PENGARUH TEKANAN KEKERINGAN PADA KANDUNGANNITROGEN TANAMAN KEDELAI

Esje L. Sisworo*, Soleh Solahuddin**, Widjang H. Sisworo·, Hendrat­no*, dan Havid Rasjid*

ABSTRAK - ABSTRACT

PENGARUH TEKANAN KEKERINGAN PADA KANDUNGAN NITROGEN TANAMAN

KEDELAI. Tdah dilakukan percobaan untuk meneliti pengaroh tekanan kekeringan padakandungan nitrogen tanaman keddai yang dinyatakan dalam N-total, N-berasal dari pupuk(N-bdp), dan N-fiksasi (N-fik). Perlakuan yang diterapkan dalam percobaan ini ialah 5varietas kede1ai yang terdiri dari satu varietas tidak berbintil, dua varietas berbintil, dan duamutan berbintil, dengan perlakuan tekanan kekeringan dua taraf dan tiga taraf waktu panen.Komponen tanaman yang diamati ialah bagian atas tanaman, polong, dan biji. HasH yangdiperoleh dari penelitian ini.antara lain ialah adanya perbedaan N-total dan N-bdp antarvarietas. Apakah tidak adanya perbedaan N-fik pada biji antar varietas keddai berbintil, jugamerupakan petunjuk bahwa tiada ada perbedaan kemampuan fiksasi N2-udara antar varietasmasih memerlukan penditian yang lebih lanjut. Dapat dikemukakan bahwa cara penerapantekanan kekeringan pada percobaan ini kurang dapat menimbulkan suatu keadaan tekananlingkungan yang dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Bila ditemukanperbedaan interaksi antara varietas dengan tekanan kekeringan, maka ini terutama disebabkanperbedaan varietas.

INFLUENCE OF WATER STRESS ON mE NITROGEN CONTENT OF SOYBEAN.An experiment had been conducted to obtain data about the influence of water stress on thenitrogen content of soybean. The soybean content was expressed in total-N, N-derived fromfertilizer (N-dff) and N-fixation (N-fix). Treatments conducted in this experiment are, 5soybean varieties, namely, I non-nodule variety, 2 nodule varietieS, and 2 nodule mutants;2 levels of water stress and 3 harvesting timeS. Plant components analyzed were, shoots, pods,and seeds. In general, it was obtained that there was difference in total-N, N-dff, and N-fixamong the varieties studied. Whether the fact that there was no difference in N-fix of seedsmeans that there was no difference in the 'capability to fix-N among varieties of the noduledsoybean, needs further investigation. Apparently the water stress treatment applied in thisexperiment was not enough to create an environmental condition which could inhibit thegrowth and development of the plants. Data about the interactions between variety and waterstress showed that the difference is mainly due to variety of the soybean.

PENDAHULUAN

Penanaman kedelai telah diusakan hampir di semua propinsi di Indonesia,dengan produksi rata-rata 629 - 900 kg/ha (I, p.l7). Hasil yang rendah ini cukupmemprihatinkan, karena kedelai merupakan sumber protein yang penting bagipenduduk. Berbagai usaha telah dilakukan untuk tujuan menaikan produksi kedelai,antara lain dengan menciptakan varietas baru yang mempunyai produksi yang lebih

*** Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, BATAN

Institut Pertanian Bogor

207

tinggi dan tahan terhadap hama penyakit. Namun hingga sekarang produksi kedelai

IIIImI~~fin~;nlMenurut SUSENO (2),. rendahnya produksi kedelai di Indonesia selain karena

hama penyakit juga disebabkan oleh adanya tekanan kekeringan (water stress).BEGG dan TURNER (3) mengemukakan, bahwa tekanan kekeringan merupakanfaktor lingkungan utama yang dapat menurunkan basil tanaman. Dibandingkandengansebab-sebab lain bila digabung bersama sekalipun, ternyata tekanan kekering­

an merupakan penyebab ~~'!p1ahilangnya sebagian besar panen di dunia (4).KHUSNIRINKO dalim MAYORAL !:! ~. (5) dan ALBERTE ~ ~. (6) menge­

mukakan, bahwa tekanan kekeringan dapa t mengurangi jumlah klorofJJ. dengan segalaakibatnya bagi tanaman. Laju sintesis protein akan menurun pula pada tanamanyang mengalarni tekanan kekeringan (7, 8). Banyak peneliti menemukan bahwareduksi basil atau perubahan komponen basil tanaman kedelai karena tekanankekeringan, bergantung pada tingkat fisiologis tanaman ketika teIjadi tekanankekeringan (9).

Sebagian kebutuhan nitrogen tanaman kedelai berasal dari fiksasi N2 udaraoleh Rhizobium sp. yang be~imbiosis dengan tanaman membentuk bintil-bintilpada akar. ALLISON (10) mengemukakan bahwa kebanyakan bintil akar yangterbentuk berada dalam keadaan hampir tidak tumbuh, tetapi tetap aktif dalamfiksasi N2 udara selama tanaman dalam keadaan normal. Semua bintil dapat lenyapdari akar bila tanaman mengalami kekeringan. MICHEN dan PATE (11) menemu­kan bahwa sedikit saja penyimpangan dari kadar air tanah optimum, telah dapatmenyebabkan menurunnya N2 udara secara drastis. Selanjutnya BOYER danMcPHERSON (12), DOSS et~. (13), dan MEDERSKl ~~. (14), mengemukakanbahwa tekanan kekeringan dapat menurunkan fiksasi N2 udara dan hasil sintesissenyawa lain, yang dapat mengakibatkan produksi tanaman kacang-kacanganmenurun.

Berdasarkan semua keterangan di atas dilakukan percobaan untuk mempelajaripengaruh tekanan kekeringan pada kandungan nitrogen beberapa varietas danmutan kedelai.

BAHAN DAN METODE

Bahan PeneJitian. Bahan penelitian utama ialah dua varietas kedelai berbintil,

yaitu Orba (V2) dan Lokon (V3), dua mutan kedelai berbintil basil iradiasi gammavarietas Orba, 64/PsJ (V4) dan 68/PsJ (V5)' serta satu varietas kedelai tidak berbin­til Chippewa (VI) yang diperoleh dari International Atomic Energy Agency (IAEA),Wina. Varietas yang disebut terakhir digunakan sebagai tanaman standar untuk

menentukan fiksasi N2 udara oleh tanaman kedelai berbintil. Percobaan ini dihiku­kan di rumah kaca Bidang Pertanian PAIR, BATAN, menggunakan pot plastikberkapasitas 6 kg. Tanah yang digunakan adalah tanah latosol merah yang diambildari kebun percobaanPAIR Pasar Jumat, yang sebelumnya pernah ditanarni kedelai.Bagian yang diambil adalah lapisan olah sedalam 20 em. Sebelum tanah dimasukkanKe dalam pot, terlebih dahulu dikering-anginkan, kemudian ditumbuk dan diayak,lalu diaduk dalam pengaduk semen berkapasitas 1 m3 agar diperoleh tanah yang

208

homogen. Tiap pot berisi 6 kg tanah dengan kadar air gekitar 20%. Sifat flsik rlan

kimiawi tanah yang digunakan terlihat i5da Lampiran 1.Bahan lam adalah pupuk ZA bertanda SN dengan ekses atom 4.8%, yang diberikandengan takaran 20 kg N dan 100 kg N/ha, berturut-turut untuk kedelai berbintildan tidak berbintil. Pupuk TSP dati ZK diberikan dengan takaran 60 kg P/ha dan90 kg K/ha, baik untuk tanaman kedelai berbintil maupun tidak. Air yang diguna­kan untuk penyiraman ialah air pipa yang berasal dari sumur bor. Perhitungan

Fiksasi N2 udara oleh tanaman kedelai dilakukan'menurut eara yang dikemukakanoleh HADARSON (15).

Rancangan Percobaan. Pereobaan ini merupakan pereobaan faktorial yangmenggunakan Raneangan Aeak Kelompok memakai tiga ulangan. Pereobaan terdiridari 30 perlakuan kombinasi, yaitu 5 maeam varietas terdiri dari 3 varietas dan 2mutan; dua taraf kekeringan, yaitu dikeringkan dan tidak dikeringkan; serta 3 tarafpanen, yaitu umur tisiologi vegetatif, umur fisiologi berbunga, dan umur flsiologibiji masak. Pada umur flSiologi vegetatif tanaman mengalarni perlakuan tekanankekeringan satu kali, dan dipanen tanpa menunggu pulihnya tanaman. Pada umurflSiologi berbunga dan mulai membentuk polong, tanaman mengalarni perlakuantekanan kekeringan dua kali dan dipanen setelah tanaman pulih. Pada umur flSiologibiji masak tanaman mengalarni perlakuantekanan kekeringan tiga kali dan dipanenpada saat biji masak.

lurnlah tanaman yang diamati 90 dan tiap tanaman diperlakukan sebagai satueontoh. Waktu tanam, waktu perlakuan tekanan kekeringan, dan waktu panendieantumkan pada Lampiran 2, dan kombinasi perlakuan pada Lampiran 3.

Pemeliharaan. Peneegahan hama dan penyakit dilakukan dengan penyemprotanpestisida Azodrin 15 WSC, 4 rnIjliter, satu kali setiap rninggu. Tiap pot tanamantanpa perlakuan tekanan kekeringan disiraJ:T1dengan 100 ml air. Ketika tanam~nmulai besar penyiraman dilakukan dua kali sehari. Untuk tanaman dengan perlaku­an tekanan kekeringan, tidak dilakukan penyiraman sampai menunjukkan tanda­tanda layu.

Pengamamn. Parameter yang diamati ialah kandungan N-total, dan bent uk Nyang merupakan bagian dari N-total yaitu N-fiksasi (N-fik) dan N-berasal dad.pupuk (N-bdp) dalam bagian atas tanaman, polong, dan biji.

HASIL DAN PEMBAHASAN

N-total Bag/an Atas Tanaman. Pada Tabel sidik ragam terlihat bahwa ketigawaktu panen memperlihatkan perbedaan yang sangat nyata pada N-total bagianatas tanaman, yang ternyata ditemukan antar varietas, sedang perlakuan tekanankekeringan tidak menyebabkan perbedaan N-total bagian atas tanaman:Ini berarti,bahwa perbedaan pada nilai interaksi pada Tabel 2, bukan karena tekanan kekering­an tetapi disebabkan oleh perbedaan varietas.

Pada Tabel 2 terlihat bahwa N-total tertinggi pada Panen I ditemukan padaVI, yang kemudian menu run dengan eepat pada Panen II dan III. Sedangkanpenurunan N-total bagian atas tanaman varietas dan mutan berbintil V2 sampaidengan V5 baru nampak jelas pada PanenIIL Keadaan ini diduga disebabkan oleh

209

Tabd 1. Sidik ragam N-total bagian atas tanaman.

Sumber keragaman

F-hitungF-tabel

Panen I

PanenIIPanen III5%1%

Varietas (V)

5,378**5,955**14,259**2,874,43

Tekanan kekering-

1,000tn0,387tn0,090tn4,358,10an (TK) Interaksi (V x TK)

1,166tnl,168tn0,530tn2,874,43

KK (%)

8,6614,4019,83

**

=nyata pada P<O,Oltn

=tidak nyata

umur VI yang lebih pendek daripada varietas lain' pada umumnya, sehingga padasaat panen II, perkembangan fisiologi VI sudah lebih lanjut dibandingkan denganvarietas lain. Pada saat itu sebagian besar nitrogen yang ada pada bagian vegetatif,

mungkin sudah disalurkan ke bagian generatif.Dari tabel yang sama terlihat pula bahwa N-total pada bagian atas tanarnan

Makin berkurang dengan bertambahnya umur tanaman. Keadaan ini merupakanproses yang wajar, karena sebagian besar nitrogen pada tanaman yang. bertambahtua disalurkan ke biji sebagai bentuk terakhir dari siklus hidup tanaman.

Terlihat pula dengan jelas pada Tabel 2, bahwa tekanan kekeringan tidakmempengaruhi N-total bagian atas tanarnan. Bahkan pada Panen I terlihat adanyasedikit kenaikan, sedang pada Panen II dan nn terlihat tidak banyak penurunan.Menurut STUUTE dan TODD (7) tekanan kekeringan selain dapat mengurangikandungan kloroill juga mengurangi sintesis protein. Keadaan yang demikian tidakditemukan dalarn percobaan ini. Hal inididuga karena kelemahan tehnik yangdigunakan untuk perlakuan tekanan kekeringan. Seperti sudah diuraikan sebelum­nya, bahwa perlakuan kekeringan dilakukan dengan melayukan tanaman, kemudiantanarnan dipulihkan kembali. Keadaan ini mungkin belum mampu menimbulkantekanan kekeringan yang berat yang dapat menurunkan kemampuan tanamanuntuk mensintesis protein.

N-totlll Polong dan Biji. Dari sidik ragam pada Tabel 3, tidak terlihat perbeda­an pada N -total polong (panen II) antar varietas. Perbedaan antar varietas baruterlihat pada Panen III (biji). Tekanan kekeringan tidak menyebabkan perbedaandalam N -total polong maupun biji. Hal yang sarna juga ditunjukkan oleh interaksiantara kedua perlakuan ini yang berarti bahwa perbedaan yang terlihat dalaminteraksi pada Panen III semata-mata disebabkan oleh perbedaan varietas.

Tabel 4, menunjukkan bahwa tidak ada perbedaan N-total polong antarvarietas. lni berarti bahwa pada umur flSiologis pembentukkan polong seperti pada

210

Tabel 2. N-total rata-rata ba~n atu tanaman (%).

Varietas

Panen IPanen IIPanen III

TKI TK2 Ro-V

TKI TK2Ro-VTKITK2Ro-V

VI

4,16 4,024,092,4.82,352,420,920,770,83

V2

3,8 1 3 ,243,533,563,733,651,341,551,45

V3

3,31 3,393,353,572,933,251,811,681,75,

V4

3,37 3,473,423,242,983,112,001,511,76

V5

3,58 3,543,563,103,443,271,942,112,03

Ro-TK

3,45 3,53-3,193,44-1,601,52

BNJ 5%

V0,5360,7800,515

TK0,1940,3440,229

VxTK0,8991,3070,863

Tabcl 3. Sidik ragam N-total polong dan biji.

Sumber keragaman

Panen II

(polong)

F-hitung

Panen III

(biji)

5%

F-tabel

1%

Varietas (V) 2,400tn5,700**2,874,43

Tekanan kekering-

0,706tn2,050tn4,358,10

an (fK) Interaksi (V x TK)

0,8350,430tn

KK (%)

15,5518;81

••

=nyata pada P<O,Oltn

=tidak nyata

211

Tabel 4. N-total rata-rata polong dan biji ('Yo)

Varietas

Punen II (polong)Punon III (biji)

TK1

TK2Ro-VTK1TK2Ro-V-VI

3,152,913,031,812,091,95

V2

3,123,913,525,505,095,30

V3

3,844,164,005,594,835,21

V4

3,813,633,726,516,036,27

V5

3,543,703,626,335,295,81

Ro-TK

3,493,66-5,154,67

BNJ 5%V

0,9611,592TK

0,4240,703VxTK

1,6090,943

Panen II, perbedaan N-total antar varietas mungkin belum terlihat dengan jelas.Bam pada N-total biji terlihat perbedaan antar varietas yang lebihjelas.N-total terendah ditemukan pada varietas kedelai yang tidak berbintil. Hal inididuga karena pertumbuhan yang buruk berlangsung sampai biji matang, sehinggabiji yang dihasilkan juga berkualitas buruk. Perbedaan N-total biji antar varietas

berbintil tidak begitu banyak, tetapi salah satu dari varietas ini (V4) menunjukkanN-total biji jauh melebihi yang lainnya yaitu di atas 6%. Kemungkinan varietas ini

(V4) dapat membentuk N-total yang tinggi perlu diteJiti lebih lanjut (Tabel 4).Pada Tabel 4 terJihat pula, bahwa tekanan kekeringan tidak menurunkan

N-total polong pada Panen II, bahkan menimbulkan sedikit kenaikkan. Baru padaPanen III terlihat bahwa tekanan kekeringan yang diterapkan pada percobaan inisecara kualitatif sudah menyebabkan berkurangnya N-total dalam biji.

N-bdp dan N-fik Bagian Atas Tanaman. Yang menarik untuk dikemukakan

dari Tabel 5, ialah bahwa N-bdp kedelai tidak berbintil (V I) maupun berbintil(V2 sampai V5) umumnya makin berkurang dengan bertambahnya umur tanaman.N-fik pada tanaman kedelai berbintil makin meningkat dengan makin tuanyatanarnan. Diduga bahwa dengan bertambahnya umur tanaman kedelai tidak berbin­til, akar tanaman makin berkembang, apalagi dengan adanya pemupukan, pertum­buhan dan perkembangan makin meningkat, sehingga kontak dengan partikel tanahsemakin luas. Keadaan ini memungkinkan tanarnan lebih banyak memanfaatkanN-tanah. lnilah yang diperkirakan sebagai penyebab menurunnya N-bdp denganbertambahnya umur tanaman pada tanarnan kedelai tidak berbintil. Tanamankedelai berbintil makin ban yak membentuk bintil dengan bertambahnya umurtanaman, kemudian pada saat panen jumlah bintil ini berkurang lagi (Lampiran 4),yang dapat diartikan kemampuan fiksasi meningkat. Tanaman kedelai berbintil

212

Tabel 5. N-bdp dan N-fik rata-rata bagian atilt tanaman (%)

N - bdpN-fikVarietas

TKITK2Ro-VTKITK2Ro-V

Panen I

N-bdpVI71,7570,7070,86---------

V250,5055,4252,9629,6120,8325,22

V:: 13 ,54

V3

57,2557,8357,5420,2117,8318,80TK ::

5,97

V4

53,3353,8553,6425,6723,4524,56V X TK = 22,68

V5

54,2256,6855,4624,2819,6321,96N-fik

V

:: 20,42

Ro-TK

57,4358,74 24,9420,32TK ::

9,98--- ---V X TK = 32,66

Panen II VI

62,5950,0056,30------.---N-bdp

V

::4,62V2

16,2417,0616,6574,0565,8869,97

V3

14,4517,8016,13769264,4170,67TK:: 2,09

VxTK=·7,74V4

16,6718,5317,6575,5262,9568,24

V5

17,6817,3117,2071,7665,3068,53N-fik- V=6,50

Ro- TK25,4324,14---74,7464,64---TK =3,18

Panen III

V X TK = 10,39

VI

53,3363,2558,29---------V2

8,758,258,5085,3786,9686,17N-bdp

V

::6,37V3

13,6710,9212,3074,3382,7578,54

V4

8,338,338,3384,3586,8385,59TK = 2,81

V5

8,759,509,1385,3784,9885,18Vx TK = 10,67

Ro- TK

18,7520,05 81,9185,38N-fik--- ---

V=7,24

TK =

3,54

Vx TK = 11,58

213

dlberi pupuk N dengan takaran 20 kg N/ha, dengan rnaksud sekedar untuk rnernacu

~t\\1mb~n ~Wil, ~;hing,d;n§l'n penin~i\ti\n umUI ti\ni\man,ktbutuhanN ba~tanarnan disuplai dari fiksasi N2 udara dan/atau dari N-tanah.Ternyata dalarn percobaan ini fiksasi N2 udara paling berperan rnensuplai kebutuh­an N bagi tanarnan.

Data yang diperoleh rnenunjukkan° bahwa perbedaan N-bdp antar varietasditemukan pada semua waktu panen (Lampiran 5). Kebutuhan N tanaman kedelaitidak berbintil untuk sernua masa panen, berasal dari N-tanah dan N-pupuk.Ternyata bahwa sebagian besar N yang diarnbil berasal dari N-pupuk. oSedangtanaman kedelai berbintil banyak mernanfaatkan N-pupuk hanya pada urnur muda(vegetatif, Panen I), karena pada saat itu bintil belurn banyak terbentuk sehinggakemarnpuan fiksasi terbatas. Selain dari itu pada umur lanjut N-pupuk sudahberkurang sedang kebutuhan tanaman rneningkat dan ini yang disuplai oleh N-flk.Tekanan kekeringan tidak mempengaruhi N-bdp. pada semua waktu panen.Narnpaknya perlakuan kekeringan yang diterapkan belurn sampai menyebabkankematian atau rnenjadikan akar dorman, sehingga kemampuan menyerap hara

masih dapat dilakukan dengan baik.lnteraksi antara varietas dengan tekanan kekeringan ternyata tidak nyata pada

Panen I dan Panen III dan nyata untuk Panen II (Larnpiran 5). Bila terdapat

perbedaan yang nyata pada nilai N-bdp, dapat diperkirakan bahwa hal ini disebab­kan perbedaan varietas. Perbedaan N-fik antar varietas terutama ditemukan padaumur tanaman yang sudah lanjut (panen III). Data ini mungkin dapat menerangkan,bahwa perbedaan N-fik yang ditemukan di bagian atas tanaman antar varietas,merupakan petunjuk bahwa eflsiensi pernindahan N ke biji juga berbeda an tarvarietas. Diternukan pula bahwa perbedaan N-fik yang disebabkan o~eh tingkatkekeringan baru terlihat pada Panen II dan III. Keadaan ini mungkin disebabkanjumlah bintil masih sedikit pada Panen I sehingga sumbangan N-flk pada tanamanbelum besar. Sedang pada Panen II dan III jumlah bintil sudah banyak sehinggajumlah N-fik yang disumbangkan makin besar. Dengan Makin meningkatnyaperanan bintil dalarn menyumbangkan N-flk, diduga bahwa gangguan lingkunganyang terjadi akan tercerrnin dalam N yang diflksasi. Dari Tabel 5 terlihat bahwatekanan kekeringan rnenurunkan N-fik pada Panen II tetapi pada Panen III umum­nya menaikan N-fik. Tanaman yang diberi perlakuan tekanan kekeringan padaPanen II menyebabkan turunnya N-fik. Hal ini disebabkan waktu dari pelayuanterakhir ke saat panen tidak terlalu jauh sehingga pada saat dipanen tanaman yangrnengalarni tekanan kekeringan belum pulih kembali. Penemuan ini sejalan denganyang dikernukakan ALLISON (10), bahwa kadar air yang rnenyimpang sedikitsaja dari kadar air optimum baik ke arah kekurangan rnaupun kelebihan dapatmenggugurkan bintil tanaman kacang-kacangan, yang menyebabkan menurunnyaN-fik. Tanaman yang mengalarni tekanan kekeringan pada Panen III mengalarniwaktu pelayuan terakhir sarnpai panen yang cukup jauh, sehingga tanaman dapatpulih kembali bahkan mungkin rnenstimulasi pembentukan bintil baru, sehinggaN-fik pada umumnya meningkat. lnteraksi antara varietas d~ngan tingkat kekering­an (LilInpiran 5) temyata tidak nyata untuk semua waktu panen, yang berartiperbedaan nilai interaksi hanya disebabkan oleh perbedaan varietas.

214

Tabd 6. N-bdp clan N-fik rata-rata polong clan biji (%).

Varietas

N-bdpN-bdp

TKl

TK2Ro-VTK1TK2Ro-V

Panen I(poiong)VI

73,5165,0969,35---------N-bdp

V2

13,1310,3611,7582,1484,0883,11V=8,74

V3

8,6011,8110,2188,2981,5584,92TK =3,77

V4

10,9212,4211 ,6785,1480,9283,03 V X TK = 14,25

V5

8,7619,2213,4988,0872,0180,05N-fik

V

z::4,79

Ro-TK

22,9823,58---88,4179,64---TK =2,35

Vx TK z::

7,66

PanenII (biji)

N-bdp

VI

57,0867,6762,38V

= 10,16--- ------V2

6,676,506,6288,3190,2889,30TK =

4,48

V3

7,757,737,5487,0789,188813 Vx TK = 17,01,V4

6,427,336,8888,7489,1888,96N -fik

. V5

6,676,066,3488,3091,1489,72V=3,09

TK =

1,51

Ro-TK

16,9218,08---88,1189,95___ Vx TK =4,94.

N-bdp clanN-fik Polong dan Biji. Dari Tabel 6 terlihat bahwa pada Panen IIdan III, pada poiong dan biji, N-fik Iebih tinggi dibandingkan dengan N-bdp.Pada stadia ini, pembentukan bintil sudah mencapai jumiah yang banyak, sehinggaN-bdp semakin berkurang dan N-fik yang sernakin meningkat. Sedang padatanaman kedelai tidak berbintil N-bdp pada poiong dan biji juga menurun tetapitidak setajam bila dibandingkan dengan pada tanaman kedelai berbintil. Hasilini sesuai dengan N-bdp pada bagian atas tanaman kedelai berbintil maupun tidakberbintil. Ini mungkin dapat merupakan petunjuk bahwa sebagian besar N yangakan diakumulasikan di poiong dan akhirnya biji berasal dari bagian vegetatiftanaman. Sidik ragam (Tabel 7) menunjukkan perbedaan N-bdp yang sangat nyataantar varietas pada Panen II dan III. Seperti yang terlihat pada Tabel 6, N-bdptertinggi ditemukan pada polong dan biji kedelai tidak berbintil, karena sumber Nbagi poiong dan biji berasal dari bagian vegetatif tanaman. Sehingga kandungan Nyang tertinggi pada polong dan biji pun seharusnya berasal dari kandungan N ter-

215

Tabd 7. Sidik ragam N-bdp <IanN-fik polong <Ianbiji.

L..

Sumber keragarnan

PII PIlI

F-hitung

PII PIlI

Varietas (V) 167,71**107,03**3,337*

Tekanan kekeringan

o,l09tno ,928tn32,180**(fK) Interaksi (V x TK)

2,740tn0,998tn11 ,450**

KK(%)

21,2437,7613,26

•

=nyata pada P~O,05••=nyata pada P<'O,Ol

tn

=tidak nyata 0,901 tn

9,912**

19,62

tinggi pada bagian vegetatif tanarnan, dan pada kedelai tidak berbintil ini adalahN-bdp.

Dari Tabel yang sama, luRa terlihat bahwa tekanan kekeringan pada Panen II dan IIItidak mempengaruhi N-bdp. Untuk interaksi antara varietas dengan tekanankekeringan terlihat N-bdp tidak nyata baik untuk Panen II maupun III. lni berartibila ada perbedaan N-bdp maka ini semata-mata disebabkan oleh variet~.

Untuk N-fik terlihat adanya perbedaan yang nyata antar varietas, perlakuantekanan kekeringan maupun pada interaksi antara varietas dengan tekanan kekering-

. an. Ini berarti bahwa perbedaan antar varietas dalam hal N-fik sangat ditentukanoleh tingkat kekeringan. Ini terlihat dari menurunnya N-fik bila ada perlakuankekeringan pada Panen II (Tabel 6). Pada Panen III pun ditemukan adanya perbeda­an yang tidak nyata dalam hal N-fik an tar varietas pada biji. Apakah ini dapatmerupakan petunjuk tidak adanya perbedaan kemarnpuan fiksasi antar varietasmasih diperlukan penelitian yang lebih lanjut. Pada sidik ragam (Tabel 7) diperlihat­kan adanya perbedaan yang nyata oleh perlakuan tekanan kekeringan terhadapN-fik. Bila dilihat pada Tabel 6, perlakuan tekanan kekeringan justru meningkat­kan N-fik pada biji. Hal yang sarna ditemukan pada bagian atas tanarnan. Ini

memperkuat dugaan yang telah dikemukakan sebelurnnya yaitu pada Panen III,tanarnan sudah mampu pulih kembali dari perlakuan tekanan kekeringan yangditerima terakhir. Dan mungkin marnpu menstimuler pembentukan bintil baru,yang mampu memfiksasi N2 udara yang mengakibatkan meningkatnya N-fik padabiji.

216

KESIMPULAN

Beberapa kesimpulan dari percobaan ini, dapat diuraikan sebagai berikut.Ada perbedaan yang nyata antar varletas untuk N-total dan N-bdp, sedang

untuk N-fik terutama untuk basil terakhir tanaman yaitu biji, tidak ditemukan

adanya perbedaan. Apakah ini merupakan petunjuk tidak adanya perbedaankemampuan memfiksasi N2 udara antar varietas masih diperlukan penelitian lebihlanjut.

Secara umum dapat dikemukakan bahwa perlakuan tekanan kekeringan dalampenelitian ini kurang dapat menimbulkan suatu keadaan tekanan lingkungan yangdapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan tanaman, yang dalam per­cobaan ini dinyatakan dalam parameter N-total, N-bdp, dan N-fik.

Interaksi antara varietas dengan tekanan kekeringan, bagi parameter yangdiamati temyata perbedaannya terutama ditentukan oleh adanya perbedaan varietasdan bukan oleh perbedaan tekanan kekeringan.

UCAPAN TERIMA KASllI

Ucapan terima kasih disampaikan pada saudara M. Tohir dan Amrin Jawanasatas bantuannya yang telah memungkinkan dilakukannya percobaan ini.

DAFTAR PUSTAKA

1. BPS, Produksi Tanaman Bahan Makanan di Indonesia, Biro Pusat Statistik(BPS), Jakarta (1981).

2. SUSENO, H., "Nutrisi mineral", Hubungan Air dan Metabolisme Tumbuhan,Fak. Pertanian, IPB, Bogor (1972).

3. BEGG, J.E., and TURNER, N.C., Crop water defisits, Adv. Agron. 28 (1976)161.

4. KRAMER, J.P., "Drought stress and the origin ofadaptations", Adaptation ofPlants to Water and High Temperature (TURNER, N.C., and KRAMER,J.P., Eds.), John Willey and Sons, New York (1980) 7.

5. MAYORAL, ML., ASTMON, D., SHIMSHI, D., and GROMENT-ELHANAN,Z., Effect of water stress on enzyme activities in .wheat related wildspecies. Carboxylase activity, electron transport and phosphor relation inisolated chloroplast, Aust. J. Plant Physiol. 8 (1981) 385.

6. ALBERTE, R., THORNBER, J.R., and PISCUS, E.J., Water stress effect oncontent and organization of chlorophyll in mesophyll and bundle sheatchloroplast of maize, Plant Physiol. 59 (1959) 351.

7. STUTIE, GA., and TODD, G.W., Effect of water stress on soluble leaf proteinin TritWum aestivum, Phyton. 24 (1%7) 67.

217

8. DHINDSA, RE., and BELEY, J.D., Water stress and protein synthesis. IV.

Respome of a drought tolerance plant, J. Exp. Bot. 27 (1976) 513.

9. CARLSON, RE., KARAMI-ABAOCHI, M., and SHAW, R.H., Comparison ofthe nodal distribution of yield components of indeterminate soybeansunder irrigated and rain conditions; Agron. J. 74 (1982) 531.

10. ALLISON, FE., Development in Soil Science. 3. Soil Organic Matter and ItsRole in Crop Production, Elsevier Scientific Publishing Company, Amster­dam, London, New York (1973).

11. MINCHEN, F .R., and PATE, J .s., Effects of water, aeration and salt regime onnitrogen fixation of nodulate legumes. Definition of an optimum environ­ment, J. Exp. Bot. 26 (1975) 60.

12. BOYER, J.E., and McPHERSON, H.G., Physiology of water deficit in cerealcrops, Adv. Agron. 27 (1975) 1.

13. DOSS, D.B., PEARSON, R.W., and ROGERS, A.T., Effect of soil water stressat various growth stages on soybean yield, Agron. J. 66 (1974) 297.

14. MAHLER, RL., BEZDlCEK, J.F., and WITTERS, R.E., Influence of slopeposition on nitrogen fixation on yield of dry peas, Agron. J. 71 (1979)348.

15. MEDERSKI, HJ., JEFFERS, D.L., and PETERS, D.P., "Water and Water

Relations", Soybeans Improvement, Production and Uses (CALDWELL,B.E., Ed.), Agronomy 64 (1972) 411.

16. HADARSON, G., "The use of 15N methodology to assess symbiotic nitrogenand fixation by grain legumes ", International Training Course on the Useof Isotopes and Radiation Techniques in Study on Soil/Plant Relationships(Field Experiment and Exercises), Seibersdorf Laboratory, lAEA, Vienna(1982).

218

Lampiran 1.

Sifat-sifat tanah liat latosol merab Pasar J umat.

Uraian

Pasir

Debu

Liat

pH (H20)(KCl)

Nilai Kation (per 100 gr)

P205

K20Bahan organik

C

N

C/N

Keterangan

0,7%

30,3 %

69,0%

5,4

4,3

27,7 me

9 ppm

11 ppm

1,25 %

0,14 %

9,00%

219

Lampiran 2.

Pe1aksanaan perlakuan percobaan.

Perlakuan Tgl. TanamTgl. PengeringanTgl.Panen

Panen I

18 -3 -19838 - 4 - 198313 -4 -1983

PanenIl

18 -3 -198322 -4 - 19832 - 5 - 1983

Panen III

8-3-198322 - 4 - 198320 - 6 - 1983

2 - 5 - 1983 7 - 5 - 1983

220

Lampiran g.

Perlakuan kombinasi percobaan.TKI

TK2

PI

P2P3PIP2P3

VIPI TKI

VIP2TKIVIP3TKIVIPI TK2VIP2TK2 VIP3TK2

V2PITKl

V2P2TKlV2P3TKlV2PITK2V2P2TK2 V2P3TK2

V3PI TKI

V3P2TKIV3P3TKIV3PI TK2V3P2TK2 V3P3TK2

V4PITKI

V4P2TKIV4P3~IV4PITK2V4P2TK2 V4P3TK2

VSPITKI

VSP2TKIVSP3TKIVSPITK2VSP2TK2 VSP3TK2

TKI '" Tanaman yang tidak diberi tekanan kekeringanTK2 = Tanaman yang diberi tekanan kekeringanPI = Tanaman dipanen pada l,\ItIurfisiologis vegetatifP2 = Tanaman dipanen pada umur fisiologis masih berbunga dan sudah mulai membentuk

polong

Pg = Tanaman yang dipanen pada saat biji masakVI = Varietas Chippewa (keddai tidak berbintil)V2 = Varietas OrbaVg = Varietas LokonV4 = Mutan 64/PsJV5 = Mutan 66/PsJ

221

Lampinn 4.

Jumlah bintil (buah).

Varietas TKITK2

II

IIIRo-V IIIIIIRo-V

Panen I

V2

45331521,035153729,0

V3

34504643,322461522,6

V4

17244428,327443022,0

V5

14281820,033181324,0

Panen II

V2

4967156 89,7113112131118,7

V3

135113213 153,720251148 133,7

V4

736377 71,05747122 75,3

V5

8151133 88,36711110995,7

Panen III

V2

170144133149,0125619593,7

V349572744,318308243,3

V440893053,0969292 93,7

V57614163116,3999888 95,0

222

NNW

N-bdp pada sctiap komponcn tanaman (%). Ii'g.

iiI::sSandiPanen I Panen IIPanen IIII!"

Perlakuan ba tang

akarbatangpolongakarba tangbijiakar

TKI

VI71,75 54,3065,2973,5171,7553,33 57,0859,67

V2

50,50 37,3016,2413,1331,508,75 6,6716,25

V3

57,25 44,8214,458,6026,2513,67 7,7525,17

V4

53,33 39,4816,7610,9228,678,33 6,4216,75

V5

54,33 40,1517,688,7624,758,75 6,6716,75

TK2

VI70,00 52,4450,0065,0975,5863,25 67,6751,67

V2

55,42 43,4717,0610,3830,508,25 6,5815,17

V3

57,83 46,3617,8011,8129,4210,92 7,3318,50

V4

53,85 48,8318,5312,4230,25~,33 7,3324,58·

V5

56,58 42,3917,3118,2231,589,50 6,0013,83

N N-Fik pada letiap komponen tanaman (%).

~{N """

Sandi

Panen I Panen IIPanen III

Perlakuan ba tang

akarbatangpolongakarbatangpolongakar

TK1

V229,61 37,7874,0582,1455,9883,57 88,3172,80

V3

20,21 29,7276,9288,2963,4174,33 87,0757,88

V4

25,67 34,1773,5285,1460,0584,35 88,7471,97

V5

24,28 33,2071,7688,0865,5185,37 88,3072,24

TK2 V220,83 29,1965,8884,0858,6086 ,9690,2870,68

V3

17,38 18,6864,4181,5561,0482,75 89,1864,09

V4

23,45 6,6762,9580,9259,9386,83 89,1852,49

V5

19,63 16,7465,3772,0158,1784,98 91,1473 ;27

DISKUSI

RlVAlE RA1MA:

Dikemukakan bahwa salah satu galur mutan mempunyai N-total yang tinggi.Mutan nomor berapa yang mempunyai N-total tinggi tersebut, serta kapan waktuterbaik pemberian pengairan agar dapat digunakan oleh tanaman secara efisien.

ELSJE L. SISWORO:

Mutan yang mempunyai N-total tertinggi adalah 68/PsJ. Pengairan yang cukupdiberikan sepanjang hidup semua tanaman dan dihentikan menjelang panen.

PUDJQ RAHARDJO :

Parameter apa yang dipakai untuk mengetahui adanya tekanan kekeringan padapenelitian ini. Apakah pH, kadar air, dan kelayuan juga ditentukan.

ELSJE L. SISWORO :

Tekanan kekeringan ditentukan secara kualitatif, yaitu dengan tidak menyiram

tanaman sampai timbul gejala layu, kemudian tanaman disiram agar pulih dankemudian dilanjutkan lag!, demikian beberapa kali berganti-ganti. Dalam ha1 inipH; kadar air, dan kelayuan tidak ditentukan.

WENTEN ASTlKA :

1. Kalau tidak keliru, pada tanaman kedelai dikenal beberapa tipe detenninatedan indetenninate serta yang berbintil dan tidak berbintil. Tipe ini menentukanhasil biomas atau dapat mempengaruhi pertumbuhan antara fase vegetatif dangeneratif. Mohon penjelasan.

2. Dari judul, secara umuin dapat dimengerti masalah yang akan dipecahkan. Akantetapi justru pengaruh tekanan kekeringan (water stress) hanya ditetapkansecara kualitatif. Mohon penjelasan.

ELSJE L. SISWORO :

1. Nampaknya varietas asal Indonesia (Orba dan Lokon) serta mutan asa1Indone­sia (2 mutan) bersifat detenninate bila ditanam di lapangan. Hal ini jugaborlaku untuk varietas Chippewa non nodule. Tetapi di rumah kaca varietasdan mutan asal Indonesia nampaknya menjadi indetenninate, sedang varietasChipewwa non nodule tetap menunjukkan sifat determinate. Saya belum dapatmemastikan apakah berkurangnya sifat detenninate pada varietas dan mutanasa1 Indonesia juga ada hubungannya dengan berkurangnya intensitas cahayamisalnya bila ditempatkan di rumah kaca.

2. Pekerjaan ini merupakan pene1itian pendahuluan sebelum dilakukan penelitiantentang tekanan kekeringan yang bersifat kuantitatif yaitu dengan penimbang­an.

225

SOERANTO:

1. SamF berapa jauh tin~at kekerin5an yan8 diberikan, berapa kadar air tanahpad a saat kekeringan serta bagaimana cara mengukumya.

2. Apakah pada test tahan atau tidak tahan kekeringan digunakan varietas kontrol.

ELSJE L. SISWORO :

1. Tingkat kekeringan diberikan sampai tanaman memperlihatkan gejala layu.2. Dalam penelitian ini varietas dan mutan ditest tahan atau tidak tahan kekering­

an tanpa membandingkannya baik dengan varietas yang tahan kekeringanmaupun tidak tahan kekeringan.

226