rEsPONs taNaMaN rOsELa (Hibiscus sabdariffa L.) tErHaDaP

Berk. Penel. Hayati Edisi Khusus: 3A (75–79), 2009
Respons TANAMAN ROSELA (Hibiscus sabdariffa L.) TERHADAP
PEMUPUKAN NITROGEN DAN INTERVAL PENYIRAMAN AIR
Diah Rachmawati1 dan Amaroh2
of Biology, Gadjah Mada University-Indonesia
2Alumnus of Faculty of Biology, Gadjah Mada UniversityYogyakarta-Indonesia
*Corresponsding author (email: [email protected])
1 Faculty
ABSTRACT
Roselle (Hibiscus sabdariffa L.) is an annual plant with many benefits, such as its stem can be used as fiber source and its calyx
can be processed to produce food, drink and medicine. Response of roselle was studied after treated with different level of nitrogen
fertilizer and watering interval. Water is needed in plant metabolism, while nitrogen fertilizer is important to improve the vegetative
growth. The experiment was conducted using Complete Randomized Design with two factors, which each factor consist of 4 levels.
First factor was concentration of urea as a source of nitrogen which was 0 kg ha-1, 60 kg ha-1, 80 kg ha-1 and 100 kg ha-1. The second
factor was watering at intervals of everyday, 2 days, 3 days, and 4 days. Measured parameters were plant height, number of leaves and
flowers, plant biomass, vitamin C content of roselle calyx and anatomical structure of roselle stem. The treatment of nitrogen fertilizer
and watering increased the growth of roselle. Interval watering treatment gave significant effects on the growth and anatomical structure
of roselle stem. Vitamin C content tended to increase as watering interval increased.
Key words: roselle (Hibiscus sabdariffa L.), nitrogen fertilizer, watering interval, growth
PENGANTAR
Rosela (Hibiscus sabdariffa L.) merupakan tanaman
semusim yang termasuk anggota Famili Malvaceae. Bagian
tanaman rosela seperti biji, kelopak bunga dan daun dapat
diolah menjadi berbagai macam makanan. Kelopak bunga
rosela dalam bentuk segar maupun kering telah dimanfaatkan
sebagai makanan, minuman dan obat. Kelopak bunga rosela
mengandung asam-asam organik (asam tartarat, oksalat,
malat dan suksinat), glukosa, asam askorbat, beta-karoten
dan likopen (El-Sherif and Sarwat, 2007).
Pertumbuhan dan produktivitas tanaman rosela
dapat ditingkatkan dengan memperbaiki daya dukung
lahan seperti pemupukan. Pemupukan ni��������������
trogen sangat
dibutuhkan tanaman karena perannya dalam memacu
pertumbuhan vegetatif. Nitrogen digunakan oleh tanaman
untuk membentuk asam amino yang akan diubah menjadi
protein. Nitrogen juga dibutuhkan untuk membentuk
senyawa penting seperti klorofil, asam nukleat, dan enzim.
Penyerapan nitrogen yang cukup akan meningkatkan
fotosintesis, pertumbuhan vegetatif dan akhirnya akan
meningkatkan hasil panen (Mohr and Schopfer, 1995).
Proses penyerapan unsur hara sangat dipengaruhi oleh
ketersediaan air. Kekurangan air dapat menimbulkan cekaman
air pada tanaman dan secara langsung mempengaruhi
pertumbuhan tanaman karena air mempunyai peranan
penting dalam berbagai proses metabolisme pada tubuh
tanaman. Akibat lanjut dari cekaman air adalah menurunnya
laju fotosintesis yang mengakibatkan menurunnya akumulasi
fotosintat. Toruan-Mathius
��������������� et al., (2001) melaporkan
bahwa akumulasi fotosintat yang terbatas mengakibatkan
tanaman berada pada tingkat kekurangan karbohidrat dan
mengalami hambatan pertumbuhan. ����������������
Respons tanaman
terhadap kekurangan air tergantung pada derajat dan
lamanya cekaman, genotip, tingkat perkembangan tanaman
pertumbuhan dan faktor lingkungan yang menyebabkan
terjadinya cekaman (Bray, 1993).
Penelitian yang dilakukan bertujuan untuk menganalisis
respons tanaman rosela terhadap pemupukan nitrogen dan
penyiraman air dilihat dari aspek pertumbuhan, struktur
anatomi batang dan kandungan vitamin C kelopak bunga.
Penelitian ini merupakan kajian awal untuk mempelajari
pertumbuhan rosela pada dosis pupuk nitrogen dan
interval penyiraman air yang berbeda dalam upaya untuk
pemanfaatan lahan-lahan yang kurang produktif.
BAHAN DAN CARA KERJA
Penelitian ini merupakan percobaan pot yang
dilaksanakan di rumah kaca Laboratorium Fisiologi
Tumbuhan Fakultas Biologi UGM. Percobaan dilakukan
menggunakan rancangan acak lengkap dengan dua faktor
yaitu pupuk nitrogen dan interval waktu penyiraman. Dosis
pupuk nitrogen terdiri atas 4 tingkat, yaitu N0 = tanpa
pupuk (kontrol), N1 = 60 kg ha–1, N2 = 80 kg ha–1 dan
N3 = 100 kg ha–1. Interval penyiraman air dilakukan dengan
76
Respons Tanaman Rosela (Hibiscus sabdariffa L.)
4 tingkat yaitu K1 = penyiraman setiap hari (kontrol),
K2 = penyiraman 2 hari sekali, K3 = penyiraman 3 hari
sekali dan K4 = penyiraman 4 hari sekali. Masing-masing
penyiraman menggunakan air sebanyak 100 ml. Tiap-tiap
kombinasi perlakuan dibuat 5 ulangan.
Media tanam berupa tanah dan kompos dengan
perbandingan 3:1 dimasukkan ke dalam pot berdiameter
23 cm dengan tinggi 17 cm. Tiap-tiap pot diisi campuran
tanah dan kompos sebanyak 3,5 kg. Pada tiap-tiap
pot ditanam satu bibit tanaman rosela yang berumur
21 hari. Pemupukan nitrogen dilakukan satu hari sebelum
penanaman. Percobaan diakhiri pada 16 minggu setelah
tanam.
Parameter pertumbuhan yang diamati meliputi tinggi
tanaman, jumlah daun, jumlah bunga, biomassa tanaman
(berat kering akar dan tajuk), rasio tajuk akar, struktur
anatomi batang (panjang jari-jari xilem dan tebal lapisan
korteks) dan kandungan vitamin C kelopak bunga rosela.
Penentuan kandungan vitamin C dengan 2,6 diklorofenolindofenol (Plummer, 1971). Data dianalisis dengan
ANAVA untuk mengetahui adanya pengaruh beda nyata
dan dilanjutkan dengan uji Duncan Multiple Range Test
pada taraf signifikansi 5% untuk mengetahui beda antar
perlakuan.
HASIL
Pertumbuhan Tanaman
Perlakuan pemupukan nitrogen dan interval
penyiraman air memberikan pengaruh yang signifikan
terhadap pertumbuhan tanaman rosela (Tabel 1). Pada
gambar 1 ditunjukkan morfologi ��������������������
tanaman rosela pada
perlakuan pemupukan nitrogen dan interval penyiraman air.
Ketersediaan air yang cukup dapat menunjang pertumbuhan
tanaman. Dari hasil yang diperoleh terlihat bahwa
penyiraman setiap hari menunjukkan pertumbuhan yang
lebih baik daripada perlakuan lainnya. Hal ini sesuai dengan
fungsi air dalam proses metabolisme sel. Air diperlukan
tanaman dalam proses fotosintesis untuk menghasilkan
energi yang selanjutnya digunakan untuk pertumbuhan.
Perlakuan pemupukan nitrogen dan interval penyiraman
air juga memberikan pengaruh yang signifikan terhadap
jumlah bunga dan terdapat kecenderungan jumlah bunga
semakin sedikit seiring meningkatnya interval penyiraman
air. Pada penelitian ini, tanaman yang berada pada kondisi
tercekam cenderung lebih cepat perkembangan bunganya.
Tanaman mempercepat fase reproduktifnya sebagai respons
terhadap cekaman air��.
Tabel 1.��������������������������������������������������������������������������������������������������������
Karakter fisiologi tanaman rosela setelah perlakuan pupuk nitrogen dan interval penyiraman air berbeda Pelakuan
Tinggi Tanaman
(cm)
Jumlah daun
Jumlah bunga
Bobot Kering (g)
Akar
Tajuk
Rasio tajuk/akar
N0K1
82,65
fg
31,00
fg
6,00
e
0,674
e
3,527
de
5,226
de
N0K2
54,26
bcd
17,80
bcd
3,00
abcd
0,396
abcd
2,018
abc
5,095
cde
N0K3
52,52
bcd
17,40
abcd
2,80
abcd
0,296
abc
1,698
a
5,736
ef
N0K4
46,90
ab
14,20
abcd
1,20
ab
0,196
a
1,138
a
5,806
ef
N1K1
85,00
fg
22,00
de
4,40
de
0,652
de
3,510
de
5,383
def
N1K2
63,54
e
28,00
ef
2,40
abcd
0,474
abcde
3,010
cd
6,350
g
N1K3
53,52
bcd
16,00
abcd
1,40
ab
0,270
abc
1,632
a
6,044
ef
N1K4
43,50
a
8,60
a
1,60
ab
0,272
abc
1,138
a
4,184
abc
N2K1
80,75
f
19,25
cd
4,00
cd
0,532
bcde
2,900
bcd
5,451
def
N2K2
61,12
de
28,60
ef
2,00
abc
0,536
bcde
2,922
bcd
5,451
def
N2K3
57,04
cde
17,80
bcd
2,80
abcd
0,356
abcd
2,256
bc
6,337
g
N2K4
45,46
ab
ab
1,80
ab
0,250
ab
1,292
a
5,168
cde
N3K1
77,75
f
28,75
ef
3,20
bcd
0,718
e
3,500
de
4����
,���
875
bcd
N3K�
2
63,28
e
34,20
fg
2,80
abcd
0,574
cde
3,114
cd
5,425
def
N3K3
49,32
ab
21,20
de
3,00
abcd
0,344
abc
1,856
ab
5,395
def
N3K4
41,80
a
11,20
abc
1,80
ab
0,310
abc
1,234
a
3,981
a
9,80
Keterangan: Angka-angka
��������������������������������������������������������������������������������������������������������������
yang diikuti huruf sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata dengan uji Duncan pada taraf 0.05
77
Rachmawati dan Amaroh
Tabel 2. Kandungan vitamin C kelopak bunga rosela setelah perlakuan pupuk nitrogen
�����������������������������������
dan penyiraman air berbeda
Kadar N
Penyiraman
Kadar vitamin C (mg)��������������������������������
/100 g berat basah kelopak bunga
N0
14,21aa
23,09bc
26,66bc
24,87bc
K1
K2
K3
K4
N1
17,77ab
21,30abc
21,30abc
32,00da
N2
14,21aa
26,66bc
23,09bc
22,32bc
N3
17,77ab
23,09bc
23,09bc
32,00da
Keterangan: angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris menunjukkan tidak ada beda nyata pada uji DMRT taraf
5%.
perlakuan pemupukan nitrogen tidak menunjukkan adanya
pengaruh beda nyata terhadap kandungan vitamin C kelopak
bunga. Kombinasi pemupukan nitrogen dan penyiraman
air memberikan pengaruh beda nyata terhadap kandungan
vitamin C kelopak bunga rosela. Hal tersebut dapat dilihat
pada tanaman N3K4.
Struktur Anatomi Batang
Gambar 1. Kenampakan morfologi tanaman rosela umur
16 minggu pada perlakuan pupuk nitrogen dan interval penyiraman
air. N0:
�����������������������������������������������������������
tanpa nitrogen, N1: 60 kg N/ha, N2: 80 kg N/ha dan N3:
100 kg N/ha. K1: penyiraman setiap hari (kontrol), K2: penyiraman
2 hari sekali, K3: penyiraman 3 hari sekali, K4: penyiraman 4 hari
sekali.
Kandungan Vitamin C
Perlakuan interval penyiraman air memberikan pengaruh
beda nyata terhadap kandungan vitamin C kelopak bunga
rosela (Tabel 2). Kekurangan air meningkatkan kadar vitamin
C yang terdapat pada kelopak bunga rosela. Sedangkan
Perlakuan pemupukan nitrogen dan penyiraman air
memberikan pengaruh beda nyata terhadap panjang jarijari xilem batang rosela. Semakin jarang penyiraman
diberikan, panjang jari-jari xilem batang semakin
berkurang. Sementara itu, semakin tinggi kadar nitrogen
yang diberikan panjang jari-jari xilem semakin meningkar
(Tabel 3). Dibandingkan dengan kontrol, tanaman yang
diberi perlakuan nitrogen memiliki panjang jari-jari xilem
batang yang lebih panjang.
Kombinasi pemupukan nitrogen dan penyiraman air
juga menunjukkan adanya pengaruh beda nyata terhadap
tebal lapisan korteks (Tabel 3). Semakin
���������������������
tinggi kadar
nitrogen dan semakin jarang penyiraman yang diberikan,
lapisan korteks semakin tebal. Hal
����������������������������
ini dikarenakan semakin
tinggi nitrogen, sehingga aktivitas meristem lateral semakin
meningkat yaitu membentuk deretan sel parenkim yang
menyusun korteks.
Tabel 3. Panjang jari-jari xilem (µm) dan tebal lapisan korteks (µm) batang rosela setelah perlakuan pupuk nitrogen dan penyiraman
air berbeda
Kadar N
Penyiraman
K1
K2
K3
K4
Panjang jari-jari xilem batang (µm)
N0
N1
N2
N3
753,9ha
742,2ha
792,9ha
887,5iaa
433,6de
492,2ef
499,2fa
594,5ga
ca
cd
cd
331,3
369,5
389,8
390,0cd
ba
ba
aa
254,9
248,4
227,3
287,5ab
N0
110,16a
146,88b
223,44d
242,19e
Tebal lapisan korteks (µm)
N1
N2
125,00aa
124,22aa
149,22ba
147,66ba
ca
181,25
184,38ca
ef
248,44
263,28fg
N3
127,34a
150,78b
242,19e
276,56g
Keterangan: angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom dan baris menunjukkan tidak ada beda nyata pada uji DMRT taraf
5%.
78
Respons Tanaman Rosela (Hibiscus sabdariffa L.)
PEMBAHASAN
Kajian mengenai respons pertumbuhan tanaman rosela
terhadap pemupukan dan kekeringan dilakukan dengan
perlakuan pupuk nitrogen dan interval penyiraman air yang
berbeda. Pertumbuhan digunakan sebagai indikator untuk
mengetahui karakteristik tanaman berkaitan dengan umur
dan lingkungannya
Air diperlukan tanaman dalam proses fotosintesis
untuk menghasilkan energi yang selanjutnya digunakan
untuk pertumbuhan. Pertumbuhan tanaman juga berkaitan
erat dengan unsur hara yang diserap tanaman dari
dalam tanah. Penyerapan unsur hara sangat dipengaruhi
oleh adanya air, dengan demikian ada interaksi antara
pemupukan dan penyiraman pada pertumbuhan tanaman.
Kondisi kekurangan air mengakibatkan berkurangnya laju
fotosintesis karena dehidrasi protoplasma akan menurunkan
kapasitas fotosintesis yang mengakibatkan hambatan
pertumbuhan.
Kombinasi pemupukan nitrogen dengan penyiraman
air menunjukkan pengaruh beda nyata terhadap
tinggi tanaman, jumlah daun, dan biomassa tanaman
(Tabel 1). Ju����������������������������������������������
mlah daun sebagai indikator untuk menjelaskan
proses pertumbuhan yang terjadi. Jumlah daun yang lebih
banyak memungkinkan terjadinya fotosintesis yang lebih
cepat sehingga fotosintat yang dihasilkan lebih banyak.
Fotosintat ini akan diangkut ke bagian lain dari tubuh
tumbuhan untuk pertumbuhan. Tanaman yang mengalami
kekurangan air, secara visual daunnya mengalami kelayuan
dan menggulung sehingga menghambat fotosintesis. Akibat
lanjut dari cekaman air adalah menurunnya laju fotosintesis
yang mengakibatkan menurunnya akumulasi fotosintat.
Toruan-Mathius et al,. (2001) melaporkan bahwa akumulasi
fotosintat yang terbatas mengakibatkan tanaman berada
pada tingkat kekurangan karbohidrat dan mengalami
hambatan pertumbuhan.
Pada pertumbuhan ��������������������������
dan perkembangan tanaman,
nitrogen berperan baik sebagai komponen struktural
maupun komponen molekul fungsional. Dalam kaitannya
dengan pertambahan tinggi tanaman, nitrogen diperlukan
sebagai bahan struktural lamela tengah, dinding sel primer,
membran plasma dan komponen molekul fungsional
penyusun protein dan asam nukleat (Marschner, 1995).
Rasio tajuk akar berhubungan dengan efektifitas
pertumbuhan tanaman. Kombinasi pemupukan nitrogen
dan penyiraman air juga memberikan pengaruh beda
nyata pada rasio tajuk akar. �������������������������
Pengaruh ini berhubungan
dengan fungsi air dan unsur hara bagi pertumbuhan
tanaman. Tanaman yang mengalami kekurangan air akan
mengalami penghambatan pertumbuhan akar, sehingga
penyerapan unsur hara terhambat dan kebutuhan tanaman
akan unsur hara menjadi tidak tercukupi (Marschner, 1995).
Peningkatan kadar nitrogen mempengaruhi pertumbuhan
tajuk yang memungkinkan adanya penggunaan karbohidrat
yang tersedia. Engelstad (1997) mengemukakan bahwa
cukupnya nitrogen untuk tanaman mendorong pertumbuhan
vegetatif bagian di atas tanah, meningkatkan rasio tajuk
akar.
Peningkatan kandungan vitamin C kelopak bunga
rosela pada kondisi kekurangan air dimungkinkan berkaitan
dengan pengaturan osmotik sel tanaman yaitu dengan cara
mengakumulasi senyawa terlarut seperti gula, asam organik,
dan ion khususnya K+ (Taiz and Zeiger, 1998). Vitamin C
secara langsung atau tidak langsung berhubungan dengan
reaksi fotosintesis dan status osmotik sel. Perubahan status
osmotik pada level sel dianggap sangat penting dalam
toleransi tanaman terhadap kekeringan.
Pengaruh pemupukan nitrogen dan penyiraman air
juga terlihat pada panjang jari-jari xilem batang dan
ketebalan lapisan korteks batang rosela. Pemanjangan
jari-jari xilem batang merupakan hasil dari pembelahan
dan pembentangan sel-sel xilem. Berkurangnya tekanan
turgor yang disebabkan oleh berkurangnya ketersediaan
air mengakibatkan pembelahan dan pembentangan sel
terhambat. Pembentangan sel merupakan proses yang
dikendalikan oleh turgor yang sangat tergantung pada
akumulasi senyawa dan penyerapan air (Passioura and Fry,
1992). Berkurangnya pembentangan sel xilem pada tanaman
yang mengalami kekurangan air sering dikaitkan dengan
kehilangan tekanan turgor dalam pembentangan derivat
sel kambium. Berkurangnya aktivitas pembelahan sel pada
meristem lateral batang akan berpengaruh pada jaringanjaringan yang terdapat pada batang, termasuk xilem. Dengan
demikian, jumlah sel xilem yang berdiferensiasi lebih sedikit
sehingga panjang jari-jari xilem batang kecil. Kekeringan
dapat berpengaruh secara langsung pada sel-sel kambium
atau secara tidak langsung pada fotosintesis dan translokasi
fotosintat. Aktivitas kambium dan perkembangan sel-sel
xilem sangat tergantung pada ketersediaan fotosintat dan
pengaruh air dalam menyediakan fotosintat.
Ketebalan lapisan korteks batang rosela cenderung
meningkat dengan meningkatnya kadar pupuk nitrogen
yang diberikan. Hal ini dikarenakan semakin tinggi pupuk
nitrogen, sehingga aktivitas meristem lateral semakin
meningkat yaitu membentuk deretan sel parenkim yang
menyusun korteks. Jika dilihat dari hasil uji DMRT pada
taraf signifikansi 5% (Tabel 3), semakin meningkatnya
interval penyiraman air maka semakin tebal lapisan
korteksnya. Hal ini kemungkinan karena adanya pengaruh
kekurangan air yang dapat menghambat perkembangan
Rachmawati dan Amaroh
sel-sel pembuluh yang terdapat di sebelah dalam korteks.
Kombinasi pemupukan nitrogen dan penyiraman air juga
menunjukkan adanya pengaruh beda nyata terhadap tebal
lapisan korteks. ������������������������������������������
Semakin tinggi kadar nitrogen dan semakin
jarang penyiraman yang diberikan, lapisan korteks semakin
tebal.
Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa
pemupukan �����������������������������������������
nitrogen dan penyiraman air meningkatkan
pertumbuhan tanaman rosela. Selain itu pemupukan
nitrogen dan penyiraman air juga meningkatkan panjang
jari-jari xilem dan menurunkan tebal lapisan korteks batang
tanaman rosela.
KEPUSTAKAAN
Bray EA, 1993. Molecular responses to water deficit. Plant
Physiol. 103: 1035–1040.
El-sherif MH and MI Sarwat, 2007. Physiological and Chemical
Variations in Producing Roselle Plant (Hibiscus sabdariffa
79
L.) by Using Some Organic Farmyard Manure. World.
J.Agric.Sci. 3(5): 609–616.
Engelstad OP, 1997. Teknologi dan Penggunaan Pupuk. Edisi 3.
Gadjah Mada University Press.
Marschner H, 1995. Mineral nutrition of Higher Plant. 2nd edition.
Academic Press. New York.
Mohr H and P Schopfer, 1995. Plant Physiology. Translated
by Gudrun and DW Lawlor. Springer-Verlag. Berlin,
Heidelberg, New York.
Passioura JB and SC Fry, 1992. Turgor and cell expansion:
beyond the Lockhart Equation. Aust. J. Plant Physiol.
19: 565–576.
Plummer DT, 1971. An Introduction to Practical Biochemistry.
3rd edition. Longman.
Taiz L and E Zeiger, 1998. Plant Physiology 2nd ed. Sinauer
Associates, Inc., Publisher. Sunderland, Masschusetts.
Toruan-Mathius N, G Wijana, E Guharja, H Aswidinnoor,
S Yahya dan Subronto, 2001. Respons Tanaman Kelapa
Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) terhadap Cekaman
Penyiraman air. Menara Perkebunan, 69(2): 29–45.