Aplikasi Nitrogen pada Irigasi Aerasi Mengurangi Stres Kekeringan dengan Meningkatkan Cadangan Karbon dan Nitrogen Daun pada Tanaman Tomat

ABSTRAK
Aplikasi Nitrogen (N) dapat meningkatkan toleransi kekeringan dan efisiensi penggunaan air (WUE) pada tanaman. Penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa irigasi aerasi meningkatkan penyerapan dan pemanfaatan nitrogen tanaman. Namun, mekanisme di balik interaksi air dan nitrogen di bawah irigasi tetes aerasi dan dampaknya pada WUE tanaman masih belum jelas. Penelitian ini melakukan percobaan rumah kaca selama 2 tahun dengan tomat musim semi-musim panas dan musim gugur-musim dingin untuk menyelidiki efek kopling air dan nitrogen pada karbon daun (C) dan kandungan nitrogen, karakteristik fotosintesis, akumulasi bahan kering tanaman, hasil, dan WUE. Percobaan ini mencakup tiga tingkat irigasi (W1, 50% ET c ; W2, 75% ET c ; W3, 100% ET c ) dan tiga tingkat aplikasi nitrogen (N1, 0 kg ha −1 ; N2, 150 kg ha −1 ; N3, 250 kg ha −1 ). Hasil penelitian menunjukkan bahwa peningkatan aplikasi nitrogen dan tingkat irigasi secara signifikan meningkatkan kandungan karbon dan nitrogen daun, laju fotosintesis netto ( P n ), dan konduktansi stomata ( G s ) ( p  < 0,05). Di bawah irigasi defisit, aplikasi nitrogen meningkatkan kandungan karbon daun sebesar 2,17% dan kandungan nitrogen sebesar 9,34%, meningkatkan kapasitas fotosintesis daun, dan meningkatkan P n sebesar 15,57% dan G s sebesar 19,32%. Perlakuan W2 menunjukkan peningkatan yang lebih signifikan dibandingkan dengan W1. Perlakuan W3N3 menghasilkan akumulasi bahan kering tanaman tertinggi untuk kedua jenis tomat, tanpa perbedaan yang signifikan dari W2N3 ( p  > 0,05). Perlakuan W2N3 menghasilkan hasil tertinggi, 8,67%–9,13% lebih tinggi dari W3N3. WUE tertinggi terjadi pada W2N3 untuk tomat musim semi-musim panas dan W1N3 untuk tomat musim gugur-musim dingin. Meskipun W1N3 memiliki WUE 1,02% lebih tinggi daripada W2N3, ia memiliki hasil 15,25% lebih rendah. Dengan demikian, W2N3 direkomendasikan sebagai strategi manajemen air-nitrogen yang optimal untuk produksi tomat rumah kaca. Analisis korelasi mengungkapkan bahwa kandungan karbon dan nitrogen daun berkorelasi positif dengan P n , akumulasi bahan kering tanaman, dan hasil, sedangkan rasio karbon dan nitrogen daun (C/N) berkorelasi negatif dengan WUE, yang menunjukkan bahwa kandungan karbon dan nitrogen daun mengatur WUE tomat. Aplikasi nitrogen di bawah irigasi defisit meningkatkan kandungan karbon dan nitrogen daun, kapasitas fotosintesis ( P n , G s ), akumulasi bahan kering tanaman, hasil, dan WUE. Model regresi menunjukkan bahwa tingkat aplikasi air dan nitrogen optimal untuk tomat rumah kaca adalah 192,30–225,67 mm dan 205,93–243,43 kg ha −1 untuk tomat musim semi-musim panas, dan 162,00–181,18 mm dan 194,98–237,73 kg ha −1 untuk tomat musim semi-musim panas.-1 untuk tomat musim gugur-musim dingin. Temuan ini memberikan dasar teoritis untuk praktik pertanian hemat air dan produksi tomat rumah kaca yang berkelanjutan.