EVALUASI KARAKTER TANAMAN KEDELAI HASIL RADIASI SINAR GAMMA PADA GENERASI M 2

EVALUASI KARAKTER TANAMAN KEDELAI HASIL RADIASI SINAR GAMMA PADA GENERASI M 2 HENRY ARDIANSYAH SIPAHUTAR 060307024 DEPARTEMEN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

EVALUASI KARAKTER TANAMAN KEDELAI HASIL RADIASI SINAR GAMMA PADA GENERASI M 2 SKRIPSI Oleh: HENRY ARDIANSYAH SIPAHUTAR 060307024 DEPARTEMEN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010

EVALUASI KARAKTER TANAMAN KEDELAI HASIL RADIASI SINAR GAMMA PADA GENERASI M 2 SKRIPSI Oleh: HENRY ARDIANSYAH SIPAHUTAR 060307024/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 Tanaman Kedelai Hasil Radiasi Sinar Gamma Pada Generasi M 2 Nama : Henry Ardiansyah Sipahutar NIM : 060307024 Departemen : Budidaya Pertanian Program Studi : Pemuliaan Tanaman Disetujui oleh Komisi Pembimbing Ir. Yusuf Husni Ketua Ir. E. Harso Kardhinata. M.Sc Anggota Diketahui oleh Dr. Dra. Ir. Chairani Hanum, MS Sekretaris Departemen Budidaya Pertanian

ABSTRAK HENRY ARDIANSYAH SIPAHUTAR: Evaluasi Karakter Tanaman Kedelai Hasil Radiasi Sinar Gamma Pada Generasi M 2, dibimbing oleh YUSUF HUSNI dan E. HARSO KARDHINATA. Permintaan kedelai akan terus meningkat, sehingga produksinya harus ditingkatkan, salah satu upaya yang dapat dilakukan yakni menciptakan varietas unggul melalui teknik mutasi. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan karakteristik (fenotipe) tanaman kacang kedelai hasil radiasi sinar gamma (M 2 ) dengan tetuanya (M 1 ). Penelitian dilakukan di lahan percobaan Fakultas Pertanian USU (+ 25 meter dpl.) pada bulan Januari-April 2010 menggunakan rancangan acak kelompok non faktorial dengan 8 perlakuan yaitu varietas Anjasmoro dan Panderman yang disinari dengan sinar gamma ( 0, 10, 20, dan 30 krad per tanaman). Parameter yang diamati adalah waktu berkecambah, daya kecambah benih, tinggi tanaman, umur berbunga, jumlah cabang pada batang utama, jumlah buku produktif per tanaman, jumlah buku per tanaman, umur matang penuh, jumlah polong isi per tanaman, jumlah polong hampa per tanaman, bobot 100 biji, bobot biji per tanaman, warna bunga, warna biji dan persentase serangan hama. Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan karakteristik antara generasi M 1 dengan M 2 terhadap parameter waktu berkecambah, tinggi tanaman, umur berbunga, umur matang penuh dan bobot 100 biji. Kata kunci: Kedelai, Varietas, Sinar Gamma.

ABSTRACT HENRY ARDIANSYAH SIPAHUTAR: Character evaluation of M 2 soybeans generation radiated by gamma ray, supervised by YUSUF HUSNI and E. HARSO KARDHINATA. Demand of soybeans tends to increase, so the production must be increased. One of efforts is to create superior variety by giving mutation. The objective of the research was to know the differences between M 2 and M 1 generation. The research was conducted at experimental field of College of Agriculture USU (+ 25 m asl) from January-April 2010 by using non-factorial randomized block design with 8 treatments. They were varieties Anjasmoro and Panderman by gamma ray (0,10,20 and 30 krad per plant). Parameters measured were plant germination, viability, plant height, age flowering, number of branches on the main stem, number of productive nodes per plant, number of nodes per plant, fully age mature, number of pods per plant, number of empty pods per plant, weight of 100 seeds, weight of seeds per plant, colour of flower, colour of seeds, percentage of pest attack. Based on the result, dosage of gamma ray applied on M 1 showed difference characteristic on M 2 generation in plant germination, plant height, age flowering, fully age mature, and weight of 100 seeds. Key words: Soybeans, Varieties, Gamma radiation

RIWAYAT HIDUP Penulis lahir di Medan pada tanggal 17 Maret 1989 dari Ayah Alm. Syarifuddin Sipahutar dan Ibu Rasinah. Penulis merupakan putra ketiga dari lima bersaudara. Tahun 2006 penulis lulus dari SMA Swasta Dharma Pancasila, Medan dan pada tahun yang sama penulis masuk ke Fakultas Pertanian USU melalui jalur ujian tertulis Seleksi Penerimaan Mahasiswa Baru. Penulis memilih program studi Pemuliaan Tanaman, Departemen Budidaya Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif sebagai anggota Himpunan Mahasiswa Departemen Budidaya Pertanian, sebagai anggota bidang informasi dan kreativitas BKM Al-Mukhlisin, sebagai anggota Pengajian Nahdhattus Subban, sebagai asisten di Laboratorium Genetika Dasar, sebagai asisten di Laboratorium Dasar Pemuliaan Tanaman. Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan di Pusat Penelitian Karet Balai Penelitian Sungei Putih dari bulan Juli sampai Agustus 2010.

KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, karena berkat dan rahmat-nya penulis dapat menyelesaikan penelitian yang berjudul Evaluasi Karakter Tanaman Kedelai Hasil Radiasi Sinar Gamma Pada Generasi M 2, yang merupakan salah satu syarat untuk untuk mendapatkan gelar sarjana di Departemen Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian, Medan. Pada kesempatan ini penulis menghaturkan pernyataan terima kasih sebesarbesarnya kepada orang tua yang telah memberikan dukungan baik moral maupun materil. Penulis juga menyampaikan ucapan terima kasih kepada bapak Ir. Yusuf Husni dan bapak Ir. E. Harso Kardhinata, MSc selaku ketua dan anggota komisi pembimbing yang telah membimbing dan memberikan masukan yang berharga kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada seluruh staf pengajar di Program Studi Pemuliaan Tanaman dan keluarga besar FP-USU stambuk 2006. Selain itu, penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Febriani Bangun, Abdillah, Azri, Mulia, Bobby, Chairil, Rizki, abangda Abdul Chalid Dahlan, ST., dan semua pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu di sini yang telah membantu penulis dalam penelitian dan menyelesaikan skripsi ini. Dan semoga skripsi ini bermanfaat bagi seluruh pihak yang memerlukan. Medan, Juni 2010 Penulis

DAFTAR ISI ABSTRAK... i ABSTRACT... ii RIWAYAT HIDUP... iii KATA PENGANTAR... iv DAFTAR TABEL... vii DAFTAR LAMPIRAN... ix PENDAHULUAN Latar Belakang... 1 Tujuan Penelitian... 3 Hipotesis Penelitian... 3 Kegunaan Penelitian... 3 TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman... 4 Syarat Tumbuh... 5 Iklim... 5 Tanah... 6 Pemuliaan Tanaman dengan Radiasi Sinar Gamma... 7 Keragaman Genotipe dan Fenotipe... 12 Heritabiltas... 14 Uji Progenitas... 15 BAHAN DAN METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian... 17 Bahan dan Alat... 17 Metode Penelitian... 17 Keragaman Genetik... 19 Heritabilitas... 20 Uji Progenitas... 20 Pelaksanaan Penelitian... 21 Persiapan Lahan... 21 Persiapan Media Tanam... 21 Pemilihan Benih... 21 Penanaman... 21 Pemupukan... 21

Pemeliharaan Tanaman... 22 Penyiraman... 22 Penjarangan dan Penyulaman... 22 Penyiangan... 22 Pengendalian Hama dan Penyakit... 22 Panen... 23 Pengamatan Parameter... 23 Waktu Berkecambah (hari)... 23 Daya Kecambah Benih (%)... 23 Tinggi Tanaman (cm)... 23 Umur Berbunga (hari)... 24 Jumlah Cabang pada Batang Utama (cabang)... 24 Jumlah Buku Produktif per Tanaman (buku)... 24 Jumlah Buku per Tanaman (buku)... 24 Umur Matang Penuh (hari)... 24 Jumlah Polong Isi per Tanaman (polong)... 24 Jumlah Polong Hampa per Tanaman (polong)... 25 Bobot Biji per Tanaman (g)... 25 Bobot 100 Biji (g)... 25 Warna Bunga, Warna Biji dan Persentase Serangan Hama... 25 HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil... 26 Waktu Berkecambah (hari)... 26 Daya Kecambah Benih (%)... 27 Tinggi Tanaman (cm)... 28 Umur Berbunga (hari)... 30 Jumlah Cabang pada Batang Utama (cabang)... 31 Jumlah Buku Produktif per Tanaman (buku)... 32 Jumlah Buku per Tanaman (buku)... 33 Umur Matang Penuh (hari)... 35 Jumlah Polong Isi per Tanaman (polong)... 36 Jumlah Polong Hampa per Tanaman (polong)... 37 Bobot 100 Biji (g)... 38 Bobot Biji per Tanaman (g)... 40 Warna Bunga, Warna Biji dan Persentase Serangan Hama... 41 Keragaman Genetik... 41 Heritabilitas... 42 Pembahasan... 43 KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan... 48 Saran... 49 DAFTAR PUSTAKA... 50 LAMPIRAN... 54

DAFTAR TABEL No. Hal 1. Model sidik ragam dan nilai kuadrat tengah... 19 2. Rataan waktu berkecambah (hari) akibat berbagai perlakuan... 26 3. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada waktu berkecambah (hari)... 27 4. Rataan daya kecambah benih (%) akibat berbagai perlakuan... 27 5. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada daya kecambah benih (%)... 28 6. Rataan tinggi tanaman (cm) akibat berbagai perlakuan... 29 7. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada tinggi tanaman (cm)... 29 8. Rataan umur berbunga (hari) akibat berbagai perlakuan... 30 9. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada umur berbunga (hari)... 31 10. Rataan jumlah cabang pada batang utama (cabang) akibat berbagai perlakuan... 31 11. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada jumlah cabang pada batang utama (cabang)... 32 12. Rataan jumlah buku produktif per tanaman (buku) akibat berbagai perlakuan... 32 13. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada jumlah buku produktif per tanaman (buku)... 33 14. Rataan jumlah buku per tanaman (buku) akibat berbagai perlakuan... 34 15. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada jumlah buku per tanaman (buku)... 34

16. Rataan umur matang penuh (hari) akibat berbagai perlakuan... 35 17. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada umur matang penuh (hari)... 36 18. Rataan jumlah polong isi per tanaman (polong) akibat berbagai perlakuan... 36 19. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada jumlah polong isi per tanaman (polong)... 37 20. Rataan jumlah polong hampa per tanaman (polong) akibat berbagai perlakuan... 37 21. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada jumlah polong hampa per tanaman (polong)... 38 22. Rataan bobot 100 biji (g) akibat berbagai perlakuan... 39 23. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada bobot 100 biji (g)... 39 24. Rataan bobot biji per tanaman (g) akibat berbagai perlakuan... 40 25. Uji progenitas tanaman tetua (M1) dengan turunan (M2) pada bobot biji per tanaman (g)... 40 26. Data pengamatan secara visual pada masing-masing tanaman... 41 27. Variabililtas genetik (σ 2 g) variabilitas fenotipe (σ 2 p), koefisien variabilitas genetik (KVG), koefisien variabilitas fenotipe (KVP)... 42 28. Nilai duga heritabilitas... 43

DAFTAR LAMPIRAN No. Hal 1. Deskripsi varietas kedelai... 53 2. Bagan percobaan... 55 3. Jadwal kegiatan penelitian... 56 4. Rataan parameter pada generasi M 1 (tetua)... 57 5. Data pengamatan waktu berkecambah (hari) dari tanaman M2... 58 6. Daftar sidik ragam waktu berkecambah (hari) dari tanaman M2... 58 7. Data pengamatan daya kecambah benih (%) dari tanaman M2... 58 8. Daftar sidik ragam daya kecambah benih (%) dari tanaman M2... 59 9. Data pengamatan tinggi tanaman 2 MST (cm) dari tanaman M2... 59 10. Daftar sidik ragam tinggi tanaman 2 MST (cm) dari tanaman M2... 59 11. Data pengamatan tinggi tanaman 3 MST (cm) dari tanaman M2... 60 12. Daftar sidik ragam tinggi tanaman 3 MST (cm) dari tanaman M2... 60 13. Data pengamatan tinggi tanaman 4 MST (cm) dari tanaman M2... 60 14. Daftar sidik ragam tinggi tanaman 4 MST (cm) dari tanaman M2... 61 15. Data pengamatan tinggi tanaman 5 MST (cm) dari tanaman M2... 61 16. Daftar sidik ragam tinggi tanaman 5 MST (cm) dari tanaman M2... 61 17. Data pengamatan tinggi tanaman 6 MST (cm) dari tanaman M2... 62 18. Daftar sidik ragam tinggi tanaman 6 MST (cm) dari tanaman M2... 62 19. Data pengamatan tinggi tanaman 7 MST (cm) dari tanaman M2... 62 20. Daftar sidik ragam tinggi tanaman 7 MST (cm) dari tanaman M2... 63

21. Data pengamatan umur berbunga (hari) dari tanaman M2... 63 22. Daftar sidik ragam umur berbunga (hari) dari tanaman M2... 63 23 Data pengamatan jumlah cabang pada batang utama (cabang) dari tanaman M2... 64 24. Daftar sidik ragam jumlah cabang pada batang utama (cabang) dari tanaman M2... 64 25. Data pengamatan jumlah buku produktif per tanaman (buku) dari tanaman M2... 64 26. Daftar sidik ragam jumlah buku produktif per tanaman (buku) dari tanaman M2... 65 27. Data pengamatan jumlah buku per tanaman (buku) dari tanaman M2... 65 28. Daftar sidik ragam jumlah buku tanaman (buku) dari tanaman M2... 65 29. Data pengamatan umur matang panen (hari) dari tanaman M2... 66 30. Daftar sidik ragam umur matang panen (hari) dari tanaman M2... 66 31. Data pengamatan jumlah polong isi per tanaman (polong) dari tanaman M2... 66 32. Daftar sidik ragam jumlah polong isi per tanaman (polong) dari tanaman M2... 67 33. Persentase jumlah polong isi per tanaman (%)... 67 34. Data pengamatan jumlah polong hampa per tanaman (polong) dari tanaman M2... 67 35. Transformasi akar kuadrat (Y = Y + ½) data pengamatan jumlah polong hampa per tanaman (polong) dari tanaman M2... 67 36. Daftar sidik ragam jumlah polong hampa per tanaman (polong) dari tanaman M2... 68 37. Persentase jumlah polong hampa per tanaman (%)... 68 38. Data pengamatan bobot 100 biji (g) dari tanaman M2... 68

39. Daftar sidik ragam bobot 100 biji (g) dari tanaman M2... 68 40. Data pengamatan bobot biji per tanaman (g) dari tanaman M2... 69 41. Daftar sidik ragam bobot biji per tanaman (g) dari tanaman M2... 69 42. Foto tanaman kacang kedelai generasi M2 di lahan penelitian... 70 43. Foto tanaman kacang kedelai 8 MST generasi M2 pada setiap perlakuan... 71 44. Foto tanaman pada saat panen pada setiap perlakuan... 73 45. Foto polong pada setiap perlakuan... 76 46. Foto biji pada setiap perlakuan... 78 47. Foto gamma cell yang digunakan untuk meradiasi benih... 80