PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP KEBERHASILAN AKLIMATISASI EMBRIO SOMATIK KOPI ROBUSTA (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) SECARA LANGSUNG

Transkripsi

1 PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP KEBERHASILAN AKLIMATISASI EMBRIO SOMATIK KOPI ROBUSTA (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) SECARA LANGSUNG SKRIPSI Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat mencapai derajat sarjana (S-1) Oleh : TRI WAHYUNINGSIH PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO 2016

2

3

4

5 MOTTO Artinya: Hai orang-orang beriman apabila kamu dikatakan kepadamu: "Berlapang-lapanglah dalam majlis", Maka lapangkanlah niscaya Allah akan memberi kelapangan untukmu. dan apabila dikatakan: "Berdirilah kamu", Maka berdirilah, niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. dan Allah Maha mengetahui apa yang kamu kerjakan (QS. Al Mujaadilah ayat 11) Artinya: Allah menyatakan bahwasanya tidak ada Tuhan melainkan Dia (yang berhak disembah), yang menegakkan keadilan. Para Malaikat dan orang-orang yang berilmu (juga menyatakan yang demikian itu). tak ada Tuhan melainkan Dia (yang berhak disembah), yang Maha Perkasa lagi Maha Bijaksana (QS. Ali Imran:18)

6 HALAMAN PERSEMBAHAN v Bismillahirrokhmaanirrokhiim Karyaini, penulispersembahkanuntuk : 1. Allah SWT yang telah memberikan kemudahan, kekuatan serta keyakinan dalam setiap kesulitan yang kuhadapi. 2. Kedua orangtuaku (Bapak Slamet Handoko dan Ibu Suharyati) yang selalumencurahkancintadankasihsayang, dukungan, bimbingansertadoa yang tiadahenti. 3. Kakakku Eko Budi Santoso, Dwi Wahyono dan Adikkutersayang (Catur Hartono)yang selalumemberikandukungandansemangat. 4. Keluargabesarku yang selalumemberikanmotivasidandukungan yang tiadahenti pula.

7 Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) Secara Langsung vi Tri Wahyuningsih ABSTRAK Embriogenesis somatik merupakan salah satu teknik kultur jaringan untuk memperoleh bibit dalam jumlah banyak dan memiliki sifat genetik yang sama dengan tanaman induk. Namun demikian, teknik embriogenesis somatik yang dilakukan saat ini membutuhkan waktu yang lama pada lingkungan in vitro (12 bulan) sehingga diperlukan alternatif untuk mempersingkat waktu kultur dikondisi in vitro. Alternatif yang tersedia untuk mengatasi masalah tersebut adalah dengan teknik aklimatisasi embrio somatik secara langsung (direct sowing). Namun demikian, tingkat keberhasilan teknik tersebut untuk mengaklimatisasikan embrio somatik kopi robusta secara langsung masih relatif rendah. Salah satu cara yang diduga dapat digunakan untuk meningkatkan keberhasilan teknik aklimatisasi secara langsung adalah dengan memelihara embrio somatik pada lingkungan dengan intensitas cahaya yang tepat. Embrio somatik fase awal kotiledon ditanam pada substrat tanam arang sekam : cocopeat dengan perbandingan 1: 1 (v/v) yang telah dibasahi dengan medium dasar MS (Murashige-Skoog, 1962) tanpa penambahan gula dan vitamin serta ditambahkan 7 ZPT 10 M furfuryl amino purin dan 10 5 M indole butyric acid (IBA). Kultur dipelihara pada 5 lingkungan yang berbeda, yaitu di glass house (intensitas cahaya 3800 lux), di dalam ruang kultur dengan intensitas cahaya bervariasi 900, 1400, 1900 dan 2000 lux. Kultur dipelihara selama 8 minggu dengan penyiraman dilakukan setiap 3 hari sekali menggunakan medium yang sama. Hasil penelitian menunjukkan bahwa intensitas cahaya berpengaruh secara nyata terhadap keberhasilan aklimatisasi embrio somatik kopi robusta. Intensitas cahaya terbaik yang dapat digunakan untuk aklimatisasi embryo somatik kopi secara langsung adalah sebesar 900 lux. Pada lingkungan tersebut tingkat keberhasilan aklimatisasi mencapai sekitar 40 % dengan tinggi tanaman mencapai sekitar 2 mm dan jumlah daun sekitar 2 3 helai setelah 8 minggu kultur. Aklimatisasi embrio somatik tidak dapat dilakukan secara langsung di dalam glass house dengan intensitas cahaya tinggi maupun pada lingkungan dengan intensitas cahaya di atas 900 lux. Kata kunci : direct sowing, embriogenesis somatik, intensitas cahaya, kopi robusta Pengaruh vii Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016

8 UCAPAN TERIMA KASIH Assalamu alaikumwr.wb Segala puji bagi Allah yang telah memberikan rahmat, nikmat dan hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffeacanephora Pierre ex A. Froehner) Secara Langsung dengan lancar. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Sisunandar, Ph.D selaku Pembimbing I dan Drs. Arief Husin, M.Si selaku Pembimbing II sekaligus Ketua Program Studi Pendidikan Biologi yang telah sabar dalam memberikan bimbingan, nasehat, saran dan arahan kepada penulis dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini. Selain itu, penulis juga mengucapkan terimakasih kepada: 1. Drs. Pudiyono, M.Hum, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Purwokerto. 2. Seluruh Dosen program studi Pendidikan Biologi Universitas Muhammadiyah Purwokerto. 3. Alkhikmah, S.Si, selaku Laboran Laboratorium Genetika dan Botani yang dengan sabar dalam membantu penulis selama proses penelitian berlangsung. 4. Sahabat terdekat (Kurniati safitri, Isnaeni Nur H., Setyaning Suci M. R., Nur Annisa A. S., dan Ika Puspitasari) yang selalu memberikan dukungan, bantuan serta motivasi selama proses penelitian berlangsung. 5. Sahabat seperjuangan, (Yongky Abdurrahman W., Eka Aji P., dan Furqan Faizah) yang telah bekerja sama dan selalu sabar dalam menghadapi segala tantangan dalam penelitian dan penulisan skripsi ini. Selalu memberi motivasi dan bantuan dalam segala hal. 6. Seluruh keluargaku tercinta yang selalu memberikan semangat. viii

9 Semoga Allah selalu meridloi dan membalas kebaikan kalian. Amiin. Skripsi ini diharapakan dapat memberikan manfaat bagi para pembaca. Saran dan kritik sangat penulis harapakan guna perbaikan penulisan skripsi yang akan datang. Wassalamu alaikumwr. Wb Purwokerto, Februari 2016 ix

10 DAFTAR ISI Halaman UCAPAN TERIMA KASIH...viii DAFTAR ISI... x DAFTAR TABEL... xii DAFTAR GAMBAR...xiii DAFTARLAMPIRAN... xv BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian... 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Biologi Kopi Robusta Morfologi Kopi Varietas Kopi Manfaat Kopi Budidaya Kopi dan Permasalahannya Produksi Kopi Dunia dan Indonesia Permasalahan Budidaya Kopi di Indonesia Embriogenesis Somatik Kopi dan Permasalahannya Aklimatisasi Embrio Somatik Secara Langsung (Direct Sowing) Intensitas Cahaya...25 BAB III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Waktu, Tempat, dan Bahan Penelitian Perbanyakan Embrio Somatik x

11 3.3 Uji Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) Observasi dan Analisis Data...35 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta(Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) Secara Langsung Pembahasan...38 BAB V SIMPULAN DAN SARAN a. Simpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xi

12 DAFTAR TABEL Nomor Judul Tabel Halaman 2.1 Beberapa penelitian embryogenesis somatik kopi dengan tingkat keberhasilan yang bervariasi Intensitas cahaya yang digunakan untuk aklimatisasi embrio somatik kopi xii

13 DAFTAR GAMBAR Nomor Judul Gambar Halaman (A) Akar tunggang tanaman kopi; (B) batang kopi; (C) daun kopi; (D) bunga kopi; (E) buah kopi (Ocktara, 2011); (F) biji kopi (Prastowoet al., 2010)... (A) kopi arabika; (B) kopi robusta (Prastowoet al., 2010); (C) biji kopi arabika dan biji kopi robusta (Ciptaningsih, 2012)... (A) bubuk kopi diseduh untuk minuman; (B) batang kopi sebagai kayu bakar; (C) kulit biji kopi sebagai pakan ternak (Halupidan Martini, 2013)... Produktivitasperkebunankopi Indonesia dibandingkandenganempatnegaradenganproduktivitaskopi tertinggi di dunia (FAO, 2015)... (A) stek pada tanaman kopi; (B) okulasi mata tunas; (C) sambung pucuk (Prastowoet al., 2010)... Tahapan embryogenesis somatik; induksi kalus embriogenik (A-B), induksi embrio globular (C), embrio tahap hati (D), embrio tahap torpedo (E), prakotiledon (F), embrio tahap kotiledon (G), pertumbuhan membentuk tunas dan akar (H; Afreentet al., 2002; Gaticaet al., 2008)... Embrio somatik kopi robusta yang telah memiliki hipokotil yang digunakan sebagai bahan dalam penelitian ini... Induksi embryo somatik yang dilakukan dengan cara mensubkulturkan kalus pada medium cair dan dipelihara dengan cara diletakan pada shaker untuk meningkatkan aerasi medium... Tahapan aklimatisasi embrio somatik kopi robusta, embrio yang digunakan untuk aklimatisasi (A), embrio xiii

14 somatik kopi dicuci pada air mengalir (B), embrio somatik kopi direndam pada larutan 2 % fungisida (C), embrio somatik ditanam ke dalam substrat tanam steril yang berisi medium dasar MS cair tanpa penambahan vitamin dan gula (D), toples berisi medium aklimatisasi ditutup (E), pemeliharaan dengan intensitas cahaya yang telah disesuaikan (F) Pengaruh intensitas cahaya terhadap keberhasilan aklimatisasi (A), pertambahan tinggi tanaman (B) dan jumlah daun (C). Diagram batang menunjukan rata-rata ± standar error darisetiap perlakuan dengan ulangan sebanyak 3 kali. Huruf yang berbeda pada setiap kelompok diagram batang menunjukan adanya perbedaan yang nyata antar perlakuan setelah dianalisis dengan menggunakan bedanyata terkecil (LSD) padatingkat kepercayaan 95 %... Substrat tanam aklimatisasi embrio somatik yang ditumbuhi algae setelah 2 minggu aklimatisasi embrio somatik (A), Embrio yang berhasil di aklimasisasi dengan panjang 4-5 mm (B) xiv

15 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Judul Lampiran Halaman 1 Medium Murashige-Skoog (MS;1962) yang terdiri atas makronutrien dan mikronutrien yang dikombinasikan dengan Na 2 EDTA dan FeSO 4 7H 2 O untuk 500 ml... 48