Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus No. 1 hlm 77-85, 2007 ISSN 1410-3354 Induksi Pembungaan, Kompatibilitas dan Karakterisasi Semai Hibrida Persilangan Antar-Kultivar Mangga (Mangifera indica L.) Flowers Induction, Compatibilities and Seedling Characterization of Hybrids beetwen Mango Cultivars Erny Ishartati dan Syarif Husen Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Malang Jln. Raya Tlogomas 246 Malang erny_is@telkom.net ABSTRACT A research was aimed for flowers induction and compatibilities of hybridization among mangoes cultivars. The research was conducted from Mei 2006 until September 2007 at Kebun Percobaan Cukurgondang, Pasuruan, Jawa Timur and Kebun Percobaan Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Malang. Flowering was induced by Pachlobutrazol treatment and the flowers were polycrossed as the following: Arumanis-143 ( ) x Irwin (Cg- 293) ( ), Arumanis-143 ( ) x Kensington Apple ( ), Arumanis-143 ( ) x Haden ( ), Arumanis-143 ( ) x Kirsapati Maldah ( ), and resiprocal crossing, i.e.: Irwin (Cg-293) ( ) x Arumanis-143( ), Kensington Apple ( ) x Arumanis-143 ( ), Haden ( ) x Arumanis-143 ( ), and Kirsapati Maldah ( ) x Arumanis-143 ( ). The results showed that 57-83 days after application with 10 dan 15 cc L -1 Pachlobutrazol tree -1 flowering was induced, except Arumanis-143 which being responsive with 5 cc L -1 tree -1. Arumanis-143 as a ( ) parent showed better performed on fruitset, hybrid germination and development of plant hybrid than as a ( ) parent. Keyword: mango, flowers induction, hybridization PENDAHULUAN Usahatani mangga, beberapa tahun terakhir, telah berkembang menjadi usaha perkebunan dan agroindustri. Oleh karena itu mangga merupakan salah satu buah unggulan Nasional yang dikaji pada program Riset Unggulan Strategis Nasional (RUSNAS-2002). Beberapa kendala yang yang dihadapi dalam pengusahaan tanaman ini adalah bahwa kultivar yang saat ini disukai konsumen a) mudah rusak selama pengangkutan, b) daya simpan rendah, c) gugur buah muda tinggi sehingga produksi buah rendah (dari ribuan bunga yang tumbuh jadi buah hanya 1%), d) berbunga dengan periode panen tinggi setiap tiga tahun sekali, dan 4) peka serangan hama penyakit. Kendalakendala ini perlu diatasi dengan cara perbaikan kualitas dan kuantitas melalui perakitan kultivar mangga. Perbaikan kualitas dan kuantitas yang dimaksud agar didapatkan mangga yang secara kulaitas disukai konsumen dan tersedia dalam jumlah yang memadai. Arumanis-143 merupakan salah satu kultivar yang cukup potensial untuk dikembangakan sebagai mangga unggulan karena kultivar ini memiliki rasa yang disukai konsumen. Namun sayangnya masih memiliki kelemahan yaitu a) warna kulit buah yang kurang menarik, karena preferensi pasar, khususnya pasar internasional, menghendaki warna merah pada kulit buahnya (Rebin et al., 2001; Purnomo, 2000b; Purnomo et al., 1996) rendahnya proses pembentukan buah dan tingginya gugur buah selama perkembangan buah, karena untuk Kultivar Arumanis -143, tiap malai mangga memiliki 24-300 bunga sempurna, tetapi hanya 13-28% yang membentuk calon buah dan hanya 0,1-0,25% yang berkembang sempurna membentuk biji ( Purnomo, 1987a; Purnomo, 1987b; Purnomo, 1989; Purnomo 1992), serta c)
Erny Ishartati dan Syarif Husen : Induksi pembungaan 78 jumlah bunga per tandan yang lebih sedikit bila dibandingkan dengan kultivar mangga lainnya (Rebin et al., 2001). Oleh karena itu perlu diupayakan perakitan kultivar Arumanis-143 yang memiliki warna merah pada kulit buah dengan kuantitas yang memadai. Potensi perakitan mangga Arumanis-143 dengan warna merah pada kulit buah memiliki keberhasilan yang cukup besar karena tersedianya Plasma Nutfah di Kebun Percobaan Cukor gondang-pasuruan Jatim. Dari 305 klon yang ada telah terseleksi 4 kultivar yang memiliki karakter warna merah pada kulit buah yaitu Irwin (Cg-293), Haden, Kensington Apple dan Kirsapati Maldah. Tujuan penelitian ini adalah untuk meningkatkan induksi pembungaan mangga dan mempelajari kompatibitas di dalam kombinasi persarian antar-kultivar untuk mendapatkan mangga berkualitas tinggi. METODE PENELITIAN Bahan yang digunakan adalah mangga kultivar Arumanis-143, Irwin (Cg-293), Kensington Apple, Haden, dan Kirsapati Maldah. Sedangkan untuk merangsang pembungaan digunakan Pachlobutrazol. Penelitian ini terdiri atas 2 (dua) set percobaan, yang pertama yaitu induksi pembungaan. Tujuan dari penelitian ini adalah mempelajari dosis zat pengatur tumbuh Pachlobutrazol yang sesuai agar dapat menyerempakkan waktu pembungaan. Teknik aplikasi disiramkan, dengan dosis sesuai perlakuan, melalui tanah di bawah tajuk tanaman, seperti yang disarankan Purnomo dan Prahardini (1989), Purnomo et al. (1996), dan Rachmawati et al. (2002). Peubah yang diamati adalah waktu berbunga setelah aplikasi, jumlah malai, panjang malai dan jumlah bunga sempurna. Sedangkan penelitian yang kedua yaitu hibridisasi. Tujuannya adalah untuk mempelajari kompatibiltas di dalam kombinasi persarian antar kultivar mangga. Teknik hibridisasi menggunakan kombinasi teknik yang digunakan oleh Purnomo (1989). Emaskulasi pollen tanaman induk pada perbungaan dilakukan pada sore hari, dan malai bunga yang telah diemaskulasi dikerodong dengan kantong plastik agar tidak terjadi kontaminasi dari pollen tanaman lain. Jumlah bunga yang ditinggalkans etelah emaskulasi 5-9 kuntum per tandan. Pengambilan pollen pada tetua jantan pada pagi hari menjelang persilangan dengan cara menggunting malai bunga, kemudian memotong tangkai dari kuntum bunga jantan yang polennya telah masak. Masaknya pollen ditandai dengan pecahnya kepala sari yang biasanya berwarna coklat kehitaman. Persilangan dilakukan pagi hari pukul 05;00-08:00 WIB dengan cara mengoleskan pollen pada ujung stigma. Kelembaban tanah dijaga dengan memberikan pengairan seminggu sekali 60 L pohon -1. Hibridisasi sesuai dengan perlakuan yaitu 1. Arumanis-143 ( ) x Irwin (Cg-293) ( ) 2. Arumanis-143 ( ) x Kensington Apple ( ) 3. Arumanis-143 ( ) x Haden ( ) 4. Arumanis-143 ( ) x Kirsapati Maldah( ) Resiprok: 5. Irwin (Cg-293)( ) x Arumanis-143 ( ) 6. Kensington Apple ( ) x Arumanis-143 ( ) 7. Haden( ) x Arumanis-143 ( ) 8. Kirsapati Maldah( ) x Arumanis-143 ( ) Peubah yang diamati adalah pembentukan calon buah (fruitset), perkecambahan bibit hibrida, dan perkembangan calon bibit hibrida (tinggi tanaman dan luas daun). HASIL DAN PEMBAHASAN Induksi Pembungaan Pachlobutrazol merupakan salah satu jenis zat pengatur tumbuh tanaman yang dapat merangsang terjadinya pembungaan tanaman. Aplikasi zat pengatur tumbuh ini diperlukan untuk memepercepat pembungaan tanaman mangga agar mempercepat dan meningkatkan keberhasilan penyilangan atau hibridisasi. Peubah yang diamati dalam percobaan ini adalah waktu berbungan setelah aplikasi, jumlah malai, panjang malai dan jumlah bunga sempurna (Gambar 1-4).
Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus No. 1 hlm 77-85, 2007 79 Gambar 1. Pengaruh dosis pachlobutrazol terhadap waktu berbunga Gambar 2. Pengaruh dosis pachlobutrazol terhadap jumlah malai Gambar 3. Pengaruh dosis pachlobutrazol terhadap panjang malai Pengaruh pachlobutrazol terhadap waktu berbunga dari lima Kultivar mangga menunjukkan bahwa pakobutrazol dapat mempercepat waktu pembungaan pada kisaran umur 57-83 setelah aplikasi. Penggunaan pakobutrazol dengan dosis 15 cc L -1 pohon -1 lebih cepat merangsang pembungaan dibanding dosis 5 dan 10 cc L -1 pohon -1, kecuali pada kultivar Arumanis -143, yang lebih responsif pada aplikasi 5 cc L -1 pohon -1. Hal ini selaras dengan hasil penelitian Purnomo dan Prahardini (1988) yang mendapatkan aplikasi Pachlobutrazol 3,750 ppm pada tanaman mangga dapat merangsang reproduksi tanaman dan meningkatkan jumlah ranting produktif hingga 100%, selain itu dapat memajukan pembungaan 131 hari lebih awal dan tanaman mapu berbunga 2 periode dalam satu tahun pada Kultivar Arumanis-143
Erny Ishartati dan Syarif Husen : Induksi pembungaan 80 Gambar 4. Pengaruh dosis pachlobutrazol terhadap bunga sempurna Tabel 1. Pembentukan calon buah pada minggu ke 2 setelah hibridisasi Tabel 2. Jumlah buah pada minggu ke5 setelah hibridisasi Gambar 5. Persentase perkecambahan biji (%)
Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus No. 1 hlm 77-85, 2007 81 Gambar 6. Perkecambahan biji Gambar 7. Tinggi bibit pada setiap periode pengamatan Setiap Kultivar memiliki jumlah malai yang berbeda, begitu juga pada respon perlakuan Pachlobutrazol. Kultivar Arumanis-143, Kensington Apple dan Haden memiliki jumlah malai yang lebih rendah dibanding Kultivar Irwin (Cg-293) dan Kirsapati Maldah. Pada peubah panjang malai Arumanis-143 memiliki malai yang terpanjang, dan aplikasi Pakobitrazol 10 dan 15 cc L -1 pohon -1 dapat meningkatkan panjang malai dibanding aplikasi 5 cc L -1 pohon -1. Jumlah dan Panjang Malai disajikan pada Gambar 2 dan 3. Rachmawati et al. (2002) melaporkan penggunaan Pachlobutrazol dapat meningkatkan 49 jumlah malai perpohon pada Kultivar Arumanis dan Kultivar mangga yang diberi Pachlobutrazol memiliki jumlah malai dan produksi buah tertinggi dibandingkan dengan tanpa menggunakan pakobutrazol. Hasil diskripsi panjang malai maksimum perlakuan Pachlobutrazol yang didapatkan oleh Anonimous (2004), 38 cm pada Kultivar Kensington Apple, 25cm pada Irwin (Cg-293), 22 cm pada Kirsapati Maladah dan 32 cm pada Haden. Dosis Pachlobutrazol tidak berpengaruh pada jumlah bunga sempurna pada berbagai kultivar mangga yang diteliti (Gambar 4). Perbedaan jumlah bunga sempurna ditentukan oleh macam kultivar. Kultivar Irwin (Cg-293) dan Kirsapati Maldah memiliki jumlah bunga sempurna yang lebih banyak dibandingkan kultivar lainnya.
Erny Ishartati dan Syarif Husen : Induksi pembungaan 82 Gambar 8. Tinggi bibit hibrida Gambar 9. Perbedaan tinggi tanaman antara hibrid Arumanis sebagai tetua ( ) dengan Arumanis sebagai tetua ( ). Singh, Majumder dan Sharma (1978), Bijhouwer (1937 dalam Tegopati dan Winarno, 1989) menyatakan bahwa jumlah malai bunga yang dihasilkan kultivar mangga di India bervariasi antara 1015-2600 tiap pohon. Tiap malai terdapat 2000-6000 bunga dan bunga sempurna hanya 2-35%, sedangkan sisinya bunga jantan. Dari sejumlah bunga sempurna ini hanya 13-28 % yang mempunyai kecenderungan membentuk buah setelah melakukan polinasi dan dari sejumlah ini
Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus No. 1 hlm 77-85, 2007 83 0,1-0,25% buah yang dapat mencapai kematangan. Untuk Kultivar mangga yang ada di Jawa Timur jumlah bunga per malai bervariasi antara 708-9020 dengan jumlah malai berkisar antara 609-6175 per pohon. Pada umumnya bunga jantan rontok pada saat mencapai kemasakan tepungsari, sehingga secara potensial yang dapat membuahi putik adalah bunga jantan dari bunga sempurna. Kompatibitas Persilangan dilakukan antara mangga Kultivar Irwin (Cg-293), Haden, Kirsapati Maldah dan Kensington Apple sebagai tetua ( ) dengan Arumanis -143 sebagai ( ) dan persilangan resiproknya, yaitu Arumanis-143 sebagai tetua ( ) sedang Irwin (Cg-293), Haden, Kirsapati Maldah dan Kensington Apple sebagai tetua ( ). Adapun peubah yang diamati adalah pembentukan calon buah (fruitset), perkecambahan bibit hibrida, dan perkembangan calon bibit hibrida. Pembentukan Calon Buah (Fruitsets) Pembentukan calon buah (fruitsets) pada minggu ke 2 setelah hibridisasi dan jumlah buah yang yang terbentuk pada minggu ke 5, disajikan pada Tabel 1 dan 2. Calon buah yang terbentuk dari persarian Arumanis-143 ( ) dengan Kensington Apple( ). Hanya sebesar 7,02% dari total bunga yang dipolinasi (30/427). Hasil persilangan resiprok juga menunjukkan jumlah calon buah yang terbentuk lebih banyak. Rendahnya hasil silangan di samping faktor fisiologis diduga karena adanya perbedaan kompatibilitas di dalam kombinasi persarian antar kultivar. Sejak minggu kedua setelah persilangan, terjadi gugur calon buah secara terus menerus dan baru berkurang pada minggu ke lima, yaitu sejak buah mulai membentuk biji. Pembentukan buah dari sejumlah bunga pada mangga hanya mencapai 2,7%. Persentase ini terus menurun sesuai fase perkembangan buah, sehingga akhirnya hanya tinggal 0,3% buah masak panen. Sedangkan pembentukan calon buah hanya sekitar 22,6%. (Purnomo,1986; 1987a). Perbedaan yang cukup besar antara pembentukan calon buah dengan pembentukan buah disebakan oleh adanya gugur calon buah yang cukup besar karena tanpa mengalami persarian. Calon buah yang tidak mengalami persarian dan tidak dapat bertahan pada malai disebabkan kegagalan membentuk biji dalam buah. Gugur buah setelah peristiwa tersebut disebakan oleh adanya persaingan cadangan makanan, termasuk zat pengatur tumbuh dan gugur secar fisik yang disebakan serangan hama atau penyakit. Gambar 10. Luas daun (cm 2 ) pada setiap periode pengamatan
Erny Ishartati dan Syarif Husen : Induksi pembungaan 84 Fase gugur buah yang tertinggi terjadi pada saat pembentukan buah, yaitu ditandai dengan awal perkembangan biji dan buah yang tinggi, sekitar 21-42 hari setelah polinasi. Pada umumnya fase gugur buah dan atau awal perkembangannya sampai mencapai pentil dan fase perkembangan buah, disebabkan oleh ganguan persarian, kelamin jantan tidak kompatibel dengan kelamin betinannya, fertilitas pollen atau receptivitas stigma rendah, sehingga mengganggu pembentukan dan perkembangan biji. Perkecambahan Biji Hibrida Hasil perkecambahan biji dari semua varietas masih rendah yaitu berkisar 33,33-66,66%, perkecambahan bibi tertinggi pada persilangan antara varietas Haden ( ) dengan Arumanis ( ) dan Irwin (Cg-293)( ) dengan Arumanis( ) masing masing dengan tingkat perkecambahan 66,66% kemudian diikuti anatara varietas Kensington Apple ( ) dengan Arumanis ( ) sebesar 63,36% dan Haden ( ) dengan Arumanis ( ) sebesar 50,00% (Gambar 5 dan 6). Tinggi Bibit Hibrida Tinggi bibit terjadi peningkatan dari umur 1 bulan hingga 7 bulan,kecuali pada hasil silangan Arumanis( ) dengan empat varietas tetua jantan yang menunjukkan tidak ada penambahan tinggi sejak umur 5 bulan.bibit yang memiliki tinggi terbesar adalah hasil silangan Arumanis ( ) dengan varietas Irwin (Cg-293)( ), Kirsapati Maldah ( ) masing-masing dengan tinggi 86cm dan 80cm.Sedangkan yang memiliki tinggi bibit terendah adalah hibrid hasilsilangan Irwin (Cg- 293) ( ) dengan Arumanis ( ) yaitu hanya 28 cm pada umur 7 bulan (Gambar 7 dan 8). Tinggi bibit pada hasil silangan Arumanis sebagai induk betina ( ) yang lebih rendah dibandingkan dengan resiproknya diduga karena induk varietas Irwin (Cg-293), Haden, Kirsapati Maldah dan Kensington Apple sesuai diskripsi memiliki tinggi 9-12 m sedangkan Arumanis dibawah 9 m (Rebin et al., 2001; Rebin et al., 2002). Luas Daun Bibit Hibrida Luas daun terus meningkat dengan meningkatnya umur bibit. Pada hasil silangan Arumanis sebagai tetua ( ) menunjukkan luas daun yang lebih rendah dibandingkan dengan resiproknya. Luas daun tertinggi pada hasil silangan antara Arumanis ( ) dengan Kirsapati Maldah ( ) (Gambar 10). KESIMPULAN Aplikasi zat pengatur tumbuh Pachlobutrazol dapat merangsang pembungaan mangga pada umur 57-83 hari setelah aplikasi. Dosis10 dan 15 cc L -1 pohon -1 lebih optimal mempercepat masa pembungaan, kecuali pada Arumanis-143 yang lebih responsif pada dosis 5 cc L -1 pohon -1. Hibridisasi tetua dengan warna merah pada kulit buah ( ) dengan Arumanis-143( ) dapat menghasil kan calon buah 7,0% sampai 31,60 %. Arumanis-143 dengan Kensington Apple menunjukkan fruitsets yang terendah. Hasil persilangan resiprok menghasilkan persentase pembentukan buah yang lebih tinggi. Pertumbuhan dan perkembangan bibit hibrid, yang ditunjukkan oleh peubah perkecambahan biji, tinggi bibit, jumlah dan luas daun yang optimal adalah dari hasil persilangan antara Irwin(Cg-293)( ) x Arumanis-143( ), Kensington Applesinton Apple(@&) x Arumanis-143 ( ), Haden ( ) x Arumanis ( ) dan Kirsapati Maldah( ) x Arumanis-143 ( ). DAFTAR PUSTAKA Purnomo, S. 1986. Pola Perkambangan buah mangga kultivar golek, gadung dan manalagi. Penel. Hort 1(1): 21-29 Purnomo, S. 2000. Rencana startegis pemuliaan, pengelolaaan plasma nutfah dan benih penjenis tanaman buah. Balai Penelitian Tanaman Buah, Solok Purnomo, S. 1987a. Distribusi bunga, calon buah dan buah pada malai bunga mangga golek, gadung dan manalagi.penel Horti 2(3):49-53 Purnomo, S. 1987b. Produktivitas tiga varitas mangga yang berbeda bentuk tajuknya. Penel Horti 2(1): 87-93 Purnomo, S. 1989. Penyerbukan bunga-bunga mangga (Mangifera indica L.) Kultivar.
Jurnal Akta Agrosia Edisi Khusus No. 1 hlm 77-85, 2007 85 Penel Horti 3(2): 89-93 Purnomo, S. 1992. Pemuliaan tanaman mangga (Mangifera indica L.). Prosiding simposium Pemuliaan Tanaman I. Malang 27-28 Agustus 1991. Asosiasi Pemuliaan Indonesia Wilayah Jawa Tmur. Purnomo, S. dan P.E.R. Prahardini. 1989. Perangsangan pembungaan dengan paklobutrazol dan pengaruhnya terhadap hasil buah mangga (Mangifera indica L.). Hortikultura No 27 Purnomo, S. P.E.R. Prahardini, dan B. Tegopati. 1990. Induksi pembungaan mangga: pengaruh KNO3, cepa dan paklobutrazol terhadap pembungaan dan pembuahan mangga (Mangifera indica L.). Penel Horti Vol 4(1): 59-70 Purnomo, S. S. Handayani dan S. Husni. 1996. Penentuan kriteria dan seleki kultivar mangga produktif. Jl. Horti. 6(4) Rachmawati, D., S. Yuniastuti, Samad dan R.D. Indriana. 2002. Pengaruh penggunaan ZPT terhadap pembungaan dan produksi pada empat varietas mangga unggul. Rebin, S. Purnomi, L. Moenir, dan A.R. Effendy. 2002. Teknik koleksi plasmanutfah mangga (Mangifera indica L.) Cukurgondang secara efisien. Balai Penelitian Tanaman Buah, Solok. Rebin, S. Purnomo, A.R. Effendy, dan D. Sunarwati. 1999. Hibridisasi dan karakterisasi semai hibrid F1 persilangan antar varietas mangga. J. Horti. 9(2): 99-107 Rebin, S. Purnomo, dan S. Hosni. 2001. Evaluasi dan seleksi varietas mangga Cukur gondang untuk karakter unggul mutu buah dan efisiensi lahan. Balai Penelitian Tanaman Buah, Solok Singh, R.N., P.K. Majumder and D.K. Sharma. 1978. Improvment of mango through hybridization. Tropical agriculture. Trinidad 48: 323-330 Tegopati, B. dan M. Winarno. 1989. Deskripsi bunga mangga (Mangifera indica L.). Penel. Horti 2(3):23-27