Pengamatan Pertumbuhan dan Produksi Tinggi Tajuk dan Panjang Akar Analisis Askorbat peroksidase (APX) Bobot Tajuk dan Bobot Akar

Transkripsi

1 3 kemudian dilakukan hidrasi selama 24 jam di botol kecil. Setelah 24 jam dilakukan penimbangan untuk mengetahui bobot jenuh (BJ. Untuk mengetahui bobot kering (BK maka potongan daun tersebut dikeringkan di oven pada suhu 80 o C selama 24 jam. Perhitungan nilai KAR berdasarkan rumus sebagaimana terlampir pada Lampiran 2. Pengamatan Pertumbuhan dan Produksi Parameter pertumbuhan yang diamati meliputi tinggi tajuk (cm, panjang akar (cm, bobot tajuk (g dan bobot akar (g. Parameter produksi meliputi jumlah biji dan bobot biji (g. Tinggi Tajuk dan Panjang Akar Tinggi tanaman diukur mulai dari permukaan tanah hingga titik tumbuh (pucuk untuk tanaman kedelai, sedangkan untuk tanaman jagung pengukuran tinggi tanaman hingga bagian ujung daun. Panjang akar diukur mulai dari bagian pangkal akar hingga ujung akar. Pengamatan tinggi tanaman dan panjang akar dilakukan pada saat panen atau 8 minggu setelah tanam (MST. Bobot Tajuk dan Bobot Akar Bobot basah tajuk dan akar ditimbang pada saat panen (8 MST. Bagian tajuk tanaman dipisahkan dari akarnya. Kemudian masingmasing bagian ditimbang untuk mendapatkan BB tajuk dan akar tanaman. Tajuk dan akar dibungkus dengan menggunakan kertas buram kemudian dikeringkan dengan oven pada suhu 80 o C selama 36 jam. Kemudian ditimbang untuk mengetahui BK. Jumlah dan Bobot Biji Jumlah dan bobot biji pertanaman diukur pada saat panen (8 MST. Biji yang diperoleh dikeringkan dengan dijemur selama 1 minggu. Kemudian dilakukan penimbangan. Analisis Superoksida dismutase (SOD Aktivitas SOD dianalisis berdasarkan metode yang dikembangkan oleh Giannopolitis dan Ries (1977 yang telah dimodifikasi. Sampel daun (0,2 g digerus dengan larutan yang mengandung 50 mm buffer fosfat ph 7, 1% PVP, 0,2 mm asam askorbat. Hasil gerusan disentrifugasi pada kecepatan 3000 rpm selama 30 menit sehingga diperoleh supernatan. Supernatan yang diperoleh dimasukkan ke dalam kuvet berisi larutan yang mengandung: 50 mm buffer fosfat (ph 7,8, EDTA 0,1 mm dan riboflavin 0,3 mm. Kemudian diinkubasi selama 5 menit pada suhu kamar lalu ditambahkan nitroblue tetrazolium (NBT 0,03 mm. Setelah penambahan NBT, larutan tersebut diberi cahaya lampu (55W, 20 cm di atas larutan selama 30 detik dalam 2,5 menit lalu dilakukan pengukuran dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 560 nm. Larutan tanpa ekstrak daun digunakan sebagai kontrol. Aktivitas enzim dinyatakan dalam unit mg -1 protein. Perhitungan SOD berdasarkan rumus sebagaimana terlampir pada Lampiran 3. Kandungan protein diukur dengan menggunakan bovine serum albumin sebagai standar berdasarkan metode Bradford (1976. Analisis Askorbat peroksidase (APX Aktivitas APX dianalisis berdasarkan metode Nakano dan Asada (1981. Ekstrak enzim dicampur dengan larutan yang mengandung 50 mm buffer fosfat ph 7, asam askorbat 0,5 mm, EDTA 0,1 mm dan H 2 O 2 0,1 mm. Larutan tanpa sampel dan H 2 O 2 0,1 mm digunakan sebagai blangko. Pengukuran aktivitas APX dilakukan dengan spektrofotometer setiap 10 detik selama 1 menit pada panjang gelombang 290 nm. Perhitungan APX berdasarkan rumus sebagaiman terlampir pada Lampiran 3. Analisis Asam Askorbat (ASA Kandungan ASA dianalisis berdasarkan metode yang dikembangkan Reiss (1993 yang telah dimodifikasi. Kandungan ASA diukur dengan menggunakan metode titrasi. Sampel daun (0,5 g digerus dengan asam metafosforik 5% kemudian difiltrasi dengan menggunakan kertas saring Whatman no 1. Filtrat yang diperoleh kemudian dititrasi dengan dichlorophenol-indophenol (DCIP 0,8 g/l. Larutan DCIP yang digunakan untuk titrasi distandarisasi dengan larutan ASA murni dengan cara titrasi. Sebanyak 1 ml larutan ASA murni (4 mg/l dan 9 ml asam metafosforik 5%. Titrasi dihentikan ketika terjadi perubahan warna menjadi merah muda. Kandungan ASA dihitung berdasarkan rumus sebagaimana terlampir pada Lampiran 3. HASIL Kadar Air Media (KAM menyebabkan penurunan rata-rata nilai KAM secara nyata yaitu sebesar 12-14% dibandingkan tanaman kontrolnya (17-23% (Tabel 1.

2 4 Tabel 1 Nilai rata-rata KAM (% perlakuan cekaman kekeringan selama 10 hari (kedelai budidaya dan jagung dan Tabel 1 Nilai 20 hari rata-rata (kedelai KAM liar (% perlakuan cekaman kekeringan selama KAM 10 (% hari (kedelai budidaya Varietas dan jagung kontrol dan 20 hari (kedelai kering liar Tidar 22,86 ± 4,44a 14,12 ± 2,72b Burangrang 17,48 ± 1,60a 12,58 ± 1,81b Panderman 20,86 ± 5,09a 13,03 ± 2,13b 22,13 ± 5,04a ± 3,29b 23,29 ± 1,43a 13,96 ± 3,24b Ket: - Data menunjukkan nilai rata-rata ± standar deviasi - Angka yang diikuti huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata secara T-Test. Kadar Air Relatif Pada Daun (KAR Cekaman kekeringan dapat mengakibatkan penurunan nilai KAR mulai dari 30% hingga lebih dari 50% kecuali pada jagung yaitu sebesar 12%. Penurunan nilai KAR tertinggi terjadi pada hari ke-10 untuk semua tanaman kecuali pada kedelai liar yang terjadi pada hari ke-20. Penurunan nilai KAR tertinggi terdapat pada varietas Panderman yaitu 59%, sedangkan penurunan nilai KAR Tabel 2 Kadar air relatif (% tanaman kedelai dan jagung yang diberi perlakuan cekaman kekeringan selama 10 hari (kedelai budidaya dan jagung dan 20 hari (kedelai liar Tabel 3 Kadar air relatif (% tanaman kedelai herbisida paraquat selama 5 hari terkecil terjadi pada jagung yaitu 12% namun tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 2. Perlakuan herbisida paraquat juga menurunkan nilai KAR. Secara umum penurunan nilai KAR mulai dari 20 hingga lebih dari 75%. Penurunan nilai KAR tertinggi terjadi pada jagung yaitu 76% pada hari ke-3 setelah aplikasi paraquat, sedangkan penurunan nilai KAR terkecil terjadi pada varietas Tidar yaitu 20% pada 4 jam setelah aplikasi paraquat (Tabel 3. Respon Umum Pertumbuhan Tinggi Tajuk dan Panjang Akar Secara umum, cekaman kekeringan mengakibatkan penurunan tinggi tajuk. Penurunan tinggi tajuk terbesar pada cekaman kekeringan terjadi pada varietas Tidar yaitu 41%, sedangkan penurunan tinggi tajuk terkecil terjadi pada kedelai liar yaitu 4%. Penurunan tinggi tajuk kedelai liar dan varietas Panderman tidak berbeda nyata dengan kontrol (Gambar 2. Tabel 2 Kadar air relatif (% tanaman kedelai dan jagung yang diberi perlakuan cekaman kekeringan selama 10 hari (kedelai budidaya dan jagung dan 20 hari (kedelai liar Varietas Periode Setelah Tidar 80,19 ± 1,46a 77,64 ± 4,52a 81,41 ± 0,78a 70,82 ± 4,55a 81,79 ± 7,79a Burangrang 79,05 ± 3,55a 81,86 ± 0,11a 81,07 ± 9,70a 77,43 ± 2,86a 80,72 ± 0,99a Panderman 80,90 ± 3,62a 75,30 ± 2,48a 86,89 ± 4,20a 80,77 ± 2,37a 89,15 ± 1,87a 82,93 ± 4,94a 80,86 ± 3,54a 89,83 ± 2,85a 83,40 ± 3,02a 63,71 ± 7,33a 76,15 ± 10,9a 75,91 ± 4,54a 75,71 ± 3,80a 79,06 ± 4,06a 85,95 ± 5,95a 85,34 ± 2,97a 85,61 ± 1,17a Tidar 80,19 ± 1,46a 72,63 ± 4,80a 59,24 ± 12,7b 48,97 ± 16,0b 71,93 ± 19,0a Burangrang 79,05 ± 3,55a 70,40 ± 4,39b 50,54 ± 9,70b 42,05 ± 2,95b 76,88 ± 2,32a Panderman 80,90 ± 3,62a 77,84 ± 4,63a 51,97 ± 5,49b 32,45 ± 10,0b 83,68 ± 5,49a 82,93 ± 4,94a 83,00 ± 3,05a 85,47 ± 3,27a 87,86 ± 0,16a 42,96 ± 8,65b 39,40 ± 6,75b 83,96 ± 2,62a 75,71 ± 3,80a 74,74 ± 0,31a 77,74 ± 11,1a 74,78 ± 5,54b 82,52 ± 2,96a Ket: - Data menunjukkan nilai rata-rata ± standar deviasi - Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata secara T-Test. Tabel 3 Kadar air relatif (% tanaman kedelai herbisida paraquat selama 5 hari Varietas Jam Setelah Aplikasi Tidar 80,19 ± 1,46a 80,19 ± 1,46a 64,82 ± 4,86a 80,17 ± 1,62a 77,97 ± 0,03a Burangrang 79,05 ± 3,55a 83,74 ± 2,84a 61,49 ± 9,95a 63,27 ± 10,8a 78,30 ± 6,26a Panderman 80,90 ± 3,62a 80,90 ± 3,62a ± 2,90a 71,79 ± 6,32a 75,67 ± 4,53a 82,93 ± 4,94a 85,15 ± 4,39a 77,69 ± 2,33a 80,86 ± 3,54a 82,00 ± 0,55a 75,71 ± 3,80a 74,77 ± 3,15a 74,60 ± 4,87a 77,18 ± 4,34a 80,02 ± 1,03a Tidar 80,19 ± 1,46a 63,62 ± 8,47b 63,37 ± 20,9a 73,19 ± 0,82b 70,69 ± 0,03b Burangrang 79,05 ± 3,55a 80,82 ± 2,53a 74,10 ± 4,24b 81,81 ± 0,08b 77,46 ± 0,42a Panderman 80,90 ± 3,62a 68,59 ± 7,21b 37,17 ± 11,7b 61,92 ± 7,98a 74,44 ± 8,47a 82,93 ± 4,94a 74,55 ± 7,02a 22,51 ± 0,05b 79,24 ± 5,62a 69,86 ± 6,10a 75,71 ± 3,80a 56,58 ± 23,7a 32,31 ± 8,86b 19,1 ± 16,60b 39,46 ± 30,7b Ket: - Data menunjukkan nilai rata-rata ± standar deviasi - Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata secara T-Test.

3 5 Tinggi tajuk (cm Gambar 2 Tinggi tajuk tanaman kedelai dan jagung pada perlakuan kekeringan. Gambar 2 Tinggi tajuk tanaman kedelai dan jagung pada perlakuan kekeringan. Pada perlakuan paraquat, penurunan tinggi tajuk terjadi pada semua kedelai budidaya dan kedelai liar. Namun, penurunan tinggi tajuk hanya nyata terjadi pada varietas Tidar yaitu sebesar 16%, sedangkan pada varietas Burangrang, Panderman dan kedelai liar penurunannya tidak nyata dibandingkan dengan kontrol. Hal yang berbeda terjadi pada tanaman jagung. Pada tanaman jagung tidak terjadi perbedaan tinggi tajuk akibat perlakuan paraquat (Gambar 3. Tinggi tajuk (cm Gambar 3 Tinggi tajuk tanaman kedelai dan Gambar 3 Tinggi tajuk tanaman kedelai dan Berdasarkan nilai panjang akar, perlakuan cekaman kekeringan tidak menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap nilai panjang akar, meskipun ada kecenderungan penurunan nilai panjang akar kecuali pada kedelai liar (Gambar 4. Hal sama juga terjadi pada perlakuan paraquat (Gambar 5. Panjang akar (cm Gambar 4 Panjang akar tanaman kedelai dan jagung pada perlakuan kekeringan Gambar 4 Panjang akar tanaman kedelai dan jagung pada perlakuan kekeringan Panjang akar (cm Gambar 5 Panjang akar tanaman kedelai dan Gambar 5 Panjang akar tanaman kedelai dan Bobot Kering Total Tanaman dan Nisbah Akar-Tajuk menyebabkan penurunan bobot kering total pada semua tanaman yang diuji. Pada varietas Burangrang dan kedelai liar penurunan bobot kering total hingga lebih dari 50% (Gambar 6. Penurunan bobot kering total tersebut baik disebabkan oleh penurunan bobot kering tajuk maupun akar tanaman. Bobot Kering Total (g Gambar 6 Bobot kering total tanaman kedelai kekeringan. Gambar 6 Bobot kering total tanaman kedelai kekeringan. Perlakuan paraquat mengakibatkan penurunan bobot kering total tanaman pada varietas Panderman dan kedelai liar. Penurunan bobot kering total terbesar terjadi pada varietas Panderman yaitu sebesar 37%. Pada tanaman jagung perlakuan paraquat mengakibatkan peningkatan bobot kering total tanaman, tetapi peningkatan tersebut tidak berbeda nyata dengan kontrol (Gambar 7. Bobot Kering Total (g Gambar 7 Bobot kering total tanaman kedelai Gambar 7 Bobot kering total tanaman kedelai

4 6 Berdasarkan nilai nisbah akar-tajuk, cekaman kekeringan cenderung meningkatkan nilai nisbah akar-tajuk pada semua varietas kedelai budidaya dan kedelai liar. Peningkatan nilai nisbah akar-tajuk pada varietas Tidar, Panderman, kedelai liar dan jagung tidak menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap kontrol, kecuali pada varietas Burangrang (Gambar 8. Meskipun demikian hanya Burangrang yang mengalami peningkatan nisbah akar tajuk secara nyata, sedangkan tanaman lainnya tidak mengalami peningkatan. Nisbah akar-tajuk (g Gambar 8 Nisbah akar-tajuk tanaman kedelai kekeringan. Gambar 8 Nisbah akar-tajuk tanaman kedelai kekeringan. Berbeda dengan cekaman kekeringan, peningkatan nilai nisbah akar-tajuk pada perlakuan paraquat tidak menunjukkan pengaruh yang nyata terhadap kontrol pada semua tanaman yang diuji (Tabel 9. Nisbah akar-tajuk (g Gambar 9 Nisbah akar-tajuk tanaman kedelai Gambar 9 Nisbah akar-tajuk tanaman kedelai Bobot Biji per Tanaman dan Jumlah Biji Pada pengamatan produksi hanya dibandingkan tiga varietas kedelai budidaya saja mengingat bahwa kedelai liar dan jagung memiliki tingkat kematangan umur produksi yang berbeda. menurunkan produksi biji. Penurunan nilai bobot biji terjadi pada semua tanaman yang diuji. Pada kedelai budidaya penurunan nilai bobot biji tertinggi terjadi pada varietas Panderman yaitu 25%, sedangkan penurunan nilai bobot biji terkecil terjadi pada varietas Tidar yaitu 4%. Penurunan jumlah biji tertinggi juga terjadi pada varietas Panderman hingga 21%, sedangkan penurunan jumlah biji terkecil terjadi pada varietas Tidar yaitu 1% namun tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 4. Tabel 4 Bobot biji per tanaman dan jumlah biji pada perlakuan cekaman kekeringan. Tabel 4 Bobot biji per tanaman dan jumlah Bobot biji (gram Jumlah biji Varietas biji pada perlakuan cekaman kontrol kering kontrol kering kekeringan. Tidar 7,98 ± 1,67a 7,66 ± 2,91a 132 ± 26,68a 131 ± 40,21a Burangrang 10,69 ± 2,40a 9,41 ± 3,57a 85 ± 12,46a 77 ± 22,67a Panderman 13,80 ± 3,22a 10,39 ± 3,60a 89 ± 13,55a 69 ± 20,82b Ket: - Data menunjukkan nilai rata-rata ± standar deviasi - Angka yang diikuti huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata secara T-Test. Aktivitas Enzim Superoksida dismutase (SOD mengakibatkan peningkatan aktivitas SOD meskipun tidak terlalu besar jika dibandingkan dengan perlakuan Aktivitas SOD akibat cekaman kekeringan meningkat hingga 1,5 kali kontrol yang terjadi sejak hari ke-4 setelah perlakuan pada varietas Burangrang, sedangkan peningkatan SOD pada varietas Tidar, Panderman dan jagung tidak berbeda nyata dengan kontrol. Peningkatan aktivitas SOD tertinggi terjadi pada hari ke-10 (varietas Burangrang setelah kekeringan yaitu 1,33 unit mg -1 protein (Gambar 10. Peningkatan aktivitas SOD pada perlakuan paraquat terjadi pada awal perlakuan yaitu 4 jam setelah aplikasi Aktivitas SOD tertinggi terjadi pada varietas Panderman yaitu sebesar 2,33 unit mg -1 protein (Gambar 11. Aktivitas Enzim Askorbat peroksidase (APX Cekaman kekeringan mengakibatkan peningkatan aktivitas APX. Peningkatan aktivitas APX pada cekaman kekeringan terjadi sejak hari ke-4 (varietas Tidar, Burangrang dan Panderman dan hari ke-8 (kedelai liar dan jagung setelah perlakuan. Aktivitas APX tertinggi terjadi pada varietas Panderman yaitu 3,89 mmol m -1 g -1 berat segar (Gambar 12. Pemberian air (rewatering pada akhir perlakuan dapat menurunkan aktivitas enzim hingga mendekati kontrol (Gambar 12. Pada perlakuan paraquat, peningkatan APX terjadi pada 4 jam setelah aplikasi paraquat kemudian mengalami penurunan hingga hari ke-5 setelah perlakuan (varietas

5 Gambar 2 Kandungan ASA daun kedelai herbisida Gambar 2 Kandungan ASA daun kedelai herbisida Gambar 2 Kandungan ASA daun kedelai herbisida Gambar 2 Kandungan ASA daun kedelai herbisida 7 Tidar Burangrang Panderman Gambar 10 Aktivitas SOD pada perlakuan cekaman kekeringan 10 hari (kedelai budidaya dan jagung dan 20 hari (kedelai liar. Tanda panah menunjukkan saat tanaman disiram Periode cekaman kekeringan (Hari Gambar 10 Aktivitas SOD pada perlakuan cekaman kekeringan 10 hari (kedelai budidaya dan jagung dan 20 hari (kedelai liar. Tanda panah menunjukkan saat tanaman disiram Tidar Burangrang Panderman Gambar 11 Aktivitas SOD pada perlakuan paraquat selama 5 hari. Waktu setelah aplikasi paraquat (Hari Gambar 11 Aktivitas SOD pada perlakuan paraquat selama 5 hari. Tidar, Burangrang dan kedelai liar. Pada varietas Panderman dan jagung peningkatan aktivitas APX terjadi hingga hari ke-1 setelah aplikasi kemudian menurun hingga akhir pengamatan. Aktivitas APX tertinggi terjadi pada varietas Panderman yaitu 3,87 mmol m -1 g -1 berat segar (Gambar 13. Kandungan Asam Askorbat (ASA Cekaman kekeringan meningkatkan kandungan ASA hingga melebihi 50%. Peningkatan kandungan ASA terjadi sejak hari ke-4 setelah perlakuan pada varietas Tidar (Gambar 14. Nilai kandungan ASA tertinggi terdapat pada varietas Burangrang yaitu 11,59 mg / 100 g berat segar (Gambar 14. Perlakuan paraquat juga dapat mengakibatkan peningkatan kandungan ASA. Ratarata peningkatan kandungan ASA hingga 42%. Secara umum, peningkatan kandungan ASA terjadi pada 4 jam setelah aplikasi paraquat (Gambar 15. Nilai kandungan ASA tertinggi terdapat pada varietas Burangrang yaitu 13,85 mg / 100 g berat segar.

6 8 APX (mmol m -1 g -1 berat segar Tidar Burangrang Panderman APX (mmol m -1 g -1 berat segar Gambar 12 Aktivitas APX pada perlakuan cekaman kekeringan 10 hari (kedelai budidaya dan Periode jagung cekaman kekeringan (Hari dan 20 hari (kedelai liar. Tanda Gambar 12 panah Aktivitas menunjukkan APX pada perlakuan saat cekaman kekeringan 10 hari (kedelai budidaya dan tanaman jagung disiram dan 20 hari (kedelai liar. Tanda panah menunjukkan saat tanaman disiram APX (mmol m -1 g -1 berat segar Tidar Burangrang Panderman APX (mmol m -1 g -1 berat segar Gambar 13 Aktivitas APX pada perlakuan paraquat selama 5 hari Waktu setelah aplikasi paraquat (Hari Gambar 13 Aktivitas APX pada perlakuan paraquat selama 5 hari.

7 9 ASA (mg/100 g berat segar Tidar Burangrang Panderman Gambar 14 Kandungan ASA pada perlakuan cekaman kekeringan 10 Kedelai hari (kedelai Liar budidaya dan jagung dan 20 hari (kedelai liar. Tanda panah menunjukkan saat tanaman disiram ASA (mg/100 g berat segar Periode cekaman kekeringan (Hari Gambar 14 Kandungan ASA pada perlakuan cekaman kekeringan 10 hari (kedelai budidaya dan jagung dan 20 hari (kedelai liar. Tanda panah menunjukkan saat tanaman disiram. ASA (mg/100 g berat segar Tidar Burangrang Panderman Gambar 15 Kandungan ASA pada perlakuan paraquat selama 5 hari ASA (mg/100 g berat segar Waktu setelah aplikasi paraquat (Hari Gambar 15 Kandungan ASA pada perlakuan paraquat selama 5 hari.