EVALUASI KARAKTER PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN GENERATIF TANAMAN KEDELAI (Glycine max L. Merril) MUTAN ARGOMULYO PADA GENERASI M 3 EKA BOBBY FEBRIANTO 060307023 DEPARTEMEN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
EVALUASI KARAKTER PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN GENERATIF TANAMAN KEDELAI (Glycine max L. Merril) MUTAN ARGOMULYO PADA GENERASI M 3 SKRIPSI OLEH : EKA BOBBY FEBRIANTO 060307023 DEPARTEMEN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
EVALUASI KARAKTER PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN GENERATIF TANAMAN KEDELAI (Glycine max L. Merril) MUTAN ARGOMULYO PADA GENERASI M 3 SKRIPSI OLEH : EKA BOBBY FEBRIANTO 060307023 / PEMULIAAN TANAMAN Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Fakultas Pertanian DEPARTEMEN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Judul Skripsi : Evaluasi Karakter Pertumbuhan Vegetatif dan Generatif Tanaman Kedelai (Glycine max L. Merril) Mutan Argomulyo Pada Generasi M 3 Nama : Eka Bobby Febrianto NIM : 060307023 Departemen : Budidaya Pertanian Program Studi : Pemuliaan Tanaman Disetujui oleh, Komisi Pembimbing : (Prof. Dr. Ir. T.M. Hanafiah Oeliem, DAA) (Ir. Eva Sartini Bayu, MP) Ketua Dosen Pembimbing Anggota Dosen Pembimbing NIP. 1940 0707 196710 1 001 NIP. 1961 0506 199303 2 001 Mengetahui, (Prof. Ir. Edison Purba, Ph.D) Ketua Departemen Budidaya Pertanian
ABSTRAK EKA BOBBY FEBRIANTO: Evaluasi Karakter Pertumbuhan Vegetatif dan Generatif Tanaman Kedelai (Glycine max L. Merril) Mutan Argomulyo pada Generasi M3, dibimbing oleh T. M. Hanafiah Oeliem dan Eva Sartini Bayu. Perakitan sumber genetik baru toleran terhadap cekaman kekeringan sehingga dapat ditanam pada lahan kering. Untuk itu suatu penelitian telah dilakukan di Tanjung Sari, Medan, Sumatera Utara (+ 25 m dpl.) pada Maret-Juni 2010 menggunakan rancangan acak kelompok non faktorial yaitu populasi M3 tanpa radiasi (P0), populasi M3 dengan dosis radiasi 100 gray (P1), populasi M3 dengan dosis radiasi 150 gray (P2), dan populasi M3 dengan dosis radiasi 200 gray (P3). Parameter yang diamati adalah tinggi tanaman, umur berbunga, umur pengisian polong penuh, jumlah klorofil daun, umur panen, jumlah buku, jumlah cabang produktif, jumlah polong berisi, bobot biji per tanaman, bobot 100 biji dan indeks panen. Hasil penelitian menunjukkan bahwa populasi M3 hasil radiasi yang diuji tinggi tanaman fase V6 pada P0 (25,88 cm) berbeda nyata dengan P1 (28,80 cm) dan P3 (28,86 cm) kemudian fase V7 pada P0 (31,35 cm) berbeda nyata dengan P1 (35,25 cm) dan P3 (34,41 cm) sedangkan pada parameter umur berbunga, umur pengisian polong penuh, jumlah klorofil daun, umur panen, jumlah buku, jumlah cabang produktif, jumlah polong berisi, bobot biji per tanaman, bobot 100 biji dan indeks panen tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Nilai heritabilitas sedang terdapat pada parameter bobot 100 biji (0,221) sedangkan terendah pada indeks panen (0,073). Nilai kemajuan genetik yang sangat tinggi terdapat pada parameter umur berbunga (1,608) dan umur pengisian polong penuh (1,288). Kata kunci: kedelai, mutasi, heritabilitas, kemajuan genetik
ABSTRACT EKA BOBBY FEBRIANTO: Evaluation Character of Vegetatif And Generatif Growth of Soja Bean (Glycine max L. Merril ) Agromulyo Mutan on M3 Generation. Supervided by T. M. Hanafiah Oeliem and Eva Sartini Bayu. Enginering of new genetic source was tolerant to dried so it can be planted in dried field. Because of that the research was held in Tanjung Sari, Medan, Sumatera Utara (+ 25 m dpl.) on Maret until Juni 2010, used non factorial randomized block design, that is M3 populstion without radiation (P0), M3 population with radiation dossage 200 gray (P3). The parameters were height of plant, periode of flowering, periode of full pod filling, amount of leaf chlorophyl, periode of harvesting, amount of segment, amount of productive branch, amount of filled pod, weight of seed per plant, weight of 100 seeds and harvesting index. The result of this research showed that examined M3 population as radiation produc has height of plant fase V6 on P0 (25,88 cm) was significant with P1 (28,80 cm) and P3 (28,86 cm), then fase V7 on P0 (31,35 cm) was significant with P1 (35,25 cm) and P3 (34,41 cm), whereas on parameter periode of flowering, periode of full pod filling, amount of leaf chlorophyl, periode of harvesting, amount of segment, amount of productive branch, amount of filled pod, weight of seed per plant, weight of 100 seeds and harvesting index was unsignificant. Medium heritability value was on parameter weight of 100 seeds (0,221) while the minimum on harvesting index (0,073). The highest genetic progress value was on parameter periode of flowering (1,608) and periode of full pod filling (1,288). Key words: soja bean, mutation, heritability, genetic progress
RIWAYAT HIDUP Eka Bobby Febrianto, dilahirkan di Medan pada tanggal 05 Februari 1998 dari ayahanda Ir. Usul dan ibunda Supiatmi. Penulis merupakan putra pertama dari 4 bersaudara. Tahun 2000 penulis lulus dari SD Negeri 2 Marga Baru Palembang, tahun 2003 lulus dari SLTP Kartika I-1 Medan, tahun 2006 lulus dari SMA Negeri 4 Medan. Terdaftar sebagai mahasiswa Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan pada tahun 2006 melalui jalur SPMB, pada Departemen Budidaya Pertanian Program Studi Pemuliaan Tanaman. Selama mengikuti perkuliahan, penulis pernah menjadi asisten laboratorium Biokimia (2008-2009), asisten laboratorium Pengantar Pemuliaan Tanaman (2009), asisten laboratorium Dasar Pemuliaan Tanaman (2010), asisten laboratorium Bioteknologi Tanaman (2010). Selain itu penulis aktif dalam organisasi intra kampus BKM Al-Mukhlisin (2007-2010), BKM Research (2007-2008), Himadita Nursery (2007-2009), KAM Rabbani FP (2008-2010), Himadita (2009), Pengajian Nahdatussubban (2009-2010), Wakil Presiden Mahasiswa USU (2010), serta organisasi ekstra kampus KAMMI Komisariat Nusantara USU (2008-2010). Penulis melaksanakan Praktek Kerja Kerja Lapangan (PKL) di Balai Penelitian Sungei Putih Pusat Penelitian Karet Kecamatan Galang Kabupaten Deli Serdang Sumatera Utara dari tanggal 9 Juni sampai 7 Agustus 2009.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Evaluasi Karakter Pertumbuhan Vegetatif dan Generatif Tanaman Kedelai (Glycine max L. Merril) Mutan Argomulyo Pada Generasi M 3. Pada kesempatan ini penulis menghaturkan terimaksih sebesar-besarnya kepada kedua orangtua penulis yang telah membesarkan dan mendidik penulis selama ini. Penulis menyampaikan ucapkan terimakasih kepada Bapak Prof. Dr. Ir. T. M. Hanafiah Oeliem, DAA dan Ibu Ir. Eva Sartini Bayu, MP selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis dari mulai penetapan judul, melakukan penelitian, sampai pada ujian akhir. Terimakasih kepada adik-adikku Koko Mardianto, Indra Wahyu Wibawa, Annisa Mardianti (Ubiet) yang telah menjadi penyemangat selama masa perkuliahan. Terimakasih kepada sahabatku Chairil, Ryan, Rizki, Mulia, Dinda Khai, Azri, Pahutar, Abdillah, Bang Azra, Bang Evans, Kak Novi, Bang Syahril, teman-teman BDP 2006 serta teman-teman seperjuangan di BKM Al-Mukhlisin yang telah banyak membantu penulis dalam melaksanakan penelitian dan memberikan masukan serta dukungannya. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi seluruh pihak yang memerlukan. Medan, Agustus 2010 Penulis
DAFTAR ISI ABSTRAK... i ABSTRACT... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vi DAFTAR GAMBAR... vii DAFTAR LAMPIRAN... viii PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan Jangka Panjang... 4 Tujuan Penelitian... 4 Hipotesis Penelitian... 4 Kegunaan Penelitian... 5 TINJAUAN PUSTAKA... 6 Botani Tanaman... 6 Syarat Tumbuh... 8 Iklim... 8 Tanah... 9 Pemuliaan Tanaman dengan Radiasi Sinar Gamma... 10 Keragaman Genotip dan Fenotip... 14 Heritabilitas... 16 Kemajuan Genetik... 17 BAHAN DAN METODE... 19 Tempat dan Waktu... 19 Bahan dan Alat... 19 Metode Penelitian... 19 PELAKSANAAN PENELITIAN... 23 Persiapan Lahan... 23 Penanaman... 23 Pemupukan... 23 Pemeliharaan Tanaman... 23 Penyiraman... 23 Penjarangan... 24 Penyulaman... 24 Penyiangan... 24 Pembumbunan... 24 Pengendalian Hama dan Penyakit... 24 Panen... 25 Hal.
Pengamatan Parameter... 25 Tinggi Tanaman (cm)... 25 Umur Berbunga (hari)... 25 Umur Pengisian Polong Penuh (hari)... 25 Jumlah Klorofil Daun (butir/mm 3 )... 25 Umur Panen (hari)... 26 Jumlah Buku per Tanaman... 26 Jumlah Cabang Produktif per Tanaman (cabang)... 26 Jumlah Polong Berisi per Tanaman (polong)... 26 Bobot Biji per Tanaman (gram)... 26 Bobot 100 Biji (gram)... 26 Indeks Panen... 26 HASIL DAN PEMBAHASAN... 27 Hasil... 27 Tinggi Tanaman (cm)... 27 Umur Berbunga (hari)... 28 Umur Pengisian Polong Penuh (hari)... 29 Jumlah Klorofil Daun (butir/mm 3 )... 29 Umur Panen (hari)... 30 Jumlah Buku per Tanaman (buku)... 31 Jumlah Cabang Produktif (cabang)... 31 Jumlah Polong Berisi (polong)... 32 Bobot Biji per Tanaman (gram)... 33 Bobot 100 Biji (gram)... 34 Indeks Panen... 35 Keragaman Genotip dan Fenotip... 36 Heritabilitas... 37 Pembahasan... 38 KESIMPULAN DAN SARAN... 45 Kesimpulan... 45 Saran... 46 DAFTAR PUSTAKA... 47 LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Hal. 1. Tinggi tanaman pada fase V1 s/d V9 dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...27 2. Perbandingan tinggi tanaman populasi M1, M2 dengan populasi M3...27 3. Umur berbunga dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...28 4. Perbandingan umur berbunga populasi M2 dengan populasi M3...28 5. Umur pengisian polong penuh dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...29 6. Jumlah klorofil daun dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...30 7. Perbandingan jumlah klorofil daun populasi M2 dengan populasi M3...30 8. Umur panen dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...30 9. Perbandingan umur panen populasi M2 dengan populasi M3...30 10. Jumlah buku per tanaman dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...31 11. Jumlah cabang produktif dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...32 12. Perbandingan jumlah cabang produktif populasi M1, M2 dengan populasi M3...32 13. Jumlah polong berisi dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...33 14. Perbandingan jumlah polong berisi populasi M1, M2 dengan populasi M3...33 15. Bobot biji per tanaman dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...34 16. Perbandingan bobot biji per tanaman populasi M2 dengan populasi M3...34 17. Bobot 100 biji dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...34
18. Perbandingan bobot 100 biji populasi M2 dengan populasi M3...35 19. Indeks panen dari populasi M3 dengan beberapa taraf dosis radiasi...35 20. Perbandingan indeks panen populasi M2 dengan populasi M3...36 21. Variabilitas Genotip (σ 2 g), Variabilitas Fenotip (σ 2 p), Koefisien Variabilitas Genotip (KVG), Koefisien Variabilitas Fenotip (KVP), Harapan Kemajuan Genetik (HKG)...36 22. Nilai duga heritabilitas (h 2 ) masing-masing karakter...37 23. Nilai duga heritabilitas (h 2 ) untuk masing-masing dosis radiasi...38 24. Karakter pertumbuhan fase vegetatif pada tanaman kedelai...50 25. Karakter pertumbuhan fase generatif pada tanaman kedelai...51
DAFTAR GAMBAR Hal. 1. Gambar Tanaman Berkecambah...66 2. Gambar Areal Tanaman...66 3. Gambar Biji Kedelai...67
DAFTAR LAMPIRAN Hal. 1. Deskripsi Tanaman Kedelai Varietas Argomulyo...49 2. Karakteristik Pertumbuhan Tanaman Kedelai Fase Vegetatif dan Fase Generatif...50 3. Bagan Alir Penelitian...51 4. Bagan Lahan Penelitian...52 5. Jadwal Kegiatan Penelitian...53 6. Data Pengamatan Tinggi Tanaman pada Fase V1 (cm)...54 7. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada Fase V1...54 8. Data Pengamatan Tinggi Tanaman pada Fase V2 (cm)...54 9. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada Fase V2...54 10. Data Pengamatan Tinggi Tanaman pada Fase V3 (cm)...55 11. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada Fase V3...55 12. Data Pengamatan Tinggi Tanaman pada Fase V4 (cm)...55 13. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada Fase V4...55 14. Data Pengamatan Tinggi Tanaman pada Fase V5 (cm)...56 15. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada Fase V5...56 16. Data Pengamatan Tinggi Tanaman pada Fase V6 (cm)...56 17. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada Fase V6...56 18. Data Pengamatan Tinggi Tanaman pada Fase V7 (cm)...57 19. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada Fase V7...57 20. Data Pengamatan Tinggi Tanaman pada Fase V8 (cm)...57 21. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada Fase V8...57
22. Data Pengamatan Tinggi Tanaman pada Fase V9 (cm)...58 23. Daftar Sidik Ragam Tinggi Tanaman pada Fase V9...58 24. Data Pengamatan Umur Berbunga (hari)...58 25. Daftar Sidik Ragam Umur Berbunga...58 26. Data Pengamatan Umur Pengisian Polong Penuh (hari)...59 27. Daftar Sidik Ragam Umur Pengisian Polong Penuh...59 28. Data Pengamatan Jumlah Klorofil Daun pada Fase V3 (butir/mm 3 )...59 29. Daftar Sidik Ragam Jumlah Klorofil Daun pada Fase V3...59 30. Data Pengamatan Jumlah Klorofil Daun pada Fase V7 (butir/mm 3 )...60 31. Daftar Sidik Ragam Jumlah Klorofil Daun pada Fase V7...60 32. Data Pengamatan Jumlah Klorofil Daun pada Fase R1 (butir/mm 3 )...60 33. Daftar Sidik Ragam Jumlah Klorofil Daun pada Fase R1...60 34. Data Pengamatan Umur Panen (hari)...61 35. Daftar Sidik Ragam Umur Panen...61 36. Data Pengamatan Jumlah Buku per Tanaman (buku)...61 37. Daftar Sidik Ragam Jumlah Buku per Tanaman...61 38. Data Pengamatan Jumlah Cabang Produktif per Tanaman (cabang)...62 39. Daftar Sidik Ragam Jumlah Cabang Produktif per Tanaman...62 40. Data Pengamatan Jumlah Polong Berisi per Tanaman (polong)...62 41. Daftar Sidik Ragam Jumlah Polong Berisi per Tanaman...62 42. Data Pengamatan Bobot Biji per Tanaman (gr)...63 43. Daftar Sidik Ragam Bobot Biji per tanaman...63 44. Data Pengamatan Bobot 100 Biji (gr)...63 45. Daftar Sidik Ragam Bobot 100 Biji...63
46. Data Pengamatan Indeks Panen...64 47. Daftar Sidik Ragam Indeks Panen...64 48. Nilai Duga Heritabilitas (h 2 ) masing-masing Karakter...64 49. Nilai Duga Heritabilitas untuk masing-masing Dosis Radiasi...65