ANALISIS PERTUMBUHAN MELASTOMA (Melastoma malabathricum auct. non L. dan M. affine D. Don.) YANG MENDAPAT CEKAMAN ph RENDAH DAN ALUMINIUM MUHAEMIN

Transkripsi

1 ANALISIS PERTUMBUHAN MELASTOMA (Melastoma malabathricum auct. non L. dan M. affine D. Don.) YANG MENDAPAT CEKAMAN ph RENDAH DAN ALUMINIUM MUHAEMIN SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

2 PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya mengatakan bahwa tesis berjudul Analisis Pertumbuhan Melastoma (Melastoma malabathricum auct. non L. dan M. affine D. Don.) yang Mendapat Cekaman ph Rendah dan Aluminium adalah hasil karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Agustus 2008 Muhaemin G

3 ABSTRACT MUHAEMIN. Analysis of Growth of Melastoma (Melastoma malabathricum auct. non L. and M. affine D. Don.) Stressed by Low ph and Aluminum. Under the direction of SUHARSONO and MUHAMMAD JUSUF. Mealstoma is frequently used as low ph indicator vegetation, that means these plant are well adaptive to low ph. The aim of this experiment is to study the growth response of Melastoma in to application of low ph and high concentration aluminum. It was applied three levels of Al concentration : 0.8 mm, 1.6 mm and 3.2 mm at ph 3, 4, 5. The experiment was carried out on nutrient solution culture. The result of experiment indicated that there were no significant effect of ph and Al treatment to the growth of Melastoma, except on ph 3 condition. The Al at ph 3 inhibed root growth, the low ph in nature are ph 4.3 (in Jasinga and Gajrug). The experiment confirme the information that Melastoma is well adapted to low ph nature condition. Key words : Melastoma, stress, low ph, high Al.

4 RINGKASAN MUHAEMIN. Analisis Pertumbuhan Melastoma (Melastoma malabathricum auct. non L. dan M. affine D. Don.) yang Mendapat Cekaman ph Rendah dan Aluminium. Dibimbing oleh SUHARSONO dan MUHAMMAD JUSUF. Melastoma (Melastoma malabathricum auct. non L. dan M. affine D. Don.) merupakan tanaman yang tumbuh di lahan asam dengan kandungan Al tinggi dan mampu mengakumulasi Al pada akar dan daun tanpa mengalami gangguan. Kemampuan adaptasi ini dimungkinkan bahwa tumbuhan ini mempunyai mekanisme detoksifikasi Al secara internal dan dapat dimanfaatkan sebagai sumber gen untuk pemuliaan ketahanan ph rendah. Kemampuan tumbuh pada ph rendah dan aluminium yang tinggi, memungkinkan Melastoma dapat dijadikan sebagai perangkat untuk rehabilitasi lahan kritis, khususnya yang mempunyai ph rendah. Kemampuan Melastoma menyerap aluminium dapat dijadikan landasan pemanfaatan tumbuhan ini sebagai alat fitoremidiasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pertumbuhan Melastoma malabathricum auct. non L. dan M. affine D. Don. yang mendapat perlakuan ph rendah dan konsentrasi aluminium yang tinggi. Karakter yang diamati meliputi panjang akar, jumlah akar, panjang batang, jumlah tunas, panjang tunas dan jumlah daun, serta kerusakan akar. Percobaan ini dilakukan menggunakan bahan tanaman dari stek pucuk yang ditumbuhkan dalam media kultur cair dengan nutrisi standar menurut Watanabe et al. (2005a). Perlakuan yang diberikan adalah cekaman ph dan aluminium. Perlakuan ph meliputi ph 6, 5, 4 dan 3, dengan ph 6 sebagai kontrol, sedangkan perlakuan Al yang dikombinasikan dengan ph 5, 4, dan 3 adalah 0 mm, 0.8 mm, 1.6 mm, dan 3.2 mm. Karena ph 6 tidak dapat dikombinasikan dengan Al maka perlakuan ph tidak dapat dibandingkan dengan perlakuan Al. Setiap satuan percobaan terdiri dari 6 tanaman yaitu 3 tanaman M. malabathricum dan 3 tanaman M. affine. Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan 4 ulangan dengan lama waktu perlakuan untuk setiap ulangan 8 minggu. Pada ph 3 sampai dengan 6 tidak berpengaruh terhadap pertumbuhan Melastoma. Hal ini menunjukkan bahwa Melastoma sangat toleran terhadap ph rendah. Karena toleransi ini, Melastoma sering digunakan sebagai indikator tanah asam dan pada tanah ini Melastoma adalah tumbuhan yang paling dominan. Pertumbuhan akar pada M. malabathricum dan M. affine diinduksi oleh perlakuan Al pada ph 4. Al yang terlarut dalam bentuk Al +3 yang dominan, Al(OH) +2 dan Al(OH) + 2 dan mekanisme absorbsi Al berlangsung melalui jalur apoplas dan simplas serta induksi Al dalam sintesis asam sitrat dan oksalat dalam sitosol sel-sel akar menyebabkan Al mudah diserap dan dengan cepat ditranspor dan diakumulasi di sel-sel epidermis dan korteks akar serta epidermis dan mesofil daun (Watanabe & Osaki 2002; Watanabe et al. 2001; Watanabe et al. 1998a). Keberadaan Al pada sel korteks ujung akar menyebabkan akumulasi lignin yang rendah sehingga daya elastisitas dan viskositas dinding sel tidak terganggu dan merangsang pemanjangan sel-sel korteks dan pertumbuhan akar (Watanabe et al. 2005a). Aktivitas penyerapan N, P dan K meningkat menunjang pertumbuhan akar Melastoma (Watanabe et al. 2005a). Pertambahan panjang akar M. malabathricum dan M. affine sudah mulai pada konsentrasi Al 0.8 mm.

5 Pertambahan panjang akar mencapai lebih dari 50% pada perlakuan Al 1.6 mm dan 3.2 mm. Gangguan pertumbuhan akar pada M. malabathricum dan M. affine mulai terjadi pada ph 3 dan konsentrasi Al 0.8 mm. Konsentrasi Al +3, Al(OH) +2 dan Al(OH) 2 + yang sangat tinggi merusak tudung akar yang merupakan sensor akar terhadap cekaman lingkungan (Al) (Marschner 1995). Akumulasi Al yang tinggi pada inti sel menyebabkan hambatan pembelahan sel-sel meristem apikal (Matsumoto 1991; Rincon & Gonzales 1992) dan ikatan Al yang kuat pada dinding sel-sel zona pemanjangan menyebabkan hambatan perpanjangan sel (Ma et al. 2004). Rusaknya bagian ujung akar menyebabkan hambatan perpanjangan akar M. malabathricum dan M. affine. M. malabathricum dan M. affine mempunyai daya adaptasi yang tinggi terhadap ph rendah dan cekaman aluminium. Hambatan pertumbuhan akar mulai terjadi pada ph 3 dan konsentrasi Al 0.8 mm, yaitu kondisi ph yang lebih rendah dari ph alam 4.3 (Jasinga dan Gajrug). Kata kunci : Melastoma, cekaman, ph rendah, Al tinggi.

6 @ Hak Cipta milik IPB, tahun 2008 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 ANALISIS PERTUMBUHAN MELASTOMA (Melastoma malabathricum auct. non L. dan M. affine D. Don.) YANG MENDAPAT CEKAMAN ph RENDAH DAN ALUMINIUM MUHAEMIN Tesis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Biologi SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2008

8 Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis : Dr. Ir. Hamim, M.Si.

9 Judul Tesis : Analisis Pertumbuhan Melastoma (Melastoma malabathricum auct. non L. dan M. affine D. Don.) yang Mendapat Cekaman ph Rendah dan Aluminium. Nama : Muhaemin NRP : G Program Studi : Biologi Disetujui Komisi Pembimbing Dr. Ir. Suharsono, DEA. Ketua Dr. Ir. Muhammad Jusuf Anggota Diketahui Ketua Program Studi Biologi Dekan Sekolah Pascasarjana Dr. Ir. Dedy Duryadi S, DEA. Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S. Tanggal Ujian : 29 Agustus 2008 Tanggal Lulus :

10 PRAKATA Syukur alhamdulillah penulis panjatkan kepada Allah SWT. atas rahmat, karunia serta ridlo-nya sehingga tesis yang berjudul Analisis Pertumbuhan Melastoma (Melastoma malabathricum auct. non L. dan M. affine D. Don.) yang Mendapat Cekaman ph Rendah dan Aluminium ini dapat diselesaikan. Ucapan terima kasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya penulis sampaikan kepada : Dr. Ir. Suharsono, DEA. dan Dr. Ir. Muhammad Jusuf selaku pembimbing, yang telah ikut mencurahkan waktu dan tenaga sejak penulis masuk IPB, penyusunan proposal, penelitian dan hingga penulisan tesis ini. Dr. Ir. Hamim, M.Si. sebagai anggota tim penguji yang telah ikut mengkoreksi dan arahan yang berarti. Jajaran pimpinan di Dep. Agama Pusat, Kantor Wilayah Lampung yang telah mendukung dan memberi ijin tugas belajar bagi penulis. Rektor dan Dekan Sekolah Pascasarjana IPB, Ketua Program Studi Biologi IPB, beserta selauruh dosen dan tenaga administratif. Kepala Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Hayati dan Bioteknologi IPB atas segala fasilitas penelitiannya. Staf Laboratorium Genetika dan Rumah Kaca PPSHB IPB atas segala fasilitas penelitiannya. Kepala MAN Kotabumi Lampung Utara Lampung, seluruh guru dan tenaga administratif. Teman-teman penulis, khususnya peserta Program Beasiswa Pascasarjana Departemen Agama dan pihak-pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Khususnya kepada istri dan anak-anak tercinta. Semoga amalnya mendapat pahala berlimpah. Harapan penulis agar tesis ini dapat memberikan manfaat bagi penulis sendiri maupun para pembaca pada umumnya. Bogor, Agustus 2008 Muhaemin