RESPON PERTUMBUHAN KAPULAGA LOKAL ( Amomum compactum Soland Ex. Maton) DAN KAPULAGA SABRANG ( Elettaria cardamomum (L.) Maton Var. Mysore)

## TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN
Mohamad Nurzaman 1*) , Sri Ratu Dewi Pridani 2) , Tia Setiawati 3)
1,2,3 Departemen Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Padjadjaran,
* Corresponding author : m.nurzaman@unpad.ac.id

## Abstract
Drought stress is an inhibiting factor in agricultural, one of the effort to overcome these problems is to use varieties of plants that are tolerant to drought stress. Cardamom is a plant of the Zingiberaceae which is able to grow in drought stress. This research aims to obtain the growth response of local Javanese cardamom (A. compactum) and true cardamom (E. cardamomum) and to obtain the kind of cardamom that is tolerant to drought stress. This research was conducted using experimental method and completely randomized design (CRD) with 2 x 4 factorial and four repetitions. The first factor was the variation of field capacity (K) and the second factor was the type of cardamom (J). Parameters measured include the increase of plant height (cm), plant weight (grams),  leaf area (cm 2 ), number of leaves, leaf chlorophyll content (mg / l), and leaf proline content (ppm). The data was analysed using analysis of variance (ANOVA) and Duncan test α 5%. Results showed that local Javanese cardamom (A. compactum) has better growth response and was more tolerant to drought stress compared to true cardamom (E. cardamomum).
Keywords : drought stress, local Javanese cardamom (A. compactum), true cardamom (E. cardamomum).

## PENDAHULUAN
Sumber  daya  lahan  merupakan  salah satu  faktor  yang  sangat  menentukan keberhasilan  suatu  usaha  pertanian  karena hampir  semua  usaha  pertanian  berbasis pada  sumber  daya  lahan.  Salah  satu  lahan yang  ada  di  Indonesia  adalah  lahan marginal.  Lahan  marginal  dapat  diartikan sebagai  lahan  yang  memiliki  mutu  rendah karena memiliki beberapa faktor pembatas jika  digunakan  untuk  suatu  keperluan tertentu  (Yuwono,  2009).  Lahan-lahan marginal ini dapat menurunkan produktivitas  tanaman  karena  mengalami cekaman  lingkungan,  seperti  cekaman
kekeringan,  cekaman  unsur  hara,  dan salinitas tinggi.
Air  merupakan  salah  satu  kebutuhan dasar  tanaman  untuk  dapat  tumbuh, berkembang, serta berproduksi dengan baik. Air  memiliki  peran  penting  dalam  proses fotosintesis  dan  transpirasi.  Selain  itu,  air juga berperan dalam penyerapan unsur hara yang diperlukan tanaman. Namun, ketersediaan  air  di  tanah  merupakan  salah satu  faktor  pembatas  yang  berpengaruh terhadap  pertumbuhan  tanaman  termasuk kapulaga.  Kekurangan  air  bagi  tanaman akan  menghambat  pertumbuhannya  dan kemudian  pada  tingkat kritis  dapat mengakibatkan  kekeringan  dan  kematian
tanaman.  Menurut  Winarbawa  (2000), kekeringan terjadi karena penurunan kandungan air tanah sampai pada titik kritis (titik  layu  permanen).  Apabila  jumlah  air yang  tersedia  di  tanah  tidak  mencukupi kebutuhan  tanaman,  maka  pertumbuhan dan produktifitas tumbuhan akan terganggu. Hal ini menyebabkan tumbuhan mengalami cekaman kekeringan.
Cekaman kekeringan merupakan istilah  untuk  menyatakan  bahwa  tanaman mengalami kekurangan air dari lingkungannya yaitu media tanam. Kekeringan  menimbulkan  cekaman  bagi tanaman  yang  tidak  tahan  kering  (Toruan- Mathius et al., 2001). Cekaman kekeringan dapat  menurunkan  hasil  tanaman  secara drastis yang dapat mengakibatkan kerugian yang  cukup  besar  bagi  petani.  Salah  satu teknologi  yang  relatif  murah  dan  efektif untuk  menekan  kerugian  akibat  adanya cekaman  kekeringan  adalah  penggunaan varietas  tanaman  yang  toleran  terhadap cekaman  kekeringan.  Varietas  tanaman yang  tahan  terhadap  cekaman  kekeringan dapat  diketahui  melalui  nilai  indeks sensitivitas. Nilai indeks sensitivitas adalah nilai  yang  menunjukkan  tingkat  toleransi relatif  suatu  tumbuhan  terhadap  cekaman (Suwarti et al., 2013).
Kapulaga  merupakan  salah  satu tanaman  dari Family Zingiberaceae yang banyak digunakan sebagai obat tradisional. Kapulaga  berpotensi  sebagai  komoditi
ekspor  karena  selain  sebagai  bahan  obat masih banyak manfaat yang dapat diperoleh dari tanaman ini diantaranya sebagai bahan masakan dan bahan kosmetik. Ada dua jenis kapulaga  yang  paling  dikenal  di  Indonesia yaitu  kapulaga  lokal/Jawa  ( A.  compactum ) dan kapulaga India/sabrang ( E. cardamomum ).
Saat  ini  kapulaga  memiliki  peluang yang  besar  untuk  menjadi  komoditas unggulan  bagi  para  pelaku  usaha  tani. Potensi pasar dalam negeri dan luar negeri dari  kapulaga  masih  terbuka  lebar.  Untuk potensi pasar dalam negeri dapat dilihat dari adanya  kebiasaan  masyarakat  Indonesia dalam  meminum  jamu.  Survei  perilaku konsumen dalam negeri menunjukkan 61,3 persen  responden  mempunyai  kebiasaan meminum jamu tradisional (Koswana et al., 2012).  Ini  adalah  potensi  besar  untuk mengembangkan  pasar  domestik  dari produk biofarmaka seperti kapulaga. Penelitian  bertujuan  untuk  mengetahui pengaruh cekaman kekeringan berdasarkan perbedaan kapasitas lapang terhadap pertumbuhan kapulaga lokal (A. compactum) dan  kapulaga  sebrang (E. cardamomum )  sehingga  diperoleh  jenis kapulaga  yang  lebih  toleran  terhadap cekaman kekeringan tersebut.

## METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan menggunakan metode  eksperimental  dengan  Rancangan
Mohamad Nurzaman et al. : Respon Pertumbuhan Kapulaga Lokal ( Amomum compactum Soland Ex. Maton) dan Kapulaga Sabrang ( Elettaria cardamomum (l.) Maton Var. Mysore) terhadap Cekaman Kekeringan
Acak Lengkap (RAL) pola faktorial 4 x 2, empat  kali  pengulangan.  Faktor  pertama. yaitu  variasi  kapasitas  lapang  yang  terdiri dari  4  taraf:  25%,  50%,  75%,  dan  100%. Faktor  kedua,  yaitu  jenis  kapulaga  yang terdiri  dari  2  taraf:  kapulaga  lokal  ( A. compactum )  dan  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum ). Pengamatan dilakukan pada 28 hari setelah perlakuan terhadap parameter  pertambahan  tinggi  tanaman, berat  tanaman,  luas  daun,  jumlah  daun, kandungan  klorofil  daun,  dan  kandungan prolin  daun  serta  index  sensitivitas.  Data dianalisis  menggunakan  analisis  varian (ANAVA) α = 0,05. Jika berpengaruh nyata dilakukan  uji  lanjutan,  menggunakan  Uji jarak berganda Duncan (α = 0,05).
Prosedur Kerja Persiapan  Media  Tanam,  Penanaman Bibit dan Perlakuan
Media tanam yang dipergunakan yaitu tanah  dan  pasir  dengan  perbandingan  2:1 dan  dimasukan  ke  dalam polybag dan ditambahkan  NPK  sebagai  pupuk  dasar. Bibit kapulaga berumur ± 3 bulan ditanam dalam polybag yang  telah  berisi  media tanam.  Perlakuan  cekaman  kekeringan diberikan  pada  hari  ke  -28  setelah  tanam yaitu  setelah  masa  adaptasi  dengan kapasitas lapang yang berbeda (25%, 50%, 75%,  dan  100%).  Untuk  mempertahankan jumlah  air  tanah  sesuai  dengan  perlakuan, dilakukan penimbangan setiap hari. Penentuan  kapasitas  lapang  menggunakan
metode  gravimetric  menggunakan  rumus: KA = (BB – BK)/BK x 100%; di mana KA = Kadar air (ml), BB = Berat basah (gram), BK = Berat kering (gram).

## Pengukuran Parameter
Kandungan Klorofil Daun
Daun  diekstrak  dengan  aseton  90% kemudian  diukur  kandungan  klorofilnya dengan  spektrofotometer  pada  panjang gelombang  649  nm dan  665  nm. Penghitungan  kandungan  klorofil  dihitung dengan  rumus  (Wintermans  dan  De  Mots 1965  dalam  Pratama  dan  Laily  2015): Kandungan klorofil= 20(OD649) +
6,1(OD665) , di mana OD649 = bacaan nilai pada spektrofotometer di panjang gelombang 649 nm, OD665 = bacaan nilai pada spektrofotometer di panjang gelombang 665 nm.
Kandungan Prolin
Pengukuran kandungan prolin dilakukan berdasarkan metode Bates et al., (Umebese et  al., 2009).  Daun  segar sebanyak 0,5 gram ditumbuk dalam mortar yang  diberi  larutan  sulfosalisilat  3% sebanyak  10  ml.  Sebanyak  2  ml  filtrat direaksikan dengan 2 ml asam ninhidrin dan 2 ml asam asetat glasial dalam tabung reaksi pada suhu 100 0 C selama 1 jam, lalu tabung reaksi  ke dalam  gelas piala  yang berisi  es. Campuran  diekstraksi  dengan  4  ml  toluen, kemudian diaduk dengan vortex selama 15- 20  detik  sehingga  terbentuk  dua  lapisan cairan yang terpisah. Toluen yang berwarna
merah  yang mengandung prolin terletak di bagian  atas  kemudian  diukur  kadar prolinnya dengan spektrofotometer, absorbansi dibaca pada panjang gelombang 520 nm. Kadar prolin ditentukan berdasarkan  bacaan  larutan  standar  prolin murni.

## Nilai Indeks Sensitivitas (IS)
Nilai indeks sensitivitas (IS) dihitung mengikuti  persamaan  Fischer  dan  Maurer (1978) yaitu (Suwarti et al., 2013):
S = (1 – Yp/Y) / (1 – Xp/X) di mana:
S =  Indeks  sensitivitas  cekaman kekekeringan.
Yp = rata-rata nilai  suatu  genotip  yang
mendapat cekaman kekeringan (KL 25%). Y = rata-rata nilai  suatu  genotip  yang tidak mendapat cekaman
kekeringan (KL 100%).
Xp = rata-rata dari seluruh genotip yang mendapat cekaman kekeringan (KL 25%). X = rata-rata dari seluruh genotip yang tidak mendapat cekaman
kekeringan (KL 100%).
Kriteria  untuk  menentukan  tingkat toleransi  pada  cekaman  kekeringan  adalah
jika  nilai  S<0,5  kategori  genotip  toleran, 0,5<S<1,0 kategori genotip medium toleran, dan S>1,0 untuk genotip peka.

## HASIL DAN PEMBAHASAN Pertambahan Tinggi Tanaman
Hasil  analisis  varians  (ANAVA) menunjukkan  bahwa  perlakuan  kapasitas lapang  tidak  berpengaruh  nyata  terhadap pertambahan tinggi tanaman, demikian juga dengan  interaksi  kapasitas  lapang  dengan jenis  kapulaga  namun  pengaruh  perlakuan jenis  kapulaga  menunjukkan  perbedaan nyata.  Untuk  melihat  perbedaan  antar perlakuan jenis kapulaga terhadap pertambahan tinggi tanaman tersebut maka dilakukan Uji Jarak Berganda Duncan yang hasilnya dapat dilihat pada Tabel 1 . Tabel 1 menunjukkan bahwa rata-rata pertambahan  tinggi  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum )  lebih  tinggi  dibandingkan jenis kapulaga lokal ( A. compactum ). Rata– rata  pertambahan  tinggi  tanaman  kapulaga sabrang  ( E. cardamomum ) adalah 9,66  cm yang berbeda nyata dengan kapulaga lokal ( A. compactum ). Hal ini diduga karena sifat genetik  dari  tanaman  kapulaga  sabrang tersebut.
Tabel 1. Rata-Rata Pertambahan Tinggi Tanaman Berdasarkan Perbedaan Jenis Kapulaga
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji Duncan 5%.
Jenis kapulaga Pertambahan Tinggi (cm)
Kapulaga lokal  ( A. compactum) 3,62 a Kapulaga sabrang ( E. cardamomum) 9,66 b
Mohamad Nurzaman et al. : Respon Pertumbuhan Kapulaga Lokal ( Amomum compactum Soland Ex. Maton) dan Kapulaga Sabrang ( Elettaria cardamomum (l.) Maton Var. Mysore) terhadap Cekaman Kekeringan
Gardner et  al. (1991)  menyatakan bahwa tinggi rendahnya pertumbuhan serta hasil  tanaman  dipengaruhi  oleh  dua  faktor yaitu  faktor  internal  dan  faktor  eksternal. Faktor  internal  merupakan  faktor  yang dipengaruhi  oleh  sifat  genetik  yaitu  faktor yang bersifat spesifik tergantung sifat-sifat yang dimiliki oleh tanaman itu sendiri. Hal ini  dapat  diketahui  dari  pertumbuhan kapulaga  lokal  dan  kapulaga  sabrang  pada kondisi  tidak  dalam  kondisi  cekaman kekeringan.  Setyawan et  al. (2014) menyatakan  bahwa  kapulaga  lokal  ( A. compactum ) hanya mampu tumbuh hingga 2,5  meter  sedangkan  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum )  dapat  tumbuh  hingga  4 meter.  Berdasarkan  pernyataan  ini  terlihat bahwa secara genetik kapulaga sabrang ( E. cardamomum ) memiliki pertumbuhan tinggi  yang  lebih  baik  dibandingkan kapulaga lokal ( A. compactum ).

## Pertambahan Luas dan Jumlah Daun
Berdasarkan  hasil  analisis  varians (ANAVA),  interaksi  kapasitas  lapang dengan  jenis  kapulaga  berpengaruh  nyata terhadap  pertambahan  luas  daun.  Untuk melihat  adanya  pengaruh  tersebut  maka
dilakukan Uji Jarak Berganda Duncan yang hasilnya dapat dilihat pada Tabel 2 .
Tabel 2 menunjukkan bahwa rata-rata pertambahan luas daun tertinggi yaitu 7,18 cm 2 terdapat  pada  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum )  dengan  kapasitas  lapang 75%  dan  terendah  yaitu  2,21  cm 2 pada kapulaga sabrang ( E. cardamomum ) dengan kapasitas lapang 25%. Gardner et al. (1991) menyatakan bahwa pada stadium pertumbuhan vegetatif, cekaman kekeringan  diantaranya  dapat  mengurangi pertambahan luas daun. Respon pertambahan  luas  daun  pada  kapasitas lapang 100%, 75% dan 50% jauh lebih baik dibandingkan dengan kapasitas lapang 25%. Menurunnya  pertambahan  luas  daun  ini merupakan  salah  satu  respon  tanaman terhadap  cekaman  kekeringan,  luas  daun akan  mengecil  sebagai  bentuk  adaptasi terhadap  cekaman  kekeringan.  Hasil  ini sesuai  dengan  penelitian  yang  dilakukan oleh  Abayomi  &  Wright  (2002)  pada tanaman  tebu  yang  mengalami  cekaman kekeringan terjadi penurunan pada pertumbuhan  daun,  laju  penambahan  luas daun, luas daun, dan indeks luas daun.
Tabel 2. Rata-Rata Pertambahan Luas Daun (cm 2 ) Tanaman Kapulaga  pada Interaksi Kapasitas Lapang Dengan Jenis Kapulaga
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji Duncan 5%.
Jenis Kapasitas Lapang 100% 75% 50% 25% Kapulaga lokal  ( A. compactum) 4,18 b 4,74 bc 5,62 cd 2,28 a Kapulaga sabrang ( E. cardamomum) 6,31 de 7,18 e 3,78 b 2,21 a
M e nu r ut  Syafi  (2008),  ukuran  luas daun  yang  mengecil  ini  merupakan mekanisme  penghindaran  tanaman  untuk menekan  kehilangan  air,  yaitu  dengan mengurangi  terjadinya  transpirasi  pada tanaman. Taiz & Zeiger (2002) menyatakan bahwa respon tercepat terhadap munculnya cekaman ditandai dengan keadaan fisik dari tumbuhan  dari  pada  perubahan  kimianya. Pengurangan  volume  sel  menyebabkan tekanan  hidrostatik  menurun  dan  tekanan turgor  juga  menurun.  Membran  plasma menjadi menyempit dan lebih tertekan, hal ini menyebabkan luas daun lebih kecil dari ukuran normalnya. Sulistyono et al. (2012) menyatakan  bahwa  pertumbuhan  daun merupakan  proses  fisiologi  pertama  yang dipengaruhi  oleh  cekaman  kekeringan. Penurunan  ukuran  daun  menyebabkan penurunan hantaran stomata dan fotosintesis.  Perubahan  ukuran  daun  dan stomata  merupakan  mekanisme  untuk menghindari  kekeringan  dengan  cara mengurangi transpirasi.
Hasil analisis varians (ANAVA) pada pertambahan jumlah daun tidak dipengaruhi secara  nyata  baik  oleh  kapasitas  lapang, jenis kapulaga, maupun interaksi keduanya. Hal ini dapat disebabkan cekaman
kekeringan  membuat  daun  menjadi  layu hingga  akhirnya  gugur.  Hal  ini  juga merupakan  salah  satu  bentuk  respon tanaman terhadap kekeringan untuk mengurangi transpirasi. Hal yang sama juga terjadi  pada  tanaman  jagung  dan  bambang lanang. Pada kondisi  cekaman kekeringan, tanaman  jagung  mengalami  kelayuan  atau penggulungan daun (Banziger et al., 2000). Bibit  bambang  lanang  pada  kondisi perlakuan KL 25%, sebagian daun menjadi layu  dan  berwarna  cokelat  lalu  mengering (Bramasto et al., 2015). Menurut Gardner et al. (1991)  jumlah  daun  dipengaruhi  oleh dua  faktor  yaitu  faktor  genetik  dan lingkungan. Faktor genetik yang mempengaruhi jumlah daun adalah melalui posisi  primordia  daun  pada  tanaman, sedangkan faktor lingkungan adalah ketersediaan air dan unsur hara.

## Pertambahan Berat Tanaman
Berdasarkan analisis varians (ANAVA),  interaksi  kapasitas  lapang dengan  jenis  kapulaga  berpengaruh  nyata terhadap  pertambahan  berat  tanaman. Untuk  melihat  perbedaan  antar  perlakuan pada interaksi tersebut maka dilakukan Uji Jarak  Berganda  Duncan  yang  hasilnya dapat dilihat pada Tabel 3 .
Tabel 3. Rata-rata pertambahan berat (gram) tanaman kapulaga pada interaksi kapasitas lapang dengan jenis kapulaga
Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji Duncan 5%.
Jenis Kapasitas Lapang 100% 75% 50% 25% Kapulaga lokal  ( A. compactum) 41,25 bc 25 ab 46,45 bc 23,75 ab Kapulaga sabrang ( E. cardamomum) 50 c 62,5 d 43,75 bc 17,l5 a
Mohamad Nurzaman et al. : Respon Pertumbuhan Kapulaga Lokal ( Amomum compactum Soland Ex. Maton) dan Kapulaga Sabrang ( Elettaria cardamomum (l.) Maton Var. Mysore) terhadap Cekaman Kekeringan
Tabel 3 menunjukkan bahwa rata-rata pertambahan berat tertinggi yaitu 62,5 gram terdapat  pada  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum )  dengan  perlakuan  kapasitas lapang  75%.  Pertambahan  berat  kapulaga sabrang  ( E.  cardamomum )  pada  kapasitas lapang  100%  yang  lebih  rendah  yaitu sebesar  50,00  gram  dapat  disebabkan kondisi dalam tanah sudah jenuh air akibat jumlah  air  yang  diberikan  sudah  berlebih sehingga  media  tanam  menjadi  anaerob. Munandar et  al. (1995)  dalam  Jasminarni
(2008),  mengatakan  bahwa  kelebihan  air menyebabkan kurangnya aerasi akibat pori tanah  terisi  oleh  air,  yang  berdampak hampir  sama  dengan  kekurangan  air terhadap tanaman. Tanaman yang mengalami  kondisi  ini  akan  berdampak negatif  terhadap  pertumbuhannya  karena mengganggu proses fotosintesis dan metabolisme.  Pada  kondisi  jenuh,  seluruh ruang  pori  tanah  terisi  oleh  air  yang bergerak  relatif  cepat,  sehingga  dapat mencuci  unsur-unsur  hara  yang  dilaluinya (Hanafiah,  2005).    Jika  kondisi  ini berlangsung terus-menerus dan akan berdampak  buruk  bagi  aerasi  tanah, sehingga  respirasi  akar  dan  aktivitas mikrobia aerobic, seperti bakteri amonifikasi dan nitrifikasi akan terganggu. Oksigen  sangat  penting  kaitannya  dengan respirasi akar tanaman dan mikroorganisme tanah. Respirasi akar tanaman dimaksudkan untuk mendapatkan energi yang selanjutnya
dimanfaatkan  oleh  akar  untuk  menyerap unsur  hara  sehingga  pada  tanah  dengan kondisi  kelebihan  air,  absorbsi  unsur  hara menjadi  terganggu.  Salah  satu  gejala  yang tampak pada tanaman dengan kondisi jenuh air  yaitu  menguningnya  daun.  Kondisi  ini disebabkan  terhambatnya  proses  nitrifikasi sehingga ketersediaan unsur hara N (dalam bentuk  NO 3 - )  berkurang.  Hal  ini  terjadi karena  proses  perubahan  nitrit  (NO 2 - ) menjadi nitrat (NO 3 - ) membutuhkan oksigen (Sugito, 1999).
Pada Tabel  3 tampak  pula  bahwa pertambahan berat terendah yaitu 17,5 gram terdapat  pada  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum )  dengan  kapasitas  lapang 25%.  Hal  ini  diduga  pada  pemberian  air dengan  kapasitas  lapang  tersebut  tidak mampu mencukupi  kebutuhan air tanaman sehingga  pertumbuhan  dan  perkembangan tanaman  menjadi  terhambat.  Prasad et  al. (2008), menyatakan bahwa pembelahan dan perkembangan  sel  tanaman  secara  umum sangat dipengaruhi oleh keberadaan air baik yang  ada  di  dalam  maupun  di  luar  sel tanaman  karena  air  merupakan  media pertumbuhan dan metabolisme sel. Menurut Lisar et  al. (2012)  akibat  dari  cekaman kekeringan pada tanaman, yaitu penutupan stomata,  penurunan  laju  fotosintesis  dan laju  transpirasi, penurunan laju penyerapan dan  translokasi  nutrien  (unsur  hara), penurunan pemanjangan sel, serta penghambatan  pertumbuhan.  Jika  laju
fotosintesis  menurun,  maka  pertumbuhan tanaman  juga  akan  terpengaruh,  karena berkurangnya sumber energi yang diperlukan  untuk  proses  pembelahan  dan pembesaran sel.
Terhambatnya  aktivitas  pembelahan sel, menyebabkan tidak terjadinya penambahan  massa  atau  isi  sel  dan pembentangan  sel,  sehingga  sel-sel  tetap mengecil  (Mapegau,  2006).  Pernyataan tersebut  sejalan  dengan  Sinay  (2015), aktivitas pembelahan sel dapat menyebabkan pertambahan jumlah sel yang mempengaruhi  pertambahan  ukuran  tubuh tanaman.  Akan  tetapi  pada  kondisi kekurangan  air,  aktivitas  pembelahan  sel dapat  menurun  atau  bahkan  terhenti, sehingga tidak ada penambahan ukuran sel. Selain  itu  cekaman  air  juga  menyebabkan transpor  unsur  hara  dan  proses  biokimia tanaman terganggu (Darwati et al ., 2002).

## Kandungan Klorofil
Berdasarkan  hasil  analisis  varians (ANAVA),  interaksi  kapasitas  lapang dengan  jenis  kapulaga  berpengaruh  nyata terhadap  kandungan  klorofil  daun.  Untuk melihat  adanya  pengaruh  tersebut  maka dilakukan Uji Jarak Berganda Duncan yang hasilnya dapat dilihat pada Tabel 4 .
Tabel 4 menunjukkan bahwa rata-rata kandungan  klorofil  daun  tertinggi  yaitu 20,87 mg/l terdapat pada kapulaga lokal ( A. compactum )  dengan  pelakuan  kapasitas lapang  50%  dan  terendah  yaitu  8,86  mg/l pada jenis kapulaga sabrang ( E. cardamomum )  dengan  kapasitas  lapang 25%.
Berdasarkan hasil ini diketahui bahwa kapulaga  lokal  ( A.  compactum )  mampu mempertahankan kandungan klorofil dalam kondisi tercekam. Menurut Li et al. (2006) keadaan tanaman yang tetap hijau berkaitan dengan peningkatan produksi dan efisiensi transpirasi  pada  saat  tanaman  mengalami cekaman kekeringan.
Penurunan kandungan klorofil merupakan salah satu respon tanaman yang kekurangan  air  yang  berkaitan  dengan aktivitas  fotosintesis.  Kekurangan  air  pada kelapa kerdil hijau Brazilia (C ocos nucifera L. nana) mengakibatkan penurunan konsentrasi klorofil daun tiap unit luas daun (Gomes et al., 2008). Penurunan kandungan air  media  tanaman  jarak  pagar  ( Jatropha curcas L.)  dari  40%  menjadi  32% menurunkan  kandungan  klorofil  hingga 0,004 mg/g daun (Syafi, 2008).
Tabel 4. Rata-Rata Kandungan Klorofil pada Interaksi Kapasitas Lapang dengan Jenis Kapulaga
Keterangan: Angka yang diikuti oleh huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji Duncan 5%.
Jenis
Kapasitas Lapang
100% 75% 50% 25% Kapulaga lokal  ( A. compactum) 12,97 d 14,26 f 20,87 h 12,16 c Kapulaga sabrang ( E. cardamomum) 13,6 e 15,81 g 9,98 b 8,86 a
Mohamad Nurzaman et al. : Respon Pertumbuhan Kapulaga Lokal ( Amomum compactum Soland Ex. Maton) dan Kapulaga Sabrang ( Elettaria cardamomum (l.) Maton Var. Mysore) terhadap Cekaman Kekeringan
Perlakuan  kekeringan  selama  7 (tujuh) hari menurunkan kandungan klorofil total daun jahe ( Zingiber officinale L.) (Nio,
2011).  Pada  saat  kekeringan  konsentrasi klorofil  pada  genotipe barley ( Hordeum vulgare L.)  yang  toleran  dan  sensitif menurun  dan  penurunan  pada  genotipe yang sensitif lebih besar daripada genotipe yang  toleran.  Konsentrasi  klorofil  pada genotipe barley yang  toleran  kekeringan lebih tinggi daripada genotipe yang sensitif terhadap  kekeringan.  Kandungan  klorofil daun  dapat  dipakai  sebagai  indikator toleransi terhadap kekeringan dalam seleksi plasma nutfah barley (Li et al., 2006).
Kelebihan air pada tanaman menyebabkan aerasi tidak normal sehingga tidak  sesuai  bagi  pertumbuhan  tanaman. Hal ini menyebabkan terjadinya penurunan unsur  hara  utama  (N,  Mg,  Fe)  yang terangkut  ke  daun,  yang  dibutuhkan  untuk biosintesis sehingga klorofil yang terbentuk pada  daun  menjadi  berkurang.  Tanaman yang  kekurangan  air  memiliki  kadar klorofil rendah karena ketersedian air pada daerah  perakaran  sangat  rendah  sehingga mengganggu  proses  pengangkutan  hara yang  dibutuhkan  tanaman.  Selain  itu kekurangan air juga menyebabkan kenaikan
temperatur dan transpirasi yang menyebabkan disintegrasi klorofil (Hamida & Dewi, 2014).

## Kandungan Prolin
Pengamatan  kandungan  prolin  daun tanaman  kapulaga  dilakukan  pada  akhir penelitian  yaitu  28  hari  setelah  perlakuan cekaman  kekeringan.  Data  yang  diperoleh dianalisis  secara  deskriptif  seperti  yang terlihat pada Tabel 5 .
Tabel 5 menunjukkan bahwa rata-rata kandungan  prolin  tertinggi  yaitu  1195,37 ppm  terdapat  pada  kapulaga  lokal  ( A. compactum ) dengan kapasitas lapang 25%. Kandungan  prolin  terendah  yaitu  628,27 ppm  terdapat  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum )  dengan  kapasitas  lapang 100%.
Kandungan  prolin  meningkat  seiring dengan meningkatnya cekaman kekeringan. Hasil  penelitian  Toruan-Mathius et  al. (2001)  melaporkan  bahwa  kadar  prolin pada  tanaman  meningkat  sejalan  dengan peningkatan cekaman kekeringan. Siswanto et al. (1997) menyatakan bahwa salah satu petunjuk  yang  dapat  dijadikan  indikator tanaman toleran terhadap kekeringan adalah akumulasi prolin pada daun (Siswanto et al., 1997).
Tabel 5. Rata-Rata Kandungan Prolin Berdasarkan Perbedaan Jenis Kapulaga dan Kapasitas Lapang
Jenis Kapasitas Lapang 100% 75% 50% 25% Kapulaga lokal  ( A. compactum) 936,16 945,56 1012,8 1195,37 Kapulaga sabrang ( E. cardamomum) 628,27 744,14 784,37 865,61
Menurut  Umezawa et  al. (2006) tanaman  memiliki  kemampuan  untuk mengakumulasi  (senyawa  non  toksik seperti  prolin)  yang  berfungsi  melindungi sel  dari  kerusakan  akibat  potensial  air  sel rendah,  yang  merupakan  cara  adaptasi toleransi tanaman terhadap cekaman kekeringan. Verslues et al. (2006) menyebutkan  tanaman  yang  mengalami cekaman  kekeringan  akan  meningkatkan kandungan  prolin  yang  berperan  terhadap toleransi dehidrasi dengan cara melindungi protein  dan  struktur  membran.  Pada mekanisme  ini,  terjadi sintesis  dan akumulasi  senyawa  organik  yang  dapat menurunkan  potensial  osmotik  sehingga menurunkan  potensial  air  dalam  sel  tanpa membatasi  fungsi  enzim  serta  menjaga turgor sel.
Toruan-Mathius et al. (2001) menyatakan terdapat korelasi positif antara akumulasi  prolin  dengan adaptasi  tanaman terhadap  cekaman  kekeringan.  Akumulasi kompatibel  osmolit  dapat  menurunkan potensial  air  di  dalam  sel  sehingga memungkinkan terjadinya pengambilan air tambahan  dari  lingkungan  dan  menjaga
mekanisme dari efek kekurangan air. Asam amino  prolin  yang  dalam  jumlah  banyak akan  melindungi  tanaman,  yaitu  dengan cara  menghilangkan  pengaruh  racun  bagi tanaman  (Sasli,  2004).  Peningkatan  kadar prolin  pada  awal  terjadinya  cekaman kekeringan  relatif  lambat  dan  meningkat dengan  cepat  setelah  tanaman  mengalami cekaman lebih lanjut (Girousse et al . 1996 dalam  Permanasari  &  Sulistyaningsih, 2013).
Tingkat  Toleransi  Terhadap  Cekaman Kekeringan
Penentuan jenis yang toleran terhadap cekaman  kekeringan  dilakukan  melalui penghitungan  indeks  sensitivitas  (IS). Indeks  sensitivitas  dihitung  berdasarkan rumus  Fischer  dan  Maurer  (1978)  dalam Suwarti et al., (2013). Untuk menggunakan metode  tersebut  diperlukan  semua  data parameter  yang  diamati  pada  kondisi cekaman  dan  kondisi  tidak  tercekam. Berdasarkan enam parameter  yang diamati dapat  ditentukan  nilai  indeks  sensitivitas masing-masing  jenis  kapulaga  dengan membandingkan  pertumbuhan  tanaman pada kapasitas lapang 100% dan 25%.
Tabel  6. Tingkat  toleransi  pada  6  parameter  berdasarkan  nilai  indeks  sensitivitas  yang  diamati  pada kedua jenis kapulaga
Ket : TT = tinggi tanaman, BT = berat tanaman, JL = jumlah daun, LD = luas daun, KK = kandungan klorofil, KP = kandungan prolin,  T = toleran, P= peka, AT = agak toleran
Jenis TT BT LD JD KK KP Kapulaga lokal  ( A. compactum) P AT AT P T AT Kapulaga sabrang ( E. cardamomum) AT P P AT P P
Mohamad Nurzaman et al. : Respon Pertumbuhan Kapulaga Lokal ( Amomum compactum Soland Ex. Maton) dan Kapulaga Sabrang ( Elettaria cardamomum (l.) Maton Var. Mysore) terhadap Cekaman Kekeringan
Berdasarkan  nilai  indeks  sensitivitas masing-masing  parameter  dikelompokkan dalam  kategori  toleran  bila  IS<0,5,  agak toleran  bila  0,5<IS<1,0  dan  peka  bila IS>1,0, kemudian toleransi masing-masing jenis  kapulaga  dievaluasi  berdasarkan kategori ke-6 parameter tersebut ( Tabel 6 ).
Untuk  menentukan  tingkat  toleransi masing-masing  jenis  perlu  dilakukan evaluasi berdasarkan 6 parameter ( Tabel 7 ).
Untuk  mempermudah  evaluasi,  dilakukan skoring sebagai berikut: toleran, mempunyai bobot 2, agak toleran mempunyai  bobot  1  dan  peka  mempunyai bobot 0. Hasil skoring kemudian dijumlahkan untuk klasifikasi jenis berdasarkan toleransinya.
Hasil  penelitian  ini  menunjukkan bahwa jenis kapulaga lokal ( A. compactum ) lebih toleran terhadap cekaman kekeringan dibandingkan kapulaga sabrang ( E. cardamomum ) ( Tabel 7 ).
Berdasarkan  nilai  indeks  sensitivitas diketahui  bahwa  kapulaga  lokal  ( A.
compactum ) lebih toleran terhadap
cekaman  kekeringan  dari  pada  kapulaga sabrang.  Hal  ini  terlihat  pada  kandungan klorofil  dan  kandungan  prolin  kapulaga lokal  ( A.  compactum )  yang  lebih  tinggi dibadingkan kapulaga sabrang ( Tabel 4 dan Tabel  5 ).  Penelitian  yang  dilakukan  oleh Mensah et  al. (2006)  menunjukkan  bahwa kandungan klorofil meningkat pada kondisi defisit  air  pada  tanaman  wijen  dan  hal  ini menandakan  kemampuannya  untuk  tetap mensintesis  lebih  banyak  klorofil  pada kondisi kekeringan yang merupakan indikator yang baik untuk toleransi terhadap kekeringan.  Prolin  dijumpai  terakumulasi lebih  banyak  pada  tanaman  yang  lebih toleran  kekeringan  dibanding  dengan tanaman yang peka (Knipp & Honermeier, 2005).  Hasil  penelitian  berbagai  jenis tanaman  memperlihatkan  ada  korelasi positif  antara  kadar  prolin  dengan  daya adaptasi tanaman terhadap cekaman kekeringan sehingga prolin dapat dijadikan sebagai  indikator  seleksi  menyangkut adaptasi tanaman terhadap cekaman kekeringan (Hare et al., 1998).

## Tabel 7. Rekapitulasi jumlah tingkat sensitivitas pada kedua jenis kapulaga
Jenis Tingkat Sensitivitas Total Toleran Agak Toleran Peka Jumlah Parameter Bobot   Score Jumlah Parameter Bobot Score Jumlah Parameter Bobot   Score KL 1 2 2 3 1 3 2 0 0 5 KS 0 2 0 2 1 2 4 0 0 2
Keterangan: KL = kapulaga lokal; KS = kapulaga sabrang
Gambar 1. Perbadingan pertumbuhan kapulaga lokal ( A. compactum ) dan sabrang ( E. cardamomum ) sebelum dan setelah perlakuan cekaman kekeringan
Mohamad Nurzaman et al. : Respon Pertumbuhan Kapulaga Lokal ( Amomum compactum Soland Ex. Maton) dan Kapulaga Sabrang ( Elettaria cardamomum (l.) Maton Var. Mysore) terhadap Cekaman Kekeringan
Tingkat  toleransi  suatu  tanaman terhadap  suatu  cekaman  kekeringan  dapat dilihat  dari  pertumbuhan  morfologis  yang baik. Pada Tabel 7 tampak bahwa luas daun dan  berat  tanaman  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum )  termasuk  dalam  kategori peka sedangkan berdasarkan analisis varian (ANAVA)  luas  daun  dan  berat  tanaman kapulaga sabrang ( E. cardamomum ) memiliki nilai tertinggi ( Tabel 2 dan Tabel 4 ).  Perbedaan  hasil  ini  dapat  disebabkan karena  penurunan  luas  daun  dan  berat tanaman  pada  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum )  lebih  tinggi  dibandingkan kapulaga  lokal  ( A.  compactum )  pada kondisi tercekam kekeringan. Pada Tabel 2 terlihat  bahwa  penurunan  luas  daun kapulaga  lokal  ( A.  compactum )  hanya  1,9 cm 2 (45%)  sedangkan  pada  kapulaga sabrang  ( E.  cardamomum )  4,1  cm 2 (65%).
Demikian  pula  dengan  penurunan  berat tanaman  ( Tabel  4 )  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum )  pada  kapasitas  lapang  25% adalah  32,5  gram  (65%)  sedangkan  pada kapulaga lokal ( A. compactum ) hanya 17,5 (42%).
Secara  umum  respon  pertumbuhan kapulaga lokal ( A. compactum ) dan sabrang ( E.  cardamomum )  terhadap  cekaman kekeringan  yang  diberikan  berdasarkan perbedaan  kapasitas  lapang  dapat  dilihat pada Gambar 1 .

## KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  pengamatan  dan analisis yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut.
1. Kapulaga  lokal  ( A.  compactum )  memiliki respon  pertumbuhan  lebih  baik  dari  pada kapulaga  sabrang  ( E.  cardamomum )  untuk parameter  pertambahan  berat  tanaman, pertambahan luas daun, kandungan klorofil daun,  dan  kandungan  prolin  daun  pada kondisi kapasitas lapang <50% (tercekam), tetapi parameter pertambahan tinggi tanaman  dan  pertambahan  jumlah  daun lebih  baik  pada  kapulaga  sabrang  ( E. cardamomum ).
2. Kapulaga  lokal  ( A.  compactum )  lebih toleran dibandingkan kapulaga sabrang ( E. cardamomum ) terhadap cekaman kekeringan.

## DAFTAR PUSTAKA
Abayomi YA & Wright.  2002.  Sugarbeet leaf growth and yield response to soil water  deficit. African  Crop  Science Journal , 10(1): 51-66.
Banziger  M,  Edmeades  GO,  Beck  D  & Bellon M. 2000. Breeding for drought and nitrogen stress tolerance in maize from  theory  to  practice. CIMMYT. Mexico.
Bates  LS,  Waldren  RP  &  Teare  ID.  1973.
Rapid  determination  of  free  proline for water stress studies. Plant and Soil,
39: 205-207.
Bramasto  Y,  Rustam  E,  Megawati  M  &
Mindawati  N. 2015.  Respon pertumbuhan  bibit  bambang  lanang
( Michelia champaca ) terhadap cekaman. Jurnal  Penelitian  Hutan
Tanaman , 12(2): 81-91.
Darwati  I,  Rasita  SMD  &  Hernani.  2002.
Respon  daun  ungu  ( G.    pictum L.) terhadap cekaman air. Jurnal Industrial Crop Research , 8(3): 73-75.
Gardner  FPR,  Pearce  B,  and  Mitchell  RL.
1991. Fisiologi  Tanaman  Budidaya . Jakarta: UI Press.
Gomes  FB,  Olivia  MA,  Nielke  MS,  de Almeida AF, Leite HG & Aquine LA. 2008.  Photosynthetic  limitations  in leaves of young brazilian green dwarf coconut  ( Cocos  nucifera L.  ‘nana’) palm  under  well-watered  conditions and  recovering  from  drought  stress.
Environmental and Experimental Botany , 62: 195-204.
Hamida  R  &  Dewi  K.  2014.  Efektivitas mikoriza  vesicular  arbuskular  dan  5- aminolevulinic Acid terhadap pertumbuhan  Jagung  varietas  lokal madura  pada  cekaman  kekeringan. Penelitian Pertanian Tanaman
Pangan, 34(1): 61-67.
Hanafiah  KA.  2005 .  Dasar-Dasar  Ilmu
Tanah .  Jakarta:  PT.  Raja  Grafindo Persada.
Hare PD, Cress WA & Van Staden J. 1998. Dessecting  the  role  of  osmolyte accumulation during stress. Plant Cell Environ , 21: 535-537.
Jasminarni  J.  2008.  Pengaruh  jumlah pemberian  air  terhadap  pertumbuhan dan hasil selada ( Lactuca sativa L.) di polybag. Jurnal Agronomi . 12(1): 30- 32.
Knipp G & Honermeier B. 2005. Effect of water  stress  on  proline  accumulation of  genetically  modified  potatoes (Solanum  tuberosum  L.)  generating fructans. Journal of Plant Physiology ,
163: 392-397.
Koswana  N,  Darusman  D  &  Nuryati  R .
2012.  Kelayakan  Finansial  Usaha Tani  kapulaga  Sabrang  ( Elettaria cardamomum Maton) Varietas Malabar.  Program  Studi  Agribisnis Fakultas Pertanian. Universitas
Siliwangi.
Lisar  SYS,  Motafakkerazad  R,  Hossain MM  &  Rahman  IMM.  2012.  Water stress  in  Plants:  Causes,  Effect  and Responses. Online at
https://www.researchgate.net/publicat ion/221921924_Water_Stress_in_Pla nts_Causes_Effects_and_Responses [diakses 29 Agustus 2018].
Mapegau  M.  2006.  Pengaruh  cekaman  air terhadap  pertumbuhan  dan  hasil tanaman  kedelai. Jurnal  Ilmiah Pertanian. Kultura, 41(1): 43-51.
Mensah  JK,  Obadoni  BO,  Eruotor  PG  &
Onome  IF.  2006.  Simulated  flooding and  drought  effects  on  germination, growth,  and  yield  parameters  of sesame ( Sesamum indicum L.).
African  Journal  of  Biotechnology , 5(13): 1249-1253.
Nio  SA.  2011.  Biomasa  dan  kandungan klorofil  total  daun  jahe  ( Zingiber officinale L.) yang mengalami cekaman  kekeringan. Jurnal  Ilmiah SAINS , 11: 190-195.
Permanasari  I  &  Sulistyaningsih  E.  2013.
Kajian  fisiologi  perbedaan  kadar lengas tanah dan konsentrasi giberelin pada kedelai (Glycine max L.). Jurnal Agroteknologi , 4(1): 31-39.
Prasad  PVV  &  Staggenborg  SA.  2008.
Impacts of drought and/or heat Stress on physiological, developmental, growth,  and  yield  processes  of  crop plants . American Society of
Agronomy. New York. Pratama  AJ  &  Laily  AN.  2015.Analisis kandungan
klorofil gandasuli
Mohamad Nurzaman et al. : Respon Pertumbuhan Kapulaga Lokal ( Amomum compactum Soland Ex. Maton) dan Kapulaga Sabrang ( Elettaria cardamomum (l.) Maton Var. Mysore) terhadap Cekaman Kekeringan
( Hedychium  gardnerianum Shephard ex  Ker-Gawl)  pada  tiga  daerah perkembangan  daun  yang  berbeda.
Seminar  Nasional  Konservasi  dan
Pemanfaatan  Sumber  Daya  Alam,
216-219.
Setyawan AD, Wiryanto, Suranto,
Bermawie  N  and  Sudarmono.  2014. Short communication: comparisons of isozyme  diversity  in  local  Java cardamom  ( Amomum  compactum )
and true cardamom ( Elettaria cardamomum ). Nusantara Bioscience,
6(1): 94-101.
Siswanto  S,  Sumaryono  S  &  Mathius  NT. 1997.  Identifikasi  Sifat  Toleran Tanaman  Kopi  terhadap  Cekaman Kekeringan. Makalah Pra-Raker Litbang Pertanian.
Sugito Y. 1999. Ekologi Tanaman . Malang: Fakultas Pertanian. Universitas
Brawijaya. Sulistyono  E,  Suwarno  S,  Lubis  I  & Suhendar D. 2012. Pengaruh frekuensi Irigasi terhadap pertumbuhan dan produksi lima galur padi sawah. Agrovigor, 5(1): 1-7.
Suwarti,  Efendi  R,  Azrai  M  &  Thahir  N.
2013.  Pertumbuhan,  hasil  dan  indeks sensitivitas  tanaman  jagung  terhadap cekaman  genangan  air. Seminar
Nasional Serealia , 169-180.
Syafi  S.  2008.  Respon  morfologis  dan fisiologis  bibit  berbagai  genotipe
Jarak  Pagar  ( Jatropha  curcas L.) terhadap  cekaman  kekeringan.  IPB. Bogor.
Taiz L & Zeiger E.  2002. Plant Physiology Third Edition . Massachusetts: Sinaue associaties Inc. Publisher.
Toruan-Mathius  N,  Wijana  G,  Guharja  E,
Aswidinnoor H, Yahya S & Subronto.2001. Respon tanaman kelapa  sawit  ( Elaeis  guineensis )
terhadap cekaman kekeringan.
Menara Perkebunan, 2: 28-44.
Umebese CU, Olatimilehin TO & Ogunsusi TA.  2009.  Salicylic  acid  protects nitrate reductase activity, growth and proline in amaranth and tomato plants during water deficit. American Journal of Agricultural and
Biological Sciences , 4(3): 224 - 229. Umezawa T, Fujita M, Fujita Y,
Yamaguchi-Shinozaki K & Shinozaki K. 2006. Engineering drought tolerance  in  plants:  discovering  and tailoring  genes  to  unlock  the  future.
Cur.Op. in Biotechnol , 17: 113- 122.
Winarbawa  S.  2000.  Pengaruh  kadar  air tanah  terhadap  pertumbuhan  dan produksi  dua  tipe  kapulaga  sabrang.
Bul. Agron , 28(1): 1-8. Yuwono NW. 2009. Membangun kesuburan  tanah  di  lahan  marginal. Jurnal Ilmu Tanah dan Lingkungan, 9
(2): 137-141.