1. PENDAHULUAN
3.2. Percobaan Translokasi Karbon Pada Dua Varietas Kacang
Percobaan ini dilakukan dengan tujuan untuk membuktikan adanya perbedaan translokasi karbon pada varietas kacang tanah dengan kapasitas dan aktivitas source dan sink yang berbeda. Percobaan ini termasuk percobaan untuk mengamati translokasi asimilat pada kacang tanah. Kadar karbon tanaman diamati dengan menggunakan penjejak isotop karbon 13 (13C).
3.2.1. Waktu dan Lokasi Percobaan
Tanaman dikecambahkan pada 19 Juni 2009 dan feeding dilakukan 30-31 Agustus 2009 di kebun percobaan Cikabayan, Institut Pertanian Bogor.
Pengukuran kandungan isotop 13C dilakukan pada bulan Nopember 2009 di
Laboratorium Pengujian Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi BATAN, Jakarta. Kandungan kadar karbon dalam bagian tanaman di lakukan di Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Faperta IPB.
3.2.2. Bahan dan Alat
Sebagai sumber isotop 13C digunakan Barium karbonat (Ba13CO3)
mengandung 98% isotop 13C. Sebagai tempat feeding digunakan kotak
bersungkup plastik berukuran 120cm x 60 cm x 80 cm (Gambar 2) yang kemudian direndam dalam kolam berisi air untuk mencegah bocornya 13CO2.
Bahan tanaman menggunakan varietas Sima dan Jerapah. Peralatan tanam yang digunakan mencakup bak semai dan pot plastik. Ke dalam pot plastik diisikan campuran tanah dan kompos dengan perbandingan berat 1:1 sebanyak
± 4 kg. Dolomit sebanyak 20 gram/pot dan 5 gram pupuk majemuk NPK
ditambahkan pula ke dalam pot sebagai tambahan hara.
Untuk mengukur suhu udara dan kelembaban digunakan termometer bola basah dan bola kering yang digantungkan di dalam rak plastic (Gambar 2). Kipas plastik, yang digantungkan ditengah kotak feeding, digunakan untuk menyebarkan
13
C pada saat feeding. Photosynthetic Active Radiation (PAR) dan Carbon Exchange Rate (CER) diukur menggunakan LICOR-6400XT pada beberapa tanaman contoh.
Gambar 2 Rak tempat feeding dengan isotop 13C.
3.2.3. Pelaksanaan
Benih kacang tanah sebelumnya direndam dalam larutan fungisida kemudian disemai terlebih dahulu dalam kotak semai berisi kompos. Metode ini digunakan untuk menyeragamkan umur tanaman yang akan diberi label 13C. Setelah berumur 5 hari dipilih tanaman-tanaman dari kedua varietas yang berkecambah pada hari yang sama dan pertumbuhannya relatif seragam. Didapat 12 tanaman dari masing-masing varietas yang pertumbuhannya relatif seragam. Bibit kemudian dipindahkan ke pot dengan dua bibit per pot yang kemudian dijarangkan menjadi satu bibit pada minggu berikutnya. Didapat 12 tanaman dari masing-masing varietas yang pertumbuhannya relatif seragam. Ke dalam setiap
pot dicampurkan kapur Dolomit sebanyak 20 gram/pot dan 5 gram pupuk
majemuk NPK. Pot-pot berisi bibit kemudian diletakkan di tempat terbuka dan dijaga pertumbuhannya hingga siap diberi label isotop 13C. Sebanyak 6 tanaman dari masing-masing varietas akan digunakan dalam penelitian sedangkan sisanya sebagai cadangan. Tanaman dipelihara dalam pot hingga berumur 10 MST, yaitu fase pengisian biji.
Pada umur 10 minggu setelah transplanting, masing-masing 3 pot dari tiap varietas dipindahkan ke dalam rak plastik. Rak kemudian ditutup dengan sungkup plastik (Gambar 2). Di dalam sungkup plastik itu 10 gram Ba13CO3 dicampur
dengan H2SO4 pekat sehingga menghasilkan gas 13CO2. Feeding atau pelabelan
digunakan kipas angin kecil yang digantungkan diatas sungkup plastik. Setelah 90 menit pot dikeluarkan dari sungkup dan dipindahkan ketempat semula.
Pengukuran Photosynthetic Active Radiation (PAR) dan CER dilakukan
pada tanaman contoh yang tidak di feeding. Pengukuran dilakukan di
laboratorium fisiologi tanaman Biotrop Bogor.
Tanaman dari tiap varietas didestruksi pada 1, 2 dan 4 hari setelah feeding. Tanaman dibongkar dari dalam pot, dicuci dan dikeringanginkan selama ± 24jam. Tanaman dipisahkan menjadi batang, daun, akar dan polong. Masing-masing bagian kemudian dimasukkan dalam kantong kertas dan dikeringkan dalam oven bersuhu 70oC selama tiga hari dan dihaluskan. Sebagian contoh kemudian diukur kandungan karbon dalam tiap bagian tanaman. Sebagian contoh lagi (10 mg) dibawa ke laboratorium Badan Tenaga Atom Nasional (BATAN) untuk dilakukan
analisis kandungan isotop 13C dengan menggunakan metode mass
spektrofotometri.
Pengukuran kandungan isotop adalah dengan mengukur pengayaan 13C (13C- enrichment = δ13C) pada tanaman. Pengukuran δ13C menggunakan rumus yang tercantum dalam Zhang et al. (2009) yaitu :
δ13
C = R sample – 1 X 1000 ‰ Rstandard
Keterangan: R sample = rasio 13C/12C pada sample ; R standar = rasio 13C/12C standar batu kapur PDB South Carolina
Persentase 13C atom excess diukur dengan menggunakan formula dari Inanagi dan Yoshihara (1997) yaitu :
%13C atom excesss = % 13C atom - 13C dalam atmosfir (1,106 %) Kadar 13C dalam bagian tanaman diukur dengan formula :
Kadar 13C bagian tanaman (g) = (% 13C atom x kadar karbon bagian tanaman, g) ( 1 + % 13C atom)
4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Indeks Panen dan Produksi Tanaman
Indeks panen menunjukkan distribusi bahan kering dalam tanaman yang menunjukkan perimbangan bobot bahan kering yang bernilai ekonomis dengan total bobot bahan kering tanaman pada saat panen. Nilai indeks panen tinggi menunjukkan varietas mampu mendistribusikan asimilat lebih banyak ke dalam polong. Nilai indeks panen berbeda nyata antar varietas yang diteliti pada MT- 2007 (Tabel 6). Varietas Garuda 3, Gajah dan Jerapah tampak mempunyai nilai indeks panen lebih tinggi dibandingkan Pelanduk, Sima, Turangga dan Kidang. Nilai indeks panen rendah yang ditunjukkan Pelanduk, Sima, Turangga dan Kidang menunjukkan bahwa varietas-varietas ini lebih banyak mengakumulasikan bahan keringnya dalam tajuk dibandingkan dalam polong.
Tabel 6. Nilai indeks panen kacang tanah pada dua musim tanam Varietas MT-2007 MT-2010 Badak 0.50 bc 0.34 Gajah 0.53 ab 0.32 Garuda3 0.61 a 0.31 Jerapah 0.54 ab 0.25 Kancil 0.47 bc 0.32 Kelinci 0.50 bc 0.24 Kidang 0.37 d 0.23 Mahesa 0.49 bc 0.25 Panter 0.49 bc 0.32 Pelanduk 0.41 cd 0.24 Sima 0.40 cd 0.25 Turangga 0.40 cd 0.25 KK 11.90 26.89
Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%
Pada MT-2010, nilai indeks panen tidak berbeda antar varietas dan nilainya juga lebih rendah daripada MT-2007. Pada MT-2010, kondisi cuaca lebih basah dan lama penyinaran lebih sedikit (Tabel 3), populasi dan jarak tanam yang digunakan lebih rapat (250 000 tanaman/ha) dibandingkan pada MT-2007 (125 000 tanaman/ha). Populasi yang lebih rapat ditambah kondisi cuaca yang basah ini tampaknya mendorong persaingan tajuk antar tanaman untuk
mendapatkan cahaya sehingga asimilat lebih banyak diakumulasikan ke tajuk. Hasil uji ragam gabungan dua lokasi pada karakter Indeks Panen menunjukkan pengaruh genetik (varietas) lebih kuat daripada pengaruh lingkungan (Lampiran 6).
Walaupun terdapat perbedaan dalam pendistribusian bahan kering tetapi berdasarkan hasil sidik ragam tidak ditemukan adanya perbedaan produktivitas polong dan biji antar varietas-varietas kacang tanah yang diuji baik pada MT-2007 dan 2010 (Tabel 7). Perbedaan tidak ditemukan, baik pada hasil polong dan biji per tanaman maupun dugaan produktivitasnya, yang merupakan konversi hasil ubinan ke dalam hasil per hektar.
Tabel 7. Hasil polong dan biji kacang tanah berdasarkan bobot keringnya pada MT-2007 dan MT-2010
Varietas MT-2007 MT-2010
Polong Biji Polong Biji Polong Biji Polong Biji
…t/ha… ..per tanaman.. …t/ha… ..per tanaman..
Badak 2.33 1.35 14.96 10.08 3.82 1.57 20.52 8.41 Gajah 2.25 1.43 17.39 11.07 2.56 1.71 13.06 8.43 Garuda3 1.69 1.16 13.51 9.25 2.44 1.66 13.02 9.17 Jerapah 2.20 1.49 16.77 11.39 2.23 1.48 11.01 7.25 Kancil 2.35 1.63 18.82 13.02 3.15 2.05 14.69 9.58 Kelinci 2.03 1.41 16.24 11.23 2.58 1.61 12.66 7.95 Kidang 2.18 1.20 17.47 9.63 1.86 1.21 10.39 6.74 Mahesa 2.05 1.27 16.44 10.15 2.22 1.34 11.17 6.77 Panter 1.92 1.20 14.94 9.29 3.06 2.07 17.65 11.86 Pelanduk 2.22 1.42 17.72 11.34 2.30 1.40 17.75 10.80 Sima 2.10 1.32 16.82 10.58 3.19 1.94 17.08 10.37 Turangga 1.87 1.27 14.96 10.14 2.31 1.52 12.32 8.16 KK 31.2 36.9 30.8 36.2 35.2 18.6 15.7 16.9
Produktivitas tanaman merupakan puncak dari berbagai proses yang terjadi dalam siklus hidup tanaman (Khanna-Chopra 2000). Setiap fase pertumbuhan dan perkembangan tanaman berpengaruh terhadap produksi. Berikut ini disajikan kapasitas dan aktivitas source dan sink tanaman untuk mendapatkan gambaran mengenai karakter-karakter yang mempengaruhi hasil polong dan pengisian biji kacang tanah.