IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Kacang tunggak merupakan salah satu kacang-kacangan alternatif yang mudah diusahakan dan tahan terhadap kekeringan. Hal ini dikarenakan kandungan gizi kacang tunggak yang cukup baik dengan kandungan lemaknya rendah (1,4%), sedangkan kandungan proteinnya sebesar 22% dan karbohidrat 59,1% (Artalina dan Umar, 2008). Jenis kacang ini toleran terhadap kekeringan sehingga umumnya ditanam di lahan kering pada musim kemarau atau di lahan sawah setelah padi, mudah ditanam dan dapat tumbuh di daerah yang kurang subur, serta tahan terhadap hama dan penyakit. Hasil analisis regresi (Lampiran 5) diperoleh bahwa perlakuan densitas 16 tanaman/m 2 dengan jarak tanam 25 cm x 25 cm (P 1 ), densitas 14 tanaman/m 2 dengan jarak tanam 25 cm x 25 cm (P 2 ), dan densitas 15 tanaman/m 2 dengan jarak tanam 30 cm x 20 cm (P 3 ) tidak meningkatkan tinggi tanaman, indeks luas daun, berat brangkasan segar, dan berat brangkasan kering (semua variabel pengamatan). Hal ini diduga karena walaupun densitas mempengaruhi populasi tanaman dalam penggunaan cahaya, air, dan zat hara yang sangat diperlukan dalam proses fotosintesis, akan tetapi adanya faktor lingkungan yang masih menguntungkan terutama kesuburan tanah menjadikan tanaman tetap tumbuh dengan normal, sehingga perlakuan dengan berbagai kerapatan populasi menunjukkan tidak berpengaruh secara nyata terhadap pertumbuhan tanaman. Menurut Suprapto (1985), bahwa pertumbuhan dan hasil tanaman sangat dipengaruhi oleh kerapatan dan kesuburan tanah. Sedangkan perlakuan EM-4 berpengaruh nyata menurunkan indeks luas daun dan berat brangkasan segar tanaman pada umur 10 HST, serta tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman dan berat brangkasan kering. Hal ini diduga karena di awal pertumbuhan tanpa pemberian EM-4 tanah tersebut sudah dapat mencukupi ketersediaan unsur hara yang diperlukan oleh kacang tunggak tersebut untuk fotosintesis sehingga dapat berjalan dengan lancar dimana hasil fotosintesis tersebut digunakan untuk pertumbuhan tanaman dan yang lainnya digunakan sebagai cadangan energi. 22
23 A. Tinggi Tanaman Tinggi tanaman merupakan ukuran tanaman yang sering diamati sebagai indikator pertumbuhan yang dapat digunakan untuk mengukur pengeruh lingkungan atau perlakuan yang diterapkan. Hal ini berdasarkan kenyataan bahwa tinggi tanaman merupakan ukuran pertumbuhan yang paling mudah diamati. Disebutkan pula bahwa pertumbuhan mengikuti bentuk S dengan waktu yang dikenal dengan nama model sigmoid, dimana pertumbuhan tanaman mula-mula meningkat perlahan, kemudian cepat dan akhirnya perlahan sampai konstan dengan pertambahan umur tanaman (Sitompul dan Guritno, 1995). 40 35 y = -0.075x + 32.617 R 2 = 0.0007 30 TINGGI TANAMAN 25 20 15 10 y = -0.0333x + 11.369 R 2 = 0.0009 5 0 Segitiga (14 tanaman/m 2 ) Persegipanjang (15 tanaman/m2) DENSITAS Bujursangkar (16 tanaman/m2) TT 3 MST TT 6 MST Linear (TT 3 MST) Linear (TT 6 MST) Gambar 1. Grafik hubungan antara densitas dengan tinggi tanaman pada umur 3 dan 6 minggu setelah tanam Pengamatan tinggi tanaman dilakukan seminggu sekali dan dimulai pada waktu tanaman berumur dua minggu. Berdasarkan hasil regresi (Lampiran 5) dapat diketahui bahwa pemberian EM-4 dan densitas tidak berpengaruh nyata dalam meningkatkan tinggi tanaman. Diduga hal ini
24 disebabkan karena kacang tunggak dapat tumbuh optimal pada tanah yang gembur seperti tanah latosol, sehingga perlakuan densitas dan pemberian EM- 4 memberikan pengaruh yang tidak nyata terhadap peningkatan tinggi tanaman. Menurut Rukmana dan Oesman (2000), tanaman kacang tunggak dapat tumbuh diberbagai jenis tanah, termasuk pada jenis tanah yang asam dan kering. Selain itu perlakuan densitas yang digunakan memiliki kerapatan populasi cukup tinggi, antara tanaman yang satu dengan yang lain saling menaungi sehingga terjadi tekanan-tekanan diantara tanaman atau persaingan baik dalam penyerapan unsur hara, air, serta cahaya matahari. Sehingga penggunaan densitas pada perlakuan tidak mempengaruhi tanah dalam mendapatkan sinar matahari, air serta unsur hara dari dalam tanah untuk melakukan proses fotosintesis. Penggunaan densitas dapat mempengaruhi keefisienan penggunaan cahaya matahari untuk proses fotosintesis dan mempengaruhi kompetisi antar tanaman dalam mengambil air dan unsur hara dari dalam tanah. Rendahnya air yang diserap oleh tanaman akan berpengaruh pada rendahnya unsur hara yang diserap oleh tanaman, sehingga pertumbuhan tanaman akan terganggu. Menurut Harjadi (1993), bahwa dengan adanya persaingan cahaya, air, dan unsur hara akan menurunkan masing-masing penampilan tanaman secara individu dengan memberikan respon mengurangi ukuran, baik pada seluruh tanaman maupun bagian-bagian tanaman (polong, umbi). Menurut Gardner et al., (1991), besar kecilnya protein yang dihasilkan dari proses fotosintesis tanaman tergantung dari cahaya matahari dan unsur hara serta air yang diserap oleh tanaman. Pada perlakuan densitas, hasil dari regresi (Lampiran 5) menunjukan pengaruh tidak nyata terhadap peningkatan tinggi tanaman pada semua umur. Dari persamaan regresi y = -0,0333x + 11,369 dengan R 2 sebesar 0,0009 (3 MST) dan y = -0,075x + 32,617 dengan R 2 sebesar 0,0007 (6 MST) dapat terlihat pada Gambar 1 menunjukkan kurva linier hubungan antara tinggi tanaman dengan densitas. Grafik hasil regresi menunjukkan bahwa densitas atau kerapatan populasi 14 tanaman/m 2 memberikan pengaruh yang terbaik untuk tinggi tanaman. Pada kerapatan populasi yang lebih tinggi pertumbuhan tinggi tanaman justru terhambat. Hal ini diduga adanya tanaman yang
25 mempunyai kerapatan populasi yang tinggi yaitu 96 populasi dengan densitas 16 tanaman/m 2 dan densitas 15 tanaman/m 2 (populasi sebanyak 100) akan menyebabkan terjadinya persaingan cahaya antar tanaman sedangkan pada densitas 14 tanaman/m 2 dengan populasi sebanyak 92 intensitas matahari yang diterima lebih banyak sehingga fotosintesis yang diterima juga lebih banyak. Akibatnya pertumbuhan tanaman tidak normal yaitu tanaman akan tumbuh memanjang karena terjadi etiolasi, sehingga akan berpengaruh terhadap tinggi tanaman. Selain itu kerapatan yang tinggi akan menghambat aktifitas fisiologis tanaman sehingga pertumbuhan dan perkembangan tanaman terhambat, karena intensitas cahaya rendah menghambat perkembangan akar dan perkembangan tajuk, sehingga menurunkan aliran hasil fotosintetis ke daerah perakaran. Menurut Gardner et al., (1991) cit Mursito dan Kawiji (2002), bahwa kerapatan tanam merupakan faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman, karena penyerapan energi matahari oleh permukaan daun yang sangat menentukan pertumbuhan tanaman juga sangat dipengaruhi oleh kerapatan tanam juga, jika kondisi tanaman terlalu rapat maka dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman karena dapat menurunkan perkembangan vegetatif dan hasil panen akibat menurunnya laju fotosintesis dan perkembangan daun. Selanjutnya meskipun pada perlakuan mempunyai jarak tanam yang sama antara densitas 16 tanaman/m 2 dengan densitas 14 tanaman/m 2 yaitu 25 cm x 25 cm, akan tetapi pada perlakuan densitas 14 tanaman/m 2 mempunyai ruang pertumbuhan yang lebih sempit dapat menunda terjadinya penaungan daun-daun antar tanaman yang satu dengan yang lainnya karena tercapainya penggunaan cahaya matahari secara maksimum, sehingga perlakuan densitas 14 tanaman/m 2 memberikan pertumbuhan dan hasil yang lebih baik dibanding dengan perlakuan densitas yang lain. Hal ini diperkuat oleh pernyataan Asmono (1988), bahwa pertumbuhan suatu tanaman ditentukan oleh ruang pertumbuhan diantara tanaman itu sendiri, dan produksi tanaman yang menempati ruang pertumbuhan lebih sempit per satuan luas lebih tinggi dibanding yang menempati ruang yang lebih lebar. Karena tercapainya penggunaan cahaya matahari secara maksimum diawal pertumbuhan yang
26 akan menunda pertumbuhan bagian atas yang berlebihan karena meningkatnya cahaya matahari yang diterima tanaman. Menurut Harjadi (1993), jarak tanam akan mempengaruhi tinggi tanaman dalam usahanya mendapatkan sinar matahari untuk proses fotosintesis. Pada umumnya jarak tanam segitiga sama sisi lebih efisien daripada jarak tanam yang lain, karena awal titik kompetisi tertunda terjadinya. Pengaturan letak tanaman pada sebidang tanah mempengaruhi keefisienan dalam penggunaan cahaya. Tanaman yang kekurangan cahaya akan menjadi kuning dan mempunyai batang yang sangat kurus. 40 35 y = 0.0578x + 32.38 R 2 = 0.0008 30 TINGGI TANAMAN 25 20 15 10 y = 0.0744x + 11.191 R 2 = 0.0081 5 0 Tanpa EM-4 Konsentrasi 5 ml/l Konsentrasi 10 ml/l KONSENTRASI EM-4 Konsentrasi 15 ml/l TT 3 MST TT 6 MST Linear (TT 3 MST) Linear (TT 6 MST) Gambar 2. Grafik hubungan antara konsentrasi EM-4 dengan tinggi tanaman pada umur 3 dan 6 minggu setelah tanam Pada perlakuan konsentrasi EM-4, hasil dari regresi (Lampiran. 5) menunjukan tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan tinggi tanaman pada semua umur. Dari persamaan regresi y = 0,0744x + 11,191 dengan R 2 sebesar 0,0081 (3 MST) dan y = 0,0578x + 32,38 dengan R 2 sebesar 0,0008 (6 MST) dapat terlihat pada Gambar 2 menunjukkan kurva linier hubungan antara tinggi tanaman dengan konsentrasi EM-4. Grafik hasil regresi
27 menunjukkan bahwa tinggi tanaman meningkat seiring dengan meningkatnya konsentrasi EM-4 dimana konsentrasi EM-4 sebanyak 15 ml/l memberikan pengaruh terbaik terhadap peningkatan tinggi tanaman. Hal ini diduga pada perlakuan EM-4 dengan konsentrasi 15 ml/l dapat berperan dalam menguraikan bahan organik dalam tanah dimana zat-zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme tersebut dapat terserap dengan baik oleh tanaman sehingga kacang tunggak tersebut dapat tumbuh dengan baik. Pada awal pertumbuhannya tanaman cenderung memerlukan lebih banyak nutrisi dan unsur hara. Semakin banyak mikroorganisme yang ada di dalam tanah akan membantu tanaman dalam mencukupi kebutuhan unsur hara yang berguna bagi pertumbuhan dan perkembangannya. Menurut Anonim (1998), mengatakan bahwa EM-4 jika diaplikasikan dalam tanah dan tanaman, dapat meningkatkan keragaman populasi mikroorganisme di dalam tanah dan dapat membantu penyerapan unsur hara yang selanjutnya dapat meningkatkan kesehatan, pertumbuhan kualitas, dan kuantitas produksi pertanian. Hal ini diperkuat oleh pendapat Fandel et al., (2002), bahwa EM-4 merupakan kultur EM dalam medium cair yang diinokulasikan dengan cara menyemprotkan ke dalam bahan organik atau tanah atau pada tubuh tanaman. Pengaruh baik bahan organik terhadap sifat tanah dan pertumbuhan antara lain sebagai pembentuk butiran yang dapat menggemburkan tanah, sumber P, S, N serta meningkatkan daya sangga air dan jumlah air yang tersedia untuk keperluan tanaman. B. Indeks Luas Daun Daun sebagai organ utama untuk menangkap cahaya yang digunakan untuk proses fotosintesis tanaman. Indeks Luas Daun (Leaf Area Index = LAI) menunjukan rasio permukaan daun (satu sisi saja) terhadap luas tanah yang ditempati oleh tanaman budidaya tersebut.
28 0.025 0.02 ILD 0.015 y = -0.0016x 2 + 0.0073x + 0.0054 R 2 = 0.0876 0.01 0.005 0 y = -2E-06x + 0.0006 R 2 = 0.0001 Segitiga (14 tanaman/m 2 ) Persegipanjang (15 tanaman/m2) DENSITAS y = 0.0004x + 0.0029 R 2 = 0.0525 y = 2E-05x + 0.0002 R 2 = 0.0349 Bujursangkar (16 tanaman/m2) ILD 10 HST ILD 20 HST ILD 30 HST ILD 40 HST Poly. (ILD 40 HST) Linear (ILD 10 HST) Linear (ILD 20 HST) Linear (ILD 30 HST) Gambar 3. Grafik hubungan antara densitas dengan indeks luas daun Pada perlakuan densitas, hasil dari regresi (Lampiran 5) menunjukan tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan indeks luas daun pada semua umur. Gambar 3 menunjukkan kurva hubungan antara indeks luas daun dengan densitas dimana pengaturan kerapatan populasi (densitas) mempunyai hubungan kuva berbentuk linier (umur 10 HST, 20 HST, dan 30 HST) dan berbentuk kurva kuadratik (umur 40 HST). Besarnya garis penduganya adalah y = 2.10-5 x + 0,0002 dengan R 2 sebesar 0,0349 (10 HST), y = -2.10-6 x + 0,0006 dengan R 2 sebesar 0,0001 (20 HST), y = 0,0004x + 0,0029 dengan R 2 sebesar 0,0525 (30 HST), dan y = -0,0016x 2 + 0,0073x + 0,0054 dengan R 2 sebesar 0,0876 (40 HST). Hasil regresi pada umur 10, 20, dan 30 HST menunjukan hubungan kurva linier antara densitas dengan indeks luas daun dimana terjadi peningkatan indeks luas daun seiring dengan meningkatnya kerapatan populasi. Hal ini diduga karena pada perlakuan 16 tanaman/m 2 walaupun memiliki kerapatan yang cukup tinggi yaitu jumlah populasi sebanyak 96
29 populasi kacang tunggak, tetapi dengan kerapatan populasi tersebut cukup dapat memberikan ruang tumbuh bagi kacang tunggak itu sendiri, sehingga kacang tunggak tersebut dapat menyerap faktor-faktor pertumbuhan tanaman dengan lebih baik yang pada akhirnya tanaman tersebut dapat melakukan proses fotosintesis secara maksimal. Selain itu pada perlakuan 16 tanaman/m 2 tajuk tanaman dapat berkembang dengan baik, cahaya yang didapat dimanfaatkan tanaman untuk proses fotosintesis lebih besar dibandingkan dengan densitas lainnya sehingga fotosintat yang dihasilkan lebih besar yang dapat mendukung pertumbuhan daun dan organ lainnya. Menurut Welles dan Norman (1991) cit Sumijati (2003), menyatakan bahwa salah satu penentu efektivitas pemanfaatan sinar matahari oleh tanaman adalah kanopi melalui pengaruhnya terhadap intersepsi sinar matahari tersebut, kanopi juga menentukan tingkat intersepsi hujan, tingkat evapotranspirasi yang kesemuanya pada gilirannya akan mempengaruhi pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Seiring dengan proses pertumbuhan tanaman, jumlah daun akan terus meningkat pula. Peningkatan luas daun akan meningkatkan indeks luas daun sehingga memungkinkan peningkatan kegiatan fotosintesis yang pada gilirannya akan mempengaruhi percepatan pertumbuhan. Pada awal pertumbuhan peningkatan indeks luas daun akan diikuti oleh percepatan pertumbuhan tanaman. Hal ini terjadi karena kanopi tanaman belum terlalu rimbun, dengan demikian masih dapat menerima sinar matahari sekaligus dapat melaksanakan proses fotosintesis. Menurut Gardner et al., (1991), spesies tanaman budidaya yang efisien cenderung menginvestasikan sebagian awal pertumbuhan tanaman dalam bentuk penambahan luas daun. Hal ini diperkuat oleh Goldsworthy dan Fisher (1996), mengatakan bahwa kerapatan tanaman yang tinggi pada tanaman yang memiliki dominansi apikal meningkatkan indeks luas daun pada tahap pertumbuhan awal tanaman. Hasil regresi pada umur 40 HST menunjukan hubungan kurva kuadratik antara densitas dengan indeks luas daun dimana terjadi peningkatan nilai indeks luas daun seiring dengan meningkatnya kerapatan tanaman, akan
30 tetapi pada densitas 16 tanaman/m 2 justru cenderung mengalami penurunan indeks luas daun. Hal ini diduga karena kerapatan populasi yang cenderung tinggi menyebabkan tajuk tanaman antara satu dengan yang lain saling menaungi. Akibatnya intensitas cahaya yang dapat menembus kanopi rendah, maka transpirasi juga berkurang. Hal ini yang menyebabkan pengambilan dan translokasi hara kurang lancar maka pertumbuhan tanamanpun terganggu. Menurut Sumijati (2003), mengatakan bahwa sejalan dengan bertambahnya umur tanaman, sampai batas tertentu indeks luas daun akan meningkat, dan semakin sempit kerapatan tanaman semakin cepat indeks luas daun maksimum tercapai. Hal ini menandai terjadinya kompetisi antar kanopi yang menyebabkan turunnya laju pertumbuhan. Selanjutnya menurut Pilbeam et al., (1983) cit Sumijati (2003), bahwa meningkatnya kompetisi antar kanopi oleh karena peningkatan populasi tanaman dapat menurunkan berat kering dan total luas daun tanaman. Pada indeks luas daun tertentu tanaman dapat mencapai kecepatan pertumbuhan maksimum dan keadaan ini tercapai apabila tidak ada daun yang hidupnya tergantung dari daun lainnya. Peningkatan indeks luas daun selanjutnya justru akan mengakibatkan menurunnya hasil fotosintesis bersih yang disebabkan oleh peristiwa saling menaungi antara daun yang satu dengan yang lainnya, dan pada klimaksnya akan mencapai indeks luas daun maksimum (ceiling LAI) dengan hasil bersih fotosintesisnya sama dengan nol. Sehingga menyebabkan terhentinya pertumbuhan tanaman (Salisbury dan Ross, 1995). Meningkatnya indeks luas daun menyebabkan tanaman mampu menyerap radiasi matahari dengan lebih baik sehingga laju fotosintesis tanaman meningkat yang akhirnya meningkatkan hasil fotosintat tanaman. Hal ini seperti yang diungkapkan Prasetyo (2004), bahwa nilai indeks luas daun mencerminkan tingkat potensi permukaan yang difungsikan untuk proses fotosintesis. Makin tinggi indeks luas daun yang dimiliki oleh suatu tanaman maka makin tinggi pula potensi penghasil fotosintatnya.
31 Menurut Gardner et al., (1991), nilai luas daun erat hubungannya dengan indeks luas daun yang dihasilkan, sehingga semakin tinggi luas daun akan semakin tinggi pula indeks luas daun dengan menggunakan jarak tanam yang sama. Sehingga daun dengan permukaan yang lebih luas juga akan memiliki indeks luas daun yang tinggi diikuti dengan bertambahnya jumlah daun kemudian dapat memanfaatkan sinar matahari dengan baik dan akan meningkatkan proses fotosintesis. Menurut Sitompul dan Guritno (1995), menyatakan bahwa harga indeks luas daun yang lebih dari satu menggambarkan adanya saling menaungi diantara daun yang mengakibatkan daun yang ternaungi pada lapisan bawah tajuk mendapat cahaya yang kurang dan karenya dapat mempunyai laju fotosintesis yang lebih rendah dari daun yang tidak ternaungi. 0.025 0.02 ILD 0.015 0.01 y = -0.0005x 2 + 0.0013x + 0.0125 R 2 = 0.0374 0.005 0 Tanpa EM-4 y = -2E-05x + 0.0007 R 2 = 0.0328 Konsentrasi 5 ml/l y = -0.0001x + 0.0039 R 2 = 0.0136 y = -3E-05x + 0.0003 R 2 = 0.1607 Konsentrasi Konsentrasi 10 ml/l 15 ml/l KONSENTRASI EM-4 ILD 10 HST ILD 20 HST ILD 30 HST ILD 40 HST Poly. (ILD 40 HST) Linear (ILD 10 HST) Linear (ILD 20 HST) Linear (ILD 30 HST) Gambar 4. Grafik hubungan antara konsentrasi EM-4 dengan indeks luas daun Pada perlakuan konsentrasi EM-4, hasil dari regresi (Lampiran 5) menunjukan pengaruh nyata terhadap penurunan indeks luas daun (10 HST), dan tidak berpengaruh nyata pada 20, 30, dan 40 HST. Gambar 4
32 menunjukkan kurva hubungan antara indeks luas daun dengan konsentrasi EM-4 dimana pemberian berbagai konsentrasi EM-4 mempunyai hubungan kuva berbentuk linier (umur 10 HST, 20 HST, dan 30 HST) dan berbentuk kurva kuadratik (umur 40 HST). Besarnya garis penduganya adalah y = -3.10-5 x + 0,0003 dengan R 2 sebesar 0,1607 (10 HST), y = -2.10-5 x + 0,0007 dengan R 2 sebesar 0,0328 (20 HST), y = -0,0001x + 0,0039 dengan R 2 sebesar 0,0136 (30 HST), dan y = -0,0005x 2 + 0,0013x + 0,0125 dengan R 2 sebesar 0,0374 (40 HST). Hasil regresi pada umur 10, 20, dan 30 HST menunjukan hubungan kurva linier antara konsentrasi EM-4 dengan indeks luas daun dimana cenderung terjadi penurunan indeks luas daun seiring dengan meningkatnya konsentrasi EM-4. Akan tetapi pada 10 HST menunjukkan pengaruh nyata terhadap penurunan indeks luas daun. Hal ini diduga karena di awal pertumbuhan tanpa pemberian EM-4 tanah tersebut sudah dapat mencukupi ketersediaan unsur hara yang diperlukan oleh kacang tunggak tersebut untuk fotosintesis sehingga dapat berjalan dengan lancar dimana hasil fotosintesis tersebut digunakan untuk pertumbuhan tanaman dan yang lainnya digunakan sebagai cadangan energi. Sedangkan pemberian EM-4 pada berbagai konsentrasi justru cenderung menurunkan indeks luas daun, hal ini diduga bahwa zat-zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme tersebut hanya sedikit yang dapat diserap oleh tanaman itu sendiri karena digunakan oleh mikroorganisme tersebut sebagai sumber energi bagi perkembangannya. Selain itu diduga adanya faktor lingkungan yang ikut berperan penting dalam menentukan pertumbuhan tanaman diantaranya adalah radiasi matahari, suhu, tanah, dan air. Berdasarkan data klimatologi (Lampiran) dapat terlihat pada bulan November sampai Januari memiliki rata-rata curah hujan 149 mm, rata-rata suhu udara 28,06ºC, rata-rata kelembaban udara 80,26%, dan ratarata penyinaran 52,6%. Menurut Sunu dan Wartoyo (2006), cahaya matahari merupakan faktor utama diantara faktor iklim yang lain, tidak hanya sebagai sumber energi primer tetapi karena pengaruhnya terhadap keadaan faktorfaktor yang lain seperti suhu, kelembaban dan angin. Respon tanaman
33 terhadap radiasi matahari pada dasarnya dapat dibagi menjadi tiga aspek, yaitu intensitas, kualitas dan fotoperiodisitas. Pengaruh intensitas cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman berhubungan erat dengan proses fotosintesis. Menurut Rukmana dan Oesman (2000), bahwa tanaman kacang tunggak dapat tumbuh dan berproduksi baik di dataran rendah sampai pegunungan dengan ketinggian kurang lebih 1.500 m dpl. Meski demikian, daerah yang paling cocok untuk menghasilkan produksi yang optimal adalah dataran rendah sampai ketinggian 500 m dpl. Keadaan daerah yang mendukung pertumbuhan dan optimalisasi produksi kacang tunggak adalah daerah yang memiliki suhu udara 20-25 ºC, kelembaban udara 50-80 %, curah hujan antara 600-1.500 mm/tahun, cukup mendapatkan sinar matahari, serta memiliki ph tanah 5,5-6,5. Hasil regresi pada umur 40 HST menunjukan hubungan kurva kuadratik antara konsentrasi EM-4 dengan indeks luas daun dimana terjadi peningkatan nilai indeks luas daun seiring dengan meningkatnya konsentrasi EM-4, dapat terlihat titik optimum garis penduga (40 HST) pada konsentrasi 5 ml/l sedangkan pada konsentrasi EM-4 15 ml/l justru cenderung mengalami penurunan indeks luas daun. Hal ini diduga karena pemberian EM-4 pada konsentrasi 5 ml/l dapat menguraikan bahan-bahan organik yang telah tersedia didalam tanah sehingga dapat menghasilkan unsur hara bagi tanaman sehingga menyebabkan terjadinya keseimbangan pertumbuhan organisme dalam tanah, selain itu pada konsentrasi tersebut dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman melalui proses fermentasi yang menghasilkan asam-asam organik, hormon tumbuh, vitamin, antibiotik, dan polisakarida yang menunjang pertumbuhan tanaman (Utami dan Sarjana, 2001). C. Berat Brangkasan Segar Berat segar suatu tanaman adalah bagian hidup tanaman merupakan ukuran yang paling sering digunakan untuk menggambarkan dan mempelajari pertumbuhan tanaman. Hal ini didasarkan atas kenyataan bahwa taksiran biomassa atau berat tanaman relatif mudah diukur dan merupakan integritas
34 dari hampir semua peristiwa sebelumnya yang dialami oleh tumbuhan (Sitompul dan Guritno, 1995). 180 160 140 BRANGKASAN SEGAR 120 100 80 60 40 20 0 y = -0.2025x + 5.7192 R 2 = 0.0192 Segitiga (14 tanaman/m2) DENSITAS y = -4.4975x 2 + 20.074x + 78.947 R 2 = 0.0122 y = -1.2567x 2 + 5.0542x + 21.499 R 2 = 0.0078 Persegipanjang (15 tanaman/m2) y = 0.0683x + 1.1275 R 2 = 0.0538 Bujursangkar (16 tanaman/m2) BB 10 HST BB 20 HST BB 30 HST BB 40 HST Poly. (BB 30 HST) Poly. (BB 40 HST) Linear (BB 10 HST) Linear (BB 20 HST) Gambar 5. Grafik hubungan antara densitas dengan berat brangkasan segar Pada perlakuan densitas, hasil dari regresi (Lampiran 5) menunjukan tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan berat brangkasan segar pada semua umur. Hal ini diduga karena penerapan densitas dengan berbagai kerapatan populasi tidak membuat tanaman melakukan kompetisi dengan tanaman lain dalam mengambil unsur hara, air, dan cahaya matahari, sehingga perlakuan densitas tidak mempengaruhi terhadap pertumbuhan dan perkembangan vegetatif tanaman. Menurut Asmono (1988), bahwa jarak antar baris suatu tanaman menentukan produksi, rendahnya produksi suatu tanaman diakibatkan adanya persaingan atau tekanan-tekanan diantara tanaman dalam memperebutkan cahaya matahari, air, dan zat hara. Gambar 5 menunjukkan kurva hubungan antara berat brangkasan segar dengan densitas dimana pengaturan kerapatan populasi (densitas) mempunyai hubungan kuva berbentuk linier (umur 10 HST, 20 HST, dan 30 HST) dan berbentuk kurva
35 kuadratik (umur 40 HST). Besarnya garis penduganya adalah y = 0,0683x + 1,1275 dengan R 2 sebesar 0,0538 (10 HST), y = -0,2025x + 5,7192 dengan R 2 sebesar 0,0192 (20 HST), y = -1,2567x 2 + 5,0542x + 21,499 dengan R 2 sebesar 0,0078 (30 HST), dan y = -4,4975x 2 + 20,074x + 78,947 dengan R 2 sebesar 0,0122 (40 HST). Hasil regresi pada umur 10, 20, dan 30 HST menunjukan hubungan kurva linier antara densitas dengan berat brangkasan segar dimana terjadi penurunan berat brangkasan segar seiring dengan meningkatnya kerapatan populasi. Hal ini diduga perlakuan densitas dengan kerapatan populasi 14 tanaman/m 2 dengan jumlah populasi sebanyak 92 populasi mempunyai kerapatan yang lebih rendah jika dibandingkan dengan densitas 15 tanaman/m 2 dan densitas 16 tanaman/m 2, sehingga tidak terjadi persaingan dalam penyerapan cahaya, air, dan unsur hara. Menurut Prawiranata et al., (1981), mengatakan bahwa berat brangkasan segar hampir seluruhnya disebabkan pengambilan air oleh tanaman. Dengan kata lain efektivitas penyerapan air oleh tanaman serta perannya dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman dicerminkan oleh berat segar brangkasan. Kebutuhan unsur hara cukup tersedia bagi tanaman, yang selanjutnya akan berpengaruh pada pertumbuhan vegetatif tanaman yang lebih baik. Cabang, batang, daun, dan akar yang terbentuk lebih banyak yang selanjutnya akan berpengaruh pada berat brangkasan segar. Menurut Harjadi (1993), fase vegetatif terutama terjadinya pada perkembangan akar, daun, dan batang baru. Fase vegetatif ini berhubungan dengan tiga proses penting yaitu pembelahan sel, perpanjangan sel, dan tahap pertama dari diferensiasi sel. Dalam fase vegetatif suatu tanaman membuat sel-sel baru, pemanjangan jaringan sel-sel dan penebalan jaringan sebenarnya untuk mengembangkan batang, daun, dan sistem perakaran. Hasil regresi pada umur 40 HST menunjukan hubungan kurva kuadratik antara densitas dengan berat brangkasan segar dimana terjadi peningkatan berat brangkasan segar seiring dengan meningkatnya kerapatan populasi tanaman, akan tetapi pada densitas 16 tanaman/m 2 justru cenderung mengalami penurunan berat brangkasan segar. Hal ini diduga karena pada
36 kerapatan populasi yang tinggi mengakibatkan persaingan cahaya matahari, air, dan unsur hara antar tanaman sehingga akan menghambat laju fotosintesis yang selanjutnya akan berakibat pada rendahnya berat brangkasan segar. Sedangkan pada tingkat kerapatan populasi yang lebih rendah tidak terjadi persaingan cahaya matahari, air, dan unsur hara sehingga memungkinkan tanaman tersebut melakukan proses fotosintesis dengan lebih lancar. Berat brangkasan segar suatu tanaman ditentukan oleh kualitas pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang berhubungan dengan besar kecilnya hasil fotosintesis yang dihasilkan oleh tanaman tersebut. Pertumbuhan dan perkembangan tersebut meliputi bagian-bagian vegetatif tanaman antara lain batang, akar, dan daun (Sumaryo, 1985 cit Wijanarko, 1996). Selanjutnya menurut Dwijoseputro (1993), karbohidrat merupakan komponen terbesar dalam tubuh tanaman yang dipenuhi dari proses fotosintesis, sehingga dengan proses fotosintesis yang baik pertumbuhan tanaman juga baik berarti berat segar tanaman meningkat. 180 160 140 BRANGKASAN SEGAR 120 100 80 60 y = -2.1844x 2 + 3.7355x + 100.15 R 2 = 0.0244 40 20 0 Tanpa EM-4 y = -0.1321x + 5.5123 R 2 = 0.0153 y = -0.9186x 2 + 2.0677x + 25.857 R 2 = 0.0318 Konsentrasi Konsentrasi 5 ml/l 10 ml/l KONSENTRASI EM-4 y = -0.0741x + 1.3753 R 2 = 0.1186 Konsentrasi 15 ml/l BB 10 HST BB 20 HST BB 30 HST BB 40 HST Poly. (BB 30 HST) Poly. (BB 40 HST) Linear (BB 10 HST) Linear (BB 20 HST) Gambar 6. Grafik hubungan antara konsentrasi EM4 dengan berat brangkasan segar
37 Pada perlakuan konsentrasi EM-4, hasil dari regresi (Lampiran 5) menunjukan pengaruh nyata terhadap penurunan berat brangkasan segar (10 HST), dan pengaruh yang tidak nyata pada 20, 30, dan 40 HST. Gambar 6 menunjukkan kurva hubungan antara berat brangkasan segar dengan konsentrasi EM-4 dimana pemberian berbagai konsentrasi EM-4 mempunyai hubungan kuva berbentuk linier (umur 10 HST, 20 HST, dan 30 HST) dan berbentuk kurva kuadratik (umur 40 HST). Besarnya garis penduganya adalah y = -0,0741x + 1,3753 dengan R 2 sebesar 0,1186 (10 HST), y = -0,1321x + 5,5123 dengan R 2 sebesar 0,0153 (20 HST), y = -0,9186x 2 + 2,0677x + 25,857 dengan R 2 sebesar 0,0318 (30 HST), dan y = -2,1844x 2 + 3,7355x + 100,15 dengan R 2 sebesar 0,0244 (40 HST). Hasil regresi pada umur 10 dan 20 HST menunjukan hubungan kurva linier antara konsentrasi EM-4 dengan berat brangkasan segar dimana cenderung terjadi penurunan berat brangkasan segar seiring dengan meningkatnya konsentrasi EM-4. Hal ini diduga karena perbedaan kondisi tanah yang tanpa diberi perlakuan EM-4 dan diberi EM-4 dapat mengakibatkan perbedaan ketersediaan air dan unsur hara yang dapat diserap oleh tanaman sehingga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan kacang tunggak. Diduga kondisi tanah tersebut tanpa pemberian EM-4 sudah banyak unsur-unsur hara tersedia yang dibutuhkan oleh tanaman untuk pertumbuhan dan perkembangannya, sehingga pemberian EM-4 pada berbagai konsentrasi tanaman tidak berpengaruh terhadap perkembangan kacang tunggak. Hasil regresi pada umur 30 dan 40 HST menunjukan hubungan kurva kuadratik antara konsentrasi EM-4 dengan berat brangkasan segar dimana terjadi peningkatan berat brangkasan segar seiring dengan meningkatnya konsentrasi EM-4, dapat terlihat titik optimum garis penduga (30 dan 40 HST) pada konsentrasi 5 ml/l sedangkan pada konsentrasi EM-4 15 ml/l justru cenderung mengalami penurunan berat brangkasan segar. Hal ini diduga karena pemberian EM-4 pada konsentrasi 5 ml/l dapat mencukupi ketersediaan unsur hara yang diperlukan oleh kacang tunggak tersebut untuk fotosintesis sehingga dapat berjalan dengan lancar dimana hasil fotosintesis
38 tersebut digunakan untuk pertumbuhan tanaman dan yang lainnya digunakan sebagai cadangan energi serta pada konsentrasi 5 ml/l dapat berperan dalam menguraikan bahan-bahan organik yang telah tersedia di dalam tanah sehingga dapat menghasilkan unsur hara bagi tanaman. Sedangkan pemberian EM-4 pada konsentrasi 15 ml/l justru kurang dalam meningkatkan berat brangkasan segar, hal ini diduga bahwa zat-zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme tersebut hanya sedikit yang dapat diserap oleh tanaman itu sendiri karena digunakan oleh mikroorganisme tersebut sebagai sumber energi bagi perkembangannya. D. Berat Brangkasan Kering Menurut Gardner et al., (1991), mengatakan bahwa berat kering merupakan parameter pengukuran yang mencerminkan banyaknya asimilat yang dihasilkan oleh tanaman, selanjutnya disebutkan oleh Harjadi (1993), bahwa berat kering tanaman pada prinsipnya merupakan hasil berat brangkasan segar tanaman yang dihilangkan kandungan airnya dengan oven pada suhu 70-85 ºC hingga diperoleh berat yang konstan dan pada akhirnya yang tersisa adalah bahan organik yang hidup dalam bentuk biomassa. 14 12 BK 10 8 6 y = -0.4921x 2 + 2.0437x + 5.6425 R 2 = 0.0132 4 2 0 y = -0.0262x + 0.6325 R 2 = 0.0297 Segitiga (14 tanaman/m2) DENSITAS y = -0.1033x 2 + 0.42x + 2.1233 R 2 = 0.005 Persegipanjang (15 tanaman/m2) y = 0.0066x + 0.1557 R 2 = 0.0918 Bujursangkar (16 tanaman/m2) BK 10 HST BK 20 HST BK 30 HST BK 40 HST Poly. (BK 30 HST) Poly. (BK 40 HST) Linear (BK 10 HST) Linear (BK 20 HST) Gambar 7. Grafik hubungan antara densitas dengan berat brangkasan kering
39 Pada perlakuan densitas, hasil dari regresi (Lampiran 5) menunjukan tidak berpengaruh nyata terhadap peningkatan berat brangkasan kering pada semua umur. Gambar 7 menunjukkan kurva hubungan antara berat brangkasan kering dengan densitas dimana pengaturan kerapatan populasi (densitas) mempunyai hubungan kuva berbentuk linier (umur 10 HST, 20 HST, dan 30 HST) dan berbentuk kurva kuadratik (umur 40 HST). Besarnya garis penduganya adalah y = 0,0066x + 0,1557 dengan R 2 sebesar 0,0918 (10 HST), y = -0,0262x + 0,6325 dengan R 2 sebesar 0,0297 (20 HST), y = -0,1033x 2 + 0,42x + 2,1233 dengan R 2 sebesar 0,005 (30 HST), dan y = -0,4921x 2 + 2,0437x + 5,6425 dengan R 2 sebesar 0,0132 (40 HST). Hasil regresi pada umur 10, 20, dan 30 HST menunjukan hubungan kurva linier antara densitas dengan berat brangkasan kering dimana terjadi peningkatan berat brangkasan kering seiring dengan meningkatnya kerapatan populasi. Hal ini diduga karena pada perlakuan densitas 16 tanaman/m 2 walaupun memiliki kerapatan yang cukup tinggi dengan jumlah populasi sebanyak 96 populasi kacang tunggak, tetapi dengan kerapatan populasi tersebut cukup dapat memberikan ruang tumbuh bagi kacang tunggak itu sendiri, sehingga kacang tunggak tersebut dapat menyerap faktor-faktor pertumbuhan tanaman dengan lebih baik yang pada akhirnya tanaman tersebut dapat melakukan proses fotosintesis secara maksimal. Sedangkan pada densitas 14 tanaman/m 2 dan densitas 15 tanaman/m 2 diduga karena pertumbuhan vegetatif yang kurang baik sehingga menghasilkan berat kering yang rendah, rendahnya berat kering brangkasan suatu tanaman hampir seluruhnya berkaitan dengan cahaya matahari yang diterima oleh tanaman tersebut. Walaupun pada perlakuan densitas 16 tanaman/m 2 memiliki kerapatan populasi yang cukup tinggi yaitu sebanyak 96 populasi dibandingkan dengan perlakuan densitas 14 tanaman/m 2 dan densitas 15 tanaman/m 2, akan tetapi kemampuan tanaman dalam menyerap unsur hara, air, dan cahaya matahari berbeda-beda setiap tanaman tergantung dari varietas tanaman, sistem perakaran, besar kecilnya daun, dan lain-lain. Diduga perlakuan densitas 16 tanaman/m 2 memiliki kemampuan dalam menyerap
40 unsur hara, air, dan cahaya matahari yang lebih baik, sehingga tanaman tersebut dapat menghasilkan fotosintat yang dapat mencukupi untuk perkembangannya. Menurut Handayani (1992), mengatakan bahwa produksi bahan kering merupakan hasil dari tiga proses yaitu proses penumpukan fotosintat, penurunan fotosintat akibat respirasi dan akumulasi ke bagian yang memerlukan hasil fotosintat. Berat brangkasan kering mencerminkan status nutrisi tanaman karena berat brangkasan kering tergantung dari laju fotosintesis dan respirasi tanaman. Peningkatan luas daun tanaman mendorong tanaman lebih banyak menyerap sinar matahari sehingga tanaman mampu melakukan proses fotosintesis secara maksimal yang akhirnya dapat menghasilkan fotosintat lebih tinggi. Hal tersebut seperti yang diungkapkan Prawiranata et al., (1981) cit Mursito dan Kawiji (2002), menyatakan bahwa berat kering tanaman mencerminkan status nutrisi tanaman yang diikuti oleh peningkatan berat kering brangkasan. Kerapatan tanam yang tinggi membuat semakin kecilnya hasil fotosintesis sebagai akibat berkurangnya penerimaan cahaya matahari, unsur hara dan air, sehingga semakin kecil pula hasil fotosintesis yang ditranslokasikan dan disimpan dalam batang. Hasil regresi pada umur 40 HST menunjukan hubungan kurva kuadratik antara densitas dengan berat brangkasan kering dimana terjadi peningkatan berat brangkasan kering seiring dengan meningkatnya kerapatan populasi tanaman, akan tetapi pada densitas 16 tanaman/m 2 justru cenderung mengalami penurunan berat brangkasan kering. Hal ini diduga karena semakin bertambahnya umur tanaman kerapatan populasi yang cenderung tinggi menyebabkan tajuk tanaman antara satu dengan yang lain saling menaungi. Akibatnya intensitas cahaya yang dapat menembus kanopi rendah, maka transpirasi juga berkurang. Hal ini yang menyebabkan pengambilan dan translokasi hara kurang lancar maka pertumbuhan tanamanpun terganggu. Menurut Harjadi (1993), mengatakan bahwa adanya jarak tanam yang berbeda akan memungkinkan perbedaan iklim mikro dari suatu tanaman tetapi bila jarak tanam meningkat semakin rapat maka tanaman akan terjadi persaingan
41 untuk mendapatkan faktor tumbuh, padahal penggunaan hara, air, dan cahaya matahari yang maksimum akan memberikan produksi yang tinggi, tetapi penampilan individu tanaman menurun apabila persaingan faktor tumbuh dan faktor cahaya meningkat. Sedangkan pada populasi yang rendah memungkinkan penembusan cahaya yang lebih baik dan iklim mikro yang lembab dalam tajuk dapat dihindarkan, sehingga tanaman lebih leluasa dalam memanfaatkan cahaya dan unsur hara serta air. Maka proses fotosintesis berjalan dengan lancar, karbohidrat yang terbentuk banyak, sehingga berpengaruh pada berat kering brangkasan. Menurut Sanyoto (1989), mengatakan bahwa kerapatan populasi sangat berpengaruh terhadap berat segar dan berat kering tanaman, karena tanaman tumbuh tinggi dan menekan percabangan selain itu kerapatan populasi berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produktivitas karena makin tua umur tanaman persaingan untuk mendapatkan zat makanan dan cahaya matahari semakin nyata. Terpenuhinya cahaya matahari untuk proses fotosintesis maka penimbunan asimilat dalam daun cukup meningkat. Padahal perkembangan batang, daun, dan akar tanaman dipengaruhi oleh karbohidrat yang terbentuk. Disamping itu semakin giatnya tanaman mengadakan proses fisiologis semakin kecil pula berat brangkasan keringnya, karena hasil-hasil asimilat tersebut bukan disimpan sebagai cadangan energi akan tetapi digunakan terus untuk pertumbuhannya.
42 14 12 10 8 y = -0.2953x 2 + 0.7051x + 7.4095 R 2 = 0.0294 BK 6 4 y = -0.1002x + 2.6314 R 2 = 0.0259 2 0 Tanpa EM-4 y = -0.0141x + 0.6011 R 2 = 0.016 Konsentrasi Konsentrasi 5 ml/l 10 ml/l KONSENTRASI EM-4 y = -0.0012x + 0.1707 R 2 = 0.0056 Konsentrasi 15 ml/l BK 10 HST BK 20 HST BK 30 HST BK 40 HST Poly. (BK 40 HST) Linear (BK 10 HST) Linear (BK 20 HST) Linear (BK 30 HST) Gambar 8. Grafik hubungan antara konsentrasi EM4 dengan berat brangkasan kering Pada perlakuan konsentrasi EM-4, hasil dari regresi (Lampiran 5) menunjukan pengaruh yang tidak nyata terhadap peningkatan berat brangkasan kering. Gambar 8 menunjukkan kurva hubungan antara berat brangkasan kering dengan konsentrasi EM-4 dimana pemberian berbagai konsentrasi EM-4 mempunyai hubungan kuva berbentuk linier (umur 10 HST, 20 HST, dan 30 HST) dan berbentuk kurva kuadratik (umur 40 HST). Besarnya garis penduganya adalah y = -0,0012x + 0,1707 dengan R 2 sebesar 0,0056 (10 HST), y = -0,0141x + 0,6011 dengan R 2 sebesar 0,016 (20 HST), y = -0,1002x + 2,6314 dengan R 2 sebesar 0,0259 (30 HST), dan y = -0,2953x 2 + 0,7051x + 7,4095 dengan R 2 sebesar 0,0294 (40 HST). Hasil regresi pada umur 10, 20, dan 30 HST menunjukan hubungan kurva linier antara konsentrasi EM-4 dengan berat brangkasan kering dimana cenderung terjadi penurunan berat brangkasan segar seiring dengan meningkatnya konsentrasi EM-4. Hal ini diduga karena pada perlakuan 0 ml/l (tanpa pemberian EM-4) di tanah tersebut sudah tersedia unsur-unsur yang
43 dibutuhkan oleh tanaman untuk pertumbuhan dan perkembangannya. Sedangkan hasil regresi pada umur 40 HST menunjukan hubungan kurva kuadratik antara konsentrasi EM-4 dengan berat brangkasan kering dimana terjadi peningkatan berat brangkasan kering seiring dengan meningkatnya konsentrasi EM-4, dapat terlihat titik optimum garis penduga (40 HST) pada konsentrasi 5 ml/l sedangkan pada konsentrasi EM-4 15 ml/l justru cenderung mengalami penurunan berat brangkasan segar. Hal ini diduga karena pemberian EM-4 pada konsentrasi 5 ml/l dapat mencukupi ketersediaan unsur hara yang diperlukan oleh kacang tunggak tersebut untuk fotosintesis sehingga dapat berjalan dengan lancar dimana hasil fotosintesis tersebut digunakan untuk pertumbuhan tanaman dan yang lainnya digunakan sebagai cadangan energi serta pada konsentrasi 5 ml/l dapat berperan dalam menguraikan bahanbahan organik yang telah tersedia di dalam tanah sehingga dapat menghasilkan unsur hara bagi tanaman. Peningkatan dalam pertumbuhan tanaman umumnya ditunjukkan dengan adanya peningkatan berat kering tanaman. Dwijoseputro (1993), menyatakan bahwa berat kering brangkasan dapat ditunjukkan dengan bertambahnya ukuran dan berat kering tanaman yang mencerminkan hasil dalam proses fotosintesis dan dalam menyerap unsur hara dan air dari dalam tanah pada fase vegetatif. Semakin tinggi berat kering brangkasan menunjukkan bahwa proses fotosintesis berjalan dengan baik. Dalam proses fotosintesis yang berjalan lancar, karbohidrat yang terbentuk banyak sehingga berpengaruh pada berat kering brangkasan. Menurut Rahayu et al., (2006), bahwa pertumbuhan vegetatif tanaman akan berpengaruh terhadap bahan kering total tanaman yang terbentuk. Selanjutnya menurut Prawiranata et al (1981), mengatakan bahwa berat kering yang terbentuk mencerminkan banyaknya asimilat karena bahan kering tergantung dari laju fotosintesis. Menurut Harjadi (1993), mengatakan bahwa kandungan unsur dalam tanaman yang tertinggi adalah air (H 2 O) yaitu mencapai 80-86%. Jadi berat kering pada tanaman ditentukan oleh ukuran sel dalam tanaman, karena pengukurannya setelah tanaman melalui proses pengeringan. Berat kering dari suatu tanaman identik dengan suatu pertumbuhan dan perkembangan dari
44 tanaman tersebut yang menyangkut perkembangan bagian-bagian tanaman yang disebabkan oleh bertambahnya ukuran dan jumlah sel. Semakin baik pertumbuhan tanaman, pertambahan ukuran dan jumlah sel akan semakin banyak.