PENGARUH KUALITAS CAHAYA DAN LAMA PENYINARAN TERHADAP PERTUMBUHAN NANAS (Ananas comosus(L.) Merill) DI PT. GREAT GIANT PINEAPPLE (GGP)
(Skripsi)
Oleh
Kasmita Noviyana
JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG 2016
ABSTRAK
PENGARUH KUALITAS CAHAYA DAN LAMA PENYINARAN TERHADAP PERTUMBUHAN NANAS (Ananas comosus (L.) Merill) DI PT. GREAT GIANT PINEAPPLE (GGP)
Oleh
KASMITA NOVIYANA
Nanas merupakan tanaman buah berupa semak yang memiliki nama ilmiah Ananas comosus. Mengingat manfaat dari buah nanas yang banyak dan nilai jual dari nanas ini cukup tinggi maka buah nanas (Ananas comosus) merupakan salah satu tanaman yang banyak diusahakan oleh petani di Indonesia, terutama di daerah Sumatera seperti PT. GGP (Great Giant Pineapple). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh kualitas cahaya merah dan biru serta lama penyinaran (12jam,18jam dan 24jam) terhadap pertumbuhan nanas (A. comosus) dan untuk mengetahui pengaruh kualitas cahaya merah dan biru serta lama penyinaran yang berperan paling efektif terhadap pertumbuhan nanas (A. comosus). Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Germinasi PT. Great Giant Pineapple (GGP) pada November-Desember 2015 dilaksanakan dalam percobaan factorial 3x3. Faktor A adalah kualitas cahaya (cahaya biru, merah dan kontrol). Faktor B adalah Lama penyinaran (12jam, 18jam dan 24 jam). Data dianalisis ragam pada taraf nyata 5%, jika interaksi tidak signifikan maka main effect ditentukan dengan uji BNT . Jika interaksi antara faktor A dan faktor B nyata maka dilanjutkan dengan penentuan simple effect faktor A dengan uji F pada taraf nyata 5%. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa Kualitas cahaya baik merah ataupun biru meningkatkan secara nyata terhadap lebar daun nanas sebesar 41,02%. Lama penyinaran 24jam meningkatkan tinggi tanaman sebesar 26,63%, dan lebar daun sebesar 22,71%. Interaksi antara biru dengan lama penyinaran 24jam serta interaksi merah dengan lama penyinaran 24jam meningkatkan secara nyata berat segar nanas (A.comosus) dan kandungan klorofil nanas (A.comosus).
Kata Kunci : Nanas (A. comosus), Cahaya Merah, Cahaya Biru, Lama penyinaran
PENGARUH KUALITAS CAHAYA DAN LAMA PENYINARAN TERHADAP PERTUMBUHAN NANAS (Ananas comosus(L.) Merill) DI PT. GREAT GIANT PINEAPPLE (GGP)
Oleh
Kasmita Noviyana
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat unuk Mencapai Gelar SARJANA SAINS Pada Jurusan Biologi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS LAMPUNG BANDAR LAMPUNG 2016
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Trimulyo Mataram, kecamatan Seputih Mataram, kabupaten Lampung Tengah pada 27 Juli 1994. Penulis adalah anak ke dua dari Bapak Mulyono dan Ibu Markamah. Penulis menempuh pendidikan dasar di SD N 1 Trimulyo Mataram dan menyelesaikannya tahun 2006, kemudian menyelesaikan Sekolah Menengah Pertama pada tahun 2009 di SMP N 2 Seputih Mataram. Penulis melanjutkan pendidikan di SMA N 1 Seputih Mataram dan menyelesaikannya tahun 2012. Pada tahun yang sama, penulis diterima sebagai mahasiswa Jurusan Biologi FMIPA Universitas Lampung melalui jalur Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi Negri (SNMPTN) Undangan.
Selama menempuh pendidikan di kampus Penulis pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Biologi umum dan Sains Dasar. Selain itu penulis juga aktif di dunia organisasi kampus.
Aktifitas organisasi penulis dimulai sejak menjadi Anggota Muda Biologi (Amuba) tahun 2011–2012 dan Himpunan Mahasiswa Biologi (Himbio) FMIPA Unila sebagai anggota Kaderisasi 2013-2014.
Penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) di Way Kanan kecamatan Way Kanan dari bulan Januari-Maret 2015. Pada bulan Juli-Agustus 2015 Penulis melaksanakan Kerja Praktik di PT. Great Giant Pineapple (GGP) dengan judul “Karakterisasi Tanaman Nanas (Ananas comosus) di PT. Great Giant Pineapple (GGP)”. Penulis melaksanakan penelitian di Laboratorium Germinasi, PT. Great Giant Pineapple (GGP) pada bulan November sampai Januari 2016.
PERSEMBAHAN
Segala puji hanya milik ALLAH SWT, yang telah memberikan segala kenikmatan, Shalawat serta salam terlimpah kepada Nabi Muhammad SAW, sehingga karya ini dapat terselesaikan, maka dengan rasa bahagia dan rasa syukur, kupersembahkan karya ini untuk :
Bapak dan Ibu yang tiada henti mengalirkan doa, kasih sayang dan dukungannya untuk mendukung penulis dalam setiap langkah, serta untuk kakak penulis yang selalu membantu, mendukung dan memberikan doa kepada penulis.
MOTO
“ Karena sesungguhnya sesudah kesulitan itu ada kemudahan” (Q.S. Al-Insyiraah:5)
“Maka nikmat Tuhan kamu yang manakah yang kamu dustakan?” (Q.S. Ar-Rahman:55)
SANWACANA
Puji Syukur kepada Allah Subhana Wa Taala karena berkat limpahan rahmat dan hidayah-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Pengaruh Kualitas Cahaya dan Lama Penyinaran Terhadap Pertumbuhan Nanas (Ananas comosus(L.) Merill) di PT. Great Giant Pineapple (GGP)” Shalawat serta salam semoga tercurahkan kepada Rasulullah SAW beserta keluarga dan sahabat serta umatnya di akhir zaman, Aamiin.
Penulis telah banyak menerima bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak dalam penyusunan skripsi ini. Oleh sebab itu, penulis menyampaikan terimakasih dengan tulus kepada : 1. Kedua orang tuaku, Bapak Mulyono tercinta dan Ibu Markamah terkasih, yang telah memberikan kasih sayang sepenuh jiwa, serta senantiasa melantunkan doa, nasihat dan dukungan yang sempurna bagi penulis. 2. Ibu Dra. Martha Lulus Lande, M.P. selaku pembimbing I yang telah membimbing penulis dalam menyelesaikan skripsi ini dengan penuh kesabaran, memberikan saran serta nasihat yang amat berharga bagi penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini. 3. Ibu Dra. Tundjung T. Handayani, M.S. selaku pembimbing II yang juga telah membimbing penulis dengan penuh kesabaran, memberikan solusi, memotivasi
serta nasihat yang amat berharga bagi penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini. 4. Bapak Ir. Zulkifli, M.Sc. selaku Pembahas yang telah mengarahkan, memberikan solusi, menjelaskan serta nasihat yang amat berharga bagi penulis untuk dapat menyelesaikan skripsi ini. 5. Ibu Dra. Nuning Nurcahyani, M.Sc. selaku ketua jurusan Biologi yang telah mengayomi dan banyak membantu penulis selama menempuh pendidikan. 6. Bapak Ibu Dosen yang tidak dapat penulis sebutkan satu-persatu, terimakasih atas bimbingan dan ilmu yang sudah diberikan selama penulis melaksanakan studi di Jurusan Biologi. 7. Bapak Drs. Marizal Ahmad, M.S. selaku Pembimbing Akademik atas bimbingan, kritik, dan sarannya kepada penulis dalam menempuh pendidikan di Jurusan Biologi. 8. Rektor Universitas Lampung dan Dekan FMIPA Universitas Lampung. 9. Kepala Laboratorium Jurusan Biologi FMIPA Unila beserta seluruh staf teknisi, yang telah memberikan izin, fasilitas, dan bantuannya selama penulis melakukan studi. 10.Kakak Tersayang Kalisa Eviyana dan juga kakak Ipar Dwi Herman S. yang selalu membantu, mendukung, dan memberikan doa kepada penulis untuk segera menyelesaikan skripsi ini. 11.Piki Ardika yang selalu memberikan bantuan, semangat dan juga doa yang tulus untuk penulis.
12.Sahabat seperjuanganku, Asri Rahayu Pratiwi, Etika Julita Sari, Lia Anggraini, Ria Aulia Noviantia, Try Larasati yang selalu mengajari penulis untuk merasakan indahnya kebersamaan dan mengajari tentang makna kesabaran. 13.Sahabat Womanemku, Ayu Setiawati, Rini S. Indra, Tri Riyana, Yulia Rahmawati, Yulita Eviyanti, yang selalu memberikan warna, keceriaan, semangat juga doa yang tulus untuk penulis. 14.Pembimbing Kerja Praktik di PT. Great Giant Pineapple (GGP) Mb. Retno Dwi Andayani, S. P., M.P. yang telah membimbing dengan penuh kesabaran sekaligus yang telah mengarahkan juga membimbing penelitian hingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dengan lancar. 15.Om Wahyudin, Pak Roji, Mba Ima, Om Bobi, Bu Kajol, dan seluruh Pegawai PT. Great Giant Pineapple (GGP) yang telah memberikan semangat, bantuan dan ilmu selama penulis melaksanakan Kerja Praktik hingga menyelesaikan penelitian. 16.Teman-teman penelitian di PT. Great Giant Pineapple (GGP) Indika, Rizal, Elda, Wini, Adis dan Farid yang telah membantu penulis dalam melaksanakan penelitian. 17 Seluruh teman angkatanku Biologi 2012, Kakak tingkat 2011, keluarga KKN, adik-adik tingkat 2013, 2014, 2015, dan seluruh Wadya Ballad HIMBIO yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terimakasih kebersamaan dan pembelajaran yang sangat berarti bagi penulis. 18. Almamater Tercinta. 19.Seluruh Keluarga Besar penulis dan semua pihak yang telah membantu penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Semoga Ketulusan dan Kabaikan Bapak, Ibu serta rekan-rekan yang telah membantu penulis mendapat rahmat pahala dari Allah Subhana Wa Taala.Akhir kata, Penulis menyadari bahwa masih banyak kekurangan di dalam penyusunan skripsi ini dan jauh dari kesempurnaan, akan tetapi besar harapan semoga hasil tulisan ini dapat berguna dan bermanfaat bagi kita semua. Wassalamualaikum Wr. Wb.
Bandar Lampung, April 2016 Penulis,
Kasmita Noviyana
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI ................................................................................................... i DAFTAR TABEL .......................................................................................... ii DAFTAR GAMBAR ...................................................................................... iii I. PENDAHULUAN ....................................................................................... 1 A. B. C. D. E.
Latar Belakang ..................................................................................... 1 Tujuan .................................................................................................. 4 Manfaat ................................................................................................ 4 Kerangka Pemikiran ............................................................................. 5 Hipotesis............................................................................................... 6
II. TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 7 A. Tanaman Nanas (A. comosus) .............................................................. 7 B. Klasifikasi Nanas (A. comosus)............................................................ 11 C. Gelombang Cahaya .............................................................................. 12 III. METODE PENELITIAN ....................................................................... 14 A. B. C. D.
Tempat dan Waktu .............................................................................. 14 Alat Dan Bahan ................................................................................... 14 Rancangan Percobaan ......................................................................... 14 Metode Kerja....................................................................................... 16 1.Germinasi ......................................................................................... 16 2. Penanaman ...................................................................................... 16 3. Penyinaran ....................................................................................... 17 4. Pengamatan ..................................................................................... 17 E. Bagan Alir ........................................................................................... 17 F. Analisis Data ....................................................................................... 19 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 20 A. Data HasilPenelitian ............................................................................. 20 1. TinggiTanaman .............................................................................. 20 2. LebarDaun ...................................................................................... 22 3. BeratTanaman ................................................................................ 26 4. KandunganKlorofil ........................................................................ 28
i
B. Pembahasan .......................................................................................... 31 V. SIMPULAN DAN SARAN ....................................................................... 35
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................... 36 LAMPIRAN .................................................................................................... 38
ii
DAFTAR TABEL Tabel
Halaman
1.Tata Letak Satuan Percobaan ........................................................................ 15 2. Hasil Uji BNT dan Rata-rata Pengaruh Warna Cahaya dan Lama Penyinaran Terhadap Tinggi (cm) Nanas (A. comosus) .................... 19 3. Hasil Uji F Pengaruh Warna Cahaya dan Lama Penyinaran Terhadap Tinggi (cm) Nanas (A. comosus) .................... 20 4. Hasil Uji BNT dan Rata-rata Pengaruh Warna Cahaya dan Lama Penyinaran Terhadap Lebar Daun (cm) Nanas (A. comosus) ........... 22 5. Hasil Uji F Pengaruh Warna Cahaya dan Lama Penyinaran Terhadap Lebar Daun (cm) Nanas (A. comosus) ........... 23 6. Hasil Uji BNT dan Rata-rata Pengaruh Warna Cahaya dan Lama Penyinaran Terhadap Berat Segar(g) Nanas (A. comosus) ............. 25 7. Hasil Uji F Pengaruh Warna Cahaya dan Lama Penyinaran Terhadap Berat Segar (g) Nanas (A. comosus) .............. 26 8. Hasil Uji BNT dan Rata-rata Pengaruh Warna Cahaya dan Lama Penyinaran Terhadap kandungan klorofil Nanas (A. comosus) ............ 28 9. Hasil Uji F Pengaruh Warna Cahaya dan Lama Penyinaran Terhadap Kandungan Klorofil Nanas (A. comosus)....... 29 10.Efek Kualitas Cahaya Dan Lama Penyinaran Terhadap Variabel Tanaman Nanas (A. comosus) ..................................................................................... 30 11. Anova: Two-Factor With Replication Tinggi Tanaman (cm) ................... 39 12. Anova: Single Factor Tinggi Tanaman (cm) ............................................. 40 13. Anova: Two-Factor With Replication Lebar Daun (cm) ........................... 41 14. Anova: Single Factor Lebar daun (cm) ................................................. .... 42 15. Anova: Two-Factor With Replication Berat Segar Tanaman (cm) ........... 43 16. Anova: Single Factor Berat Segar (cm) ..................................................... 44 17. Anova: Two-Factor With Replication Kandungan Klorofil ...................... 45 18. Anova: Single FactorKandungan Klorofil ................................................. 46 19. Rata-Rata, Standar Deviasi, Ragam, Standar eror dan koefisien keragaman Tinggi Tanaman (cm) ............................................... 47 20. Rata-Rata, Standar Deviasi, Ragam, Standar eror dan koefisien keragaman Lebar Daun (cm) ...................................................... 48 21. Rata-Rata, Standar Deviasi, Ragam, Standar eror dan koefisien keragaman Berat Segar ................................................................ 49 22. Rata-Rata, Standar Deviasi, Ragam, Standar eror dan koefisien keragaman Kandungan Klorofil ................................................. 50
iii
DAFTAR GAMBAR Gambar
Halaman
1. Salah satucontoh nanas yang ditanam di PT. Great Giant Pineapple (GGP) (Sumber :KoleksiPribadi, 2015 ............ 9 2. BaganAlir ..................................................................................................... 17 3. Main effect Lama Penyinaran Terhadap Tinggi tanaman nanas(A. comosus) ....................................................................................... 21 4. Main effectLama Penyinaran Terhadap Lebar Daun Nanas(A. comosus) ...................................................................................... 24 5. Main effectLama Variasi Warna Cahaya Terhadap Lebar Daun Nanas (A. comosus) ................................................................................... ..24 6. Curva interaksi antara lama penyinaran dengan kualitas cahaya terhadap berat segar nanas (A. comosus) ........................... 27 7. Kurva interaksi antara lama penyinaran dengan kualitas cahaya terhadap kandungan klorofil nanas (A. comosus) .............. 29 8. Pertumbuhan nanas (A. comosus) selama 24hari ......................................... 31 9.Pengamatan Lebar Daun Nanas (A. comosus) .............................................. 60 10.Pengamatan Berat Segar Nanas (A. comosus)............................................. 60 11. Pengamatan Kandungan Klorofil Nanas (A. comosus) .............................. 60
iv
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang dan Masalah
Nanas merupakan tanaman buah yang memiliki nama ilmiah Ananas comosus. Tanaman nanas berbentuk semak dan hidup nya bersifat tahunan (perennial). Batang tanaman nanas beruas,batangnya berukuran cukup panjang 20-25 cm atau lebih dan memiliki diameter 2,0-3,5 cm. Daun nanas berbentuk memanjang, liat dan tidak mempunyai ibu tulang daun. Pada tepi daun nya ada yang ditumbuhi duri tajam dan ada yang tidak berduri. Tetapi ada pula yang durinya hanya ada diujung daun. Duri nanas tersusun rapi menuju kesatu arah menghadap ujung daun. Nanas mempunyai rangkaian bunga majemuk yang tersusun pada ujung batangnya. Bunga bersifat hermaprodit dan berjumlah antara 100-200. Waktu yang diperlukan dari mulai menanam tanaman nanas sampai terbentuk bunga sekitar 6-16 bulan (Abustam, 2009).
Tanaman nanas dapat tumbuh didataran rendah hingga dataran tinggi 1.200 mdpl. Tanaman nanas dapat tumbuh baik pada tanah subur dengan curah hujan1.000-2.500 mm pertahun. Namun demikian nanas masih mampu berbuah didaerah beriklim kering (4-6 bulan kering), dengan kedalaman air tanah antara 50-150 cm. Akar tanaman nanas berakar serabut yang pola pertumbuhannya tidak masuk kedalam tanah, disamping itu tanaman nanas
2
mampu menyimpan air didalam mesofil daunnya (Sunarjono, 2004). Nanas selain mengandung vitamin A, B dan C juga mengandung kalsium, fosfor, magnesium, besi, natrium, kalium, dekstrosa, sukrosa, dan enzim bromelain. Bromelain berkhasiat sebagai anti radang, membantu melunakkan makanan di lambung. Kandungan seratnya dapat mempermudah buang air besar pada penderita sembelit. Di sampingitu dari penelitian yang telah dilakukan nanas juga mengandung bromelin yang dapat digunakan untuk melunakan daging itik (Utami dkk., 2011).
Mengingat manfaat dari buah nanas yang banyak dan nilai jual dari nanas ini cukup tinggi maka buah nanas (Ananas comosus) merupakan salah satu tanaman yang banyak diusahakan oleh petani di Indonesia, terutama di daerah Sumatera seperti PT.GGP (Great Giant Pineapple). PT.GGP merupakan salah satu group perusahaan terbesar di Indonesia bahkan termasuk kedalam tiga besar produsen nanas kalengan di dunia yang berdiri sejak tahun 1979 bertempat di Provinsi Lampung dengan luas lahan perkebunan ± 32.000ha (Budiarti, 2010).
Seperti yang telah diketahui PT.GGP merupakan salah satu perusahaan terbesar di Indonesia, bahkan termasuk kedalam tiga besar produsen nanas kalengan di dunia, maka PT. GGP harus tetap menjaga kualitas nanas yang ditanam. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menjaga kualitas nanas adalah dengan mengoptimalkan pertumbuhanya seperti dengan melakukan penelitian terhadap pengaruh warna cahaya dan lama penyinaran terhadap pertumbuhan nanas. Fungsi gelombang cahaya untuk tanaman yaitu untuk
3
proses fotosintesis. Radiasi dengan panjang gelombang antara 400-700 μm adalah yang digunakan untuk proses fotosintesis. Peran cahaya dalam proses fotosintesis ialah untuk menggerakkan sintesis molekul makanan dalam kloroplas. Cahaya putih mengandung semua warna spektrum kasat mata dari merah-violet, tetapi seluruh panjang gelombang unsurnya tidak diserap dengan baik secara merata oleh klorofil. Semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm). Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm). Pada umumnya tanaman lebih banyak menyerap sinar berwarna biru dengan panjang gelombang antara 440-470 nm dan sinar berwarna merah antara 640-660 nm. Spektrum warna inilah yang paling efektif bagi klorofil untuk melakukan fotosintesis. Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis. Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis. Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda (Campbell et al., 2008).
Menurut penelitian yang sudah pernah dilakukan pada tanaman yang berbeda tentang pemberian perlakuan penyinaran dengan gelombang cahaya ini memberikan dampak yang positif. Penelitian tersebut dilakukan oleh Ermawati D, dkk., (2012) yakni tentang pengaruh warna cahaya tambahan terhadap pertumbuhan pembungaan tiga varietas tanaman krisan. Hasil
4
penelitian menunjukkan bahwa tanaman krisan yang mendapatkan cahaya tambahan memiliki pertumbuhan yang lebih baik dan umur yang lebih panjang, tanaman krisan dengan cahaya tambahan warna putih dan merah memilki umur paling panjang, begitu pula dengan induksi pembungaannya, tanaman yang mendapatkan cahaya tambahan berwarna putih dan merah memiliki induksi pembungaan yang lebih lama. Varietas biji kuning yang mendapat cahaya tambahan warna biru memiliki diameter bunga yang paling besar dan diameter bunga varietas biji putih paling besar pada cahaya berwarna merah.
Dengan demikian, perlu dilakukan penelitian tentang pemberian gelombang cahaya warna merah dan biru terhadap pertumbuhan nanas yang ada di PT. GGP untuk mengetahui pengaruh pertumbuhan nanas dan juga mengingat masih jarang nya penelitian ini terhadap tanaman nanas.
B. Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Mengetahui pengaruh kualitas cahaya merah dan biru serta lama penyinaran terhadap pertumbuhan nanas (A. comosus). 2. Mengetahui pengaruh kualitas cahaya serta lama penyinaran yang berperan paling efektif terhadap pertumbuhan nanas (A. comosus).
C. Manfaat Penelitian ini bermanfaat untuk memberikan informasi ilmiah tentang keefektifan pertumbuhan nanas (A. comosus) jika diberikan pengaruh penyinaran dengan gelombang cahaya warna merah dan biru. Dengan demikian
5
diharapkan penelitian ini dapat membantu para petani dan masyarakat umum dalam proses budidaya dan perkembang biakan tanaman nanas (A. comosus).
D. Kerangka Pemikiran
Mengingat manfaat nanas (A. comosus) dan daya jual yang tinggi dipasaran membuat para petani dan masyarakat terus berusaha untuk menjaga kualitas pertumbuhan tanaman nanas (A. comosus) ini. Pertumbuhan dan perkembangan nanas yang sebenarnya tidak mudah membuat para pembudidaya mencari inovasi-inovasi baru untuk membudidayakan nanas (A. comosus) agar tanaman tersebut dapat tumbuh dan berkembang dengan baik.
Menurut penelitian yang telah dilakukan oleh Mustofa (2013) yakni tentang efek spektrum cahaya terhadap pertumbuhan Gracilaria verrucosa hasil yang didapatkan yaitu spektrum cahaya yang berbeda memberikan efek yang berbeda pada rata-rata laju pertumbuhan massa harian dan rata-rata laju pertumbuhan nisbi dalam setiap minggu pada Gracilaria verrucosa yang ditumbuhkan dalam skala laboratorium selama empat minggu. Pada hasil juga didapatkan bahwa spektrum cahaya yang berbeda memberikan efek pertumbuhan yang berbeda pula pada pertumbuhan Gracilari averrucosa pada pengukuran kadar air dan efek visual yang diperoleh pada spektrum cahaya merah, hijau, biru, putih dan tiga warna. Hasil penelitian ini dapat disimpulkan bahwa spektrum cahaya memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan
6
Gracila riaverrucosa. Rumput laut Gracilaria verrucosa dapat tumbuh baik pada spektrum cahaya yang berintensitas tinggi yaitu pada spektrum cahaya biru dan spektrum cahaya putih.
Dengan adanya pengaruh gelombang cahaya terhadap pertumbuhan tanaman hal ini memotivasi peneliti untuk melakukan penelitian tentang pengaruh gelombang cahaya warna merah dan biru mengingat penelitian tentang tanaman nanas (A. comosus) belum banyak dilakukan. Pemberian perlakuan penyinaran dengan gelombang cahaya warna merah dan biru ini diharapkan dapat memberikan hasil yang efektif terhadap pertumbuhan nanas (A. comosus), sehingga budidaya nanas (A. comosus) dapat terus terbaharui sehingga kualitas buah nya pun juga ikut terjaga. E. Hipotesis Hipotesis pada penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Kualitas cahaya memberikan pengaruh yang nyata terhadap pertumbuhan nanas (A. comosus). 2. Lama penyinaran memberikan pengaruh yang nyata terhadah pertumbuhan nanas (A. comosus) 3. Terdapat Interaksi antara kualitas cahaya dengan lama penyinaran terhadap variable yang diamati pada pertumbuhan nanas (A. comosus).
7
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Tanaman Nanas (Ananas comosus) Nanas merupakan tanaman buah berupa semak yang memiliki nama ilmiah Ananas comosus. Nanas merupakan tanaman buah berupa semak dengan daging buah berwarna kuning. Kandungan air yang dimiliki buah nanas adalah 90%. Nanas berasal dari Brazilia (Amerika Selatan) yang telah didomestikasi disana sebelum masa Colombus. Pada abad ke-16 orang Spanyol membawa nanas ini ke Filipina dan Semenanjung Malaysia,masuk ke Indonesia pada abad ke-15,(1599). Di Indonesia pada mulanya hanya sebagai tanaman pekarangan dan meluas dikebunkan dilahan kering (tegalan) diseluruh wilayah nusantara. Tanaman ini kini dipelihara didaerah tropik dan subtropik (Sebayang, 2006). Tanaman nanas berbentuk semak dan hidupnya bersifat tahunan (perennial). Tanaman nanas terdiri dari akar, batang, daun, bunga, buah dan tunas-tunas. Akar nanas dapat dibedakan menjadi akar tanah dan akar samping dengan sistem perakaran yang terbatas. Akar-akar melekat pada pangkal batang dan termasuk berakar serabut (monocotyledonae). Kedalaman perakaran pada media tumbuh yang baik tidak lebih dari 50cm, sedangkan ditanah biasa jarang mencapai kedalaman 30cm. Batang tanaman nanas berukuran cukup panjang 20-25cm atau
8
lebih, tebal dengan diameter 2,0 -3,5cm, beruas-ruas (buku-buku) pendek. Batang sebagai tempat melekat akar, daun bunga, tunas dan buah, sehingga secara visual batang tersebut tidak nampak karena disekelilingnya tertutup oleh daun. Tangkai bunga atau buah merupakan perpanjangan batang. Bunga bersifat hermaprodit, masing-masing berkedudukan diketiak daun pelindung. Jumlah bunga membuka setiap hari,berjumlah sekitar 5-10 kuntum. Pertumbuhan bunga dimulai dari bagian dasar menuju bagian atas dengan waktu 10-20hari. Waktu dari menanam sampai terbentuk bunga sekitar 6-16 bulan (Sunarjono, 2004). Berdasarkan habitus tanaman, terutama bentuk daun dan buah dikenal 4jenis golongan nanas, yaitu Cayene (daun halus, tidak berduri, buah besar), Queen (daun pendek berduri tajam, buah lonjong mirip kerucut), Spanyol/Spanish (daun pan jang kecil, berduri halus sampai kasar,buah bulat dengan mata datar) dan Abacaxi (daun panjang berduri kasar), buah silindris atau seperti piramida). Varietas cultivar nanas yang banyak ditanam di Indonesia adalah golongan Cayene dan Queen. Golongan Spanish dikembangkan dikepulauan India Barat, Puerte Rico, Mexico dan Malaysia. Golongan Abacaxi banyak ditanamdi Brazilia. Varietas Cayane, queen, Hawai dan GP 3 ini juga di budidayakan di PT.GGP yang ada di Lampung Tengah karena lahan yang sesuai untuk pertumbuhan kedua varietas nanas tersebut (Budiarti, 2010). Berikut adalah gambar dari nanas yang dibudidayankan di PT.GGP :
9
Gambar 1. Salah satu contoh nanas yang ditanam di PT. Great Giant Pineapple (GGP) (Sumber : Koleksi Pribadi, 2015).
Kesuburan tanah dapat meningkatkan produktivitas tanaman nanas, tanah yang subur terdiri atas udara 25%, air25%, mineral45%, dan bahan organik 5 %. Pada umumnya hampir semua jenis tanah yang digunakan untuk pertanian cocok untuk tanaman nanas. Meskipun demikian, lebih cocok pada jenis tanah yang mengandung pasir, subur, gembur. Derajat keasaman yang cocok adalah dengan pH 4,5-6,5. Tanah yang banyak mengandung kapur (pH lebih dari 6,5) menyebabkan tanaman nanas menjadi kerdil dan klorosis. Sedangkan tanah yang asam (pH4, 5atau lebih rendah) mengakibatkan penurunan unsur Fosfor, Kalium, Belerang, Kalsium, Magnesium, dan Molibdinum dengan cepat. Terdapat beberapa faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman nanas, seperti penggunaan kombinasi dan taraf konsentrasi herbisida yang tidak tepat (Sunarjono, 2004).
10
Selain bermanfaat sebagai bahan makanan, buah nanas juga sering dimanfaatkan sebagai hal-hal lain seperti kandungan bromelain pada nanas (enzim protease yang dapat menghidrolisa protein) dapat digunakan untuk melunakkan daging (Aeni, 2009). Dari berat 100 gram buah nanas kupas dan dibuat menjadi ekstrak sehingga dihasilkan 50 ml ekstrak nanas. Selain itu menurut Muniarti (2006) kandungan vitamin C yang cukup tinggi, nanas mampu membantu memerangi virus penyebab flu. Sekalipun Anda sedang menderita flu, cukup efektif memanfaatkan nanas sebagai obat alami. Adalah bromelain di dalam nanas yang membantu melancarkan dahak sehingga batuk lekas sembuh.
Nanas merupakan salah satu tumbuhan Crassulacean acid metabolism (CAM) dimana lebih adaptif di daerah panas dan kering. Crassulacean acid metabolism (CAM), tanaman ini mengambil CO2 pada malam hari, dan mengunakannya untuk fotosistensis pada siang harinya. Meski tidak mengeluarkan oksigen dimalam hari, namun dengan memanfaatkan CO2 yang beredar, tanaman ini sudah membantu kita semua menghirup udara bersih, lebih sehat, menyejukkan dan menyegarkan bumi, tempat tinggal dan ruangan (Campbell et al., 2000).
Tanaman CAM , pada kelompok ini penambatan CO2 (udara) seperti pada tanaman C4, tetapi dilakukan pada malam hari dan dibentuk senyawa dengan gugus 4-C. Pada keesokan harinya ( siang hari ) pada saat stomata dalam keadaan tertutup terjadi dekarboksilase senyawa C4 tersebut dan penambatan kembali CO2 melalui kegiatan Rudp karboksilase. Jadi tanaman CAM mempunyai beberapa persamaan dengan kelompok C4 yaitu dengan adanya dua tingkat sistem
11
penambatan CO2. Pada C4 terdapat pemisahan ruang sedangkan pada CAM pemisahannya bersifat sementara. Berbeda dengan gerakan stomata yang lazim, stomata tumbuhan CAM membuka pada malam hari, tetapi menutup pada siang hari. Pada malam hari jika kondisi udara kurang menguntungkan untuk transpirasi. Sepanjang siang hari stomata menutup, karena itu berkuranglah kehilangan airnya, dan malat serta asam organik lain yang terkumpul didekarboksilasi agar ada persediaan karbon dioksida yang langsung akan diikat oleh sel melalui daur Calvin. Beberapa spesies tumbuhan. Selama malam hari, ketika stomata tumbuhan itu terbuka, tumbuhan ini mengambil CO2 dan memasukkannya kedalam berbagai asam organic (Campbell et al., 2000).
B. Klasifikasi Nanas (A.comosus) Klasifikasi tanaman nanas menurut Gembong (2010) adalah sebagai berikut: Regnum
:Plantae
Divisio
:Magnoliophyta
Sub Divisio
:Spermatophyta
Classis
:Liliopsida
Ordo
:Bromeliales
Familia
:Bromeliaceae
Genus
:Ananas
Species
:Ananas comosus (L)Mer.
12
C. Gelombang cahaya
Tumbuhan hijau dalam menghasilkan suatu energi bergantung pada proses fotosintesis. Fotosintesis merupakan penambatan zat karbon dari udara untuk diubah menjadi senyawa organik dan menghasilkan suatu energi yang digunakan tumbuhan hijau untuk pertumbuhan. Proses fotosintesis dapat berlangsung karena adanya organ pada tumbuhan yang disebut klorofil. Di dalam klorofil terdapat organel yang disebut kloroplas. Kloroplas berwarna hijau disebabkan adanya empat tipe utama pigmen yaitu klorofil a dan b yang berwarna hijau serta xanthofil dan karoten yang berwarna kuning-oranye. Klorofil sangat berperan bagi kelangsungan proses fotosintesis karena klorofil mampu menangkap cahaya matahari yang merupakan radiasi elektromaknetik pada spektrum kasat mata. Fungsi krolofil pada tanaman adalah menyerap energi dari sinar matahari untuk digunakan dalam proses fotosintetis yaitu suatu proses biokimia dimana tanaman mensintesis karbohidrat (gula menjadi pati), dari gas karbon dioksida dan air dengan bantuan sinar matahari (Subandi, 2008).
Cahaya matahari merupakan salah satu faktor yang berperan penting dalam laju fotosintesis. Cahaya matahari berasal dari cahaya putih yang dapat diuraikan menjadi komponen-komponen warna karena panjang gelombang cahaya yang berbeda. Komponen warna tesebut adalah merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila dan ungu. Cahaya putih mengandung semua warna spektrum kasat mata dari merah- violet, tetapi seluruh panjang gelombang unsurnya tidak diserap dengan
13
baik secara merata oleh klorofil (Kimball, 2000).
Cahaya dapat didispersikan menjadi beberapa spektrum warna yang memiliki panjang gelombang berbeda, dimana cahaya ungu merupakan panjang gelombang terpendek, sedangkan cahaya merah merupakan panjang gelombang terpanjang. Cahaya yang dapat dimanfaatkan tanaman untuk fotosintesis yaitu cahaya tampak dengan panjang gelombang antara 400-740nanometer. Panjang gelombang antara 440-470 nm dan sinar berwarna merah antara 640-660 nm merupakan panjang gelombang yang paling banyak diserap oleh tanaman. Spektrum warna inilah yang paling efektif bagi chlorophyl untuk melakukan fotosintesis. Spektrum warna biru dibutuhkan semua tanaman hijau terutama untuk pertumbuhan vegetatif , sementara spektrum warna merah dibutuhkan oleh tanaman yang lebih sensitive dengan spektrum warna tersebut untuk melakukan fotosintesis. Umumnya tanaman tanaman yang mempunyai daun dominan berwarna merah, dan untuk perkembangan generatif tanaman (Pramesti, 2007).
14
III. METODE PENELITIAN
A. Tempat dan Waktu Penelitian ini dilakukan pada bulan November-Desember 2015 di Laboratorium Germinasi PT. Great Giant Pineapple (GGP) Lampung Tengah. B. Alat dan Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji nanas (A. comosus), media tanah dan pupuk, sedangkan alat yang digunakan adalah etalase, nampan, kapas, pinset, klorofilmeter yang digunakan untuk mengukur kandungan klorofil daun, timer digital stop kontak yang digunakan untuk mengatur waktu penyinaran dan lampu LED (Light Emitting Diode) 14watt. C. Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap Faktorial (RALF), faktor A adalah kualitas cahaya (kontrol, biru, merah) dan factor B adalah lama penyinaran (12jam,18jam dan 24jam) dengan melakukan tiga kali pengulangan. Variabel pengamatan pada penelitian ini adalah tinggi tanaman, lebar daun, berat segar dan kandungan klorofil nanas (A. comosus) dan parameter yang digunakan adalah nilai tengah (µ) dari semua variable. Berikut adalah tata letak satuan percobaan pada penelitian ini :
15
Tabel 1. Tata Letak Satuan Percobaan KW1U1
BW1U2
MW1U3
KW1U3
BW1U1
MW1U2
KW1U2
BW1U3
MW1U1
KW2U3
BW2U2
MW2U1
KW2U2
BW2U1
MW2U3
KW2U1
BW2U3
MW2U2
KW3U2
BW3U1
MW3U3
KW3U3
BW3U3
MW3U1
KW3U1
BW3U2
MW3U2
Keterangan :
K B M W1 W2 W3 U 1-3
= Kontrol = Kualitas Cahaya Biru = Kualitas Cahaya Merah = Lama Penyinaran 12jam = Lama Penyinaran 18jam = Lama Penyinaran 24jam = Ulangan 1-3
16
D. Metode Kerja 1. Germinasi Sebelum proses germinasi dilakukan alat dan bahan yang akan digunakan harus disiapkan seperti kapas dan nampan sebagai wadah untuk meletakan kapas. Selanjutnya biji yang akan ditanam harus disterilkan terlebih dahulu dengan cara mencuci nya hingga bersih dengan air mengalir dan di rendam menggunakan air hingga 24jam. Germinasi ini merupakan proses untuk mengecambahkan biji-biji nanas. Proses selanjutnya yaitu kapas yang telah disiapkan diletakan di atas nampan, biji diletakkan diatas kapas (dalam satu kapas terdapat 20 biji) kemudian biji ditutup lagi dengan kapas dan disiram dengan air hingga lembab. Proses germinasi ini berlangsung selama 30 hari. Pada rentan waktu tersebut biji telah berkecambah dan siap dipindahkan ke dalam media tanah yang dicampur dengan pupuk dengan perbandingan 1:1. 2. Penanaman Bibit yang sudah siap dipindahkan ke media di ambil secara perlahan dari kapas dengan menggunakan pinset kemudian ditanam pada nampan yang telah berisi media. Bibit-bibit tersebut disiram secara teratur setiap pagi dan sore hari.Penanaman bibit dilakukan sebanyak 9 nampan untuk pemberian pengaruh cahaya merah dan 9 nampan untuk pengaruh cahaya warna biru.Hal ini dikarenakan pada pemberian pengaruh warna cahaya merah dan biru terdapat factor lama penyinaran (12jam, 18jam dan 24jam) dan pada setiap perlakuan dilakukan 3kali pengulangan.
17
3. Penyinaran Bibit nanas (A. comosus) yang telah ditanam kemudian diletakan dalam etalase yang telah di beri lampu LED dengan warna gelombang cahaya merah (merahbiru-merah) dan biru (biru-merah-biru). Etalase disekat menjadi tiga bagian dimana bagian kiri adalah untuk penyinaran warna merah, tengah untuk kontrol dan bagian kanan untuk penyinaran warna biru. 4. Pengamatan Pengamatan dilakukan pada hari terakhir yaitu hari ke 24, hal ini dikarenakan pada rentan waktu 12-28 hari tanaman yang diberikan secara maksimal dapat membantu pertumbuhan tanaman (sofyadi,2012). Variabel pengamatan pada penelitian ini adalah tinggi tanaman yang diukur dari ujung akar hingga ujung daun terpanjang, lebar daun yang diukur pada bagian terlebar daun, berat segar tanaman dan kandungan klorofil yang diukur menggunakan klorofilmeter. Pengamatan pada setiap perlakukan dilakukan sebanyak 3 kali pengulangan.
E. Bagan Alir Metode kerja pada penelitian ini secara garis besar dapat dituliskan pada bagan alir. Adapun bagan alir pada penelitian ini adalah sebagai berikut :
18
Germinasi
Menyemai biji di kapas dan disiram hingga lembab
Merendam biji selama 24 jam
Proses germinasi berlangsung hingga 30-35 hari
Menanam biji di nampan yang berisi media (tanah yang telah di campur pupuk dengan perbandingan 1:1)
Memasukan nampan dalam etalase yang telah diberi lampu LED Menyiram setiap pagi dan sore hari
Pengamatan
Pengulangan dilakukan sebanyak 3kali
Pengamatan dilaksanakan dua kali sehari
Analisis Data Gambar 2. Bagan Alir
19
F. Analisis Data Data dianalisis dengan menggunakan ANOVA (Analysis of Varience) pada taraf nyata 5%, jika interaksi tidak signifikan maka main effect ditentukan dengan uji BNT . Jika interaksi antara faktor A dan faktor B nyata maka dilanjutkan dengan penentuan simple effect faktor A dengan uji F pada taraf nyata 5%.
35
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan 1.
Kualitas cahaya baik merah ataupun biru meningkatkan secara nyata lebar daun nanas sebesar 41,02%.
2.
Lama penyinaran 24jam meningkatkan tinggi tanaman sebesar 26,63%, dan lebar daun sebesar 22,71%.
3.
Interaksi antara biru dengan lama penyinaran 24jam serta interaksi merah dengan lama penyinaran 24jam meningkatkan secara nyata berat segar nanas (A.comosus) dan kandungan klorofil nanas (A.comosus).
B. Saran 1.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengaruh cahaya dengan waktu yang berbeda.
2.
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut tentang pengaruh penyinaran dengan kualitas cahaya yang berbeda terhadap pertumbuhan nanas (A. comosus).
36
DAFTAR PUSTAKA
Abustam, E., 2009. Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik. Diterjemahkan oleh Tohari. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. [Internet].(Diunduh 15 Mei 2015). Tersedia pada : http://digilib.unila.ac.id/1137/3/BAB%20II.pdf. Arifin.2008. ResponsTanmanTerhadap Lama Penyinaran.Agrivita 30 (1) :61:66 Aeni, E. N. 2009. Kutu Putih (Hemiptera: Pseudococcidae) pada Tanaman Nanas (Ananas Comosus (Linn.) Merr.) di Desa Bumihayu Kecamatan Jalancagak, Kabupaten Subang. Skripsi. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. Bogor. Bartholomew, D.P. Paul, R.E. Rohrbrach, K.G. 2003. The Pineapple: Botany Production and Uses.(eds). CABI Publishing, Wallingford, UK.pp 1-301. Budiarti, 2010. Horticulture. Mc.Graw-Hill. Book company. United Stated of America.[Internet].(Diunduh 15 Mei 2015). Tersedia pada : http://digilib.unila.ac.id/1137/3/BAB%20II.pdf. Campbell, N.A., Reece, J.B., Dan Mitchell, L.G. 2000. Biologi Edisi Kelima-Jilid 2. Erlangga. Jakarta. Campbell, Reece,Mitchell, L.G.2008. Biologi. Edisi Kedelapan Jilid 1. Jakarta : Penerbit Erlangga Ernawati, D., Trisnowati, S., Indra D.2012. Pengaruh Warna Cahaya Tambahan Terhadap Pertumbuhan dan Pembungaan Tiga Varietas Tanaman Krisan (chrysanthemum morifolium) Potong. Vol 1. No 3 :1:12. Gembong, Tjitrosoepomo. 2010.Taksonomi Tumbuhan Spermatophyta.Yogyakarta: Gajah Mada University Press. Kimball. 2000. Biologi Jilid II. Erlangga. Jakarta. Muniarti. 2006. Manfaat Nanas. Wab-site:http://rocky16amelungi.wordpress.com. Diakses:Tanggal25Mei2015.
37
Mustofa. 2013.Efek SpektrumCahayaTerhadapPertumbuhanGracilaria verrucosa.Skripsi. Jember : Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam. Pramesti, R. 2007. Mata Kuliah Biologi Dasar. Fakultas Perikanan dan IlmuKelautan,Universitas Diponegoro. Syarifudin dan Ledhe N.T.2015. Analisis Pertumbuhan Tanaman Krisan Variabel Warna Cahaya Lampu LED. Jurnal Teknologi Vol 8 No 1. Sebayang, F. 2006. Pengujian Stabilitas Enzim Bromelin yang Diisolasi dari Bonggol Nanas serta Imobilisasi Menggunakan Kappa Karagenan. J.Sains Kimia. X (1): 20-26. Sofyadi, E.2012. ManipulasiCahayaDalamBudidayaTanaman. Jakarta Subandi, Aan. 2008. Metabolisme.Padang : Universitas Andalas. [Internet] (diunduh 03 November 2015). Tersedia pada: http://metabolisme.blogspot.com/2007/09.06. Sunarjono, H.H. 2004. Bertanam 30 jenis sayuran. Penebar swadaya. Jakarta.[Internet].(Diunduh 15 Mei 2015). Tersedia pada : http://digilib.unila.ac.id/2969/10/BAB%20I.pdf. Utami, D.P. Pudjomartatmo, dan A. M. P., Nuhriawangsa.2011.Manfaat Bromelin dari Ekstrak Buah Nanas (Ananas comosus L. Merr) dan Waktu Pemasakan untuk Meningkatkan Kualitas Daging Itik Afkir.Sains Peternakan Vol. 9 (2), September 2011: 82-87.
