PENGARUH PERIODE NAUNGAN DAN PEMUPUKAN MgSO 4.H 2 O TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN DAN PRODUKSI ANTOSIANIN DAUN DEWA (Gynura pseudochina (L) DC)

Transkripsi

1 PENGARUH PERIODE NAUNGAN DAN PEMUPUKAN MgSO 4.H 2 O TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN DAN PRODUKSI ANTOSIANIN DAUN DEWA (Gynura pseudochina (L) DC) ELNI FITRANI SEKOLAH PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Pengaruh Periode Naungan dan Pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap Pertumbuhan Tanaman dan Produksi Antosianin Daun Dewa (Gynura pseudochina (L) DC) adalah karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian Tesis ini. Bogor, Maret 2010 Elni Fitrani NIM A

3 ABSTRACT Elni Fitrani. The effect of Shade Period and MgSO 4.H 2 O on Plant Growth and Anthocyanin Production of Gynura pseudochina (L) DC. Under direction of MUNIF GHULAMAHDI and MAYA MELATI Gynura pseudochina (L) DC is one of important medicinal plants because it contains anthocyanin which has been identified as a bioactive compound to treat tumor or cancer. Anthocyanin production is expected to be enhanced through the addition of light settings and Mg nutrients. Therefore, the purpose of this research was study the effect of shade period and MgSO 4.H 2 O on anthocyanin production of Gynura pseudochina (L) DC. The experiment was carried out from July to October 2007 at IPB Experimental station at Biofarmaka unit Cikabayan Bogor. The experiment used Split Plot Design with shade treatment as the main plot and MgSO 4.H 2 O fertilizer dose as subplot. The main plot consists of five periods of 50% shade: 0, 1, 2, 3, 4 month, and subplot consists of five rates of MgSO 4.H 2 O: 0, 1, 2, 3, 4 g MgSO 4.H 2 O /kg soil. Interaction of shade period and MgSO 4.H 2 O significantly increased plant growth and production. The maximum plant growth and fresh weight of leaves was achieved by providing 3 months shading and 2.80 g MgSO 4.H 2 O / kg soil. Shade period and MgSO 4.H 2 O did not significantly increase chlorophyll a, b, and anthocyanin content, however, it significantly increased anthocyanin production. The maximum anthocyanin production was achieved by providing 3 months shading and 2.80 g MgSO 4.H 2 O / kg soil. Key word : flavonoid, light intensity, kieserit, secondary metabolites

4 RINGKASAN Elni Fitrani. Pengaruh Periode Naungan dan Pemupukan MgSO 4.H 2 O tehadap Pertumbuhan Tanaman dan Produksi Antosianin Daun Dewa (Gynura pseudochina (L) DC). Dibimbing oleh MUNIF GHULAMAHDI and MAYA MELATI. Daun dewa merupakan tanaman obat yang banyak manfaatnya karena mengandung senyawa bioaktif antara lain golongan flavonoid. Antosianin termasuk golongan flavonoid yang dapat berfungsi untuk mengobati beberapa jenis penyakit khususnya tumor atau kanker pada manusia. Tanaman daun dewa mengandung berbagai senyawa kimia, antara lain saponin, flavonoid, minyak atsiri, dan antikoagulan. Oleh karena itu daun dewa mempunyai banyak kegunaan dan salah satunya adalah untuk mengatasi stroke. Cahaya merupakan faktor penting bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman, karena selain berperan dominan pada proses fotosintesis, juga sebagai pengendali, pemicu dan modulator respon morfogenesis khususnya pada tahap awal pertumbuhan tanaman. Spektrum cahaya yang dibutuhkan tanaman berkisar antara panjang gelombang nm, yang biasa disebut photosynthetically active radiation (PAR). Disamping pengaturan intensitas cahaya (naungan) untuk mendukung pertumbuhan di lapang, pemberian unsur hara melalui pemupukan sangat penting untuk mekanisme produksi bioaktif (flavonoid/ antosianin) pada tanaman daun dewa. Magnesium dan sulfur yang merupakan unsur hara yang akan dicobakan pada penelitian ini memiliki peran spesifik pada mekanisme produksi senyawa flavonoid. Sulfur dalam bentuk SO 4 2- merupakan elemen esensial dalam sintesis protein dan produksi senyawasenyawa metabolit sekunder dalam tanaman seperti flavonoid dan terpenoid, sedangkan magnesium dapat membentuk senyawa cianidin Mg-compleks yang merupakan salah satu aglikon antosianin. Penambahan kandungan Mg dalam tanah dapat dilakukan dengan pemberian pupuk Mg yaitu kieserit (magnesium sulfate/ MgSO 4.H 2 O) dengan kandungan 29% Mg dan 23% S. Penentuan dosis magnesium dan sulfur yang tepat untuk meningkatkan kandungan flavonoid daun dewa sangat penting untuk diketahui. Penelitian ini bertujuan mengetahui pengaruh naungan terhadap pertumbuhan tanaman dan produksi antosianin daun dewa (Gynura pseudochina (L) DC), Mengetahui pengaruh dosis pupuk MgSO 4.H 2 O terhadap pertumbuhan tanaman dan produksi antosianin tanaman daun dewa (Gynura pseudochina (L) DC), mengetahui pengaruh interaksi antara naungan dan dosis pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap pertumbuhan dan produksi kandungan senyawa bioaktif tanaman daun dewa (Gynura pseudochina (L) DC). Adapun hipotesa penelitian yaitu : ada periode naungan terbaik yang menghasilkan pertumbuhan dan produksi senyawa bioaktif tanaman daun dewa (Gynura pseudochina (L) DC). Ada dosis pupuk MgSO 4.H 2 O terbaik yang menghasilkan pertumbuhan dan produksi senyawa bioaktif tanaman daun dewa (Gynura pseudochina (L) DC). Ada interaksi terbaik naungan dan dosis pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap pertumbuhan dan produksi senyawa bioaktif tanaman daun dewa (Gynura pseudochina (L) DC). Produksi antosianin diharapkan dapat ditingkatkan melalui pengaturan cahaya dan penambahan hara Mg. Oleh karena itu tujuan penelitian ini adalah mempelajari pengaruh periode naungan dan dosis pemupukan MgSO 4.H 2 O tehadap produksi antosianin daun dewa. Penelitian periode naungan dan pemupukan MgSO 4.H 2 O dilaksanakan pada bulan Juli sampai Oktober 2007 di Kebun Instalasi Biofarmaka Cikabayan IPB, Bogor. Kebun Percobaan terletak pada ketinggian 250 m di atas permukaan laut (dpl) dengan jenis tanah Latosol. Analisis bahan bioaktif dilaksanakan di Laboratorium RGCI Institut Pertanian Bogor.

5 Percobaan menggunakan rancangan petak terpisah (Split Plot Design), dengan perlakuan naungan sebagai petak utama dan dosis pemupukan sebagai anak petak. Petak utama terdiri atas lima periode naungan intensitas 50% : 0, 1, 2, 3 dan 4 bulan. Anak petak terdiri atas lima taraf dosis : 0, 1, 2, 3, 4 g MgSO 4.H 2 O / 6.5 kg tanah. Interaksi periode naungan dan pemupukan MgSO 4.H 2 O nyata meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman. Pertumbuhan tanaman dan bobot basah daun tertinggi tercapai dengan perlakuan naungan 50% selama 3 bulan dan pemberian 2.80 g MgSO 4.H 2 O / tanaman. Periode naungan dan pemupukan MgSO 4.H 2 O tidak nyata meningkatkan klorofil a, b, dan kandungan antosianin, namun nyata meningkatkan produki antosianin. Produksi antosianin tertinggi tercapai dengan perlakuan naungan 50% selama 3 bulan dan dosis pupuk 2.80 g MgSO 4.H 2 O / 6.5 kg tanah. Kata kunci : flovonoid, intensitas cahaya, kieserit, metabolit sekunder.

6 Hak cipta milik IPB, tahun 2010 Hak cipta dilindungi Undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB

7 PENGARUH PERIODE NAUNGAN DAN PEMUPUKAN MgSO 4.H 2 O TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN DAN PRODUKSI ANTOSIANIN DAUN DEWA (Gynura pseudochina (L) DC) ELNI FITRANI Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Departemen Agronomi dan Hortikultura SEKOLAH PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010

8 Judul Tesis Nama NIM : Pengaruh Naungan dan Pemupukan MgSO 4.H 2 O Terhadap Produksi Antosianin Daun Dewa (Gynura pseudochina (L.) DC) : Elni Fitrani : A Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS Ketua Dr. Ir. Maya Melati, MS. MSc Anggota Diketahui Ketua Program Studi Agronomi Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S. Tanggal Ujian : 12 Februari 2010 Tanggal lulus :

9 PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas segala rahmat-nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis yang berjudul Pengaruh Periode Naungan dan Pemupukan MgSO 4. H 2 O terhadap Pertumbuhan Tanaman dan Produksi Antosianin Daun Dewa (Gynura pseudochina (L.) DC). Penelitian dan penulisan tesis ini dibawah bimbingan Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS selaku ketua komisi dan ibu Dr. Ir. Maya Melati, MS. MSc selaku anggota komisi pembimbing. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya atas waktu dan kesempatan yang telah diluangkan untuk membimbing penulis. Penelitian dan penyelesainyan tesis ini didanai oleh Hibah Bersaing XIV tahun 2006, karena itu penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. Latifah K. Darusman, M.S. selaku Kepala Pusat Studi Biofarmaka IPB, Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS., Dr. Ir. Sandra A. Aziz, MS sebagai Ketua dan Anggota Tim Peneliti Hibah Bersaing XIV. Kepada Dr. Ir. Sandra Arifin Aziz, MS selaku penguji luar komisi, penulis mengucapkan terima kasih atas waktu yang telah diberikan untuk membaca dan menelaah kembali tesis ini. masukkan, cara pandang, dan pertanyaan-pertanyaan yang diajukan pada saat ujian akhir sangat penulis hargai. Kepada Prof. Dr. Ir. Satryas Ilyas, MS selaku penguji luar komisi wakil dari IPB, penulis mengucapkan terima kasih atas waktu dan masukan yang diberikan selama ujian akhir tesis ini. Penghargaan dan ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada: 1. Dirjen DIKTI yang telah memberikan Beasiswa BPPS 2. Rektor Universitas Gajah Putih Takengon yang telah memberikan izin tugas belajar. 3. Dekan Fakultas Pertanian Universitas Gajah Putih Takengon yang telah mengizinkan penulis untuk melanjutkan studi dan memberikan sebagian dana penelitian. 4. Kepala dan Staf Instalasi Biofarmaka Cikabayan Pusat Studi Biofarmaka IPB atas kerjasama, kebersamaan dan bantuannya.

10 5. Kepala beserta staf Laboratorium Ekofisilogi Tanaman dan Laboratorium RGCI atas kerjasama, kebersamaan dan bantuannya. 6. Mustika Tripatmasari, SP, MSi., Iwan Hasri, SPi., Maulidaini, SSi., Fahmi Wendra Setiostono, SP, MSi., Zulhermana, SP, MSi., Yossita Fiana, SP., Taufik, SP., Yohanis Amos Mustamu, SP., Haryo Tri Adjie, SPi, MSi., Wawan, SP., Karmanah, SP, MSi serta rekan-rekan Pascasarjana Agronomi angkatan 2006, atas dorongan, bantuan dan kebersamaannya. 7. Papa (Alrm) dr. Suhaterir dan Mama Juniarti yang telah banyak mengorbankan segalanya bagi penulis baik material maupun spiritual yang tiada henti hentinya. 8. Kepada Mertua dr. Soetrima dan bunda Nadhirah, BA, kakak dr. Eka Novrida Istiana, abang Ilham Dwi Istianto, ST atas dukungannya. 9. Kakak dan adik sekeluarga: Leny Sujanti, SKM., Ami Aristoni, SPPi, MSi., Lysni Suciani, S.Si., Yuliani Fitri, SE., Alwinta Aristoni, SPdi., Maulizan Ara Arisandi atas iringan do a dan motivasinya. 10. Suami Tercinta Kiswah Tri Istiano, SP terima kasih atas dorongan, kesabaran, pengertian, pengorbanan, kasih sayang dan perhatiannya selama ini. 11. Anakku Tersayang Fitrah Muhammad Nazril yang memberi semangat dan belahan jiwa Umi. 12. Rekan-rekan di Universitas Gajah Putih Takengon, Ikatan Mahasiswa Aceh Pascasarjana IPB serta semua pihak yang telah memberikan dukungan dan bantuannya. Penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin. Bogor, Maret 2010 Penulis

11 RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Aceh Tengah pada tanggal 6 Agustus 1979, merupakan putri ke tiga dari tujuh bersaudara dari ayah Suhaterir dan Juniarti. Penulis menikah dengan Kiswah Tri Istiano, SP dan telah dikaruniai 1 orang anak. Tahun 1997 penulis lulus dari SMU Negeri 1 Takengon dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk USU melalui Undangan PMP. Penulis memilih Program Studi Ilmu Tanah, Jurusan Kesuburan Tanah, Fakultas Pertanian dan menyelesaikan studi pada bulan Juli Selanjutnya tahun 2006 mengikuti pendidikan Pascasarjana Strata Dua di Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, Program Studi Agronomi, Fakultas Pertanian. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari DIKTI. Penulis bekerja sebagai staf pengajar di Jurusan Agronomi, Fakultas Pertanian Universitas Gajah Putih Takengon, Aceh Tengah, Sejak Oktober 2003.

12 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan... 2 Hipotesis... 3 TINJAUAN PUSTAKA... 4 Botani, Penyebaran dan Manfaat Daun Dewa... 4 Senyawa Bioaktif Golongan Flavonoid... 6 Pengaruh Naungan dan Pencahayaan terhadap Pertumbuhan Tanaman. 8 Pemupukan BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Bahan dan Alat Metode Penelitian Pelaksanaan Penelitian HASIL DAN PEMBAHASAN Keadaan Umum Penelitian Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam Komponen Pertumbuhan Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam Komponen Produksi Pengaruh Periode Naungan dan Pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap Pertumbuhan Daun Dewa Pada Umur 1-16 MST Pengaruh Periode Naungan dan Pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap Pertumbuhan Daun Dewa Pada Umur 16 MST Pengaruh Perlakuan terhadap Produksi Bobot Basah Daun Dewa Kandungan Klorofil Kandungan Antosianin Produksi Antosianin SIMPULAN Simpulan DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN Halaman i ii iii

13 DAFTAR TABEL Halaman 1. Kandungan flavonoid (mg/g) pada kulit apel janagold yang dipengaruhi posisi buah pada pohon Rekapitulai hsasil sidik ragam pengaruh periode naungan dan pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap pertumbuhan tanaman dan produksi antosianin daun dewa (Gynura pseudochina (L) DC) Rekapitulasi hasil sidik ragam pengaruh periode naungan dan pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap pertumbuhan tanaman dan produksi antosianin daun dewa (Gynura pseudochina (L) DC) Pengaruh periode naungan terhadap tinggi tanaman daun dewa Pengaruh dosis pupuk MgSO 4.H 2 O terhadap tinggi tanaman daun dewa Pengaruh periode naungan terhadap jumlah daun dewa Pengaruh dosis pupuk MgSO 4.H 2 O terhadap jumlah daun dewa Pengaruh periode naungan terhadap panjang daun dewa Pengaruh dosis pupuk MgSO 4.H 2 O terhadap panjang daun dewa Pengaruh periode naungan terhadap lebar daun dewa Pengaruh dosis pupuk MgSO 4.H 2 O terhadap lebar daun dewa Pengaruh periode naungan terhadap jumlah anakan daun dewa Pengaruh dosis pupuk MgSO 4.H 2 O terhadap jumlah anakan daun dewa Pengaruh periode naungan terhadap jumlah cabang daun dewa Pengaruh dosis pupuk MgSO 4.H 2 O terhadap jumlah cabang daun dewa Interaksi pengaruh periode naungan dan pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap pertumbuhan daun dewa 16 MST Pengaruh periode naungan dan pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap kandungan klorofil a, b dan rasio a/b daun dewa umur 16 MST Pengaruh periode naungan dan pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap kandungan antosianin daun dewa umur 16 MST Matriks korelasi antara komponen pertumbuhan dan produksi antosianin daun dewa pada berbagai perlakuan... 40

14 DAFTAR GAMBAR 1. Gynura pseoduchina (L) DC Rumus bangun antosianin Interaksi pengaruh periode naungan dan pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap produksi bobot basah daun dewa 16 MST Hasil biomassa tanaman daun dewa pada berbagai perlakuan Halaman 5. Interaksi pengaruh periode naungan dan pemupukan MgSO 4.H 2 O terhadap produksi antosianin daun dewa 16 MST... 37

15 DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Biosintesis antosianin Metode analisis a dan b metode (Arnon 1949) Metode analisis antosianin metode (Francis 1982) Hasil analisis kesuburan tanah Cikabayan Denah percobaan... 52