STUDI MORFO-ANATOMI DAN PERTUMBUHAN KEDELAI (Glycine max (L) Merr.) PADA KONDISI CEKAMAN INTENSITAS CAHAYA RENDAH. Oleh

Transkripsi

1 STUDI MORFO-ANATOMI DAN PERTUMBUHAN KEDELAI (Glycine max (L) Merr.) PADA KONDISI CEKAMAN INTENSITAS CAHAYA RENDAH Oleh Baiq Wida Anggraeni A DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

2 RINGKASAN BAIQ WIDA ANGGRAENI. Studi Agronomi, Morfo-Anatomi dan Fisiologi Kedelai (Glycine max (L) Merr.) pada Kondisi Cekaman Intensitas Cahaya Rendah. Dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, MAgr dan Ibu Dr. Ir. Nurul Khumaida, MSi. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh Intensitas Cahaya Rendah (naungan 50 %) dan genotipe terhadap karakter agronomi, morfo-anatomi dan pertumbuhan tanaman kedelai. Penelitian dilaksanakan mulai bulan Juni sampai Oktober 2007 di kebun percobaan Cikabayan. Analisis klorofil dilakukan di laboratorium Research Group on Crop Improvement (RGCI), Departemen Agronomi dan Hortikultura FAPERTA IPB. Pembuatan preparat paraffin tebal daun dan kerapatan stomata dilakukan di laboratorium Ekofisiologi, Departemen Agronomi dan Hortikultura, FAPERTA IPB. Menurut Salisbury dan Ross (1992) cahaya matahari mempunyai peranan besar dalam proses fisiologi tanaman seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, menutup dan membukanya stomata, dan perkecambahan tanaman, metabolisme tanaman hijau, sehingga ketersediaan cahaya matahari menentukan tingkat produksi tanaman. Tanaman hijau memanfaatkan cahaya matahari melalui proses fotosintesis. Chozin et al., (1998) melaporkan bahwa intensitas cahaya di bawah tegakan karet umur dua dan tiga tahun setara dengan intensitas cahaya di bawah paranet 25% dan 50%, sedangkan pada tegakan karet berumur 4 tahun sudah melebihi intensitas cahaya dalam paranet 75%. Penelitian ini menggunakan rancangan petak terbagi (Split Plot Design) menggunakan tiga ulangan dengan anak petak tersarang pada petak utama digambarkan sesuai denah. Terdapat dua faktor, faktor pertama adalah tingkat intensitas cahaya dan faktor kedua adalah empat genotipe kedelai yaitu Ceneng, CG 30-10, CG dan Godek. Untuk mengetahui pengaruh nyata akibat intensitas cahaya rendah, genotipe kedelai dan interaksi antara keduanya, data dianalisa dengan uji F. Uji lanjut dilakukan bila pengaruh perlakuan tunggal atau interaksinya berpengaruh nyata terhadap peubah yang diukur dengan uji DMRT dengan taraf 5 %. Peubah yang diamati pada penelitian ini meliputi; karakter pertumbuhan tanaman (tinggi tanaman, jumlah daun trifoliate, jumlah buku), karakter morfo-

3 anatomi (tebal daun, kerapatan stomata, kerapatan trikoma, luas daun spesifik, kandungan klorofil a, kandungan klorofil b, rasio klorofil a/b), karakter panen (jumlah polong isi, jumlah polong hampa, jumlah polong total, bobot 100 butir, bobot kering tajuk, bobot kering akar, indeks panen. Berdasarkan data dari stasiun klimatologi, curah hujan rata-rata mm/bulan, intensitas cahaya rata-rata selama penelitian sebesar kal/cm 2 /hari, suhu minimum rata-rata selama penelitian adalah o C dan suhu maksimum rata-rata selama penelitian sekitar o C, sedangkan kelembaban udara (RH) rata-rata selama penelitian berlangsung yaitu 80.2%. Hal ini memungkinkan mudahnya tanaman terserang hama dan penyakit. Kedelai genotipe Godek tidak memenuhi jumlah populasi sehingga dilakukan penanaman ulang pada tanggal 7 Juli Hal ini disebabkan kedelai genotipe Godek merupakan kedelai yang paling mudah terserang penyakit dan hama benih. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi cekaman intensitas cahaya rendah mempengaruhi pertumbuhan dan karakter morfo-anatomi tanaman kedelai. Intensitas cahaya 50 % meningkatkan tinggi tanaman, luas daun spesifik, klorofil a dan klorofil b pada 6 dan 9 MST, bobot 100 butir. Akan tetapi, menurunkan jumlah daun, jumlah buku, tebal daun, rasio klorofil, kerapatan stomata, kerapatan trikoma, jumlah polong isi, jumlah polong hampa, jumlah polong total, bobot kering tajuk, bobot kering akar, serta indeks panen. Genotipe Godek merupakan genotipe yang sangat peka terhadap kondisi cekaman intensitas cahaya rendah di masa pertumbuhan melalui penurunan jumlah daun dan buku yang lebih tinggi dibandingkan genotipe lain, peningkatan luas daun spesifik yang lebih tinggi dibandingkan genotipe lain, penurunan tebal daun paling rendah, tingkat penurunan kandungan klorofil a dan b lebih tinggi dari genotipe lain, tingkat penurunan kerapatan stomata dan trikoma yang lebih tinggi dibandingkan genotipe lain. Dalam karakter panen, genotipe ceneng merupakan genotipe yang paling toleran terhadap intensitas cahaya rendah dibandingkan genotipe CG dan CG Hal ini terlihat dari penurunan jumlah polong isi, bobot kering tajuk dan indeks panen yang lebih rendah, tingkat peningkatan bobot 100 butir yang lebih tinggi.

4 STUDI MORFO-ANATOMI DAN PERTUMBUHAN KEDELAI (Glycine max (L) Merr.) PADA KONDISI CEKAMAN INTENSITAS CAHAYA RENDAH Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh Baiq Wida Anggraeni A DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2010

5 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Cirebon, pada tanggal 5 September Penulis merupakan anak pertama dari delapan bersaudara dari pasangan Lalu Muhammad Asian dan Ani Suparni. Penulis memulai pendidikan pada tahun 1991 di SD Negeri 19 Pagi Kebayoran Lama, Jakarta. Pada tahun 1997 penulis melanjutkan pendidikan ke SLTP Negeri 19 Jakarta dan lulus pada tahun Penulis melanjutkan pendidikan ke SMU Negeri 74 Jakarta dan lulus pada tahun Penulis diterima pada Program Studi Agronomi, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada tahun 2003 melalui Undangan Seleksi Masuk Institut Pertanian Bogor (USMI).

6 KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Studi Morfo- Anatomi dan Pertumbuhan Kedelai (Glycine max (L) Merr.) pada Kondisi Cekaman Intensitas Cahaya Rendah. Penelitian ini merupakan pengembangan kedelai yang adaptif untuk pola tumpangsari di bawah tegakan tanaman perkebunan yang telah dimulai oleh tim IPB (Sopandie et al.,2005) melalui penelitian fisiologi dan pemuliaan tanaman yang didanai oleh hibah bersaing tahun dan Hibah Pascasarjana tahun Penghargaan dan terima kasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr dan Dr. Ir. Nurul Khumaida, M.Si selaku dosen pembimbing pembimbing skripsi serta dosen penguji atas saran, kritik dan bimbingannya baik selama penyusunan skripsi ini. Ucapan terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada Ir. Is Hidayat Utomo, MAgr selaku pembimbing akademik atas bimbingannya selama penulis menjalani studi, serta semua pihak yang telah membantu selama penelitian yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya penulis sampaikan kepada Bapak, Mama dan adik-adikku tersayang serta seluruh keluarga yang telah memberikan doa, bantuan dan semangatnya. Sahabatku Isti, Izza, Elizabeth, Rina, Charolina dan penolongku disaat menjelang sidang Fitri, Peni, Didik, Ucup, Toni serta semua teman-temanku yang tidak bisa disebutkan satu per satu untuk doa, kasih sayang, kesabaran, perhatian serta bantuannya. Penulis menyadari bahwa hasil skripsi ini masih jauh dari sempurna. Akan tetapi penulis berharap agar skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pihakpihak yang membutuhkan. Bogor, Januari 2010 Penulis

7 DAFTAR ISI Halaman DAFTAR ISI... i DAFTAR TABEL... iii DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR LAMPIRAN... vi PENDAHULUAN... 1 Latar belakang... 1 Tujuan... 3 Hipotesis... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Morfologi Tanaman Kedelai... 4 Lingkungan Tumbuh... 5 Intensitas Cahaya Rendah... 6 Mekanisme Adaptasi Tanaman terhadap Intensitas Cahaya Rendah... 8 Karakter Morfo-Anatomi dan Kandungan Klorofil... 9 BAHAN DAN METODE Waktu dan tempat Bahan dan alat Metode Penelitian Pelaksanaan Penelitian Pengamatan HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Pertumbuhan Tanaman Tinggi Tanaman Jumlah Daun Trifoliat Jumlah Buku Luas Daun Spesifik Karakter Morfo-Anatomi Tebal Daun Kerapatan Stomata Kerapatan Trikoma Karakter Fisiologi Klorofil A Klorofil B Rasio Klorofil... 39

8 Halaman Karakter Panen Jumlah Polong Isi Jumlah Polong Hampa Jumlah Polong Total Bobot 100 Butir Bobot Kering Tajuk Bobot Kering Akar Indeks Panen KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN... 55

9 DAFTAR TABEL Nomor Teks Halaman 1. Data Iklim Lokasi Cikabayan, Kecamatan Darmaga, Kabupaten Bogor selama Penelitian Berlangsung Rekapitulasi Sidik Ragam Pengaruh Intensitas Cahaya, Genotipe dan Interaksinya terhadap Karakter Agronomi dan Fisiologi Tanaman Kedelai Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Tinggi Tanaman Kedelai pada Umur 5 MST Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Jumlah Daun Trifoliat Kedelai pada Umur 9 MST Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Jumlah Buku Kedelai pada Umur 9 MST Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Luas Daun Spesifik Kedelai pada Umur 9 MST Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Tebal Daun Trifoliat Kedelai pada Umur 9 MST Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Kerapatan Stomata Empat Genotipe Kedelai pada Umur 9 MST Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Jumlah Daun Trifoliat Kedelai pada Umur 9 MST Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Kandungan Klorofil a Kedelai pada Umur 6 MST Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Kandungan Klorofil b Empat Genotipe pada Umur 6 dan 9 MST Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Rasio Klorofil a/b Empat Genotipe pada Umur 6 dan 9 MST Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Jumlah Polong Isi Tiga Genotipe Kedelai Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Jumlah Polong Hampa Tiga Genotipe Kedelai... 42

10 Nomor Teks Halaman 15. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Jumlah Polong Total Tiga Genotipe Kedelai Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Bobot 100 Butir Tiga Genotipe Kedelai Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Bobot Kering Tajuk Tiga Genotipe Kedelai Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Bobot Kering Akar Tiga Genotipe Kedelai Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Indeks Panen Tiga Genotipe Kedelai Lampiran 1. Analisis Ragam Peubah Tinggi Tanaman pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai Analisis Ragam Peubah Jumlah Daun Trifoliet pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai Analisis Ragam Peubah Jumlah Buku pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai Analisis Ragam Peubah Luas Daun Spesifik pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai Analisis Ragam Peubah Tebal Daun pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai pada 9 MST Analisis Ragam Peubah Kerapatan Stomata pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai Analisis Ragam Peubah Kerapatan Trikoma pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai Analisis Ragam Peubah Kandungan Klorofil a pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai Analisis Ragam Peubah Kandungan Klorofil b pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai... 65