## PENGARUH PEMBERIAN KALIUM TERHADAP FISIOLOGIS DAN MORFOLOGIS KEDELAI PADA CEKAMAN KEKERINGAN

## EFFECT OF POTASSIUM APPLICATION ON PHYSIOLOGICAL AND MORPHOLOGICAL OF SOYBEAN UNDER DROUGHT STRESS
Romi Fahri dan Siti Khairani
Program Studi Budidaya Tanaman, Fakultas Pertanian, UNUSU, Medan 20125, Indonesia Korespondensi. e-mail : romifahri99@gmail.com

## ABSTRAK
Produksi  kedelai  dalam  negeri  semakin  melemah  dengan  adanya  persoalan  cekaman kekeringan  yang  mempengaruhi  semua  aspek  pertumbuhan  dan  metabolisme  tanaman,  adapun alternatif  yang  dapat  digunakan  adalah  penggunaan  kalium.  Unsur  kalium  diyakini  memiliki  peran penting dalam meningkatkan toleransi tanaman terhadap kekeringan. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji  pengaruh  pemberian  kalium  terhadap  fisiologis  dan  morfologis  kedelai  yang  tercekam kekeringan.  Penelitian  dilaksanakan  di  rumah  plastik  Desa  Aras  Kabu,  Kecamatan  Beringin, Kabupaten  Deli  Serdang,  Sumatera  Utara  menggunakan  rancangan  acak  kelompok  dengan  dua faktor  dan  tiga  ulangan.  Faktor  pertama  yaitu  kondisi  lengas  tanah  terdiri  dari  80%  KL  (kapasitas lapang) dan 40% KL. Faktor ke dua  yaitu pemberian pupuk kalium 100 kg/ha, 200 kg/ha, 300 kg/ha, dan  tanpa  pemberian kalium.  Peubah yang diamati yaitu  gula  total  dan  luas daun.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan kalium dapat meningkatkan nilai gula total dan luas daun kedelai tercekam kekeringan. Pemberian K dosis 100 kg/ha (0,5 g/ polybag ) adalah yang paling tepat untuk mendorong fisiologis dan morfologis tanaman kedelai tercekam kekeringan.
Kata kunci:  Kedelai, Kekeringan, Cekaman, Kalium.

## ABSTRACT
Domestic soybean production is weakened by the problem of drought stress that affects all aspects  of  plant  growth  and  metabolism,  while  an  alternative  that  can  be  used  is  the  use  of potassium. Potassium is believed to have an important role in increasing plant tolerance to drought. This  study  aims  to  examine  the  effect  of  potassium  application  on  the  physiological  and morphological of drought-stressed soybean. The research was conducted in a plastic house in Aras Kabu  Village, Beringin Subdistrict, Deli Serdang Regency, North  Sumatra using a  group randomized design with two factors and three replications. The first factor was soil moisture condition consisting of 80% KL (field capacity) and 40% KL. The second factor was potassium fertilizer application of 100 kg/ha,  200  kg/ha,  300  kg/ha,  and  no  potassium  fertilizer.  The  observed  variables  were  total  sugar and leaf area. The results showed that the use of potassium can increase the value of total sugar and leaf area of drought-stressed soybean. Application of K dose of 100 kg/ha (0.5 g/polybag) is the most appropriate to encourage physiological and morphological drought stressed soybean plants.
Keywords:  Soybean, Drought, Stress, Potassium.

## PENDAHULUAN
Kedelai  menjadi  salah  satu  komoditas unggulan strategis, kebutuhan industri pangan dalam  negeri  terhadap  komoditas  tersebut cukup  tinggi.  Saat  ini  rata-rata  sebanyak  2,3 juta  ton  biji  kering/tahun.  Sementara, produksi  dalam  negeri  rata-rata  lima  tahun
terakhir  sebesar  982,47  ribu  ton  biji  kering atau  43%  dari  kebutuhan  (Balai  Penelitian Aneka Kacang dan Umbi, 2018).
Produksi  kedelai  dalam  negeri  semakin melemah  dengan  adanya  persoalan  cekaman kekeringan yang mempengaruhi semua aspek pertumbuhan  dan  metabolisme  tanaman
termasuk keseimbangan osmotik (Anjum et al . 2011; Bhardwaj dan Yadav, 2012). Diperlukannya upaya dalam mengatasi masalah  tersebut,  adapun  upaya  yang  dapat dilakukan diantaranya adalah dengan penggunaan pupuk kalium.
Pupuk  kalium    adalah  pupuk  yang mengandung unsur hara kalium, dimana hara kalium  ini  mempunyai  fungsi  dan  peranan fisiologis yang sangat penting dalam hubungannya dengan air tanaman. Fungsi dari kalium  dalam  hubungannya  dengan  air tanaman  adalah  berperan  mengatur  tekanan osmotik,  mempertahankan  tekanan  turgor tanaman,  fotosintesis,  translokasi  fotosintat, dan  sebagai  pengaktif  enzim  dalam  proses pembentukan  pati  dan  protein  (Beringer dalam Subandi 2013).
Abd  El-Mageed et  al. (2016)  melaporkan bahwa pemberian kalium meningkatkan kadar air  relatif  daun  dan  gula  total  daun. Selanjutnya  Widoretno dan Sudarsono (2004) menyebut  bahwa  gula  ini  berfungsi  menjaga stabilitas  membran  sel  dan  rnelindungi protein, serta meningkatkan potensial absolut daun  sehingga  membantu  turgiditas  ketika tanaman  mengalami  cekaman  kekeringan. Abd  El-Mageed et  al. (2016)  Pemberian kalium  pada  tanaman  tercekam  stress kekeringan dapat meningkatkan pertumbuhan (panjang tunas, berat kering daun, jumlah dan luas  daun),  aspek  fisiokimia  (total  gula  larut, prolin bebas), dan produksi (hasil biji).
Berdasarkan hal di atas maka penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh pemberian  pupuk  kalium  terhadap  fisiologis dan  morfologis  tanaman  kedelai  tercekam kekeringan.

## BAHAN DAN METODE
Penelitian ini telah dilaksanakan menggunakan  rumah  plastik  di  Desa  Aras Kabu, Deli Serdang, Medan dari bulan Januari- April  2020.  Rancangan  percobaan  yang
digunakan  adalah  Rancangan  Acak  Kelompok terdiri  dari  dua  faktor:  Cekaman  kekeringan dua  taraf  (80%  KL  dan  40%  KL),  dan Pemupukan Kalium 4 taraf (K0 = 0 g; K1 = 0,5 g;  K2  =  1  g;  K3  =  1,5  g    per polybag ).  Setiap satuan  percobaan  diulang  tiga  kali  sehingga diperoleh 24 unit percobaan.
Penanaman, Pemupukan
Kalium dan

## Perlakuan Kekeringan
Kedelai  ditanam  dua  biji/polibag  (30x40 cm 2 )  di  rumah  plastik  menggunakan  media tanah top soil sebanyak 10 kg setelah diayak, dan diberi dolomit 2,5 g/ polybag (500 kg ha -1 ) dan  diinkubasi  selama  3  minggu.  Penanaman bersamaan  dengan  pemberian  pupuk  Kalium dan perlakuan kekeringan dilakukan pada fase V2-R5 dengan metode gravimetri.

## Pemeliharaan Tanaman
Pemeliharaan  meliputi  dari  pemasangan ajir, penyiangan pada 2 MST, pemupukan urea dan  posfor  bersamaan  dengan  penanaman dan  pupuk  susulan  (urea)  pada  20-30  hari setelah tanam (HST). Pengendalian hama dan penyakit  disesuaikan  dengan  intensitas  hama dan penyakit.

## Pengamatan Pertumbuhan dan Produksi
Peubah  amatan  fisiologis  tanaman  kedelai adalah  gula  total,  diuji  dianalisis  berdasarkan metode  Luff  schoorl  (Manikharda,  2011), dengan  menggunakan  sampel  daun  ke  dua dari  pucuk  tanaman  dan  dibawa  ke Laboratorium Biokimia FMIPA-USU.
Peubah  amatan  morfologis  tanaman kedelai adalah luas daun tanaman pada akhir vegetatif  dengan  metode  gravimetri  pada akhir vegetatif, ketika kedelai telah mendapatkan perlakuan cekaman kekeringan, dengan  menggunakan  rumus  :  Luas  daun  = bobot  replika  daun/bobot  kertas  x  100  cm 2 (Irwan dan Wicaksono, 2017).

## Analisis Data
Pengolahan  data  menggunakan  program statistik  SPSS (Versi  20). Data  yang  diperoleh
dianalisis  menggunakan  sidik  ragam  pada taraf  5%.  Jika  terdapat  pengaruh  nyata  antar perlakuan  pengujian  dilanjutkan  dengan Duncan’s  Multiple  Range  Test (DMRT) (Montgomery, 2001).

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Gula Total Daun
Pemberian kalium terhadap gula total daun kedelai tercekam kekeringan tidak berpengaruh nyata, akan tetapi terdapat tren peningkatan akibat pemberian kalium. Pemberian kalium dengan dosis 0,5 g/ polybag (K1)  dapat  meningkatkan  gula  total  daun 38,12% lebih tinggi dibanding tanpa pemberian kalium. Kandungan gula total daun merupakan  indikator  penilaian  toleransi tanaman  terhadap  cekaman  kekeringan. Menurut  Salisbury  dan  Ross  (1995),  pada kondisi  kekeringan  akan  terjadi  peningkatan gula  karena  pati  yang  ada  di  protoplasma dihidrolisis menjadi gula. Gula yang dihasilkan ditranslokasikan  ke  titik-titik  tumbuh  untuk membentuk  tunas,  daun  maupun  batang, untuk  menahan  kelayuan  tanaman  akibat cekaman  kekeringan.  Hasil  fotosintesis  yang baik ditunjukkan dengan terdapatnya peningkatan  kadar  gula  total  daun  kedelai akibat pemberian kalium (Tabel 4.10). Dengan kadar  gula  total  daun  yang  lebih  tinggi  maka akan  membantu  tanaman  untuk  mengatur tekanan  osmotik,  memelihara  keseimbangan air  sel,  stabilitas  membran,  dan  penyangga potensial  redoks  sehingga  tanaman  dapat tumbuh lebih baik pada kondisi kekeringan. Sejalan  dengan  hasil  penelitian  Widoretno et  al .  (2007)  dimana  akibat  penurunan potensial air pada fase pertumbuhan vegetatif kedelai mampu meningkatkan akumulasi gula total  terlarut  sampai  30%. Akumulasi  gula pada  tanaman  tinggi  merupakan  respon fisiologis  terhadap  stress  kekeringan.  Gula dianggap  memegang  peran  penting  dalam mekanisme  pertahanan  sel  yang  mengalami stress kekeringan.
Salah  satu  mekanisme  toleransi  tanaman dalam  menghadapi  stres  kekeringan  adalah melakukan perubahan aktivitas fisiologi, yaitu dengan  mengakumulasi  zat  terlarut  seperti prolin  dan  gula  total  terlarut.  Akumulasi  zat terlarut  tersebut  membantu  tanaman  dalam mempertahankan diri terhadap kondisi kekeringan.  Gula  berfungsi  menjaga  stabilitas membran  sel  dan  rnelindungi  protein,  serta meningkatkan potensial absolut daun sehingga membantu turgiditas ketika tanaman  mengalami  cekaman  kekeringan (Widoretno  dan  Sudarsono  2004).  Semakin meningkatnya  gula  total  terlarut  pada  kalus diharapkan mampu mempertahankan tekanan  turgor  dengan  mengatur  potensial osmotik pada kalus. sehingga kalus yang peka dapat  melakukan  pertumbuhan  walaupun dalam kondisi kekeringan.
Tabel  1.  Gula  Total  Daun  Akibat  Pemberian Kalium  terhadap  Tanaman  Kedelai  Tercekam Kekeringan.
Perlakuan 80% KL 40% KL Rataan 0 g 12,36 7,01 9,68 0,5 g 12,40 11,33 11,86 1 g 12,95 10,58 11,76 1,5 g 12,54 10,83 11,68 Rataan 12,56 9,94

## Luas Daun
Pemberian  pupuk  kalium  menunjukkan hasil yang tidak signifikan terhadap luas daun kedelai, akan tetapi ada tren peningkatan luas daun  kedelai  akibat  pemberian  kalium  pada saat cekaman kekeringan berlangsung. Pemberian kalium dengan dosis 0,5 g/ polybag pada  kedelai  tercekam  kekeringan  dapat menghasilkan  luas  daun  22,56  %  lebih  besar dibanding jika tanpa pemberian kalium (Tabel 1).  Hal  tersebut  diakibatkan  karena  kalium dapat  berperan  dalam  memacu  penyerapan air  sebagai  akibat  hadirnya  ion  K + ,  sehinggga akan  dapat  memacu  meningkatnya  tekanan turgor  sel  yang  mengakibatkan  proses
membuka dan menutupnya stomata (Marschner,  2012).  Membukanya  stomata tersebut  akan  memacu  berlangsungnya proses  asimilasi  tanaman  yang  pada  akhirnya akan  berdampak  pada  banyaknya  asimilat yang  dihasilkan  yang  dapat  digunakan tanaman untuk mengoptimalkan pertumbuhan diantaranya adalah luas daun.
Tabel  2.  Luas  daun  kedelai  tercekam kekeringan akibat pemberian kalium (cm 2 ).
Perlakuan 80% KL 40% KL Rataan 0 g 50,46          36,07        43,26 0,5 g 57,53          46,58        52,05 1 g 55,25          42,47        48,86 1,5 g 59,59          43,61        51,60 Rataan 55,71          42,18
Kalium juga berperan dalam meningkatkan pengambilan  karbondioksida,  memindahkan gula  pada  pembentukan  pati  dan  protein, membantu  proses  membuka  dan  menutup stomata, kapasitas menyimpan air, memperluas pertumbuhan akar, meningkatkan  ketahanan  tanaman  terhadap serangan  hama  dan  penyakit,  memperkuat tubuh tanaman supaya daun bunga dan buah tidak  gampang  rontok.  Memperbaiki  ukuran dan  kualitas  buah  pada  masa  generatif, menambah rasa manis pada buah, mensuplai karbohidrat  yang  banyak  terutama  pada tanaman umbi-umbian (Yusuf et al . 2017).

## KESIMPULAN
1. Kalium  dapat  meningkatkan  aktifitas fisiologis  tanaman  (gula  total)  sehingga kedelai  dapat  lebih  adaptif  terhadap pengaruh  cekaman  kekeringan.  Semakin baik  kadar gula  total yang  dihasilkan  saat tanaman  kedelai  tercekam  kekeringan, maka akan semakin baik pertumbuhannya (luas daun).
2. Kalium  dengan  dosis  0,5  g/ polybag (K1) merupakan  dosis  yang  paling  efektif  dan efisien  dalam  meningkatkan  fisiologis tanaman (gula total daun) dan morfologis
tanaman  (luas  daun)  kedelai  yang tercekam kekeringan.

## DAFTAR PUSTAKA
Abd  El – Mageed,  T.A.,  El-Shrif,  A.M.A.,  dan Abd  El-Wahed.  (2016).  Combined effect  of  deficit  irrigation  and potassium fertilizer on physiologicalresponse,  plant  water status and yield of soybean in shallow calcareous soil. Archives of
Agronomy  and  Soil  Science  63  (6),
827-840.
Anjum, S.A., X.Y. Xie., L.C.Wang., M.F. Salem.,
C. Man., & W. Lei. (2011).
Morphological,Physiological, and Biochemical  Responses  of  Plants  to
Drought Stress. African J. ofAgric. Res.
6(9): 2026 – 2032.
Balai  Penelitian  Aneka  Kacang  dan  Umbi. (2018).  Tahun  2018  Tahun  Kedelai. Balai  Penelitian  Aneka  Kacang  dan Umbi. Malang: Balitkabi.
Bhardwaj,  J.,  and  S.K.  Yadav.  (2012).
Comparative  Study  on  Biochemical Parameters  and  Antioxidant  Enzymes in a Drought Tolerance and a Sensitive Variety  of  Horsegram( Macrotyloma uniflorum )  Under  Drought  Stress. American  J.  Of  Plant  Physiol.  7(1):17- 29.
Irwan,  A.W.  dan  F.Y.  Wicaksono.  (2017).
Perbandingan  Pengukuran  Luas  Daun Kedelai  dengan  Metode  Gravimetri,
Regresi  dan  Scanner.  Jurnal  Kultivasi Vol. 16 (3) Desember 2017. 5 Hal. Manikharda.  (2011).  Perbandingan  Metode
dan Verifikasi Analisis Total
Karbohidrat  dengan  Metode  Luff- Schrool dan Anthrone Sulfat.
Marschner,  P.  (2012).  Mineral  Nutrition  of Higher  Plants.  London:  Academic Press.
Montgomery,  D.C.  (2001).  Introduction  to Statistical  Quality  Control,  4  th edition.  John  Wiley  &  Sons,Inc.,New
York: Wiley.
Salisbury,  F.B  dan  Ross,  C.W.  (1997).  Fisiologi tumbuhan.
Terjemahan Dian
Rukmana  dan  Sumaryono.  Bandung: ITB.
Subandi.  (2013).  Peran  dan  Pengelolaan  Hara Kalium  untukProduksi  Pangan  di
Indonesia.  Balai  Penelitian  Kacang- kacangan  dan  Umbi-umbian,  Malang. Pengembangan Inovasi Pertanian Vol.
6 No. 1 Maret 2013: 1-10.
Widoretno,  W.,  Mastuti,  R.,  dan  Indriyani,  S.
(2007).  SeIeksi  Plasma  Nutfah  Kedelai
Toleran  Kekeringan  secara       In  Vitro
serta Karaktesisasi Mekanisme Toleransinya  terhadap  Kekeringan. Universitas Brawijaya. Laporan
Penelitian  Hibah  Bersaing  XIII-3.  66 hal.
Widoretno,  W.  dan  Sudarsono.  (2004). Evaluasi sejumlah galur kedelai varian somaklonal  hasil  seleksi  in  vitro terhadap  stres  kekeringan.  Hayati 11:11-20.
Yusuf, F., Hadie, J., dan Yusran, M.F.H. (2017).
Respon  Tanaman  Kedelai  terhadap Serapan  Hara  NPK  Pupuk  Daun  yang diberikan Melalui Akar dan Daun pada Tanah  Gambut  dan  Podsolik.Jurnal Daun, Vol. 4 No. 1, Juni 2017 : 17 – 28.