2). Dari tabel tersebut konsentrasi aluminium 50 ppm memberikan pengaruh lebih baik, dibandingkan konsentrasi aluminium lainnya. Ini menunjukkan bahwa tanaman memerlukan konsentrasi aluminium dalam jumlah sedikit. Sedangkan konsentrasi aluminium 150 ppm menyebabkan menurunnya pertumbuhan lingkar batang, tinggi tanaman, dan luas daun. Hal ini menunjukkan bahwa dengan meningkatnya konsentrasi aluminium maka pertumbuhan tanaman akan terganggu. Hal ini diduga disebabkan oleh perbedaan kemampuan tanaman mentolerir kisaran konsentrasi aluminium yang diberikan. Seperti yang dikemukan oleh Fitter dan Hay (1981), bahwa didalam suatu jaringan pertumbuhan tanaman, terdapat kisaran konsentrasi dimana tidak ada pengaruh kerusakan yang diderita oleh tiap spesies akibat faktor-faktor kimia yang bersifat racun (toksik). Konsentrasi aluminium 50 ppm memberikan pertumbuhan lebih baik, karena pada kisaran tersebut diperlukan untuk pertumbuhan tanaman. Buckman dan Brady (1982) menyatakan bahwa unsur mikro diperlukan dalam jumlah sedikit, atau kisaran konsentrasi unsur mikro untuk tanaman tidak terlalu besar. Konsentrasi aluminium 150 ppm menurunkan pertumbuhan lingkar batang, tinggi tanaman, dan luas daun, ini disebabkan jaringan tanaman mengalami gangguan akibat kekurangan unsur hara yang diperlukan, dimana unsur-unsur penting pada konsentrasi aluminium tinggi akan terfiksasi. Unsur fosfor yang terikat sangat berguna dalam pembelahan sel menyebabkan pembentukan titik tumbuh tanaman terhambat sehingga lingkar batang tidak mengalami pembesaran dan tinggi tanaman tidak mengalami pemanjangan. Sesuai
153
pendapat Buckman dan Brady (1982) bahwa apabila fosfor bereaksi dengan fraksi ion besi dan aluminium akan menyebabkan kelarutan dan ketersediaan fosfor dari pupuk yang diberikan menjadi tidak tersedia. Gangguan terhadap pertumbuhan batang dan daun mempengaruhi proses fotosintesis. Akibatnya fotosintat yang dihasilkan lebih sedikit, sehingga berat kering daun total dan berat kering tanaman bagian atas terganggu. Konsentrasi aluminium 150 ppm tidak berpengaruh terhadap akar seminal dan lateral, hal ini diduga disebabkan adanya elemen-elemen penetralisir yang terdapat pada pasir. Sejalan yang dikemukakan oleh Dwijoseputro (1980) bahwa kesukaran dalam penggunaan media pasir adalah sulitnya untuk mendeteksi atau menghilangkan elemenelemen yang tidak diketahui dalam mendapatkan media pasir yang murni. Diduga pula disebabkan konsentrasi aluminium yang diberikan belum mencapai tahap atau tingkat yang meracuni tanaman. Alasan ini menyebabkan akar berkembang sehingga berat kering akar tanaman meningkat atau tidak terpengaruh. Keracunan Al dapat menyebabkan terganggunya pertumbuhan akar, sehingga tanaman mengalami hambatan dalam penyerapan air dan unsur hara (Kochian et al., 2004). Pengaruh Varietas. Perlakuan varietas berpengaruh terhadap semua karakter pertumbuhan, kecuali pada ukuran daun. Pada pengamatan jumlah daun, luas daun, tinggi tanaman, dan berat daun total (Tabel 3) varietas ST-028 memberikan hasil yang baik, dan pengamatan berat kering tanaman bagian bawah, lingkar batang, dan berat kering tanaman bagian atas varietas SU-025 memberikan hasil yang baik serta pengamatan nisbah pupus akar varietas ST-079 memberikan hasil yang baik. Hal ini diduga disebabkan oleh perbedaan varietas. Perbedaan varietas akan menunjukkan pertumbuhan jagung berbeda. Hal ini sejalan dengan pendapat yang dikemukan oleh Harjadi (1991) bahwa varietas tanaman merupakan sekelompok individu dalam satu spesies budidaya, dimana morfologi dan fisiologisnya dapat dibedakan secara nyata dengan kelompok lainnya. Varietas ST-028 mempunyai sifat-sifat genetis dengan keragamannya lebih luas dan
154
BOER ET AL.
lebih unggul sehingga mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Sifat-sifat genetis ini pula memepengaruhi ketahanannya terhadap faktor lingkungan. Sejalan yang dikemukan oleh Makmur (1988) menyatakan bahwa keanekaragaman genetik diantara jenis varietas satu dengan lainnya disebabkan oleh adanya gen-gen yang mempunyai peranan yang berbeda terhadap proses fisiologis maupun morfologi tanaman itu sendiri. Selanjutnya dikemukan oleh Subandi (1988) bahwa varietas jagung dapat digolongkan dan masing-masing varietas ini mempunyai keunggulan dibanding lainnya. Sedangkan varietas yang memberikan hasil yang kurang atau rendah ini menunjukkan bahwa terdapat sifat-sifat genetik yang tidak baik. Pengaruh Interaksi. Kemasaman atau pH rendah mempunyai hubungan dengan aluminium. Pada pH rendah kelarutan aluminium meningkat sehingga menyebabkan ketidaksuburan pada tanah masam dan meracuni tanaman. pH rendah dengan konsentrasi aluminium yang tinggi dapat menyebabkan fiksasi P karena ion P mudah bersenyawa dengan aluminium, sehingga unsur ini tidak larut akibatnya kurang tersedia bagi tanaman (Hardjowigeno, 1987). Secara umum peningkatan konsentrasi aluminium akan menurunkan panjang akar atau memperpendek akar seminal (Tabel 4), hal ini disebabkan aluminium yang diberikan kontak langsung dengan akar jagung sehingga menghambat perpanjangan akar. Akar yang pendek mengurangi serapan unsur hara makro karena pengurangan dan penghambatan penetrasi akar kelapisan bawah polybag. Unsur P yang berfungsi bagi perkembangan akar kurang tersedia karena terikat oleh aluminium. Unsur P yang diperlukan bersenyawa dengan aluminium membentuk AlPO4. Sejalan dengan yang dikemukan oleh (Poerwowidodo, 1993) bahwa pada pH rendah kelarutan beberapa hara makro menurun. Selanjutnya Sanchez (1992) menyatakan bahwa kadar aluminium yang tinggi dalam larutan tanah langsung merugikan akar dan mengurangi pertumbuhan akar serta pemindahan kalsium dan fosfor ke bagian atas tanaman. Hambatan pemanjangan akar pada tanah bercekaman Al disebabkan tingginya kelarutan Al dalam larutan tanah pada pH kurang dari 5,0 sampai pada konsentrasi
J. AGROTEKNOS
beracun bagi tanaman dan Al tinggi dalam larutan tanah dapat menginduksi kahat Ca (Rout et al., 2001) dan menurunya elasitas dinding sel akar genotipe peka sehingga pertumbuhan akar terhambat (Ma et al., 2004) Pada pengamatan tinggi tanaman, lingkar batang, jumlah daun, dan luas daun tidak berpengaruh ini diduga disebabkan jagung tetap melakukan proses fotosintesis dari unsur-unsur yang diserap oleh akar walaupun dalam jumlah yang terbatas. Fotosintat yang dihasilkan didistribusi keseluruh jaringan tanaman menyebabkan pembelahan sel, pembesaran dan diferensiasi sel. Pertumbuhan batang dan daun ini menyebabkan berat kering tanaman juga tidak terpengaruh. Sejalan yang dikemukakan oleh Fisher (1992) bahwa pengukuran berat kering tanaman merupakan pengukuran kemampuan tanaman sebagai penghasil fotosintat. Interaksi kemasaman dengan varietas tidak berpengaruh pada semua karakter pertumbuhan, jadi pada pH 4,5 masih menyediakan unsur hara yang diperlukan sehingga jagung tetap melangsungkan fotosintesis untuk pertumbuhannya atau varietas yang dicobakan masih tahan terhadap kondisi kemasaman 4,5, sehingga pengaruhnya baru akan terlihat pada perlakuan pH yang lebih rendah lagi. Seperti yang dikemukan oleh Welsie (1978) bahwa sifat-sifat varietas mempengaruhi ketahanan suatu tanaman terhadap suatu faktor tertentu, seperti pH baik secara morfologi maupun fisiologisnya. Interaksi aluminium dengan varietas berpengaruh terhadap panjang akar seminal, namun tidak terhadap karakter lainnya, Varietas SU-094 (Tabel 5) memberikan panjang akar seminal tertinggi pada konsentrasi aluminium 150 ppm, sehingga pertumbuhan tanaman bagian atas tidak berpengaruh, walaupun konsentrasi aluminium tinggi tersebut merupakan racun bagi perakaran pada varietas lainnya. Interaksi kemasaman, aluminium dan varietas berpengaruh pada panjang akar lateral (Tabel 6). Hal ini diduga disebabkan varietas SE-090 mempunyai ketahanan terhadap kemasaman (pH 4,5). Karena pada pH tersebut tanaman masih dapat menyerap unsur hara yang ada. Selain itu juga kelarutan aluminium untuk tanaman diperlukan dalam jumlah sedikit. Seperti yang dikemukan oleh
Vol. 1 No.3, 2011
Pengaruh Kemasaman dan Aluminium terhadap Jagung
Foy (1974) menyatakan bahwa ada beberapa bukti menunjukkan bahwa aluminium dalam kadar rendah mempunyai pengaruh yang menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman walaupun mekanismenya belum jelas.
SIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan hasil yang diperoleh pada penelitian ini maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut: 1. Perlakuan kemasaman berpengaruh terhadap luas daun dan ukuran daun, sedangkan perlakuan aluminium berpengaruh terhadap lingkar batang, luas daun, berat daun total, tinggi tanaman dan berat kering bagian atas (batang dan daun), dimana pemberian aluminium 150 ppm menyebabkan pertumbuhan yang sangat terganggu. 2. Perlakuan varietas berpengaruh pada semua karakter pertumbuhan kecuali pada ukuran daun. Varietas ST-028 dan SU-025 memberikan pertumbuhan yang baik. 3. Interaksi faktor kemasaman dengan aluminium dan interaksi aluminium dengan varietas berpengaruh terhadap panjang akar seminal, sedangkan Interaksi kemasaman, aluminium dan varietas berpengaruh terhadap panjang akar sekunder. Saran Berdasarkan hasil penelitian ini diperoleh bahwa varietas ST-028 dan SU-025 mempunyai tingkat ketahanan yang lebih baik terhadap pengaruh kemasaman rendah dan aluminium tinggi. Dengan demikian, kami menyarankan: 1. Agar penelitian lanjutan dilakukan analisis kandungan unsur hara dan uji secara sitologis terhadap akar dalam memahami mekanisme kerja aluminium terhadap kerusakan akar. 2. Dilakukan pengujian lanjutan dilapangan, untuk melihat potensi daya hasil varietas ST028 dan SU-025 pada kondisi lahan masam dengan kandungan aluminium tinggi.
DAFTAR PUSTAKA Badan Pertahanan Nasional Sultra. 1989. Rencana tata guna tanah propinsi daerah tingkat I Sultra. BPN Kanwil Propinsi Sultra Badan Pusat Statistik Sultra. 1997. Sulawesi Tenggara dalam Angka. BPS Perwakilan Kantor Statistik Propinsi Sulawesi Tenggara.
155
Foth, H. D. 1995. Dasar-dasar ilmu tanah. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Fitter, A. H. dan R. K. M. Hay. 1991. Fisiologi lingkungan tanaman. Terjemahan Sri Andani dan E. D. Purbayanti. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Hardjowigeno, S. 1987. Ilmu tanah. Madiyatama Sarana Perkasa. Jakarta. Kochian, V., O.A. Heokenga, M.A. Pineros. 2004. How do crop plants tolorate acid soil? Mechanisms of aluminium tolerance and phosphorous efficiency. Annu. Rev. Plant. Biol. 55:459-493. Ma, JF., R. Shen, S. Nagao, E. Tanimoto. 2004. Aluminium targets elongatig cells by reducing cell wall extensibility in wheat roots. Plant Cell Physiol. 45:583-589. Moentono, M. D. 1988. Karakteristik tanaman jagung. Dalam Subandi M. Syam, dan A. Widjono. Jagung. BP3 Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor. Makmur, A. 1988. Pokok-pokok pengantar pemuliaan tanaman. Bina Aksara. Jakarta. Najiyati, S. 1995. Palawija. Budidaya dan analisis usahatani. Penebar Swadaya. Jakarta. Poerwowidodo, M. 1992. Telaah kesuburan tanah. Angkasa. Jakarta. Rout, G.R., S. Samantaray, P. Das. 2001. Aluminium toxicity in plants a review. Agronomie 21:3-21. Sanchez, P. A. 1992. Sifat dan pengelolaan tanah tropika. ITB. Bandung. Solahuddin, S., Darwis, D. Boer, L. D. Safuan, T. Wijayanto, D. Erawan, A. Yuwono. 1997. Evaluasi potensi plasmanutfah jagung asal Kawasan Timur Indonesia untuk tahan kekeringan dan pH rendah. Laporan penelitian Hibah Bersaing Perguruan Tinggi. TA. 1997/1998. Fakultas Pertanian. Universitas Haluoleo. Kendari. Subandi. 1989. Perbaikan varietas jagung. Dalam Subandi M. Syam, dan A. Widjono. Jagung. BP3 Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor. Suprapto, H. S. 1995. Bertanam jagung. Penebar Swadaya. Jakarta. Sutoro, Y. Sulaeman, dan Iskandar. 1988. Budidaya tanaman jagung. Dalam Subandi M. Syam, dan A. Widjono. Jagung. BP3 Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor.
