BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Kondisi Eksplan Secara Umum Pertumbuhan eksplan kentang (Solanum tuberosuml.) mulai terlihat pada satu MSI (Minggu Setelah Inokulasi). Respon eksplan berbeda pada setiap perlakuan. Perlakuan media MS, A1, A2, A3, A4, A5, A6 dan A7, eksplan kentang mampu menginsiasi akar dan tinggi batang, diduga mengandung unsur N tinggi yang mampu merangsang pertumbuhan akar sehingga meningkatkan kapsitas serapan dan kecepatan sehingga terjadi pemanjangan batang. Perlakuan A8, A9, A10, A11 dan A12 menginisiasi tinggi batang eksplan. Kontaminasi mulai terlihat dari satu sampai empat MSI. Kontaminasi pada eksplan kentang disebabkan oleh bakteri dan jamur.kontaminasi bakteri dapat diketahui dengan adanya lapisan lendir berwarna kuning keruh dan berbau busuk di media dan sekitar eksplan, jika dibiarkan koloni bakteri akan menutupi seluruh permukaan media sehingga akan mengganggu pertumbuhan eksplan yang menyebabkan kematian eksplan kentang karena adanya kompetisi nutrisi antara eksplan dan bakteri. Hal tersebut sesuai penyataan Darmono (2003), kontaminasi bakteri yang menyerang eksplan umumnya ditandai dengan keluarnya cairan warna putih keruh seperti susu dan berbau busuk. Sandra (2002) juga menyebutkan kontaminsi oleh bakteri menyebabkan pembusukan, biasanya ditandai dengan keluarnya lendir dan bau busuk.mikroorganisme yang tumbuh akan menyerang eksplan melalui luka luka akibat pemotongan sehingga 30
menyebabkan kematian eksplan. Selain itu, beberapa jenis mikroorganisme melepaskan senyawa beracun ke dalam media kultur yang dapat menyebabkan kematian jaringan. Kontaminasi yang disebabkan bakteri menyerang eksplan pada keempat HSI (Hari Setelah Inokulasi) sampai minggu keempat MSI. Kontaminasi terbanyak disebebkan oleh bakteri dan terjadi pada hampir seluruh perlakuan kecuali media MS. Gambar 4.1.1. Kontaminasi bakteri, bar : 1 cm Berdasarkan pengamatan yang telah dilakukan kontaminasi yang disebebkan oleh jamur juga menyerang eksplan kentang pada minggu keempat, dimana terdapat hifa (benang halus) yang berbentuk seperti kapas tumbuh berwarna putih dan kehitamandan pada media perlakuan, jika dibiarkan jamur akan tumbuh cepat dan menutupi media tumbuh eksplan sehingga mengganggu terjadi kompetisi nutrisi antara eksplan dan jamur dan menyebabkan kematian pada eksplan. Wudianto (2002) menyatakan jamur/cendawan pada umumnya berbentuk seperti benang halus yang tidak bisa dilihat dengan mata telanjang.namun, kumpulan dari benang halus ini yang disebut miselium bisa dilihat dengan jelas.kontaminasi yang disebabkan jamur terjadi pada perlakuan A3 ulangan ke - 2, A5 ulangan ke - 1, A8 ulangan ke - 1 dan A12 ulangan ke - 3. 31
Gambar 4.1.2. Kontaminasi Jamur, bar : 1 cm Terdapat pula perlakuan yang terkontaminasi oleh bakteri dan jamur pada 4 MSI. Dimana jamur berwarna putih pertama kali muncul dan bakteri ditandai dengan adanya lendir putih muncul yang kemudian menutupi jamur. Kontaminasi yang disebabkan oleh bakteri dan jamur pada perlakuan A2. Gambar 4.1.3. Kontaminasi Bakteri dan Jamur, bar : 1 cm Kontaminasi diduga dari lingkungan yaitu ruang inkubasi, dimana jamur atau bakteri yang masuk dalam botol pada saat pemeliharaan ataupun lingkungan yang kurang steril sehingga terjadinya kontaminasi dan ditambah oleh sifat media tumbuh yang cocok untuk perkembangan bakteri dan jamur. Hal tersebut sesuai 32
dengan penyataan Luri (2014), kondisi media yang mengandung sukrosa dan hara, serta kelembaban yang memungkinkan mikroorganisme serta spora jamur tumbuh dan berkembang. 4.2 Hasil Penelitian Matrik hasil sidik ragam respon pertumbuhan tanaman kentang (Solanum tuberosum L.) varietas Granola secara kultur tunas dengan kombinasi media nutrisi AB mix dan POC (Pupuk Organik Cair) secara lengkap disajikan pada Tabel 4.2. Hasil penelitian tanaman kentang menunjukkan bahwa kombinasi media nutrisi AB mix dan POC tidak berpengaruh nyata terhadap semua variabel pengamatan. Tabel 4.2. Matrik Hasil Analisis Ragam Respon Pertumbuhan Tanaman Kentang (Solanum Tuberosum L.) Varietas Granola Secara Kultur Tunas dengan Kombinasi Media Nutrisi AB Mix dan POC. No Variabel Pengamatan Hasil pengamatan 1 Keberhasilan Pertumbuhan Planlet tn 2 Jumlah Daun tn 3 Tinggi Planlet tn 4 Berat Basah Atas tn Keterangan : tn : berpengaruh tidak nyata 33
4.3 Pembahasan 4.3.1 Keberhasilan Pertumbuhan Planlet Berdasarkan uji sidik ragam untuk keberhasilan pertumbuhan planlet kentang terhadap respon media kombinasi nutrisi AB Mix dan POC tidak berpengaruh nyata. Keberhasilan Pertumbuhan Planlet (%) 120 100 80 60 40 20 0 Rerata Keberhasilan Pertumbuhan Plalet 100 92 75 67 92 92 92 MS A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 Perlakuan 83 100 67 58 92 75 Gambar 4.3.2.1. Rerata Keberhasilan Pertumbuhan Planlet Ket. MS : kontrol, A1 (1000 ppm AB mix +1000 ppm POC), A2 (1000 ppm AB mix +1500 ppm POC), A3 (1000 ppm AB mix + 2000ppm POC), A4 (1500 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A5 (1500 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A6 (1500 ppm AB mix + 2000 ppm POC), A7 (2000 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A8 (2000 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A9 (2000 ppm AB mix + 2000 ppm POC), A10 (2500 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A11 (2500 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A12 (2500 ppm AB mix dan 2000 ppm POC) Berdasarkan gambar 4.3.2.1 menunjukkan tingkat keberhasilan dari yang sedang sampai sangat baik. Media MS, A8, A1, A4, A5, A6, dan A11 termasuk kedalam tingkat keberhasilan yang sangat baik. Media A7 termasuk kedalam tingkat keberhasilan baik dan tingkat keberhasilan pertumbuhan sedang adalah A2, A3, A9, A10 dan A12. Adanya perbedaan pada keberhasilan tersebut disebabkan terdapat eksplan yang mengalami pencoklatan (browning) dan 34
akhirnya mati, diduga aktivitas enzim polifenol oksidase akibat adanya pelukaan karena pemotongan. Perubahan warna menjadi coklat (pencoklatan) dalam kultur jaringan terjadi karena akumulasi polifenol oksidase yang dilepas atau disentesis jaringan dalam kondisi teroksidasi ketika sel dilukai (Hutami, 2008). Menurut Santoso dan Nursandi (2003), pencoklatan adalah munculnya warna coklat atau hitam yang dapat menghambat pertumbuhan dan perkembangan eksplan. Peristiwa pencoklatan sesungguhnya merupkan peristiwa alamiah biasa yang terjadi pada sistem biologi, suatu proses perubahan adaptif bagian tanaman akibat pengaruh fisik atau biokimia (memar, pengupasan, pemotongan, serangan penyakit atau kondisi lain yang tidak normal). Sehingga browning akibat polifenol oksidase pada eksplan kultur jaringan sulit diatasi. Gambar 4.3.1.2 Ekplan browning 4 MSI, bar : 1 cm 35
4.3.2 Jumlah Daun Berdasarkan uji sidik ragam untuk jumlah daun, diketahui bahwa perlakuan A0 A12 tidak berpengaruh nyata. Rerata Jumlah Daun (helai) Rerata Jumlah Daun (helai) 7.000 6.083 5.547 6.000 5.000 4.000 4.973 4.500 3.917 4.833 4.167 4.140 3.277 3.250 3.000 2.417 3.027 2.833 2.000 1.000 0.000 MS A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 Perlakuan A8 A9 A10 A11 A12 Gambar 4.3.2.1. Rerata jumlah daun Ket. MS : kontrol, A1 (1000 ppm AB mix +1000 ppm POC), A2 (1000 ppm AB mix +1500 ppm POC), A3 (1000 ppm AB mix + 2000ppm POC), A4 (1500 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A5 (1500 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A6 (1500 ppm AB mix + 2000 ppm POC), A7 (2000 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A8 (2000 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A9 (2000 ppm AB mix + 2000 ppm POC), A10 (2500 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A11 (2500 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A12 (2500 ppm AB mix dan 2000 ppm POC) Media MS, media kombinasi nutrisi AB mix dan POC dapat menghasilkan jumlah daun. Menurut Nadapdap (2000) menyatakan bahwa media MS mengandung 40mM dalam bentuk dan 29 mm dalam bentuk. Sehingga mampu membentuk daun. Kandungan nutrisi AB mix dan POC mengandung unsur hara yang mencukupi kebutuhan pembentukan daun, terutama kadar N cukup tinggi. Pertumbuhan daun merupakan bagian dari pertumbuhan vegetatif. Nutrisi AB mix mengandung 9.90% dan 0.48% NH4 (Azzam, 2017). Pertumbuhan vegetatif unsur hara yang paling banyak berperan adalah RESPON PERTUMBUHAN TANAMAN 36..., ANGGIE FITRIANI, AGROTEKNOLOGI, UMP 2017
nitrogen. Nitrogen mendorong pertumbuhan organ organ yang berkaitan dengan fotosintesis, yaitu daun (Wijaya, 2008). Nitrogen merupakan unsur hara utama bagi pertumbuhan tanaman sebab merupakan penyusun dari semua protein dan asam nukleitida, dengan demikian merupakan penyusun protoplasma secara keseluruhan (Sarief, 1990). Jumlah daun berhubungan erat dengan produktivitas tanaman dalam menghasilkan asimilat yang sangat dibutuhkan oleh tanaman, dalam fase vegetatif dari suatu perkembangan tanaman menggunakan karbohidrat yang telah dibentuknya (Prasetiyo, 1997). Pemberian kombinasi media nutrisi AB mix dan POC menghasilkan struktur daun yang tingkat pertumbuhanya tinggi. Hal tersebut dapat dilihat ukuran daun yang relatif lebih besar jika dibandingkan dengan media kontrol atau MS, dan warna daun hijau tua diduga terbentuknya klorofil lebih banyak sehingga pertumbuhan tanaman akan semakin lebih baik. Namun dengan adanya perbedaan rerata tersebut diketahui adanya kosentrasi yang kurang tepat pada perlakuan sehingga menyebabkan terhambatnya pembentukan daun. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Asywad et al., (2016) mengatakan kosentrasi tinggi maka unsur unsur di dalamnya akan berperan antagonis terhadap eksplan sehingga dapat menghambat pertumbuhan tanaman, menyebabkan keracunan bahkan terjadinya kematian pada eksplan itu sendiri. Warna daun hijau tua disebabkan kandungan Nitrogen (N), Magnesium (Mg) dan Mangan (Mn) yang terkandung dalam nutrisi AB mix dan POC, yang berfungsi sebagai pembentukan klorofil pada tanaman. Nitrogen merupakan unsur penyusun klorofil, sedangkan Mg dan Mn merupakan bagian dari klorofil. Begitu 37
pula warna daun pada MS terbentuk karena sumber nutrisi atau hara hanya berasal dari unsur hara yang dibuat dengan komposisi yang pasti, sedangkan pada media perlakuan hara yang diperoleh dari kedua kombinasi AB mix dan POC. Menurut Aisyah (2013), semakin hijau warna daun, maka semakin tinggi kandungan klorofil. Warna daun planlet kentang yang tumbuh juga terdapat warna agak kekuning kuningan, diduga akibat jumlah klorofil yang dibentuk menurun. Diduga unsur N, Mg dan N tidak cukup untuk membentuk kadar hijau daun. Faktor faktor yang berpengaruh pada pembentukan klorofil antara lain faktor pembawaan (genetik), cahaya, temperatur, karbohidrat, unsur hara dan oksigen. a b c Gambar 4.3.2.2 Perbedaan warna daun (a) daun berwarna hijau, (b) daun berwarna hijau tua, (c) daun berwarna kuning, bar : 1 cm 38
4.3.3 Tinggi Planlet Pertumbuhan tanaman dapat dilihat dari perkembangan tinggi tanaman. Berdasarkan uji sidik ragam perlakuan media kontrol dan kombinasi media AB mix dan POC tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi planlet kentang, diduga kosentrasi yang tinggi. Hal tersebut sesuai dengan pernyataan Asywad et al., (2016) mengatakan kosentrasi tinggi maka unsur unsur di dalamnya akan berperan antagonis terhadap eksplan, sehingga dapat menghambat pertumbuhan tanaman, menyebabkan keracunan bahakan terjadinya kematian pada eksplan itu sendiri. Tinggi Plalet (cm) 8.000 7.000 6.000 5.000 4.000 3.000 2.000 1.000 0.000 RerataTinggi Planlet 7.543 5.567 5.743 5.392 5.877 5.200 5.135 4.683 5.565 3.900 3.960 3.692 2.417 MS A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 perlakuan Gambar 4.3.3.1.Rerata tinggi planlet Ket. MS : kontrol, A1 (1000 ppm AB mix +1000 ppm POC), A2 (1000 ppm AB mix +1500 ppm POC), A3 (1000 ppm AB mix + 2000ppm POC), A4 (1500 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A5 (1500 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A6 (1500 ppm AB mix + 2000 ppm POC), A7 (2000 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A8 (2000 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A9 (2000 ppm AB mix + 2000 ppm POC), A10 (2500 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A11 (2500 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A12 (2500 ppm AB mix dan 2000 ppm POC) 39
Eksplan kentang memberikan respon terhadap media kombinasi AB mix dan POC, diduga adanya hormon organik pada POC. Menurut Chen dan Tsila (1990), asam humat atau bahan organik memberikan respon tanaman secara langsung yaitu dengan meningkatkan sintesis protein dan fotosintesis serta adanya hormon. Hal tersebut diperjelas oleh Gardiner dan Miller (2004) dalam Ihdaryanti (2011), senyawa yang memicu pertumbuhan tanaman dalam asam humat diantaranya vitamin, asam amino, dan auksin. Menurut Parman (2007), pemberian unsur hara yang mengandung unsur N, P, K, Mg dan Ca akan menyebabkan terpacunya sintersis dalam pembelahan dinding sel secara antiklinal sehingga akan mempercepat pertambahan tinggi tanaman. hormon organik memiki kandungan auksin, sitokinin, dan giberelin organik yang diperlukan tanaman untuk menghasilkan pertumbuhan vegetatif dan generatif (Admaja, et.al., 2014). Perlakuan A9 hanya memperoleh rerata tinggi planlet 2,417 cm, dimana planlet kentang kerdil dan ukuran daun kecil (Gambar 4.3.3.2). Selain A9, beberapa planlet tumbuh kerdil dan ukuran daun kecil. Hal tersebut diduga gejala pertumbuhan planlet yang tidak normal atau ketidak normalan morfologi dan fisiologis akibat stess yang timbul karena pelukaan, tidak optimalnya media kultur maupun lingkungan mikro. Gejala ini disebut hiperhidoksitas. Menurut Gaspar, et.al, (1996) hal tersebut juga berkaitan dengan kosentrasi sitokinin yang terlalu tinggi dari POC, rendahnya potensial matriks dan meningkatnya kosentrasi etilen di dalam wadah kultur. Uap air akan menyebabkan media menjadi berair serta sitokinin juga mempengaruhi sel dalam menyerap air, sehingga air akan terakumulasi pada apoplast. 40
MS A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 41
A12 Gambar 4.3.3.2. Perbedaan Tinggi Planlet Kentang Ket. MS : kontrol, A1 (1000 ppm AB mix +1000 ppm POC), A2 (1000 ppm AB mix +1500 ppm POC), A3 (1000 ppm AB mix + 2000ppm POC), A4 (1500 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A5 (1500 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A6 (1500 ppm AB mix + 2000 ppm POC), A7 (2000 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A8 (2000 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A9 (2000 ppm AB mix + 2000 ppm POC), A10 (2500 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A11 (2500 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A12 (2500 ppm AB mix dan 2000 ppm POC), bar : 1 4.3.4 Berat Basah Atas Berat basah tanaman dapat menunjukkan aktivitas metabolisme tanaman dan nilai berat basah tanaman dipengaruhi oleh kandungan air jaringan, unsur hara dan hasil metabolisme.berdasarkan hasil sidik ragam perlakuan media kontrol dan kombinasi media AB mix dan POC tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi planlet kentang. Rerata Berata Basah Atas Rerata Berat Basah Atas (g) 0.1 0.08 0.06 0.04 0.02 0 0.082 0.08 0.063 0.039 0.042 0.049 0.043 0.051 0.049 0.035 0.035 0.026 0.028 MS A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 A11 A12 Perlakuan 42
Gambar 4.3.4.1 Rerata berat basah atas Ket. MS : kontrol, A1 (1000 ppm AB mix +1000 ppm POC), A2 (1000 ppm AB mix +1500 ppm POC), A3 (1000 ppm AB mix + 2000ppm POC), A4 (1500 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A5 (1500 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A6 (1500 ppm AB mix + 2000 ppm POC), A7 (2000 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A8 (2000 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A9 (2000 ppm AB mix + 2000 ppm POC), A10 (2500 ppm AB mix + 1000 ppm POC), A11 (2500 ppm AB mix + 1500 ppm POC), A12 (2500 ppm AB mix dan 2000 ppm POC) Berdasarkan gambar 4.3.4.1 menunjukkan adanya perbedaan berat basah yang dihasilkan setiap perlakuan. Perlakuan MS menghasilkan rerata tertinggi dibandingkan dengan perlakuan pemberian kombinasi nutrisi AB mix dan POC (A1 A12). Media kontrol atau MS mampu memicu pembelahan sel lebih mengarah ke pembentukan tunas aksilar, jika perlakuan A1 A12 memicu pembelah sel lebih kearah pemanjangan tunas apikal(gambar 4.3.4.2). Hal tersebut diguga kandungan unsur hara makro dan mikro pada media MS lebih lengkap. Media MS mengandung vitamin tiaminyang berguna untuk mempercepat pembelah sel pada tanaman, sedangkan AB mix dan POC mengandung unsur hara yang dibutuhkan tanaman untuk beregenarasi. Menurut Mairusmiati (2011) menyatakan batang yang pendek lebih berat dibandingkan dengan batang yang tinggi, karena batang yang pendek dapat lebih banyak menyimpan hara berupa air dalam batangnya dan lebih sedikit dibawa ke daun untuk fotosintesis. Sedangkan batang yang tinggi dapat lebih optimal melakukan transportasi hara menuju daun. Hal ini dapat karena hara yang terserap dioptimalkan proses fotosintersis, sehingga hara yang tersimpan dalam batang hanya sedikit. Sehingga pembentukan pada media MS ruas daun lebih rapat, sedangkan pada media kombinasi ruas daun memiliki jarak yang tidak serapat media MS. 43
a b Gambar 4.3.4.2 Perbedaan Pertumbuhan Planlet. (a) media MS, (b) media kombinasi nutrisi AB mix dan POC, bar : 1 cm Berat segar atau basah secara fisiologi terdiri dari dua kandungan yaitu air dan karbohidrat (Indah dan Dini, 2016). Meningkatnya jumlah daun dan tinggi tanaman akan mempengaruhi berat basah. Berat basah tertinggi pada kombinasi nutrisi AB mix dan POC adalah perlakuan A7, dimana planlet kentang A7 juga merupakan planlet yang tertinggi dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Nutrisi AB mix dan pupuk organik cair mampu memacu metabolisme pada planlet kentang, hal ini dapat dilihat dari respon eksplan terhadap perlakuan A1 sampai A12. Kadar N yang terkandung berperan sebagai penyusun protein sedangkan fosfor dan kalsium berperan dalam memacu pembelahan jaringan meristem dan merangsang pertumbuhan akar dan perkembahan daun. Akibatnya tingkat absorbsi unsur hara dan air yang akan digunakan untuk pembelahan sel, perpanjangan dan diferensiasi sel. Kalium mengatur kegiatan membuka dan menutupanya stomata. Pengaturan stomata yang optimal akan mengendalikan transpirasi tanaman dan meningkatkan reduksi karbondioksida yang akan diubah menjadi karbohidrat. Fosfor dan kalium serta unsur mikro yang terkandung dalam 44
nutrisi AB mix dan POC akan meningkatkan aktivitas fotosintesis tumbuhan sehingga meningkatkan karbohidrat yang dihasilkan cadangan makanan. 45