Pengaruh pupuk nitrogen dan giberelin terhadap

TINJAUAN PUSTAKA
Botani
Nenas (Ananas comosus L.Merr) termasuk dalam famili Bromeliaceae.
Bromeliaceae merupakan famili terbesar dari ordo Bromeliales yang penyebaran
alaminya terbatas di Amerika. Nenas adalah tanaman parenial yang berbentuk
semak dan termasuk dalam golongan monokotil (d‟Eeckenbrugge dan Leal,
2003).
Struktur morfologi nenas secara umum dapat dilihat pada Gambar 1.
Menurut d‟Eeckenbrugge dan Leal (2003) nenas memiliki batang yang
panjangnya berukuran antara 25 - 50 cm dengan diameter 2 - 5 cm di bagian
pangkal dan 5 - 8 cm di bagian ujung. Tinggi nenas dapat mencapai 1 - 2 m.
Batang sebagai tempat melekat akar, daun, bunga, tunas dan buah, sehingga
secara visual batang tersebut tidak terlihat karena disekelilingnya tertutup oleh
daun.
Mahkota buah
Buah
Batang
Tunas tangkai buah
Tunas ketiak daun
Daun
Tunas ketiak daun
Akar serabut
Gambar 1. Struktur Morfologi Tanaman Nenas
Sumber: Royal University of Bhutan, 2008.
4
Akar nenas dapat dibedakan menjadi akar primer dan akar samping. Akar
primer mati setelah perkecambahan dan digantikan dengan akar samping. Akarakar
melekat
pada
pangkal
batang
dan
termasuk
berakar
serabut
(monocotyledonae). Akar mampu menyebar secara lateral sampai 1 - 2 m dan
kedalaman sampai 0.85 m di bawah kondisi ideal (d‟Eeckenbrugge dan Leal,
2003).
Panjang daun dapat mencapai 1.6 m dan lebar 7 cm. Jumlah daun tiap
batang tanaman sangat bervariasi antara 40 - 80 helai yang tata letaknya seperti
spiral, yaitu mengelilingi batang mulai dari bawah sampai ke atas arah kanan dan
kiri. Daun nenas berbentuk pedang, agak kaku, berserat, beralur dan tidak
mempunyai tulang daun utama. Daunnya ada yang tumbuh duri tajam dan ada
yang tidak berduri. Ada juga yang durinya hanya terdapat di ujung daun
(d‟Eeckenbrugge dan Leal, 2003).
Nenas mempunyai rangkaian bunga majemuk pada ujung batangnya.
Bunga bersifat hermaprodit dan berjumlah antara 50 - 200, masing-masing
berkedudukan di ketiak daun pelindung. Pertumbuhan bunga dimulai dari bagian
dasar menuju bagian atas memakan waktu 10 - 15 hari (d‟Eeckenbrugge dan Leal,
2003).
Menurut Wee dan Thongtham (1997) buah nenas berbentuk silinder
dihiasi oleh suatu roset daun-daun yang pendek, tersusun spiral, yang disebut
mahkota. Ujung buah biasanya tumbuh tunas mahkota tunggal, tetapi ada pula
tunas yang tumbuh lebih dari satu yang biasa disebut multiple crown (mahkota
ganda). Selain tunas mahkota juga terbentuk tunas batang (slips) yaitu tunas yang
tumbuh pada batang dibawah buah dan tunas ketiak daun (suckers) yang keduaduanya dapat digunakan sebagai bahan perbanyakan.
Deskripsi Nenas Klon Pasir Kuda-1
Nenas Klon Pasir Kuda-1 termasuk dalam kultivar Smooth Cayenne.
Deskripsi nenas Klon Pasir Kuda-1 adalah:
1. Tinggi tanaman 84 cm.
4. Lebar daun 5.4 - 5.7 cm.
2. Diameter tajuk 134 - 140 cm.
5. Panjang daun 83 - 85 cm.
3. Jumlah daun 32.
6. Umur berbunga 13 BST
5
7. Umur panen 16 BST (Bulan
Sesudah Tanam).
14. Diameter empulur 2,10 cm.
8. Panjang tangkai buah 16 cm.
9. Bobot buah 1360 gram.
16. Total asam daging buah : 0.7 0.8.
10. Bobot mahkota 280 gram.
17. Tepi daun tidak berduri.
11. Diameter buah 10 - 11cm.
18. Warna buah matang kuning
merata.
12. Panjang buah 12 - 13 cm.
13. Tebal daging buah 4 cm.
15. Nilai TSS (°Brix) : 20 - 22.
19. Warna daging buah kuning
cerah.
Sumber: PKBT, 2010.
Syarat Tumbuh
Pemilihan lahan untuk nenas ditentukan berdasarkan empat faktor utama
yaitu kemiringan lahan, aspek lingkungan, tanah dan air (Gene Technology
Regulator, 2003). Nenas dibudidayakan antara 250LU dan LS. Umur tanaman
meningkat sejalan dengan semakin jauhnya dari ekuator dan semakin tingginya
tempat tumbuh (Wee dan Thongtham, 1997).
Nenas dapat tumbuh dengan baik pada suhu hangat dengan perbedaan
suhu yang kecil selama setahun. Nakasone dan Paull (1998) mengemukakan
bahwa kisaran suhu udara yang cocok untuk pertumbuhan nenas 150C – 200C,
sedangkan kisaran suhu maksimum 250C – 320C. Prihatman (2000) menambahkan
bahwa nenas dapat tumbuh baik jika cahaya dan suhu diterima secara maksimum.
Nenas dapat tumbuh dengan baik dengan cahaya matahari rata-rata 33 - 71% dari
kelangsungan maksimumnya, dengan angka tahunan rata-rata 2 000 jam.
Di Florida, nenas mampu bertahan hidup pada suhu 280F (-2.20C) tetapi
daun mengalami kerusakan dan mati pada suhu yang lebih rendah. Suhu yang
terlalu rendah dalam waktu yang lama akan menyebabkan kerusakan akar. Suhu
yang terlalu panas menyebabkan tanaman terbakar dan buah mudah retak (Malo
dan Campbell, 1994).
Curah hujan yang ideal untuk mendapatkan pertumbuhan tanaman nanas
yang optimal adalah 1000 – 1500 mm/th atau 83.33 – 125 mm/bln atau 2.78 –
4.17 mm/hr (Nakasone dan Paull, 1998). Menurut Hepton (2003) jika curah hujan
kurang dari 5 cm/bln pertumbuhannya akan terhambat, siklus panen menjadi lebih
lama, dan rata-rata bobot buah berkurang.
6
Tanah pasir dan lempung sangat baik untuk nenas. Nenas dapat tumbuh
baik pada tanah alluvial muda dan alluvial tua dengan drainase yang baik. Tanah
asam cocok untuk pertanaman nenas. Pada pH 4.5 – 5.5 soil born disease dapat
dikurangi. Tanah liat yang terlalu pekat dan air permukaan yang tinggi tidak
kondusif bagi pertanaman nenas (Evans et al., 2002).
Pertumbuhan
Pertumbuhan tanaman sering didefinisikan sebagai pertambahan ukuran,
berat, dan jumlah sel (Lakitan, 1996). Menurut Salisbury dan Ross (1995) ciri
pertumbuhan
dapat
diukur
melalui
pengukuran
pertambahan
volume.
Pertambahan volume sering ditentukan dengan cara mengukur perbesaran ke satu
atau dua arah, seperti panjang, diameter, atau luas.
Pertumbuhan dan perkembangan terjadi melalui tiga proses sederhana
yaitu pembelahan sel, pembesaran sel, dan diferensiasi sel. Sel dapat membelah ke
arah yang berbeda-beda. Pembesaran sel sebagian besar merupakan peristiwa
penyerapan air ke dalam vakuola yang mengembang. Pada organ tumbuhan yang
memanjang, pembesaran terjadi terutama ke satu dimensi hanya ke arah
memanjangnya (Salisbury dan Ross, 1995).
Tanaman nanas membentuk suatu roset yang lambat laun daun-daunnya
yang lebih besar mencapai ukuran yang mencerminkan keadaan pertumbuhan
normal. Setelah itu ukuran daun konstan jika meristem pucuknya telah
menghasilkan 70 - 80 lembar daun dengan kecepatan satu lembar daun per
minggu selama periode pertumbuhannya yang cepat (Wee dan Thongtham, 1997).
Pemupukan
Pemberian pupuk pada tanaman nenas dapat dilakukan melalui dua cara
yaitu pemupukan melalui akar atau penyemprotan melalui daun dalam bentuk
larutan (Seaver, 2000). Pupuk anorganik NPK dan urea sangat dibutuhkan
tanaman nenas. Pada periode pertumbuhan 2 - 11 bulan nenas membutuhkan
nutrisi tambahan (Rohrbach, 2002). Nitrogen (N) sangat diperlukan untuk
pertumbuhan tanaman. Fosfor diperlukan selama beberapa bulan pada awal
pertumbuhan. Kalium diperlukan untuk perkembangan buah (Lakitan, 2004).
7
Cara pemupukan melalui daun biasanya digunakan untuk mengatasi
masalah pemupukan melalui akar. Pemupukan melalui daun diharapkan pupuk
dapat langsung diserap dan digunakan tanaman. Pemupukan melalui daun
dilakukan dengan cara melarutkan pupuk ke dalam air kemudian larutan
disemprotkan ke permukaan daun (Prihmantoro, 1999).
Pemupukan pada tanaman nenas pertama kali dilakukan pada saat
pembibitan dengan pupuk kandang. Pemupukan di lahan dilakukan sebelum
penanaman menggunakan pupuk kandang dengan dosis 20 ton per hektar.
Pemupukan lanjutan dilakukan setelah tanaman berumur 2 - 3 bulan dengan
pupuk buatan. Pemupukan susulan berikutnya diulang tiap 3 - 4 bulan sekali
sampai
tanaman
berbunga
dan
berbuah.
Cara
pemberian
pupuk
dibenamkan/dimasukkan ke dalam parit sedalam 10 - 15 cm diantara barisan
tanaman nenas, kemudian ditutup dengan tanah. Cara lain adalah disemprotkan
pada daun terutama pupuk nitrogen dengan dosis 40 gram urea per liter atau
kurang lebih 900 liter larutan urea per hektar (Prihatman, 2000).
Menurut Hepton (2003) total nutrisi yang diberikan pada tanaman nanas
ditentukan oleh tiga tahap penting yaitu pemupukan sebelum tanam dengan cara
ditebar untuk perbaikan tanah, pemupukan setelah tanam untuk meningkatkan
munculnya akar dan penyerapan nutrisi, dan terakhir pemupukan dalam larikan
atau pemupukan daun untuk menambah nutrisi yang mungkin masih terbatas.
Ketepatan tempat pemupukan setelah tanam dapat meningkatkan pertumbuhan
akar dan penyerapan N, P, dan K untuk perkembangan kanopi daun. Pemupukan
dalam larikan harus diberikan dalam jumlah yang cukup untuk meningkatkan
perakaran dan tanaman muda selama 3 - 4 bulan sampai kanopi cukup
perkembangannya untuk membuat aplikasi pemupukan daun efisien dan efektif.
Pemupukan melalui daun
Pupuk daun biasanya diberikan pada tanaman dalam bentuk cair dengan
konsentrasi tertentu sesuai kebutuhan. Volume semprot yang digunakan pada
tanaman nenas berkisar antara 225 – 2 250 liter/ha. Besarnya volume semprot
tergantung umur tanaman (ukuran kanopi), volume semprot diharuskan mengenai
seluruh permukaan tanpa melukai jaringan daun (Hepton, 2003).
8
Menurut Prihmantoro (1999) respon tanaman terhadap pemupukan melalui
daun tergantung dari bentuk pupuk, frekuensi aplikasi pupuk, spesies tanaman dan
fase pertumbuhan tanaman. Penyemprotan dilaksanakan selama pertumbuhan
sampai tanaman tiba masanya untuk berbunga, yaitu pada saat fase vegetatifnya
telah maksimum. Hal ini bertujuan untuk memperbaiki warna daun, kualitas dan
besarnya buah.
Banyak unsur hara dapat diserap lewat daun dan penyerapannya
berlangsung cepat. Pemupukan lewat daun untuk tanaman nenas mudah
diaplikasikan. Penyerapan nutrisi terjadi melewati kutikula dan nutrisi disalurkan
ke seluruh bagian tanaman. Struktur morfologi tanaman nenas memudahkan
dalam menerima larutan semprot dan menyalurkannya ke akar adventif yang
berada di pangkal daun (Hepton, 2003).
Menurut Ignatieff dan Page (1958) terdapat beberapa kesulitan dalam
melakukan penyemprotan pupuk daun. Pertama, terbakarnya daun karena larutan
pupuk yang terlalu pekat. Kedua, sedikitnya nutrisi yang diaplikasikan dalam
bentuk pupuk tunggal. Ketiga, beberapa aplikasi membutuhkan pupuk dalam
jumlah yang tinggi. Keempat, tingginya biaya setiap unit nutrisi tanaman dan
peralatannya.
Nitrogen
Nitrogen merupakan komponen penyusun dari banyak senyawa esensial
seperti protein dan enzim. Selain itu, nitrogen juga terkandung dalam klorofil
(Lakitan, 2004). Nitrogen cenderung menjadi pembatas dalam pertumbuhan
tanaman. Kandungan nitrogen dalam tanah tergantung kandungan bahan organik
dan jasad renik. Akibatnya jumlah nitrogen yang tersedia tergantung cara
budidaya tanaman dan pemupukan. Pemupukan bertanggung jawab pada sebagian
besar nitrogen yang tersedia dalam tanah yang telah diusahakan secara intensif
(Harjadi, 1993).
Sumber nitrogen dapat diperoleh antara lain dari hasil mineralisasi
nitrogen organik tanah, atmosfer, pupuk kandang, dan pemberian pupuk buatan.
Nitrogen yang hilang atau berkurang dapat disebabkan antara lain pencucian oleh
air hujan, penguapan, denitrifikasi, dan erosi tanah (Laegreid et al., 1999)
9
Nitrogen diperlukan untuk pertumbuhan tanaman agar subur, tetapi bukan
diperlukan pada saat rangsangan bunga, sebab pertumbuhan yang subur akan
mengurangi reaksi pembungaan (Wee dan Thongtham, 1997). Prihmantoro (1999)
menambahkan bahwa tanaman buah membutuhkan banyak nutrisi pada masa
vegetatif. Tanaman membutuhkan pupuk yang mengandung unsur nitrogen tinggi
untuk pertumbuhan. Pertumbuhan daun sangat penting karena daun merupakan
tempat mengolah makanan yang dibutuhkan oleh tanaman.
Pertumbuhan yang cepat terkadang tidak disertai dengan ketersediaan
unsur hara yang cukup. Menurut Lakitan (2004), tanaman yang kekurangan unsur
hara nitrogen tajuknya akan berwarna hijau terang, daun tua menguning,
mengering, menjadi berwarna coklat muda. Namun, gejala kekurangan suatu
unsur hara yang ditampakkan tanaman tidak selalu sama tergantung spesies
tanaman, tingkat keseriusan masalah, dan fase pertumbuhan tanaman.
Giberelin
Giberelin adalah zat pengatur tumbuh yang merangsang pembelahan sel
atau pemanjangan sel dan dikenal sebagai gibberellic acid (GA3). GA3 adalah
giberelin yang pertama kali tersedia secara komersial. Giberelin telah digunakan
sebagai standar dalam sistem bioassay (Arteca, 1996). Menurut Salisbury dan
Ross (1995) pemanjangan batang pada keseluruhan tumbuhan oleh giberelin
disebabkan oleh tiga peristiwa. Pertama, pembelahan sel dipacu di apeks tajuk
terutama di sel meristematik yang terletak lebih bawah yang menumbuhkan jalur
panjang sel korteks dan sel empulur. Kedua, giberelin memacu pertumbuhan sel
karena zat itu meningkatkan hidrolisis pati, fruktan, dan sukrosa menjadi molekul
glukosa dan fruktosa. Ketiga, giberelin sering meningkatkan plastisitas.
Menurut Moore (1979) giberelin dihasilkan di meristem apikal tunas ujung
dan akar, daun muda serta embrio. Arteca (1996) menambahkan secara umum
giberelin disintesis melalui lintasan asam mevalonik pada tunas muda yang
tumbuh aktif dan biji yang berkembang. Daun muda merupakan tempat sintesis
geberelin yang utama kemudian ditransportasikan ke seluruh tanaman secara
nonpolar. Akar juga mempunyai kemampuan mensintesis giberelin yang
10
ditransportasikan ke tunas melalui xilem. Giberelin yang tinggi ditemukan pada
biji yang belum matang.
Giberelin berkaitan dengan proses fisiologi tanaman. Genus atau spesies
dan faktor lain menentukan jenis giberelin yang lebih efektif digunakan. Proses
fisiologi yang dipengaruhi oleh giberelin antara lain pertumbuhan tanaman,
pembungaan, perkecambahan, dormansi, ekpresi seks, senescence, partenokarpi,
dan fruit set (Arteca, 1996). Giberelin mendukung pembentukan enzim protolitik
yang akan membebaskan tryptophan sebagai bentuk asal dari auksin. Hal ini
berarti bahwa giberelin dapat meningkatkan kandungan auksin (Abidin, 1983).
Banyak tanaman biennial (dua tahunan) dapat dirangsang untuk
mempunyai siklus hidup setahun menggunakan giberelin. Giberelin berbeda
dengan auksin, giberelin lebih efektif pada tanaman utuh sedangkan kebanyakan
pengaruh auksin terlihat pada organ-organ yang dipotong (Heddy, 1989).
Beberapa penelitian menunjukkan peningkatan pertumbuhan oleh GA3
disebabkan oleh adanya peningkatan luas daun efektif, peningkatan fotosintesis,
atau modifikasi penyaluran fotosintat. Hasil penelitian Hayashi pada tahun 1961
menunjukkan bahwa pemberian GA3 melalui daun dapat meningkatkan
pertumbuhan karena terjadi peningkatan luas daun efektif sehingga fotosintesis
meningkat (Arteca, 1996).
Respon positif terhadap giberelin terjadi dalam kisaran konsentrasi yang
luas. Kandungan GA yang tinggi tidak bersifat racun dan tidak menyebabkan
respon negatif, kecuali pada tanaman kerdil yang peka (Gardner et al.,1991).
Pengaruh pemberian GA3 melalui akar dalam fotosintesis dan pertumbuhan telah
dievaluasi pada beberapa spesies tanaman termasuk tanaman C3 dan C4. Respon
terhadap pemberian GA3 melalui akar tidak berkaitan dengan monokotil atau
dikotil, fotosintesis C3 atau C4, tetapi tergantung pada spesiesnya (Arteca, 1996).