Membandingkan pemotongan rumput secara otonom dan konvensional: Dampaknya terhadap kualitas dan morfologi rumput biru Kentucky

Abstrak
Studi saat ini mengevaluasi respons rumput Kentucky bluegrass “Marauder” ( Poa pratensis L.) terhadap pemotongan rumput secara otonom, dengan fokus pada kualitas rumput dan beberapa karakteristik morfologi tanaman. Penelitian dilakukan di pertanian eksperimental Universitas Padua, Italia, dengan membandingkan pemotongan rumput konvensional (mingguan pada 39 mm) dengan pemotongan rumput secara otonom (harian pada 33 mm). Studi yang dilakukan antara musim gugur 2023 dan musim semi 2024 ini mencakup penilaian visual kualitas rumput, pengukuran indeks vegetasi perbedaan ternormalisasi (NDVI), dan analisis parameter morfologi: panjang rimpang, kepadatan berat, diameter, kedalaman jerami, jumlah anakan, dan luas daun. Awalnya, kualitas rumput lebih unggul daripada pemotongan rumput konvensional, tetapi perbedaannya menjadi tidak signifikan seiring berjalannya waktu. Nilai NDVI menunjukkan tren serupa dengan nilai yang lebih tinggi untuk pemotongan rumput konvensional hanya pada bulan Oktober. Pemotongan rumput secara otonom menghasilkan lapisan jerami yang lebih tipis, kepadatan anakan yang lebih tinggi, dan luas permukaan daun yang lebih besar per unit volume tajuk. Rumput biru Kentucky menunjukkan kualitas estetika dan kekuatan yang memuaskan saat dipangkas secara otomatis selama bulan-bulan yang lebih dingin. Namun, penelitian lebih lanjut diperlukan untuk memvalidasi hasil ini dan memahami bagaimana rumput ini bereaksi selama musim panas.

1. PENDAHULUAN
Pemotongan adalah praktik budaya mendasar untuk pengelolaan rumput dan sangat penting dalam mempromosikan kesehatan rumput. Penggunaan pemotong rumput otonom meningkat di Eropa karena kemampuannya untuk meningkatkan efisiensi dan presisi, dan mengurangi waktu kerja dalam pemeliharaan rumput (Grossi et al., 2016 ; Pircchio et al., 2018 ). Meskipun benar bahwa pemotongan rumput otonom menawarkan banyak keuntungan untuk pengelolaan rumput yang mudah dan berkelanjutan, informasi mengenai pengaruhnya terhadap kualitas dan ketahanan rumput masih terbatas. Sebuah studi yang dilakukan di Florida pada rumput St. Augustine [ Stenotaphrum secundatum (Walt.) Kuntze] menunjukkan bahwa penggunaan pemotong rumput otonom menghasilkan peningkatan kualitas rumput dan tutupan hijau selama bulan-bulan musim dingin, sementara kualitas dan tutupan hijau yang sama diperoleh selama sisa musim tanam dibandingkan dengan pemotongan rumput konvensional (Boeri et al., 2023 ). ( 2018 ) mengamati kualitas rumput yang lebih baik dari pemotongan rumput otonom dengan frekuensi tinggi dibandingkan dengan pemotongan rumput putar mingguan pada rumput fescue tinggi [ Schedonorus arundinaceus (Schreb.) Dumort.] Demikian pula, Grossi et al. ( 2016 ) menunjukkan bahwa kualitas rumput fescue tinggi lebih tinggi ketika dirawat dengan pemotong rumput otonom dibandingkan dengan pemotong rumput putar, dengan peningkatan kepadatan rumput dan lebar daun yang lebih halus. Efek positif pada kualitas rumput, dinilai melalui evaluasi visual dan indeks vegetasi perbedaan ternormalisasi (NDVI), juga diamati pada rumput bermuda ( Cynodon dactylon × Cynodon transvaalensis cv. ‘Patriot’) oleh Luglio et al. ( 2023 ).

Pemotongan berarti membuang sebagian besar helaian daun, yang mengakibatkan tanaman tiba-tiba kehilangan organ terpentingnya untuk fotosintesis. Oleh karena itu, pemotongan menyebabkan stres pada tanaman, yang terutama mengakibatkan konsumsi cadangan yang terkumpul untuk meregenerasi daun yang dipotong (Howieson & Christians, 2008 ). Kecepatan pertumbuhan kembali jaringan daun ditentukan oleh jumlah karbohidrat yang tersimpan dalam jaringan rumput sebelum pengguguran daun (Donaghy & Fulkerson, 1998 ). Ketika rumput terus-menerus dipotong terlalu rendah atau dalam interval pendek, tanaman harus memprioritaskan alokasi karbohidrat untuk pertumbuhan kembali tunas dengan mengorbankan perakaran (Juska & Hanson, 1961 ).

Respons rumput terhadap pemotongan rumput yang sering dan rendah oleh sistem otonom sangat bergantung pada kemampuan beradaptasi spesies, yang terkait dengan kebiasaan pertumbuhan dan morfologi tanaman (Law et al., 2016 ; Macolino et al., 2014 ).

Saat ini, informasi mengenai respons rumput terhadap pemotongan secara otonom dalam hal perubahan morfologi masih terbatas. Wajar jika frekuensi pemotongan yang sangat tinggi dapat menyebabkan perubahan signifikan pada habitus tanaman, dimulai dengan peningkatan kepadatan anakan (Pirchio et al., 2018 ). Namun, respons tersebut tampaknya sangat dipengaruhi oleh spesies yang digunakan. Penelitian saat ini bertujuan untuk mengevaluasi respons rumput Kentucky bluegrass ( Poa pratensis L.) terhadap pemotongan secara otonom, dengan fokus pada kualitas rumput dan faktor morfologi tertentu yang dapat menjelaskan kemampuan beradaptasi spesies tersebut terhadap pemotongan yang sering. Kentucky bluegrass dipilih karena merupakan spesies rumput musim dingin yang banyak digunakan di wilayah beriklim sedang karena kemampuan beradaptasinya yang tinggi terhadap kondisi lingkungan dan kemampuannya untuk digunakan dalam kombinasi dengan spesies lain, terutama fescue tinggi dan perennial ryegrass ( Lolium perenne L.) (Pornaro, Dal Maso, et al., 2021 ; Pornaro, Masin, et al., 2021 ). Spesies ini juga banyak digunakan dalam rumput olah raga dan produksi karena kebiasaan pertumbuhan rimpangnya (Anderson et al., 2014 ). Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengevaluasi bagaimana rumput Kentucky bluegrass merespons pemotongan secara otomatis dalam hal kualitas rumput dan karakteristik morfologi dengan membandingkan pemotongan secara otomatis dengan pemotongan tradisional. Kami berhipotesis bahwa rumput Kentucky bluegrass dapat merespons secara positif terhadap pemotongan secara otomatis dengan meningkatkan pertumbuhan rimpang dan mengadopsi kebiasaan pertumbuhan yang lebih sujud.

2 BAHAN DAN METODE
Uji coba plot dilakukan di lahan pertanian eksperimental Universitas Padova di Legnaro, timur laut Italia (45°20′ LU, 11°57′ BT, elevasi 8 m) untuk mempelajari respons rumput Kentucky bluegrass terhadap pemotongan otonom pada periode 2023–2025. Hasil awal yang diperoleh antara musim gugur 2023 dan musim semi 2024 dilaporkan di sini. Daerah tersebut memiliki iklim subtropis lembab dengan suhu tahunan rata-rata 12,3°C dan curah hujan 820 mm tahun −1 . Tanahnya berupa lempung berdebu yang mengandung 65% lanau, 18% pasir, dan 17% lempung, dengan pH 8,2, bahan organik 2,3%, rasio C/N 11,8, P Olsen tersedia 36 mg kg −1 , dan K tukar 158 mg kg −1 (metode BaCl2 penyangga ). Kentucky bluegrass cv. Marauder ditanam dengan takaran 20 gm −2 pada tanggal 20 Maret 2023, di tanah yang telah disiapkan yang diolah menggunakan roto-tiller yang dipasang pada traktor (Lamborghini R70) hingga kedalaman 30 cm dan diberi pupuk dengan 50 kg N⋅ha −1 , 150 kg P ha −1 , dan 150 kg K ha −1 menggunakan pupuk 8N–24P 2 O 5 –24K 2 O (Adriatica SpA). Dua sistem pemotongan yang berbeda diadopsi: pemotong putar konvensional (TT Rasaerba Mulcing STIGA Multiclip) dan pemotong otonom (TR Autonomo STIGA A-1500). Plot berukuran 4 m × 14 m dipangkas setiap minggu pada ketinggian 39 mm dengan pemotong konvensional dan setiap hari, dari Senin hingga Jumat, pada ketinggian 33 mm dengan pemotong otonom. Kliping dilepaskan. Pemupukan pada rumput yang sudah tumbuh terdiri dari 80 kg ha −1 N melalui pupuk organomineral majemuk 18-5-8 (Barfetile, Barenbrug Italia srl), diterapkan pada bulan Maret (50%) dan September (50%). Desain percobaan adalah blok lengkap acak dengan tiga kali ulangan. Dari September 2023 hingga April 2024, plot dievaluasi secara visual dua minggu sekali untuk kualitas rumput dengan skala visual dari 1 (terburuk) hingga 9 (sangat baik), dan nilai NDVI diukur menggunakan RapidScan CS-45 (Holland Scientific). Pada bulan November 2023, di setiap plot, empat sampel rumput inti (diameter 8 cm × kedalaman 5 cm) dikumpulkan segera setelah pemotongan. Lapisan jerami diukur dengan penggaris di tiga posisi berbeda dari sampel inti untuk menentukan kedalaman jerami. Jumlah anakan dihitung, dan total luas daun diukur menggunakan pengukur luas daun (Li-Cor, Inc.). Luas daun per satuan volume tajuk rumput (permukaan helaian daun dalam sentimeter kubik tajuk setelah pemotongan) kemudian dihitung berdasarkan tinggi pemotongan. Panjang dan diameter rimpang diukur menggunakan teknologi WhinRhizo (Pornaro et al., 2019)), dan berat kering rimpang diperoleh setelah mengeringkan rimpang dalam oven pada suhu 105°C selama 36 jam. Selanjutnya, kepadatan panjang rimpang (RhLD) dan kepadatan berat rimpang (RhWD) dihitung. Data dianalisis dengan R (Tim Inti Pengembangan R, 2023 ). Paket R tambahan termasuk nlme untuk pemasangan model campuran dengan pengukuran berulang dan multcomp untuk perbandingan post-hoc jika diterapkan bila diperlukan.

3 HASIL DAN PEMBAHASAN
Interaksi antara tanggal pengambilan sampel dan sistem pemotongan rumput signifikan untuk kualitas rumput dan NDVI, yang juga dipengaruhi oleh efek utama tanggal pengambilan sampel (Tabel 1 ). Mengamati interaksi antara tanggal pengambilan sampel dan sistem pemotongan rumput, pemotongan rumput konvensional memberikan kualitas rumput yang lebih tinggi pada bulan September (Gambar 1 ), sementara tidak ada perbedaan signifikan yang terjadi untuk seluruh periode studi, meskipun rumput cenderung merespons lebih baik terhadap pemotongan rumput tradisional dari November hingga Februari. Tidak adanya perbedaan antara kedua sistem pemotongan rumput tidak jauh berbeda dari studi lain yang menunjukkan kualitas rumput yang lebih baik ketika dikenakan pemotongan rumput robotik (Grossi et al., 2016 ; Pirchio et al., 2018 ). Namun, hasil 8 bulan pertama kami tidak menunjukkan adanya peningkatan kualitas rumput untuk plot yang menjalani pemotongan rumput otonom. Ada kemungkinan bahwa vegetasi memerlukan waktu untuk menyesuaikan diri dengan pemotongan rumput otonom, yang melibatkan frekuensi pemotongan rumput setiap hari dan kemungkinan memerlukan periode penyesuaian. Demikian pula, tidak ada perbedaan dalam nilai NDVI antara pemotongan tradisional dan konvensional terjadi selama periode studi, kecuali pada bulan Oktober ketika pemotong rumput otonom menunjukkan nilai NDVI yang lebih tinggi daripada pemotong rumput tradisional (Gambar 1 ). Kurangnya perbedaan yang signifikan membuktikan bahwa pemotongan rumput otonom tidak menyebabkan stres pada rumput. Namun, informasi lebih lanjut diperlukan untuk menilai respons rumput Marauder Kentucky bluegrass dari waktu ke waktu, khususnya selama musim panas ketika Kentucky bluegrass dapat menjadi tidak aktif karena suhu tinggi dan kondisi kekeringan (Fry & Huang, 2004 ). Pemotongan yang sering selama kondisi kekeringan dapat mempengaruhi evapotranspirasi secara negatif, karena berulang kali memaparkan daun pada luka yang disebabkan oleh pemotong rumput (Beard, 1985 ). Analisis hasil varians yang dilakukan pada parameter morfologi yang diperoleh dari pengambilan sampel inti rumput menunjukkan perbedaan pada tingkat probabilitas 0,1 antara sistem pemotongan untuk lapisan jerami, dan luas daun per unit volume tajuk (Gambar 1 ), sementara itu signifikan pada tingkat 0,05 untuk jumlah anakan. Lapisan jerami lebih tinggi di petak yang dipangkas dengan pemotong rumput tradisional, kemungkinan karena potongan rumput yang lebih besar dihasilkan dibandingkan dengan pemotong rumput otomatis. Potongan rumput yang lebih kecil dapat dengan mudah menembus tajuk rumput, dan berkat permukaan luar yang lebih tinggi, potongan rumput tersebut dapat terurai lebih cepat (Pornaro et al., 2022 ). Mirip dengan penelitian lain (Grossi et al., 2016 ; Pirchio et al., 2018 ), kami menemukan kepadatan anakan yang lebih tinggi di petak yang mengalami pemotongan rumput otomatis dibandingkan dengan petak yang dipangkas dengan pemotong rumput putar konvensional, yang mengonfirmasi bahwa ketika ujung daun dihilangkan, tanaman merespons dengan menghasilkan anakan baru untuk menggantikan daun yang hilang (Gambar 2) .). Akhirnya, kami telah mengamati luas daun yang lebih tinggi per unit volume tajuk di petak-petak di bawah pemotong rumput otonom mungkin sebagai konsekuensi langsung dari kepadatan anakan yang lebih tinggi. Memang, helaian daun cenderung lebih halus untuk pemotong rumput otonom daripada pemotong rumput putar (Grossi et al., 2016 ). Dari hasil awal ini, kami menyimpulkan bahwa, di bawah pemotongan otonom, rumput Kentucky bluegrass mempertahankan kualitas estetika dan kekuatan yang memuaskan selama bulan-bulan yang lebih dingin dalam setahun. Tanaman rumput mampu beradaptasi dengan rejimen pemotongan yang sering dengan menjadi lebih padat dan memiliki jumlah anakan dan daun yang lebih tinggi di bawah ketinggian pemotongan. Meskipun demikian, rumput yang dipotong dengan pemotong rumput otonom menunjukkan produksi jerami yang berkurang, yang mengarah pada praktik pemeliharaan yang lebih sedikit dan lebih sedikit kejadian penyakit (Weaver et al., 2022 ).

Catatan : Hasil analisis variansi pengaruh sistem pemotongan terhadap kerapatan panjang rimpang (RhLD), kerapatan berat rimpang (RhWD), diameter rimpang (RhD), kedalaman jerami, jumlah anakan, dan luas daun per satuan volume tajuk (permukaan helaian daun dalam sentimeter kubik tajuk setelah pemotongan).
Singkatan: NS, tidak signifikan.
*Signifikan pada tingkat probabilitas 0,1.
*Signifikan pada tingkat probabilitas 0,05.
**Signifikan pada tingkat probabilitas 0,01.
***Signifikan pada tingkat probabilitas 0,001.