Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan pada Januari hingga Maret 2014 bertempat di kebun percobaan, Desa Mulyaharja, Kecamatan Bogor Selatan, Kota Bogor, Jawa Barat dengan pemberian paranet intensitas naungan 55%. Analisis konsentrasi metabolit dan hara daun dilakukan di laboratorium Plant Analysis and Chromatography,
Spectrophotometry, Post-Harvest, Departemen Agronomi dan Hortikultura
Fakultas Pertanian IPB. Analisis kimia tanah dan analisis pupuk dilakukan di laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya lahan Fakultas Pertanian IPB.
Bahan
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini, antara lain adalah tanaman torbangun aksesi RD berumur 2 bulan, pupuk kandang ayam 15 ton ha-1, dan bahan untuk analisis kimia yang digunakan adalah metanol, pereaksi folin-ciocalteu, kalium asetat, asam asetat, asam sulfat, buffer protein, aquades dan saponin produksi Merck Co. (Jerman). Semua bahan kimia yang digunakan dalam analisis kimia memiliki kualitas pro analysis (analytical grade).
Alat
Peralatan yang digunakan antara lain adalah timbangan, oven, sprayer, kamera, alat-alat laboratorium untuk analisis kimia meliputi Shimadzu UV-1800
Spectrophotometer (Japan) yang dihubungkan dengan UVprobe 2.34 untuk analisis spektofotometer, Centrifuge heraeus labofuge-400R, Eyela waterbath SB-24 untuk inkubasi larutan campuran ekstrak, dan alat penunjang lainnya.
Metodologi Penelitian
Penelitian ini menggunakan tiga ulangan. Banyaknya tanaman yang digunakan 78 tanaman yang seragam. Data yang didapatkan kemudian dianalisis dengan uji t-student. Analisis statistik yang diperoleh menggunakan perangkat lunak SAS Windows 9.1 System. Pengamatan meliputi komponen pertumbuhan, biomassa, dan konsentrasi metabolit tanaman. Pengamatan komponen pertumbuhan dilakukan terhadap 10 tanaman contoh tanpa panen dalam setiap ulangan dan dilakukan dua minggu sekali. Pengamatan komponen biomassa dilakukan terhadap 1 tanaman destruktif (dipilih dari tanaman pinggir) dalam setiap ulangan dan dilakukan dua minggu sekali. Pengamatan komponen konsentrasi metabolit dan hara daun dilakukan terhadap 10 tanaman contoh (dipilih secara berselang dari tanaman pinggir) yang dipanen 5 buku daun yang membuka sempurna pada posisi daun ke-1, ke-3, dan ke-5 dalam setiap ulangan dan dilakukan 4 minggu sekali (Gambar 3). Sebagai data penunjang dilakukan analisis tanah dan
15 pupuk dilakukan pada saat sebelum perlakuan. Sampel tanah yang digunakan adalah komposit dari tiga ulangan.
Perhitungan produksi metabolit sekunder dilakukan dengan cara sebagai berikut:
Produksi metabolit = bobot kering daun (g tan-1) x konsentrasi metabolit (%) Uji korelasi sederhana dilakukan masing-masing antar peubah pengamatan pada (a) konsentrasi hara (N, P, K, Ca dan Fe) di daun pada umur tanaman 3, 4, dan 5 bulan dengan produksi metabolit sekunder; (b) konsentrasi hara (N, P, K, Ca dan Fe) pada posisi daun ke-1, ke-3, atau ke-5 dengan produksi metabolit sekunder. Model korelasi linear sederhana yang digunakan adalah:
Y = a + bX
Sebagai contoh penerapan uji korelasi antara konsentrasi hara K posisi daun ke-3 dengan produksi metabolit sekunder, sebagai berikut :
Y = Produksi metabolit sekunder yang dihasilkan dari torbangun (produksi) pada konsentrasi hara K posisi daun ke-3.
a = harga Y ketika harga X = 0 (intercept).
b = angka arah atau koefisien regresi, yang menunjukkan angka peningkatan ataupun penurunan variabel dependen (Y) yang didasarkan pada perubahan variabel independen (X). Jika positip (+) arah garis naik, dan bila negatip (-) maka arah garis turun.
X = konsentrasi hara K posisi daun ke-3.
Gambar 3 Posisi daun ke-1, ke-3, dan ke-5
Korelasi konsentrasi hara (N, P, K, Ca dan Fe) daun dengan bobot kering daun dan produksi metabolit sekunder (aktivitas PAL, antosianin, total flavonoid dan total saponin), bertujuan untuk mendapatkan hubungan yang paling baik dari konsentrasi suatu unsur hara dalam daun pada umur tertentu dengan hasil yang dapat dijual. Korelasi konsentrasi hara N, P, K, Ca dan Fe daun yang terekstrak
16
dengan produksi metabolit torbangun dilakukan dengan analisis korelasi linier sederhana. Berdasarkan uji korelasi, maka konsentrasi hara N, P, K, Ca dan Fe daun yang mempunyai nilai korelasi positif tinggi dan paling konsisten diposisi daun pada umur yang sama akan ditetapkan sebagai daun sampel untuk tanaman torbangun. Analisis korelasi linier sederhana adalah sebagai berikut:
n∑Xi Yi – (∑Xi)( ∑Y)i
rxy = --- √[n∑ Xi2- (∑2][ n∑Y] i2- ( Yi)2
Nilai korelasi (r) menunjukkan kekuatan hubungan linear yang berada pada interval -1≤ r ≤ 1. Tanda – dan + menunjukkan tanda arah hubungan positif dan negatif.
Pengamatan Komponen Pertumbuhan
Tinggi tanaman (cm). Pengukuran tinggi tanaman dilakukan dengan cara mengukur dari pangkal sampai titik tumbuh yang terletak di ujung batang utama.
Jumlah cabang. Perhitungan jumlah cabang dilakukan dengan cara menghitung jumlah cabang yang keluar dari batang.
Lebar tajuk (cm). Pengukuran lebar tajuk dilakukan dengan cara mengukur lebar tajuk tanaman yang terlebar.
Komponen Biomassa
Luas daun. Pengamatan menentukan luas daun menggunakan metode gravimetri,
yaitu menggambar daun di kertas kemudian dihitung dengan rumus
Luas daun = bobot replika kertas (g) x luas kertas total (cm2) bobot kertas total (g)
Bobot basah tanaman (g). Pengukuran bobot basah tanaman dilakukan dengan cara menimbang hasil pangkasan yang dipanen berupa akar, batang, dan daun dengan menggunakan timbangan.
Bobot kering tanaman (g). Pengukuran bobot kering tanaman dilakukan dengan cara menimbang bobot kering hasil pangkasan yang dipanen berupa akar, batang, dan daun yang telah dioven pada suhu 105oC selama 2 hari.
Rata-rata laju tumbuh relatif (LTR), menunjukkan peningkatan bobot kering dalam suatu interval waktu, dalam hubungannya dengan bobot asal. Perhitungan rata-rata laju tumbuh relatif dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
ln W2 – ln W1
LTR = t2 - t1 (g hari-1)
W1 dan W2 = masing-masing bobot kering tanaman pada waktu t1 dan t2 yang diamati secara periodik (Sitompul & Guritno 1995).
17
Rata-rata laju asimilasi bersih (LAB), menunjukkan hasil bersih dari hasil asimilasi per satuan luas daun dan waktu. Perhitungan Rata-rata laju asimilasi bersih dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
W2– W1 ln A2 - ln A1
LAB = A2 – A1 X t2 – t1 (g cm-2 hari-1) W1 dan W2 = masing-masing bobot kering tanaman pada waktu t1 dan t2 , dan A1 dan A2 = masing-masing luas daun total pada waktu t1 dan t2 yang diamati secara periodik (Sitompul & Guritno 1995).
Komponen Konsentrasi Metabolit dan Hara Daun ke-1, ke-3, dan ke-5
Jumlah daun. Penghitungan jumlah daun dilakukan dengan cara menghitung masing-masing banyaknya daun yang dipanen pada daun ke-1, ke-3, dan ke-5 per pucuk tanaman yang dihasilkan.
Bobot basah daun (g). Pengukuran bobot basah daun dilakukan dengan cara menimbang masing-masing bobot basah daun yang dipanen pada daun ke-1, ke-3, dan ke-5 per pucuk tanaman yang di hasilkan.
Bobot kering daun (g). Pengukuran bobot kering daun dilakukan dengan cara menimbang masing-masing bobot kering daun yang dipanen pada daun ke-1, ke-3, dan ke-5 per pucuk tanaman yang di hasilkan yang telah dioven pada suhu 60oC selama 3 hari.
Analisis konsentrasi metabolit yang dilakukan merupakan analisis kuantitatif. Analisis konsentrasi metabolit seperti aktivitas phenylalanine ammonia lyase (PAL) menurut metode Dangcham et al. (2008) (Lampiran 1, 2, dan 3), antosianin (Sims & Gamon 2002) (Lampiran 4), total flavonoid menurut metode Chang et al. (2002) (Lampiran 5 dan 6), dan total saponin menurut metode Fathonah & Sugiyarto (2009) yang telah dimodifikasi (Lampiran 7). Analisis hara daun yang dilakukan meliputi konsentrasi N menurut metode Kjeldahl (Lampiran 8), P menurut metode spektrofotometer (Lampiran 9), dan K (Lampiran 9), Ca dan Fe menurut metode Atomic Absorbtion Spectrophotometry (AAS) (Apriyantono et al.
1989) (Lampiran 10 dan 11).
Bahan untuk analisis aktivitas PAL dan antosianin menggunakan daun torbangun segar sesuai dengan metode diatas, total flavonoid menggunakan daun torbangun kering hasil oven pada suhu 60oCyang diekstrak menggunakan methanol sedangkan total saponin diekstrak menggunakan larutan etanol 70%, analisis N, P, K, Ca dan Fe menggunakan daun torbangun kering hasil oven pada suhu 60oC. Analisis konsentrasi metabolit dan hara daun yang dianalisis adalah daun torbangun posisi daun ke-1, ke-3, dan ke-5 pada setiap tanaman yang sudah dipanen. Semua peubah diamati dan dianalisis pada umur 3, 4, dan 5 bulan.
18