i. pendahuluan

I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tanaman tomat memiliki daerah penyebaran yang cukup luas, mulai dataran
tinggi sampai dataran rendah. Data dari BPS menunjukkan rata-rata pertumbuhan
luas panen, produktivitas, produksi tomat tahun 2009-2013 berturut-turut adalah 2,45 %, 3,98% dan 2,8 % dengan peningkatan konsumsi sebesar
3,66%.
Berdasarkan data tersebut dikuatirkan kebutuhan tomat belum bisa diimbangi
dengan produksi tomat per tahun, sehingga untuk memenuhi kebutuhan dilakukan
perluasan panen budidaya tomat ke dataran rendah. Mulai tahun 1980 pemerintah
Indonesia
telah
melepas
beberapa
varietas
tanaman
tomat
yang
cocok
dikembangkan di dataran rendah seperti Intan, Ratna, Berlian dan Mutiara. Pada
tahun 1999, pemerintah juga telah melepas kultivar unggul harapan dataran rendah
yaitu kultivar Mirah, Opal dan Zamrud (Purwati, 2003). Disamping kultivar unggul
terdapat kultivar unggul hibrida yang yang cocok untuk dataran rendah seperti
kultivar Permata F1, Tombatu F1, Tyrana F1, Tymoty F1, Lentana F1 (Anonim, 2009).
Permasalahan yang dihadapi pada pengembangan tanaman tomat dataran rendah
antara lain adalah sumber air sangat terbatas sehingga pada waktu musim kemarau
terjadi kekurangan air, memiliki kelembaban yang rendah dan suhu yang panas
sehingga mudah menguapkan air dan pupuk serta intensitas serangan hama dan
penyakit pada tanaman di dataran rendah lebih tinggi dibandingkan pada tananam
di dataran tinggi (Kasiran, 2006).
Seperti pada tanaman lain, kekurangan air pada tanaman tomat akan
mempengaruhi sejumlah proses fisiologis dan biokimia termasuk kemampuan
tanaman untuk memperoleh air dan nutrisi, yang secara langsung atau tidak
langsung mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan hasil panen. Beberapa
penelitian cekaman kekeringan pada tanaman tomat menunjukkan cekaman
kekeringan menurunkan hasil, komponen hasil dan produksi bahan kering secara
nyata baik pada kultivar peka maupun toleran (Castrillo et al., 2001; Rahman et al.,
2002).
Berbagai strategi telah dikembangkan untuk mempertahankan produksi
tanaman dalam kondisi kekeringan, khususnya, pengembangan varietas tanaman
baru yang toleran terhadap kekeringan ataupun penggunaan senyawa-senyawa
eksogen sebagai upaya untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap
1
kekeringan, seperti penggunaan larutan osmolit dan pengatur pertumbuhan
tanaman (Ashraf et al., 2011) ataupun hara mineral (Alam, 1999, Cakman, 2000a,
Marschner, 1995; Thalooth et al., 2006; Waraich, et al., 2011).
Salah satu hara mikro yang dapat digunakan untuk mengurangi kerusakan
yang timbul akibat cekaman kekeringan adalah unsur seng (Zn), karena unsur Zn
berperan dalam berbagai aktivitas enzim yang terlibat dalam metabolisme
karbohidrat dan protein, diperlukan dalam sintesis triptopan (Fagaria, 2009;
Marschner, 1995), dan unsur Zn berperan dalam menjaga integritas membran
(Cakman, 2000a). Selain itu, beberapa penelitian menunjukkan ketersediaan Zn
dapat mempengaruhi hubungan
tanaman
dengan
air dan
mempengaruhi
kondukifitas stomata (Hu & Sparks, 1991; Sharma et al., 1995; Khan et al., 2004).
Penyemprotan Zn dan Mn pada safflower (Carthamus tinctorius L.) di bawah
cekaman kekeringan meningkatkan pertumbuhan vegetatif, hasil biji, dan kualitas
benih (Movahhedy-Dehnavy et al., 2009).
Namun demikian, informasi mengenai pengaruh Zn dalam hubungannya
dengan kemampuan tanaman untuk menggunakan air dalam kondisi terbatas, lebih
banyak pada tanaman pangan dan masih jarang pada tanaman tomat khususnya
tomat dataran rendah. Selain itu, tanggapan tanaman terhadap aplikasi pemupukan
dan tanggapan fisiologi tanaman terhadap kondisi kekeringan sangat tergantung
pada genotipe tanaman, tipe tanah, nutrisi dan iklim. Kultivar-kultivar tomat dataran
rendah yang ada, khususnya di Indonesia adalah kultivar-kultivar yang dirakit untuk
tahan terhadap suhu tinggi dan tahan terhadap penyakit layu, namun belum ada
informasi mengenai ketahanan kultivar-kultivar yang ada terhadap kekeringan.
Selain itu, informasi mengenai tanggapan terhadap pemupukan Zn pada tanaman
tomat masih sangat jarang, termasuk takaran Zn yang diperlukan untuk
pertumbuhan tanaman tomat serta efisiensi dan tanggapan terhadap pemupukan
Zn. Oleh karena itu diperlukan suatu kajian tentang tanggapan fisiologi dan biokimia
tanaman dalam penerapan teknologi aplikasi Zn untuk mengatasi kekeringan
sehingga diharapkan tanaman masih dapat memberikan hasil yang memadai pada
saat mengalami cekaman.
B. Pemasalahan
Berdasarkan uraian pada latar belakang maka serangkaian penelitian
dilakukan untuk mengkaji:
1. Tanggapan dan ketahanan tanaman tomat dataran rendah terhadap kekeringan
2
2. Efisiensi dan tanggapan tanaman tomat dataran rendah terhadap ZnSO 4
3. Kemungkinan peningkatan ketahanan tanaman tomat dataran rendah terhadap
kekeringan dengan aplikasi ZnSO4
4. Efektifitas metode aplikasi ZnSO4 pada tanaman tomat dataran rendah pada
kondisi kekeringan
C. Tujuan Penelitian
Penelitian kajian mitigasi kekeringan melalui aplikasi Zn pada tanaman tomat
bertujuan untuk:
1. Mengelompokkan dan mendapatkan kultivar tanaman tomat dataran rendah
yang tahan dan tidak tahan terhadap kekeringan.
2. Mengelompokkan dan mendapatkan kultivar tanaman tomat dataran rendah
yang efisien dan tanggap terhadap pemupukan ZnSO4.
3. Mempelajari kemungkinan peningkatan ketahanan dan mekanisme ketahanan
tanaman tomat terhadap kekeringan dengan adanya aplikasi ZnSO4
4. Membandingkan efektifitas antar metode aplikasi ZnSO4 pada tanaman tomat
dataran rendah yang tercekam kekeringan.
D. Kegunaan Penelitian
Hasil penelitian dapat digunakan sebagai salah satu alternatif
mengatasi masalah kekeringan pada tanaman sayuran.
dalam
Hasil penelitian dapat
digunakan sebagai sumber informasi ilmiah bagi pengembangan tanaman tomat
dataran rendah dan sebagai sumbangsih ilmiah bagi penelitian-penelitian mengenai
kekeringan.
E. Keaslian Penelitian
Meski strategi ketahanan terhadap kekeringan telah dipelajari secara
ekstensif, namun sedikit yang berfokus pada variasi aplikasi hara mikro sehubungan
dengan karakteristik toleransi atau penghindaran dari cekaman air. Kajian aplikasi
Zn dalam kaitannya dengan kekeringan banyak dilakukan terutama pada tanaman
biji-bijian, namun masih sedikit informasi pada tanaman sayuran khususnya pada
tanaman tomat.
Beberapa penelitian telah dilakukan mengenai Zn pada tanaman tomat dan
manfaat Zn dalam peningkatan ketahanan kekeringan antara lain Gadallah (2000)
3
telah mengkaji aplikasi IAA dan Zn terhadap pertumbuhan, potensial osmotik,
komponen gula terlarut dan nitrogen pada kedelai yang ditanam pada kondisi
kurang air. Penelitian Khan et al. (2004) mengkaji pemupukan Zn dan cekaman air
dalam kaitannya dengan konduktivitas stomata dan penyesuaian osmotik pada
kacang arab. Hajiboland & Amirazad (2010 a,b) mengkaji fotosintesis, transpirasi,
konduktivitas stomata, aktivitas antioksidan, efisiensi penggunaan air, potensial air
dan osmotik daun pada kubis merah dalam kaitannya dengan toleransi kekeringan
dan penambahan Zn.
Hong et al. mengkaji aplikasi Zn pada jagung yang
mengalami kekeringan terhadap pertumbuhan dan pengambilan Zn (2003),
metabolisme ROS (2007) dan fotosintesis (2009). Shahri et al. (2012) menyatakan
aplikasi ZnSO4 dapat digunakan sebagai suatu strategi meningkatkan hasil pada
bunga matahari yang mengalami cekaman kekeringan.
Evaluasi aplikasi Zn kombinasi dengan hara lain pada kondisi kekeringan juga
telah dilakukan baik terhadap aspek fisiologis maupun morfologi. Thalooth et al.
(2006) mengevaluasi pengaruh pemupukan Zn, K dan Mg melalui daun terhadap
pertumbuhan, hasil dan kandungan khlorophil dan karotenoid pada kacang hijau,
dan hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi Zn, K dan Mg meningkatkan
pertumbuhan dan hasil biji tanaman kacang hijau yang tumbuh di bawah cekaman
air.
Evaluasi kombinasi Zn dengan Mn pada kondisi kekeringan juga telah
dilakukan pada safflower (Movahhedy-Dehnavy et al., 2009), dan labu (Yousefi,
2012) dengan kajian pada kuantitas dan kualitas biji. Babaeian et al. (2011) telah
melakukan evaluasi pengaruh kombinasi Zn dengan Fe dan Mn pada bunga
matahari terhadap penyesuaian osmotik, hasil dan komponen hasil biji pada kondisi
kekeringan.
Adapun kebaruan dari penelitian kajian mitigasi kekeringan melalui aplikasi
ZnSO4 pada tanaman tomat dataran rendah adalah dilakukan evaluasi secara
komprehensif perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia pada tanaman tomat
dataran
rendah
dalam
menghadapi
kondisi
kekeringan
dengan
adanya
penambahan ZnSO4 serta mengkaji mekanisme ketahanan tanaman tomat dalam
menghadapi cekaman kekeringan. Berbagai aspek yang dikaji pada penelitian
meliputi ketahanan tanaman tomat pada kondisi kekeringan, efisiensi dan
tanggapan tanaman tomat terhadap ZnSO4 serta perubahan morfologi, fisiologi dan
biokimia tanaman tomat pada kondisi kekeringan dengan adanya aplikasi ZnSO4.
4
Pada kajian ketahanan tanaman tomat pada kondisi kekeringan dievaluasi
perubahan morfologi dan fisiologi tanaman tomat serta ditentukan ketahanan
tanaman terhadap kekeringan berdasarkan indek ketahanan, indeks toleransi dan
indeks kestabilan hasil terhadap cekaman kekeringan yang dihitung berdasarkan
seluruh karakter morfologi dan fisiologi. Efisiensi dan tanggapan tanaman tomat
terhadap Zn dikaji melalui efisiensi pemanfaatan Zn yang ditentukan berdasarkan
efisiensi agronomis, efisiensi serapan Zn dan indeks efisiensi penggunaan Zn
melalui analisis jaringan dan bobot kering tanaman. Kajian perlakuan ZnSO4 pada
kondisi kekeringan dilakukan melalui evaluasi perubahan morfologi, fisiologi dan
biokimia.
Evaluasi pertumbuhan tanaman meliputi tinggi tanaman, luas daun, panjang
akar total, luas permukaan akar, stomata, bobot kering tanaman dan hasil, kajian
fisiologi meliputi fotosintesis, kadar CO2 dalam daun, kandungan air daun, serta
analisis pertumbuhan dan kajian biokimia meliputi kadar khlorofil, aktivitas nitrat
reduktase dan aktivitas superokside dismutase, dan analisis jaringan untuk
menentukan konsentrasi hara N, P dan K dan Zn dalam jaringan tanaman.
5