SELEKSI MASSA KEDELAI (Glycine max L. Merrill) HASIL RADIASI SINAR GAMMA PADA GENERASI M 4 SKRIPSI OLEH : SYAMSIR S. E. D. SAMOSIR 060307011 / PEMULIAAN TANAMAN Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar Sarjana di Fakultas Pertanian DEPARTEMEN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
Judul Skripsi : Seleksi Massa Kedelai (Glycine max L. Merrill) Hasil Radiasi Sinar Gamma Pada Generasi M 4 Nama : Syamsir S. E. D. Samosir NIM : 060307011 Departemen : Budidaya Pertanian Program Studi : Pemuliaan Tanaman Disetujui oleh, Komisi Pembimbing : (Ir. Eva Sartini Bayu, MP) Ketua (Ir. Hasmawi Hasyim, MS) Anggota
ABSTRAK SYAMSIR S. E. D. SAMOSIR : Seleksi Massa Kedelai (Glycine max L. Merrill) Hasil Radiasi Sinar Gamma pada Generasi M 4, dibimbing oleh Ibu Ir. Eva Sartini Bayu, MP dan Bapak Ir. Hasmawi Hasyim, MS. Perakitan varietas kedelai (Glycine max L. Merrill) yang berproduksi tinggi sehingga dapat ditanam di Indonesia. Untuk itu suatu penelitian telah dilakukan di Tanjung Slamat, Medan, Sumatera Utara (+ 25 m dpl.) pada bulan September-Desember 2010 menggunakan rancangan acak kelompok non faktorial, yaitu populasi M 4 tanpa radiasi (P0), populasi M 4 dengan dosis radiasi 100 gray (P1), populasi M 4 dengan dosis radiasi 150 gray (P2), dan populasi M 4 dengan dosis radiasi 200 gray (P3) kemudian dilanjutkan dengan Uji Jarak Berganda Duncan (DMRT). Parameter yang diamati adalah persentase perkecambahan, tinggi tanaman, jumlah cabang pada batang utama, jumlah buku per tanaman, umur berbunga, umur panen, jumlah polong berisi per tanaman, jumlah polong hampa per tanaman, jumlah biji per tanaman, bobot biji per tanaman, bobot 100 biji, kandungan lemak, dan kandungan minyak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa populasi M 4 hasil radiasi yang diuji tinggi tanaman fase V1 pada P0 (9,71 cm) dan P3 (10,75 cm) berbeda nyata dengan P2 (11,67 cm), kemudian fase V3 pada P0 (18,25 cm) dan P1 (19,72 cm) berbeda nyata dengan P2 (21,33 cm), pada parameter jumlah polong berisi per tanaman pada P0 (53,80 polong) dan P1 (57,43 polong) berbeda nyata dengan P2 (78,00 polong), dan pada parameter jumlah biji per tanaman pada P0 (142,50 biji) dan P1 (152,60 biji) berbeda nyata dengan P2 (198,50 biji), sedangkan pada parameter persentase perkecambahan, jumlah cabang pada batang utama, jumlah buku per tanaman, umur berbunga, umur panen, jumlah polong hampa per tanaman, bobot biji per tanaman, dan bobot 100 biji tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Kandungan lemak tertinggi yaitu pada populasi M 4 tanpa radiasi (P0) sebesar 17,61 %, sedangkan terendah pada P1 (6,53 %). Kandungan minyak tertinggi yaitu pada populasi M 4 tanpa radiasi (P0) sebesar 19,94 %, sedangkan terendah pada P1 (8,58 %). Nilai heritabilitas sedang terdapat pada parameter jumlah polong berisi per tanaman (0,405), sedangkan terendah pada bobot 100 biji (0,077). Nilai kemajuan genetik yang sangat tinggi terdapat pada parameter jumlah biji per tanaman (28,237). Kata kunci: kedelai, radiasi, heritabilitas, kemajuan genetik
ABSTRACT SYAMSIR S. E. D. SAMOSIR : Selection of Soy Mass (Glycine Max L. Merrill) Result of Irradiation Gammaray of Generation M 4, guided by Mrs. Ir. Eva Sartini Bayu, MP and Mr. Ir. Hasmawi Hasyim, MS. Assembling of Variety soy (Glycine Max L. Merrill) high production so that can be planted in Indonesia. For that an research have been done in Tanjung Slamat, Medan, North Sumatra (+ 25 m above sea level) in September-December 2010 using non factorial randomized block design, that is population M 4 without irradiation (P0), population M 4 with the dose irradiation 100 gray (Gy) (P1), population M 4 with the dose irradiation 150 gray (Gy) (P2), and population M 4 with the dose irradiation 200 gray (Gy) (P3) then continued with the Duncan Multiple Range Test (DMRT). Parameters perceived were germination percentage, plant height, number of branch of especial bar, number of nodes of crop, flowering initiation, harvesting time, number of filled pods of crop, number of vacuous pods of crop, number of seeds of crop, seeds wight of crop, wight 100 seeds, fat content, and oil content. Result of research indicate that the population M 4 of result irradiation, plant height at phase V1 at P0 (9,71 cm) and P3 (10,75 cm) differing reality by P2 (11,67 cm), then phase V3 at P0 (18,25 cm) and P1 (19,72 cm) differing reality by P2 (21,33 cm), at parameter number of filled pods of crop at P0 (53,80 pods) and P1 (57,43 pods) differing reality by P2 (78,00 pods), and at parameter number of seed of crop at P0 (142,50 seeds) and P1 (152,60 seeds) differing reality by P2 (198,50 seeds), while at parameter of germination percentage, number of branch of especial bar, number of nodes of crop, flowering initiation, harvesting time, number of vacuous pods of crop, seed wight of crop, and wight 100 seeds do not show the a marked difference. Highest fat content is population M 4 without irradiation (P0) equals to 17,61 %, while lowest at P1 (6,53 %). Highest oil content is population M 4 without irradiation (P0) equals to 19,94 %, while lowest at P1 (8,58 %). Middle value of heritability is at parameter number of filled pods of crop (0,405), while lowest at wight 100 seeds (0,077). Highest Progress genetic value is at parameter number of seeds of crop (28,237). Keyword: soy, irradiation, heritability, progress genetic
RIWAYAT HIDUP Syamsir S. E. D. Samosir, dilahirkan di Medan pada tanggal 31 Juli 1986 dari ayahanda Drs. Kaliaman Samosir dan ibunda Matilda Silalahi. Penulis merupakan anak ketiga dari 3 bersaudara. Tahun 1998 penulis lulus dari SD Santo Thomas 1 Medan, tahun 2001 lulus dari SLTP Santo Thomas 3 Medan, tahun 2005 lulus dari SMA Swasta Seminari Menengah Pematangsiantar. 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 aktif dalam organisasi intra kampus HIMADITA (2006-2011), IMK FP (2006-2011), organisasi ekstra kampus KMK USU (2006-2011). Penulis melaksanakan Praktek Kerja Kerja Lapangan (PKL) di PT Perkebunan Nusantara III (Persero) Kebun Bangun Kabupaten Simalungun Sumatera Utara dari tanggal 20 Juni sampai 20 Juli 2010.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, atas segala rahmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Seleksi Massa Tanaman Kedelai (Glycine max L. Merril) Hasil Radiasi Sinar Gamma Pada Generasi M 4. Pada kesempatan ini penulis menghaturkan terima kasih sebesar-besarnya kepada Ayahanda Drs. Kaliaman Samosir dan Ibunda Matilda Silalahi yang telah membesarkan dan mendidik penulis selama ini. Penulis menyampaikan ucapkan terimakasih kepada Ibu Ir. Eva Sartini Bayu, MP selaku ketua komisi pembimbing dan Bapak Ir. Hasmawi Hasyim, MS selaku anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan berbagai masukan berharga kepada penulis dari mulai penetapan judul, melakukan penelitian, sampai pada ujian akhir. Terima kasih kepada abang saya Julius Suprapto Samosir, dan kakak saya Surety Susilawati Samosir, yang telah menjadi penyemangat selama masa perkuliahan. Penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi seluruh pihak yang memerlukan. Medan, Maret 2011 Penulis
DAFTAR ISI ABSTRAK... i ABSTRACT... ii RIWAYAT HIDUP...iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR ISI... v DAFTAR TABEL... vii DAFTAR GAMBAR... ix DAFTAR LAMPIRAN... x PENDAHULUAN... 1 Latar Belakang... 1 Tujuan Jangka Panjang... 4 Tujuan Penelitian... 4 Hipotesis Penelitian... 4 Kegunaan Penelitian... 4 TINJAUAN PUSTAKA... 5 Botani Tanaman... 5 Syarat Tumbuh... 7 Iklim... 7 Tanah... 8 Mutasi... 10 Keragaman Genotip dan Fenotip... 15 Varietas... 17 Heritabilitas... 19 Ideotipe... 22 Kemajuan Genetik... 24 Seleksi Massa... 25 Kandungan Lemak dan Minyak Kedelai... 27 BAHAN DAN METODE... 31 Tempat dan Waktu... 31 Bahan dan Alat... 31 Metode Penelitian... 31 PELAKSANAAN PENELITIAN... 33 Uji Viabilitas Benih... 33 Persiapan Lahan... 33 Penanaman... 34 Pemupukan... 34 Pemeliharaan Tanaman... 34 Penyiraman... 34 Penjarangan... 34 Hal.
Penyulaman... 35 Penyiangan... 35 Pembumbunan... 35 Pengendalian Hama dan Penyakit... 35 Panen... 35 Menghitung Kandungan Lemak dan Minyak... 36 Pengamatan Parameter... 36 Persentase Perkecambahan (%)... 36 Tinggi Tanaman (cm)... 36 Jumlah Cabang pada Batang Utama (cabang)... 36 Jumlah Buku per Tanaman (buku)... 36 Umur Berbunga (hari)... 37 Umur Panen (hari)... 37 Jumlah Polong Berisi per Tanaman (polong)... 37 Jumlah Polong Hampa per Tanaman (polong)... 37 Jumlah Biji per Tanaman (biji)... 37 Bobot Biji per Tanaman (gram)... 38 Bobot 100 Biji (gram)... 38 Kandungan Lemak dan Minyak... 38 HASIL DAN PEMBAHASAN... 40 Hasil... 40 Persentase Perkecambahan (%)... 40 Tinggi Tanaman (cm)... 41 Jumlah Cabang pada Batang Utama (cabang)... 42 Jumlah Buku per Tanaman (buku)... 43 Umur Berbunga (hari)... 44 Umur Panen (hari)... 45 Jumlah Polong Berisi per Tanaman (polong)... 46 Jumlah Polong Hampa per Tanaman (polong)... 47 Jumlah Biji per Tanaman (biji)... 48 Bobot Biji per Tanaman (gram)... 49 Bobot 100 Biji (gram)... 50 Kandungan Lemak dan Minyak... 51 Keragaman Genotip dan Fenotip... 52 Heritabilitas... 53 Pembahasan... 54 KESIMPULAN DAN SARAN... 62 Kesimpulan... 62 Saran... 63 DAFTAR PUSTAKA... 64 LAMPIRAN DAFTAR TABEL
Hal. 1. Persentase perkecambahan dari populasi M 4...40 2. Tinggi tanaman pada fase V1 sampai dengan V9 dari populasi M 4...41 3. Perbandingan tinggi tanaman populasi M 1, M 2, M 3, dengan populasi M 4...41 4. Jumlah cabang pada batang utama dari populasi M 4...42 5. Jumlah buku per tanaman dari populasi M 4...43 6. Perbandingan jumlah buku per tanaman M 3 dengan populasi M 4...43 7. Umur berbunga dari populasi M 4...44 8. Perbandingan umur berbunga populasi M 3 dengan M 4...45 9. Umur panen dari populasi M 4...45 10. Perbandingan umur panen populasi M 2, M 3 dengan M 4...46 11. Jumlah polong berisi per tanaman dari populasi M 4...46 12. Perbandingan jumlah polong berisi per tanaman populasi M 1, M 2, M 3 dengan populasi M 4...47 13. Jumlah polong hampa per tanaman dari populasi M 4...48 14. Jumlah biji per tanaman dari populasi M 4...48 15. Bobot biji per tanaman dari populasi M 4...49 16. Perbandingan bobot biji per tanaman populasi M 2, M 3 dengan populasi M 4...49 17. Bobot 100 biji dari populasi M 4...50 18. Perbandingan bobot 100 biji populasi M 2, M 3 dengan populasi M 4...50 19. Kandungan lemak dari populasi M 4...51 20. Kandungan minyak dari populasi M 4...51 21. Variabilitas Genotip ( 2 g), Variabilitas Fenotip ( 2 p), Koefisien Variabilitas Genotip (KVG), Koefisien Variabilitas Fenotip (KVP),
Harapan Kemajuan Genetik (HKG)...52 22. Nilai duga heritabilitas (h 2 ) masing-masing karakter...53 23. Nilai duga heritabilitas (h 2 ) untuk masing-masing dosis radiasi...53