Abstrak
Tomat ceri (Solanum lycopersicum) merupakan sayuran bernilai tinggi di seluruh dunia. Kualitas tomat, yang dapat memengaruhi nilai gizi, merupakan faktor penting bagi pilihan konsumen. Sebuah studi penelitian yang dilakukan antara Desember 2022 dan Mei 2023 bertujuan untuk mengoptimalkan kualitas kultivar tomat ceri Ruby dan Fortesa. Studi ini meneliti pengaruh berbagai kapasitas penyiraman dan struktur pertumbuhan. Studi ini menggunakan rancangan acak lengkap dengan uji Tukey post hoc dan menemukan bahwa pemilihan kultivar sangat penting, dengan Fortesa mengungguli kultivar lain dalam hal hasil dan parameter kualitas. Ruby secara bersamaan berkinerja sangat baik dalam karakteristik seperti kandungan glukosa buah dan aktivitas antioksidan. Lebih jauh, jenis struktur tumbuh memiliki konsekuensi yang signifikan; desain rumah kaca dan tempat berteduh hujan menghasilkan hasil yang lebih tinggi dan tomat berkualitas lebih tinggi. Kapasitas penyiraman terus meningkatkan efisiensi penggunaan air, terutama pada 50% koefisien evapotranspirasi (ETc). Hasil-hasil ini menyoroti peran penting pemilihan kultivar, struktur tumbuh, dan kapasitas penyiraman dalam mengoptimalkan hasil dan kualitas tomat ceri, dan hal itu mungkin memiliki konsekuensi di masa depan bagi pertanian berkelanjutan dan proyek-proyek yang berfokus pada nutrisi.
1 PENDAHULUAN
Meningkatnya permintaan konsumen akan produk segar dan bergizi telah menjadikan kualitas buah sebagai fokus utama dalam produksi pertanian (Melomey et al., 2019). Karena kurangnya kesadaran masyarakat, lebih sedikit petani, dan tingkat produktivitas yang lebih rendah, tomat ceri (Solanum lycopersicum var. cerasiforme) tetap sangat mahal di Indonesia meskipun sangat diminati karena rasa dan nilai gizinya. Menghasilkan buah berkualitas tinggi yang memenuhi preferensi pelanggan akan rasa, tampilan, tekstur, dan nilai gizi sekaligus memenuhi permintaan pasar yang terus meningkat merupakan tantangan bagi petani (Pratiwi et al., 2021). Memantau variabilitas lingkungan dan mengatur iklim mikro secara efektif di berbagai desain penanaman merupakan tantangan umum dalam penelitian seperti ini tentang pengembangan dan produksi tomat ceri. Faktor-faktor ini dapat memengaruhi kejadian penyakit, tekanan serangga, dan kualitas buah (Holcman et al., 2015). Memilih kultivar yang tumbuh secara konsisten dalam berbagai kondisi dapat menjadi tantangan karena setiap kultivar dapat bereaksi secara berbeda terhadap iklim mikro tertentu, sehingga mendorong penelitian yang lebih menyeluruh untuk membuat kesimpulan umum tentang kondisi pertumbuhan terbaik (Sánchez-Rodríguez et al., 2011). Buah dengan kualitas unggul dapat meningkatkan nilai pasar dan pilihan konsumen secara signifikan. Namun, mencapai sifat-sifat unggul ini sulit, dan bergantung pada beberapa variabel, seperti pemilihan kultivar, lingkungan tumbuh, serta jadwal dan struktur penyiraman (Hussain et al., 2021).
Karena irigasi yang tidak memadai atau berlebihan dapat memengaruhi karakteristik penting, termasuk ukuran, warna, rasa, dan kandungan nutrisi, kontrol penyiraman sangat penting untuk kualitas buah (Kaur & Dhillon, 2022). Demikian pula, struktur tumbuh seperti rumah kaca dan jaring peneduh menyediakan kondisi yang diatur yang memengaruhi elemen-elemen seperti suhu, kelembapan, dan paparan cahaya, yang sangat penting untuk pertumbuhan tomat ceri (Rosales et al., 2011). Variabel-variabel ini juga memengaruhi metrik kualitas penting yang memengaruhi nilai gizi dan ekonomi buah, termasuk fruktosa, glukosa, sukrosa, konsentrasi karotenoid total, likopen, dan aktivitas antioksidan (Bhowmik et al., 2012).
Efek interaksi antara tingkat penyiraman tertentu dan kondisi pertumbuhan yang diatur pada kandungan gizi dan kualitas tomat ceri belum diselidiki secara ekstensif dalam banyak penelitian. Tomat ceri, misalnya, diketahui mengandung nutrisi penting seperti vitamin, asam amino, flavonoid, dan karotenoid, terutama likopen (Singh et al., 2021). Namun, masih diperlukan lebih banyak penelitian untuk menentukan hubungan kuantitatif antara senyawa-senyawa ini dan tingkat penyiraman dalam berbagai kondisi pertumbuhan. Lebih jauh, karena meningkatnya tekanan pada sumber daya air yang disebabkan oleh perubahan iklim, efisiensi penggunaan air menjadi semakin penting dalam produksi pertanian (Phuntsho et al., 2011).
Petani juga harus mencari cara untuk memaksimalkan hasil tanpa mengorbankan kualitas buah. Jika manajemen irigasi tidak terkontrol dengan baik, konflik antara produksi tinggi dan kualitas buah yang luar biasa sering kali menjadi masalah (Wu et al., 2021). Produksi tomat ceri yang berkelanjutan bergantung pada keseimbangan kedua tujuan penting ini, khususnya dalam situasi terkendali di mana irigasi dapat disesuaikan (Phuntsho et al., 2011). Petani dapat menciptakan lingkungan terkendali dengan struktur tumbuh, yang dapat mengurangi dampak kondisi cuaca buruk. Struktur ini memengaruhi penggunaan sumber daya, pengendalian serangga, dan kondisi iklim mikro (Montero, 2006). Struktur tumbuh dapat memengaruhi perkembangan tomat ceri karena mengendalikan suhu, kelembapan, dan paparan cahaya. Menentukan teknik budidaya terbaik untuk meningkatkan atribut kualitas tomat ceri (Kumar et al., 2021). Buah tomat ceri menentukan kualitas dan nilai gizinya yang dipengaruhi oleh faktor genetik dan lingkungan, serta praktik budidaya, suhu, dan tingkat cahaya di lingkungan tumbuh (Cantore et al., 2016). Kadar senyawa bermanfaat ini dalam tomat bervariasi tergantung pada varietasnya, tahap dan kondisi pertumbuhan yang tepat, serta tingkat paparan stres lingkungan (Gent, 2007).
Studi ini menyusun kesenjangan dengan menyelidiki dampak dari berbagai tingkat penyiraman pada ketersediaan air dan respons stres tanaman, yang berinteraksi dengan struktur tumbuh yang mengendalikan faktor lingkungan seperti suhu, kelembapan, dan paparan cahaya. Faktor-faktor ini secara kolektif memengaruhi proses fisiologis penting seperti fotosintesis, penyerapan nutrisi, dan perkembangan buah, yang pada akhirnya memengaruhi nilai gizi, rasa, dan tekstur tomat ceri. Studi ini menyoroti keunikannya dengan memberikan wawasan untuk memaksimalkan pertanian, menghemat air, dan menyesuaikan diri dengan kesulitan lingkungan. Studi ini menargetkan kebutuhan yang meningkat akan pertanian berkelanjutan di daerah terbatas air dengan memberikan wawasan berharga untuk memaksimalkan efisiensi penggunaan air (WUE) dan pengendalian lingkungan dalam produksi tomat ceri.
Tujuan dari studi ini adalah untuk menilai bagaimana berbagai struktur tumbuh dan tata cara penyiraman memengaruhi karakteristik kualitatif tomat ceri. Kami berhipotesis bahwa tata cara penyiraman koefisien evapotranspirasi (ETc) 50% dan struktur tumbuh rumah kaca sangat memengaruhi karakteristik fisikokimia dan antioksidan tomat ceri
2 BAHAN DAN METODE
2.1 Lokasi dan waktu penelitian
Penelitian dilaksanakan di Rumah Kaca Bale Tatanen, Fakultas Pertanian, Universitas Padjadjaran, Jatinangor, Kabupaten Sumedang, pada ketinggian 685 m dpl dan Laboratorium Lapang Fakultas Pertanian, mulai bulan Desember 2022 sampai dengan bulan Mei 2023.
2.2 Penerapan kapasitas penyiraman
Penyiraman harian dilakukan dengan menggunakan kombinasi larutan nutrisi (larutan AB) dan metode fertigasi. Untuk melakukannya, 96 L air digunakan untuk melarutkan 2 L masing-masing larutan A dan B, sehingga menghasilkan campuran nutrisi yang konsisten. Permukaan media tanam kemudian ditaburi dengan larutan pupuk ini. Perlu dicatat bahwa 2 minggu setelah penanaman, volume penyiraman yang berbeda diberikan; jumlahnya didasarkan pada laju evapotranspirasi tanaman (ETc), yang dihitung menggunakan persamaan Neraca Air Tanah. Satu larutan nutrisi diberikan dengan menggabungkan Larutan A dan B (J. Liu et al., 2019):
di mana ETc adalah evapotranspirasi, P adalah presipitasi (mm), I adalah irigasi (volume air yang diberikan) (mm), R adalah limpasan (aliran permukaan) (mm), D adalah drainase (perkolasi) (mm), Wn−1 adalah berat media pada hari ke-n (g), Wn adalah berat media pada hari ke-n (g).
Prosedur pencatatan evapotranspirasi harian dilakukan sedemikian rupa sehingga ketiga sampel media tanaman diambil pada setiap perlakuan kultivar, air diberikan hingga kapasitas lapang dan berat media serta air yang diresapkan dicatat. Media tanaman ditimbang pada hari berikutnya untuk mencatat perbedaan berat (evapotranspirasi). Perbedaan yang dicatat dianggap sebagai evapotranspirasi dari media tanaman tersebut dan ditetapkan sebagai 100% ETc. Untuk ETc 75%, 50%, dan 25%, evapotranspirasi 100% dikalikan masing-masing dengan 0,75, 0,50, dan 0,25.
2.3 Faktor perlakuan
Tiga perlakuan telah dievaluasi dalam penelitian ini, meliputi kultivar, struktur tumbuh, dan pola penyiraman, dan diulang tiga kali.
2.4 Struktur penanaman dan perawatan tanaman
Tanaman ditanam di beberapa struktur dengan kondisi lingkungan yang berbeda, termasuk lapangan terbuka, tempat berteduh dari hujan, rumah kaca, dan rumah kasa. Tempat berteduh dari hujan menyediakan perlindungan dari hujan, meminimalkan paparan air langsung sambil mempertahankan cahaya dan suhu alami. Lingkungan rumah kaca yang diatur mendorong pertumbuhan dalam iklim mikro yang stabil, yang mencakup suhu dan kelembapan yang lebih tinggi. Rumah kasa membatasi masuknya hama dan mengendalikan paparan sinar matahari untuk menciptakan lingkungan yang tidak terlalu menegangkan, cocok untuk mengevaluasi kejadian penyakit dan dampak hama di berbagai situasi.
2.5 Pengambilan sampel analisis kimia
Tomat yang dipanen dicuci dan dihaluskan dengan blender untuk membentuk jus (sampel basah). Sampel basah digunakan untuk menguji kandungan glukosa, sukrosa, fruktosa, total karotenoid, likopen, dan β-karoten. Untuk menguji kandungan flavonoid total dan aktivitas antioksidan, ekstraksi sampel kering dilakukan terlebih dahulu. Sebanyak 2,5 g sampel basah dicampur dengan 2,5 g larutan asetonitril untuk mengetahui kadar fruktosa, glukosa, dan sukrosa; 50 mg sampel kering dicampur dengan 9 mL aseton untuk mengetahui kadar karotenoid, β-karoten, dan likopen; 100 mg sampel kering dicampur dengan 8 mL metanol untuk mengetahui kadar flavonoid dan antioksidan. Sampel-sampel ini dimasukkan ke dalam labu ukur 10 mL untuk disonikasi selama 30 menit dengan Ultrasonic Cleaner BK-2000. Sampel dikocok setiap 5 menit sekali agar homogen. Setelah itu, larutan disentrifugasi pada kecepatan 4000 rpm selama 10 menit. Cairan berwarna bening (supernatan) diambil sebagai sampel uji.
2.6 Pengukuran
2.6.1 Indeks panen (%)
Indeks panen dicatat dengan rumus berikut
Setelah memanen dan mengumpulkan semua sampel merah pada saat matang, dilakukan uji laboratorium.
2.6.2 Fruktosa, glukosa, dan sukrosa buah (g/100 g)
Metode pengukuran mengacu pada Agius et al. (2018). Pengukuran dilakukan menggunakan kromatografi cair kinerja tinggi Shimadzu LC 20 AT dengan alat detektor RID tipe R10 A pada kolom nukleodur 100–5 NH2 4 × 3 mm. Volume injeksi adalah 100 µL dengan laju alir 1 mL/menit, dan pelarut yang digunakan adalah 90% ACN (larutan asetonitril) sebanyak 800 µL. Detektor indeks bias (RI) dapat secara tepat mengidentifikasi variasi RI yang berkorelasi dengan konsentrasi gula dalam sampel; detektor ini digunakan untuk menguji kadar gula.
2.6.3 Total karotenoid buah, β-karoten, likopen (mg 100/g)
Ukuran peng likopen dan β-karoten mengacu pada Alsina et al. (2019). Sebanyak 1 ± 0,005 g sampel basah ditambahkan dengan 10 mL tetrahidrofuran. Kemudian, larutan diaduk selama 30 menit dalam ruangan gelap hingga homogen. Absorbansi larutan diukur menggunakan spektroskopi ultraviolet-tampak spektrofotometer Shimadzu uv-1601 dengan panjang gelombang (A) 663, 645, 505, dan 453 nm. Kandungan likopen dan β-karoten yang dinyatakan dalam mg 100/g berat basah dihitung dengan persamaan berikut.
2.6.4 Aktivitas antioksidan buah (mg/L)
Aktivitas antioksidan diukur menggunakan metode DPPH (2,2-difenil-1pikrilhidrazil), yang diusulkan oleh Hamed dkk. (2019). Sampel diencerkan dengan lima konsentrasi berbeda. 0,5 mL sampel ditambahkan dengan DPPH 0,15 mM dan dilarutkan dengan 10 mL metanol. Sampel diinkubasi selama 30 menit di ruangan gelap; kemudian, absorbansi diukur menggunakan spektrofotometer pada 515 nm. Rumus berikut digunakan untuk menghitung aktivitas antioksidan:
2.6.5 Efisiensi penggunaan air (g/mL)
WUE dicatat dengan menerapkan rumus
2.7 Analisis statistik
Percobaan ini menggunakan rancangan blok lengkap acak faktorial. Setelah analisis varians (ANOVA) menunjukkan pengaruh yang signifikan, dilanjutkan ke uji post hoc untuk mengetahui perlakuan terbaik secara parsial dengan uji perbandingan rentang berganda Tukey. Dibandingkan dengan metode lain, perbedaan signifikan terkecil memiliki keterbatasan karena tidak dapat mengevaluasi semua kemungkinan kombinasi perlakuan secara bersamaan. ANOVA mencakup uji untuk interaksi dua arah dan tiga arah selain pengaruh utama untuk menyelidiki bagaimana faktor gabungan memengaruhi variabel respons. Dampak ini selanjutnya digambarkan menggunakan plot atau tabel interaksi, yang meningkatkan interpretasi interaksi kompleks antara variabel. Asal dan paket statistik untuk ilmu sosial digunakan untuk analisis statistik, dan tingkat signifikansi 5% ditentukan. Prosedur perbedaan signifikan jujur Tukey
3 HASIL
3.1 Indeks panen (%)
Dampak dari berbagai kultivar tomat ceri dan desain penanaman pada indeks panen secara statistik signifikan (p < 0,05) (Tabel 1; Gambar 1). Namun, untuk efek interaksi, efek signifikan ditemukan di antara kultivar × struktur penanaman dan kultivar × struktur penanaman × rejimen penyiraman. Ruby di tempat berteduh hujan menunjukkan indeks panen yang lebih besar daripada rumah kaca dan rumah kasa (Gambar S1A), sedangkan untuk interaksi tiga arah yang signifikan, kultivar Ruby di tempat berteduh hujan dengan penyiraman 50% menghasilkan indeks panen maksimum (Gambar S1B). Indeks panen maksimum sebesar 27,2% tercatat pada kultivar Ruby, sedangkan kultivar Fortesa menghasilkan indeks panen yang lebih rendah sebesar 19%. Dalam kasus desain penanaman, indeks panen maksimum sebesar 25,4% tercatat di tempat berteduh hujan, diikuti oleh rumah kaca pada indeks panen 24,5%, sedangkan rumah kasa menghasilkan indeks panen yang lebih rendah sebesar 19,5%. Di sisi lain, kapasitas penyiraman memiliki efek yang tidak signifikan (p > 0,05) terhadap indeks panen. Semua kemungkinan interaksi dicatat sebagai tidak signifikan (p > 0,05) untuk semua faktor.
3.2 Efisiensi penggunaan air (g/mL)
Analisis data WUE untuk tomat ceri menunjukkan bahwa pilihan kultivar dan kapasitas penyiraman berdampak signifikan (p < 0,05) terhadap WUE (Tabel 1; Gambar 2). Namun, manipulasi desain penanaman tidak menunjukkan efek signifikan (p > 0,05), begitu pula efek interaktif. WUE tertinggi diamati pada kultivar Fortesa, mencapai nilai 1,60 g/mL. Di sisi lain, kultivar Ruby menunjukkan WUE yang lebih rendah, yaitu 1,35 g/mL. Mengenai berbagai kapasitas penyiraman, tanaman tomat ceri menunjukkan WUE paling signifikan saat diberi 50% ETc, dengan nilai signifikan sebesar 1,98 g/mL. Perlakuan 75% ETc diikuti dengan WUE sebesar 1,37 g/mL. Namun, WUE menurun secara signifikan ketika tanaman menerima 100% ETc, sehingga menghasilkan nilai yang lebih rendah sebesar 1,07 g/mL.
3.3 Fruktosa, glukosa, dan sukrosa buah (g/100 g)
Analisis data mengenai kandungan fruktosa menunjukkan bahwa pilihan desain penanaman memiliki dampak yang signifikan (p < 0,05) (Tabel 1; Gambar 3). Kandungan fruktosa tertinggi, sebesar 2,16 g/100 g, diamati di rumah kaca, diikuti oleh tempat berteduh hujan dengan kandungan fruktosa sebesar 1,74 g/100 g. Kandungan fruktosa buah di rumah kasa, sebesar 1,55 g/100 g, secara statistik serupa dengan kandungan di tempat berteduh hujan. Kultivar dan kapasitas penyiraman dicatat sebagai tidak signifikan (p > 0,05) untuk fruktosa buah. Kandungan glukosa buah menunjukkan efek signifikan yang dihasilkan dari kultivar dan desain penanaman . Interaksi kultivar × struktur tumbuh, kultivar × rejimen penyiraman, dan struktur tumbuh dan rejimen penyiraman juga signifikan (p < 0,05). Rumah kaca memiliki kandungan glukosa buah terbesar, mencapai 6,02 g/100 g, diikuti oleh tempat berteduh hujan sebesar 5,04 g/100 g. Konsentrasi glukosa buah terendah ditemukan di rumah kasa, sebesar 4,38 g/100 g. Temuan menunjukkan bahwa kultivar Fortesa memiliki kadar glukosa buah terendah, yaitu 4,42 g/100 g, dan kultivar Ruby memiliki kadar glukosa buah tertinggi, yaitu 5,87 g/100 g. Tidak ada variasi kadar glukosa yang signifikan secara statistik (p < 0,05) ketika air yang diberikan berfluktuasi. Interaksi di antara ketiga kultivar tersebut signifikan untuk kandungan glukosa buah. Ruby di rumah kaca (Gambar S2A), Ruby dengan penyiraman ETc 100% (Gambar S2B), dan rumah kaca dengan penyiraman ETc 100% (Gambar S2C) menghasilkan kadar glukosa buah yang maksimal. Temuan analisis kadar sukrosa sangat jelas. Ketiga faktor—desain penanaman, kultivar, dan kapasitas irigasi—tidak memiliki dampak yang jelas terhadap kadar gula. Tidak ada interaksi antara ketiga faktor ini yang ditemukan signifikan.
3.4 Total karotenoid buah, β-karoten, dan likopen (mg/100 g)
Hasil penelitian tentang kandungan total karotenoid menunjukkan bahwa desain penanaman dan kultivar diketahui memiliki pengaruh yang signifikan (p < 0,05) terhadap kandungan total karotenoid (Tabel 1; Gambar 6). Efek interaksi kultivar × struktur penanaman × aturan penyiraman signifikan (p < 0,05) terhadap total karotenoid. Kultivar Fortesa di rumah kaca dengan penyiraman ETc 50% menghasilkan total karotenoid buah maksimum (Gambar S3A). Rumah kaca memiliki kandungan total karotenoid terbesar, dengan pengukuran 134 mg/100 g, diikuti oleh tempat berteduh hujan sebesar 129,5 mg/100 g, dan rumah kaca, di sisi lain, memiliki konsentrasi total karotenoid terendah (102,9 mg/100 g). Fortesa, salah satu kultivar, memiliki kandungan karotenoid total terbesar, terukur 128,5 mg/100 g, menurut penelitian pada kultivar. Di sisi lain, Ruby memiliki kadar karotenoid total terendah, pada 115,7 mg/100 g. Anehnya, konsentrasi karotenoid total tidak berubah secara signifikan tergantung pada kapasitas penyiraman. Interaksi antara kultivar × struktur tumbuh dan tiga faktor, desain tumbuh, kapasitas penyiraman, dan kultivar, juga signifikan (p < 0,05). Setelah menganalisis data pada kandungan β-karoten tomat ceri (Gambar 7), beberapa hasil menarik ditemukan. Pertama, pilihan desain tumbuh secara signifikan mempengaruhi kadar β-karoten. Dengan 10,99 mg/100 g yang sangat baik, tomat yang ditanam di tempat berteduh hujan memiliki konsentrasi β-karoten terbesar. Tomat yang ditanam di rumah kaca berada di posisi kedua dengan kadar β-karoten yang cukup tinggi, yaitu 10,95 mg/100 g. Sebaliknya, tomat yang ditanam di rumah kaca memiliki kadar β-karoten yang lebih rendah, yaitu 8,95 mg/100 g. Efek yang tidak signifikan dari kultivar dan kapasitas penyiraman terhadap kandungan β-karoten juga dievaluasi dalam penelitian ini. Selain itu, ditemukan bahwa interaksi tiga arah yang melibatkan desain penanaman, kultivar, dan kapasitas penyiraman serta interaksi antara kultivar dan desain penanaman signifikan secara statistik. Kultivar Fortesa di rumah kaca menghasilkan β-karoten buah maksimum (Gambar S4A), sedangkan kultivar Ruby di tempat berteduh hujan dengan menerapkan penyiraman ETc 75% menghasilkan β-karoten buah maksimum (Gambar S4B). Investigasi kandungan likopen menghasilkan beberapa temuan yang menarik (Gambar 8). Pertama, jelas bahwa pemilihan kultivar dan pilihan teknik penanaman berdampak signifikan terhadap kadar likopen dalam tomat ceri. Tomat yang ditanam di rumah kaca memiliki konsentrasi likopen tertinggi, yakni 15,43 mg/100 g, diikuti oleh tempat berteduh hujan dengan kadar likopen 14,6 mg/100 g. Namun, kadar likopen tomat yang diproduksi di rumah kaca secara signifikan lebih rendah, yakni 12,13 mg/100 g, yang menunjukkan bahwa kondisi penanaman tertentu dapat memengaruhi akumulasi likopen. Jelas bahwa pemilihan kultivar tomat juga berdampak signifikan saat membandingkan berbagai kultivar. Dengan konsentrasi likopen tertinggi, yakni 16,16 mg/100 g, kultivar Fortesa menonjol, sedangkan kultivar Ruby menghasilkan nilai likopen yang lebih rendah, yakni 11,95 mg/100 g. Khususnya, tidak ditemukan interaksi signifikan secara statistik antara ketiga parameter ini (desain penanaman, kultivar, dan kapasitas penyiraman).
3.5 Aktivitas antioksidan buah (mg/L)
Penelitian menunjukkan bahwa meskipun berbagai aturan penyiraman tidak berdampak signifikan (p > 0,05) terhadap kadar aktivitas antioksidan (Tabel 1), pilihan kultivar dan desain penanaman berdampak signifikan (Gambar 9). Interaksi signifikan ditemukan antara kultivar × struktur penanaman, kultivar × aturan penyiraman, dan kultivar × struktur penanaman × aturan penyiraman. Ruby di tempat berteduh hujan (Gambar S5A), Ruby dengan penyiraman ETc 100% (Gambar S5B), dan tempat berteduh hujan dengan penyiraman ETc 50% (Gambar S5C) menghasilkan aktivitas antioksidan buah yang maksimal. Tomat yang ditanam di tempat berteduh hujan memiliki aktivitas antioksidan terbesar yang pernah diukur (955,8 mg/L). Tomat yang ditanam di rumah kaca berada di posisi kedua dengan aktivitas antioksidan yang kuat sebesar 880,7 mg/L. Di sisi lain, tomat yang ditanam di rumah kasa memiliki aktivitas antioksidan yang jauh menurun sebesar 820,8 mg/L. Pemilihan kultivar menunjukkan pola yang sama. Kultivar Fortesa memiliki aktivitas antioksidan yang lebih rendah yaitu 767,6 mg/L, sedangkan kultivar Ruby menghasilkan maksimum 1004 mg/L. Selain itu, ditemukan bahwa interaksi antara desain penanaman dan kultivar, desain pertumbuhan dan kapasitas penyiraman, serta kultivar dan kapasitas penyiraman semuanya signifikan saat menilai dampak interaktif dari unsur-unsur ini.
3.6 Evapotranspirasi harian rata-rata (mL)
Untuk menentukan kebutuhan air tanaman tomat ceri, kita perlu memahami data evapotranspirasi harian rata-rata bulanan yang ditunjukkan pada Gambar 10. Penelitian kami berfokus pada evapotranspirasi, proses rumit yang memindahkan air dari tanah ke atmosfer melalui penguapan tanah dan transpirasi tanaman. Kami meneliti secara menyeluruh beberapa kultivar tomat ceri dalam penelitian kami, terutama berfokus pada bagaimana mereka merespons jadwal penyiraman yang berbeda. Dengan mengoptimalkan praktik penyiraman, penelitian ini menyajikan kemungkinan peningkatan produktivitas secara signifikan sambil melestarikan sumber daya air yang tak ternilai. Penelitian ini juga menekankan betapa pentingnya iklim mikro, fluktuasi suhu skala kecil dalam wilayah iklim yang lebih besar, bagi pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Lingkungan yang lebih baik untuk pertumbuhan tomat ceri dapat diciptakan dengan menerapkan teknik pengendalian iklim mikro yang efektif, yang dapat menghasilkan peningkatan hasil panen dan kualitas buah yang lebih baik.
3.7 Komponen utama data
Grafik biplot analisis komponen utama (PCA) menyoroti korelasi antara berbagai variabel penelitian. PC 1 dan 2 masing-masing menyumbang 20,14% dan 29,32% dari varians.
3.8 Korelasi Pearson dari parameter
Matriks korelasi antara berbagai parameter seperti antioksidan, flavonoid, fruktosa, glukosa, sukrosa, β-karoten, likopen, indeks panen, dan efisiensi penggunaan air disajikan dalam peta panas ini. Korelasi positif sempurna diwakili oleh nilai 1, korelasi negatif sempurna diwakili oleh nilai −1, dan tidak ada korelasi diwakili oleh nilai 0 (Gambar 12). Indeks panen memiliki korelasi positif lemah (0,24) dengan WUE dan korelasi negatif lemah (−0,36) dengan flavonoid dan antioksidan. Ada korelasi positif lemah (−0,18) dan korelasi negatif lemah (−0,28) antara WUE dan sukrosa. Ada korelasi positif kuat (0,72) antara fruktosa dan glukosa. Korelasi positif kuat telah ditunjukkan antara sukrosa dan β-karoten (0,86) dan karotenoid (0,89). Ada korelasi kuat antara karotenoid dan likopen (0,71) dan β-karoten (1,0).
4 DISKUSI
Kultivar telah diproduksi untuk memprioritaskan produksi buah yang lebih unggul, meningkatkan indeks panen; kultivar lain mungkin telah dikembangkan untuk menekankan kualitas lain seperti rasa atau ketahanan terhadap penyakit (Elabed et al., 2022). Kecenderungan genetik kultivar Fortesa untuk pemanfaatan sumber daya yang efisien mengubah lebih banyak biomassa menjadi hasil panen (Kusumiyati et al., 2023). Perbedaan WUE spesifik genotipe di antara kultivar tomat menunjukkan bahwa WUE kultivar Fortesa yang lebih tinggi mungkin disebabkan oleh regulasi stomata dan kontrol transpirasi yang lebih efektif di bawah irigasi sedang (Shamshiri et al., 2018). Peningkatan WUE Fortesa, yang dijelaskan oleh regulasi stomata dan manajemen transpirasi yang efisien di bawah penyiraman sedang, konsisten dengan penelitian yang menunjukkan bahwa tanaman Solanaceae dapat memaksimalkan proses fisiologis di bawah tekanan air ringan tanpa mengalami penurunan produksi yang berarti (Wu et al., 2021). Hal ini kemungkinan disebabkan oleh sinar matahari yang lebih tinggi dan perubahan suhu, yang meningkatkan sintesis karotenoid dalam buah Solanaceae, dan kondisi rumah kaca, dan kultivar Fortesa menunjukkan akumulasi karotenoid yang lebih tinggi (Chen et al., 2013). Efek interaksi yang signifikan untuk kandungan glukosa menyiratkan bahwa ekspresi genetik spesifik kultivar dimodulasi oleh keadaan pertumbuhan, yang memengaruhi akumulasi gula (Rana et al., 2014). Karena sinar matahari yang lebih tinggi dan perubahan suhu, yang meningkatkan sintesis karotenoid dalam buah Solanaceae, dan kondisi rumah kaca dan kultivar Fortesa menunjukkan akumulasi karotenoid yang lebih tinggi (Chen et al., 2013). Kultivar memiliki sistem pertahanan antioksidan yang lebih efektif, membuatnya kurang sensitif terhadap perubahan kondisi pertumbuhan (Djurović et al., 2016). Struktur tempat berteduh hujan meningkatkan aktivitas antioksidan kultivar Ruby, yang menunjukkan bahwa kondisi ini dapat meningkatkan akumulasi senyawa bioaktif tanpa menurunkan kualitas panen (H. Liu et al., 2013). Respons untuk setiap kultivar juga menunjukkan bahwa variabel genetik sangat penting dalam menentukan seberapa baik tomat menyimpan bahan kimia bioaktif (Ezin et al., 2010). Proses metabolisme dan akumulasi gula tomat dipengaruhi oleh faktor lingkungan dan perubahan genetik, yang menyebabkan variasi rasa manis secara keseluruhan di antara kultivar yang berbeda (Hussain et al., 2021). Desain penanaman dan kultivar memiliki efek signifikan pada indeks panen, konsisten dengan penelitian lain yang menyoroti pentingnya kemampuan beradaptasi lingkungan dan sifat genetik khusus kultivar dalam memengaruhi hasil dan alokasi sumber daya (Gaswanto, 2021). Pengaturan rumah kaca memaksimalkan indeks panen, yang menegaskan gagasan bahwa keadaan yang terkendali mengurangi stres lingkungan dan mendorong pertumbuhan tanaman dan alokasi sumber daya terbaik untuk produksi buah (Anwarzai et al., 2020). Jumlah dan intensitas cahaya selama musim tanam memengaruhi kandungan gula dalam buah karena asam askorbat dan flavonoid yang disintesis darinya dipasok oleh fotosintesis (Lone et al., 2022). Karotenoid berperan dalam menangkap oksigen tunggal yang dihasilkan selama fotosintesis. Hal itu memungkinkan kontrol yang tepat atas faktor-faktor lingkungan ini, yang memengaruhi ekspresi gen sintesis karotenoid (Leyva et al., 2014). Mempertahankan suhu dan tingkat kelembapan yang optimal dalam struktur tumbuh menciptakan kondisi yang menguntungkan untuk menghasilkan kadar karotenoid yang lebih tinggi (Joung & Shin, 2021). Tomat mensintesis likopen paling efektif pada suhu antara 12 dan 32°C. Variasi suhu dan kualitas cahaya dapat menyebabkan variasi kadar likopen tomat dalam kondisi terkendali (Souza et al., 2018). Antioksidan tertentu, seperti flavonoid dan karotenoid, dapat lebih melimpah dalam kultivar yang cenderung secara genetik untuk menghasilkan lebih banyak metabolit sekunder (Kannaujia et al., 2022). Desain rumah kasa secara efektif menyediakan tingkat stres cahaya dan suhu yang merangsang produksi likopen, konsisten dengan penelitian tentang penambahan likopen di bawah lingkungan tumbuh yang sebanding (Raffo et al., 2003). Menurut Joung dan Shin (2021), kandungan flavonoid dalam tomat terutama terkonsentrasi di kulitnya. Interaksi kompleks antara pengaruh lingkungan dan jalur metabolisme memengaruhi konsentrasi flavonoid, produksi karotenoid, dan akumulasi gula (Stewart et al., 2000). Dalam keadaan yang diatur, pendekatan pengelolaan suhu, cahaya, dan air yang optimal meningkatkan kadar karotenoid, terutama likopen, sementara stabilitas genetik dapat menjelaskan kandungan flavonoid yang konsisten di antara kultivar tertentu (Rosales et al., 2011). Stres sedang sering kali terbukti menguntungkan untuk pembentukan metabolit sekunder, dan interaksi antara desain tumbuh dan kultivar untuk kandungan flavonoid dan aktivitas antioksidan menyoroti pentingnya pengaturan tumbuh yang disesuaikan dengan kultivar untuk mengoptimalkan kualitas nutrisi (Zhu et al., 2021). Stres lingkungan yang ringan dapat mengaktifkan.
5 KESIMPULAN
Studi komprehensif ini mengungkap hubungan kompleks antara kultivar tomat ceri, metode penanaman, dan kapasitas penyiraman pada faktor agronomi dan nutrisi. Kultivar Fortesa secara konsisten unggul dalam berbagai aspek, yang menunjukkan potensinya untuk meningkatkan hasil panen dan kualitas nutrisi. Kultivar Ruby menonjol karena parameter kualitas seperti aktivitas antioksidan, glukosa, dan kandungan flavonoid. Struktur penanaman, khususnya di tempat berteduh hujan dan rumah kaca, menghasilkan produktivitas yang lebih tinggi dan kualitas yang lebih baik. Kapasitas penyiraman secara signifikan memengaruhi WUE, sementara parameter lainnya kurang terpengaruh. Temuan ini menggarisbawahi pentingnya pemilihan kultivar dan kondisi penanaman untuk mengoptimalkan produksi tomat ceri dalam pertanian dan nutrisi.
Leave a Reply