PENGARUH DEFISIT EVAPOTRANSPIRASI PADA FASE

PEMBUNGAAN TERHADAP HASIL DAN PRODUKTIVITAS AIR

TANAMAN KEDELAI (Glycine max [L] Merr)

(Skripsi)

Oleh

DIANA WICAKSANI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

BANDAR LAMPUNG

2018

ABSTRAK

PENGARUH DEFISIT EVAPOTRANSPIRASI PADA FASE

PEMBUNGAAN TERHADAP HASIL DAN PRODUKTIVITAS AIR

TANAMAN KEDELAI (Glycine max [L] Merr)

Oleh

DIANA WICAKSANI

Kedelai merupakan salah satu tanaman pangan yang sangat dibutuhkan sebagai

bahan pangan pemenuh protein nabati. Produksi kedelai belum mampu

mencukupi kebutuhan nasional, menurut BPS (2015) Indonesia masih mengimpor

kedelai sebanyak 1.964.081 ton kedelai. Salah satu upaya untuk meningkatkan

hasil kedelai adalah dengan perluasan areal tanam. Upaya tersebut perlu

diimbangi dengan penyediaan air untuk memenuhi kebutuhan air tanaman.

Kekurangan air pada fase pembungaan sangat berpengaruh terhadap hasil tanaman

kedelai. Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui pengaruh

tersebut diatas.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh defisit evapotranspirasi (ET)

terhadap hasil dan produktivitas air tanaman kedelai. Penelitian ini dilaksanakan

di dalam rumah plastik, Laboratorium Lapang Terpadu, Fakultas Pertanian,

Universitas Lampung pada bulan Oktober sampai bulan Januari 2018.

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan empat

ulangan. Perlakuan terdiri dari perlakuan defisit (DE), DE1 (1,0 x ETc), DE2 (0,8 x

ETc), DE3 (0,6 x ETc), DE4(0,4 x ETc), dan DE5 (0,2 x ETc). Hasil Penelitian

menunjukkan bahwa perlakuan defisit evapotranspirasi (ETc) pada fase

pembungaan berpengaruh terhadap hasil dan produkstivitas air tanaman kedelai.

Hasil produksi tertinggi dicapai oleh perlakuan DE3 (0,6 x ETc) dengan rata-rata

produksi sebesar 11,77 gram. Produktivitas air paling tinggi yaitu perlakuan DE3

(0,6 x ETc) yaitu 0,41 (gr/L).

Kata Kunci: defisit evapotranspirasi, fase pembungaan, produktivitas air, kedelai

ABSTRACT

THE EFFECT OF EVAPOTRANSPIRATION DEFICIT AT

FLOWERINGSTAGES TO THE YIELD AND WATER

PRODUCTIVITY OF SOYBEAN(Glycine max [L] Merr.)

By

DIANA WICAKSANI

Soybean is one of the food crops that needed as vegetable protein food. Soybean

production has not been able to meet national needs, so according to BPS (2015),

Indonesia still imports 1.964.081 tons of soybeans. One of the effort to increase

production is by expanded the planting area. These efforts need to be balanced

with provision of water. Lack of water in flowering phase is very influential to

soybean. Therefore, this research was conducted to investigated the effect mention

above.

The objective of this research was to determine the effect of evapotranspiration

deficit on the flowering phase toward yield and water productivity of soybean

(Glycine max [L] Merr.). This research was conducted in the plastichouse at

integrated laboratory of Agriculture Faculty, Lampung University on October

2017 to January, 2018.

This research was conducted using a Completely Randomized Design with four

replication. The treatments consists of deficit (DE), DE1 (1,0 x ETc), DE2 (0,8 x

ETc), DE3 (0,6 x ETc), DE4(0,4 x ETc), and DE5 (0,2 x ETc). The result showed

that evapotranspiration deficit (ETc) in flowering phase affected yield and water

productivity. The highest yield was achieved by the treatment of DE3 (0,6 x ETc)

with an average of production was 11,77 grams. The highest water productivity

was achived by the treatment DE3 (0,6 x ETc) with an average of water

productivity was 0,41 (g/L).

Keywords: deficit evapotranspiration, flowering phase, water productivity,

soybean.

PENGARUH DEFISIT EVAPOTRANSPIRASI PADA FASE

PEMBUNGAANTERHADAP HASIL DAN PRODUKTIVITAS AIR

TANAMAN KEDELAI

(Glycinemax [L] Merr.)

Oleh

Diana Wicaksani

Skripsi

Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Mencapai Gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada

Jurusan Teknik Pertanian

Fakultas Pertanian Universitas Lampung

JURUSAN TEKNIK PERTANIAN

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS LAMPUNG

2018

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Desa Karyamukti, Kecamatan

Sekampung, Kabupaten Lampung Timur, pada tanggal

9 Agustus 1996 dari pasangan Bapak Suharnanto dan Ibu

Ninik Suparti. Anak pertama dari 4 bersaudara.

Riwayat pendidikan penulis adalah Taman Kanak-Kanak LKMD Karyamukti

pada tahun 2001-2002, SD N 2 Koba pada tahun 2002-2008, SMP Stania Koba

pada tahun 2008-2011, SMA N 4 Metro pada tahun 2011-2014, dan terdaftar

menjadi mahasiswa S1 Jurusan Teknik Pertanian Universitas Lampung pada

tahun 2014. Selama menjadi mahasiswa penulis aktif dalam berbagai unit

kegiatan mahasiswa diantaranya :

1. Anggota Keluarga Muda (KAMU) UKM F Forum Studi Islam (Fosi)

Fakultas Pertanian 2014.

2. Panitia Khusus (Pansus) Pemira Universitas Periode 2014/2015

3. Anggota Bidang Akademik Fosi FP Periode 2016.

4. Anggota Bidang Studi Syiar Islam (SSI) Periode 2017.

5. Bendahara Bidang Pengembangan Sumber Daya Manusia (PSDM)

Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian (PERMATEP) Fakultas Pertanian

Universitas Lampung Periode 2015/2016.

6. Wakil Ketua Umum Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian

(PERMATEP) Periode 2016/2017.

7. Dewan Pembina Persatuan Mahasiswa Teknik Pertanian (PERMATEP)

Periode 2017/2018.

8. Sekretaris Bidang Kajian Isu dan Strategi (Kastrat) BPK IMMPERTI

Universitas Lampung Periode 2016-2017.

9. Sekretaris Komisi III (Keuangan) DPM U KBM Universitas Lampung

Periode 2017.

10. Anggota Komisi III (Keuangan) DPM U KBM Universitas Lampung

Periode 2018.

Pada tahun 2017 penulis melaksanakan Kuliah Kerja Nyata (KKN) Tematik di

Desa Gaya Baru III Kecamatan Seputih Surabaya Kabupaten Lampung Tengah.

Kegiatan KKN merupakan pengaplikasian ilmu dan belajar bersosialisasi dengan

masyarakat. Penulis melakukan Praktik Umum (PU) di PT. Momenta Agrikultura

Amazing Farm Lembang Bandung Barat. Pada Praktik Umum, penulis membuat

Laporan yang berjudul “Mempelajari Budidaya Tumpang Sari Kale Hijau dan

Selada Keriting Secara Hidroponik Dengan Sistem NFT(Nutrient Film Technique)

Di PT Momenta Agrikultura Amazing farm Lembang Bandung Barat”. Pada tahun

2018, penulis menyelesaikan studi dan mendapat gelar Sarjana Teknologi

Pertanian (S.T.P.) S1 Jurusan Teknik Pertanian Universitas Lampung dengan

menghasilkan skripsi yang berjudul “Pengaruh Defisit Evapotranspirasi pada Fase

Pembungaan terhadap Hasil dan Produktivitas Air Tanaman Kedelai (Glycine max

[L] Merr).

Kepada Mereka yang Tidak Pernah Lelah Berjuang

Kepada Mereka yang Tak Mampu Dihitung Kebaikannya

Kepada Mereka yang Tak Pernah Berhenti mendo’akan

Kebaikan untuk Putrinya

Ku Persembahkan Karya Kecilku Kepada Pahlawan

Sekaligus Guru Kehidupanku, Bapak Suhar dan Mamak

Nani, Terimakasih Telah Menjadi Bapak dan Mamak

Terbaik, Aku Bangga Terlahir dari Keluarga ini.

Serta

Almamater Tercinta

Keluargaku Sekelik TEP Angkatan 2014

“Manusia Terbaik adalah Manusia Yang Bermanfaat Bagi

Kaumnya, Menyeru pada Kebaikan dan Mencegah

Kemungkaran”

Iman tanpa Ilmu, Bagaikan Lentera Berada di Tangan Bayi.

Namun Ilmu tanpa Iman, Bagaikan Lentera di Tangan

Pencuri (Buya Hamka)

Saat beban berat melingkupi, tanggungjawab terasa semakin

menumpuk, bahkan dirasa tidak sanggup untuk melangkah,

jangan pernah menyerah. Sesungguhnya pertolongan Allah

sangat dekat. Sesungguhnya Bersama Kesulitan ada

Kemudahan [Q.S AL Insyirah : 6]

Ketahuilah semakin larut malam, semakin sunyi, semakin

gelap nan pekat, itu pertanda bahwa fajar akan segera

menyingsing. Seperti itulah seharusnya, kita hanya perlu

melebihkan sabar, sedikit lagi. Percayalah segera kan kita

temui cahaya.

SANWACANA

Puji syukur kehadirat Allah SWT, Rabb semesta alam, Yang Maha Pengasih dan

Maha Penyayang pada setiap hamba. Dzat yang Mahamulia atas nikmat iman,

nikmat islam, nikmat sehat,nikmat sempat yang masih kita rasakan hingga saat

ini. Dzat yang Maha Pemberi kepada siapa pun mereka yang dikehendaki,

beriman atau tidak, taat atau durhaka, begitulah Allah yang Mahakaya dan Maha

Bijaksana. Shalawat beriring salam semoga selalu tercurahkan pada murobbi

terbaik sepanjang masa Nabi Muhammad SAW, dengan cinta kasihnya,

kemuliaan akhlak, dan kesempurnaan akidah yang mampu menghantarkan kita

dari zaman jahiliyah pada zaman terang benderang ini. Semoga kita adalah para

ummat yang akan mendapat syafa’atnya di Yaumil Akhir nanti. Aamiin

Skripsi adalah kumpulan tulisan ilmiah yang tidak mudah diselesaikan tetapi pasti

bisa terselesaikan. Tahap akhir dari masa pendidikan yang kelak ditentukan

sebagai syarat menjadi seorang Sarjana. Skripsi juga merupakan proses panjang

dari sebuah penelitian, dimana di dalamnya terangkai indah perjuangan dan

pengorbanan. Penulis dalam memenuhi syarat sebagai sarjana melakukan

penelitian yang berjudul “Pengaruh Defisit Evapotranspirasi pada Fase

Pembungaan Terhadap Hasil dan Produktivitas Air Tanaman Kedelai

ii

[Glycinemax [L] Merr.]. Penelitian ini berlangsung cukup lama yaitu sekitar tiga

bulan lebih, dari persiapan hingga tanaman siap dan panen. Setelah melewati

berbagai macam suka dan duka,penelitian ini dapat terselesaikan.

Keberhasilan ini tak luput dari bantuan berbagai pihak yang sukarela membantu

dan mendampingi dalam penyelesaian penelitian ini. Oleh karena itu, penulis

ingin menyampaikan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu

hingga terselesaikan penelitian ini, yaitu :

1. Bapak Prof. Dr. Ir. Irwan Sukri Banuwa, M.Si., sebagai Dekan Fakultas

Pertanian Universitas Lampung yang telah membantu dalam administrasi

skripsi ini.

2. Bapak Prof. Dr. Ir. R.A. Bustomi Rosadi, M.S. selaku Dosen Pembimbing

Akademik sekaligus Dosen Pembimbing I yang telah memberi bimbingan

dan saran sehingga terselesaikannya skripsi ini.

3. Bapak Dr.Ir. Sugeng Triyono, M.Sc. selaku Dosen Pembimbing II yang

telah membimbing dan membantu sehingga terselesaikannya skripsi ini.

4. Bapak Dr. Muhammad Amin, M.Si. selaku Dosen Penguju yang telah

memberikan saran dan solusi sehingga terselesaikannya skripsi ini.

5. Bapak Dr. Ir. Agus Haryanto, M.P., selaku Ketua Jurusan Teknik

Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung yang telah membantu

administrasi penyelesaian skripsi ini.

6. Bapak Suharnanto dan Ibu Ninik Suparti, kedua orang tuaku terbaik

sepanjang masa, yang selalu mendukung dalam setiap langkah yang

diambil.

iii

7. Adik-adik ku yang shalihah dan Shalih, penyemangat dan penyejuk mata,

Mutiara Restianti, Maybina Khairanisya, Maulibari Tirta Kencana, dan

Alif Ramadhani.

8. Sahabat terbaik, ter-shalihah, teman yang membantu dalam kebaikan dan

kebermanfaatan Syarifah Aini.

9. Para Mujahid Kedelai, Cewe Hitz, Kosan Cantik, Permatep 2016/2017,

DPM U KBM Unila, Fosi FP.

Bandar Lampung, September 2018

Penulis

Diana Wicaksani

DAFTAR ISI

Halaman

DAFTAR ISI ............................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ....................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR .................................................................................. ix

I. PENDAHULUAN .................................................................................. 1

1.1 Latar Belakang ................................................................................. 1

1.2 Tujuan Penelitian .............................................................................. 3

1.3 Manfaat Penelitian ............................................................................ 3

1.4 Hipotesis Penelitian .......................................................................... 4

II. TINJAUAN PUSTAKA ......................................................................... 5

2.1 Klasifikasi Botani Tanaman Kedelai ................................................ 5

2.2 Morfologi Tanaman Kedelai ............................................................ 6

2.3 Syarat Tumbuh Kedelai .................................................................... 7

2.4 Stadia Pertumbuhan Kedelai ............................................................ 8

2.5 Varietas Kedelai ............................................................................... 11

2.6 Kebutuhan Air Tanaman .................................................................. 11

v

2.7 Konsep Defisit Irigasi ....................................................................... 14

2.8 Pengukuran Evapotranspirasi ........................................................... 15

2.9 Efisiensi Penggunaan Air dan Produktivitas Air Kedelai ................ 15

2.10 Pengaruh Kekurangan Air .............................................................. 17

2.11 Periode Kritik Tanaman Kedelai .................................................... 17

2.12 Tanggapan Kedelai Terhadap Kekeringan ..................................... 18

2.13 Waktu Pemberian Air Irigasi .......................................................... 19

2. 14 Konsep Air Tanah Tersedia ........................................................... 20

2.15 Cekaman Air pada Tanaman .......................................................... 21

2.16 Prinsip Irigasi Defisit...................................................................... 23

2.17 Hasil Tanaman dan Ketersediaan Air ............................................. 23

III. METODOLOGI PENELITIAN ............................................................ 24

3.1 Tempat dan Waktu ........................................................................... 24

3.2 Alat dan Bahan ................................................................................. 24

3.3 Metode Penelitian ............................................................................. 25

3.4 Tata Letak Penelitian ........................................................................ 27

3.5 Langkah-langkah Penelitian ............................................................. 28

3.5.1 Persiapan Media Tanam ......................................................... 29

3.5.2 Penanaman ........................................................................ 30

3.5.3 Pemberian Air Irigasi ............................................................. 30

3.5.4 Pemeliharaan ........................................................................ 31

3.5.5 Pemanenan ........................................................................ 32

3.5.6 Pengamatan dan Pengukuran ................................................. 32

3.5.7 Analisis Data ........................................................................ 33

vi

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ............................................................ 34

4.1 Analisis Sifat Fisik Tanah ................................................................ 34

4.2 Jumlah Daun ..................................................................................... 35

4.3 Tinggi Tanaman ............................................................................... 38

4.4 Jumlah Bunga ................................................................................... 41

4.5 Jumlah Polong .................................................................................. 43

4.6 Bobot Brangkasan ............................................................................ 47

4.7 Produksi ............................................................................................ 50

4.8 Produktivitas Air Tanaman Kedelai ................................................. 52

4.9 Koefisien Tanaman (Kc) Kedelai ..................................................... 54

4.10 Kadar Air Tanah ............................................................................. 55

4.11Tanggapan Hasil Terhadap Air ....................................................... 58

V. KESIMPULAN DAN SARAN .............................................................. 60

5.1 Kesimpulan ....................................................................................... 60

5.2 Saran ................................................................................................. 60

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................. 61

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

Teks

1. Penandaan stadia pertumbuhan vegetatif kedelai ................................... 9

2. Penandaan stadia pertumbuhan reproduktif kedelai ............................... 9

3. Kebutuhan air tanaman kedelai umur sedang. ........................................ 14

4. Perlakuan pemberian air irigasi ............................................................... 26

5. Analisis Sifat Fisika Tanah ..................................................................... 30

6. Jumlah daun (helai) minggu keenam ...................................................... 36

7.Tinggi tanaman (cm) minggu ketujuh ...................................................... 38

9. Jumlah bunga minggu keenam dan ketujuh ............................................ 41

8. Jumlah bunga minggu kedelapan ............................................................ 41

10. Jumlah polong minggu keenam dan ketujuh ........................................ 43

11. Jumlah polong minggu ke-8 sampai dengan minggu ke-10.................. 44

12. Bobot brangkasan basah (gr) ................................................................. 48

13. Bobot brangkasan kering (gr)................................................................ 48

14. Produksi (g) tanaman kedelai ................................................................ 51

15. Produktivitas air tanaman (gr/l) ............................................................ 52

16. Hasil, kebutuhan air, dan produktivitas air tanaman (gr/l).................... 53

17. Nilai Kc Tanaman Kedelai Mingguan .................................................. 54

18. Tanggapan Hasil Terhadap Air ............................................................. 59

viii

19. Penimbangan Minggu I sampai dengan minggu VI ............................. 91

20. Penimbangan Minggu VII sampai dengan Minggu XII ........................ 91

21. Kadar Air Tanah Minggu I sampai dengan Minggu 6 .......................... 91

22. Kadar Air Tanah Minggu VII sampai dengan Minggu XII .................. 91

23. Data pemberian air mingguan ............................................................... 92

24. Data rata-rata kebutuhan air mingguan (ml) ......................................... 92

25. Data rata-rata evapotranspirasi mingguan (mm) ................................... 93

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

Teks

1. Stadia Pertumbuhan Tanaman Kedelai ................................................... 10

2. Tata Letak Percobaan .............................................................................. 27

3. Diagram Alir Penelitian .......................................................................... 28

4. Jumlah Daun ........................................................................................... 38

5.Tinggi (cm) tanaman minggu ketujuh ...................................................... 40

6. Jumlah bunga tanaman kedelai ............................................................... 42

7. Jumlah polong selama periode tumbuh. .................................................. 46

8. Bobot brangkasan basah dan brangkasan kering (g) ............................... 50

9. Bobot biji kedelai (gram/pot) .................................................................. 52

10. Nilai Kc selama periode tumbuh ........................................................... 55

11. Kadar air tanah tersedia perlakuan DE1 ................................................ 56

12. Kadar air tanah tersedia perlakuan DE2 ................................................ 56

13. Kadar air tanah harian (%) perlakuan DE3 ............................................ 57

14. Kadar air tanah harian perlakuan DE4 ................................................... 57

15. Kadar air tanah harian perlakuan DE5 ................................................... 58

16. Greenhouse (rumah plastik) untuk penelitian ....................................... 94

17. Tanaman Kedelai 4 HST (Minggu Pertama) ........................................ 94

18. Perawatan Tanaman Kedelai ................................................................. 95

x

19. Penjarangan Tanaman Kedelai ( Minggu Pertama) .............................. 95

20. Pengamatan Jumlah Daun ..................................................................... 96

21. Bunga Tanaman Kedelai (Lingkaran Merah) ....................................... 96

22. Polong Tanaman Kedelai ...................................................................... 97

23. Perlakuan DE1 ....................................................................................... 97

24. Perlakuan DE2 ....................................................................................... 98

25. Perlakuan DE3 ....................................................................................... 98

26. Perlakuan DE4 ....................................................................................... 99

27. Perlakuan DE5 ....................................................................................... 99

28. Tanaman Kedelai siap panen ................................................................ 100

29. Oven hasil panen ................................................................................... 100

30. Polong Kedelai ...................................................................................... 101

31. Biji Kedelai ........................................................................................... 101

32. Penimbangan hasil kedelai .................................................................... 102

33. Hasil panen kedelai ............................................................................... 102

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kedelai merupakan tanaman pangan yang sangat dibutuhkan sebagai bahan

pangan pemenuh protein nabati. Sebagian besar konsumsi kedelai masyarakat

Indonesia, yakni dikonsumsi langsung dan tidak langsung. Olahan biji kedelai

dapat dibuat menjadi berbagai bentuk seperti tempe, tahu, bermacam-macam saus

penyedap, susu kedelai, tepung kedelai, dan minyak. Kebutuhan akan kedelai

terus meningkat setiap tahunnya. Berdasarkan data ekspor-impor kedelai, pada

tahun 2015 Indonesia masih mengimpor kedelai sebanyak 1.964.081 ton dan

kemampuan mengekspor hanya 41.304 ton, produksi yang dihasilkan belum

mencukupi kebutuhan kedelai nasional (BPS, 2015).

Menurut Direktorat Jenderal Tanaman Pangan(2017)dalam mewujudkan

ketahanan pangan dengan sasaran utama yaitu mewujudkan pencapaian

swasembada kedelai dan tercapainya sasaran produksi aneka kacang dan umbi,

mewujudkan peningkatan diversifikasi pangan, mewujudkan peningkatan nilai

tambah, daya saing, dan ekspor, serta mewujudkan peningkatan kesejahteraan

petani. Dalam mewujudkan sasaran tersebut, pemerintah membuat berbagai

macam strategi melalui peningkatan produktivitas, perluasan areal tanam,

2

pengamanan produksi, dan peningkatan manajemen. Kebijakan Kementerian

Pertanian dalam pemenuhan kebutuhan komoditas kacang dan umbi khususnya

kedelai dalam negeri adalah dengan melakukan percepatan peningkatan produksi

sebagai upaya pencapaian swasembada kedelai paling lambat tahun 2020.

Sasaran strategis untuk mewujudkan pencapaian produksi secara berkelanjutan

dalam rangka penyediaan kebutuhan pangan nasional, terutama komoditas

kedelai, maka pemerintah merencanakan luas tanam 768.226 Ha, luas panen

729.814 Ha, produktivitas 16,44 (Ku/Ha), untuk mencapai produksi sebanyak

1.200.000 ton (Direktorat Jenderal Tanaman Pangan, 2017)

Perluasan areal tanam kedelai akan meningkatkan kebutuhan air. Pada

pertumbuhan kedelai kebutuhan air terus meningkat. Tanaman kedelai sensitif

terhadap cekaman air terutama pada waktu pembungaan dan awal pengisian

polong. Kedelai yang ditanam pada tanah podzolik merah kuning atau ultisol

mengalami stres pada kondisi defisit air tersedia 20-40% dan produktivitasnya 2,3

kali lebih banyak dari tanah latosol (Rosadi dkk, 2007).

Kebutuhan air tanaman kedelai sama dengan evapotranspirasi tanaman kedelai.

Oleh karena itu, apabila evapotranspirasi tanaman kedelai menurun dan terjadi

kekurangan air pada fase pembungaan akanmengganggu pertumbuhan tanaman

dan mengakibatkan penurunan hasil produksi. Berdasarkan evapotrasnspirasi

tanaman kedelai, perlu dilakukan penelitianpengaruh defisit evapotranspirasi pada

3

fase pembungaan terhadaphasil dan produktivitas air tanaman kedelai

(Glycinemax [L] Merr).

1.2 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah

1. Mengetahui pengaruh defisit evapotranspirasi pada fase pembungaan

terhadap hasil dan produktivitas air tanaman kedelai (Glycine max [L]

Merr).

2. Mengetahui perlakuan defisit evapotranspirasi yang paling optimal pada

fase pembungaan tanaman kedelai.

1.3 Manfaat Penelitian

Penelitian ini dilakukan untuk memberikan informasi ilmiah tentang defisit

evapotranspirasi pada stadia pertumbuhan tanaman kedelai yang memiliki

pengaruh terhadap hasil kedelai dan penggunaan air tanaman. Manfaat bagi

petanidapat diaplikasikan sebagai informasi mengenai produktivitas air tanaman

sesuai dengan kebutuhan air tanaman kedelai. Serta sebagai referensi pemberian

air irigasi dalam upaya peningkatan produksi tanaman kedelai.

4

1.4 Hipotesis Penelitian

Hipotesis dari penelitian ini adalah

1. Defisit evapotranspirasi pada fase pembungaan berpengaruh terhadap hasil

dan produktivitas air tanaman kedelai (Glycine max [L] Merr).

2. Terdapat satu perlakuan defisit evapotranspirasi yang optimal pada fase

pembungaan tanaman kedelai (Glycine max [L] Merr).

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Klasifikasi Botani Tanaman Kedelai

Kedelai dikenal dengan beberapa nama botani, yaitu Glycine soja dan Soja max.

Pada tahun 1948 telah disepakati bahwa nama botani kedelai yang dapat diterima

dalam istilah ilmiah, yaitu Glycine max [L] Merril.Glycine max merupakan

tanaman musiman semusim, warna bunga putih atau ungu, dan memiliki ragam

bentuk dan ukuran untuk karakter daun dan biji.

Klasifikasi tanaman kedelai sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Kelas : Dicotyledoneae

Ordo : Polypetales

Famili : Leguminosae

Sub- famili :Papilionoideae

Genus : Glycine

Subgenus : Soja

Spesies : max

6

Spesies paling dekat dengan kedelai budidaya (Glycine max) adalah glycine

ussuriensis. Kedelai ini merupakan tanaman semusim, batangnya menjalar keras

berwarna hitam hingga coklat tua. G. ussuriensis lebih dikenal sebagai kedelai liar

(wild soybean)(Adie dan Krisnawati, 2007).

2.2 Morfologi Tanaman Kedelai

Tanaman kedelai umumnya tumbuh tegak, berbentuk semak, dan merupakan

tanaman semusim. Morfologi tanaman kedelai didukung oleh komponen

utamanya yaitu, akar, daun, batang, polong, dan biji sehingga pertumbuhannya

dapat optimal.

1. Akar

Akar kedelai mulai muncul dari belahan kulit biji yang muncul di sekitar misofil.

Calon akar tersebut kemudian dengan cepat ke dalam tanah, sedangkan kotiledon

yang terdiri dari dua keping akan terangkat ke permukaan tanah akibat

pertumbuhan yang cepat dari hipokotil. Perakaran tanaman kedelai mempunyai

kemampuan membentuk bintil akar yang merupakan kolono dari bakteri

Rhizobium japanicum(Islami dan Utomo, 1995)

2. Daun

Daun kedelai terbagi menjadi empat tipe, yaitu : (1) kotiledon atau daun biji, (2)

dua helai daun primer sederhana, (3) daun bertiga, dan (4) profila. Daun primer

berbentuk oval, tipe daun yang lain terbentuk pada batang utama, dan pada cabang

lateral terdapat daun trifoliat yang secara bergantian dalam susunan yang berbeda.

Setiap daun primer dan daun bertiga mempunyai pulvinus yang cukup besar pada

7

titik perlekatan tangkai dan batang, yang berhubungan dengan pergerakan daun

dan posisi daun oleh perubahan tekanan osmotik di berbagai bagian pulvinus.

3. Batang

Batang tanaman kedelai berasal dari poros embrio yang terdapat pada biji masak.

Hipokotil merupakan bagian terpenting pada poros embrio, yang berbatasan

dengan bagian ujung bawah permulaan akar yang menyusun bagian kecil dari

poros bakal akar hipokotil

4. Biji

Biji merupakan komponen morfologi kedelai yang bernilai ekonomis. Bentuk biji

kedelai beragam dari lonjong hingga bulat, dan sebagian besar kedelai yang

berada di Indonesia berkriteria lonjong. Pengelompokkan ukuran biji kedelai

berbeda antarnegara, di Indonesia kedelai dikelompokkan berukuran besar ( berat

> 14 gram/ 100 biji), sedang (10-14g/100 biji) dan kecil (<10g/100 biji).

Sementara di Amerika dan Jepang biji kedelai berukuran besar memiliki berat

30g/100 biji (Adie dan Krisnawati, 2007).

2.3 Syarat Tumbuh Kedelai

Tanaman kedelai merupakan tanaman daeraah subtropis yang dapat beradaptasi

dengan baik di daerah tropis. Kedelai tumbuh dengan baik dengan kelembaban

rata-rata 65 %. Untuk memperoleh pertumbuhan yang optimal, sebaiknya kedelai

ditanam pada bulan-bulan agak kering, tetapi air tanah masih cukup tersedia. Air

diperlukan sejak awal pertumbuhan sampai pada periode pengisian polong

(Direktorat Jenderal Tanaman Pangan Kementerian Pertanian, 2013).

8

Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, jika drainase dan aerasi

tanah cukup baik. Kadar pH tanah yang cocok untuk kedelai adalah 5,8-7,0 tetapi

pada pH 4,5 pun kedelai masih dapat menghasilkan produksi. Pemberian kapur 1-

2,5 ton/ha pada tanah dengan pH dibawah 5,5 pada umumnya dapat meningkatkan

hasil. Untuk memperbesar peluang keberhasilan, di daerah-daerah yang belum

pernah ditanam kedelai perlu diinokulasi dengan bakteri Rhizobium terlebih

dahulu (Direktorat Jenderal Tanaman Pangan Kementerian Pertanian, 2013).

2.4 Stadia Pertumbuhan Kedelai

Stadia pertumbuhan tanaman kedelai terdiri dari stadia vegetatif dan generatif,

stadia vegetatif dihitung sejak tanaman mulai muncul ke permukaan tanah sampai

saat mulai berbunga (lihat Tabel 1). Perkecambahan dicirikan dengan adanya

kotiledon, sedangkan penandaan stadia pertumbuhan vegetatif dihitung dari

jumlah buku yang berbentuk pada batang utama. Stadia pertumbuhan reproduktif

(generatif) dihitung sejak tanaman kedelai mulai berbunga sampai pembentukan

polong, pembentukan biji, dan pemasakan biji Terdapat empat tingkatan stadia

selama pertumbuhan vegetatif yang dikelompokkan pada V1, V2, V3 dan Vn.

Sementara itu pada pertumbuhan reproduktif terdapat 8 tingkatan stadia yang

dikelompokkan pada R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7, dan R8( lihat Tabel 2.) (Irwan,

2006).

9

Tabel 1. Penandaan stadia pertumbuhan vegetatif kedelai

Singkatan Stadia Stadia Ciri-ciri

VE Stadia pemunculan Kotiledon muncul ke permukaan tanah

VC Stadia kotiledon Daun unfoliolat berkembang, tepi

daun tidak menyentuh tanah

V1 Stadia buku pertama Daun terbuka penuh pada buku

Unfoliolat

V2 Stadia buku kedua Daun trifoliolat terbuka penuh pada

buku kedua di atas buku unfoliolat

V3 Stadia buku ketiga Pada buku ketiga batang utama

terdapat daun yang terbuka penuh

Vn Stadia buku ke-n Pada buku ke-n, batang utama telah

terdapat daun yang terbuka.

Sumber: Suprapto, 2001 dalam Irwan 2006

Tabel 2. Penandaan stadia pertumbuhan reproduktif kedelai

SingkatanStadia TingkatanStadia Keterangan

R1 Mulai berbunga Munculnya bunga pertama pada buku

maupun pada batang utama R2 Berbunga penuh Bunga terbuka penuh pada satu atau dua

buku paling atas pada batang utama

dengan daun yang telah terbuka penuh

R3 Mulai berpolong Polong telah terbentuk dengan panjang

0,5 cm pada salah satu buku batang utama

R4 Berpolong penuh Polong telah mempunyai panjang 2 cm

pada salah satu buku teratas pada batang

utama R5 Mulai pembentukan

Biji

Ukuran biji dalam polong mencapai 3mm

pada salah satu buku batang utama

R6 Biji penuh Setiap polong pada batang utama telah

berisi biji satu atau dua R7 Mulai masak Salah satu warna polong pada batang

utama telah berubah menjadi cokelat

kekuningan atau warna masak R8 Masak penuh 95% jumlah polong telah mencapai

warna polong masak

Sumber:Nordby ( 2004)

10

Pada Gambar 1dapat dilihat pertumbuhan vegetatif dan pertumbuhan reproduktif

tanaman kedelai (Norby, 2004)

Gambar 1. Stadia Pertumbuhan Tanaman Kedelai

VE : Stadium kecambah awal R1 : Stadium reproduktif awal

VC : Stadium kecambah akhir R2 : Stadium reproduktif

V1 : Stadium vegetatif 1 R5 : Stadium pembentukan polong

V2 : Stadium vegetatif 2 R8 : Senensens.

V3 : Stadium vegetatif 3

11

2.5 Varietas Kedelai

Kedelai terdiri dari berbagai macam varietas yang tersebar di seluruh Indonesia.

Varietas unggul kedelai yang sering digunakan petani adalah Anjosmoro (32,1 %

petani pengguna luas area 190.567 ha), Wilis (17,9% petani pengguna, luas area

78.567 ha), dan Grobongan (11,2 % petani pengguna, 71.567 ha). Varietas

tersebut disukai petani karena memiliki umur berbunga 35-40 HST, Umur panen

70-75 HST, percabangan banyak, hasil mudah dijual, warna kulit biji kuning

bentuk biji bulat, dan ukuran biji besar (Krisdiana,2008).

Potensi hasil biji di lapangan masih dipengaruhi oleh interaksi antara faktor

genetik varietas dengan pengelolaan kondisi lingkungan tumbuh. Varietas unggul

kedelai mempunyai beberapa kelebihan dibandingkan varietas lokal. Kriteria

varietas unggul yaitu, berproduksi tinggi, berumur genjah, tahan (resistensi)

terhadap penyakit yang berbahaya misalnya karat daun atau virus dan mempunyai

daya adaptasi luas terhadap berbagai keadaan lingkungan tumbuh. Misal varietas

Wilis dan Dempo dapat tumbuh di tanah yang asam (Rukmana dan Yuniarsih,

1996)

2.6 Kebutuhan Air Tanaman

Kebutuhan air bagi tanaman sebagian besar adalah untuk evapotranspirasi (ETc)

yaitu > 99% dan 1% untuk kebutuhan metabolisme lainnya. Evapotranspirasi

merupakan jumlah air yang dibutuhkan oleh tanaman yaitu antara evaporasi dan

12

transpirasi, dimana proses keduanya sulit untuk dipisahkan satu dengan yang

lainnya. Evaporasi merupakan proses kehilangan air dalam bentuk uap dari

permukaan air, tetapi dalam bidang pertanian evaporasi lebih tepat diartikan

sebagai kehilangan air dari permukaan tanah, sedangkan transpirasi merupakan

penguapan air dari permukaan tanaman. Evaporasi dipengaruhi oleh kondisi

iklim, terutama temperatur, kelembaban, radiasi dan kecepatan angin serta

kandungan air tanah (KAT), dengan demikian akibat terjadinya evaporasi maka

jumlah air dalam tanah akan berkurang sehingga kecepatan evaporasi juga akan

berkurang, begitu pun transpirasi juga akan berkurang. Oleh karena itu,

kehilangan air lewat kedua proses ini pada umumnya sering disebut

evapotranspirasi(ETc) (Islami dan Utomo, 1995).

Jumlah evapotranspirasi selama satu periode pertumbuhan tanaman dalam kondisi

air tanah memenuhi permintaan evapotranspirasi sebagai kebutuhan air tanaman

(crop water requirement) disebut sebagai evapotranspirasi maksimum (ETm).

Kebutuhan evapotranspirasi merupakan evapotranspirasi pada kondisi air tanah

tidak menjadi faktor pembatas. Kecepatan evapotranspirasi yang ditentukan oleh

kondisi iklim disebut evapotranspirasi potensial (ETo) dan evapotranspirasi yang

terjadi pada kondisi air tanah di lapangan atau penggunaan air tanaman ( crop

water use) disebut evapotranspirasi aktual (ETa) (Islami dan Utomo, 1995).

Evapotranspirasi dari kondisi tidak standar (non standar) dihitung dari

penggunaan koefisien stres air (Ks) dan atau penyesuaian Ks untuk segala jenis

stres dan tekanan lingkungan pada evapotranspirasi tanaman. Menurut FAO

(1998) dalam Rosadi et al. (2005), Ks adalah salah satu variabel yang sangat

13

penting untuk menghitung ETcadj dan dideskripsikan sebagai efek dari cekaman

air pada evapotranspirasi tanaman, dan dapat dihitung dengan persamaan:

.....................................................(1)

Dimana : ETc adj = ETc dibawah kondisi standar atau evapotranspirasi

penyesuaian (mm/ hari)

ETo = evapotranspirasi acuan (mm/hari)

Ks = koefisien stres

Kc = koefisien tanaman

Absorbsi air tanaman akan berubah sesuai dengan berkembangnya tanaman. Pada

awal pertumbuhan karena permukaan transpirasi kecil, maka absorbsi air oleh

tanaman rendah. Absorbsi air tanaman akan meningkat dengan berkembangnya

tanaman dan akan mencapai maksimum pada saat indeks luas daun maksimum,

kemudian dengan gugurnya daun tua, maka indeks luas daun akan turun dan

diikuti dengan penurunan kebutuhan air. Untuk menghitung kebutuhan air

tanaman (ETm) harus diketahui nisbah evapotranspirasi maksimum terhadap

evapotranspirasi potensial (ETm/ETo) (Islami dan Utomo, 1995).Menurut

Doorenboss dan Kassam (1998) dalam Rosadi (2012), hasil percobaan telah

menentukan rasio perbandingan (ETm/ETo) yang disebut crop coefficients (Kc)

dan digunakan untuk menghubungkan keduanya sebagai berikut :

......................................................................(2)

Dimana : Kc = faktor tanaman (crop coefficients)

14

ETo = evapotranspirasi potensial

ETm=ETc = evapotranspirasi maksimum

Kebutuhan air kedelai varietas sedang ditentukan sejak perkecambahan sampai

pembungaan serta dugaan kebutuhan air masing-masing periode ditunjukkan pada

Tabel 3.

Tabel 3. Kebutuhan air tanaman kedelai umur sedang (85 hari) pada setiap periode

tumbuh.

Stadia tumbuh Periode Kebutuhan air

(hari) (mm/periode)≈ETb

Pertumbuhan awal 15 53-62

Vegetatif aktif 15 53-62

Pembungaan-pengisian polong 35 124-143

Kematangan biji 20 70-83

(Sumber : Fagi dan Tangkuman, 1985)

2.7 Konsep Defisit Irigasi

Defisit irigasi strategi merupakan strategi optimasi dengan penerapan irigasi

selama fase pertumbuhan tanaman yang sensitif terhadap kekeringan. Di luar

periode ini, irigasi dibatasi atau bahkan tidak dibutuhkan jika curah hujan

menyediakan pasokan air minimum. Pembatasan air hanya terbatas pada fase

fenologi yang toleran terhadap kekeringan, seringnya pada fase-fase vegetatif dan

periode pemasakan (late ripening). Karena itu pemberian irigasi total tidak

sebanding dengan kebutuhan irigasi selama siklus tanaman. Sementara, hasil yang

pasti dalam cekaman air pada tanaman dan konsekuensinya kehilangan hasil,

Defisit irigasi memaksimalkan produktifitas air yang merupakan faktor pembatas

utama ( English, 1990 dalam Rosadi, 2012).

15

Pelaksanaan irigasi defisit berbeda dengan pemberian air secara tradisional.

Pengelola perlu mengetahui tingkat penurunan transpirasi yang dibolehkan tanpa

mengurangi hasil tanaman secara nyata. Tujuan utama irigasi defisit adalah untuk

meningkatkan efisiensi penggunaan air oleh tanaman dengan memberikan

sebagian dari kebutuhan irigasi dan membiarkan tanaman mengalami cekaman

secara terencana pada satu atau beberapa periode pertumbuhan dengan pengaruh

yang sangat kecil terhadap hasil tanaman ( Kirda, 2000 dalam Rosadi, 2012)

2.8 Pengukuran Evapotranspirasi

Pengukuran evapotranspirasi dilakukan dengan berbagai cara, yang paling umum

digunakan adalah hidrologis (keseimbangan air, lisimetris), mikrometeorologis

(pengukuran masa, aerodinamis, korelasi eddy (pusat), kesetimbangan energi rasio

Bowen, pendekatan tahanan, empiris. Cara yang paling teliti adalah menggunakan

lisiemeter. Namun, dapat disesuaikan dengan ketelitian jangka pendek dan

panjang, kenyamanan serta biaya. Pemilihan cara tersebut bergantung pada

pemakainya (Pasandaran dan Taylor, 1984 dalam Islami dan Utomo, 1995).

2.9 Efisiensi Penggunaan Air dan Produktivitas Air Kedelai

Efisiensi penggunaan air adalah jumlah air yang digunakan untuk menghasilkan

tanaman (kg bahan kering/ mm air). Menurut Slatyer 1969, tanaman yang

mempunyai efisiensi yang tinggi misalnya Nanas mampu menghasilkan berat

biomassa yang sama dengan tebu, tetapi hanya menggunakan 10%-12% dari

16

jumlah air yang diperlukan tanaman tebu. Hal tersebut disebabkan stomata

tanaman nanas hampir selalu tertutup pada siang hari sehingga transpirasinya

kecil. Pada dasarnya efisiensi penggunaan air sangat dipengaruhi oleh faktor

kedalaman air yang digunakan pada setiap pemberian air irigasi. Produktivitas air

tanaman kedelai sama dengan jumlah produksi kedelai dibagi dengan jumlah

penggunaan air tanaman kedelai selama satu periode tumbuh, dimana

menghasilkan satuan (kg/ mm atau gr/l) atau sama dengan efisiensi penggunaan

air untuk satu periode tumbuh.

Menurut Michael (1978) dalam Rosadi (2015) efisiensi penggunaan air (Water

Use Efficiency) adalah efisiensi penggunaan air oleh tanaman yang dapat

dinyatakan sebagai efisiensi penggunaan air untuk tanaman (Crop Water Used

Efficiency) dan efisiensi penggunaan air di lahan (Field Water Used Efficiency).

Efisiensi penggunaan air untuk tanaman (Crop Water Used Efficiency) adalah

rasio antara hasil tanaman (Y) dengan sejumlah air yang digunakan untuk

evapotranspirasi (ET) yang dinyatakan dengan persamaan berikut :

WUE=

...............................................................(3)

Dimana : WUE = Water Used Efficiency

Y = Hasil kedelai (gram/pot)

ET = Evapotranspirasi (l)

17

2.10 Pengaruh Kekurangan Air

Penetrasi akar kedelai ke dalam tanah apabila tidak ada gangguan dapat mencapai

15-180 cm. Apabila air yang tersedia dari hujan terbatas, sebaiknya petani

menggunakan kedelai yang berumur genjah. Menurut Matson (1964) dalam Fagi

dan Tangkuman (1985) kedelai berumur genjah kurang tanggap terhadap

pengairan dibandingkan dengan yang berumur dalam. Selain itu, pengunaan

varietas yang berumur genjah akan mengurangi resiko kegagalan bila terjadi

kekeringan. Pengaruh kekurangan air pada setiap periode pertumbuhan

berpengaruh terhadap penurunan hasil, namun pengaruh yang paling besar adalah

kekurangan air pada waktu pengisian polong (Doss et al.,1942 dan Dusek et

al.,1974 dalam Fagi dan Tangkuman, 1985).

2.11 Periode Kritik Tanaman Kedelai

Kekurangan atau kelebihan air di media tumbuh kedelai akan mempengaruhi

pertumbuhan dan hasil kedelai. Periode kritik kedelai terhadap air dapat

ditentukan dengan menghadapkan tanaman pada kekeringan atau genangan sejak

awal pertumbuhan sampai pertumbuhan akhir. Kekeringan yang terjadi setelah

biji kedelai ditanam dapat menghambat perkecambahan. Hal yang sama terjadi

bila biji yang telah ditanam tergenang air, sebab genangan menghambat difusi

oksigen yang diperlukan untuk respirasi biji. Respirasi akar akan terganggu, yang

dalam jangka panjang dapat mematikan tanaman (Fagi dan Tangkuman, 1985).

18

2.12 Tanggapan Kedelai Terhadap Kekeringan

Kemampuan akar dari berbagai jenis tanaman dalam menyimpan air tanah pada

kisaran air tanah tersedia berbeda-beda. Menurut Mederski et. al. (1973) dalam

Fagi dan Tangkuman (1985) kandungan air tanah optimal bagi kedelai adalah

pada kisaran tegangan air 0,3-0,5 atm. Dalam keadaan status air tersebut, serapan

hara N, P, K, dan Ca berlangsung baik dan tanaman dapat memanfaatkan nitrogen

yang terfiksasi di bintil-bintil akar. Pertumbuhan tanaman kedelai terhambat bila

tanah lebih basah dari keadaan pada tegangan air 0,3 atm.

Tanaman mengalami kekeringan bila laju transmisi air tanah ke lapisan perakaran

tidak dapat menandingi laju evapotranspirasi. Pada kedelai, gejala ini mulai

nampak bila 60% air di lapisan perakaran telah terpakai (Mason, 1980 dalam Fagi

dan Tangkuman, 1985). Sebagai akibat dari kekeringan yang berkepanjangan,

turgiditas daun berkurang, evapotranspirasi terhambat dan fotosintesis terganggu,

pembentukan akar dan daun terhambat dan daun-daun di cabang-cabang baru

berguguran. Oleh sebab itu, terdapat hubungan erat antara status kandungan air

daun kedelai sebagai indikator kekeringan dengan kapasitas perakaran. Ditinjau

dari segi tanaman, maka kedelai dianggap mengalami kekeringan bila pada waktu

tertentu defisit air tanah telah 60% kapasitas perakaran, yang disebut sebagai hari

kering (stress day). Kekeringan yang terjadi pada periode pengisian polong sangat

menurunkan hasil kedelai (Fagi dan Tangkuman, 1985).

19

2.13 Waktu Pemberian Air Irigasi

Kedelai merupakan tanaman yang tidak tahan terhadap kekeringan. Air yang

memadai sangat diperlukan tanaman mulai stadia awal pertumbuhan sampai

periode pengisian polong. Secara umum stadium pertumbuhan kedelai yang

memerlukan ketersediaan air dalam keadaan kapasitas lapang (air tanah sedalam

20-30 cm) adalah saat perkecambahan (umur 0-5 HST), stadium awal vegetatif

(umur 15-20 HST), masa pembungaan (umur 35-60 HST), dan masa pengisian

polong (umur 55-65 HST) selanjutnya pada stadium polong tanaman harus

dikeringkan. Waktu pengairan tanaman kedelai sebaiknya pagi atau sore hari

(Rukmana dan Yuniarsih, 1996).

Waktu pemberian air pada tanaman atau penjadwalan irigasi berarti perencanaan

waktu dan jumlah air irigasi sesuai dengan kebutuhan air tanaman. Suplai air yang

terbatas dapat menurunkan produksi tanaman, sedangkan suplai air yang berlebih

selain dapat menurunkan produksi tanaman juga meningkatkan jumlah air irigasi

yang hilang dalam bentuk perkolasi. Penentuan jadwal air irigasi dapat didasarkan

atas kriteria waktu dan kriteria jumlah air irigasi. Kriteria waktuterbagi atas

beberapa macam, yaitu:

1. Fixed Interval : irigasi diaplikasikan pada selang waktu tetap tidak tergantung

keadaan air di daerah perakaran.

2. Allowable Depletion Amount : irigasi dilakukan apabila jumlah kadar air di

bawah kapasitas lapang yang telah ditentukan, telah habis atau kosong.

20

3. Allowable Daily Stress : irigasi dilakukan apabila evapotranspirasi aktual

menurun di bawah evapotranspirasi potensial.

4. Allowable Daily Yield Reduction :irigasi dilakukan apabila respon hasil aktual

(Ya) menurun di bawah persentase yang telah ditentukan dari hasil maksimum.

5. Allowable Fraction of Readily Available Water (RAW) : irigasi dilakukan

apabila pemakaian air di daerah perakaran melampaui batas RAW.

Sedangkan kriteria jumlah pemberian air irigasi terbagi atas :

1. Fixed Depth : jumlah air irigasi yang diberikan (setiap waktu) tetap.

2. Back to field capacity : air irigasi yang diberikan dalam usaha untuk menaikkan

kadar air tanah pada kondisi kapasitas lapang (Raes etal., 1987 dalam Islami dan

Utomo).

2. 14 Konsep Air Tanah Tersedia

Tanah mempunyai kemampuan untuk mengabsorbsi air yaitu yang dikenal dengan

istilah kapasitas lapang (field capacity) dan titik layu (wilting point), dan kapasitas

menyimpan air (water holding capacity). Air tanah tersedia sebenarnya dapat

berada dalam seluruh atau sebagian kisaran itu, tergantung pada sifat-sifat

tanaman (perakaran, kerapatan, kedalaman, dan laju pertumbuhan) dan juga

sangat tergantung pada keadaan mikroklimat yang ada. Kapasitas menyimpan air

(KPA) adalah jumlah air maksimum yang dapat disimpan oleh suatu tanah.

Keadaan ini dapat tercapai jika kita memberi air pada tanah sampai terjadi

kelebihan air, setelah kelebihan airnya dibuang. Pada keadaan ini semua pori terisi

air, karena itu kandungan air volume maksimum menggambarkan porositas total

21

tanah. Karena adanya gaya gravitasi, gerakan air tanah tetap berlangsung. Gerakan

ini semakin lama semakin lambat dan setelah 2-3 hari gerakan tersebut praktis

berhenti. Pada keadaan ini air tanah dalam keadaan kapasitas lapang (Islami dan

Utomo, 1995).

2.15 Cekaman Air pada Tanaman

Proses Terjadinya Cekaman Air

Cekaman air pada tanaman terjadi karena ketersediaan air dalam media tidak

cukup, transpirasi yang berlebihan atau kombinasi kedua faktor tersebut. Di

lapangan walaupun di dalam tanah air cukup tersedia, tanaman dapat mengalami

cekaman air. Hal ini terjadi jika kecepatan absorbsi tidak dapat mengimbangi

kehilangan air melalui proses transpirasi. Perbedaaan faktor yang mempengaruhi

kecepatan absorbsi dan transpirasi tidak selalu sama, sehingga jika kecepatan

absorbsi lebih rendah dari transpirasi tidak selalu sama, sehingga jika kecepatan

absorbsi lebih rendah dari transpirasi maka akan terjadi cekaman air. Jika

ketersediaan air di lapangan tidak dapat memenuhi kebutuhan air tanaman maka

evapotranspirasi aktual (ETa) akan turun hingga lebih kecil dibandinngkan

evapotranspirasi maksimum (ETm). Pada kondisi ini tanaman akan menderita

cekaman air (Islami dan Utomo, 1995).

Pengaruh Cekaman Air Terhadap Metabolisme Tanaman

Tanaman yang menderita cekaman air secara umum mempunyai ukuran yang

lebih kecil dibandingan dengan tanaman yang tumbuh normal. Cekaman air

22

mempengaruhi semua aspek pertumbuhan tanaman. Cekaman air menyebabkan

terjadinya modifikasi anatomi dan morfologi tanaman (Islami dan Utomo, 1995).

Cekaman air berpengaruh terhadap fase-fase selama pertumbuhan tanaman dan

dipengaruhi oleh beberapa faktor. Terdapat empat fase pertumbuhan yang

dipengaruhi cekaman air yaitu fase awal, fase vegetatif atau pertumbuhan, fase

generatif atau pembungaan dan fase pematangan buah.Resistensi tanaman

terhadap kekurangan air pada dasarnya semua tanaman pada tingkatan tertentu

mempunyai resistensi terhadap cekaman air. Menurut Kramer (1997) dalam

Islami dan Utomo (1995) tanaman resistensi terhadap cekaman air karena:

a. Protoplasmanya mempunyai toleransi dehidrasi, sehingga terjadinya

dehidrasi tidak menyebabkan kerusakan yang tetap.

b. Protoplasmanya mempunyai struktur atau ciri fisiologi yang dapat

menghindari atau menunda tingkatan pengeringan (desication)yang

mengakibatkan kematian.

Untuk menghindari atau menunda dehidrasi protoplasma mekanisme yang terjadi

adalah:

a. Meningkatkan kemampuan akar untuk mengabsorbsi air.

b. Mengurangi transpirasi

c. Penyesuaian waktu pertumbuhan

d. Peningkatan efisiensi pemakaian air

Beberapa pengamatan Kramer (1997) dalam Islami dan Utomo (1995)

menunjukkan bahwa beberapa tanaman yang diberi perlakuan kekurangan air

pada tingkatan ringan sampai sedang, setelah diairi lagi akan tumbuh lebih cepat

dibandingkan tanaman yang selalu mendapat air yang cukup.

23

2.16 Prinsip Irigasi Defisit

Irigasi defisit pada dasarnya tidak jauh berbeda dengan pemberian air secara

penuh. Menurut James (1988) dalam Rosadi et al. (2005), irigasi dapat dilakukan

dengan meminimumkan atau menekan tekanan (stres) yang direncanakan selama

satu periode tanam. Air yang cukup disediakan selama tahap pertumbuhan kritis

untuk memaksimalkan efisiensi penggunaan air. Tujuan dari irigasi defisit adalah

untuk meningkatkan efisiensi penggunaan air dan mengatur pembagian air agar

tanaman tidak mengalami cekaman air.

2.17 Hasil Tanaman dan Ketersediaan Air

Tanggapan hasil tanaman terhadap cekaman air dinyatakan sebagai faktor

tanggapan hasil (Ky). Menurut Islami dan Utomo (1995) nilai Ky diperoleh dari

persamaan berikut:

...............................................(4)

Dimana : Ky = faktor tanggapan hasil

Ya = hasil tanaman aktual (kg/ha)

Ym = hasil tanaman maksimum (kg/ha)

ETa = evapotranspirasi aktual (m/detik)

1-(Ya/Ym) = penurunan hasil relatif

1-(ETa/ETm) = penurunan evapotranspirasi relatif

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan dalam rumah plastik di Laboratorium Lapang Terpadu,

Fakultas Pertanian, Universitas Lampung dan analisis kadar air tanah dilakukan di

Laboratorium Rekasaya Sumber Daya Air dan Lahan (RSDAL) Jurusan Teknik

Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Lampung. Waktu Penelitian

dilaksanakan pada bulan September 2017 sampai dengan Januari 2018.

3.2 Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalahgreenhouse (rumah tanaman)

timbangan analitik, ember, oven, cawan, saringan 0,5 cm, kertas label, tisu,

meteran, penggaris, cangkul, ember penampung air, pompa air, pipa dan karung.

Sedangkan bahan yang digunakan adalah kedelai varietas wilis, tanah, air dan

pupuk Urea, SP 36, KCl, dan insektisida.

25

3.3 Metode Penelitian

Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap

(RAL) yang terdiri dari 5 perlakuan dan 4 ulangan.

Adapun perlakuan yang dilakukan yaitu :

DE1 = 1.0 x ETc, perlakuan DE1 sekaligus sebagai kontrol

DE2 = 0.8 x ETc, defisit ETc sebanyak 20 %

DE3 = 0.6 x ETc, defisit ETc sebanyak 40 %

DE4 = 0.4 x ETc, defisit ETc sebanyak 60 %

DE5 = 0.2 x ETc, defisit ETc sebanyak 80%

Pemberian air irigasi dilakukan sejak awal tanam, saat perkecambahan, stadium

vegetatif awal, vegetatif aktif diberikan irigasi sesuai dengan kapasitas lapang dan

irigasi dikembalikan sebagai ET (1,0 x ETc). Kemudian pada fase pembungaan

yaitu pada umur 35-60 HST, selama 2 minggu diterapkan kelima perlakuan

tersebut, tepatnya pada saat tanaman memasuki masa pembungaan atau

munculnya bunga. Kemudian pada fase pengisian polong perlakuan dikembalikan

dan diberikan air irigasi seperti perlakuan DE1 atau dikembalikan pada kondisi

kapasitas lapang, pada saat pemasakan polong atau dua minggu sebelum panen

irigasi dihentikan untuk mempercepat pemasakan buah dan pengeringan tanaman,

pemberian air irigasi dilakukan sesuai dengan Tabel 4.

26

Tabel 4.Perlakuan pemberian air irigasi

*Keterangan: untuk mengetahui besarnya air irigasi pada perlakuan DE1

Pengukuran evapotranspirasi acuan menggunakan tanaman rumput dengan cara

mengetahui jumlah kadar air tanah (KAT) melalui metode gravimetrik dengan

persamaan berikut :

................................................................................(5)

Dimana : JI = jumlah air irigasi (gram)

Wfc = berat wadah tanaman pada field capacity (gram)

Wi = berat wadah tanaman pada hari ke i (gram)

Metode gravimetrik digunakan untuk perlakuan DE1 dengan cara pemberian air

dikembalikan pada kondisi kapasitas lapang. Selanjutnya untuk perlakuan lainnya

dihitung dengan persamaan DE2 = ̅̅ ̅̅1 x 0,8, DE3 = ̅̅ ̅̅

1 x 0,6, DE4 = ̅̅ ̅̅1 x 0,4

dan DE5 = ̅̅ ̅̅1 x 0,2.

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

1-7 8-14 15-21 22-23 29-35 36-42 43-49 50-56 57-63 64-70 71-77 78-84

0

1.0 x ETc 0.4 x ETc

0.8 x ETc 1.0 x ETc 0

1.0 x ETc 0.2 x ETc 1.0 x ETc 0

1.0 x ETc 0.6 x ETc 1.0 x ETc

Irigasi penuh Irigasi penuh Tidak ada

irigasi

1.0 x ETc 0

1.0 x ETc 1.0 x ETc 1.0 x ETc 0

1.0 x ETc

Polong

Awal Aktif Polong

Fase Fase Fase Fase Pematangan

Fase PertumbuhanPertumbuhan

Pembungaan* Pengisian

DE1

DE2

DE3

DE4

DE5

Minggu Ke

Hari Ke

Perlakuan

27

3.4 Tata Letak Penelitian

Gambar 2.Tata Letak Percobaan

Tanaman

Acuan

Tanaman

Acuan

DE1U3

DE1U4

DE5U4

DE2U1

DE3U2

DE4U4

DE3U3

DE4U2

DE2U3

DE2U2

DE3U4

DE4U1

DE4U3

DE5U3

DE1U2

DE3U1

DE1U1

DE5U2

DE5U1

DE2U4

28

3.5 Langkah-langkah Penelitian

Adapun langkah-langkah penelitian dilakukan melalui tahapan-tahapan sebagai

berikut :

Mulai

Persiapan media tanam

Analisis sifat fisik tanah

Pengkondisian perlakuan irigasi

defisit

Penanaman benih kedelai

Pemeliharaan

Pengamatan dan pengukuran

Pemanenan

Analisis data

Selesai

Gambar 3. Diagram Alir Penelitian

29

3.5.1 Persiapan Media Tanam

Tanah yang digunakan dalam penelitian ini adalah tanah jenis podzolik

merah kuning pada kedalaman (20-40 cm) yang berasal dari Laboratorium

Lapangan Terpadu Fakultas Pertanian Universitas Lampung. Awalnya tanah

dijemur selama 1 minggu atau sampai kering udara, lalu tanah dihaluskan

menggunakan saringanukuran0,5 cm dengan tujuan untuk menghilangkan

kotoran-kotoran seperti akar rumput, batu, dan lain-lain. Lalu tanah

dimasukkan ke dalam ember sebanyak 7 kg/ember.

Sampel tanah dianalisis kadar airnya yaitu dengan cara dioven pada suhu

105oC selama 2 x 24 jam. Metode yang digunakan dalam analisis kadar air

tanah adalah metode Gravimetrik dengan rumus sebagai berikut:

............................................................ (6)

Keterangan :

KAT = Kadar air tanah (%)

BKU = Berat kering udara (gram)

BK = Berat kering oven (gram)

Berdasarkan hasil analisis sifat fisika tanah di Balai Penelitian Tanah Bogor,

diperoleh data kapasitas lapang (pF 2,54) dan titik layu permanen (pF 4,2)

serta air tanah tersedia seperti pada Tabel 5.

30

Tabel 5.Analisis Sifat Fisika Tanah

3.5.2 Penanaman

Benih kedelai yang akan digunakan direndam terlebih dahulu ke dalam air selama

60 menit dengan tujuan untuk mendapatkan benih yang baik dan merangsang

percepatan pertumbuhan kotiledon. Kemudian benih ditanam dalam media tanah

yang telah tersedia sebanyak 5 butir /ember.

3.5.3 Pemberian Air Irigasi

Pemberian air irigasi dilakukan pada pagi hari dengan cara irigasi defisit dan

dikembalikan pada keadaan optimal yaitu pada kondisi kapasitas lapang masing-

masing perlakuan. Pemberian air irigasi selama fase vegetatif yaitu diberikan

perlakuan yang sama pada semua satuan percobaan. Pada fase pembungaan

selama dua minggu, dimulai perlakuan defisit irigasi DE1 (1.0 x ETc), DE2 (0.8 x

ETc), DE3 (0.6 x ETc), DE4 (0.4 x ETc), dan DE5 (0.2 x ETc). Penimbangan tetap

dilakukan untuk semua satuan percobaan, namun pemberian air irigasi dilakukan

Dalam Kadar Bulk Partikel Air

(cm) Air Density Density Tersedia

(%vol) (g/cc) (g/cc) pF1 pF2 pF2.54 pF4.2 (%)

1 U1 0-20 35,1 1,07 2,25 50,6 37,4 32,3 23,4 7,9

20-40 35,1 1,05 2,3 53,4 39,9 35,5 17,8 10,4

2 U2 0-20 34,7 1,12 2,32 50,5 37,7 33,6 20,7 9,9

20-40 37,6 1,14 2,36 50,9 38,8 24 18,7 11,1

Rataan 0-20 50,55 37,55 32.95 22,05 8,9

Rataan 20-40 52,15 39,35 29,75 18,25 10,75

Sumber : Balai Penelitian Tanah Bogor, 2013.

Kadar Air (% Volume)No Contoh

31

berdasarkan kapasitas lapang masing-masing perlakuan dan dikalikan dengan nilai

evapotranspirasi perlakuan DE1. Penyiraman dihentikan setelah tanaman

mencapai 2 minggu sebelum panen dengan tujuan untuk mempercepat proses

pengeringan produksi kedelai.

3.5.4 Pemeliharaan

Pemeliharaan tanaman meliputi pemupukan, penjarangan, pengendalian hama dan

gulma, dan kontrol lingkungan. Pemupukan dilakukan bersamaan dengan waktu

tanam. Pupuk yang digunakan adalah berupa pupuk urea, SP 36, KCL masing-

masing sebesar 75 kg/ha, 100kg/ha, dan 50 kg/ha. Pemberian pupuk berdasarkan

perhitungan dosis per tanaman dengan menggunakan standar acuan jarak tanam

25x25 cm. Pemupukan kedua dilakukan pada 30 hari setelah tanam (HST).

Penjarangan tanaman dilakukan7 hari setelah tanam (HST) dengan menyisakan

sebanyak dua tanaman per ember sehingga volume ruang tanah, kebutuhan hara

dan kebutuhan cahaya terpenuhi dengan baik. Pengendalian hama dilakukan

secara manual dengan membuang ulat, belalang dan kepik hitam menggunakan

tangan. Begitu juga dengan pengendalian gulma dilakukan dengan cara mencabut

gulma menggunakan tangan. Sementara kontrol lingkungan yang dilakukan yaitu

penyesuaian dengan iklim pada rumah plastik berupa kontrol suhu dan

kelembaban, serta penyinaran yang diperoleh tanaman agar pertumbuhan dapat

tumbuh dengan baik.

32

3.5.5 Pemanenan

Panen dilakukan pada saat diperkirakan lebih dari 95% polong berwarna coklat

sesuai parameter umur varietas tanaman yang digunakan (±82-85 hari) dan

terdapat perubahan pada warna polong.

3.5.6 Pengamatan dan Pengukuran

Pengamatan dan pengukuran dilakukan terhadap beberapa komponen

pertumbuhan dan hasil tanaman kedelai yaitu :

1. Tinggi tanaman (cm), diukur dari permukaan tanah hingga bagian tertinggi

tanaman (titik tumbuh). Pengukuran menggunakan meteran dan dilakukan

setiap satu minggu sekali pada pagi hari selama fase vegetatif.

2. Jumlah daun (helai), dihitung semua daun per tanaman yang telah membuka

sempurna. Perhitungan dilakukan setiap satu minggu sekali pada pagi hari

selama fase vegetatif.

3. Jumlah bunga, dihitung dari mulai munculnya bunga. Perhitungan dilakukan

setiap hari pada saat fase pembungaan.

4. Jumlah polong, dihitung dari mulai keluarnya polong. Perhitungan dilakukan

setiap satu minggu sekali pada pagi hari selama fase generatif.

Pada saat panen pengukuran dilakukan terhadap:

1. Bobot brangkasan basah (gram), ditimbang seluruh bagian tanaman pada saat

panen.

33

2. Bobot biji kering panen (gram), ditimbang menggunakan timbangan analitik

saat panen.

3. Bobot brangkasan kering oven, dioven pada suhu 75 0C selama 2 x 24 jam.

4. Bobot biji kering oven, dioven pada suhu 75 0C selama 2 x 24 jam.

Selanjutnya pengolahan data pengamatan dan pengukuran harian

dilakukan terhadap faktor sebagai berikut :

1. Kebutuhan air irigasi rata-rata mingguan (ml)

2. Kebutuhan air irigasi total (ml)

3. Koefisen crop (Kc)

4. Persentase kandungan air tanah tersedia (KATT) harian(%)

5. Evapotranspirasi tanaman (mm/hari)

6. Respon tanggapan hasil tanaman (Ky)

7. Produktivitas air kedelai (gr/l)

3.5.7 Analisis Data

Data yang diperoleh dianalisis sidik ragamnya dengan menggunakan uji F dan

dilanjutkan dengan menggunakan Uji Beda Nyata Terkecil (BNT) pada taraf uji

1% dan 5% untuk membandingkan nilai tengah perlakuan.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Kesimpulan berdasarkan hasil penelitian adalah

1. Perlakuan defisit evapotranspirasi pada fase pembungaan berpengaruh

terhadap produksi tanaman kedelai.

2. Perlakuan defisit evapotranspirasi yang paling optimal yaitu perlakuan

DE3 (0,6 x ETc) dengan produktivitas air sebesar 0,41 gram/liter dan hasil

produksi sebesar 11,77 gram/pot.

5.2 Saran

Penelitian mengenai pengaruh defisit evapotranspirasi pada fase pembungaan

disarankan untuk meneliti varietas tanaman kedelai yang lain dengan teknik

rekayasa pemberian air yang sama, agar diperoleh irigasi yang sesuai dan

menghasilkan produksi maksimum untuk berbagai varietas tanaman kedelai.

DAFTAR PUSTAKA

Adie, M. M dan Krisnawati, A. 2007. Biologi Tanaman Kedelai. Balitkabi.

Malang.

Badan Pusat Statistik. 2015. Data Perkembangan Luas Panen, Produksi dan

Produktivitas Kedelai Nasional dan Provinsi, 2000-2005. Jakarta.

http://www.bps.go.id. Diakses pada tanggal 3 Juli 2017.

Balai Penelitian Tanah. 2013. Hasil Analisis Contoh Fisika Tanah. Laboratorium

Ilmu Tanah. Bogor

Direktorat Jenderal Tanaman Pangan Kementerian Pertanian. 2013. Pedoman

Teknis Pengelolaan Produksi Kedelai. Kementan. Jakarta

Direktorat Jenderal Tanaman Pangan Kementerian Pertanian. 2017. Petunjuk

Teknis Pengelolaan Aneka Kacang dan Umbi . Kementan. Jakarta

Fagi, A.M dan Tangkuman, F. 1985. Pengelolaan Air untuk Pertanaman Kedelai.

Balai Penelitian Tanaman Pangan. Sukamandi. 138 hlm.

Irwan, A.W. 2006. Budidaya Tanaman Kedelai (Glycine max [L] Merrill)..

Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran. Jatinangor.

Islami, T dan Utomo, W.H. 1995. Hubungan Tanah, Air dan Tanaman. IKIP

Semarang Press. Semarang. 297 hlm.

Krisdiana, R.2013. Penyebaran Varietas Unggul Kedelai dan Dampaknya

terhadap Ekonomi Perdesaan. Jurnal Penelitian Tanaman Pangan.

Vol.33 (1)

Mapegau. 2006. Pengaruh Cekaman Air Terhadap Pertumbuhan dan Hasil

Tanaman Kedelai. Jurnal Ilmiah Pertanian Kultura. Vol. 41 (1) :43-48.

Nordby, D. 2004. Pocket Guide to Crop Development Illustrated Growth

Timelines for Corn, Sorghum, Soybean, and Wheat. University of Illinois

Extension. Chicago.

62

Rosadi, R.A.B. 2015. Dasar-Dasar Teknik Irigasi. Graha Ilmu. Bandar Lampung.

Rosadi, R.A.B. 2012. Defisit Irigasi. Universitas Lampung. Bandar Lampung. 102

hlm.

Rosadi, R.A.B., Afandi., Senge, M., Ito, K., dan Adomako, J. T. 2005. The

Effect of Water Deficit at Individual Growth Stages on the Yield and

Water Requirement of Soybean (Glycine max [L] Merr.).Journal of

Rainwater Catchment System. Vol. 11( 1) : 34-41.

Rosadi, R.A.B.,Senge, M., dan Ito, K. 2007. The Effect of Water Deficit in

Typecal Soil Types on the Yield and Water Requirement of Soybean

(Glycine max [L] Merr.) in Indonesia. Japan Agricultural Research

Quarterly (JARQ). Vol. 41 (1) : 47-52.

Rukmana, R dan Yuniarsih, Y. 1996. Kedelai Budidaya dan Pascapanen.

Kanisius. Yogyakarta. 92 hlm.

Slatyer, R.O. 1969. Physiological Significane of Internal Water Relations to Crop

Yield. Australian National University. Camberra City Australia