HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 16 HASIL DAN PEMBAHASAN Kondisi Umum Lokasi penelitian terletak di Kebun Percobaan Leuwikopo. Lahan yang digunakan merupakan lahan yang biasa untuk penanaman cabai, sehingga sebelum dilakukan penanaman, lahan diberakan. Penanaman di lapangan dilakukan pada akhir bulan Desember 2009, saat terjadi hujan (Gambar 8). Pertumbuhan tanaman cabai di lapangan cukup baik sampai tanaman cabai berumur 3 minggu setelah tanam (MST). Pada umur ini belum ada serangan hama dan penyakit. Sebagian besar tanaman cabai mengalami pertumbuhan yang cepat, hal ini ditandai dengan umur berbunga tanaman cabai pada umur 18 hari setelah tanam (HST) atau kurang lebih 2 MST (Gambar 9). Menurut Hilmayanti (2006) umur berbunga tanaman cabai adalah 45 HST.. Gambar 8. Penanaman Cabai di Lapangan Gambar 9. Tanaman Cabai 2 MST Sudah Berbunga Selama penelitian berlangsung, data curah hujan berada pada interval 42.9 mm sampai dengan mm. Curah hujan tertinggi tejadi pada saat bulan Februari 2010 (460.7 mm), sedangkan curah hujan terendah terjadi pada saat bulan April 2010 (42.9 mm). Suhu tertinggi terjadi pada bulan April (27.1 oc) dan terendah pada bulan Januari (25.3 oc) (Badan Meteorologi, Klimatologi, dan Geofisika, 2010)

2 17 Serangan penyakit tanaman antara lain antraknosa (Colletotricum capsici), layu fusarium (Fusarium oxysporum), layu bakteri (Pseudomonas solanacearum), rebah kecambah (Phytium debaryanum), daun keriting kuning (virus Geminiviridae). Tanaman yang terserang penyakit keriting %. Penyakit ini banyak menyerang tanaman cabai IPB C2. Tanaman mati karena serangan layu bakteri 4.44 %. Buah cabai yang merah juga banyak yang terserang penyakit antraknosa. Hama yang menyerang tanaman di lapangan adalah kutu daun persik (Myzus persicae), belalang (Valanga nigricornis), bekicot (Achatina fulica), ulat grayak (Spodoptera litura), lalat buah (Bactrocera dorsalis), thrips (Thrips parvispinus). Hama yang paling banyak ditemukan adalah ulat grayak (Spodoptera litura), lalat buah (Bactrocera dorsalis). Lalat buah dikendalikan dengan cara pemasangan feromon. Variabilitas Genetik Crowder (1986) menyatakan besarnya variabilitas genetik suatu karakter yang timbul dalam suatu populasi tanaman yang diperbanyak melalui biji dipengaruhi oleh konstitusi gen yang mengendalikan generasi segregasi dari gengen tersebut. Menurut Anderson dan Bancroff (1952) dalam Lestari et al. (2006), suatu karakter dinyatakan mempunyai variabilitas genetik yang luas apabila nilai varians genetiknya lebih besar dari dua kali standar deviasi varians genetik. Suatu karakter dinyatakan mempunyai variabilitas genetik yang sempit apabila nilai varians genetiknya lebih kecil dari dua kali standar deviasi varian genetik. Menurut Allard (1960) variabilitas genetik yang luas merupakan syarat berlangsungnya proses seleksi yang efektif karena akan memberikan keleluasaan dalam proses pemilihan suatu genotipe. Pada penelitian ini (Tabel 1) semua karakter yang diamati ada beberapa karakter yang memiliki nilai duga varians genetik luas yaitu umur berbunga, umur buah merah, umur panen, jumlah buah per tanaman, dan bobot buah per tanaman. Sebagian besar populasi F5 memiliki nilai varians fenotipe luas kecuali pada karakter diameter ujung buah.

3 18 Karakter yang memiliki variabilitas genetik yang luas akan memiliki variabilitas fenotipe yang luas. Karakter yang memiliki variabilitas genetik yang sempit belum tentu akan memiliki variabilitas fenotipe yang sempit. Hal ini karena variabilitas fenotipe dipengaruhi oleh variabilitas genetik dengan lingkungan. Terjadinya inisiasi bunga pada tanaman cabai ditentukan oleh faktor genetik yang berinteraksi dengan lingkungan (Ganefianti et al., 2006). Faktor lingkungan yang paling berpengaruh terhadap pembungaan adalah temperatur dan intensitas radiasi matahari. Rata-rata temperatur di lapangan berkisar antara o C, sementara tanaman cabai membutuhkan kisaran temperatur antara o C. Bila temperatur di bawah 16 o C dan di atas 32 o C proses pembungaan dan pembuahan akan terhambat atau gagal. Tabel 1. Nilai Duga Varians Genetik Populasi F5 Cabai Karakter σ 2 G 2σ σ²g Kriteria σ 2 P 2σ σ²p Kriteria Tinggi tanaman sempit Luas Tinggi dikotomus sempit Luas Diameter batang sempit Luas Umur berbunga luas Luas Umur buah merah luas Luas Umur Panen luas Luas Diameter pangkal buah sempit Luas Diameter tengah buah sempit Luas Diameter ujung buah sempit Sempit Panjang buah sempit Luas Bobot per buah sempit Luas Jumlah buah per tanaman luas Luas Bobot buah per tanaman luas Luas Keterangan: σ 2 G= varians genetik, σ σ²g = standar deviasi varians genetik σ 2 P= varians fenotipe, σ σ²p= standar deviasi varians fenotipe Koefisien variabilitas genetik (KVG) digunakan untuk mengukur variabilitas genetik suatu karakter tertentu dan untuk membandingkan variabilitas genetik berbagai karakter tanaman. Tingginya nilai KVG menunjukkan peluang terhadap usaha-usaha perbaikan yang efektif melalui seleksi (Bahar et al., 1998). Pada Tabel 2 nilai KVG dari semua karakter berkisar antara %. Nilai

4 19 KVG yang tinggi berkisar antara % yaitu terdapat pada karakter diameter batang, diameter ujung buah, bobot per buah, jumlah buah per tanaman, dan bobot buah per tanaman. Tabel 2. Koefisien Variabilitas Genetik Populasi F5 Cabai Karakter KVG (%) Kriteria Tinggi tanaman 0.00 sempit Tinggi dikotomus 4.50 sempit Diameter batang sangat luas Umur berbunga agak sempit Umur buah merah 5.93 sempit Umur Panen 6.35 sempit Diameter pangkal buah agak sempit Diameter tengah buah agak sempit Diameter ujung buah luas Panjang buah 0.00 sempit Bobot per buah agak luas Jumlah buah per tanaman sangat luas Bobot buah per tanaman sangat luas Keterangan: KVG : koefisien variabilitas genetik (%) Heritabilitas Nilai heritabilitas berkisar antara 0 dan 1. Heritabilitas dengan nilai 0 berarti bahwa variabilitas fenotipe terutama disebabkan oleh faktor lingkungan, sedangkan variabilitas dengan nilai 1 berarti variabilitas fenotipe terutama disebabkan oleh genotipe. Makin mendekati 1 dinyatakan heritabilitasnya makin tinggi, sebaliknya makin mendekati 0 heritabilitasnya makin rendah (Poespodarsono, 1988). Karakter yang memiliki nilai heritabilitas arti luas yang tinggi adalah umur berbunga, diameter pangkal buah, diameter tengah buah, diameter ujung buah, bobot per buah, dan bobot buah per tanaman. Nilai duga heritabilitas pada populasi F5 yang diamati (Tabel 3) berkisar antara %. Dengan demikian, genotipe cabai F5 yang digunakan memungkinkan untuk menuju tahap seleksi selanjutnya. Nilai duga heritabilitas suatu karakter perlu diketahui untuk menduga apakah karakter tersebut banyak

5 20 dipengaruhi oleh faktor lingkungan atau genetik. Nilai heritabilitas yang tinggi menunjukkan bahwa pengaruh faktor genetik lebih besar terhadap penampilan fenotipe, dibandingkan pengaruh lingkungan. Nilai heritabilitas yang tinggi berperan dalam meningkatkan efektivitas seleksi. Tabel 3. Nilai Duga Heritabilitas Populasi F5 Cabai Karakter Heritabilitas (%) Kriteria Tinggi tanaman 0.00 rendah Tinggi dikotomus 4.72 rendah Diameter batang 9.40 rendah Umur berbunga tinggi Umur buah merah sedang Umur Panen sedang Diameter pangkal buah tinggi Diameter tengah buah tinggi Diameter ujung buah tinggi Panjang buah 0.00 rendah Bobot per buah tinggi Jumlah buah per tanaman sedang Bobot buah per tanaman tinggi Beberapa karakter memiliki nilai heritabilitas 0.00 yaitu pada karakter tinggi tanaman dan panjang buah. Hal ini karena tetua memiliki varians yang lebih tinggi dibandingkan dengan varians populasi F5. Tingginya varians suatu karakter seperti yang terjadi pada tetua antara lain karena adanya serangan penyakit. Tanaman yang terkena penyakit memiliki tinggi tanaman yang relatif lebih rendah dari pada tanaman normal. Kemajuan Genetik Pada penelitian ini seleksi akan efektif apabila nilai kemajuan genetik tinggi. Kemajuan genetik dapat bernilai positif atau negatif. Pendugaan kemajuan genetik akibat seleksi (KG) dihitung dari deferensial seleksi, yaitu selisih antara rata-rata populasi F5 sebelum diseleksi dengan rata-rata populasi F5 setelah diseleksi.

6 21 Berdasarkan data pada Tabel 4 dapat dilihat bahwa nilai kemajuan seleksi cukup bagus. Sebagian besar karakter komponen hasil memiliki nilai KG positif, hal ini berarti menunjukkan adanya pertambahan untuk generasi F6. Karakter komponen pertumbuhan sebagian besar juga memiliki nilai KG positif kecuali tinggi dikotomus. Karakter tinggi dikotomus pada generasi F6 diduga akan mengalami penurunan. Kondisi ini kurang bagus karena pada generasi F5 sudah cukup pendek. Hal ini dapat menyebabkan buah cabai bersentuhan dengan mulsa plastik. Tabel 4. Nilai Duga Kemajuan Genetik Populasi F5 Cabai Karakter Rata-rata Populasi F5 KG F6 Tinggi tanaman (cm) Tinggi dikotomus (cm) (0.02) Diameter batang (mm) Umur berbunga (HST) (1.08) Umur buah merah (HST) (0.28) Umur panen (HST) (1.38) Diameter pangkal buah (mm) Diameter tengah buah (mm) Diameter ujung buah (mm) Panjang buah (cm) Bobot per buah (g) Jumlah buah per tanaman Bobot buah per tanaman (g) Keterangan: KG = kemajuan genetik, F6= pendugaan pada generasi selanjutnya Nilai KG pada karakter umur berbunga, umur buah merah, dan umur panen adalah negatif. Nilai negatif pada karakter ini sangat diharapkan. Pada karakter ini menunjukkan adanya percepatan panen pada generasi F6 atau bisa dikatakan memiliki umur genjah. Walaupun tidak menunjukkan perbedaan yang besar, tetapi hal ini suatu kemajuan. Pada generasi F6 diduga buah cabai dapat dipanen 2 hari lebih cepat.

7 22 Korelasi dan Analisis Lintas Koefisien korelasi antar karakter dapat dilihat pada Tabel 5. Karakter yang berkorelasi positif dan sangat nyata dengan bobot buah per tanaman adalah diameter pangkal buah (r= 0.49), diameter tengah buah (r= 0.36), panjang buah (r= 0.54), bobot per buah (r= 0.51), dan jumlah buah per tanaman (r= 0.89). Tanaman yang memiliki jumlah buah banyak akan menghasilkan bobot buah per tanaman yang besar. Buah yang memiliki diameter pangkal buah, diameter tengah buah, dan panjang buah yang besar akan memiliki bobot buah per tanaman yang besar juga. Bobot per buah yang besar akan menghasilkan bobot buah per tanaman total yang besar pula. Karakter diameter batang (r= 0.13) berkorelasi positif dan nyata dengan bobot buah per tanaman. Tanaman yang memiliki diameter batang yang besar akan menghasilkan bobot buah per tanaman yang besar. Menurut Ganefianti et al. (2006) bobot buah per tanaman memiliki korelasi positif dengan karakter jumlah buah dan panjang buah. Karakter yang berkorelasi negatif dengan bobot buah per tanaman adalah umur berbunga, umur buah merah, dan umur panen. Secara fisiologi tanaman cabai tetap melakukan pertumbuhan vegetatif walaupun sudah menghasilkan buah. Semakin cepet umur berbunga, umur buah merah, dan umur panen akan menyebabkan semakin besar bobot buah per tanaman. Hasil analisis korelasi menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman, tinggi dikotomus, dan diameter ujung buah berkorelasi tidak nyata terhadap bobot buah per tanaman. Dengan demikian ketiga karakter ini tidak dapat digunakan untuk menduga bobot buah per tanaman cabai. Metode analisis korelasi memiliki kelemahan, karena dapat terjadi salah penafsiran terhadap interaksi antar komponen hasil. Menurut Ganefianti et al. (2006) dalam analisis korelasi diasumsikan bahwa selain kedua sifat yang dipasangkan, yang lain dianggap konstan. Analisis korelasi juga tidak dapat digunakan untuk menggambarkan besarnya sumbangan dari suatu peubah terhadap peubah lain. Masalah ini dapat diatasi dengan analisis lintas (sidik lintas) karena masing-masing sifat yang dikorelasikan dengan hasil dapat diurai menjadi pengaruh langsung dan tidak langsung.

8 23 Hasil analisis lintas berbagai karakter yang diamati pada cabai menghasilkan hubungan kausal antara karakter tersebut dengan bobot buah per tanaman sebagai karakter tidak bebas (Tabel 6). Berdasarkan analisis lintas ternyata tidak semua karakter memiliki pengaruh langsung yang besar. Tidak ada satu pun karakter yang memiliki nilai pengaruh langsung yang sama dengan pengaruh total yang ditunjukkan oleh nilai koefisien korelasi. Pengaruh langsung ditunjukkan oleh nilai koefisien lintas sedangkan pengaruh tidak langsung masing-masing karakter ditunjukkan oleh nilai karakter bebas. Penentuan karakter-karakter yang dapat dijadikan sebagai kriteria seleksi yang efektif dapat dilihat dari besarnya pengaruh langsung terhadap hasil, korelasi antara karakter dengan hasil, dan selisih dengan pengaruh langsung karakter tersebut terhadap hasil nilainya kurang dari Jika ketiga hal tersebut dipenuhi, maka karakter tersebut sangat efektif sebagai kriteria seleksi untuk menduga hasil (Budiarti et al., 2004). Menurut Wahyuni et al. (2004) jika pengaruh totalnya besar namun pengaruh langsungnya negatif atau kecil sekali (diabaikan) maka karakter-karakter yang berperan secara tidak langsung harus dipertimbangkan secara simultan dalam seleksi. Karakter yang memiliki pengaruh total yang besar adalah panjang buah, bobot per buah, dan jumlah buah per tanaman. Karakter yang memberikan pengaruh langsung yang cukup besar adalah jumlah buah per tanaman dengan koefisien lintas Jumlah buah per tanaman menjadi karakter kriteria seleksi tetapi harus ada karakter lain yang mendukung yaitu pengaruh tidak langsung. Hal ini disebabkan nilai selisih dari karakter jumlah buah per tanaman lebih dari 0.05 (Tabel 6). Selisih pengaruh total dengan pengaruh langsung merupakan nilai pengaruh tidak langsung yang dikontribusikan melalui karakter lain. Karakter panjang buah dan bobot buah memiliki pengaruh tidak langsung terhadap bobot buah per tanaman melalui jumlah buah. Penentuan karakter tidak langsung dilakukan dengan tujuan untuk menyeleksi tanaman lebih awal. Berdasarkan hasil sidik lintas didapatkan karakter yang memiliki pengaruh tidak langsung terhadap bobot buah per tanaman total adalah karakter komponen hasil. Hal ini menyatakan bahwa seleksi harus dilakukan berdasarkan karakter komponen hasil.

9 24 Tabel 5. Koefisien Korelasi Populasi F5 Cabai Karakter TD DB UB UBM UP DP DT DU PB BB JB BBT TT 0.26** 0.68** -0.18** * TD 0.14* -0.25** -0.18** -0.18** DB -0.27** * UB 0.43** 0.41** ** -0.24** UBM 0.74** -0.17* ** -0.20** -0.17* -0.23** UP -0.16* ** -0.19** -0.22** -0.33** DP 0.72** 0.14* 0.72** 0.85** 0.38** 0.49** DT 0.19** 0.51** 0.64** 0.31** 0.36** DU PB 0.78** 0.45** 0.54** BB 0.39** 0.51** JB 0.89** Keterangan: * = berkorelasi nyata pada taraf 5 %, **= berkorelasi sangat nyata pada taraf 1 % TT= tinggi tanaman (cm), TD= tinggi dikotomus (cm), DB= diameter batang (mm), UB= umur berbunga (HST), UBM= umur buah merah (HST), UP= umur Panen (HST), DP= diameter pangkal buah (mm), DT= diameter tengah buah (mm), DU= diameter ujung buah (mm), PB= panjang buah (cm), BB= bobot per buah (g), JB= jumlah buah per tanaman, BBT= bobot buah per tanaman (g).

10 25 Tabel 6. Pengaruh Langsung dan Tidak Langsung Beberapa Karakter terhadap Bobot Buah per Tanaman Populasi F5 Cabai Pengaruh Pengaruh Tidak Langsung Pengaruh Karakter Selisih Langsung DB UB UBM UP DP DT PB BB JB Total DB UB UBM UP DP DT PB BB JB Keterangan: DB= diameter batang (mm), UB= umur berbunga (HST), UBM= umur buah merah (HST), UP= umur panen (HST), DP= diameter pangkal buah (mm), DT=diameter tengah buah (mm), PB= panjang buah (cm), BB= Bobot per buah (g), JB= jumlah buah per tanaman.

11 26 Nilai CS sebesar 0.40 (Gambar 10) artinya dengan sembilan karakter tersebut dapat menjelaskan variasi bobot buah per tanaman total sebesar 60 %. Pengaruh karakter-karakter lain sebesar 40 %. Karakter umur berbunga, umur panen, dan diameter tengah buah memiliki pengaruh langsung terhadap bobot buah per tanaman bernilai negatif PB BBT JB CS = 0.40 BB Keterangan: BBT= bobot buah per tanaman (g), JB= jumlah buah, BB= bobot per buah, PB= panjang buah (cm), CS= nilai sisa. Gambar 10. Pengaruh Langsung dan Tidak Langsung terhadap Bobot Buah per Tanaman Populasi F5 Cabai Data penelitian harus distandarisasi terlebih dahulu untuk menentukan indeks terboboti. Standarisasi (z) adalah data pengamatan dikurangi dengan nilai tengah karakter dibagi dengan nilai standar deviasi. Nilai indeks terboboti didapat dari penjumlahan bobot buah per tanaman total, pengaruh langsung, dan pengaruh tidak langsung. Pengali bobot buah per tanaman total adalah lima, pengaruh langsung adalah tiga, pengaruh tidak langsung adalah satu. Tabel 7 menunjukkan nomor genotipe F5 yang terseleksi dari semua populasi F5 yang ditanam.

12 27 Tabel 7. Indeks Terboboti Karakter Seleksi Populasi F5 Cabai Genotipe F5 BBT Pengaruh Langsung Pengaruh Tidak Langsung i JB BB PB IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF IPBF Keterangan: BBT= bobot buah per tanaman (g), JB= jumlah buah per tanaman, BB= bobot per buah, PB= panjang buah (cm), i= indeks terboboti Tanaman yang diseleksi berdasarkan banyak karakter memiliki produktivitas antara ton/ha (Lampiran 2). Tanaman yang diseleksi berdasarkan bobot buah per tanaman memiliki produktivitas ton/ha (Lampiran 2). Tanaman yang diseleksi berdasarkan banyak karakter memiliki nomor genotipe yang berbeda dengan tanaman yang diseleksi berdasarkan bobot buah per tanaman. Hal ini disebabkan ada beberapa tanaman yang panen serempak diawal, padahal pengamatan karakter panjang buah, bobot per buah, dan diameter buah dilakukan setelah panen ke dua. Ada beberapa tanaman yang setelah panen serempak diawal mengalami pengurangan ukuran dan bobot per buah.

13 28 Pengamatan Karakter Kualitatif Karakter kualitatif adalah karakter-karakter yang perkembangannya dikondisikan oleh aksi gen atau gen-gen yang memiliki sebuah efek yang kuat, yang biasa disebut gen-gen mayor atau dikendalikan oleh sedikit gen (Baihaki, 2000). Menurut Syukur et al. (2009) tingkat homozigositas untuk tanaman menyerbuk sendiri pada generasi kelima mencapai %. Tabel 8. Karakter Kualitatif Tetua Cabai Genotipe Karakterisasi IPB C2 IPB C5 Tipe pertumbuhan tanaman intermediate Intermediate Warna batang hijau Ungu Warna buku batang hijau Ungu Bentuk batang silindris Silindris Posisi bunga pendant Pendant Warna mahkota bunga putih Putih Warna anther ungu Biru Jumlah bunga/axil satu Satu Tipe daun ovate Ovate Tepi kelopak bergerigi agak bergerigi Tipe pangkal buah tumpul Romping Tipe ujung buah pointed Blunt Warna buah matang merah Merah Bentuk buah elongate Elongate Permukaan buah agak kasar Licin Tipe pertumbuhan pada populasi F5 adalah intermediate % dan erect 1.95 %. Tipe pertumbuhan pada tetua IPB C2 dan IPB C5 adalah intermediate. Warna batang pada populasi F5 adalah hijau % dan ungu 6.71 %. Warna batang pada tetua IPB C2 adalah hijau dan IPB C5 adalah ungu. Warna buku pada populasi F5 adalah ungu % dan hijau 3.19 %. Warna buku pada tetua IPB C2 adalah hijau dan IPB C5 adalah ungu. Menurut Hariati (2007) tipe pertumbuhan IPB C2 dan IPB C5 adalah intermediate, warna batang IPB C2 dan IPB C5 adalah hijau, dan warna buku IPB C2 adalah hijau dan IPB C5 adalah ungu.

14 29 Posisi bunga pada populasi F5 adalah pendant % dan intermediate %. Posisi bunga pada tetua IPB C2 dan IPB C5 adalah pendant. Warna mahkota pada populasi F5 putih 100 %. Warna mahkota pada tetua IPB C2 dan IPB C5 adalah putih. Warna anther pada populasi F5 adalah ungu %, biru %, kuning 6.71 %, dan hijau 0.64 %. Warna anther pada tetua IPB C2 adalah ungu dan IPB C5 adalah biru. Tipe daun pada populasi F5 adalah ovate %, lanceolate %, dan deltoid 0.32 %. Tipe daun pada tetua IPB C2 dan IPB C5 adalah ovate. Menurut Hariati (2007) posisi bunga IPB C2 intermediate dan IPB C5 pendant, warna mahkota IPB C2 dan IPB C5 adalah putih, warna anther IPB C2 adalah ungu dan IPB C5 adalah biru, dan tipe daun IPB C2 adalah lenceolate dan IPB C5 adalah ovate. Tipe kelopak pada populasi F5 adalah bergerigi % dan agak bergerigi %. Tipe kelopak pada tetua IPB C2 adalah bergerigi dan IPB C5 adalah agak bergerigi. Tipe pangkal pada populasi F5 adalah tumpul 80 % dan romping 20 %. Tipe pangkal pada tetua IPB C2 adalah tumpul dan IPB C5 adalah romping. Tipe ujung pada populasi F5 adalah pointed %, blunt %, dan sunken and pointed 1.45 %. Tipe ujung pada tetua IPB C2 adalah pointed dan IPB C5 adalah blunt. Menurut Hariati (2007) tipe kelopak IPB C2 adalah bergerigi dan IPB C5 adalah agak bergerigi, tipe pangkal IPB C2 tumpul dan IPB C5 runcing, dan tipe ujung IPB C2 dan IPB C5 adalah pointed.