JOURNAL OF AGRONOMY RESEARCH ISSN : 2302 - 8226
THE INFLUENCE OF MEDIA AND NUTRIENT FORMULA TOWARD THE FIRST GROWTH OF RED DRAGON FRUIT BY SUBSTRATE HYDROPONIC SYSTEM 1
2
2
Sri Utami Lestari ), Endang Setia Muliawati ), Sukaya ) 1)
Undergraduate Student of Study Program of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, the University of Sebelas Maret (UNS) in Surakarta Lectures Staff at Study Program of Agrotechnology, Faculty of Agriculture, the University of Sebelas Maret (UNS) in Surakarta Contact Author:
[email protected]
2)
ABSTRACT One of dragon fruit’s characteristic is it affords in arid condition. Therefore, this plant has potential to cultivate on the former Mt. Merapi eruption land. This research aimed to determine the exact media and nutrient formula for the growth of dragon fruit seed by substrate hydroponic system. The experiment was conducted from February to June 2013 at the Greenhouse of the Agriculture Faculty of UNS Surakarta. This research based on Randomized Complete Block Design using 2 treatment factors, they are media and nutrient formula with 3 replications. Media consists of 5 levels; tuff, tuff and charcoal, tuff and chopped fern, charcoal and chopped fern. Nutrient formula consists of 2 levels; Kem Farm Modification formula and Yos Modification formula. Observation variables include: amount of primary root, length of root, visual of roots, amount of shoots, length of shoot, and heavy plants. The results were analyzed by F test and then followed by a comparison of the response variables in each treatment using DMRT at 5% level. Results showed that interaction between the media and the nutrient composition of has yet to respond optimal to the growth of dragon fruit, however, the media containing tuff rock influence on the growth of dragon fruit. Kem Farm Modification formula gives better growth of dragon fruit seed than Yos Modification formula. Keywords: Dragon fruit, substrate hydroponic system, media, nutrient formula. JOURNAL OF AGRONOMY RESEARCH Lestari SU, Muliawati ES, Sukaya (2013). The effect of media and nutrient compotition toward the growth of red dragon fruit using hydroponic substrate system. J Agron Res 2(5): 1-7 Lestari SU, Muliawati ES, Sukaya (2013). Pengaruh media dan formula nutrisi terhadap pertumbuhan buah naga merah menggunakan sistem hidroponik substrat. J Agron Res 2(5): 1-7
PENDAHULUAN
tanaman dalam larutan nutrisi dengan atau
Buah naga tergolong dalam tanaman kaktus
tanpa media buatan (Jensen 2007). Substrat
yang hidup didaerah kering dan agak berpasir
yang digunakan yaitu batuan vulkanis (tuff),
(Drew RA dan M Azimi 2002). Tanaman ini
pakis cacah dan arang sekam. Pada sistem
mempunyai
banyak
hidroponik, pemberian dan penggunaan nutrisi
mengandung air sehingga tahan terhadap
pada tanaman lebih efisien. Larutan nutrisi
panas dan memerlukan sinar matahari penuh.
yang biasanya digunakan berasal dari pupuk
Perakaran tanaman buah naga sangat tahan
anorganik yang berupa garam-garam mineral
dengan kekeringan dan tidak tahan genangan
(Wang 2004).
tulang
daun
yang
yang cukup lama. Jika tanaman dicabut dari
Dari penelitian ini diharapkan dapat
tanah, buah naga masih hidup terus sebagai
diketahui respon pertumbuhan buah naga
tanaman epifit karena menyerap air dan
merah terhadap media tanam terutama yang
mineral melalui akar udara yang ada pada
mengandung
batangnya. Salah satu teknik budidaya yang
formula larutan nutrisi yang paling baik untuk
dapat digunakan untuk perbanyakan tanaman
pertumbuhan buah naga merah. Dengan
buah naga yaitu sistem hidroponik substrat.
karakteristik tanaman buah naga tersebut,
Hidroponik adalah suatu teknologi budidaya
dimungkinkan tanaman ini dapat dijadikan
1
batuan
vulkanis
(tuff)
dan
J Agron Res
2(5): 1-7
sebagai tanaman pionir pada lahan bekas
dengan dua faktor perlakuan yaitu Media
terjadinya bencana erupsi gunung berapi.
Tanam (M) dan Formula Nutrisi (K) dengan 3
Tanaman pionir merupakan tanaman perintis
ulangan. Media terdiri dari batuan tuff, batuan
yang mampu hidup dan toleran terhadap
tuff + arang sekam, batuan tuff + pakis cacah,
kekeringan dan kekurangan bahan organik
arang sekam dan pakis cacah sedangkan
selain itu tumbuhan pioneer berfungsi untuk
formula nutrisi terdiri dari Kem Farm Modifikasi
menambahkan kadar bahan organik (Asher
dan Yos Modifikasi sehingga terbentuk 10
2001).
kombinasi perlakuan. Pelaksanaan
METODE PENELITIAN
tahap-tahap
penelitian
persiapan
bahan
meliputi tanam,
Penelitian dilaksanakan pada bulan
pembuatan media, pembuatan larutan nutrisi,
Maret 2013 sampai Juni 2013 di Rumah Kaca
penanaman, pemeliharaan tanaman buah
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
naga. Variabel pengamatan terdiri dari jumlah
Surakarta. Bahan-bahan penelitian ini adalah
tunas, panjang tunas, jumlah akar primer,
sulur buah naga (bahan stek), batuan vulkanis
panjang akar, berat tanaman, warna akar dan
(tuff), arang sekam, pakis cacah, Monokalium
pola akar. Data hasil pengamatan dianalisis
fosfat (KH2PO4), Kalium nitrat (KNO3), Kalsium
dengan analisis ragam. Analisis perbandingan
nitrat (CaNO3), Magnesium sulfat (MgSO4),
rataan perlakuan menggunakan uji arah
Potasium fosfat (KH2PO4), Potasium nitrat
berganda Duncan (DMRT) pada taraf 5%
(KNO3), Amonium sulfat (ZA), Fe EDTA,
untuk membandingkan perbedaan respon
Mangan sulfat (MnSO4), Tembaga sulfat
antar kombinasi perlakuan.
(CuSO4), Seng sulfat (ZnSO4), Asam borat
HASIL DAN PEMBAHASAN
(H3BO3),
Amonium
molibdat
Pertumbuhan tanaman merupakan
(NH4)6MMO7O24.4H2O) dan air. Alat yang
proses pertambahan ukuran tanaman yang
digunakan
adalah
semakin besar. Pertumbuhan ini bersifat
polybag, EC meter, papan nama, bambu,
kuantitatif dan tidak dapat kembali ke asalnya
timbangan, alat tulis dan kamera.
(irreversibel)
dalam
hepta
penelitian
ini
Penelitian ini disusun berdasarkan
yang
meliputi
pertambahan
volume dan massa (Asher 2001).
Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL),
2
Lestari et al.
Juli, 2013
Tabel 1.
Rerata pertambahan berbagai variabel pertumbuhan buah naga merah terhadap interaksi media dan formula nutrisi pada sistem hidroponik substrat Variabel Perlakuan Jumlah akar Panjang Panjang Berat tanaman Media - formula nutrisi Jumlah tunas primer akar (cm) tunas (cm) (g) Tuf dengan formula kem ab b ab a a 4 14,17 2 54,63 67,8 farm modifikasi Tuf dengan formula yos ab a ab ab a 3,7 8,56 1,9 59,56 64,4 modifikasi Tuf+arang sekam dengan a a b ab a formula Kem farm 2,7 8,06 2,1 58,83 53,3 modifikasi Tuf+arang sekam dengan ab a b ab a 3 6,33 2,1 57,89 80 formula yos modifikasi Tuf+pakis cacah dengan b a a bc a formula kem farm 5 6,89 1,1 76,3 75,6 modifikasi Tuf+pakis cacah dengan ab a ab b a 4,7 6,33 1,7 67,72 90 formula yos modifikasi Arang sekam dengan ab ab b ab a formula kem farm 4,7 9,28 2,2 65,5 81,1 modifikasi Arang sekam dengan ab ab ab ab a 4 9,17 1,9 57,16 77,8 formula yos modifikasi Pakis cacah dengan formula a a b c a 2,7 5,67 2,2 80,83 78,9 kem farm modifikasi Pakis cacah dengan formula ab a b b a 4,1 5 2,6 68,44 73,3 yos modifikasi
Keterangan :
Antar angka yang diikuti dengan huruf yang sama dalam 1 kolom menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT taraf 5%.
Jumlah Akar Primer
arang sekam dengan Kem Farm Modifikasi
Akar berfungsi untuk menyediakan
dan
pakis
cacah
dengan
Kem
Farm
unsur hara dan air yang diperlukan dalam
Modifikasi. Hal ini dikarenakan media pakis
metabolisme
Interaksi
antara
cacah bersifat mudah mengikat air, memiliki
formula
nutrisi
aerasi dan drainase yang baik serta bertekstur
memberikan pengaruh terhadap pertambahan
lunak sehingga mudah ditembus oleh akar.
jumlah akar primer dengan tingkat signifikansi
Kelembaban dan aerasi yang baik dari suatu
sebesar 19,2% namun terdapat perbedaan
media sangat diperlukan untuk pertumbuhan
respon pertambahan jumlah akar primer
akar
terhadap perlakuan berdasarkan uji DMRT.
pemberian nutrisi dipengaruhi oleh media
Pada perlakuan media memberikan pengaruh
tanamnya (Gardner et al. 1991).
terhadap pertambahan jumlah akar primer
Panjang Akar
perlakuan
tanaman. media
dan
buah naga dengan tingkat signifikansi sebesar 71,8%
dan
formula
nutrisi
memberikan
yang
maksimal
karena
efektivitas
Dalam proses pertumbuhan tanaman, akar
memegang
peranan
yang
sangat
pengaruh dengan tingkat segnifikansi yang
penting. Disamping berfungsi sebagai organ
sangat rendah yaitu 11,7%. Berdasarkan tabel
tanaman yang menopang agar tanaman dapat
1, media tuf dan pakis cacah dengan formula
berdiri tegak sehingga dapat melaksanakan
Kem Farm Modifikasi menunjukkan jumlah
aktifitas fisiologi yang baik. Interaksi perlakuan
akar primer tertinggi yakni 5, meskipun tidak
media
berbeda nyata dengan perlakuan tuf dan
pengaruh terhadap pertambahan panjang akar
3
dan
formula
nutrisi
memberikan
J Agron Res
2(5): 1-7
dengan tingkat signifikansi 24,8% namun
perlakuan, media batuan tuff baik yang diberi
terdapat
pertambahan
Kem Farm Modifikasi maupun Yos modifikasi
panjang akar terhadap perlakuan berdasarkan
menunjukkan warna akar putih. Hal ini
uji DMRT. Perlakuan media memberikan
dikarenakan batuan tuff merupakan media
pengaruh terhadap pertambahan panjang akar
anorganik yang bersifat porous. Pada media
dengan tingkat signifikansi 88% dan perlakuan
tuf tersedia rongga antar agregat yang terisi
formula nutrisi juga memberikan pengaruh
udara, sehingga aerasi yang sangat baik dan
terhadap panjang akar terpanjang dengan
akar mendapatkan suplai oksigen dan hara
tingkat
75,1%.
yang optimal. Media yang menggunakan pakis
Berdasarkan tabel 1, media tuf dengan
cacah cenderung menunjukkan akar yang
formula Kem Farm Modifikasi menunjukkan
berwarna kuning. Hal ini diduga karena
panjang akar yang tertinggi yakni 14,17 cm,
karakteristik dari media pakis cacah yang
meskipun tidak berbeda nyata dengan semua
memiliki daya serap air yang tinggi, tidak
perlakuan kecuali arang sekam dengan Kem
mudah lapuk dan bersifat mudah memadat
Farm Modifikasi dan arang sekam dengan Yos
jadi pakis cacah cenderung lebih lembab
Modifikasi. Hal ini dikarenakan batuan tuf
dibandingkan dengan media lainnya sehingga
merupakan media anorganik dengan porositas
membuat akar kurang mendapatkan suplai
yang tinggi serta memiliki aerasi dan drainase
oksigen dan akar menjadi berwarna kuning.
perbedaan
respon
signifikansi
sebesar
yang baik sehingga akar bisa dengan mudah
Pada saat sebelum perlakuan, pola
tumbuh untuk mendapatkan larutan nutrisi
sebar akar yang terlihat lebih beragam antara
yang diberikan. Penyerapan unsur hara dan
pola akar menyebar dan pola akar merumpun.
air terutama terjadi pada bulu akar dan ujung
Pada saat setelah perlakuan, pola sebar akar
akar
2003).
yang terlihat hampir seluruhnya membentuk
Kandungan unsur hara pada larutan Kem
pola menyebar kecuali perlakuan batuan tuff +
Farm Modifikasi sudah memenuhi kebutuhan
pakis cacah dan formula Kem Farm. Hal ini
tanaman dalam pertumbuhan akar. Unsur
diduga karena media pakis merupakan media
yang dibutuhkan untuk pembentukan akar
yang
adalah N, P dan Ca (Pathan 2002). Jumlah
pergerakannya menyebar. Akar yang tumbuh
unsur dalam larutan yang diberikan harus
dengan baik ditunjukkan dengan penyebaran
sesuai dengan kebutuhan tanaman dan tidak
merata
sampai
Menurut
Sistem perakaran dengan banyak cabang
Tabatabaei (2004) tanaman membentuk akar
berarti memperluas daerah perakaran yang
yang lebih banyak apabila tumbuh dalam
memudahkan
kondisi yang cukup nutrisi.
maksimal. Media yang digunakan juga bisa
Visual Akar
mempengaruhi penyebaran akar.
yang
panjang
meracuni
(Morgan
tanaman.
padat
di
sehingga
permukaan
absorbs
akar
sulit
media
garam
dalam
perlakuan.
secara
Pengamatan visual akar dilakukan pada awal dan akhir pengamatan dengan
Jumlah Tunas
melihat warna dan pola penyebaran akar.
Pada batang tanaman buah naga
Berdasarkan penampakan visual terhadap
banyak tumbuh cabang atau tunas, batang
warna akar sebelum dan setelah diberi
dan tunas cabang tersebut berfungsi sebagai
4
Lestari et al.
Juli, 2013
daun dalam proses asimilasi. Interaksi media
memberikan
dan formula nutrisi memberikan pengaruh
signifikansi sebesar 96,2%. Berdasarkan tabel
terhadap pertambahan jumlah tunas dengan
1, media pakis cacah dengan formula Kem
tingkat signifikansi 19% namun terdapat
Farm Modifikasi menunjukkan pertambahan
perbedaan respon pertambahan jumlah tunas
panjang tunas tertinggi yakni 80,83 cm,
terhadap perlakuan berdasarkan uji DMRT.
meskipun tidak berbeda nyata dengan semua
Perlakuan
perlakuan kecuali tuf dan pakis cacah dengan
media
berpengaruh
terhadap
pengaruh
formula
signifikansi sebesar 80,4% dan perlakuan
dikarenakan penggunaan substrat pakis cacah
formula nutrisi memberikan pengaruh dengan
media yang tidak terlalu jenuh ketika dialiri
tingkat signifikansi sangat rendah yaitu 27,1%.
larutan nutrisi. Kapasitas penahan air yang
Berdasarkan tabel 1, media pakis cacah
baik, membuat kelembaban media terjaga,
dengan formula Yos Modifikasi menunjukkan
pada kondisi itu tanaman dapat tumbuh
pertambahan jumlah tunas yang lebih banyak
dengan tegar karena turgor berjalan dengan
dibandingkan dengan perlakuan lainnya yakni
baik, jaringan kuat dan proses fisiologinya
2,56, tetapi tidak berbeda nyata dengan media
berjalan dengan lancar (Sutiyoso et al. 2002).
tuf dan pakis cacah dengan formula Kem
Panjang tunas
Farm Modifikasi. Hal ini diduga karena pakis
ketersediaan unsur-unsur Nitrogen, Kalium
cacah mempunyai daya mengikat air yang
dan Fosfor (Ambrosano 2003). Pada formula
tinggi, melancarkan aliran air, aerasi dan
Kem
drainase baik selain itu media ini mempunyai
keseimbangan unsur-unsur tersebut. Menurut
sifat sukar melapuk apabila dalam kondisi
Jones (2005), kelebihan unsur Kalsium (Ca)
jenuh air sehingga tanaman lebih optimal
dapat menyebabkan kekurangan Kalium (K)
dalam menyerap nutrisi dalam larutan yang
maupun kekurangan Magnesium (Mg). Pada
digunakan
formula Yos Modifikasi mengandung unsur
memicu
pertumbuhan
tunasnya.
Farm
Farm
tingkat
pertambahan jumlah tunas dengan tingkat
untuk
Kem
dengan
Modifikasi.
banyak
Hal
dipengaruhi
Modifikasi
telah
ini
oleh
tercapai
Kalsium yang tinggi sehingga keseimbangan antara unsur K, Ca, Mg tidak terjadi.
Panjang Tunas
Berat Tanaman
Salah satu parameter pertumbuhan
Berat
segar
tanaman
berkaitan
tanaman buah naga yang sering diamati
dengan pertumbuhan vegetatif tanaman dan
adalah
merupakan
ukuran
mengamati panjang tunasnya maka akan
digunakan
untuk
dapat dilihat pertumbuhannya. Interaksi media
mempelajari
dan formula nutrisi berpengaruh dengan
tanaman. Interaksi antara media dan formula
tingkat
nutrisi
panjang
signifikansi
perbedaan
58%
karena
namun
pertambahan
dengan
terjadi
yang
sering
menggambarkan
pertumbuhan
memberikan
paling
dan
pengaruh
dan
biomassa
terhadap
panjang
pertambahan berat tanaman dengan tingkat
tunas terhadap perlakuan berdasarkan uji
signifikansi sebesar 65,8%. Perlakuan media
DMRT. Pada perlakuan media berpengaruh
memberikan pengaruh terhadap pertambahan
terhadap pertambahan panjang tunas dengan
berat tanaman dengan tingkat signifikansi
tingkat signifikansi 99,7% dan formula nutrisi
71,4%
5
respon
tunas
dan formula nutrisi menunjukkan
J Agron Res
pengaruh
2(5): 1-7
berat
hidroponik substrat, (2) Formula Kem Farm
tanaman dengan tingkat signifikansi 67%.
Modifikasi dapat digunakan pada sistem
Berdasarkan tabel 1, Pertambahan berat
hidroponik
tanaman tertinggi dihasilkan oleh media tuf
pertumbuhan bibit buah naga.
dan
terhadap
pakis
cacah
pertambahan
dengan
formula
substrat
untuk
meningkatkan
Yos
Modifikasi. Hal ini diduga karena media pakis
DAFTAR PUSTAKA
cacah memiliki daya mengikat air yang tinggi,
Ambrosano EJ, Trivelin PCO, Cantarella H, Ambrosano GMB, Muraoka T 2003. Nitrogen mineralization in soils amended with sunhemp, velvet bean, and common bean residues. Scientia Agricola. 80(1): 133-137. Asher CJ 2001. Limiting external concentration of trace elements for plant growth: Use of flowering solution culture techniques. J. Plant Nutr. 3: 163-180. Darmawijaya, M.I 1992. Klasifikasi Tanah. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Drew RA, M Azimi 2002. Micropropagation of Red Pitaya (Hylocereus undatus). Micropropagation Merah Buah naga (Hylocereus undatus). Proc. Proc. IS on Trop. IS on Trop. Gardner, F.B., R.B, Pearce dan R.L, Mitchell 1991. Fisiologi Budidaya Terjemahan H. Susilo. UI Press. Jakarta.. Jensen MH 2007. Hydroponics. Hort. Science 32(6):1018-1020. Jones JB 2005. Hydroponic:s A pracrical Guide for the Soilles Grower (Second Edition). CRC Press, Inc. Boca Raton. FL. Morgan L. 2003. Electrical Conductivity in Hydroponics, In Amy Knutson. The Best of The Growing Edge. New Moon Publ. Inc. Corvalis. p 39-44. Pathan SM, LAG Aylmore, TD Colmer 2002. Reduced leaching of nitrate, ammonium, and phosphorus in a sandy soil by fly ash amendment. Australian Journal of Soil Research. 40:1201-1211. Sudjijo 1996. Dosisi pupuk gandapan pada tanaman tomat secara hidroponik. J. hortokultura. 6(2): 128-131. Sutiyoso, Yos., S, Karsono dan Sudarmojo 2002. Hidroponik Skala Rumah Tangga. Agromedika pustaka. Jakarta Tabatabaei S.J, et al. 2004. Distribution of Nutrient in The Root Zone Affects Yield, Quality and Blossom End Rot of Tomato Fruits. Vol 79. No 1. PP 158163(6). Walker LR et al. 2013. Responses of plant growth rate to nitrogen supply a
aerasi dan drainase yang baik dan mudah melancarkan air, begitupun dengan batuan tuf yang sangat porous. Dengan kondisi media tersebut diduga larutan nutrisi yang diserap lebih
optimal.
Berat
segar
tanaman
dipengaruhi oleh unsur-unsur seperti nitrogen, fosfor dan boron. Kekurangan nitrogen akan menghambat
pertumbuhan
dan
terjadi
pengurangan di dalam produksi biomassa di dalam daun mempengaruhi pertumbuhan dari tanaman dan organ-organ tanaman lainnya, akar, dan tunas (Walker et al. 2003). Besarnya jumlah hara yang diserap oleh tanaman bergantung
dari
larutan
yang
diberikan,
dimana hara yang diserap tersebut pada akhirnya akan mempengaruhi pertumbuhan maupun hasil yang diperoleh (Sudjijo 1996).
KESIMPULAN DAN SARAN Berdasarkan penelitian, kesimpulan yang dapat diambi antara lain: (1) Media yang mengandung
tuf
cenderung
lebih
baik
daripada media lainnya yang ditunjukkan melalui variabel jumlah akar primer, panjang akar, visual akar, dan berat tanaman, (2) Penggunaan formula Kem Farm Modifikasi cenderung memberikan pertumbuhan bibit buah
naga
merah
yang
lebih
baik
dibandingkan formula Yos Modifikasi. Saran yang dapat diberikan antara lain:
(1)
Batuan
direkomendasikan
vulkanis sebagai
(tuf)
dapat
media
dalam
budidaya tanaman buah naga dengan sistem
6
Lestari et al.
comparison of relative addition and N interruption treatments. Vol 52. No 355. PP. 309-317. Wang XF, T Ito. 2004. Effect of lowering nitrate nitrogen and elevating potassium
7
Juli, 2013
concentrations in the nutrient solution on the growth, yield, and N03 content in spinack grown in hydroponics. J.Japanese.Soc.Hort.Sci. 67(1):74-80.
