RESPON TANAMAN TERHADAP PENAMBAHAN WARNA CAHAYA LAMPU LED SELAMA 30 HARI PADA FASE VEGETATIF TERHADAP PRODUKSI DAN KUALITAS BUNGA KRISAN (Crhysantemum)
SKRIPSI
Oleh : I KADEK WAHYU WIGUNA NIM: 1111305021
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA 2015
RESPON TANAMAN TERHADAP PENAMBAHAN WARNA CAHAYA LAMPU LED SELAMA 30 HARI PADA FASE VEGETATIF TERHADAP PRODUKSI DAN KUALITAS BUNGA KRISAN (Crhysantemum)
SKRIPSI
Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk mencapai gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
Oleh : I KADEK WAHYU WIGUNA NIM: 1111305021
PROGRAM STUDI TEKNIK PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS UDAYANA 2015
ii
LEMBAR PENGESAHAN
Skripsi ini telah mendapat persetujuan pembimbing :
Dosen Pembimbing II
Dosen Pembimbing I
Prof. Ir. I Made Anom S. Wijaya, M.App.Sc, Ph.D NIP. 19631113 199003 1 001
Ir. I Made Nada, M.Erg NIP. 19611231 199003 1 015
Mengesahkan : Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana
Dr. Ir. I Dewa Gde Mayun Permana, MS NIP. 19591107 198603 1 004
Tanggal lulus :
iii
I Kadek Wahyu Wiguna. 1111305021. Respon Tanaman Terhadap Penambahan Warna Cahaya Lampu LED Selama 30 Hari Pada Fase
Vegetatif Terhadap Produksi dan Kualitas Bunga Krisan (Crhysantemum). Di bawah bimbingan Prof. Ir. I Made Anom S. Wijaya, M.App.Sc, Ph.D dan Ir. I Made Nada, M.Erg.
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh penambahan warna cahaya lampu LED terhadap produksi dan kualitas bunga krisan serta mengetahui penambahan warna cahaya lampu LED yang tepat sehingga menghasilkan produksi dan kualitas bunga krisan yang terbaik. Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan satu faktor. Faktor yang digunakan yaitu warna cahaya lampu LED terdiri dari cahaya LED warna merah, kuning, hijau, biru dan putih. Data yang diperoleh dianalisis dengan sidik ragam, kemudian dilanjutkan dengan uji BNT apabila perlakuan berpengaruh nyata. Variabel yang diamati dikelompokan menjadi 3 yaitu pertumbuhan, produksi dan kualitas, variabel pertumbuhan yaitu: tinggi tanaman, jumlah daun dan luas kanopi daun, variabel produksi yaitu: umur tanaman mulai berbunga, jumlah bunga setengah mekar, jumlah bunga, diameter batang, panjang akar dan berat kering tanaman, variabel kualitas yaitu: warna bunga, luas bunga dan berat bunga. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan warna cahaya lampu LED memberikan pengaruh positif terhadap produksi dan kualitas bunga krisan. Penambahan warna cahaya lampu LED meningkatkan produksi dan kualitas bunga krisan. Penambahan warna cahaya lampu LED warna merah memberikan pengaruh paling baik terhadap produksi dan kualitas bunga krisan yang ditunjukkan dengan menghasilkan tinggi tanaman yang tertinggi yaitu (88.50 cm), jumlah daun yang terbanyak yaitu (35.00 helai), luas kanopi daun yang terbesar yaitu (516.85 cm2), jumlah bunga yang terbanyak yaitu (40.00 bunga), luas bunga yang terbesar yaitu (34.83 cm2). Kata kunci: Krisan, pertumbuhan tanaman, warna cahaya lampu LED
iv
I Kadek Wahyu Wiguna. 1111305021. Plant Respond on Coloured LED Light Addition For 30 Days During Vegetative Phase on Production and Quality of Chrysanthemum Flower. Supervised by Prof. Ir. I Made Anom S. Wijaya, M.App.Sc, Ph.D and Ir. I Made Nada, M.Erg.
ABSTRACT
The objectives of this research were to observe the effect of coloured LED light addition on production and quality of chrysanthemum flower, and to observe the appropriate color lights that resulted in the best production and quality of chrysanthemum flower. The experimental design used was Completely Randomized Design (CRD) with one factor. The factor used was LED color lights, consisted of red, yellow, green, blue, and white LED light colors. Data were analyzed using ANOVA, followed by LSD (Least Significance Different) test if the treatment effect was significant. The variables observed included plant growth, production, and quality variables. Growth variables were: plant height, number of leaf, and canopy area. Production variables were: age of plant that started to blooming, number of half blooming flower, number of flower, diameter of rod, root length, and dry weight of plant. Quality variables were: flower color, flower area, and weight of flower. The result showed that coloured LED light addition gave positive effect against production and quality of chrysanthemum flower. The addition of coloured LED light increased the production and quality of chrysanthemum flower. The red light color gave the best effect against production and quality of chrysanthemum flower. It showed by the highest plant height (88.50 cm), the most number of leaf blade (35.00), the biggest canopy area (516.85 cm2), the most number of flower (40.00), and the biggest flower area (34.83 cm2). Keywords: chrysanthemum, plant growth, coloured LED lights.
v
RINGKASAN Krisan merupakan salah satu bunga tertua yang dibudidayakan manusia. Bunga krisan memegang peranan penting dalam budaya dan kehidupan manusia di negeri Cina dan Jepang, hampir selama 3000 tahun. Bunga krisan merupakan bunga yang mempunyai potensi sebagai bunga pot, bunga potong atau sebagai materi hiasan taman. Bunga krisan merupakan bunga majemuk yang terdiri dari sekumpulan bunga cakram (disk floret) dibagian tengah berbentuk tabung dan bunga tepi (ray floret) yang berbentuk pita disekelilingnya (Salinger, 1985). Krisan memiliki daya jual yang tinggi, oleh karena itu melalui Balai Penelitian Tanaman Hias yang berada di bawah naungan Kementerian Pertanian, berbagai penelitian terus dilakukan untuk dapat memperoleh bunga krisan yang berkualitas. Bunga potong krisan yang banyak diminati adalah bunga yang mekar sempurna, penampilan yang sehat dan segar serta mempunyai tangkai batang yang tegar dan kekar, sehingga bunga potong menjadi awet dan tahan lama. Krisan merupakan tanaman hari pendek yang inisiasi dan perkembangan bunganya dikendalikan oleh panjang hari. Tanaman krisan membutuhkan cahaya lebih dari 13 jam sehari untuk tetap tumbuh secara vegetatif. Di daerah tropis seperti Indonesia kebutuhan tersebut tidak dapat dipenuhi oleh cahaya matahari yang lamanya rata-rata 12 jam sehari sehingga perlu ditambah dengan pencahayaan buatan dari lampu listrik yang biasanya dilakukan setelah matahari terbenam. Menurut Fides (1992) penambahan cahaya buatan untuk menciptakan kondisi hari panjang di daerah katulistiwa sekitar 3-4 jam dengan intensitas vi
cahaya dengan kisaran 32-108 lux. Pemberian cahaya buatan paling baik ialah antara pukul 22.00 sampai dengan 02.00 dini hari. Manipulasi panjang hari dapat dilakukan dengan menggunakan cahaya dari sumber lampu pijar maupun lampu tabung (Sack dan Kofranek, 1963). Manipulasi panjang hari untuk bunga krisan yaitu dalam penggunaan sumber cahaya lampu telah banyak digunakan oleh petani bunga krisan. Berbagai jenis-jenis lampu yang pernah digunakan yaitu lampu pijar maupun lampu tabung telah ditinggalkan oleh para petani bunga krisan karena daya yang digunakan cukup tinggi sehingga biaya produksi menjadi besar. Seiring perkembangan budidaya bunga krisan yang modern, sumber cahaya untuk penambahan pun tergantikan oleh cahaya lampu hemat energi yang banyak digunakan masyarakat pada saat ini. Sumber cahaya atau penerangan yaitu lampu pun mengalami revolusi di era globalisasi ini. LED kini mulai digunakan sebagai lampu penerangan baik untuk penerangan rumah maupun jalan. LED mempunyai berbagai jenis warna yang biasanya digunakan untuk lampu hias. Di Indonesia sendiri penggunaan LED dalam penerangan masih jarang digunakan, ini karena harga dari lampu LED yang cukup mahal jika dibandingkan dengan lampu yang biasa digunakan. Akan tetapi jumlah energi yang dibutuhkan lampu LED lebih kecil dari pada lampu yang biasa digunakan. Pembuatan LED dilakukan berdasarkan kebutuhan tegangan yang umumnya digunakan oleh konsumen, yaitu pada tegangan 220 V. Perbedaan warna cahaya tambahan yang diberikan akan mempengaruhi pertumbuhan tanaman krisan, masing-masing warna cahaya memiliki rentang panjang gelombang tertentu yang mampu diserap oleh tanaman. Panjang
vii
gelombang cahaya yang diterima oleh tanaman dapat mempengaruhi proses fotosintesis. Sehubungan dengan hal itu, penelitian ini dimaksudkan untuk mengetahui pengaruh penambahan warna cahaya lampu LED terhadap produksi dan kualitas bunga krisan dan mengetahui penambahan warna lampu LED yang memberikan pengaruh paling baik terhadap produksi dan kualitas bunga krisan. Hasil dari penelitian ini menunjukan bahwa penambahan warna cahaya lampu LED memberikan pengaruh positif terhadap pertumbuhan, produksi dan kualitas tanaman krisan. Penambahan cahaya lampu LED warna merah menghasilkan jumlah bunga yang lebih banyak dan luas bunga yang lebih besar dibandingkan dengan yang dihasilkan tanaman dengan penambahan cahaya warna lampu LED lainnya. Penambahan cahaya lampu LED warna merah dengan panjang gelombang terpanjang memberikan pengaruh paling baik terhadap produksi dan kualitas bunga krisan.
viii
RIWAYAT HIDUP Penulis adalah, I Kadek Wahyu Wiguna dilahirkan di Denpasar pada tanggal 5 April 1993, merupakan putra kedua dari tiga bersaudara, dari ayah yang bernama I Wayan Suastana dan ibu bernama Sayu Nyoman Ariani. Penulis menyelesaikan pendidikan Taman Kanak-kanak di TK Ekadasi Kecamatan Denpasar Barat pada tahun 1999, Sekolah Dasar di SDN 13 Pemecutan Kecamatan Denpasar Barat pada tahun 2005, pada tahun 2008 menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMPN 7 Denpasar dan tahun 2011 menyelesaikan pendidikan Sekolah Menengah Atas di SMAN 2 Denpasar. Pada tahun 2011, penulis diterima sebagai mahasiswa Program Studi Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana melalui jalur PMDK. Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi kemahasiswaan, diantaranya pengurus HMJ Teknik Pertanian Unud, dan anggota IMATETANI (Ikatan Mahasiswa Teknik Pertanian Indonesia). Penulis adalah salah satu dari penerima beasiswa BIDIKMISI Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Kementrian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia.
ix
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Tuhan Yang Maha Esa atas segala rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ”Respon Penambahan Warna Cahaya Lampu LED (Light Emitting Diode) Terhadap Produksi dan Kualitas Bunga Krisan (Crhysantemum)”. Skripsi ini secara garis besar memaparkan tentang pengaruh penambahan cahaya lampu LED yang dipengaruhi oleh satu faktor yaitu warna cahaya lampu LED. Skripsi disusun sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan Program Pendidikan Strata Satu (S-1) di Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. Dalam hal ini, penulis mendapat banyak bimbingan, bantuan serta dukungan dari berbagai pihak, karena itu penulis menyampaikan terima kasih sebesar besarnya kepada yang terhormat : 1. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Kementrian dan Kebudayaan Republik Indonesia yang telah memberikan bantuan biaya pendidikan berupa beasiswa BIDIKMISI sejak tahun 2011 sampai dengan 2015. 2. Bapak Dr. Ir. Dewa Gede Mayun Permana, M.P. selaku Dekan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. 3. Bapak Dr. Ir. I Wayan Widia, MSIE. selaku Ketua Jurusan Teknik Pertanian, Fakultas Teknologi Peratanian, Universitas Udayana 4. Prof. Ir. I Made Anom S. Wijaya, M.App.Sc, Ph.D selaku pembimbing I dan Ir. I Made Nada, M.Erg selaku pembimbing II yang telah banyak memberikan bimbingan kepada penulis mulai dari penyusunan usulan penelitian hingga menjadi sebuah skripsi.
x
5. Segenap staf dosen dan pegawai di lingkungan Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. 6. Pengurus Organisasi BEM, BLM dan HMJ Teknik Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Udayana. 7. Orang tua penulis yaitu Ayah (I Wayan Suastana), Ibu (Sayu Nyoman Ariani), Kakak (Ni Putu Emi Yuliastari, S.KM), Adik (I Komang Surya Riantika) dan Ni Putu Piorina Fortuna Sari, SE serta keluarga besar penulis yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah banyak memberikan dukungan serta doa kepada penulis. 8. Kawan-kawan Bodong Crew yang senantiasa membantu penulis dalam proses penelitian di greenhouse. 9. Rekan-rekan mahasiswa Fakultas Teknologi Pertanian dan khususnya Jurusan Teknik Pertanian angkatan 2011 yang selalu memberikan bantuan, motivasi dan doa. Terima kasih atas dukungan yang kalian berikan untuk menyelesaikan Skripsi ini. Penulis menyadari bahwa Skripsi ini masih jauh dari sempurna karena itu saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca sangat penulis harapkan. Akhir kata penulis berharap agar skripsi ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukan.
Denpasar, 2015 Penulis
xi
DAFTAR ISI
Halaman COVER.......................................................................................................... ......... i JUDUL.................................................................................................................... ii LEMBAR PENGESAHAN……………………………………........................... iii ABSTRAK............................................................................................................. iv ABSTRACT............................................................................................................ v RINGKASAN........................................................................................................ vi RIWAYAT HIDUP............................................................................................. ix KATA PENGANTAR…………………………………………........................... x DAFTAR ISI……………………………………………………......................... xii DAFTAR TABEL………………………………………………........................ xv DAFTAR GAMBAR…………………………………………........................... xvi DAFTAR LAMPIRAN………………………………………........................... xvii
I. PENDAHULUAN ...............................................................................................1 1.1 Latar Belakang ..............................................................................................1 1.2 Rumusan Masalah .........................................................................................3 1.3 Tujuan Penelitian ...........................................................................................4 1.4 Manfaat Penelitian .........................................................................................4
II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................................5 2.1 Tanaman Krisan ............................................................................................5 2.1.1 Tingkat Taksonomi Tanaman Krisan .........................................................5 2.1.2 Syarat Tumbuh Tanaman Krisan ................................................................7 2.1.3 Peranan Cahaya Dalam Pertumbuhan Tanaman Krisan .............................8 2.2 Teknik Budidaya Tanaman Krisan dengan Pengaturan Cahaya Tambahan10 2.3 Prinsip Penyerapan Cahaya oleh Tumbuhan ...............................................12 2.4 Proses Tanaman Mendapatkan Energi ........................................................13 2.5 LED (Light Emitting Dioda) .......................................................................14
xii
2.6 Cara Kerja LED ...........................................................................................17 2.7 Macam-macam LED ...................................................................................17 2.7.1 Klasifikasi Tegangan LED Menurut Warna yang dihasilkan ..................19 2.7.2 Keunggulan dan Kelemahan dari LED ....................................................19 2.8 Warna LED..................................................................................................20
III. METODE PENELITIAN .................................................................................23 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian .....................................................................23 3.2 Alat dan Bahan ............................................................................................23 3.2.1 Alat ...........................................................................................................23 3.2.2 Bahan ........................................................................................................23 3.3 Rancangan Percobaan..................................................................................24 3.4 Pelaksanaan Penelitian ................................................................................25 3.4.1 Tahapan Penelitian ...................................................................................25 3.5 Variabel yang Diamati.................................................................................28 3.5.1 Variabel Pertumbuhan ..............................................................................28 3.5.2 Variabel Produksi .....................................................................................30 3.5.3 Variabel Kualitas ......................................................................................31
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN .......................................................................34 4.1 Respon Penambahan Warna Cahaya Lampu LED terhadap Pertumbuhan .34 4.1.1 Pertumbuhan Tinggi Tanaman .................................................................34 4.1.1.1 Tinggi Tanaman Pada Akhir Masa Vegetatif ........................................37 4.1.2 Jumlah Daun .............................................................................................40 4.1.3 Luas Kanopi Daun ....................................................................................43 4.2 Respon Penambahan Warna Cahaya Lampu LED terhadap Produksi ........47 4.2.1 Umur Tanaman Mulai Berbunga ............................................................. 47 4.2.2 Jumlah Bunga Setengah Mekar ................................................................48 4.2.3 Jumlah Bunga ...........................................................................................49 4.2.4 Diameter Batang .......................................................................................51 4.2.5 Panjang Akar ........................................................................................... 52 4.2.6 Berat Kering Tanaman .............................................................................53 xiii
4.3 Respon Penambahan Warna Cahaya Lampu LED terhadap Kualitas .........55 4.3.1 Warna Bunga ............................................................................................55 4.3.2 Luas Bunga ...............................................................................................56 4.3.3 Berat Bunga ..............................................................................................58
V. KESIMPULAN DAN SARAN .........................................................................59 5.1. Kesimpulan .................................................................................................59 5.2. Saran ...........................................................................................................59
DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................61 LAMPIRAN ...........................................................................................................63
xiv
DAFTAR TABEL No.
Judul
Halaman
1.
Syarat Mutu Bunga Potong Krisan Segar .......................................................11
2.
Warna dan Material LED ................................................................................20
3.
Rataan Tinggi Tanaman Krisan Minggu ke-2, 4, 6 dan 8 Setelah Tanam ......36
4.
Rataan Tinggi Akhir Tanaman Krisan Minggu ke-13 ....................................39
5.
Rataan Jumlah Daun Tanaman Krisan Pada Minggu ke-2, 4, 6 dan 8 Setelah Tanam .............................................................................................................41
6.
Rataan Jumlah Daun Akhir Tanaman Krisan Pada Minggu ke-9 ...................42
7.
Rataan Luas Kanopi Daun Tanaman Krisan Pada Minggu ke-2, 4, 6 dan 8 Setelah Tanam .................................................................................................45
8.
Rataan Luas Kanopi Daun Akhir Tanaman Krisan Pada Minggu ke-9 ..........46
9.
Rataan Umur Tanaman Mulai Berbunga ........................................................47
10. Rataan Jumlah Bunga Setengah Mekar Tanaman Krisan ...............................48 11. Rataan Jumlah Bunga Tanaman Krisan ..........................................................50 12. Rataan Diameter Batang Tanaman Krisan ......................................................51 13. Rataan Panjang Akar Tanaman Krisan ...........................................................53 14. Rataan Berat Kering Tanaman Krisan ............................................................54 15. Rataan Warna Bunga Tanaman Krisan ...........................................................55 16. Rataan Luas Bunga Tanaman Krisan ..............................................................57 17. Rataan Berat Bunga Tanaman Krisan .............................................................58
xv
DAFTAR GAMBAR No.
Judul
Halaman
1. Simbol dan Bentuk Fisik LED .........................................................................15 2. Rangkaian Dasar Menyalakan LED .................................................................16 3. Chamber penambahan warna cahaya lampu LED untuk tanaman krisan........27 4. Diagram alir tahapan penelitian .......................................................................27 5. Colour chart warna bunga krisan Puspita Nusantara kuning ..........................31 6.
Pertumbuhan tinggi tanaman krisan masing-masing perlakuan pada minggu ke-2, 4, 6 dan 8 ................................................................................................36
7. Tinggi tanaman krisan pada akhir masa vegetatif minggu ke-8 ......................38 8. Tinggi tanaman krisan akhir pada minggu ke-13.............................................39 9.
Luas kanopi daun tanaman krisan masing-masing perlakuan pada minggu ke-2, 4, 6 dan 8 ................................................................................................44
10. Luas kanopi daun tanaman krisan akhir pada minggu ke-9 ...........................46 11. Panjang akar tanaman krisan masing-masing perlakuan ................................52 12. Warna bunga tanaman krisan ..........................................................................56 13. Luas bunga tanaman krisan masing-masing perlakuan...................................56
xvi
DAFTAR LAMPIRAN No.
Judul
Halaman
1.
Pengamatan Tinggi Tanaman Krisan Minggu ke-2, 4, 6 dan 8 ......................63
2.
Pengamatan Tinggi Tanaman Krisan Akhir Minggu ke-13 ............................70
3.
Pengamatan Jumlah Daun Tanaman Krisan Minggu ke-2, 4, 6 dan 8 ............72
4.
Pengamatan Jumlah Daun Tanaman Krisan Akhir Minggu ke-9 ...................78
5.
Pengamatan Luas Kanopi Daun Tanaman Krisan Minggu ke-2, 4, 6 dan 8 ...80
6.
Pengamatan Luas Kanopi Daun Tanaman Krisan Akhir Minggu ke-9 ..........86
7.
Pengamatan Umur Mulai Berbunga Tanaman Krisan ....................................88
8.
Pengamatan Jumlah Bunga Setengah Mekar Tanaman Krisan ......................90
9.
Pengamatan Jumlah Bunga Tanaman Krisan ..................................................92
10.
Pengamatan Diameter Batang Tanaman Krisan ...........................................94
11.
Pengamatan Panjang Akar Tanaman Krisan .................................................96
12.
Pengamatan Berat Kering Tanaman Krisan ..................................................98
13.
Pengamatan Warna Bunga Tanaman Krisan...............................................100
14.
Pengamatan Luas Bunga Tanaman Krisan .................................................103
15.
Pengamatan Berat Bunga Tanaman Krisan.................................................105
xvii
