BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.2. Respon Fisiologi Tanaman Kedelai
4.2.1. Pengaruh Jenis Naungan Terhadap Klorofil Daun
Tahap awal pertumbuhan tanaman, cahaya merupakan faktor penting, karena selain berperan dominan pada proses fotosintesis, juga sebagai pengendali, pemicu dan modulator respon morfogenesis (McNellis dan Deng, 1995).
Berdasarkan ketergantungannya terhadap cahaya (light dependent), pola perkembangan suatu tanaman (tanaman tingkat tinggi) dapat digolongkan menjadi pola skotomorfogenesis dan fotomorfogenesis. Pola skotomorfogenesis (etiolated) merupakan pola perkembangan awal tanaman yang akibat tidak mendapatkan cahaya (in dark-grown) secara terus menerus selama perkecambahan.
Tanaman memiliki karakteristik: hipokotil panjang, apikal hook, kotiledon yang tertutup, kandungan klorofil b rendah, dan tingkat ekspresi gen fotosintesis yang rendah. Pola fotomorfogenesis (deetiolated) merupakan pola perkembangan awal tanaman yang selama perkecambahan mendapatkan cahaya penuh terus menerus (in light grown). Pola perkembangan ini dicirikan antara lain hipokotil yang pendek, tidak mempunyai apikal hook, kedua kotiledon membuka dan berkembang dengan baik, kandungan klorofil tinggi, dan tingkat ekspresi gen fotosintesis yang tinggi (Staub dan Deng 1996, Sullivan dan Gray 1999).
Secara umum naungan sebagai petak utama dan varietas sebagai anak petak memberikan pengaruh yang berbeda terhadap respon fisiologi, sedangkan dosis pemupukan sebagai anak-anak petak tidak memberikan pengaruh yang berbeda. Respon tersebut, terdiri atas kandungan klorofil daun kedelai yang dianalisis pada bagian ujung, tengah, pangkal dan totalnya. Demikian juga
interaksi antara naungan dan varietas (TV) menghasilkan pengaruh nyata terhadap semua parameter fisologi tanaman, sedangkan interasi naungan x dosis (TD), varietas x dosis (VD) dan TVD secara umum tidak menghasilkan pengaruh nyata.
Hasil analisis ragam kandungan klorofil kedelai disajikan pada Tabel 5.
Tabel 5. Rekapitulasi hasil analisis ragam respon fisiologi kedelai yang diberikan perlakuan jenis naungan, varietas dan dosis pemupukan
Peubah Naungan Varietas Dosis Interaksi KK
(T) (V) (D) TV TD VD TVD
Keterangan: (ns): tidak berbeda nyata, (*): berbeda nyata pada uji LSD 5%, (**):
berbeda sangat nyata pada uji LSD 1%, KK: koefisien keragaman;
Klorofil merupakan salah satu senyawa antioksi dan yang disimpan dalam kloroplas. Kandungan klorofil a berkisar 2 − 3 kali lebih tinggi dari klorofil b (Srichaikul et al., 2011). Klorofil dihasilkan di dalam kloroplas pada jaringan daun dan kandungan klorofil relatif berkorelasi positif dengan laju fotosintesis (La Muhuria et al., 2006). Klorofil berperan dalam proses fotosintesis tanaman.
Secara spesifik klorofil berfungsi sebagai antena fotosintetik yang mengumpulkan cahaya, memanen cahaya dan meneruskan energi ke karatenoid, meneruskan cahaya ke pusat reaksi yang merubah energi cahaya menjadi energi kimia.
Peningkatan kandungan klorofil pada kondisi ternaungi berkaitan dengan peningkatan protein klorofil sehingga akan meningkatkan efisiensi fungsi antena fotosintetik pada Light Harvesting Complex II (LHC II).
Pengaruh jenis naungan (Tabel 6) terhadap parameter klorofil daun, baik di bagian daun ujung, daun tengah, pangkal daun maupun total klorofil menghasilkan pengaruh yang identik. Tegakan Mindi, Jabon dan Gmelina tidak berpengaruh nyata satu dengan lainnya, namun ketiganya mempengaruhi kadar klorofil daun tanaman kedelai dibandingkan pada tegakan Karet, dimana kadar klorofil kedelai di bawah tegakan ini paling rendah.
Tabel 6. Pengaruh jenis naungan terhadap kandungan klorofil daun kedelai (unit/mm2) Keterangan: angka yang diikuti oleh notasi huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata pada uji LSD 5%.
Dari segi bagian klofil yang paling aktif, ditandai dengan kadar klorofil pada masing-masing letak, yaitu ujung, tengah dan pangkal. Pada tegakan Karet dan Gmelina, klorofil ujung daun merupakan klorofil yang paling tidak aktif, sedangkan pada tegakan Mindi dan Jabon, ditemukan pada klorofil bagian tengah.
Hal ini disebabkan pada daun ujung dan tengah merupakan daun yang masih muda, oleh karena proses translokasi. Klorofil tersebut akan menyerap cahaya yang berenergi tinggi sehingga fotosintesis terjadi lebih aktif. Daun muda juga mendapatkan transfer klorofil melalui eksitasi dari daun tua. Tabel 6 juga menunjukkan total klorofil terbanyak pada kedelai di bawah tegakan Jabon, diikuti pada tegakan Mindi, Gmelina dan Karet. Hasil ini sesuai dengan intensitas
cahaya yang diterima paling rendah pada tegakan Karet dan Jabon . Peningkatan yang terjadi pada tanaman yang ternaungi lebih tinggi karena tanaman menerima intensitas cahaya yang lebih rendah jika dibandingkan kondisi normal. Hasil ini sesuai dengan penelitian Anggraeni (2010), Soverda (2013), Haryoto, et.al (2014) dan Chairudin, et al (2015), dimana varietas kedelai toleran naungan beradaptasi terhadap intensitas cahaya rendah dengan cara meningkatkan kadar pigmen fotosintetik.
Penyesuaian tanaman terhadap radiasi yang rendah dicirikan dengan membesarnya antena untuk fotosistem II. Membesarnya antena untuk fotosistem II akan meningkatkan efisiensi pemanenan cahaya (Hidema et al. 1992).
Berdasarkan penelitian Kisman (2008), kandungan klorofil a dipengaruhi oleh faktor cahaya, inhibitor plastida, dan interaksi antara cahaya dan inhibitor.
Sedangkan kandungan klorofil b dan panjang hipokotil hanya dipengaruhi oleh faktor cahaya saja. Hal ini menunjukkan bahwa faktor cahaya berperan sangat dominan terhadap kandungan klorofil maupun pertumbuhan panjang hipokotil selama pertumbuhan awal tanaman kedelai. Pada tanaman kedelai, karakter fotosintetik daun seperti kandungan klorofil, rasio klorofil a/b, serta luas daun merupakan karakter penting bagi adaptasi kedelai terhadap naungan (Khumaida 2002, Handayani 2003, Jufri 2006).
Keterkaitan antara keberadaan naungan dengan kadar klorofil juga telah dilaporkan oleh peneliti lain. Hasil penelitian Muhuria et al. (2006) menunjukkan kedelai yang ditanam dengan intensitas cahaya 50% mempunyai kandungan klorofil a dan b meningkat dibandingkan dengan keadaan normalnya. Klorofil b
bertugas sebagai antena fotosintetik pengumpul cahaya yang akan diteruskan ke klorofil a (pusat reaksi). Klorofil a akan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia yang akan dimanfaatkan dalam proses fotosintesis. Jumlah klorofil b yang meningkat pada kondisi ternaungi menunjukkan terjadi peningkatan protein klorofil. Menurut Sirait (2008), peningkatan klorofil b dilakukan oleh tanaman sebagai upaya penyesuaian secara fisiologis dengan kondisi naungan guna mengoptimalkan penangkapan cahaya, sebab klorofil b berperan langsung sebagai antena pemanen cahaya. Sementara klorofil a berpartisipasi dalam pengubahan energi radiasi yang ditangkap oleh klorofil b menjadi energi kimia. Penyesuaian tanaman terhadap kondisi ternaungi dengan membesarnya antena pada LHC II sehingga akan meningkatkan efisiensi pemananen cahaya (Taiz & Zeiger 1991;
Hidema et al. 1992; Djukri & Purwoko 2003).
Efisiensi pemanenan cahaya pada tanaman yang ternaungi ditandai dengan terbentuknya daun yang lebih tipis. Kondisi ini menyebabkan kloroplas bekerja pada bidang permukaan daun sehingga terjadi peningkatan penangkapan cahaya (Hale & Orcutt 1987). Hasil penelitian oleh Widiastuti et al. (2004) menyatakan bahwa tingkat naungan yang lebih tinggi dapat menyebabkan daun menjadi lebih tipis dengan lapisan epidermis sedikit dan jaringan palisade sedikit. Intesitas cahaya rendah (50%) menyebabkan juga terjadinya penurunan nisbah klorofil a/b yang juga menunjukkan peningkatan jumlah pada klorofil b (Muhuria et al. 2006;
Khumaida et al. 2015).