Pertumbuhan Tithonia diversifolia dengan Dosis Pupuk Kandang dan JarakTanam yang Berbeda

Tithonia diversifolia disebut juga sebagai tree marigold, bunga matahari Mexico atau kembang bulan. Awalnya T. diversifolia dikenal sebagai tumbuhan liar yang sangat agresif membentuk koloni sehingga menjadi gulma bagi tanaman budidaya (Chukwuka et al., 2007a) tetapi kemudian diketahui bahwa T. diversifolia dapat dimanfaatkan sebagai pupuk hijau (Opala et al., 2009; Crespo et al., 2011). Daun T. diversifolia kering mengandung 3.5-4.0% N, 0.35-0.38% P, 3.5-4.1% K, 0.59% Ca, dan 0.27% Mg sehingga hijauan T. diversifolia berpotensi sebagai sumber hara N, P, K bagi tanaman (Hartatik, 2007). Pemanfaatan T. diversifolia sebagai sumber hara selain berupa pupukhijau segar atau pupuk hijau cair dapat pula berupa kompos (Muhsanati et al., 2008; Hakim et al., 2012) dan mulsa (Liasu dan Achakzai, 2007; Adeniyan et al., 2008). T. diversifolia juga bermanfaat untuk meningkatkan kesuburan tanah (Oelbermann et al., 2012; Ojeniyi et al., 2012), sebagai pestisida nabati (Oyedokun et al., 2011; Akpheokhai et al., 2012) dan farm asi (Chagas-Paula et al., 2012). Hasil analisis fitokimia biomassa T. diversifolia menunjukkan bahwa tanaman ini dapat dimanfaatkan sebagai tanaman obat, karena mengandung senyawa kimia saponin, alkaloid, tanin, flavonoid, steroid dan glikosida yang berperan penting dalam pengobatan. Hal ini juga membuktikan pemanfaatan daun T. diversifolia dalam pengobatan tradisional untuk berbagai macam penyakit (Essiett dan Uriah, 2013) dan dalam pengobatan herbal (Essiett dan Akpan, 2013).

Potensi T. diversifolia sebagai pupuk hijau dan sebagai pestisida nabati menjadi pertimbangan untuk membudidayakannya. Selama ini biomassa T. diversifolia diperoleh dari tanaman yang tumbuh secara liar di tepi lahan pertanian, di lereng-lereng tebing dan di tepi-tepi jalan raya. Jika T. diversifolia dibudidayakan pada lokasi yang berdekatan dengan tempat budidaya tanaman lain, diharapkan bahwa tajuknya dapat dipanen secara berkala sehingga dapat digunakan sebagai sumber hara jangka panjang terutama dalam sistem pertanian organik.

Kelebihan lain dari biomassa T. diversifolia adalah mempunyai kadar unsur K lebih tinggi daripada Centrosema pubescens dan Calopogonium mucunoides. Percobaan yang dilakukan oleh Barus (2005) menunjukkan bahwa daun C. mucunoides mengandung 2.47% N, 0.23% P, 0.75% K sedangkan daun C. pubescens mengandung 3.49%, 0.36% P, 1.05% K. Hasil percobaan Kurniansyah (2010) menunjukkan bahwa kandungan daun T. diversifolia adalah 3.06% N, 0.25% P, dan 5.75% K dan menyebabkan intensitas serangan hama dan pathogen yang lebih rendah serta produksi kedelai yang lebih tinggi pada tanaman yang mendapat T. diversifolia dibandingkan yang mendapat C. pubescens. Percobaan ini juga memperlihatkan bahwa, dengan jumlah yang sama, waktu yang dibutuhkan untuk dekomposisi tajuk T. diversifolia lebih singkat daripada untuk C. pubescens.

Berdasarkan manfaat T. diversifolia sebagai sumber hara, maka perlu dilakukan kajian untuk budidaya tanaman ini. Penanaman T. diversifolia pertama kali memerlukan input berupa pupuk organik jika biomassa tanaman ini akan digunakan dalam sistem pertanian organik. Oleh karena itu perlu dilakukan pemberian bahan organik pada awal budidayanya karena transfer unsur hara berkelanjutan dalam periode yang panjang tidak akan tercukupi dari produksi biomassa T. diversifolia yang rendah (Jama et al., 2000).

Pupuk kandang merupakan satu jenis bahan organik yang umumnya digunakan dalam budidaya pertanian dengan tujuan untuk memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Pupuk kandang ayam memiliki keunggulan dibandingkan dengan pupuk kandang sapi dan pupuk kandang kambing karena kandungan unsur haranya relatif lebih tinggi dan kadar air lebih rendah sehingga aplikasi pupuk kandang ayam dalam unit yang sama dengan pupuk kandang sapi atau pupuk kandang kambing akan menyumbangkan unsur hara yang lebih tinggi (Hayati, 2013). Oleh karena itu penggunaan pupuk kandang ayam dalam budidaya pertanian dapat meningkatkan hasil pertanian (Melati dan Andriyani, 2005; Sistani et al., 2007; Melati et al., 2008; Laude dan Tambing, 2010).

Pengaturan jarak tanam dimaksudkan untuk memberi ruang tumbuh yang cukup bagi tanaman yang dibudidayakan sehingga mengurangi persaingan antar tanaman. Perbedaan jarak tanam mampu meningkatkan indeks pertumbuhan fisiologis tanaman (Farahani dan Valadabadi, 2009), mempengaruhi pertumbuhan diameter batang dan tinggi tanaman (Badi et al., 2004), meningkatkan evaporasi tanah dan transpirasi tanaman (Chen et al., 2010). Penggunaan pupuk kandang ayam dan pengaturan jarak tanam merupakan unsur budidaya yang dapat meningkatkan produksi tanaman kentang (Fatkur et al., 2010) dan menekan pertumbuhan gulma (Mayadewi, 2007). T. diversifolia memiliki pertumbuhan yang cepat dengan cabang yang banyak sehingga membutuhkan ruang tumbuh yang cukup lebar, tetapi belum ditemukan jarak tanam optimum bagi budidaya T. diversifolia selain dalam bentuk teknik budidaya lorong. Kombinasi perlakuan pemberian pupuk kandang dan pengaturan jarak tanam diharapkan mampu meningkatkan pertumbuhan T. diversifolia sehingga dapat dicapai produksi optimum hijauannya.

KESIMPULAN

Belum diperoleh dosis pupuk kandang optimum untuk produksi biomassa T. diversifolia. Produksi bobot kering biomassa T. diversifolia tertinggi dicapai dengan pemberian pupuk kandang 10 ton ha-1 yaitu 1 129.1 kg ha- 1 dengan potensi sumbangan hara setara 123.27 kg urea, 15.36 kg SP-36 dan 106.93 kg KCl. Bobot kering biomassa T. diversifolia terbanyak pada jarak tanam 50 cm x 50 cm sebesar 897 kg ha-1 dengan potensi sumbangan hara setara 98.64 kg urea, 23.97 kg SP-36 dan 142.32 kg KCl. Interaksi terjadi pada LAB tanaman umur 4-8 MST, LAB tertinggi pada perlakuan dosis pupuk 10 ton ha-1 dan jarak tanam 75 cm x 75 cm yaitu 11.87 g cm-2 hari-1.

Optimasi Dosis Pupuk Kalsium dan Magnesium pada Bibit Kelapa Sawit(Elaeis guineensis Jacq.) di Pembibitan Utama

Kelapa sawit merupakan salah satu tanaman perkebunan yang menduduki posisi penting di sektor perkebunan. Perkebunan kelapa sawit dari tahun ke tahun mengalami peningkatan. Luas perkebunan kelapa sawit Indonesia pada tahun 2001 sebesar 4.16 juta ha dan pada tahun 2012 seluas 9.1 juta ha dengan rata-rata pertumbuhan sebesar 0.98% per tahun. Produksi CPO Indonesia sepanjang sepuluh tahun terakhir terus mengalami peningkatan sebesar 1.84% per tahun. Produksi CPO di Indonesia pada tahun 2000 mencapai 7 juta ton dan pada tahun 2012 telah meningkat menjadi 23.5 juta ton (Ditjenbun, 2013). Produktivitas minyak kelapa sawit yaitu CPO sebesar 4.08 ton ha-1, sedangkan produktivitas minyak nabati dari kedelai, bunga matahari dan rapeseed masing-masing sebesar 0.38, 0.60 dan 0.75 ton ha-1 (MPOB, 2011).

Peningkatan luas areal perkebunan kelapa sawit menyebabkan diperlukannya ketersediaan bibit kelapa sawit dalam jumlah besar. Bibit kelapa sawit yang baik diperoleh melalui pemeliharaan yang intensif terutama pemupukan. Pemupukan merupakan faktor penentu utama, khususnya keseimbangan dosis dan jenis pupuk yang digunakan dan bukan pada tingkat dosis yang tinggi (Wachjar dan Kadarisman, 2007). Percobaan pemupukan perlu dilakukan untuk memperoleh dosis pemupukan yang optimum karena biaya pupuk dalam pengelolaan perkebunan kelapa sawit secara intensif sekitar 50-70% dari biaya pemeliharaan dan 5% dari seluruh biaya produksi (Fairhurst et al., 2006).

Kalsium dan magnesium merupakan hara makro sekunder. Kalsium berperan sebagai nutrisi tanaman yang diperlukan untuk pertumbuhan dan perkembangan khususnya akar dan tunas (Tuteja dan Mahajan, 2007). Gejala tanaman yang kekurangan Ca yaitu terhambatnya pertumbuhan pucuk (titik tumbuh), kemudian pertumbuhan tanaman kerdil dan mati (Baker dan Pilbean, 2006). Magnesium dibutuhkan dalam aktivitas enzim-enzim dan sebagai atom pusat dari molekul klorofil. Magnesium mengaktifkan enzim ribulose- 1,5-bisphosphate (RuBP) carboxylase yang penting dalam proses fotosintesis (Cakmak dan Yazici, 2010; Gransee dan Fuhrs, 2012; Yang et al., 2012). Aplikasi nitrogen (N) dan potasium (K) dalam tanah tanpa pemberian Mg dapat menyebabkan defisiensi magnesium (khlorosis). Gejala kahat Mg pada tanaman kelapa sawit disebut dengan istilah “orange frond” dan pada tingkat kekahatan berat khlorosis diikuti oleh nekrosis (Oviasogie et al., 2011). 

Hal ini berkaitan dengan fungsi hara Mg sebagai pusat penyusun klorofil (Cakmak dan Kirkby, 2008), sehingga Mg dikaitkan dengan perkembangan klorofil daun (Hermans et al., 2006). Penurunan kadar klorofil akan berpengaruh pada kuantitas dan kualitas fotosintat yang diproduksi oleh tanaman kelapa sawit (Otitoju dan Onwurah, 2010).

KESIMPULAN

Pemberian pupuk kalsium berpengaruh pada kerapatan stomata. Pemberian pupuk magnesium berpengaruh nyata terhadap peubah vegetatif dan fisiologi bibit kelapa sawit yaitu kerapatan stomata dan kandungan klorofil. Tidak terdapat interaksi antara perlakuan pupuk kalsium dan magnesium pada bibit kelapa sawit. Berdasarkan peubah tinggi tanaman dan diameter batang maka dosis optimum pupuk magnesium bibit kelapa sawit selama 8 bulan di pembibitan utama adalah 58 g per tanaman. Dosis pupuk Mg tersebut diaplikasikan setiap bulannya dalam jumlah yang berbeda pada umur 1-8 bulan, berturut-turut adalah 2.0, 2.0, 8.0, 9.3, 8.8, 9.3, 9.4 dan 9.3 g MgSO4 per tanaman. Dosis optimum pupuk kalsium tidak dapat ditentukan pada penelitian ini.

Penampilan Galur Harapan Mutan Dihaploid Padi Tipe Baru di SulawesiSelatan

Padi merupakan komponen utama dalam sistem ketahanan pangan nasional. Sulawesi Selatan sebagai pemasok beras di kawasan timur Indonesia dan salah satu lumbung pangan nasional, mempunyai lahan sawah seluas 662,495 ha (Dinas Pertanian Sulsel, 2010). Petani di Sulawesi Selatan mudah menerima inovasi baru. Berbagai varietas unggul baru (VUB), yaitu varietas Cisadane, Way Apo Buru, IR42, Memberamo, Cisantana, Ciherang, Cigeulis, Ciliwung, IR64, Sintanur, IR66, dan Selebes di Sulawesi Selatan mempunyai penyebaran yang paling luas berkisar 2,825-196,591 ha dalam setiap musim tanam. Produktivitas rata-rata varietas-varietas tersebut sekitar 4.43 ton ha-1 yang masih lebih rendah dibandingkan produktivitas padi, sebesar 5.25 ton ha-1, di Pulau Jawa. Terjadinya kesenjangan hasil tersebut antara lain disebabkan tingginya serangan hama dan penyakit pada varietas yang ditanam petani, akibat perubahan gen pada organisme pengganggu tanaman yang mengarah pada peningkatan adaptabilitas pada varietas tersebut setelah beberapa kali penanaman varietas yang sama (Fattah et al., 2010). Oleh karena itu, penggunaan padi tipe baru (PTB) diharapkan akan berkontribusi dalam meningkatkan produktivitas padi di Sulawesi Selatan, karena selain potensi daya hasilnya dapat mencapai 10% lebih tinggi dibandingkan VUB, PTB juga memiliki ketahanan yang lebih baik terhadap hama dan penyakit (Peng et al., 2008; Dewi dan Purwoko, 2012).

Penggunaan varietas unggul berdaya hasil tinggi, tahan hama dan penyakit maupun cekaman lingkungan merupakan salah satu alternatif untuk meningkatkan produktivitas padi (Abdullah, 2009; Utama et al., 2009). Berdasarkan laporan penelitian tentang pemuliaan melalui mutasi diketahui telah banyak diperoleh mutan-mutan yang berumur lebih pendek serta lebih tahan terhadap kendala biotik-abiotik dibandingkan induk, tetapi masih tetap dapat mempertahankan karakter unggul seperti daya hasil, rasa, dan kualitas seperti tanaman induknya (Ahloowalia dan Maluszynski, 2001; Lestari et al., 2006; Waugh et al., 2006). BATAN Jakarta telah berhasil melepas varietas unggul padihasil iradiasi, antara lain varietas Atomita 1 tahun 1982, Atomita 2 tahun 1983, Atomita 3 tahun 1990, Atomita 4 tahun 1991, Situgintung tahun 1992, Cilosari tahun 1996, Woyla dan Meraoke tahun 2001, Kahayan, Winongo, dan Diah Suci (Soeranto, 2003).

Padi tipe baru adalah modifikasi tipe tanaman padi yang memiliki kemampuan menghasilkan bahan kering tanaman dan indeks panen yang tinggi (Peng et al., 2008). PTB tidak berbeda dengan varietas inbrida yang sudah biasa ditanam petani, tetapi potensi produksinya lebih unggul karena dirakit dengan mengkombinasikan sifat khusus yang mendukung fotosintesis, pertumbuhan, dan produksi biji. Fatmawati adalah satu-satunya varietas padi sawah unggul tipe baru yang telah dilepas akhir tahun 2003 (Abdullah et al., 2005). Varietas Fatmawati agak tahan terhadap wereng batang coklat biotipe 2 dan 3, tahan terhadap penyakit hawar daun bakteri strain III, dan agak tahan terhadap strain IV, namun tidak tahan terhadap penyakit blas yang saat ini sudah mulai menyerang pertanaman padi sawah (Suprihatno et al., 2011).

Penelitian induksi mutasi dengan menggunakan sinar gamma pada kisaran 1,000-5,000 rad telah dilakukan pada varietas Fatmawati untuk mendapatkan varietas PTB yang tetap berumur genjah namun lebih tahan terhadap kendala biotik-abiotik. Galur-galur mutan selanjutnya difiksasi melalui teknik kultur antera, sehingga diperoleh 119 galur mutan dihaploid (DH) atau galur murni yang bersifat homozygous. Galur-galur mutan DH tersebut telah diseleksi berdasarkan karakter agronomi PTB seperti yang dilakukan oleh Herawati et al. (2010) dan ketahanannya terhadap hama penyakit (Lestari et al., 2010a). Berdasarkan observasi daya hasil, uji daya hasil pendahuluan, dan uji daya hasil lanjutan telah diperoleh 7 galur harapan mutan DH PTB, yaitu BIOMF115, BIO-MF116, BIO-MF125, BIO-MF130, BIOMF133,

BIO-MF151, dan BIO-MF153 yang mempunyai ketahanan lebih baik terhadap penyakit blas dibandingkan Fatmawati (Lestari et al., 2013). Galur-galur tersebut perlu diuji daya adaptasi dan hasilnya di beberapa lokasi untuk mendukung produktivitas padi di Sulawesi Selatan. Pengujian di berbagai lokasi penting dilakukan karena tanggap genotipe tidak sama terhadap lingkungan tumbuhnya (Satoto et al., 2009; Aryana, 2009; Lestari et al., 2010b). Kondisi tersebut menyebabkan perlu pengujian lebih lanjut berupa analisis stabilitas untuk menentukan genotipe, galur, atau varietas yang lebih tepat ditanam di suatu lingkungan tertentu atau ditanam pada lingkungan yang lebih luas (Cooper et al., 1996; Blanche et al., 2009).

Analisis stabilitas Finlay dan Wilkinson (1963) merupakan suatu metode pengukuran stabilitas yang didasarkan pada koefisien regresi (nilai bi) antara hasil rata-rata suatu genotipe dengan rata-rata umum semua genotipe yang diuji di semua lingkungan pengujian. Analisis ini dapat menjelaskan fenomena stabilitas dan adaptabilitas suatu genotipe. Berdasarkan metode stabilitas Finlay dan Wilkinson, koefisien regresi setara dengan satu (nilai bi = 1.0) ditetapkan sebagai stabilitas standar. Peningkatan nilai koefisien regresi (nilai bi > 1) menunjukkan penurunan dalam kemampuan adaptasi tanaman terhadap lingkungan, sedangkan penurunan koefisien regresi (nilai bi < 1) menunjukkan peningkatan dalam kemampuan adaptasi tanaman terhadap lingkungan.

Gabah merupakan komponen hasil yang terpenting pada tanaman padi, karena itu jumlah gabah isi dan gabah hampa per malai merupakan karakter agronomi yang pertama kali diseleksi (Dewi et al., 2009).

Nilai koefisien regresi yang lebih tinggi atau lebih rendah (bi>1 dan bi<1 1963="" adaptabilitas="" bi="" dan="" dapat="" dari="" dengan="" dibandingkan="" genotipe="" inlay="" lebih="" memiliki="" menunjukkan="" nilai="" pola="" stabil="" suatu="" tersebut="" tetap="" tetapi="" tidak="" tingkat="" wilkinson="" yang="">1 merupakan genotipe yang peka terhadap perubahan lingkungan dan menurun adaptabilitasnya terhadap lingkungan tertentu atau beradaptasi khusus pada lingkungan yang menguntungkan (favorable) saja.

Peningkatan Toleransi Rendaman Padi Lokal Rawa Lebak dengan IntrogresiGen Sub1

Lahan rawa lebak memiliki potensi besar untuk dikembangkan dalam usaha produksi tanaman pertanian, terutama menyusutnya lahan subur di Pulau Jawa akibat meningkatnya jumlah penduduk dan pesatnya pembangunan industri. Luas lahan rawa lebak di Indonesia diperkirakan seluas 13.3 juta ha yang tersebar di Pulau Sumatera, Kalimantan dan Papua. Penyebaran yang terluas terdapat di Provinsi Sumatera Selatan yakni mencapai 2.98 juta ha.Namun lahan rawa lebak yang sudah dimanfaatkan untuk tanaman padi di Sumsel baru seluas 3.9% dari luasan yang ada (Puslitbangtanak, 2002).

Kendala utama dalam budidaya tanaman padi di lahan rawa lebak adalah tata air yang masih belum terkendali, sehingga pada musim hujan seluruh areal tergenang cukup dalam dan dalam waktu yang cukup lama. Hal ini menyebabkan petani sulit menduga masa tanam padi dan budidaya tanaman menjadi sulit dikendalikan dengan baik. Genangan air yang terlalu tinggi selama fase vegetatif akibat banjir dan hujan lebat yang terjadi setelah bibit dipindahkan ke lapang menghambat pertumbuhan tanaman dan menyebabkan turunnya produksi padi lebak (Balai Penelitian Pertanian Lahan Rawa, 2008).

Penundaan waktu tanam hingga bibit berumur 50-90 hari dan pemindahan bibit lebih dari satu kali dapat menghindarkan tanaman dari ancaman banjir, namun di sisi lain penanaman bibit terlalu tua mengakibatkan jumlah anakan produktif yang dihasilkan semakin sedikit (Atman, 2009). Transplanting lebih dari satu kali juga menyebabkan tanaman membutuhkan waktu lebih lama untuk beradaptasi, sehingga produksi menurun.

Penyebab lain rendahnya produksi padi di lahan rawa lebak adalah petani umumnya menggunakan varietas unggul nasional seperti IR64, Ciliwung, dan Ciherang meskipun diyakini memiliki potensi hasil tinggi tetapi umumnya tidak toleran genangan. Penggunaan varietas unggul secara terus menerus juga menyebabkan sejumlah varietas lokal ”hilang”, padahal varietas lokal merupakan sumber daya hayati yang memiliki nilai penting untuk perakitan varietas unggul. Varietas lokal banyak digunakan sebagai donor gen sifat mutu baik (rasa nasi enak, aromatik), ketahanan terhadap hama dan penyakit, dan toleran terhadap cekaman abiotik seperti suhu rendah, lahan salin, sulfat masam, dan genangan. 

Agar petani bersedia mengadopsi varietas unggulbaru yang dihasilkan, maka selain adaptif pada kondisi lingkungan setempat juga harus memiliki karakteristik mutu produk sesuai dengan preferensi konsumen setempat. Genotipe lokal Payak Selimbuk menjadi pilihan dalam perakitan varietas ini karena relatif toleran terhadap cekaman rendaman selama tujuh hari pada fase vegetatif dan fase bibit, sedangkan genotipe lokal Pegagan, Siam, dan Pelita Rampak memiliki rasa nasi yang diinginkan petani Sumatera Selatan (Gusmiatun, 2011). Varietas FR13A digunakan sebagai tetua donor karena diketahui mengandung gen Sub1 yang toleran terhadap peredaman selama 14 hari (Xu et al., 2006).  

Hasil penelitian terhadap varietas-varietas turunan FR13A menunjukkan bahwa toleransinya terhadap rendaman masih di bawah FR13A karena lokus-lokus lain pengendali toleransi terhadap rendaman belum terintrogresikan (Nandi et al., 1997). Dengan demikian, masih ada peluang untuk memperbaiki toleransi terhadap rendaman menggunakan sumber genetik ini. Dengan menggabungkan sifat unggul padi lokal dengan sifat toleran rendaman ke dalam satu varietas, diharapkan dapat dihasilkan varietas unggul yang toleran rendaman untuk daerah rawa serta disukai petani, sehingga dapat digunakan untuk mengatasi cekaman terendam tanpa harus memindahkan bibit. Faktor penting dalam toleransi terhadap perendaman pada padi adalah kemampuannya memelihara cadangan karbohidrat yang tinggi, terutama setelah terendam. Demikian juga dengan konsentrasi klorofil yang tinggi selama terendam merupakan ciri genotipe toleran, karena tanaman dapat melakukan fotosintesis relatif lebih baik selama terendam dan juga setelah air surut untuk melanjutkan p rtumbuhan dan pemulihan yang lebih cepat (Das et al., 2005).

KESIMPULAN

Introgresi gen Sub1 ke dalam genotipe lokal pada generasi BC1F1 (Payak Selimbuk-FR13A dan Pelita Rampak- FR13A) dapat meningkatkan toleransinya terhadap cekaman rendaman. Meningkatnya toleransi genotipe lokal terhadap cekaman rendaman selama 14 hari dicerminkan dari meningkatnya persentase tanaman hidup, penurunan bobot kering yang lebih rendah pada tanaman BC1F1 dibandingkan tetuanya.

Peningkatan Hasil Padi di Tanah Sulfat Masam melalui KombinasiPerlakuan Lindi dan Olah Tanah

Lahan rawa pasang surut sulfat masam yang telah mengalami degradasi sering menjadi lahan bongkor. Lahan terdegradasi tersebut bisa dihindari dengan tetap menjaga muka air tanah agar kekeringan tidak melewati lapisan pirit dengan cara mengatur pasang dan surut (Suriadikarta, 2005). Kondisi kekeringan tersebut menjadi awal dari kerusakan lahan akibat terjadi oksidasi pirit (FeS2), oksidasi tersebut menyebabkan meningkatnya konsentrasi racun besi (Fe2+) dan senyawa sulfat yang mengakibatkan pemasaman tanah (Priatmadi, 2008; Alwi et al., 2010; Mawardi dan Djatmokertonegoro, 2011). Menurut Priatmadi dan Haris (2008), oksidasi yang terjadi dalam waktu yang lama akan meningkatkan kemasaman lahan. Kondisi tersebut dapat mengakibatkan goyahnya kisi-kisi mineral, sehingga melarutkan logam berat seperti Al, Mn, Zn, dan Cu (Suriadikarta, 2005; Saad et al., 2008).

Lahan sulfat masam dengan kondisi yang demikian bisa diperbaiki dengan perlakuan lindi, untuk mengurangi konsentrasi senyawa meracun seperti Fe2+, SO4 2-, H+, dan kemasaman tanah (Noor et al., 2008; Alwi et al., 2010). Senyawa Fe2+ dikenal sebagai racun besi yang dapat menyebabkan turunnya hasil padi 30-100%, tergantung tingkat keracunan dan kesuburan tanahnya (Majerus et al., 2007; Khairullah et al., 2011a).

Produksi padi pada lahan pasang surut sulfat masam yang tidak terdegradasi yang diberi pupuk lengkap (90 kg N ha-1+ 60 kg P2O5 ha-1+ 50 kg K2O ha-1) + 1 ton kapur ha-1, memberikan hasil 4.5-5.0 ton ha-1 (Khairullah et al., 2011b), sedangkan pada lahan yang terdegradasi hasilnya 0.4-1 ton ha-1.

Pada tanaman padi, jumlah anakan merupakan indikator keragaan tanaman (Herawati et al., 2009). Meningkatnya jumlah anakan mengindikasikan kondisi lingkungan tumbuh yang baik (Buang, 2009; Utama et al., 2009; Kairullah et al., 2011b).

KESIMPULAN

Hasil padi pada lahan sulfat masam terdegradasi di lahan pasang surut dapat ditingkatkan melalui kombinasi perlakuan lindi dengan olah tanah. Pengolahan tanah sedalam 15 cm, memberikan pengaruh yang sama baiknya dengan kedalaman 30 cm. Pertumbuhan dan hasil padi dapat meningkat, akibat menurunnya konsentrasi senyawa meracun dalam tanah, terutama racun besi dan S-pirit melalui proses pelindian.

Radiosensitivitas dan Keragaman Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz)Hasil Iradiasi Sinar Gamma

Ubi kayu (Manihot esculenta Crantz) merupakan bahan pangan utama ketiga di Indonesia setelah padi dan jagung. Umbi ubi kayu mengandung karbohidrat (termasuk pati) yang digunakan sebagai bahan pangan, pakan serta bahan baku berbagai industri. Rawan pangan dan kebutuhan industri berbahan baku pati menyebabkan kebutuhan terhadap ubi kayu meningkat,karena pati ubi kayu dapat bersaing dengan pati lainnya untuk  produksi beberapa industri. Selain itu, sejak krisis energi tahun 1970, cadangan energi fosil dunia semakin langka yang mendorong masyarakat dunia mencari pengganti bahan baku energi yang terbaharukan seperti biofuel. Ubi kayu menjadi salah satu komoditas yang diharapkan mampu menyediakan bahan baku biofuel tersebut, karena memiliki kandungan pati yang cukup tinggi. Hasil penelitian Susilawati et al. (2008) menunjukkan bahwa kadar pati varietas Kasetsart berumur panen 10 bulan di Desa Gunung Agung Kecamatan Sekampung Udik Lampung mencapai 35.93%. 

Upaya pengembangan industri berbasis ubi kayu dan pemanfaatan ubi kayu sebagai bahan pangan menuntut pemulia tanaman untuk menghasilkan varietas unggul baru yang memiliki beberapa keunggulan, termasuk berdaya hasil tinggi. Peningkatan potensi hasil dapat dilakukan apabila tersedia sumber keragaman genetik yang cukup. Ubi kayu merupakan tanaman yang membiak vegetatif dan hanya berbunga pada ketinggian di atas 800 m dpl.

Hal ini menyebabkan ubi kayu memiliki keragaman genetik yang rendah, sehingga perlu dilakukan peningkatan keragaman genetik. Keragaman genetik dapat diperoleh dari rekombinasi gen, melalui hibridisasi, rekayasa genetik, atau induksi mutasi.

Induksi mutasi dapat dilakukan dengan menggunakan mutagen kimia (EMS (ethylene methane sulfonate), NMU (nitrosomethyl urea), NTG (nitrosoguanidine), dan lainlain) atau mutagen fisik (sinar gamma, sinar X, sinar neutron dan lain-lain). Mutasi dengan iradiasi pada bagian vegetatif tanaman memperlihatkan hasil yang lebih baik dibandingkan perlakuan dengan mutagen kimia. Hal ini disebabkan oleh rendahnya daya serap jaringan vegetatif tanaman terhadap cairan kimia. Sinar gamma mempunyai energi iradiasi tinggi, yaitu di atas 10 MeV sehingga mempunyai daya penetrasi yang kuat ke dalam jaringan dan mampu mengionisasi atom-atom dari molekul yang dilewatinya (Crowder, 2006).

Radiosensitivitas tanaman terhadap iradiasi sinar gamma dapat diketahui melalui respon fisiologis bahan tanaman yang diiradiasi, termasuk penentuan dosis yang menyebabkan kematian pada tanaman yang diiradiasi sebesar 20-50% atau lethal dose (LD20-LD50). Mutan-mutan yang diinginkan umumnya berada pada selang LD20 dan LD50. Radiosensitivitas bervariasi tergantung pada spesies dan kultivar tanaman, kondisi fisiologis dan organ tanaman (Herison et al., 2008, Aisyah et al., 2009). Dosis optimum iradiasi sinar gamma pada ubi kayu secara in vitro berkisar antara 12-25 Gy (Owoseni et al., 2006). Dosis iradiasi sinar gamma yang optimum bervariasi tergantung genotipe tanaman dan organ tanaman yang diiradiasi. Dosis iradiasi optimum dapat meningkatkan keragaman genetik tanaman umumnya berkisar antara LD20 dan LD50 (Indriyati et al., 2011).

Iradiasi sinar gamma yang menembus inti sel dapat menyebabkan terjadinya mutasi, tetapi tidak bisa diarahkan pada target tertentu (bersifat acak). Pengaruh mutasi yang bersifat acak terlihat dari populasi mutan yang tidak memberikan pola perubahan teratur. Keseluruhan perubahan pada galur mutan diduga terjadi akibat mutasi yang menyebabkan proses fisiologis yang dikendalikan secara genetik dalam tanaman menjadi tidak normal dan menimbulkan variasi genetik baru. Tofino et al. (2011) melaporkan bahwa ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma 200 Gy menghasilkan bunga dengan penebalan pada ovarium tanpa terjadi antesis, menghasilkan bunga hermaprodit, perubahan warna kulit pada batang, dan luas daun menjadi lebih kecil pada generasi M1.

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian disimpulkan bahwa nilai LD20 dan LD50 bervariasi antar genotipe tanaman. Nilai LD20-LD50genotipe Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang-4, dan Adira-4 berturut-turut 24.94-33.24 Gy, 24.06-29.53 Gy, 18.80-29.50 Gy, 7.53-18.47 Gy, dan 21.81-30.71 Gy. Dosis iradiasi 15 dan 30 Gy, serta posisi setek bagian tengah dapat meningkatkan keragaman fenotipe karakter bobot umbi ubi kayu. Berdasarkan hasil iradiasi diperoleh 32 mutan putatif potensial ubi kayu yang memiliki bobot umbi di atas rataan genotipe asal.

Identifikasi Spesies Cabai Rawit (Capsicum spp.) Berdasarkan DayaSilang dan Karakter Morfologi

Cabai (Capsicum spp.) diperkenalkan di Asia dan Afrika pada abad ke-16 oleh pedagang Portugis dan Spanyol melalui jalur perdagangan dari Amerika Selatan (Djarwaningsih, 2005). Lebih dari 100 spesies Capsicum telah diidentifikasi. Lima diantaranya telah dibudidayakan, yaitu C. annuum, C. chinense, C. frutescens, C. baccatum, dan C. pubescens. Klasifikasi spesies-spesies ini didasarkan pada 1) karakter morfologi, terutama morfologi bunga, 2) persilangan dapat dilakukan antar spesies, dan 3) biji hibrida antar spesies fertil. Spesies C. baccatum dan C. pubescens mudah diidentifikasi dan dibedakan satu dengan yang lainnya, karena terdapat perbedaan sifat yang jelas pada kedua spesies tersebut; C. baccatum mempunyai bercak kuning pada petal yang berwarna putih, dan C. pubescens mempunyai petal ungu dan biji hitam. Spesies C. annuum, C. chinensis dan C. frutescens mempunyai banyak sifat yang sama, sehingga untuk membedakannya dapat dilakukan dengan mengamati bunga dan buah dari masing-masing spesies (Pickersgill, 1989). Rodrigues dan Tam (2010) membedakan spesies C. annuum dan C. frutescens dengan marker molekuler. Sanatombi dan Sharma (2007) menyatakan bahwa perbanyakan C. frutescens juga bisa dilakukan melalui stek tunas.

Capsicum annuum L. adalah tumbuhan berupa terna, biasanya berumur hanya semusim, berbunga tunggal dan mahkota berwarna putih dan ada yang ungu, bunga dan buah muncul di setiap percabangan, warna buah setelah masak bervariasi dari merah, jingga, kuning atau keunguan, posisi buah menggantung. C. frutescens L. adalah tumbuhan berupa terna, hidup mencapai 2 atau 3 tahun. Bunga muncul berpasangan di bagian ujung ranting dalam posisi tegak, mahkota bunga berwarna kuning kehijauan atau hijau keputihan dengan bentuk seperti bintang. Buah muncul berpasangan pada setiap ruas, rasa cenderung sangat pedas, bentuk buah bervariasi mulai dari bulat memanjang atau setengah kerucut, warna buah setelah masak biasanya merah dengan posisi buah tegak. Spesies ini kadang-kadang disebut cabai burung (Greenleaf, 1986; Pickersgill, 1989; Djarwaningsih, 2005).

Capsicum pubescens R.&P. adalah tumbuhan berupa terna, berbulu lebat, bunga dan buah tunggal atau bergerombol berjumlah 2-3 bunga pada tiap ruas dengan posisi tegak, mahkota bunga berwarna ungu dan berbulu. Buah memiliki rasa pedas, berbentuk bulat telur, warna setelah masak bervariasi dari merah, jingga atau cokelat, posisi buah menggantung, biji berwarna hitam. C. baccatum L. adalah tumbuhan berupa terna, memiliki bunga tunggal yang muncul di bagian ujung ranting, posisi bunga tegak atau menggantung, mahkota bunga berwarna putih dengan bercak-bercak kuning pada tabung mahkota, berbentuk seperti bintang dengan kelopak bunga berbentuk lonceng. Buah tanaman ini bersifat tunggal pada setiap ruas, bentuk buah bulat memanjang, warna buah intermediet dan buah masak bervariasi yaitu merah, jingga, kuning, hijau atau cokelat. Buah tumbuh dengan posisi buah tegak atau menggantung. C. chinense Jacq. ialah tumbuhan berupa terna, bunga menggerombol berjumlah 3-5 bunga pada tiap ruas, dengan posisi tegak atau merunduk, mahkota bunga berwarna kuning kehijauan dan berbentuk seperti bintang. Buah muncul bergerombol mencapai 3-5 buah pada setiap ruas, panjangnya dapat mencapai 12 cm, rasanya sangat pedas, mempunyai bentuk buah yang bervariasi dari bulat dengan ujung berpapila, kulit buah keriput atau licin dan warna buah masak bervariasi mulai dari merah, merah jambu, jingga, kuning atau coklat (Greenleaf, 1986; Pickersgill, 1989; Djarwaningsih, 2005).

Sebagian besar spesies Capsicum bersifat menyerbuk sendiri (self pollination) tetapi penyerbukan silang (cross pollination) secara alami dapat pula terjadi dengan bantuan lebah dengan persentase persilangan berkisar 7.6-36.8% (Greenleaf, 1986). Kim et al. (2009) melaporkan bahwa penyerbukan silang alami pada tanaman cabai dapat terjadi dalam jarak 18 m.

Umumnya persilangan antar spesies cabai bisa dilakukan, karena antar spesies cabai tersebut mempunyai kesamaan genom yaitu diploid (2n=2x=24) (Wang dan Bosland, 2006). Namun persilangan tersebut ada yang relatif mudah misalkan antara C. annuum x C. chinense dan C. frutescens x C. pendulum, dan ada yang sangat sulit untuk persilangan C. annuum x C. frutescens, C. annuum x C. pubescens dan C. pendulum x C. pubescens (Greenleaf, 1986).

Hasil penelitian Setiamihardja (1993), menyatakan bahwa cabai rawit spesies C. frutescens hanya dapat dijadikan sebagai tetua betina ketika disilangkan dengan C. annuum dalam kegiatan persilangan buatan dan akan menghasilkan tanaman yang fertil. Nowaczyk et al. (2006) melakukan persilangan interspesifik (C. frutescens x C. annuum) dan berhasil dengan tujuan untuk meningkatkan kadar kepedasan (capsaicin), namun tidak dilakukan pada persilangan resiproknya (C. annuum x C.frutescens). Dari dua hasil penelitian yang sudah dilakukan tersebut, terlihat bahwa persilangan interspesifik antara C. frutescens dengan C. annuum akan berhasil jika C. frutescens hanya dijadikan sebagai tetua betina. Berbeda halnya dengan hasil penelitian Kumar et al. (2010), yang menyatakan bahwa pada persilangan interspesifik C. annuum dengan C. chacoense akan mendapatkan benih jika C. annuum dijadikan sebagai tetua betina. ersilangan antar spesies (interspesifik) memerlukan waktu yang relatif lama karena sulit dilakukan dan keberhasilanny a relatif kecil akibat adanya sifat inkompatibiltas dan kegagalan persilangan yang cukup tinggi serta hasil persilangan antar spesies juga sering menunjukkan sterilitas yang tinggi (Greenleaf, 1986). Persilangan antar spesies telah banyak dimanfaatkan baik pada tanaman cabai maupun tanaman lain. Kirana (2006) melakukan persilangan antar varietas lokal cabai dapat memperbaiki daya hasil cabai. Anandhi dan Khader (2011) memanfaatkan persilangan antar spesies cabai untuk melihat ketahanan terhadap virus keriting pada daun cabai. Pada tanaman selain cabai, seperti pada tanaman lada (Pipper spp.) (Wahyuno et al., 2010), untuk mendapatkan ketahanan terhadap busuk pangkal batang dengan memanfaatkan lada liar. Malek (2007) menyilangkan Brasica rapa x B. nigra. Fu et al. (2009) menyilangkan Oryza sativa dan O. meyeriana. Ackermann et al. (2008) memanfaatkan persilangan antar spesies pada tanaman Caiophora. Miyashita et al. (2012) menyilangkan antara Vaccinium corymbosum dan V. virgatum. Persilangan antar spesies pada tanaman gandum (gandum budidaya x gandum liar) memiliki keberhasilan yang rendah sekitar 9.1% (Mishina et al., 2009) demikian halnya pada tanaman sambiloto 13.33% (Valdiani et al.,2012).

KESIMPULAN

Cabai rawit C. frutescens memiliki kemampuan bersilang yang rendah dan menghasilkan benih F1 yang steril jika berposisi sebagai tetua jantan. Sebaliknya jika C. frutescens berposisi sebagai tetua betina memiliki kemampuan bersilang tinggi dan menghasilkan benih F1 yang fertil. Analisis komponen utama dan analisis gerombol berdasarkan karakter morfologi menghasilkan dua kelompok cabai rawit. Kelompok I teridentifikasi sebagai spesies C. frutescens (IPBC288, IPBC295, IPBC163, IPBC289, IPBC294, IPBC61, IPBC139, IPBC63 dan IPBC285) dan kelompok II sebagai C. annuum (IPBC287, IPBC293, IPBC145, IPBC160, IPBC292, IPBC133, IPBC284, IPBC8, IPBC291, IPBC10, IPBC126 dan IPBC174). Berdasarkan hasil analisis daya silang atau crossability (karakter biologi), analisis komponen utama dan analisis gerombol (karakter morfologi) didapatkan dua kelompok cabai rawit yaitu spesies C. annuum dan C. frutescens. Kedua kelompok tersebut secara morfologi mempunyai perbedaan karakter yaitu warna mahkota (corolla), warna anter, warna bua h muda, tangkai buah, dan bentuk daun.

Radiosensitivitas dan Seleksi Mutan Putatif Jeruk Keprok Garut (Citrusreticulata L.) berdasarkan Penanda Morfologi

Jeruk keprok garut adalah salah satu jenis jeruk unggulan nasional. SK Menteri Pertanian No. 760 tahun 1999 menetapkan jeruk keprok garut sebagai varietas unggul (Balitbangtan, 1999). Keprok garut mempunyai rasa asam manis, kulitnya mudah dikupas, warna kulit hijau kekuningan dan mempunyai biji sekitar 12-15 butir per buah. Saat ini kriteria buah jeruk yang digemari oleh konsumen dan pasar global adalah buah jeruk yang mempunyai biji sedikit atau tanpa biji (seedless), mudah dikupas dan memiliki warna yang menarik. Beberapa kriteria tersebut belum dimiliki oleh keprok garut sehingga kalah bersaing di pasar global.

Peningkatan kualitas buah jeruk keprok garut yang telah memiliki karakter unggul dapat dilakukan dengan teknik pemuliaan mutasi. Aplikasi pemuliaan mutasi dapat dilakukan secara in vitro, adanya keragaman yang ditimbulkan dan diregenerasi melalui kultur in vitro maka terbuka peluang untuk mendapatkan genotipe baru yang unggul (Hutami et al., 2006). Teknologi kultur jaringan yang dapat dikombinasikan untuk mengoptimalkan hasil yaitu metode embryogenesis somatik. Proses embrio somatik dimulai dengan terbentuknya sel-sel embriogenik berukuran kecil dengan isi sitoplasma yang penuh, nukleus yang membesar, vakuola yang kecil dan kaya akan butir-butir pati yang padat, kemudian sel-sel tersebut berubah menjadi preembrio yang berkembang menjadi fase globular, jantung dan kotiledon, dan ciri struktur bipolar yaitu memiliki dua calon meristem (akar dan tunas) (Husni et al., 2010). 

Aplikasi induksi mutasi dengan menggunakan iradiasi sinar Gamma telah banyak dilakukan seperti pada tanaman anggrek Spathoglottis plicata Blume (Romeida et al., 2012) dan bunga anyelir (Aisyah, 2009) yang berhasil menginduksi perubahan pada warna bunga. Aplikasi iradiasi sinar gamma pada Jeruk Mandarin Kinnow varietas lokal di Pakistan menghasilkan jeruk tanpa biji (Altaf et al., 2004). 

Peningkatan kualitas dapat dilakukan melalui kombinasi pemuliaan mutasi dan teknik kultur jaringan yaitu eksplan diberikan perlakuan mutasi fisik berupa iradiasi sinar gamma dan diregenerasi menjadi tanaman baru dengan bantuan teknologi kultur jaringan.

Regenerasi kalus hasil iradiasi sinar gamma dalam media pendewasaan merupakan tahap yang paling sulit. Dibutuhkan media yang tepat dan optimal untuk meregenerasikan kalus embriogenik menjadi tanaman. Kalus hasil iradiasi diregenerasikan dalam media pendewasaan.Kalus embriogenik yang terdiri dari 100 proembrio per  clumps ditanam dalam media pendewasaan dan mulai mengalami perubahan pada minggu ke-3 setelah tanam. Perubahan awal yang terjadi adalah membesarnya sel-sel proembrio membentuk globular yang selanjutnya berubah menjadi seperti jantung, torpedo dan kotiledon. Perubahan ini terjadi secara bertahap. 

Berdasarkan beberapa penelitian pada jeruk keprok batu (Merigo, 2011), jeruk siam (Husni et al., 2010), nenas simadu (Purnamaningsih et al., 2009), kelapa sawit (Sumaryono et al., 2008), ABA banyak berperan untuk mematangkan embrio dalam meningkatkan perkembangan embrio sehingga mampu berdiferensiasi menjadi embrio dewasa.

KESIMPULAN

Lethal dose (LD50) kalus embriogenik jeruk keprok garut adalah 75.31 Gy. Tahap regenerasi kalus menghasilkan 887 embrio somatik dengan 31.76% mampu berkecambah dan 5.19% mampu beregenerasi menjadi 46 planlet. Iradiasi gamma pada dosis 70 Gy menghasilkan populasi planlet dengan keragaman yang luas. Pengamatan kualitatif secara visual pada populasi planlet yang dihasilkan terpilih 9 planlet dengan karakter beragam dan diperoleh keragaman planlet berdasarkan penanda morfologi sebesar 0-58%.

Karakterisasi Anggrek Alam secara Morfologi dalam Rangka Pelestarian Plasma Nutfah

Famili Orchidaceae adalah salah satu famili tanaman berbunga yang memiliki keragaman spesies yang tinggi dan telah menghasilkan berbagai pola diferensiasi genetik antara populasi (Niknejad et al., 2009). Indonesia memiliki kekayaan ragam spesies anggrek yang sangat penting untuk dilestarikan karena spesies-spesies tersebut semakin mendekati kepunahan. Berbagai spesies perlu diteliti kekerabatannya dalam rangka mendukung program pemuliaan tanaman. Keunggulan tanaman anggrek ditentukan oleh warna, ukuran, bentuk, susunan, jumlah kuntum bunga per tangkai, panjang tangkai dan daya tahan kesegaran bunga (Widiastoety et al., 2010).  

Areal hutan di Jawa sudah banyak yang terkonversi menjadi pemukiman atau perkebunan sehingga populasi anggrek di alam mulai terancam. Selain itu para pedagang anggrek alam yang secara ilegal memanen di alam tanpa ada usaha untuk membudidayakannya, turut memacu penurunan jumlah populasi anggrek alam (Puspitaningtyas, 2005).  

Program pemuliaan tanaman memerlukan informasi tentang keragaman dan klasifikasi yang dapat menunjukkan tingkat dan hubungan antara kultivar sebagai dasar untuk seleksi (Nandariyah, 2010). Xue et al. (2010); Yulia dan Russeani (2008) menyatakan bahwa semakin jauh hubungan kekerabatan suatu spesies tanaman, maka semakin sulit untuk disilangkan. Penentuan hubungan kekerabatan dapat dilakukan secara fenotipik dan genotipik. Hubungan kekerabatan secara fenotipik dilakukan berdasarkan pengamatan morfologi.

Karakterisasi morfologi anggrek alam diperlukan untuk pelestarian plasma nutfah anggrek di Indonesia serta menyeleksi ragam plasma nutfah anggrek alam yang memiliki sifat-sifat unggul untuk dijadikan tetua dalam hibidisasi/persilangan. Identifikasi morfologi adalah proses yang digunakan untuk mengetahui karakter fenotip dari suatu tanaman. Menurut Susantidiana et al. (2009), identifikasi morfologi suatu tanaman dilakukan dengan mengamati daun, batang, bunga, buah, akar dan lain sebagainya yang mencakup seluruh morfologi tanaman. Purwantoro et al. (2005) menyatakan bahwa identifikasi morfologi juga merupakan salah satu cara untuk mengetahui hubungan kekerabatan suatu spesies. 

Anggrek alam asal Jawa jumlahnya masih terbatas dan belum banyak teridentifikasi, sehingga perlu dilakukan penelitian pada beberapa spesies dari genus Paphiopedilum, Coelogyne, Dendrobium, Bulbophyllum. Kedekatan hubungan kekerabatan genetik antar tetua merupakan salah satu faktor yang berpengaruh terhadap keberhasilan persilangan. Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian untuk mendapatkan tetua yang mempunyai kedekatan genetik dengan melakukan karakterisasi anggrek secara morfologi.

Bermawie (2005) menyatakan bahwa karakterisasi merupakan suatu kegiatan dalam konservasi plasma nutfah untuk mengetahui sifat morfologi yang dapat dimanfaatkan dalam membedakan antar aksesi, menilai besarnya keragaman genetik, mengindentifikasi varietas menilai jumlah aksesi dan sebagainya. 

KESIMPULAN

Hasil dendrogram berdasarkan matrik kemiripan 52% diperoleh dua kelompok besar, masing-masing dalam satu kelompok maupun sub kelompok yang dapat dijadikan tetua sebagai bahan persilangan yaitu kelompok I : Paphiopedilum glaucophylum, P. javanicum, P. purpurascens, Coelogyne spesiosa, C. flexuosa, Dendrobium mutabile, Bulbophyllum blumei dan B. biflorum. Yang terbagi sub kelompok I: Paphiopedilum glaucophylum, P. javanicum, P. purpurascens, sub kelompok II : C. spesiosa, C. flexuosa, sub kelompok III Dendrobium mutabile, sub kelompok IV Bulbophyllum blumei dan B. biflorum. Kelompok II: C. tomentosa, C. trinervis, Bulbophyllum flavescens, dan Dendrobium crumenatum. Yang terbagi menjadi dua subkelompok yaitu sub kelompok I : Coelogyne tomentosa, dan C.trinervis sub kelompok II Bulbophyllum flavescens, dan Dendrobium crumenatum. 

Keragaman Genetik Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.) Asal AngolaMenggunakan Marka SSR

Indonesia merupakan produsen kelapa sawit terbesar di dunia dengan total produksi 24 juta ton minyak sawit mentah pada tahun 2011 yang setara dengan 52% dari total produksi dunia. Total area untuk pertanaman kelapa sawit di Indonesia mencapai 9.1 juta hektar dengan nilai ekspor sebesar 19.6 juta ton minyak mentah (Indonesian Sustainable Palm Oil Commission, 2012) atau setara USD 16.1 juta. Minyak kelapa sawit terutama digunakan untuk minyak sayur pada industri pangan yang diantaranya sebagai minyak goreng, margarin, mentega, dan sebagian kecil untuk industri non pangan (Pande et al., 2012).

Usaha perbaikan karakter penting tanaman kelapa sawit terus dilakukan salah satunya melalui program pemuliaan dengan metode Reciprocal Recurrent Selection (RRS) (Bakoume et al., 2010) atau program seleksi berulang. Akan tetapi pada kenyataannya program seleksi setiap generasi ini mengakibatkan penurunan dasar genetik pada populasi kelapa sawit sehingga menyisakan sumber gen yang memiliki kekerabatan yang semakin dekat. Konsorsium perusahaan kelapa sawit nasional telah melakukan eksplorasi kelapa sawit ke negara Kamerun dan Angola, Afrika. Hal ini disebabkan adanya keperluan mendesak untuk memperluas dasar genetik kelapa sawit untuk mendapatkan karakter-karakter penting seperti kemampuan adaptasi pada lingkungan khusus, pertumbuhan vegetatif yang lambat, tangkai buah yang panjang, betakaroten tinggi, nilai iodine dan ketahanan terhadap penyakit seperti Ganoderma (Tasma et al., 2013; Ajambang et al., 2012). Angola adalah salah satu negara asal kelapa sawit di Afrika diantara beberapa negara di sepanjang Laut Atlantik Selatan (Corley dan Tinker, 2003). Oleh karena itu, Angola digunakan sebagai salah satu tujuan eksplorasi.

Keberlanjutan produksi dan suplai produk kelapa sawit dunia perlu dipertahankan dengan pemuliaan yang lebih intensif melalui studi keragaman genetik untuk menjamin bahwa bahan tanam dengan produktivitas tinggi tersedia untuk dibudidayakan. Pemahaman mengenai keragaman genetik dan hubungan dengan materi plasma nutfah kelapa sawit sangat penting dalam menyeleksi materi bahan tanam unggul. Plasma nutfah merupakan sumber gen baru yang harus dialokasikan sebagai materi pemuliaan yang sangat menjanjikan. Ketersediaan keragaman genetik dalam plasma nutfah sangat membantu meningkatkan efisiensi kegiatan pemuliaan yang mampu menghasilkan capaian seleksi yang diharapkan.

Keragaman genetik berbasis informasi agromorfologis untuk mengevaluasi keragaman genotipik, saat ini dirasakan sudah tidak memadai lagi. Oleh sebab itu aplikasi marka molekuler sudah menjadi satu keharusan untuk meningkatkan efisiensi dalam menganalisis kekerabatan, pemetaan gen, dan marker-assisted selection (MAS) pada tanaman-tanaman pangan seperti padi (Susanto et al., 2008), jagung (Vigouroux et al., 2005), tanaman perkebunan seperti kelapa sawit (Billotte et al., 2005; Billotte et al., 2010; Marhalil et al., 2013;), serta tanaman kehutanan dan hortikultura (Benor et al., 2008; Fofana et al., 2009).

Simple Sequence Repeat (SSR) populer digunakan sebagai marka molekuler karena bersifat kodominan. Lokus mikrosatelit juga bersifat spesifik (satu lokus setiap pasangan primer) dengan kandungan informasi polimorfik yang cukup tinggi (Li et al., 2002). Analisis keragaman genetik pada aksesi plasma nutfah kelapa sawit telah dilakukan menggunakan marka SSR (Singh et al., 2008; Zaki et al., 2010; Zaki et al., 2012; Arias et al., 2012; Tasma dan Arumsari, 2013). 

KESIMPULAN

Penelitian ini berhasil mengidentifikasi tingginya tingkat keragaman genetik individu-individu plasma nutfah kelapa sawit asal Angola. Persentase lokus polimorfik sebesar 100% dan nilai PIC sebesar 0.55 pada 136 individu plasma nutfah kelapa sawit asal Angola. Keragaman genetik berdasarkan lokus yang dianalisis menunjukkan individu cenderung tersebar pada analisis klaster. Pengelompokan individu tidak berdasarkan pada daerah distribusi spasial. Penyebaran individu tersebut menunjukkan terdapatnya satu struktur populasi yang tidak dibatasi oleh daerah dimana aksesi dikoleksi dan mengindikasikan tingginya pertukaran genetik antar individu pada saat persilangan dan juga dapat didukung oleh migrasi materi genetik melalui persebaran biji.

Optimasi Paket Pupuk Tunggal pada Tanaman Kelapa Sawit Belum MenghasilkanUmur Satu Tahun

Kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) adalah salah satu komoditas perkebunan yang berperan penting dalam perekonomian Indonesia terutama sebagai penghasil devisa negara. Kelapa sawit tidak hanya digunakan sebagai bahan pangan tetapi juga bahan baku industri, farmasi dan bahan bakar nabati atau biodiesel (Palupi dan Dediwiryanto, 2008; Zulkifli et al., 2010; Murphy, 2014). Produktivitas buah kelapa sawit dipengaruhi oleh banyak faktor seperti iklim, tanah, curah hujan, potensi genetik tanaman dan pemeliharaan tanaman (Adam et al., 2005; Wigena et al., 2009; Zuraidah et al., 2012). Salah satu faktor yang berperan penting yaitu pemeliharaan tanaman dalam hal ini pemupukan. Biaya pemupukan berkisar antara 40-60% dari biaya pemeliharan tanaman atau sekitar 30% dari total biaya produksi (Goh dan Hardter, 2003). Tujuan pemupukan adalah menyediakan hara yang cukup bagi tanaman (Tarmizi dan Tayeb, 2006; Prasetyo dan Suriadikarta, 2006).

Tanaman kelapa sawit membutuhkan unsur hara esensial untuk pertumbuhan dan perkembangannya, baik unsur hara makro maupun mikro. Unsur hara makro utama untuk pertumbuhan dan perkembangan kelapa sawit adalah nitrogen, fosfor dan kalium (Tarmizi dan Tayeb, 2006). Unsurunsur hara tersebut dapat diperoleh dari pupuk anorganik yang bersumber dari Urea, SP-36 dan KCl. Nitrogen berperan dalam memacu pertumbuhan vegetatif tanaman, penyusun dari banyak senyawa seperti klorofil, asam-asam amino, protein, asam nukleat dan asam-asam organik serta meningkatkan kualitas daun (Rubio et al., 2009). Fosfor berperan dalam pembelahan sel, pembentukan buah, bunga, dan biji, kematangan tanaman, merangsang perkembangan rambut akar, kualitas hasil tanaman dan ketahanan terhadap penyakit (Goh dan Hardter, 2003; Boroomand dan Grouh, 2012). Kalium berperan dalam proses fisiologis tanaman diantaranya sebagai aktivator enzim, pengaturan turgor sel, transpor hara dan air, meningkatkan daya tahan tanaman, sintesis minyak, jumlah dan ukuran tandan (Goh dan Hardter, 2003).

Ruhnayat (2007) menyatakan bahwa pemupukan yang efektif dan efisien dipengaruhi oleh jenis dan dosis pupuk. Informasi mengenai dosis pupuk tunggal N, P, dan K yang tepat untuk tanaman kelapa sawit belum menghasilkan umur satu tahun akan bermanfaat untuk meningkatkan efisiensi dan keefektifan pemupukan perkebunan kelapa sawit di suatu daerah (Tarmizi dan Tayeb, 2006; Webb, 2009).

Dasar teori dalam penetapan dosis optimum adalah dengan turunan pertama fungsi kuadratik, fungsi tersebut dapat mewakili keadaan hara dalam kondisi kahat, cukup dan berlebihan (Webb, 2009; Amisnaipa et al., 2009). Namun jumlah pelepah daun tidak dapat dipakai sebagai acuan penentuan dosis optimum karena lebih banyak dipengaruhi oleh faktor genetik dibandingkan faktor lingkungan (Adam et al., 2011), sehingga pada penelitian ini dosis optimum paket pupuk tunggal belum bisa ditentukan.

Corley dan Mook (1972) menyatakan bahwa aplikasi pupuk N, P dan K mampu meningkatkan berat kering tanaman kelapa sawit melalui peningkatan luas daun dan laju asimilasi bersih tanaman. Luz et al. (2006) melaporkan bahwa pemberian pupuk nitrogen meningkatkan dan mempercepat pertumbuhan bibit tanaman “lady palm” (Rhapis excels). Hasil penelitian lain menyatakan bahwa pemberian pupuk N, P dan K mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman kelapa sawit baik di pembibitan utama maupun di lapang (Kasno et al., 2010; Jannah et al., 2012; Uwumarongie et al., 2012; Poleuleng et al., 2013).

Pemberian pupuk urea meningkatkan ketersediaan hara N yang menjadi faktor penting dalam pembentukan klorofil. Korelasi antara kadar klorofil dan kadar N daun nyata positif (0.582) (Tabel 2), yang menunjukkan bahwa dengan meningkatnya kadar N daun maka kadar klorofil meningkat yang juga akan meningkatkan fotosintesis. Jumlah klorofil yang tinggi menandakan bahwa proses fotosintesis dapat berjalan dengan baik sehingga tanaman mendapatkan energi untuk pertumbuhannya (Suharno et al., 2007; Boussadia, 2010; Ai dan Banyo, 2011).

Goh dan Hardter (2003) menyatakan bahwa fosfor berperan dalam merangsang perkembangan perakaran tanaman kelapa sawit sehingga mampu meningkatkan penggunaan dan pengangkutan hara tanaman.

KESIMPULAN

Secara umum pemberian paket pupuk tunggal meningkatkan pertumbuhan tanaman kelapa sawit secara linier pada peubah tinggi tanaman, lingkar batang, luas daun, kadar klorofil dan kadar P daun; dan secara kuadratik pada jumlah pelepah daun pada akhir pengamatan. Dosis optimum paket pemupukan tunggal untuk tanaman kelapa sawit umur satu tahun belum dapat ditentukan pada rentang dosis paket pupuk tunggal yang digunakan pada penelitian ini, karena belum tercapainya keseimbangan hara didalam tanaman terutama untuk hara K sehingga respons pertumbuhan tanaman secara umum masih berpola linier.

Tanggap Tiga Varietas Padi Sawah terhadap Kombinasi Pemupukan denganSistem Pembenaman Jerami

Penggunaan varietas unggul baru (VUB) yang responsif terhadap pemupukan mendorong petani untuk mengaplikasikan pupuk anorganik dosis tinggi serta tidak mengaplikasikan bahan organik ke dalam tanah. Kondisi ini menyebabkan kandungan bahan organik tanah menurun sehingga terjadi degradasi kesuburan lahan yang menjadi salah satu faktor pembatas untuk memperoleh hasil yang tinggi. Pelandaian produktivitas padi di Indonesia diduga karena menurunnya kesuburan tanah akibat tidak tepatnya penerapan pupuk. Oleh karena itu, diperlukan teknologi yang dapat membenahi tanah yang telah mengalami kemunduran, meningkatkan kemampuan tanah menjerap unsur hara agar pemupukan menjadi lebih efisien, mampu menyimpan air lebih banyak, serta memperbaiki kesuburan fisik, kimia, dan biologi tanah.

Pengembalian bahan organik ke lahan sawah dan aplikasi pupuk hayati merupakan upaya yang perlu dilakukan untuk meningkatkan efisiensi pemupukan sehingga dosis pupuk NPK diharapkan dapat dikurangi dan gangguan kesehatan tanah dapat diatasi. Pupuk organik merupakan sumber bahan organik yang dapat meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) sehingga daya jerap kation tanah meningkat dan pupuk anorganik yang diberikan ke tanah menjadi lebih efisien dibandingkan dengan yang hanya diaplikasikan pupuk anorganik saja, meningkatkan daya pegang air (water holding capacity), dan dapat membentuk senyawa kompleks dengan ion logam yang meracuni tanaman seperti Al, Fe, dan Mn (Balai Penelitian Tanah, 2009). Pupuk organik dapat berbentuk padat atau cair dan merupakan sumber energi dan makanan bagi mikroba dan mesofauna tanah (Hasanuzzaman et al., 2010). Menurut Ali et al. (2012) jika bahan organik cukup tersedia, aktivitas organisme tanah dapat memperbaiki ketersediaan hara, siklus hara, dan pembentukan pori mikro dan makro tanah. Jerami merupakan bahan organik utama yang paling potensial ketersediaannya di lahan sawah. Pupuk organik cair (POC) umumnya diaplikasikan secara foliar spray (melalui tajuk tanaman). Pemberian pupuk organik secara foliar spray diduga dapat menyediakan hara makro dan mikro lebih cepat dibandingkan aplikasi melalui tanah yang harus melalui mekanisme jerapan dan proses mineralisasi (Wijaya, 2013). Pupuk hayati mengandung mikroba yang mampu memacu pertumbuhan tanaman, menambat nitrogen, melarutkan fosfat dan sebagai agen hayati (bio-control) untuk menghambat serta mengendalikan penyakit tanaman (Yasari et al., 2008). Pembenaman jerami, aplikasi pupuk organik dan pupuk hayati diharapkan dapat meningkatkan efisiensi pemupukan sehingga dosis pupuk anorganik dapat dikurangi dan kesehatan tanah dapat ditingkatkan. Penggunaan VUB terus dikembangkan untuk meningkatkan hasil tanaman padi. Akan tetapi, saat ini potensi genetik daya hasil VUB telah mendekati titik maksimum sehingga sulit ditingkatkan (Sugiyanta et al, 2008).

Beberapa pemulia tanaman padi mulai mengembangkan varietas padi tipe baru (PTB) atau padi tipe ideal yang diharapkan dapat meningkatkan daya hasil padi sawah. Padi tipe baru merupakan padi unggul yang arsitektur tanamannya dimodifikasi (Susilawati et al., 2010). Selain VUB dan PTB di beberapa daerah terdapat varietas lainnya, yaitu varietas unggul lokal (VUL). Menurut Wahyuti et al. (2013) varietas unggul lokal dengan produktivitas yang rendah tetap berkembang karena memiliki sifat aromatik, nilai ekonomi tinggi, dan toleran terhadap berbagai cekaman. Hasil penelitian Sugiyanta et al. (2008) menunjukkan bahwa setelah 3 musim tanam (MT) aplikasi 50% dosis pupuk anorganik (125 kg urea ha-1, 50 kg SP-36 ha-1, dan 50 kg KCl ha-1) dengan pembenaman jerami menghasilkan hasil gabah yang sama dengan perlakuan 100% dosis pupuk anorganik. Hasil penelitian Xu et al. (2009) yang dilakukan pada tahun 2004-2005 menunjukkan bahwa pembenaman jerami sekitar 7.2 ton ha-1 pada MT 1 dan 6.4 ton ha-1 pada MT 2 dapat mengurangi penggunaan dosis pupuk N hingga 32% dibandingkan dengan perlakuan tanpa pembenaman jerami.

Hasil penelitian selama 6 musim tanam (2010-2013) pada lahan yang digunakan untuk penelitian menunjukkan bahwa pengurangan 50% dosis NPK dengan pembenaman jerami, penambahan pupuk hayati, dan pupuk organik menghasilkan pertumbuhan tanaman, komponen hasil dan hasil tanaman padi varietas Ciherang yang tidak berbeda dengan 100% dosis NPK. Varietas VUB, PTB dan VUL memiliki karakter morfologi, agronomi, maupun fisiologi yang berbeda satu dengan yang lainnya, dengan perbedaan kondisi hara tanah sawah yang diberi perlakuan organik dan anorganik menimbulkan dugaan bahwa terdapat perbedaan pertumbuhan dan hasil ketiga varietas padi tersebut.

Kanokkanjana dan Garivait (2013) menyatakan bahwa aplikasi jerami dan pupuk organik menyediakan hara yang lebih seimbang untuk tanaman, terutama mengandung unsur hara mikro yang meskipun diperlukan dalam jumlah sedikit tetapi berperan dalam mendukung pertumbuhan tanaman.

Menurut Yoshida (1981) arsitektur kanopi adalah faktor yang menyebabkan perbedaan LTR yang nyata di antara genotipe tanaman padi. Lu et al. (2010) menambahkan bahwa pengaruh tipe tanaman terhadap hasil sangat tergantung pada struktur kanopi tanaman. LTR yang tinggi pada tahap awal pertumbuhan akan meningkatkan kapasitas source yang dapat memenuhi kebutuhan kapasitas sink, sehingga akan mempengaruhi hasil gabah.

Dekomposisi bahan organik dengan peran mikroorganisme tanah akan melepas unsur N, P, K, Mg, S dan Si (Sidhu dan Beri, 2008). Menurut Balai Penelitian Tanah (2009) pembenaman jerami 5 ton ha-1 musim-1 selama 4 musim tanam dapat menyumbang 170 kg K ha-1, 160 kg Mg ha-1, 200 kg Si ha-1, serta 1.7 ton C-organik ha-1. Saha et al. (2013) menambahkan bahwa aplikasi pupuk organik dengan pupuk anorganik selain dapat menghemat penggunaan pupuk anorganik, mencegah ketidakseimbangan hara, juga dapat mengurangi risiko pencemaran lingkungan, meningkatkan kesuburan tanah, serta meningkatkan hasil padi. Pupuk hayati mengandung mikroorganisme penambat N dan pelarut P yang dapat meningkatkan ketersediaan N dan P yang dibutuhkan tanaman untuk tumbuh dan berproduksi. Hasil penelitian Puspitawati et al. (2013) menunjukkan bahwa penggunaan mikrob pelarut P (bakteri dan fungsi pelarut P) dapat mengurangi penggunaan P anorganik hingga 50% serta dapat meningkatkan hasil gabah dan serapan P pada jerami dan gabah. Menurut Widiyawati et al. (2014) penggunaan pupuk hayati yang mengandung konsorsium bakteri Azotobacter-like dan Azospirillum-like dapat mengurangi 25% penggunaan pupuk nitrogen anorganik dari dosis rekomendasi (100 kg ha-1) tanpa menurunkan hasil.

KESIMPULAN

Pertumbuhan ketiga varietas tidak berbeda, demikian juga dengan hasil tanaman padi sawah pada perlakuan pengurangan 50% dosis NPK dengan pembenaman jerami, aplikasi pupuk organik, dan hayati. Penambahan pupuk organik padat, pupuk organik cair, dan pupuk hayati pada perlakuan pembenaman jerami+50% dosis NPK tidak diperlukan lagi karena tidak meningkatkan hasil secara nyata.

Respon Anatomi dan Fisiologi Akar Kedelai terhadap Cekaman Kekeringan

Cekaman lingkungan merupakan tantangan utama dalam memproduksi tanaman secara berkelanjutan. Salah satunya adalah cekaman kekeringan yang dapat membatasi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tanaman memberikan respon secara anatomi dan fisiologi, ketika menghadapi kondisi tercekam sebagai usaha untuk menerima, menghindari dan menetralisir pengaruh dari cekaman. Respon anatomi dan fisiologi tanaman dalam menghadapi cekaman kekeringan berbeda-beda tergantung pada genotipe tanaman (Kalefetoglu dan Ekmekci, 2005). 

Akar merupakan organ penting pada tanaman terutama untuk menyerap air dan unsur hara pada media tanam. Pada saat kekeringan dapat terjadi perubahan anatomi dan fisiologi pada tanaman terutama pada akar (Fenta et al., 2014). Tanaman lebih banyak mengembangkan sistem perakaran dalam menanggapi kekurangan unsur hara dan kekeringan (Lynch dan Brown, 2012). Kemampuan tanaman untuk mengangkut air ke daun berhubungan dengan kelangsungan hidup tanaman. Penyediaan air ke daun tergantung pada keberadaan kolom air pada xilem dari akar ke pucuk (Prihastanti, 2010). Sel-sel akar mengalami perubahanantara lain dengan meningkatkan atau mengurangi jumlahmaupun ukuran dalam menghadapi cekaman kekeringan. Akar tanaman kedelai mengalami pengurangan ukuran diameter stele dan xilem sebagai mekanisme toleransi tanaman dalam menghadapi cekaman kekeringan (Makbul et al., 2011).

Cekaman kekeringan dapat menyebabkan terjadinya embolisme pada xilem. Embolisme adalah peristiwa terbentuknya gelembung-gelembung gas berupa uap air dan kemudian menjadi gelembung udara yang terperangkap dalam xilem (Sperry dan Tyree, 1988), dan hal ini akan membatasi aliran air yang melewatinya sehingga dapat menurunkan kapasitas tanaman untuk mengangkut air menuju kanopi. Embolisme terjadi saat tegangan air xilem naik pada saat terjadi transpirasi yang tinggi atau kondisi tanah yang kering. Embolisme dapat menghambat aliran air dalam kolom yang dapat menyebabkan kematian tajuk, cabang bahkan seluruh tanaman (Tyree et al., 1999). 

Cekaman kekeringan juga dapat menginduksi cekaman oksidatif yang disebabkan oleh adanya aktivitas ROS. Reactive Oxygen Species (ROS) merupakan radikal bebas yang sangat berbahaya. Peningkatan ROS menyebabkan kerusakan oksidatif pada lipid, protein dan DNA (Carvalho, 2008; Sharma et al., 2012). Cekaman oksidatif merupakan suatu kondisi saat lingkungan seluler mengalami peningkatan produksi Reactive Oxygen Species akibat overreduksi dari sistem cahaya fotosintesis karena senyawa reduktan yang tidak termanfaatkan akibat terhambatnya CO2 selama cekaman kekeringan, cekaman suhu, intensitas cahaya yang tinggi dan polusi (Borsani et al., 2001). Salah satu komponen seluler utama yang rentan terhadap ROS adalah lipid. Peroksida lipid merupakan peristiwa auto oksidasi dimana lipid membran mengalami kelebihan oksigen radikal bebas (superoksida). Peroksidasi lipid merupakan gejala yang paling jelas dari cekaman oksidatif pada sel dan jaringan tanaman (El-Beltagi dan Mohamed, 2013). 

Malondialdehyde (MDA) merupakan produk akhir dari peroksida lipid dan keberadaannya bisa menunjukkan tingkat cekaman oksidatif yang terjadi pada tanaman. Tingkat kerusakan sel akar akibat peroksida lipid berbeda untuk tiap spesies, bahkan tiap varietas dalam satu spesies. Varietas jagung yang peka terhadap cekaman kekeringan mengalami peroksidasi lipid lebih tinggi daripada varietas yang toleran (Valentovic et al., 2006). Penggunaan PEG (poly-ethylene glycol) untuk simulasi lingkungan cekaman kekeringan telah banyak dilakukan terutama pada kedelai (Husni et al., 2006; Widoretno et al., 2002). PEG merupakan bahan yang terbaik untuk mengontrol potensial air dan tidak dapat diserap tanaman sehingga tidak menyebabkan keracunan pada tanaman (Verslues et al., 2006). Aplikasi PEG 6000 pada berbagai percobaan terbukti menyebabkan terjadinya peroksida lipid pada jagung (Mohammadkhani dan Heidari, 2007), kacang karas atau kekara (Murthy et al., 2012) dan mentimun (Huai- Fu et al., 2014).  

Peningkatan ketebalan korteks yang terjadi pada SC 39-1 merupakan mekanisme genotipe untuk memperbanyak sel-sel dalam korteks sebagai upaya untuk menyimpan lebih banyak air. Hal ini terjadi juga pada genotipe kedelai yang peka terhadap cekaman kekeringan (Makbul et al., 2011), kopi (Melo et al., 2014) dan jagung (Fraser et al., 1990) yang mengalami kekeringan. Ketebalan korteks berhubungan dengan kapasitas penyimpanan air pada akar. Peningkatan jumlah sel yang terdapat dalam korteks meningkatkan toleransi tanaman terhadap cekaman kekeringan (Melo et al., 2014).

Penurunan diameter xilem akar sebagai respon terhadap kekeringan merupakan mekanisme untuk menghindari pengaruh embolisme pada xilem (Comas et al., 2013) sebagaimana terjadi pada padi (Henry et al., 2012), kacang buncis (Pena-Valdivia, 2010), kopi (Prihastanti, 2010) dan anggur (Lovisolo dan Schubert, 1998). Respon anatomi akar dalam menghadapi cekaman kekeringan berbeda-beda pada masing-masing genotipe. Perubahan anatomis akar tanaman kedelai (Makbul et al., 2011) dan kacang buncis (Pena-Valdivia et al., 2010) terutama xilem, dapat dijadikan sebagai variabel yang penting untuk menduga toleransi tanaman terhadap cekaman kekeringan. 

Respon tanaman terhadap cekaman oksidatif, tergantung pada jenis dan tingkat cekaman serta genotipe tanaman. Penelitian lain pada akar genotipe kacang karas atau kekara (Bhardwaj dan Yadav, 2012), gandum (Shahbazi et al., 2012) dan tebu (Abbas et al., 2014) menunjukkan bahwa tingkat cekaman kekeringan dan genotipe yang berbeda memiliki mekanisme fisiologis yang berbeda pula untuk menyesuaikan diri dengan perubahan cekaman kekeringan, termasuk terjadinya peroksida lipid. Tanaman yang peka terhadap cekaman kekeringan mengalami peroksidasi lipid yang lebih berat. Hal ini bisa terjadi karena cekaman oksidatif yang terjadi melebihi tingkat kapasitas antioksidan sehingga menyebabkan kerusakan oksidatif (Niki et al., 2005). Pada tanaman bentgrass cekaman kekeringan menyebabkan terjadinya peningkatan peroksida lipid karena menurunnya aktivitas antioksidan (Costa dan Huang, 2007). Genotipe yang toleran memiliki aktivitas antioksidan yang lebih tinggi (Shahbazi et al., 2012). Antioksidan dapat membatasi tingkat kerusak n seluler yang disebabkan oleh ROS pada saat terjadi cekaman kekeringan (Sofo et al., 2005). Berbagai macam antioksidan dengan fungsi yang berbeda menghambat peroksidasi lipid dan efek buruk yang disebabkan oleh produk peroksidasi lipid (El-Beltagi dan Mohamed, 2013). Pembentukan peroksida lipid sebagai respon fisiologi akar pada masing-masing genotipe berbeda. 

KESIMPULAN

Perlakuan cekaman kekeringan dengan simulasi PEG menyebabkan terjadinya perubahan tebal korteks, diameter stele dan diameter xilem. Dalam kondisi cekaman kekeringan, PG 57-1 dan Wilis mengurangi tebal korteks, diameter stele dan diameter xilem untuk mengurangi pengaruh cekaman kekeringan. Sebaliknya pada genotipe SC 39-1 terjadi peningkatan tebal korteks, diameter stele dan diameter xilem. Peroksida lipid pada genotipe SC 39- 1 lebih besar dibandingkan dengan Wilis dan PG 57-1. Genotipe Wilis dan PG 57-1 toleran terhadap kekeringan sedangkan SC 39-1 tidak toleran terhadap kekeringan.

Penentuan Dosis Optimum Pemupukan N, P, dan K pada Tanaman Kacang Bogor[Vigna subterranea (L.) Verdcourt]

Kacang bogor [Vigna subterranea (L.) Verdcourt] adalah tanaman yang berasal dari Afrika Barat. Tanaman kacang bogor merupakan salah satu pangan yang menjanjikan, hal ini terlihat dari banyaknya perhatian di daerah asalnya yang ditunjukkan dengan banyaknya penelitian tentang tanaman ini. Beberapa penelitian tentang kacang bogor yang sudah dilakukan diantaranya mengenai proses adaptasinya (Onwubiko et al., 2011), respon fisiologi  terhadap kekeringan (Vurayai et al., 2011), dan kandungan nutrisinya (Amarteifio et al., 2006; Makanda et al., 2008; Akande et al., 2009). Kacang bogor baik untuk dikonsumsi dan kandungan gizinya cukup tinggi yaitu protein 20.75%, karbohidrat 59.93%, lemak 5.88%, air 10.43%, dan abu 3.03% (Hidayah, 2005; Suwanprasert et al., 2006). Kacang bogor dapat dibuat menjadi produk olahan seperti kacang goreng, kacang rebus, dan susu (Massawe et al., 2005).

Masalah utama dalam peningkatan hasil tanaman kacang bogor adalah masih rendahnya produktivitas. Produksi rata-rata kacang bogor yang ditanam petani di Indonesia masih tergolong sangat rendah, di bawah 4 ton ha-1 biji kering (Redjeki, 2007). Salah satu upaya yang dapat dilakukan agar tanaman kacang bogor dapat berproduksi secara maksimal adalah dengan pemupukan yang tepat. Penyusunan rekomendasi pemupukan memerlukan uji korelasi dan uji kalibrasi, namun pengujian ini membutuhkan waktu lama dan biaya yang tidak sedikit. 

Menurut Waugh et al. (1973) untuk mendapatkan data awal rekomendasi pemupukan dapat dilakukan jalan pintas melalui pendekatan multi nutrient response. Percobaan dilakukan dengan cara menanam pada tiga percobaan paralel perlakuan pemupukan N, P, dan K. Masing-masing pupuk menggunakan dosis bertingkat, sehingga didapat kebutuhan masing-masing hara pada kondisi threshold yield (ambang batas) dan juga kondisi maksimum. Threshold yield mengacu pada titik awal respon hasil akibat tanpa pemberian tambahan hara. Pendekatan multi nutrient response akan menghasilkan empat pilihan rekomendasi, yaitu berdasarkan pemupukan maksimum serta ambang batas pemakaian pupuk N, P, dan K. Penelitian ini bertujuan untuk menentukan dosis optimum pemupukan N, P, dan K agar pertumbuhan dan produksi tanaman kacang bogor maksimum sebagai upaya untuk mendapatkan data awal rekomendasi pemupukan. Pendekatan multi nutrient response digunakan sebagai metode untuk menentukan rekomendasi tersebut.

Data yang diperoleh dianalisis dengan sidik ragam (uji F), apabila hasil sidik ragam menunjukkan perbedaan yang nyata, maka dilanjutkan dengan uji lanjut kontras polinomial ortogonal. Penentuan dosis optimum N, P, dan K dilakukan berdasarkan tahapan sebagai berikut: 1. Menghitung nilai relatif (Relative = % R) yaitu (Yi/Ymaks) x 100% Yi = nilai pada perlakuan dosis N, P, K ke-i Ymaks = nilai maksimum pada perlakuan dosis N, P, K 2. Nilai relatif sebagai dependent variable (Y) dihubungkan dengan nilai dosis N, P, dan K sebagai independent variable (X) untuk dianalisis dengan model regresi linier dan kuadratik. 3. Penentuan pilihan rekomendasi

Penentuan pilihan rekomendasi dievaluasi pada akhir penelitian menggunakan pendekatan multi nutrient response (Rohmawati, 2013). Pendekatan ini digunakan untuk menentukan rekomendasi pemupukan menggunakan model kuadratik dari beberapa percobaan pemupukan. Terdapat empat pilihan rekomendasi, yaitu berdasarkan pemupukan maksimum serta ambang batas pemakaian pupuk N, P, dan K. Dosis pemupukan maksimum tersebut dapat diketahui dengan menggunakan model regresi kuadratik (Susila et al., 2010): R = a + bX - cX2; dengan R = nilai relatif tanaman; X = konsentrasi pupuk; a,b,c = konstanta. Penentuan dosis pupuk maksimum dilakukan dengan menggunakan rumus turunan dari persamaan regresinya: dY/dX = b - 2cX = 0; X = b/2c.

Jumlah daun selalu bertambah walaupun sudah melewati masa vegetatif karena tanaman kacang bogor mempunyai pola pertumbuhan indeterminate yaitu pertumbuhan vegetatif tetap berlangsung setelah pembungaan dan selama pembentukan polong.

Unsur K sangat dibutuhkan dan mungkin merupakan faktor pembatas dalam pertumbuhan vegetatif tanaman yang salah satunya dapat menyebabkan jumlah daun tanaman kacang bogor menjadi lebih sedikit. Peranan K yang paling penting adalah aktivator enzim yang berperan dalam fotosintesis, regulator membuka dan menutupnya stomata, serta untuk transport asimilat (Maschner, 2011). Berbagai hasil penelitian pada komoditas lain menunjukkan bahwa K menjadi pembatas pertumbuhan tanaman kacang tanah (Silahooy, 2008), bawang (El-Bassiony, 2006; Ali et al., 2007), tomat (Amisnaipa et al., 2009), nenas (Safuan et al., 2011), kolesom (Mualim et al., 2009), dan katuk (Rohmawati, 2013). Kekurangan unsur K menyebabkan pertumbuhan dan jumlah akar tanaman berkurang, sehingga pengambilan unsur hara dan air menjadi terbatas (Rohmawati, 2013).

Pendekatan multi nutrient response adalah suatu metode yang dikembangkan untuk menentukan rekomendasi pemupukan menggunakan model kuadratik dari beberapa percobaan.

KESIMPULAN

Penelitian ini belum mendapatkan dosis optimum pemupukan N dan P karena hanya pemupukan K yang memberikan pola respon kuadratik. Rekomendasi pupuk K berdasarkan dosis optimum adalah berkisar antara 86.4-118.95 kg KCl ha-1.

Radiosensitivitas dan Heritabilitas Ketahanan terhadap PenyakitAntraknosa pada Tiga Populasi Cabai yang Diinduksi Iradiasi Sinar Gamma

Cabai merupakan salah satu komoditas sayuran penting dan bernilai ekonomi tinggi di Indonesia. Tanaman cabai dikembangkan baik di dataran rendah maupun dataran tinggi. Menurut Badan Pusat Statistik (2014), produktivitas cabai nasional Indonesia tahun 2013 adalah 8.16 ton ha-1. Angka tersebut masih sangat rendah jika dibandingkan dengan potensi produktivitasnya. Syukur et al. (2010) menyatakan bahwa produktivitas cabai dapat mencapai 20 ton ha-1.

Salah satu penyebab rendahnya produktivitas cabai adalah penyakit antraknosa. Antraknosa pada cabai disebabkan oleh spesies Colletotrichum acutatum yang merupakan spesies paling dominan menyerang tanaman cabai. Spesies ini dapat menyerang tanaman dan juga buah, bahkan setelah buah dipanen. Penyakit ini dianggap sebagai penyakit yang paling merugikan dibanding penyakit cabai lainnya karena dapat menyebabkan kehilangan hasil sebesar 10-80% saat musim hujan dan 2-35% saat musim kemarau (Widodo, 2007). Saat ini petani umumnya mengendalikan penyakit antraknosa dengan menggunakan fungisida kontak dan fungisida sistemik secara intensif. Namun, penggunaan pestisida secara berlebihan tidak hanya menyebabkan peningkatan biaya produksi, tetapi juga mengakibatkan resiko kesehatan petani dan konsumen, serta kerusakan lingkungan. Oleh karena itu, penggunaan varietas yang tahan merupakan salah satu cara yang dapat menjadi pilihan untuk mengatasi masalah penyakit antraknosa (C. acutatum), sehingga penelitian ini perlu dilakukan untuk meningkatkan keragaman genetik cabai yang memiliki daya hasil tinggi dan tahan terhadap penyakit antraknosa.

Induksi mutasi merupakan salah satu cara yang sering digunakan para peneliti sebagai usaha untuk memperoleh tanaman yang lebih tahan terhadap suatu penyakit. Fitri (2010), menyatakan bahwa uji ketahanan cabai keriting pada generasi kedua hasil induksi mutasi terhadap penyakit antraknosa adalah rentan sampai dengan sangat rentan. Hasil penelitian tersebut masih belum dapat diaplikasikan secara langsung karena gen-gen yang mengalami mutasi mungkin dapat kembali seperti normal, akibat adanya mutasi balik. Oleh karena itu, untuk memperoleh mutan yang seragam secara genetik perlu dilakukan seleksi sifat-sifat yang diinginkan diantara individu-individu pada generasi kedua. Mutasi adalah perubahan materi genetik, yang merupakan sumber pokok dari semua keragaman genetik dan merupakan bagian dari fenomena alam. Dosis iradiasi yang digunakan untuk menginduksi keragaman sangat menentukan keberhasilan terbentuknya tanaman mutan.

Kisaran dosis iradiasi yang efektif pada benih umumnya lebih tinggi jika dibandingkan dengan bagian tanaman lainnya. Semakin banyak kadar oksigen dan molekul air (H2O) dalam materi yang diiradiasi, maka akan semakin banyak pula radikal bebas yang terbentuk, sehingga tanaman menjadi lebih sensitif (Herison et al., 2008). Oleh karena itu perlu diketahui dosis optimum yang efektif untuk menghasilkan tanaman mutan. Mutan yang diperoleh pada umumnya terdapat pada atau sedikit dibawah nilai LD50 (Lethal Dose 50). LD50 adalah dosis yang menyebabkan 50% kematian dari populasi yang diiradiasi.

Heritabilitas merupakan komponen genetik yang menunjukkan seberapa besar suatu sifat diturunkan kepada turunannya. Heritabilitas arti luas diduga dari perbandingan ragam genetik dengan ragam fenotipe. Nilai heritabilitas rendah hingga medium menunjukkan bahwa tingginya pengaruh faktor lingkungan jika dibandingkan dengan faktor genetiknya, sedangkan nilai heritabilitas yang tinggi menunjukkan bahwa pengaruh genetik lebih tinggi jika dibandingkan dengan faktor lingkungan. Menurut Syukur et al. (2011) keragaman genetik dan heritabilitas sangat bermanfaat dalam proses seleksi. Seleksi akan efektif jika populasi tersebut mempunyai keragaman genetik yang luas dan heritabilitas yang tinggi. Karakter yang memiliki heritabilitas rendah hingga medium sebaiknya dilakukan seleksi pada generasi lanjut agar gen-gen aditifnya sudah terfiksasi.

Nilai duga heritabilitas suatu karakter perlu diketahui untuk menduga kemajuan dari suatu seleksi, apakah faktor tersebut banyak dipengaruhi oleh faktor genetik atau faktor lingkungan (Syukur et al., 2011). Nilai heritabilitas yang tinggi menunjukkan bahwa faktor genetik lebih besar dibandingkan faktor lingkungan. Nilai heritabilitas sangat bermanfaat dalam proses seleksi. Seleksi akan efektif jika populasi tersebut mempunyai nilai heritabilitas yang tinggi.

KESIMPULAN

Peningkatan dosis iradiasi dari 400 Gy sampai 1,000 Gy mempengaruhi daya tumbuh cabai. LD50 pada genotipe cabai IPB C2, IPB C10, dan IPB C15 berturut-turut adalah 317.9 Gy, 591.4 Gy, dan 538.8 Gy. Pemberian iradiasi sinar gamma memberikan respon yang berbeda pada setiap genotipe terhadap ketahanan penyakit antraknosa. Mutan genotipe IPBC2 cenderung mengarah pada kriteria sangat rentan terhadap penyakit antraknosa, mutan genotipe IPBC10 cenderung mengarah pada kriteria tahan, sedangkan mutan genotipe IPBC15 cenderung mengarah pada kriteria sangat tahan. Genotipe IPBC2 memiliki heritabilitas tinggi untuk karakter bobot buah per tanaman, jumlah buah per tanaman, tinggi tanaman, panjang buah, dan insidensi penyakit, genotipe IPBC10 terdapat pada bobot buah per tanaman, jumlah buah per tanaman, tinggi tanaman, panjang buah, diameter buah, bobot per buah, sedangkan genotipe IPBC15 terdapat pada karakter bobot buah per tanaman, tinggi tanaman, panjang buah, diameter buah, dan bobot per buah pada. Karakter ketahanan  penyakit memiliki nilai heritabilitas medium sampai dengan tinggi.

Karakterisasi Buah dan Penentuan Saat Masak Fisiologi Benih BeberapaGenotipe Cabai (Capsicum annuum L.)

Menurut Syukur et al. (2010), hingga saat ini produktivitas cabai besar di Indonesia masih rendah dibandingkan dengan potensinya, yang dapat mencapai 22 ton ha-1. Produktivitas yang belum optimal ini dipengaruhi banyak faktor, diantaranya adalah ketersediaan benih bermutu masih terbatas. Benih bermutu genetik, fisik, fisiologi dan patologi tinggi merupakan modal utama bagi keberhasilan pertanaman cabai.

Bobot kering dan viabilitas benih terus meningkat dari saat antesis hingga mencapai maksimum pada saat masak fisiologi. Benih sebaiknya dipanen pada saat mencapai masak fisiologi, karena bila benih tetap dibiarkan di lapang setelah mencapai masak fisiologi maka viabilitas dan vigornya akan menurun.

Saat masak fisiologi benih dapat diketahui melalui ciri-ciri buah dan benih. Buah cabai merupakan buah berdaging tipe beri atau buni, saat benih cabai mencapai masak fisiologi dapat ditandai dari perubahan warna daging buahnya. Warna daging buah cabai mengalami perubahan dari warna hijau pada waktu masih muda menjadi hijau tua, coklat dan merah pada waktu masak. Kortse dan Oladiran (2013) melaporkan bahwa masak fisiologis benih melon tercapai bersamaan dengan kemasakan buah yang ditandai dengan perubahan warna kulit buah, viabilitas dan vigor benih mencapai maksimum.

Masak fisiologi pada masing-masing genotipe cabai, diduga dicapai pada umur tanaman berbeda, karena masing masing genotipe cabai mencapai fase vegetatif, umur berbunga, dan karakter kuantitatif lainnya berbeda. Tingkatan cabang tanaman diduga memiliki pengaruh terhadap lamanya waktu mencapai kemasakan buah dan benih. Penelitian Ibrahim dan Oladiran (2011) pada tanaman cabai menunjukkan bahwa, benih-benih yang diperoleh dari buah yang berada pada posisi cabang lebih tinggi berkualitas rendah, demikian pula hasil penelitian Ritonga (2013) menunjukkan bahwa buah cabai yang berada pada cabang yang lebih atas (cabang ke 13-17) memiliki ukuran dan bobot buah yang rendah. 

Penelitian terhadap mutu benih cabai pada tingkat kemasakan buah berbeda, tingkatan cabang tanaman berbeda, serta menentukan waktu masak fisiologis benih cabai perlu dilakukan untuk memperoleh benih cabai bermutu tinggi.

Menurut Amali et al. (2013) jumlah benih bernas pada buah meningkat bersamaan dengan jumlah hari setelah antesis. Marcelis dan Eijer (1997) menyatakan jumlah benih per buah meningkat bersamaan dengan meningkatnya jumlah ovul yang terbuahi oleh polen, sehingga jumlah benih cabai dibatasi oleh banyaknya jumlah ovul yang dapat terbuahi oleh polen.

Perbenihan dan Sarana Produksi (2009) menyatakan bahwa daya berkecambah minimum untuk benih cabai adalah sekitar 80%. Daya berkecambah merupakan peubah yang mengindikasikan kemampuan benih untuk tumbuh normal dan berproduksi normal pada kondisi optimum. Karakter kuantitatif buah pada saat masak fisiologi dipengaruhi genotipe. Karakter buah merupakan faktor penting untuk mengetahui saat panen yang tepat (Vidigal et al., 2011). 

Jumlah cabang pada tanaman sangat berhubungan dengan umur tanaman. Cabang pada tanaman cabai terus bertambah seiring dengan bertambahnya umur tanaman. Pertambahan cabang ini diduga memiliki pengaruh terhadap karakter kuantitatif pembungaan, buah, benih, dan mutu fisiologis benih. Ibrahim dan Oladiran (2011) menyatakan bahwa buah proksimal (bawah) dapat memperoleh asimilat dan hara lebih banyak dibandingkan dengan buah distal (atas). Ketika perkembangan buah dan biji terjadi pada buah proksimal, suplai asimilat melimpah karena pohon masih muda. Benih yang diperoleh dari buah yang berada di posisi lebih tinggi berkembang pada saat pohon sudah lebih tua, akumulasi hara dan fotosintat tidak sebanyak pada saat pohon masih muda.

KESIMPULAN

Masak fisiologi enam genotipe cabai (Anies 1, Anies 2, Seloka 1, Seloka 2, Seloka 3 dan SSP) dicapai pada 38- 44 HSA. Pada saat masak fisiologi warna buah cabai Anies 1 coklat hingga merah, sedangkan lima genotipe lainnya, hijau tua hingga merah. Karakter buah cabai saat masak fisiologi: cabai keriting SSP mempunyai ukuran buah terpanjang (95.7 mm) diameter buah (9.9 mm) terkecil dibandingkan dengan lima genotipe cabai besar. Panjang buah Anies 2, Anies 2 dan Seloka 3 sedang (± 87.0 mm), buah Seloka 1 dan 2 terpendek (± 77.0 mm). Diameter buah Anies 1, Anies 2, Seloka 1, Seloka 3 ± 15.0 mm, Seloka 2 ± 13.0 mm. Jumlah benih per buah tertinggi pada Seloka 1, SSP jumlah benih terendah, sedang kan Anies 1, Anies 2, Seloka 2 dan Seloka 3 jumlah benih sedang. Bobot kering benih tinggi adalah Anies 1, Anies 2 dan Seloka 1. Rendemen buah tertinggi pada SSP. Mutu fisiologi benih yang dicapai enam genotipe cabai pada saat masak fisiologi: viabilitas benih 74.0-91.0% dan vigor benih 9.0-52.0%. Buah dari cabang bawah (pr ksimal) mempunyai panjang buah, diameter buah, jumlah benih per buah, bobot kering benih per buah lebih tinggi dibanding cabang atas (distal), meskipun rendemen benih per buah, viabilitas, vigor benih tidak berbeda.

Volume Irigasi untuk Budidaya Hidroponik Melon dan Pengaruhnya terhadap Pertumbuhan dan Produksi

Volume irigasi dari metode irigasi langsung untuk sistem hidroponik besarnya sama dengan evapotranspirasi tanaman. Evapotranspirasi tanaman dihitung berdasarkan koefsien tanaman dan evapotranspirasi referens. Evapotranspirasi referens dihitung berdasarkan parameterparameter iklim mikro seperti pada rumus Penman- Monteith. Evapotranspirasi referens juga dapat dihitung berdasarkan koefisien panci dan evaporasi panci, maka dari itu volume irigasi atau evapotranspirasi tanaman dapat dihitung berdasarkan koefisien tanaman, koefisien panci dan evaporasi panci. Penelitian ini dilakukan untuk mendapatkan nilai gabungan antara koefisien tanaman dan koefisien panci yang diperlukan untuk menghitung volume irigasi hidroponik melon dengan media pasir.

Pertumbuhan dan produksi melon dipengaruhi oleh volume irigasi. Irigasi dengan volume air sedang tidak menurunkan produksi tetapi meningkatkan efisiensi penggunaan air. Jika volume irigasi terlalu kecil, maka produksi melon turun sebesar 25% yang disebabkan oleh penurunan bobot buah. Produksi relatif (produksi/produksi maksimum) lebih besar dari 95% jika volume irigasi antara 87-136% evapotranspirasi tanaman (Cabello et al., 2009). 

Volume irigasi juga mempengaruhi produksi tanaman selain melon. Produksi umbi wortel tertinggi dihasilkan dengan irigasi sebesar 1.0. Evapotranpirasi, lebih disebabkan oleh peningkatan bobot umbi dibandingkan dengan jumlah umbi (Badr et al., 2012). Produksi timun dapat ditingkatkan dengan cara meningkatkan volume irigasi dari 0.6Ep (evaporasi panci) menjadi 0.8Ep dan 1.0Ep, sedangkan efisiensi pemakaian air irigasi diperoleh dengan volume irigasi 0.8Ep. Peningkatan produksi disebabkan oleh peningkatan berat per buah dan jumlah buah (Sun et al., 2012). Pertumbuhan, produksi dan kualitas melon dipengaruhi oleh volume irigasi. Irigasi sampai 75% kapasitas lapang merupakan volume irigasi yang optimum (Li et al., 2012).

Volume irigasi mempengaruhi pertumbuhan tanaman melon seperti yang dilaporkan oleh Manh dan Wang (2014) bahwa peningkatan ketersediaan air dapat meningkatkan tinggi tanaman, luas daun dan bobot biomasa tanaman melon. Irigasi minimum (50% evapotranspirasi) meningkatkan pertumbuhan akar tetapi menurunkan pertumbuhan tajuk tanaman melon (Sharma et al., 2014). Pada jenis buah yang lain juga menunjukkan bahwa volume irigasi meningkatkan kualitas eksternal buah tomat seperti diameter dan berat buah (Liu et al., 2013). Kekurangan air menurunkan ukuran buah peach lebih dari 49% (Avalos et al., 2013). Penelitian volume irigasi pada budidaya melon secara hidroponik yang menggunakan media pasir belum pernah dilakukan. Media pasir tidak dapat mengikat air dengan baik, maka penentuan volume irigasi yang tepat dan mudah sangat diperlukan.

Pelaksanaan irigasi dengan volume rendah disesuaikan dengan fase tumbuh tanaman (Geerts dan Raes, 2009). Selama pertumbuhan tanaman, kebutuhan air terus meningkat. Air digunakan untuk pertumbuhan titik tumbuh dan pembentukan daun tanaman yang lebih banyak. kebutuhan air pada fase generatif lebih tinggi dibandingkan fase vegetatif. Produksi yang tinggi berkaitan dengan ketersediaan air atau volume air irigasi yang diberikan, walaupun jumlah daun tidak berbeda. Jumlah daun yang sama akan mampu berfotosintesis lebih besar jika ketersediaan air lebih besar sebagai bahan baku fotosintesis. Ukuran buah dipengaruhi oleh volume irigasi. Buah dengan bobot yang berat juga mempunyai ukuran diameter vertikal dan horizontal yang besar. Hasil yang sama dilaporkan oleh Li et al. (2012) bahwa pertumbuhan, produksi dan kualitas melon dipengaruhi oleh volume irigasi. Volume irigasi yang lebih banyak menyebabkan akar dapat mengabsorbsi air dan hara lebih banyak, karena absorbsi hara terjadi bersama-sama dengan air. Karena fungsi air sebagai bahan baku fotosintesis maka pertumbuhan dan produksi meningkat, juga karena fungsi air untuk meningkatkan turgor sel maka ukuran buah meningkat dengan semakin banyaknya absorbsi air oleh akar. Avalos et al. (2013) melaporkan bahwa kekurangan air menurunkan ukuran buah peach lebih dari 49%.

KESIMPULAN

Secara umum perlakuan volume irigasi berpengaruh terhadap tinggi tanaman dan jumlah daun, serta produksi buah melon. Volume irigasi untuk hidroponik melon dengan media pasir selama fase pertumbuhan vegetatif adalah 1.0 kali evaporasi atau setara dengan 170 cm3 per hari per tanaman, sedangkan selama fase generatif adalah 1.5 kali evaporasi atau setara dengan 234 cm3 per hari per tanaman pada penelitian ini.

Evaluasi Lahan Pertanian

Evaluasi lahan merupakan salah satu komponen penting dalam proses penggunaan lahan. Hasil evaluasi lahan memberikan alternatif penggunaan lahan dan batas-batas penggunaannya serta tindakan-tindakan pengelolaan yang diperlukan agar lahan dapat dipergunakan secara lestari sesuai dengan hambatan atau ancaman yang ada (FAO, 1976). Identifikasi dan karekterisasi suatu lahan mutlak dilakukan sebelum mengevaluasi suatu lahan. Dengan identifikasi dan karekterisasi suatu lahan maka akan didapat suatu nilai yang akan dijadikan acuan dalam evaluasi lahan.

Evaluasi lahan untuk komoditas pertanian from Andrew Gates

Aplikasi pemuliaan tanaman tidak dapat lepas dari pengaruh lingkungan yang ada, karena tanaman dalam pertumbuhannya merupakan fungsi dari genotipe dan lingkungan (Allard, 1960). Penampilan tanaman tergantung kepada genotipe, lingkungan dimana tanaman tersebut tumbuh dan interaksi antara genotipe dan lingkungan. Respon tanaman yang spesifik terhadap lingkungan yang beragam mengakibatkan adanya interaksi antara genotipe dan lingkungan (G x L), pengaruh interaksi yang besar secara langsung akan mengurangi kontribusi dari genetik dalam penampilan akhir (Gomez dan Gomez 1985). Oleh karena itu, pengembangan tanaman diarahkan untuk mendapatkan varietas yang dapat beradaptasi luas dengan kondisi lingkungan yang beragam (Pfeiffer et al., 1995). Dewasa ini, pengembangan tanaman sudah mulai diarahkan pada tanaman yang spesifik lokasi.

Beberapa metode untuk menjelaskan dan menginterpretasikan tanggap genotipe terhadap variasi lingkungan telah banyak dikembangkan. Salah satu metode yang dapat digunakan adalah metode additive main effect multiplicative interaction (AMMI), seperti yang dilakukan oleh Sumertajaya (1998) dan Kusumaningsih (2004). Analisis dengan metode tersebut menggabungkan pengaruh aditif pada analisis ragam dan pengaruh multiplikatif pada analisis komponen utama (Mattjik dan Sumertajaya, 2002).

Analisis AMMI dapat menjelaskan interaksi galur dengan lokasi. Dalam menyajikan pola tebaran titik-titik genotipe dengan kedudukan relatifnya pada lokasi maka hasil penguraian nilai singular diplotkan antara satu komponen genotipe dengan komponen lokasi secara simultan. Penyajian dalam bentuk plot yang demikian disebut biplot. Biplot AMMI meringkas pola hubungan antar galur, antar lingkungan, dan antara galur dan lingkungan. Biplot tersebut menyajikan nilai komponen utama pertama dan rataan. Biplot antara nilai komponen utama kedua dan nilai komponen utama pertama bisa ditambahkan jika komponen utama kedua tersebut nyata (Mattjik dan Sumertajaya, 2002). Dengan demikian analisis AMMI dapat meningkatkan keakuratan dugaan respon interaksi galur dengan lingkungan.

Tahapan analisis AMMI yang dilakukan adalah :

1. Menyusun matriks pengaruh interaksi dalam bentuk matriks Ig x l

2. Melakukan penguraian bilinear terhadap matriks Igxl melalui SVD (singular value decomposition)

3. Menentukan banyaknya Komponen Utama I (KUI) nyata melalui postdictive success

4. Membuat biplot AMMI

Suatu galur dianggap stabil jika posisinya berada dekat dengan sumbu utama. Galur dianggap spesifik pada lokasi tertentu dapat dilihat melalui posisi masing-masing galur terhadap garis lokasi.

Menurut Vargas et al. (1998) interaksi genotipe dan lingkungan yang nyata akan mempengaruhi ekspresi tanaman. Ini artinya genotipe yang sama akan memberikan respon produksi yang berbeda pada lingkungan yang berbeda.

Evaluasi Metode Penman-Monteith dalam Menduga Laju EvapotranspirasiStandar (ET0) di Dataran Rendah Propinsi Lampung, Indonesia

Evaporasi adalah komponen utama penggerak siklus hidrologi, karena itu menduga laju evaporasi dengan akurat sangat penting untuk pengelolaan sumber daya air dan peningkatan produksi pertanian. Tetapi, laju evaporasi adalah unsur iklim yang sulit diukur secara langsung karena beragamnya faktor yang mempengaruhinya. Faktorfaktor yang mempengaruhi ET adalah faktor cuaca seperti radiasi matahari, suhu udara, kelembaban udara dan kecepatan angin; faktor tanaman seperti jenis tanaman, fase tumbuh, keragaman dan kerapatan tanaman dan faktor pengelolaan dan kondisi lingkungan tanaman seperti kondisi tanah, salinitas, kesuburan tanah, tingkat serangan hama dan penyakit pada tanaman (Temesken, Davidovv dan Frame, 2005).

Evapotranspirasi standar didefinisikan sebagai laju evapotranspirasi dari permukaan yang luas, rapat ditumbuhi rumput hijau dengan ketinggian yang seragam antara 8 – 15 cm dan dalam kondisi tidak kekurangan air (Allen, 1998).

CROPWAT adalah decision support system yang dikembangkan oleh Divisi Land and Water Development FAO berdasarkan metode Penman- Monteith, untuk merencanakan dan mengatur irigasi. CROPWAT dimaksudkan sebagai alat yang praktis untuk menghitung laju evapotranspirasi standar, kebutuhan air tanaman dan pengaturan irigasi tanaman (Marica, 2000).

Dari beberapa studi didapatkan bahwa model Penmann-Monteith memberikan pendugaan yang akurat sehingga FAO merekomendasikan penggunaannya untuk pendugaan laju evapotranspirasi standar dalam menduga kebutuhan air bagi tanaman (Itenfisul.et.al., 2003; engena dan Gavilan, 2005).

Pengukuran langsung laju evapotranspirasi sebaiknya menggunakan lisimeter, tetapi hanya sedikit stasiun iklim yang memiliki lisimeter, karena itu pengukuran dilakukan dengan panci evaporasi  yang disebut Panci Klas-A dengan dilengkapi data-data iklim yang lain. Tetapi sebuah penelitian oleh Fontenot (2004) menunjukkan bahwa laju evapotranspirasi standar yang diukur dengan Panci Klas-A tidak cocok dengan hasil dari metode Penman-Monteith. Xing et.al.(2008) mendapatkan laju evapotranspirasi dengan menggunakan data panci lebih rendah daripada yang diduga dengan metode Penman-Monteith maupun Priestley-Taylor. Untuk mendapatkan laju evapotranspirasi standar, hasil pengukuran dengan panci harus dikonversikan dengan menggunakan koefisien panci dan dengan metode Cuenca dan Snyder didapatkan koefisien panci untuk iklim maritim Canada bervariasi antara 0.78 – 0.94.

Penampilan Agronomi dan Uji ToleransiNaungan Galur Dihaploid Padi Gogo Hasil Kultur Antera

Pertanaman padi gogo sebagai tanaman tumpang sari perkebunan karet dapat diusahakan sampai tahun ke tiga dan untuk perkebunan kelapa sawit sampai tahun ke empat. Bila siklus peremajaan tanaman perkebunan karet dan kelapa sawit dilakukan etiap 25 tahun sekali, maka potensi pengusahaan padi gogo sebagai tanaman tumpangsari di kedua jenis perkebunan tersebut dapat mencapai luasan 12% (Toha, 2005). Kendala utama di lahan tersebut yaitu intensitas cahaya rendah (naungan) di bawah tegakan perkebunan/hutan tanaman industri selain kemasaman tanah yang tinggi (Sopandie dan Trikoesoemaningtyas, 2011 ; Barus, 2013) dan ancaman kekeringan (Sopandie dan Trikoesoemaningtyas, 2011 ) sebagai dampak perubahan iklim yang menyebabkan periode musim hujan dan musim kemarau tidak dapat lagi diramalkan secara pasti (Budiastuti, 2009). Kendala lain yaitu serangan organisme pengganggu tanaman (OPT) khususnya penyakit blas (Pyricularia grisea).

Menurut Sopandie et al. (2003a) naungan akan menurunkan aktivitas fotosintesis yang akan mengakibatkan penurunan fotosintat. Tanaman toleran mempunyai tingkat efisiensi penerimaan cahaya yang lebih tinggi pada kondisi normal dan terutama saat ternaungi dibanding tanaman yang peka. Karakter padi gogo toleran naungan mempunyai kemampuan meningkatkan luas area penangkapan cahaya dan meningkatkan tinggi tanaman sehingga fotosintesis relatif optimum (Sasmita et al., 2006). Karakter ini akan mempengaruhi mekanisme fisiologi di dalam jaringan seperti penurunan nisbah klorofil a/b (Lautt et al., 2000).

Kesimpulan

Galur B13-2-e (4.64 ton ha-1) dan WI-44 (4.05 ton ha-1) mempunyai bobot gabah kering giling tinggi dan sebanding dengan varietas pembanding Way Rarem (4.95 ton ha-1). Galur B13-2-e (127.40 cm) memiliki tinggi tanaman sebanding dengan varietas Batutegi (128.80 cm), sebaliknya galur WI-44 (106.85 cm) memiliki tinggi tanaman lebih pendek dibanding kedua varietas pembanding. Kedua galur memiliki jumlah anakan produktif relatif sama (15-16 batang) dan lebih banyak dibanding dengan kedua varietas pembanding (9-10 batang). Galur B13-2-e dan WI-44 termasuk kategori toleran terhadap naungan. Galur toleran lainnya yaitu galur I5-10-1-1, O18-b-1, dan IW-56. Galur B13-2-e dan WI-44 direkomendasi untuk dapat diverifikasi lanjut, konsistensi hasil dan toleransinya pada kondisi naungan alami, antara lain pada sistem tumpangsari.

Peran Pupuk Organik dalam Peningkatan Efisiensi Pupuk Anorganik padaPadi Sawah (Oryza sativa L.)

Peraturan Menteri Pertanian Nomor: 40/2007 merekomendasikan pengembalian bahan organik atau pemberian pupuk organik yang dikombinasikan dengan pupuk anorganik dengan tujuan untuk memperbaiki kondisi dan kesuburan tanah (Badan Litbang Pertanian, 2010). Menurut Yang et al. (2004); Miyagawa (2005); Syukur (2005); Eugene et al. (2010); Leszczynska dan Malina (2011) aplikasi bahan organik sebagai pupuk organik dapat meningkatkan kadar hara, meningkatkan kemampuan kimiawi, meningkatkan kemampuan fisik dan meningkatkan aktivitas mikroba tanah. Kemudian Rochmah (2009); Widowati (2009) menyatakan bahwa aplikasi pupuk organik dapat memperbaiki sifat fisik, kimia dan meningkatkan efisiensi pemupukan.

Hasil penelitian Sugiyanta et al. (2008) menunjukkan bahwa penambahan ½ dosis pupuk anorganik (125 kg urea ha-1, 50 kg SP-36 ha-1 dan 50 kg KCl ha-1) + aplikasi 7.5 ton jerami ha-1 menghasilkan serapan unsur hara dan hasil gabah yang sama dengan perlakuan pupuk anorganik dosis rekomendasi. Hasil tersebut menunjukkan bahwa aplikasi pupuk organik dapat mengefisienkan pupuk anorganik sekitar 50%, walaupun sebenarnya sumbangan hara N, P, dan K dari pupuk organik relatif kecil sekitar 0-10% tergantung dari tingkat mineralisasi dari pupuk organik tersebut. Hal ini berarti 40% sampai 50% penyediaan hara N, P, dan K berasal dari perbaikan sifat fisik dan biologi tanah.

Menurut Suriadikarta dan Simanungkalit (2006) pupuk organik memiliki fungsi kimia yang penting yaitu penyediaan unsur hara makro dan mikro tetapi dalam jumlah yang sedikit, sehingga berbagai hasil penelitian pupuk organik menunjukkan pengaruh yang tidak berbeda. Kemudian menurut Chairani (2006) selain karena rendahnya kadar unsur hara dalam pupuk organik, unsur hara pada pupuk organik harus melalui proses mineralisasi terlebih dahulu sehingga lambat tersedia bagi tanaman.

Unsur N merupakan unsur yang sangat penting pada fase vegetatif tanaman, serta merupakan unsur hara yang paling menjadi faktor penghambat pertumbuhan dan hasil padi sawah. Bertambahnya luas daun per rumpun pada tahap anakan aktif dan anakan maksimum diduga karena meningkatnya jumlah anakan per rumpun. Menurut Rachman et al. (2008) dan Rubio et al. (2009), N berperan dalam memacu pertumbuhan vegetatif tanaman dan meningkatkan kualitas daun. Hasil penelitian tersebut sejalan dengan hasil penelitian Wahyuti (2011) yang menunjukkan bahwa peningkatan tinggi tanaman dan pembentukan anakan padi sawah varietas Ciherang, Maro, dan galur B11143 dipengaruhi oleh meningkatnya aplikasi dosis pupuk N.

Peningkatan aplikasi dosis sampai 400 kg pupuk anorganik ha-1 akan meningkatkan ketersediaan unsur hara terutama N, P, dan K tanah. Komponen hasil dan hasil gabah dipengaruhi oleh fotosintesis tanaman, dimana proses ini dipengaruhi oleh unsur hara N, P, dan K. Unsur N berfungsi meningkatkan kandungan klorofil daun tanaman sehingga proses fotosisntesis tanaman meningkat. Jumlah klorofil yang tinggi menunjukkan proses fotosintesis dapat berjalan dengan baik (Suharno et al., 2007; Ai dan Banyo, 2011).

Aplikasi dosis pupuk organik + dosis pupuk anorganik dapat meningkatkan efisiensi pemupukan. Hasil tersebut dapat terlihat pada aplikasi dosis 500 kg pupuk organik ha-1 + 200 kg pupuk anorganik ha-1 menghasilkan efisiensi pemupukan N tertinggi sampai 89.19%, sedangkan aplikasi dosis 750 kg pupuk organik ha-1 + 300 kg pupuk anorganik ha-1 menghasilkan efisiensi pemupukan P dan K tertinggi masing-masing yaitu 69.55% dan 92.52% dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Peningkatan efisiensi pemupukan ini dipengaruhi oleh peran pupuk organik dalam meningkatkan ketersediaan hara bagi tanaman serta peningkatan aktivitas dan keanekaragaman hayati biota tanah.

Pada kondisi jenuh air (anaerob) tanah sulit mendapatkan O2 sehingga mengganggu aktivitas mikroba dalam tanah. Azospirillum sp, Azotobacter, dan bakteri pelarut fosfat adalah mikroba yang hidup di daerah rizosfer tanaman dan merupakan bakteri aerob obligatif atau bakteri yang memerlukan oksigen bebas sehingga peran oksigen menjadi salah satu faktor dalam perkembangan hidupnya. Metode SRI (System Rice of Intensification) mengkondisikan lahan dalam keadaan yang tidak selalu tergenang (intermitten), sehingga memungkinkan pada bagian rizosfer dalam keadaan oksidatif. Hal ini mendorong Azospirillum sp, Azotobacter, dan mikroorganisme aerob lainnya dapat berkembang dengan baik.

Peran Pupuk Organik dalam Peningkatan Efisiensi Pupuk Anorganik padaPadi Sawah (Oryza sativa L.)

Revolusi hijau melahirkan varietas unggul berdaya hasil tinggi (high yielding varieties) yang responsif terhadap pemupukan. Pupuk anorganik menjadi komponen utama sarana produksi untuk mencapai produktivitas yang tinggi dan tidak mengaplikasikan bahan organik. Menurut Suriadikarta dan Simanungkalit (2006) dampak dari penggunaan pupuk anorganik secara intensif terlihat pada penurunan bahan organik tanah. Sugiyanta et al. (2008) menyatakan bahwa aplikasi pupuk anorganik berdosis tinggi dan tidak mengaplikasikan bahan organik menyebabkan kadar bahan organik tanah menjadi sangat rendah dan menjadi pembatas untuk mencapai hasil padi sawah yang tinggi.

Peraturan Menteri Pertanian Nomor: 40/2007 merekomendasikan pengembalian bahan organik atau pemberian pupuk organik yang dikombinasikan dengan pupuk anorganik dengan tujuan untuk memperbaiki kondisi dan kesuburan tanah (Badan Litbang Pertanian, 2010). Menurut Yang et al. (2004); Miyagawa (2005); Syukur (2005); Eugene et al. (2010); Leszczynska dan Malina (2011) aplikasi bahan organik sebagai pupuk organik dapat meningkatkan kadar hara, meningkatkan kemampuan kimiawi, meningkatkan kemampuan fisik dan meningkatkan aktivitas mikroba tanah. Kemudian Rochmah (2009); Widowati (2009) menyatakan bahwa aplikasi pupuk organik dapat memperbaiki sifat fisik, kimia dan meningkatkan efisiensi pemupukan.

Aplikasi pupuk organik bukan sebagai pengganti pupuk anorganik namun sebagai komplemen, sehingga dalam budidaya konvensional pupuk organik sebaiknya digunakan secara terpadu dengan pupuk anorganik untuk meningkatkan produktivitas tanah dan tanaman secara berkelanjutan. Aplikasi pupuk organik ke dalam tanah selain ditujukan sebagai sumber hara makro, mikro, dan asam asam organik, juga berperan sebagai bahan pembenah tanah (amelioran) untuk memperbaiki kesuburan fisik, kimia dan biologi tanah dalam jangka panjang.

Hasil penelitian Sugiyanta et al. (2008) menunjukkan bahwa penambahan ½ dosis pupuk anorganik (125 kg urea ha-1, 50 kg SP-36 ha-1 dan 50 kg KCl ha-1) + aplikasi 7.5 ton jerami ha-1 menghasilkan serapan unsur hara dan hasil gabah yang sama dengan perlakuan pupuk anorganik dosis rekomendasi. Hasil tersebut menunjukkan bahwa aplikasi pupuk organik dapat mengefisienkan pupuk anorganik sekitar 50%, walaupun sebenarnya sumbangan hara N, P, dan K dari pupuk organik relatif kecil sekitar 0-10% tergantung dari tingkat mineralisasi dari pupuk organik tersebut. Hal ini berarti 40% sampai 50% penyediaan hara N, P, dan K berasal dari perbaikan sifat fisik dan biologi tanah.

Aplikasi pupuk jerami dengan dosis tinggi memiliki kendala yaitu ketersediaan dan kemudahan dalam aplikasi. Oleh karena itu perlu dipelajari penggunaan pupuk organik sebagai komplementer dengan dosis yang rendah. Informasi mengenai jenis dan dosis pupuk organik + anorganik yang tepat akan bermanfaat dalam peningkatan efisiensi pemupukan N, P, dan K anorganik sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil padi sawah dengan optimal. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh aplikasi dosis pupuk organik + anorganik terhadap pertumbuhan dan hasil padi sawah, serta terhadap efisiensi pemupukan N, P, dan K anorganik.

Ada beberapa kelemahan pupuk organik yaitu: (1) kandungan hara pupuk organik rendah sehingga tanpa pupuk anorganik menyebabkan sumbangan hara sangat sedikit, (2) pupuk organik harus melalui proses mineralisasi, dan (3) immobilisasi unsur hara sehingga unsur hara lambat tersedia bagi tanaman. Menurut Suriadikarta dan Simanungkalit (2006) pupuk organik memiliki fungsi kimia yang penting yaitu penyediaan unsur hara makro dan mikro tetapi dalam jumlah yang sedikit, sehingga berbagai hasil penelitian pupuk organik menunjukkan pengaruh yang tidak berbeda. Kemudian menurut Chairani (2006) selain karena rendahnya kadar unsur hara dalam pupuk organik, unsur hara pada pupuk organik harus melalui proses mineralisasi terlebih dahulu sehingga lambat tersedia bagi tanaman.

Peningkatan aplikasi dosis pupuk anorganik menunjukkan peningkatan ketersediaan unsur hara terutama nitrogen (N) dalam tanah. Unsur hara yang terkandung dalam pupuk anorganik lebih cepat tersedia bagi tanaman. Unsur N merupakan unsur yang sangat penting pada fase vegetatif tanaman, serta merupakan unsur hara yang paling menjadi faktor penghambat pertumbuhan dan hasil padi sawah.

KESIMPULAN

Interaksi nyata antara pupuk organik dan anorganik tidak berpengaruh nyata terhadap semua peubah yang diamati. Aplikasi pupuk organik sampai dosis 1,000 kg ha-1 tidak meningkatkan pertumbuhan dan hasil padi, sebaliknya aplikasi pupuk anorganik sampai dosis 400 kg ha-1 meningkatkan pertumbuhan dan hasil padi. Aplikasi pupuk organik dapat meningkatkan efisiensi pemupukan anorganik. Efisiensi N tertinggi (89.19%) pada aplikasi dosis 500 kg pupuk organik ha-1 + 300 kg pupuk anorganik ha-1, dan efisiensi P dan K tertinggi (69.55% dan 92.52%) pada aplikasi dosis 750 kg pupuk organik ha-1 + 300 kg pupuk anorganik ha-1. Aplikasi pupuk anorganik pada padi sawah cukup 300 kg ha-1

Respon dan Produktivitas Padi Rawa terhadap Cekaman Rendaman Stagnanuntuk Pengembangan di Lahan Rawa Lebak

Pemanasan global yang terjadi pada beberapa tahun belakangan memicu peningkatan resiko banjir. Menurut Hirabayashi et al. (2013) peningkatan frekuensi banjir tergantung pada peningkatan derajat pemanasan global yang terjadi dan tertinggi adalah di Asia Tenggara, India, Afrika Timur dan Utara Pegunungan Andes. Cekaman rendaman atau genangan dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan tanaman dengan terjadinya penurunan komponen hasil dan hasil tanaman. Kuswantoro (2011) menyatakan pada tanaman kedelai bahwa cekaman rendaman menyebabkan penurunan jumlah cabang produktif, jumlah polong isi dan hasil. Pada tanaman padi, telah banyak dilaporkan dampak cekaman rendaman terhadap pertumbuhan dan hasil, namun lebih terbatas pada cekaman rendaman keseluruhan yang sesaat seperti akibat terjadinya banjir rob. Para peneliti dari IRRI juga sudah banyak mempublikasikan hasil penelitian terkait cekaman rendaman keseluruhan, antara lain (1) Septiningsih et al. (2009) yang mengungkapkan pembentukan tanaman padi toleran cekam   rendaman keseluruhan melalui pendekatan molekuler dengan penemuan gen Sub1 dan (2) Mackill et al. (2010) mempelajari cekaman rendaman sebagai salah satu cara adaptasi untuk antisipasi perubahan iklim global. Dengan semakin tingginya intensitas banjir dan cekaman rendaman, Collard et al. (2013) menyatakan perlu upaya perakitan varietas toleran rendaman untuk berbagai kondisi rendaman yang terjadi sekarang ini, seperti rendaman stagnan, rendaman pada fase kecambah (anaerobic germination), serta gabungan berbagai cekaman abiotik terkait cekaman rendaman, seperti salinitas dan kekeringan.

Perakitan varietas padi yang toleran terhadap rendaman keseluruhan dan sesaat (submergence/flash flooding) telah berkembang baik dengan ditemukannya gen Sub1 yang dimasukkan ke beberapa varietas berdaya hasil tinggi di Asia yang ditanam lebih dari satu juta hektar antara lain IR64, Swarna, Samba Mahsuri BR11, TDK dan CR1009 (Septiningsih et al., 2009). Metode pemuliaan yang digunakan adalah metode silang balik dengan bantuan marka molekuler atau marker assisted backcrossing (MAB). Selain gen Sub1, saat ini telah ditemukan gen Snorkel1 dan Snorkel2 yang mengendalikan sifat kemampuan pemanjangan batang ketika tanaman padi tercekam rendaman. Gen Snorkel sesuai untuk pertanaman padi yang mengalami cekaman rendaman stagnan atau berada di daerah rawa dalam (deepwater). Tiga QTL (quantitative trait locci) yang berperan dalam kemampuan pemanjangan batang terletak pada kromosom 1, 3 dan 12 (Hattori et al., 2008). Diantara ketiga lokus tersebut, gen pengendali pada kromosom 12 adalah yang paling utama. Penemuan tersebut memungkinkan untuk menggunakan pendekatan molekuler dalam perbaikan kemampuan pemanjangan batang varietas padi untuk toleransi terhadap rendaman stagnan. Sedangkan menurut Nugraha et al. (2013) bobot tajuk, bobot daun, luas indek daun, diameter batang, tinggi tanaman dan jumlah anakan merupakan karakter yang paling efektif digunakan sebagai kriteria untuk seleksi tandem terhadap hasil gabah karena memiliki variabilitas genetik luas, heritabilitas tinggi dan korelasi yang kuat den an hasil gabah. Karakterkarakter tersebut efektif digunakan untuk seleksi hasil gabah padi yang toleran terhadap cekaman rendaman stagnan.

Cekaman rendaman stagnan pada pertanaman padi sering terjadi pada daerah rawa lebak. Penggunaan varietas lokal di lahan rawa lebak masih memberikan produktivitas yang rendah, seperti Pandak Putih dan Siam Kuning di lahan rawa lebak dalam Kalimantan Selatan hanya sekitar 3.0 ton ha-1 dan Sei Putih di lebak pematang dan tengahan Sumatera Selatan berkisar 2.0-2.5 ton ha-1 (Suwarno et al., 1996). Penggunaan varietas unggul baru (VUB) berdampak terhadap peningkatan produktivitas, antara lain varietas Cisanggarung pada musim kemarau di Kayu Agung, Sumatera Selatan dapat menghasilkan 4.0-5.5 ton ha-1, varietas unggul padi seperti Barito, Mahakam, Tapus, Alabio dan Nagara mampu menghasilkan gabah kering giling sebanyak 4.0-5.0 ton ha-1 di lahan lebak dangkal dan tengahan Kayuagung, Sumatera Selatan (Suwarno et al., 1996). Terlihat bahwa jika budidaya padi lebak dilakukan secara intensif, maka daerah tersebut memiliki potensi yang tinggi sebagai alternatif sentra produksi padi.

IRRI (International Rice Research Institute) mulai melirik pengembangan area pertanaman padi ke lahanlahan yang mengalami cekaman rendaman stagnan, yaitu terendam 25-50 cm dari permukaan tanah selama hampir seluruh fase hidupnya. Belum ada varietas padi yang dilepas untuk kondisi terendam seperti ini. Selain itu, perakitan varietas padi yang memiliki kombinasi toleransi terhadap rendaman sesaat dan stagnan merupakan prioritas utama program pemuliaan di IRRI. Beberapa galur harapan yang memiliki toleransi terhadap kedua jenis rendaman tersebut telah diuji lapang di Asia dan Afrika selama tahun 2011-2012 (Mackill et al., 2010).

Strategi adaptasi tanaman padi terhadap cekaman rendaman stagnan adalah melakukan pemanjangan batang mengikuti naiknya permukaan air, sehingga daun masih berada di atas permukaan air untuk menghindari kondisi anaerob. Hattori et al. (2011) menyebutkan strategi ini sebagai escape strategy. Menurut Hattori et al. (2009) pada bagian tanaman yang terendam air, zat pengatur tumbuh (ZPT) etilen terakumulasi sehingga mengalami peningkatan yang menginduksi ekspresi gen Snorkel1 (SK1) dan Snorkel2 (SK2) yang berfungsi sebagai ERF-type transcription factors. Selain itu terjadi juga peningkatan ZPT gibberellic acid (GA).

KESIMPULAN

Genotipe yang memiliki hasil tertinggi pada lingkungan tercekam rendaman stagnan adalah IPB107-F-5-1-1 (G17) sebesar 5.47 ton ha-1 dan IPB107-F-82-2-1 (G15) sebesar 5.80 ton ha-1 dengan penurunan hasil di bawah 20%. Respon genotipe padi terhadap cekaman rendaman stagnan adalah mengalami pertambahan tinggi tanaman, umur berbunga 50%, umur panen, jumlah gabah hampa per malai dan kemampuan pemanjangan batang, sedangkan jumlah anakan produktif dan jumlah gabah isi per malai mengalami penurunan. Kemampuan pemanjangan batang sebagai strategi adaptasi tanaman padi terhadap cekaman rendaman stagnan ternyata tidak berkorelasi terhadap hasil.

Perbandingan Efek Pemberian Bioinsektisida dan Ekstrak Kompos terhadapProduksi Padi Ratun dan Populasi Serangga Hama

Ratun (ratoon) atau singgang (Jawa) atau turiang (Sunda) adalah tanaman padi yang telah dipanen yang tumbuh kembali menghasilkan anakan baru dan selanjutnya dapat berproduksi kembali (Islam et al., 2008). Keunggulan ratun, antara lain adalah waktu panen 40% lebih singkat, penghematan air sebanyak 60%, penghematan input produksi sebanyak 38% (Oad dan Cruz, 2002). Keunggulan lainnya adalah penghematan biaya, tenaga kerja, dan waktu persiapan tanam (Santos et al., 2003). Namun demikian, dari banyak keunggulan tersebut, produktivitas padi ratun cenderung masih rendah.

Upaya untuk meningkatkan produktivitas padi ratun telah banyak dilakukan penelitian, antara lain tentang penggunaan varietas dan galur tipe baru (Susilawati et al., 2010). Input produksi pada padi utama juga dapat mempengaruhi kebugaran ratunnya (Islam et al., 2008). Pemupukan N yang dikombinasikan dengan P atau K pada padi ratun juga dapat meningkatkan produktivitas padi ratunnya (Susilawati et al., 2012a) atau mengatur teknik budidaya, misalnya pengaturan tinggi pemotongan saat panen tanaman utama (tinggi tunggul) (Susilawati et al., 2012b). Namun, belum banyak penelitian yang melaporkan penggunaan bioinsektisida dengan bahan pembawa ekstrak kompos untuk meningkatkan kebugaran padi ratun dan menurunkan populasi dan serangan serangga hamanya. Ekstrak kompos yang merupakan pupuk hayati dapat digunakan sebagai bahan pembawa bioinsektisida cair dengan bahan aktif konidia jamur entomopatogen, seperti Beauveria bassiana (Herlinda et al., 2012). Oleh karena itu, penelitian ini dilakukan dengan tujuan mengkaji pengaruh aplikasi bioinsektisida dan ekstrak kompos terhadap produksi padi ratun dan populasi serangga hama yang menyerang padi ratun tersebut.

Bioinsektisida cair dibuat berdasarkan metode Herlinda et al. (2012), yaitu menggunakan bahan aktif konidia B. bassiana dengan kerapatan 109 konidia mL-1 dan bahan pembawanya adalah larutan ektrak kompos yang telah disterilkan pada suhu 100 oC untuk meniadakan bakteri perombak. Ekstrak kompos pada penelitian ini dibuat mengikuti metode Suwandi (2004), yaitu dengan fermentasi tepung kulit udang. Menurut Suwandi et al. (2012) setiap liter ekstrak kompos tersebut mengandung komunitas bakteri berguna dalam keadaan populasi berimbang, yaitu bakteri perombak kitin (kitinolitik), perombak selulosa (selulolitik) dan pelarut fosfat masing-masing 4.9x108;7.1x108; dan 6.3x108 sel dalam keadaan dorman (fase istirahat).

Rahimi et al. (2011) dan Liu et al. (2012) menyatakan bahwa jumlah anakan padi ratun tidak hanya tergantung pada hara mineral yang diaplikasikan pada ratun tetapi juga ditentukan oleh input N pada padi utamanya. Suwandi et al. (2012) menambahkan, gejala ini terjadi karena meningkatnya serapan N, P dan K oleh tanaman padi yang diaplikasi ekstrak kompos.

Shrestha et al. (2012) menyatakan cara kerja ekstrak kompos dalam meningkatkan produksi tanaman melalui peningkatan mineralisasi atau melalui ameliorisasi tanah. Liu et al. (2012) menyatakan N yang diserap padi ratun 57-76% akan digunakan untuk pembentukan bunga dan dimanfaatkan untuk pembentukan bulir padi ratun. Susilawati et al. (2012a) melaporkan bahwa unsur N mutlak diperlukan dalam menghasilkan ratun yang berproduksi tinggi dan N dapat dikombinasikan dengan P atau K. Santoso (2011) menyatakan unsur P dan K secara bersama-sama merangsang pengisian bulir padi, meningkatkan ukuran dan bobot bulir, sehingga dapat meningkatkan hasil gabah dan bulir yang bernas.

KESIMPULAN

Perlakuan ekstrak kompos dan kombinasi bioinsektisida dan ekstrak kompos dapat meningkatkan tinggi anakan padi ratun dibandingkan perlakuan bioinsektisida aja. Jumlah anakan produktif per rumpun menunjukkan hasil paling tinggi pada petak yang diaplikasikan ekstrak kompos yang berbeda nyata dengan jumlah anakan pada yang diberi bioinsektisida dan kombinasi bioinsektisida dan ekstrak kompos. Produksi gabah kering giling pada petak yang diaplikasikan ekstrak kompos paling tinggi dan berbeda nyata dibandingkan dengan dua perlakuan lainnya. Bioinsektisida yang diaplikasikan pada padi ratun mampu menurunkan populasi serangga hama, C. bipunctata, R. dorsalis, N. lugens, dan Nephotettix nigropictus. Data ini memberi indikasi bahwa aplikasi ekstrak kompos meningkatkan pertumbuhan dan produksi padi, sedangkan bioinsektisida menurunkan populasi serangga hama padi ratun.

Identifikasi Aksi Gen Epistasis pada Toleransi Kedelai terhadap CekamanAluminium

Kedelai merupakan komoditi pangan strategis di Indonesia yang kebutuhannya terus meningkat sejalan pertumbuhan jumlah penduduk. Salah satu usaha untuk  meningkatkan produksi kedelai nasional adalah memperluas  areal tanam dengan memanfaatkan lahan-lahan kering yang potensinya sangat besar. Menurut Mulyani et al. (2011), luas lahan kering di Indonesia mencapai 148 juta hektar dan diperkirakan 102.8 juta hektar di antaranya berupa tanah masam.

Kendala budidaya kedelai di tanah masam adalah produktivitas yang rendah. Hal ini disebabkan oleh kesuburan tanah yang rendah karena tanah masam ditandai oleh pH rendah dan kelarutan Aluminium (Al) yang tinggi. Kelarutan Al yang tinggi menyebabkan Al menjadi racun bagi tanaman serta pengikatan unsur hara yang diperlukan oleh tanaman seperti unsur fosfor. Gejala keracunan yang dapat diamati pada tanaman adalah gangguan pertumbuhan akar sehingga penyerapan air dan hara yang dibutuhkan tanaman ikut terganggu (Caniato et al., 2007; Ojo dan Ayuba, 2012).

Pendekatan budidaya yang dapat dilakukan untuk mendapatkan produktivitas yang optimal di tanah masam adalah dengan menanam varietas kedelai toleran terhadap cekaman Al. Deptan (2012) telah melepas 74 varietas, beberapa di antaranya toleran terhadap tanah masam seperti Sibayak, Ratai, Nanti, dan Tanggamus. Umumnya varietas toleran tanah masam yang telah dilepas tersebut mempunyai biji ukuran kecil. Adie dan Krisnawati (2007) melakukan pengelompokan biji kedelai berdasarkan ukuran biji, diketahui bahwa varietas Sibayak, Ratai, Nanti, dan Tanggamus termasuk kelompok berbiji kecil (< 10 g per 100 biji) .

Saat ini konsumen lebih suka terhadap kedelai berbiji besar. Oleh karena itu, perlu dilakukan pengembangan varietas kedelai berbiji besar untuk kesesuaian budidaya di tanah masam. Keragaman genetik kedelai untuk sifat berbiji besar dan toleran aluminium masih relatif rendah sehingga perlu dilakukan persilangan antara varietas toleran tanah masam (Tanggamus) (Deptan, 2012) dengan varietas peka tanah masam berbiji besar (> 14 g per 100 biji) , yaitu Argomulyo (Deptan, 2012) untuk memperoleh galur yang toleran tanah masam berbiji besar.

Keragaman genetik terdiri atas ragam genetik aditif, dominan, dan epistasis. Ragam genetik aditif adalah ragam genetik yang menyebabkan terjadinya kesamaan sifat di antara tetua dan turunannya. Fenotipe pada aksi gen aditif disebabkan penjumlahan dari masing-masing alel tanpa interaksi dengan alel lain (interaksi alelik atau non alelik), sedangkan pada aksi gen epistasis, fenotipe ditentukan oleh interaksi alel-alel dari lokus yang berbeda (Roy, 2000) Toleransi kedelai terhadap tanah masam dikendalikan oleh aksi gen aditif yang juga dipengaruhi aksi gen epistasis. Kuswantoro et al. (2011) menyatakan bahwa pewarisan sifat jumlah polong kedelai di tanah masam dikendalikan oleh aksi gen epistasis. Menurut Phillips (2008) aksi gen epistasis berperan penting dalam adaptasi tanaman terhadap cekaman abiotik seperti cekaman aluminium. Penelitian bertujuan untuk menduga aksi gen dari karakter pertumbuhan kedelai pada cekaman aluminium di kultur hara dan menduga apakah karakter pertumbuhan tersebut dikendalikan oleh aksi gen aditif atau oleh aksi gen epistasis.

Analisis data dilakukan dengan menghitung rata-rata dan dilakukan uji-t untuk setiap karakter yang diamati pada masingmasing populasi, serta dilanjutkan dengan pendugaan aksi gen yang mengendalikan karakter yang diamati. Penentuan aksi gen dan banyak gen pengendali sifat dilakukan berdasarkan analisis sebaran F2 dengan melihat nilai skewness dan kurtosis (Roy, 2000). Komponen ragam dan heritabilitas diestimasi menggunakan persamaan sebagai berikut:

                       n

Ragam (V) = Σ    (xi-μ)²

                      i=1        

                              n-1

Ragam fenotipe (VP) = VF2

Ragam lingkungan (VE) = (VP1 + VP2 + VF1)/3

Ragam genotipe (VG) = VF2 - VE

Heritabilitas arti luas (h2bs) = (VG/VP) X 100%.

Nilai heritabilitas dikategorikan tinggi bila h2bs>50%, sedang bila h2 bs terletak antara 20-50% dan rendah bila h2bs < 20% (Mangoendidjojo, 2003).

Menurut Roy (2000) dan Jayaramachandran et al. (2010), penyebaran karakter kuantitatif pada tanaman yang menjulur ke kiri atau ke kanan menunjukkan adanya pengaruh lingkungan, interaksi genotipe dan lingkungan, pautan gen, dan epistasis. Penyebaran karakter panjang tajuk, nisbah panjang tajuk akar, bobot basah akar, bobot basah tajuk, bobot kering akar, dan bobot kering tajuk yang tidak membentuk sebaran normal terjadi karena keterlibatan gen-gen non aditif dalam mengendalikan keragaman pada populasi F2 atau karena pengaruh lingkungan yang besar dan dikendalikan oleh aksi gen aditif epistasis yang bersifat komplementer

Menurut Bnejdi et al. (2011) aksi gen yang mengendalikan suatu karakter pada generasi awal sulit dipisahkan dari epistasis duplikat. Epistasis duplikat adalah interaksi epistasis antara gen aditif x aditif, interaksi antar lokus ini dapat meningkatkan toleransi kedelai terhadap Al pada kondisi tercekam.

Karakter panjang akar, panjang tunas, dan ratio tunas per akar yang diamati mempunyai nilai heritabilitas arti luas sedang, sedangkan karakter berat basah tunas dan akar serta berat kering tunas dan akar mempunyai nilai heritabilitas arti luas tinggi. Hal ini berarti bahwa karakter-karakter yang diamati tersebut lebih banyak dikendalikan faktor genetik (aksi gen aditif epistasis) dibandingkan faktor lingkungan, dimana ragam genetik terekspresi pada penampilan fenotipik tanaman (Karasu et al., 2009; Bnejdi dan Gazzah, 2010).

Interaksi antar alel (epistasis) yang lebih penting pada tanaman menyerbuk sendiri, seperti kedelai adalah interaksi aditif x aditif. Bentuk interaksi ini dapat terfiksasi pada generasi lanjut (Barona et al., 2012). Hal ini berarti pada populasi F2 aksi gen yang terjadi bersifat epistasis aditif x aditif yang masih belum terfiksasi tetapi diharapkan interaksi gen epistasis pada populasi F2 ini dapat diwariskan ke generasi selanjutnya. Bila seleksi dilakukan pada generasi lanjut (F5) diharapkan aksi gen epistasis aditif x aditif dan aksi gen aditif telah terfiksasi, sehingga pada generasi ini tingkat homozigositasnya telah tinggi (± 95%) (Riaz dan Chowdhry, 2003; Santoso, 2007).

KESIMPULAN

Karakter panjang akar, panjang tajuk, nisbah panjang tajuk akar, bobot basah akar, bobot basah tajuk, bobot kering akar dan bobot kering tajuk dari populasi F2 mempunyai nilai tengah yang melebihi kedua tetuanya dengan nilai heritabilitas arti luas dari sedang hingga tinggi. Aksi gen aditif epistasis duplikat hanya terjadi pada karakter panjang akar sedangkan karakter panjang tajuk, panjang tajuk, nisbah panjang tajuk akar, bobot basah akar, bobot basah tajuk, bobot kering akar dan bobot kering tajuk diatur oleh aksi gen epistasis komplementer. Semua karakter yang diamati memiliki pola sebaran yang bersifat kontinu dan menunjukkan bahwa semua karakter tersebut dikendalikan oleh banyak gen.

Induksi Mutasi Kalus Embriogenik Gandum(Triticum aestivum L.) melalui Iradiasi Sinar Gamma untuk Toleransi Suhu Tinggi

Gandum (Triticum aestivum L.) merupakan salah satu tanaman pangan utama yang ditanam hampir di seluruh dunia. Luas penanaman gandum mencakup sekitar 30% area penanaman sereal di dunia, dengan lebih dari 220 juta ha areal budidaya (Cossani dan Reynolds, 2012). Kebutuhan gandum di Indonesia sangat tinggi, hal ini ditunjukkan oleh tingginya impor pada tahun 2012 mencapai 6,300,000 ton (BPS, 2013) setara dengan nilai US$ 298,516,200 (Kemenperin, 2013). Berbagai persoalan dihadapi dalam pengembangan gandum di Indonesia di antaranya, terbatasnya varietas yang beradaptasi terhadap lingkungan tropis. Di daerah asalnya gandum dibudidayakan pada suhu 8-10 oC dan menghendaki suhu 10-21 oC sebagai suhu optimal untuk pertumbuhan (Fischer dan Maurer, 1978), persaingan lahan penanaman gandum di dataran tinggi dengan tanaman hortikultura, selain itu terjadinya perubahan iklim global yang sangat berpengaruh pada berbagai aspek pertanian dan lingkungan seperti peningkatan polusi udara, meningkatnya tingkat radiasi UV, perubaha  curah hujan, ketidakteraturan musim, kehilangan air dan pemanasan global yang menyebabkan peningkatan suhu juga menghambat pengembangan gandum  di Indonesia. Peningkatkan suhu sekitar 1.8 sampai 5.8 oC diprediksi akan terjadi diakhir abad ini (IPCC, 2007).

Berbagai upaya pemuliaan harus dilakukan untuk meningkatkan toleransi tanaman gandum terhadap cekaman lingkungan abiotik seperti peningkatan suhu melalui perbaikan genetik. Eksploitasi keragaman genetik melalui induksi mutasi adalah salah satu cara yang dibutuhkan pada program pemuliaan tanaman dalam mengembangkan varietas tanaman yang memiliki keunggulan karakter tertentu. Tujuan dari induksi mutasi adalah untuk meningkatkan laju frekuensi mutasi sehingga diperoleh varian dengan tingkat keragaman yang tinggi yang akan diseleksi sesuai dengan karakter yang diinginkan. Induksi mutasi dapat dilakukan dengan menggunakan mutagen kimia dan fisik. Iradiasi sinar gamma merupakan salah satu jenis mutagen fisik yang biasa digunakan untuk meningkatkan keragaman genetik pada berbagai tanaman. Perlakuan mutagen akan merusak DNA dan selama proses perbaikan DNA akan terjadi mutasi baru yang diinduksi secara acak. Perubahan dapat terjadi pada organel di sitoplasma maupun mutasi kromosom inti (Jain, 2010).

Tingkat sensitivitas terhadap radiasi dapat diukur berdasarkan nilai LD50 (lethal dose 50) yaitu dosis yang menyebabkan kematian 50% dari populasi tanaman yang diradiasi. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa dosis optimum yang dapat menghasilkan mutan terbanyak umumnya diperoleh di sekitar LD50 (Shu et al., 2012). Nilai LD50 sangat dipengaruhi oleh jenis tanaman, varietas, kandungan air dan oksigen. Penelitian yang dilakukan oleh Puchooa (2005) mengenai iradiasi sinar gamma pada kalus tanaman Anthurium menyatakan LD50 diperoleh pada dosis iradiasi 15 Gy. Ling et al. (2008) menyatakan LD50 pada kalus jeruk sekitar 27 Gy sedangkan hasil penelitian Mahadevamma et al. (2012) menunjukkan pada kalus pepaya sekitar 30 Gy.

Induksi mutasi mampu menghasilkan mutan dengan tingkat keragaman pada banyak karakter yang bisa diseleksi, sementara dengan pendekatan transgenik hanya satu karakter yang bisa diintegrasikan kedalam genom tanaman. Pendekatan transgenik juga memiliki kekurangan dalam hal regulasi dan penerimaan tanaman hasil rekayasa genetika. Keuntungan spesifik dari mutasi induksi adalah untuk mengembangkan galur mutan yang kemudian diidentifikasi karakter gen spesifiknya dalam rangka membangun database gen, untuk studi molekular yang berkaitan dengan fungsi genomik, pengembangan bioinformatika dan untuk pengembangan varietas yang dapat tumbuh pada lahan pertanian di bawah kondisi perubahan iklim (Jain, 2010). 

Iradiasi sinar gamma telah banyak digunakan pada berbagai tanaman dalam rangka peningkatan keragaman genetik untuk toleransi cekaman abiotik dan biotik serta peningkatan kuantitas dan kualitas hasil, diantaranya: tomat (Ishfaq et al., 2012), wortel (Nagananda et al., 2013), kentang (Ahmad et al., 2010), kedelai (Alify et al., 2013), padi (Shanthi et al., 2010), sorghum (Soeranto dan Sihono, 2010), dan gandum (Singh dan Balyan, 2009; Borzouei et al., 2010; Plamenov et al., 2013). Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan nilai radiosensitivitas sebagai dasar untuk melakukan induksi mutasi menggunakan iradiasi sinar gamma untuk memperoleh mutan putatif gandum yang memiliki toleransi terhadap suhu tinggi.

Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengetahui tingkat radiosensitivitas suatu tanaman terhadap iradiasi sinar gamma adalah dengan mengetahui Lethal Doses (LD20 dan LD50) dari tanaman tersebut (Rakotoarisoa et al., 2008). Perubahan warna, penambahan bobot dan diameter kalus dapat digunakan untuk menduga nilai radiosensitivitas pada kalus embriogenik gandum.

Peningkatan dosis iradiasi dan suhu menyebabkan perubahan warna dan penghambatan pertumbuhan kalus embriogenik. Kondisi tersebut menunjukkan terjadinya kematian sel-sel di sekitarnya melalui programmed cell death (PCD). Menurut van Doorn et al. (2011), PCD merupakan bagian integral dari perkembangan tanaman selama morfogenesis jaringan, organ, atau embrio yang disebabkan oleh rusaknya vakuola atau sebagai respon terhadap stres biotik dan abiotik yang menyebabkan terjadinya nekrosis.

KESIMPULAN

Nilai radiosensitivitas kalus embriogenik antar varietas gandum sangat bervariasi, LD20: 7.79 to 18.96 Gy dan LD50: 24.29-33.63 Gy. Semakin tinggi dosis iradiasi sinar gamma menyebabkan diameter dan bobot kalus embriogenik semakin rendah, warna kalus menjadi kecoklatan hingga menghitam; hal ini diduga terjadi akibat adanya kerusakan sel pada kalus. Secara umum suhu tinggi dan iradiasi sinar gamma menurunkan daya hidup kalus, menghambat munculnya embrio somatik serta menurunkan daya berkecambah embrio somatik menjadi planlet. Percobaan yang dilakukan mampu menghasilkan 19 planlet mutan putatif dari varietas Dewata yang diduga memiliki toleransi terhadap suhu tinggi. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian lanjutan untuk aklimatisasi dan evaluasi planlet mutan putatif toleran suhu tinggi yang telah dihasilkan.

Seleksi Segregan Gandum (Triticum aestivum L.) pada Dataran Tinggi

Peranan gandum sebagai pendukung ketahanan pangan dunia secara global mengakibatkan tanaman gandum telah menjadi salah satu komoditi pangan yang penting. Saat ini Indonesia telah menjadi negara pengimpor gandum terbesar sehingga mengakibatkan peningkatan pengeluaran devisa negara. Oleh karena itu, usaha untuk memproduksi gandum sangat perlu dilakukan untuk mengurangi volume impor gandum. Usaha memproduksi gandum perlu didukung oleh ketersediaan varietas yang sesuai dengan kondisi agroklimat di Indonesia (Budiarti, 2005; Setyowati et al., 2009). 

Gandum dapat tumbuh baik pada kondisi curah hujan sekitar 40-60 cm per tahun. Berdasarkan musim produksi tanaman gandum terdiri dari 2 jenis, yaitu gandum musim dingin (winter wheat) dan gandum musim semi (spring wheat) (Acquaah, 2007). Gandum musim dingin adalah gandum yang mampu bertahan pada suhu dingin di bawah 40 oC jika dilindungi salju, pertumbuhannya berhenti dan mengalami dormansi selama musim dingin, kemudian melanjutkan pertumbuhan di musim semi untuk panen di musim panas. Gandum musim semi merupakan tanaman berhari panjang dan kurang toleran pada suhu rendah dan mengalami kerusakan pada suhu sekitar 2-1 oC (Acquaah, 2007).

Gandum merupakan salah satu tanaman serealia yang berasal dari daerah subtropis. Pengembangan gandum di Indonesia berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa gandum dapat ditanam daerah dataran tinggi dengan ketinggian tempat mencapai >1,000 m dpl yang memiliki iklim hampir sama dengan lingkungan subtropik (Nuret al., 2012). Penanaman gandum di daerah tropik perlu didukung oleh ketersediaan varietas yang adaptif. Saat ini baru beberapa varietas gandum yang sudah dilepas untuk kondisi tropik sehingga pengembangan varietas gandum yang sesuai untuk kondisi tropik masih perlu dilakukan. Sebagai upaya untuk mengembangkan varietas gandum, maka telah diperoleh sejumlah individu generasi F2 yang diseleksi dengan metode pedigree (Natawijaya, 2012). Individu-individu terseleksi dari generasi F2 merupakansegregan yang kemudian ditanam menjadi famili-famili F3.

Seleksi Segregan Gandum (Triticum aestivumL.) pada Dataran Tinggi

Peranan gandum sebagai pendukung ketahanan pangan dunia secara global mengakibatkan tanaman gandum telah menjadi salah satu komoditi pangan yang penting. Saat ini Indonesia telah menjadi negara pengimpor gandum terbesar sehingga mengakibatkan peningkatan pengeluaran devisa negara. Oleh karena itu, usaha untuk memproduksi gandum sangat perlu dilakukan untuk mengurangi volume impor gandum. Usaha memproduksi gandum perlu didukung oleh ketersediaan varietas yang sesuai dengan kondisi agroklimat di Indonesia (Budiarti, 2005; Setyowati et al., 2009).

Gandum dapat tumbuh baik pada kondisi curah hujan sekitar 40-60 cm per tahun. Berdasarkan musim produksi tanaman gandum terdiri dari 2 jenis, yaitu gandum musim dingin (winter wheat) dan gandum musim semi (spring wheat) (Acquaah, 2007). Gandum musim dingin adalah gandum yang mampu bertahan pada suhu dingin di bawah 40 oC jika dilindungi salju, pertumbuhannya berhenti dan mengalami dormansi selama musim dingin, kemudian melanjutkan pertumbuhan di musim semi untuk panen di musim panas. Gandum musim semi merupakan tanaman berhari panjang dan kurang toleran pada suhu rendah dan mengalami kerusakan pada suhu sekitar 2-1 oC (Acquaah, 2007).

Gandum merupakan salah satu tanaman serealia yang berasal dari daerah subtropis. Pengembangan gandum di Indonesia berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa gandum dapat ditanam daerah dataran tinggi dengan ketinggian tempat mencapai >1,000 m dpl yang memiliki iklim hampir sama dengan lingkungan subtropik (Nur et al., 2012). Penanaman gandum di daerah tropik perlu didukung oleh ketersediaan varietas yang adaptif. Saat ini baru beberapa varietas gandum yang sudah dilepas untuk kondisi tropik sehingga pengembangan varietas gandum yang sesuai untuk kondisi tropik masih perlu dilakukan.

Sebagai upaya untuk mengembangkan varietas gandum, maka telah diperoleh sejumlah individu generasi F2 yang diseleksi dengan metode pedigree (Natawijaya, 2012). Individu-individu terseleksi dari generasi F2 merupakan segregan yang kemudian ditanam menjadi famili-famili F3.

Analisis ragam (ANOVA) dilakukan menggunakan software SAS 9.1.3. Pendugaan ragam antar check menggunakan uji F pada taraf 5%, dan uji lanjut Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) dilakukan bila terdapat pengaruh yang nyata. Pendugaan nilai heritabilitas arti luas (h2 bs) dilakukan berdasarkan pemisahan nilai kuadrat tengah harapan famili (σ2 g) terhadap keragaman fenotipe (σ2 p) dengan kriteria : h2 bs>50% (tinggi), 20%

Penerapan metode seleksi berdasarkan nilai heritabilitas tinggi dapat dilakukan dengan menggunakan metode seleksi pedigree. Seleksi dilakukan pada generasi awal dengan menggunakan karakter-karakter terpilih berdasarkan nilai heritabilitas tinggi. Jika dalam populasi F3 memiliki nilai heritabilitas rendah, maka metode seleksi yang sesuai digunakan adalah metode seleksi bulk (Syukur et al., 2012).

Nilai heritabilitas merupakan salah satu parameter genetik yang dipertimbangkan untuk memilih karakter seleksi (Wirnas et al., 2006; Suharsono dan Jusuf, 2009; Sungkono et al., 2009; Syukur et al., 2010; Yunianti et al., 2010; Barmawi et al., 2013).

Tujuan seleksi sebagai dasar untuk memperbaiki tanaman dalam memperoleh varietas unggul baru. Peranan keragaman genetik pada perakitan varietas unggul sangat penting karena tingginya keragaman genetik memberikan peluang untuk mendapatkan sumber gen bagi karakter yang akan diperbaiki (Martono, 2009).

KESIMPULAN

Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa famili berbeda nyata pada karakter umur berbunga, umur panen, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai, jumlah biji per tanaman, dan bobot biji per tanaman. Karakter tinggi tanaman dan umur berbunga merupakan karakter berbeda nyata di antara varietas pembanding. Karakter yang memiliki nilai heritabilitas tinggi yaitu karakter umur berbunga, umur panen, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai, jumlah biji per tanaman, dan bobot biji per tanaman. Berdasarkan bobot biji per tanaman dan seleksi multikarakter (jumlah anakan produktif, persentase floret hampa, dan bobot biji per tanaman) pada lingkungan optimum, terpilih 80 individu terbaik (masing-masing 5 individu dari 20 famili).

Keragaan dan Keragaman Genetik Karakter Agronomi Galur Mutan PutatifGandum Generasi M5

Gandum (Triticum aestivum L.) merupakan tanaman alloheksaploid yang berasal dari daerah subtropis. Menurut Nur (2013) pengembangan gandum di Indonesia selama ini diarahkan pada dataran tinggi dengan ketinggian > 800 m di atas permukaan laut (dpl) dengan suhu sekitar 22-24 oC. Apabila gandum dibudidayakan di dataran tinggi maka akan bersaing dengan komoditas sayuran dan tanaman hortikultura.  

Terbatasnya jumlah varietas gandum yang mampu beradaptasi dengan baik di dataran tinggi Indonesia juga merupakan kendala dalam usaha produksi gandum sehingga upaya untuk menghasilkan varietas gandum masih diperlukan. Sejauh ini, Indonesia telah memiliki tiga varietas gandum yang mampu beradaptasi baik di dataran tinggi wilayah tropis yaitu Nias, Dewata dan Selayar serta baru dirilis tiga varietas yaitu Guri-1, Guri-2 dan Ganosha. 

Perbaikan sifat agronomi gandum dapat dilakukan dengan berbagai metode pemuliaan tanaman seperti induksi mutasi, persilangan dan rekayasa genetik. Metode mutasi induksi dapat menggunakan mutagen fisika seperti radiasi sinar gamma, fast neutron dan ion beam, atau mutagen kimia antara lain dengan ethyl methane sulfonate (EMS). Penelitian pemuliaan mutasi pada tanaman pertanian umumnya menggunakan iradiasi sinar gamma karena iradiasi sinar gamma memiliki daya tembus yang lebih dalam pada target sel dari material tanaman yang diinduksi (IAEA, 2003). Menurut Syukur et al. (2010), perbaikan karakter melalui program pemuliaan tanaman membutuhkan banyak informasi antara lain tentang keragaman genetik dan heritabilitas. 

Nilai duga heritabilitas suatu karakter perlu diketahui untuk menentukan apakah karakter tersebut lebih banyak dipengaruhi oleh faktor genetik atau lingkungan (Yunianti et al., 2010). Nilai heritabilitas yang tinggi berarti faktor keragaman genetik berperan penting dalam penampilan fenotipe pada tanaman (Ishak, 2012). Menurut Sabu et al. (2009) nilai heritabilitas yang tinggi ini memberikan arti bahwa faktor genetik memberikan kontribusi penting dalam proses seleksi berikutnya.

Mohibullah et al. (2011) melaporkan bahwa pada 100 aksesi gandum yang mereka teliti terdapat keragaman pada karakter jumlah spikelet per malai, bobot biji per tanaman dan produksi per hektar. Baloch et al. (2013) dan Kumar et al. (2014) juga melaporkan bahwa terdapat keragaman untuk karakter umur panen, umur berbunga, panjang daun bendera, jumlah anakan, tinggi tanaman, panjang malai, bobot biji per tanaman dan indeks panen. 

Menurut Zecevic et al. (2010) bobot biji per malai merupakan karakter komponen hasil yang sangat penting karena memiliki pengaruh langsung terhadap indeks panen dan hasil. Nur et al. (2012) menambahkan bahwa karakter tinggi tanaman, jumlah anakan produktif, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet, luas daun, kerapatan stomata, klorofil a dan ketebalan daun lebih dipengaruhi oleh faktor genetik dibandingkan faktor lingkungan.

Hasil penelitian gandum telah dilaporkan oleh beberapa peneliti, antara lain Baloch et al. (2013) menunjukkan nilai heritabilitas tertinggi pada kerakter tinggi tanaman, jumlah anakan, panjang malai, jumlah spikelet per malai, jumlah biji per malai dan bobot biji per tanaman. Laghari et al. (2010) melaporkan heritabilitas tinggi terdapat pada karakter tinggi tanaman, panjang malai, jumlah biji per malai dan bobot biji per malai. Khan dan Naqvi (2011) melaporkan heritabilitas tertinggi pada kondisi irigasi kontrol terdapat pada karakter tinggi tanaman, jumlah spikelet, panjang malai dan jumlah biji.

Menurut Bahar dan Zen (1993), karakter yang memiliki nilai heritabilitas tinggi, ragam genetik tinggi, pada umumnya akan memiliki nilai KKG tinggi untuk masing-masing karakter. KKG digunakan untuk mengukur keragaman genetik suatu sifat tertentu dan untuk membandingkan keragaman genetik berbagai sifat tanaman. Tinggi nilai KKG menunjukkan peluang terhadap usahausaha perbaikan yang efektif melalui seleksi. Berdasarkan pada nilai parameter genetik tersebut dapat dilakukan seleksi terhadap karakter kuantitatif tanpa mengabaikan nilai tengah populasi yang bersangkutan.

KESIMPULAN

Galur mutan putatif gandum mempunyai keragaan yang berbeda dalam hal karakter tinggi tanaman, umur berbunga, persentase floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai dan bobot biji per tanaman. Karakterkarakter pada populasi galur mutan putatif gandum generasi M5 memiliki kisaran yang beragam dan cukup tinggi. Nilai heritabilitas tinggi terdapat pada karakter tinggi tanaman, jumlah anakan, umur berbunga, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet, jumlah floret hampa, jumlah biji per malai, bobot biji per malai dan bobot biji per tanaman. Berdasarkan bobot biji per tanaman dan persentase floret hampa diperoleh 30 galur mutan putatif potensial dengan kisaran potensi hasil 17.11-33.15 g per tanaman dan persentase floret hampa 1.38-16.38 %.

Interaksi Genotipe x Lingkungan Hasil dan Komponen Hasil 14 GenotipeTomat di Empat Lingkungan Dataran Rendah

Tomat (Solanum lycopersicum L.) merupakan salah satu komoditas hortikultura penting di Indonesia. Tomat dapat dimanfaatkan dalam bentuk segar maupun olahan, contohnya sebagai pewarna makanan, bahan kosmetika dan obat-obatan. Budidaya tanaman tomat umumnya adaptif pada dataran tinggi, namun belakangan ini areal penanaman tomat dataran tinggi terbatas karena terjadi persaingan penanaman komoditas pertanian lain dan banyaknya daerah konservasi yang terletak di dataran tinggi. Oleh karena itu, perlu dilakukan perluasan areal tanam tomat ke daerah dataran menengah dan rendah (Purwati, 2007).

Perluasan areal tanam ke dataran rendah menyebabkan adanya perbedaan kondisi lingkungan sehingga varietas yang dikembangkan tidak berproduksi optimum. Purwati (2007) menyatakan dataran tinggi mampu menghasilkan produksi tomat sebesar 26.60 ton ha-1, sedangkan potensi produksi tomat dataran rendah masih sangat rendah yaitu 0.25 kg tanaman-1 atau setara dengan 6 ton ha-1. Hasil tomat hibrida adaptif dataran rendah hingga tinggi yang ditanam di dataran medium (550 m dpl) menurut Purwati (2009) hanya menghasilkan 1.95 kg tanaman-1 dari potensi hasil 3 kg tanaman-1, dengan kata lain telah terjadi penurunan hasil sebesar 35%. Surmaini et al. (2008) mengemukakan bahwa salah satu faktor yang mempengaruhi rendahnya produksi di dataran rendah adalah suhu. Perbedaan suhu dapat mengakibatkan perbedaan respons tanaman, dimana peningkatan suhu menyebabkan peningkatan transpirasi tanaman sehingga terjadi penurunan produktivitas tanaman, peningkatan konsumsi air, waktu pematangan buah atau biji yang singkat, penurunan mutu hasil, dan pendorong berkembangnya hama penyakit tanaman. Oleh karena itu, usaha pemuliaan tomat unggul dataran rendah perlu dilakukan.

Salah satu tahapan yang harus dilakukan untuk mengembangkan tomat dataran rendah adalah menguji genotipe unggul dataran rendah di beberapa lokasi. Pengujian di beberapa lokasi perlu dilakukan untuk mengetahui respons genotipe pada lingkungan dengan tipe tanah, ketinggian, suhu, lintang, iklim dan musim yang berbeda. Dari hasil pengujian stabilitas hasil dapat ditentukan genotipe tertentu pada kondisi lingkungan yang berbeda dapat beradaptasi secara luas atau spesifik lokasi (Suryati et al., 2008). Pengembangan genotipe unggul spesifik lokasi dapat diarahkan untuk mendapatkan varietas spesifik lingkungan, sementara varietas yang unggul di semua lingkungan dapat dilepas menjadi varietas yang mampu beradaptasi luas (Nusifera dan Agung, 2008; Ganefianti et al., 2009).

Analisis ragam gabungan di beberapa lokasi akan menunjukkan informasi ada atau tidaknya interaksi yang terjadi antara genotipe dengan lingkungan. Interaksi genotipe x lingkungan (GxE) diperlukan pemulia untuk membantu proses identifikasi genotipe unggul. Analisis stabilitas dapat dilakukan apabila terdapat interaksi GxE untuk menunjukkan kestabilan suatu genotipe apabila ditanam pada lingkungan yang berubah atau berbeda (Syukur et al., 2012).

Analisis stabilitas dapat dilakukan menggunakan metode AMMI (Mattjik dan Sumertajaya, 2000). AMMI sangat efektif menjelaskan interaksi genotipe dengan lingkungan dengan keakuratan dugaan respons interaksi genotipe x lingkungan yang tinggi. Analisis AMMI melalui visualisasi biplot mampu menginterpretasikan data uji multilokasi dengan menunjukkan interaksi galur dengan lokasi sehingga terbentuk pola sebaran titiktitik genotipe dengan kedudukan relatifnya pada lokasi dimana hasil penguraian nilai singular diplotkan antara satu komponen genotipe dengan komponen lokasi secara simultan (Sujiprihati et al., 2006). Biplot AMMI kemudian meringkas pola hubungan antara galur, antara lingkungan, dan antara keduanya sehingga dihasilkan nilai AMMI1 dan rataan. Biplot antara nilai AMMI2 dan nilai AMMI1 bisa ditambahkan jika AMMI2 nyata. Dalam visualisasi biplot, genotipe dapat dikatakan stabil apabila berada dekat dengan sumbu dan genotipe yang berada jauh dari sumbu namun dekat dengan garis lokasi digolongkan genotipe yang spesifik lokasi (Mattjik dan Sumertajaya, 2000; Ganefianti et al., 2009). AMMI juga telah digunakan untuk melihat kestabilan beberapa komoditas lain seperti cabai (Ganefianti et al., 2009), jagung (Sujiprihati et al., 2006) dan bengkuang (Nusifera dan Agung, 2008). Penelitian ini bertujuan untuk menduga pengaruh genotipe, lokasi dan interaksi genotipe x lingkungan terhadap komponen hasil dan hasil buah per tanaman serta untuk melihat kestabilan hasil dari 14 genotipe tomat pada empat lokasi dataran rendah menggunakan analisis AMMI.

Interakasi genotipe x lokasi juga menunjukkan pengaruh yang sangat nyata untuk semua karakter sehingga analisis AMMI dapat dilakukan (Sujiprihati et al., 2006). Adanya interaksi GxE pada bobot buah per tanaman menunjukkan genotipe dengan potensi hasil yang tinggi pada lokasi tertentu belum tentu hasilnya akan tetap tinggi pada lokasi lainnya dengan kata lain keragaan suatu genotipe secara nyata dipengaruhi oleh kondisi lingkungan yang beragam (Ambarwati dan Yudono, 2003; Lestari et al., 2010; Kusmana, 2005; Sujiprihati et al., 2006; Mattjik dan Sumertajaya, 2000). Stabilitas suatu genotipe merupakan kemampuan genotipe tersebut untuk hidup pada berbagai lingkungan yang berbeda dan fenotipenya tidak mengalami banyak perubahan di tiap-tiap lokasi percobaan (Syukur et al. 2012).

KESIMPULAN

Karakter bobot per buah, diameter buah, jumlah buah per tanaman dan bobot buah per tanaman memiliki interaksi genotipe x lingkungan yang sangat nyata. Keragaman karena pengaruh interaksi berdasarkan model AMMI2 sebesar 88.50%. Genotipe IPBT3, IPBT33, IPBT34, IPBT60 dan Intan dikatagorikan stabil pada empat lingkungan.

Induksi Tetraploid Tunas Pucuk Jeruk Siam Simadu (Citrus nobilis Lour)Menggunakan Kolkisin secara In Vitro

Jeruk merupakan komoditas buah yang paling banyak diimpor di Indonesia. Berdasarkan data dari Direktorat Jenderal Hortikultura (2013) nilai impor jeruk Indonesia mencapai US $ 227,300,473. Jeruk impor lebih diminati konsumen karena memiliki kriteria yaitu warna yang menarik, kulitnya mudah dikupas, rasanya segar dan hampir tidak mempunyai biji (seedless). Jeruk Siam Simadu merupakan jeruk Siam lokal yang hampir mendekati kategori tipe jeruk yang sesuai dengan kriteria konsumen dan pasar dunia untuk dikonsumsi dalam keadaan segar tetapi mempunyai biji yang relatif banyak yaitu lebih dari 15 biji per buah sehingga kalah bersaing dengan jeruk impor (Husni et al., 2010).

Perbaikan kualitas jeruk lokal yang sudah memiliki rasa dan warna yang sesuai dengan kriteria konsumen dan pasar dapat dilakukan dengan merakit tanaman jeruk lokal tersebut memiliki buah jeruk seedless. Jeruk Siam (Citrus nobilis Lour) termasuk dalam kelompok jeruk dengan jumlah kromosom 2n=2x=18. Menurut Wu dan Mooney (2002), metode yang paling efektif untuk mendapatkan tanaman jeruk tanpa biji atau triploid (2n=3x=27) yaitu dengan cara menyilangkan tanaman jeruk tetraploid (2n=4x=36) dengan tanaman jeruk diploid (2n=2x=18).

Tanaman jeruk tetraploid dapat dihasilkan dengan perlakuan kolkisin. Menurut Takahira et al. (2011), kolkisin dapat digunakan untuk menggandakan jumlah kromosom. Ascough et al. (2008) mengemukakan bahwa kolkisin dapat menghambat pembentukan dan aktivitas benang-benang spindle pada saat pembelahan sel mitosis serta mencegah inti dan sel membelah sehingga jumlah kromosom sel mengganda. Menurut Dhooghe et al. (2011), penggandaan jumlah kromosom menggunakan kolkisin sangat tergantung pada konsentrasi kolkisin yang diberikan.

Gmitter dan Ling (1991) berhasil mendapatkan tanaman jeruk tetraploid Orlando Tangelo dengan menggunakan perlakuan kolkisin 0.1%. Berdasarkan penelitian Zeng et al. (2006), perlakuan kolkisin 0.1% dapat menghasilkan tanaman jeruk tetraploid Frost (Citrus sinensis Osbeck). Aleza et al. (2009) dapat memperoleh tanaman jeruk tetraploid varietas Clemenules dengan pemberian kolkisin 0.1%.

Damayanti dan Mariska (2003) menyatakan bahwa pemberian kolkisin dapat mengakibatkan penundaan pertumbuhan akibat jaringan yang rusak dan memerlukan waktu lama untuk tumbuh. Menurut Suryo (2007) pembelahan sel menjadi lambat disebabkan jumlah kromosom yang mengganda.

Identifikasi tingkat ploidi dapat dilakukan dengan analisis stomata. Teknik ini cepat, murah, tidak merusak, tidak memerlukan peralatan yang canggih, dan memiliki akurasi yang cukup tinggihingga 90% (Cohen dan Yao, 1996). Menurut Rego et al. (2011), metode penghitungan jumlah kloroplas dalam sel penjaga adalah cara yang efektif dan cepat untuk menentukan tingkat ploidi. Jumlah kloroplas dalam sel penjaga dapat mengidentifikasi tanaman diploid dan tetraploid. Gu et al. (2005) dan Yu et al. (2009) juga telah meneliti tingkat ploidi berdasarkan jumlah kloroplas.

Lozykowska (2003) menyatakan bahwa ukuran panjang stomata berhubungan dengan jumlah kloroplas pada sel penjaga. Peningkatan jumlah kloroplas pada sel penjaga mengakibatkan ukuran stomata menjadi lebih besar. Hasil penelitian Tang et al. (2011), tanaman diploid memiliki ukuran stomata yang lebih kecil dibandingkan dengan tanaman tetraploid turunannya.

KESIMPULAN

Nilai LD50 diperoleh pada konsentrasi kolkisin sebesar 0.2%. Induksi tetraploid menggunakan kolkisin dapat menurunkan pertumbuhan tunas jeruk Siam Simadu, tunas yang diberi perlakuan kolkisin menghasilkan pertambahan tinggi, jumlah daun, jumlah buku, jumlah akar, dan panjang akar yang lebih rendah dibandingkan dengan tunas kontrol (kolkisin 0%). Daun tunas pucuk yang diberikan perlakuan kolkisin lebih tebal dibandingkan dengan daun tunas pucuk kontrol. Tunas yang diberikan perlakuan kolkisin 0.1%  memiliki jumlah kloroplas dua kali lebih banyak daripada jumlah kloroplas tunas kontrol, ukuran stomata yang lebih besar dan kerapatan stomata yang lebih rendah dibandingkan dengan tunas kontrol.

Karaktaresistik tanah andisol

Karaktaresistik tanah andisol

Tanah andisol merupakan tanah yang berkembang dari bahan-bahan letusan gunung berapi dan dikenal sebagai tanah yang paling subur dibanding dengan jenis tanah yang lainnya. Menurut Yulia, (2015) tanah andisol ini biasanya dapat ditemukan pada ketinggian antara 700 sampai 2500 m dpl, di kawasan pegunungan dengan tekstur yang sangat beragam. Tanah ini bisa berbentuk tanah liat dan tanah lempung dengan tekstur yang kasar serta mengandung banyak zat organik yang terdapat pada lapisan tengan dan atas, sedangkan pada bagian bawah kandungan unsur haranya cenderung sedikit.

Tanah andisol ini terbentuk akibat erupsi dari gunung berapi. Salah satu zat padat yang mempengaruhi terbentuknya tanah andisol adalah pasir dan abu vulkanik segar. Pasir dan abu vulkanik segar ini melapisi permukaan tanah dan lapisan atas tanah yang ditutupi oleh abu vulkanik lambat laun akan melapuk. Abu vulkanik yang terdeposisi di atas permukaan tanah akan mengalami proses pelapukan kimiawi dengan bantuan asam-asam organik dan air yang terdapat di dalam tanah. Peristiwa ini akan menyebabkan terjadinya perubahan kimiawi dari abu vulkanik tersebut dan terhadap tanah yang terdapat di lapisan bawahnya.

Abu vulkanik bersifat mengganggu tanaman pada lahan yang ditutupinya. Namun begitu dalam abu vulkanik terkandung berbagai unsur hara esensial yang dibutuhkan oleh tanaman seperti Ca, Mg, K, Na, P, S, Fe, dan Mn. Abu tersebut kemudian akan melapuk dan mengeluarkan hara-hara esensial yang ada didalamnya, sehingga menjadi tersedia untuk tanaman. Dengan demikian abu vulkanik merupakan penyedia cadangan hara esensial bagi tanaman (Yulia, 2015).

Menurut Kaunang (2008) tanah andosol mempinyai ketebalan kurang lebih 50 cm, berwarna coklat keabu-abuan gelap sampai hitam. Kandungan debu tinggi, namun  profil dapat didominasi oleh pasir halus, porositas tanah tinggi dan sering adanya bulk density (BD) rendah dapat terjadi adanya horison (B) transisi yang berwarna kecoklatan, tapi translokasi liat tidak  banyak. Rendahnya bulk densiti andisol sebagian disebabkan oleh tingginya bahan organik dan rendahnya partikel densiti yaitu 1,4 – 1,8 g/cm3. Bulk densiti adalah bobot massa tanah kondisi lapangan yang dikering ovenkan per satuan volume. Nilai bulk densiti tanah berbanding lurus dengan tingkat kekasaran partikel-partikel tanah, makin kasar akan makin berat. Tanah yang bertekstur liat dan berstruktur granular mempunyai bulk densiti antara 1,0-1,3 g/cm3 sedangkan yang bertekstur kasar antara 1,3-1,8 g/cm3. Semakin tinggi bulk densiti semakin sulit ditembus air atau ditembus oleh akar tanaman dan memiliki porositas yang rendah (Hanafiah, 2005).

Adapun karakteristik dari tanah andisol yaitu (Rahmat, 2009)

a)      memiliki ketebalan solum tanah agak tebal (100-225 cm), 

b)      berwarna hitam, kelabu sampai coklat tua,

c)      teksturnya debu, lempung  berdebu sampai lempung,

d)     strukturnya remah,

e)      kapasitas tukar kation sekitar 20-30 me/100g,

f)       kandungan C dan N tinggi tetapi rasio C/N rendah, kandungan kalium (K) sedang, kandungan fosfor (P) rendah,

g)      serta tanahnya asam sampai netral (pH 5-7).

Tanah Andisol mengandung unsur hara yang cukup tinggi. Unsur hara tersebut berasal dari abu letusan gunung sehingga tanah jenis ini sangat baik untuk ditanami. Tidak  jarang daerah yang terkena musibah gunung meletus, justru tanahnya akan lebih subur daripada sebelumnya. Selain unsur hara, zat lain yang terkandung dalam tanah andisol ini adalah zat-zat organik. Zat yang terkandung didalamnya sebagian  besar adalah abu vulkanik dari letusan gunung. Sifat tanah andisol umumnya peka terhadap erosi dan memiliki produktivitas yang sedang hingga tinggi sehingga penggunaannya baik terutama untuk tanaman sayuran, kopi, hortikultura, teh, kina dan pinus (Darmawijaya, 1990).

Hanafiah, K.A, 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. PT. RajaGrafindo Persada, Jakarta.

Kaunang Dj. 2008. Andisols (Andosol). Soil Environment 6 (2): 109-113.

Rukmana, Rahmat. 2009. Budidaya Bawang  Putih. Kanisius, Yogyakarta.

Darmawijaya. 1990. Klasifikasi Tanah. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Yulia. 2015. Persebaran Tanah Andosol di Indonesia – Kelebihan dan Kekurangannya. < http://ilmugeografi.com/>. Dikases pada 1 Desember 2015.