AGRIPLUS, Volume 20 Nomor : 02 Mei 2010, ISSN KAJIAN BIOLOGIS TANAMAN SELADA DALAM BERBAGAI KONDISI LINGKUNGAN PADA SISTEM HIDOPONIK

Transkripsi

1 17 KAJIAN BIOLOGIS TANAMAN SELADA DALAM BERBAGAI KONDISI LINGKUNGAN PADA SISTEM HIDOPONIK Oleh : Candra Ginting 1) ABSTRACT Greenhouse experiment of lettuce was conducted using hydroponic system with average to 3 Celcius degree air temperatures along planting season. A highest of organ in dry weight found in leaves. In contrast, lowest found in roots. Chlorophyll-a concentration higher than chlorophyll-b found in leaves a long growth period. Increasing of roots lenght followed by inclining in root area. Root zone temperatures influenced fresh and dry weight and lenght of stems of lettuce. Around Celcius degree is good temperatures of root zone for growth and maximum yield of lettuce. Key words: lettuce, roots, stems, leaves. PENDAHULUAN Tubuh tanaman terdiri atas sejumlah organ, yaitu,, dan bunga. Masing-masing organ terbuat dari sejumlah jaringan, setiap jaringan mengandung banyak sel yang sejenis (Pandey, 19). Tanaman selada masuk dalam divisi Spematophyta atau tanaman berbiji, subdivisi Angiospermae, kelas Dikotyledonae, ordo Astereles, famili Asteraceae, genus Lactuca, spesies Lactuca sativa. Selada yang tergolong spesies Lactuca sativa yang telah dibudidayakan memiliki banyak varietas. Tanaman selada tergolong tanaman sayuran semusim yang berumur pendek. Daun selada memiliki tangkai lebar dan tulang menyirip. Daun bersifat lunak dan renyah apabila dimakan, serta terasa agak manis. Daun memiliki ukuran panjang hingga 5 cm dan lebar sekitar 15 cm. Tanaman selada memilih sejati, bersifat kekar, kokoh dan berbuku-buku, ukuran diameter -3 cm. Selada memiliki sistem peran tunggang dan serabut yang menempel pada dan tumbuh menyebar ke segala arah pada kedalaman hingga 5 cm, sedangkan tunggang tumbuh lurus ke dalam tanah (Cahyono, 5). Di samping pada tanah, tanaman selada dapat tumbuh pada media air yang ditanam secara hidroponik dengan masa adaptasi minggu dan dapat dipanen 5-3 hari setelah dipindah dari persemaian (Ginting dkk., a). Suhu zona peran dalam hal ini larutan nutrisi mempengaruhi kemampuan selada dalam menyerap unsur hara (Ginting dkk., b). Semakin tinggi suhu larutan nutrisi, oksigen yang terlarut di dalamnya semakin rendah (Morgan, 5). Oksigen sangat diperlukan untuk berlangsungnya respirasi dalam sel-sel dan menghasilkan ATP yang berguna dalam proses pengambilan unsur hara oleh tanaman (Mengel dan Kirkby, 197). Suhu larutan nutrisi mempengaruhi panjang, berat segar dan berat kering tanaman selada. Semakin rendah suhu dan berlangsung dalam waktu relatif lama mengakibatkan tumbuh lebih pendek, berat segar dan berat kering lebih rendah (Ginting, 7). Kandungan klorofil-a lebih tinggi dibanding klorofil-b dalam selada (Ginting, ) sejalan dengan pendapat Ruter dan Ingram (199) yang menemukannya pada tanaman Rotundifolia. Proses pembentukan senyawa klorofil dipengaruhi oleh berbagai unsur hara, seperti S, Fe dan K sekalipun unsur-unsur tersebut tidak turut sebagai penyusun atau konstituen (Marscner, 19). Kondisi lingkungan baik di sekitar zona peran maupun di sekitar tajuk mempengaruhi berbagai aspek dalam analisis pertumbuhan tanaman selada (Ginting, 1). BAHAN DAN METODE Percobaan ini telah dilaksanakan di dalam rumah kaca menggunakan bahan berupa benih selada dan formula yang diracik dengan komposisi unsur hara sbb: nitrogen 53; fosfor ; kalium 3; kalsium 1; magnesium ; besi AGRIPLUS, Volume Nomor : Mei 1, ISSN ) Staf Pengajar Pada Jurusan Agroekoteknologi Fakultas Pertanian Universitas Haluoleo, Kendari. 17

2 1 1,; mangan,51; tembaga,51; boron,; seng,1 dan molibdenum,1 masing-masing dalam satuan ppm. Panjang total dibaca dengan areameter pada kedudukan tombol length. Panjang dikonversi dengan menggunakan standar, yaitu kawat tembaga dengan garis tengah yang disesuaikan dengan ukuran (Murphy dan Smucher, 1995 dalam Indradewa, ). Untuk mendapatkan luas permukaan, setelah diukur panjang total dibaca luas proyeksi pada kedudukan tombol area. Dengan asumsi berbentuk silinder maka luas proyeksi = rp, r adalah jari-jari, p adalah panjang sehingga dapat diperoleh nilai r, diameter = r. Luas permukaan adalah luas kulit silinder tanpa tutup di kedua ujung tersebut yaitu keliling dikalikan panjang = πrp (Smika dan Khute, 19 dalam Indradewa, ). Kandungan klorofil diukur dengan alat spektrofotometer jenis spectronic 1D. HASIL DAN PEMBAHASAN Rasio, dan Berdasarkan hasil pengamatan berat kering sebanyak 3 contoh tanaman ternyata memiliki proporsi paling rendah, sedangkan memiliki proporsi yang tertinggi. Penyebaran angka pada masing-masing organ secara lengkap disajikan dalam Gambar 1. Nampak bahwa ketiga organ tersebut cenderung memiliki rasio yang sama untuk setiap contoh tanaman. Artinya, berat kering total tanaman sangat ditentukan berat kering masing-masing organ yang menyusun tubuh tanaman. Dengan demikian dapat dimengerti bahwa pertumbuhan, dan harus berlangsung secara seimbang dalam membentuk tubuh atau individu tanaman selada tersebut. Seberapa besar persentase berat kering dari masing-masing organ tersebut disajikan dalam Gambar. Nampak pada Gambar. bahwa persentase, dan tanaman selada yang dipanen 3 hari setelah tanam adalah masing-masing 11, dan 7. Angka-angka tersebut sangat menarik untuk dicermati karena telah diketahui bahwa masing-masing organ tersebut mempunyai peran khusus. Berat kering (g) Gambar 1. Berat kering, dan selada dalam berbagai kondisi lingkungan. Akar dengan persentase biomassa yang relatif kecil mampu menjalankan fungsinya untuk mendukung pertumbuhan dan dengan persentase yang jauh lebih besar. Persentase, dan dari waktu ke waktu disajikan dalam Gambar 3. 7% n = 3 total Daun Akar 11% Batang % Gambar. Persentase, dan selada umur 3 hari setelah tanam. Gambar 3 menunjukkan bahwa pada umur 1 hingga minggu setelah tanam, berat kering memiliki persentase yang hampir sama. Hal ini berhubungan dengan masa adaptasi tanaman pada media air yang berlangsung selama minggu pertama setelah tanam. Sebaliknya, telah mampu menjalankan fungsinya setelah memasuki minggu ketiga dan berlanjut pada minggu keempat. Dalam hal ini menyerap hara dan air dari media atau AGRIPLUS, Volume Nomor : Mei 1, ISSN 5-1

3 19 larutan nutrisi untuk mendukung pertumbuhan tajuk. Itulah sebabnya persentase berat kering atau tajuk semakin mendominasi. Untuk menopang beban biomassa tajuk, organ mengalami peningkatan persentase biomassa yang nampak pada umur minggu setelah tanam. Grafik keadaan rasio, dan terhadap berat kering total sejak minggu pertama sampai keempat disajikan dalam Gambar. Satu minggu setelah tanam n = 3 1% Dua minggu setelah tanam n = 3 % 1% % 7% 7% Tiga minggu setelah tanam n = 3 17% Empat minggu setelah tanam n = 3 1% 1% 1% 73% 7% Gambar 3. Persentase, dan selada umur 1,, 3 dan minggu setelah tanam. Rasio thd berat total (%) Umur tanaman (minggu setelah tanam) Gambar. Persentase berat, dan umur 1 sampai minggu setelah tanam. Keadaan klorofil dalam Kandungan klorofil terus mengalami peningkatan sejak tanaman telah membuka penuh hingga tanaman mencapai kondisi dewasa. Perkembangan kandungan klorofil dalam selada disajikan dalam Gambar 5 dan. Nampak pada Gambar 5 dan. bahwa kandungan klorofil-a lebih besar dibanding klorofil-b. Kedua jenis klorofil tersebut berperan menangkap energi matahari, namun masingmasing efektif menangkap panjang gelombang yang berbeda. Klorofil-a efektif menangkap sinar matahari dengan panjang gelombang mendekat ke 7 nm, sedangkan klorofil-b efektif mendekat ke nm (Salisbury dan Ross, 199). AGRIPLUS, Volume Nomor : Mei 1, ISSN 5-1

4 11 Kandungan (1/1 mg) berat kering Gambar 5. Kandungan klorofil a dan b pada umur minggu setelah tanam. Kandungan (1/1 mg) berat kering minggu minggu Klorofil-a Klorofil-b Total Klorofil-a Klorofil-b Total Gambar. Kandungan klorofil a dan b pada umur minggu setelah tanam. Pada awal pertumbuhan yaitu pada umur minggu setelah tanam kandungan klorofil total tanaman berkisar antara sampai 1 μg (Gambar 5), sedangkan pada umur minggu setelah tanam berubah menjadi lebih dari 1 kali lipat yaitu antara hingga 15 μg (Gambar ). Keadaan tersebut berkaitan dengan tingkat adaptasi tanaman yang telah diuraikan sebelumnya bahwa pada umur minggu pertama berada dalam proses adaptasi. Sebaliknya, pada minggu keempat berlangsung pertumbuhan cepat karena telah didukung dengan sintesis klorofil dalam jumlah lebih banyak. Dalam hal ini baik maupun telah mampu menjalankan perannya masing-masing secara maksimal. Persentase klorofil-a dan b masingmasing untuk umur dan minggu setelah tanam yang dihitung berdasarkan hasil pengamatan sejumlah 3 contoh tanaman disajikan dalam Gambar 7. Klorofil-a memiliki persentase lebih tinggi dibanding klorofil-b yang terjadi baik pada umur maupun minggu setelah tanam. Keadaan tersebut menunjukkan bahwa selada cenderung membutuhkan sinar merah yang merupakan salah satu sinar yang memiliki panjang gelombang paling besar dari beberapa jenis sinar yang berperan dalam proses fotosintesis. Sinar yang berperan dalam proses fotosintesis adalah sinar yang memiliki panjang gelombang antara sampai 7 nm, semakin besar panjang gelombang sinar energi yang dikandung semakin rendah. Sinar yang memiliki energi tinggi dan dapat mengganggu/merusak tanaman adalah sinar yang memiliki panjang gelombang < nm, yaitu sinar ultra violet (Salisbury dan Ross, 199). minggu minggu Klorofil-b 3% n = 3 Klorofil-b % n = 3 Klorofil-a 1 % Klorofil-a 1 5% Gambar 7. Persentase klorofil-a dan b dalam selada pada umur dan minggu setelah tanam. AGRIPLUS, Volume Nomor : Mei 1, ISSN 5-1

5 111 Panjang, luas permukaan dan Akar tanaman merupakan organ yang berperan dalam proses pengambilan air dan unsur hara yang diperlukan untuk kegiatan metabolisme baik katabolisme maupun anabolisme yang berlangsung dalam sel-sel tanaman. Sel tidak memiliki klorofil sebagaimana pada. Pada umumnya, menyerap zat berupa anorganik (mineral) diangkut melalui xilem ke bagian untuk diubah menjadi zat organik (protein). Oleh karena itu, disuplai zat organik melalui floem dari untuk pertumbuhannya. Luas permukaan (cm ) Luas Panjang minggu Gambar. Panjang dan luas permukaan umur minggu setelah tanam. Efektivitas dalam menjalankan fungsinya ditentukan oleh panjang secara keseluruhan yang menentukan besarnya luas permukaan sebagai bagian yang bersentuhan dengan air maupun mineral yang terdapat di sekitar zona peran tanaman. Panjang dan luas permukaan tanaman selada disajikan dalam Gambar. Berdasarkan hasil pengamatan sebanyak 3 contoh tanaman diperoleh bahwa panjang berkisar antara hingga 35 cm pada umur minggu setelah tanam, sedangkan luas permukaan berkisar antara sampai lebih dari 5 cm. Luas permukaan jauh lebih kecil dibanding luas permukaan yang harus disuplai dengan air dan mineral, perbandingan luas antara keduanya disajikan dalam Gambar 9. 5 Panjang (cm) Luas permukaan (cm ) minggu Akar Daun Gambar 9. Luas permukaan dan selada pada umur minggu setelah tanam. Luas permukaan berkisar < 5 cm, sedangkan luas permukaan berkisar antara 1 hingga cm. Artinya, peran dalam mendukung pertumbuhan tanaman sangat berat karena setiap unit luas harus mampu melayani hingga unit luas. Itulah sebabnya di sekitar zona peran diperlukan kondisi yang optimal meliputi ketersediaan air, oksigen, mineral dan suhu. Suhu yang sesuai diperlukan agar sistem enzim bekerja secara maksimal, sedangkan oksigen dibutuhkan dalam proses respirasi untuk memproduksi energi berupa ATP yang digunakan dalam proses pengambilan mineral atau unsur hara. Hubungan antara suhu dengan berat segar, berat kering dan panjang Suhu zona peran sangat mempengaruhi produksi biomassa atau berat kering yang akan menentukan berat segar hasil panen selada. Sejauhmana berbagai taraf suhu mempengaruhi produksi selada tersebut disajikan dalam Gambar 1. Nampak dalam Gambar 1. bahwa produksi berat kering tinggi terdapat pada suhu zona peran sekitar 5 o C, sedangkan berat segar berkisar antara hingga 5 o C. Produksi biomassa ditentukan oleh aktivitas fotosintesis yang berlangsung dalam kloroplas dan suplai mineral yang diserap melalui. Suhu di sekitar zona peran atau larutan nutrisi menentukan kandungan oksigen di AGRIPLUS, Volume Nomor : Mei 1, ISSN 5-1

6 11 dalamnya. Semakin tinggi suhu maka kandungan oksigen semakin menurun (Morgan, 5). Di samping itu, suhu juga mempengaruhi kinerja sistem enzim (Salisbury dan Ross, 199). Itulah sebabnya pada suhu sekitar 15 o C produksi biomassa rendah karena kinerja enzim terhambat sekalipun pada kondisi suhu tersebut konsentrasi oksigen terlarut lebih tinggi. Sebaliknya, pada suhu sekitar 3 hingga 35 o C produksi biomassa rendah disebabkan oleh karena kandungan oksigen rendah dan kinerja enzim terhambat.. n = 9 9 n = 9 Berat kering (g) Berat segar (g) Suhu zona peran ( o C) Suhu zona peran ( o C) Gambar 1. Berat segar dan berat kering dalam berbagai suhu zona peran. Suhu zona peran mempengaruhi panjang tanaman selada yang selengkapnya disajikan dalam Gambar 11. Suhu yang relatif tinggi mengakibatkan tumbuh semakin panjang mirip dengan pengaruh etiolasi. Berdasarkan hasil pengamatan terhadap 9 contoh tanaman selada pada suhu sekitar 15 o C diperoleh rata-rata panjang mendekati cm, sedangkan pada suhu sekitar 35 o C mencapai 1 cm (Gambar 11a). Suhu relatif rendah yaitu antara 15 sampai o C yang diperlakukan semakin lama sekitar jam mengakibatkan tumbuh semakin pendek. Sebaliknya, suhu relatif tinggi yakni antara 5 sampai 35 o C lama perlakuan hampir tidak mempengaruhi panjang. Pertumbuhan yang lebih panjang pada suhu tinggi mungkin disebabkan tanaman mengalami kesulitan dalam mengambil air dan unsur hara sehingga sel-sel cenderung mengalami pemanjangan (cell elongation) agar kemampuan menyimpan air meningkat sebagai bentuk adaptasi terhadap kondisi suhu di sekitar tajuk dalam rumah kaca yang relatif tinggi yaitu berkisar antara sampai 3 o C (Ginting, 7). Gambar 11b. Menunjukkan bahwa pada suhu relatif rendah sekitar o C yang berlangsung selama jam, panjang berada sekitar cm bahkan suhu sekitar 15 o C mengakibatkan panjang sekitar cm saja. Secara morfologis, sejumlah tanaman selada membentuk roset pada yang berukuran sangat pendek tersebut. 1 n = 9 1 n = 3 Panjang (cm) a Panjang (cm) b 1 1 suhu 15 1 suhu suhu 5 suhu Gambar 11. Panjang pada berbagai suhu zona peran (a) dan panjang pada berbagai suhu dan lama perlakuan suhu (b). AGRIPLUS, Volume Nomor : Mei 1, ISSN 5-1

7 113 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Persentase organ tanaman selada paling tinggi adalah kemudian disusul dengan dan merupakan yang terendah. Proporsi masing-masing organ tersebut hampir sama dari waktu ke waktu. Klorofil yang terbentuk di dalam tepatnya kloroplas terdiri atas klorofil-a dan klorofil-b yang mana konsentrasi klorofil-a lebih tinggi dibanding klorofil-b dari waktu ke waktu. Semakin bertambah panjang maka luas permukaan semakin meningkat, namun luas permukaan secara keseluruhan hanya,5 sampai,5 kali luas permukaan. Suhu zona peran antara sampai 5 o C mengakibatkan berat kering dan berat segar yang tinggi, sebaliknya pada suhu relatif rendah sekitar 15 o C dan suhu relatif tinggi sekitar 35 o C diperoleh berat kering dan berat segar rendah. Suhu zona peran relatif rendah yaitu antara 15 sampai o C yang berlangsung selama jam mengakibatkan panjang sekitar 3 cm, sebaliknya pada suhu relatif tinggi antara 5 sampai 35 o C mengakibatkan panjang sekitar 1 cm. Saran Kondisi lingkungan di sekitar zona peran tanaman selada perlu mendapat perhatian serius khususnya suhu agar tanaman dapat memproduksi biomassa secara maksimal, yaitu dipertahankan sekitar o C. DAFTAR PUSTAKA Ginting, C., Tohari, Shiddieq, D. dan Indradewa, D., a. Pengaruh Suhu Medium terhadap Hasil Selada yang Ditanam Secara Hidroponik, Agrosains, volume no, Ginting, C., Tohari, Shiddieq, D. dan Indradewa, D., b. Pengaruh Suhu Medium terhadap Serapan Hara Makro pada Pertanaman Selada Secara Hidroponik, Prosiding Seminar Nasional Peragi, Ginting, C. 7. Pengendalian Suhu Zona Peran pada Pertanaman Selada (Lactuca sativa, L.) Sistem Hidroponik (Disertasi). Universitas Gadjah Mada. Yogyta. Ginting, C.. Pengaruh Suhu Zona Peran Terhadap Pertumbuhan dan Kadar Klorofil Tanaman Selada Sistem Hidroponik, Agriplus, volume 1 nomor 3 September, Ginting, C. 1. Analisis Pertumbuhan Selada (Lactuca sativa) Dibudidayakan Secara Hidroponik pada Musim Kemarau dan Penghujan, Agriplus, volume nomor 1 Januari 1, 1. Indradewa, D.. Gatra Agronomis dan Fisiologis Pengaruh Genangan dalam Parit pada tanaman Kedelai (Disertasi). Universitas Gadjah Mada. Yogyta. Marschner, H. 19. Mineral Nutrition of Higher Plants. Academic Press, New York. Mengel, K and Kirkby, E.A Principles of Plant Nutrition. International Potash Institute. Bern Switzerland. Morgan, L. 5. Powering up the Root System, Growing Edge, Volume 15, Number. NewMoon Publishing Cornvallis, Oregon. Pandey, B.P. 19. Plant Anatomy. S. Chand & Company Ltd, New Delhi. Ruter, J.M. and Ingram, D.L., 199. High Root Zone Temperatures Influence Rubisco Activity and Pigment Accumulation in Leaves of Rotundifolia Holly, J.Amer.Soc.Hort.Sci., 117 (1), Salisbury, F.B. and C.W. Ross Plant Physiology. Wadsworth Publishing Company, California. AGRIPLUS, Volume Nomor : Mei 1, ISSN 5-1