Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis dengan judul “Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) selama Pertumbuhan dan Pematangan” merupakan ide dan hasil karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing yang belum pernah dipublikasikan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Juni 2009
Siti Ropiah NRP G353070121
Mangosteen fruits develop without pollination process and the embryos generally are resulted from nucelllus and integuments which are categorized as apomixes. This research aimed to study morphological and physiological development of mangosteen fruit during fruit growth and ripening. Twenty mangosteen (7 years old) growing in IPB Tajur-1 were observed during August – December 2008 when the plant started to flower until fruit ripening. The floweres were tagged from the initiation stage and measurement was carried out until fruit ripening. Variables analysed were flower development, morphological and physiological growth, and development of mangosteen fruit. Growth and development of fruit mangosteen were characterized through variation of size, color of skin, total soluble solids (TSS), total sugars, titrated total acid (TTA), ascorbic acid, and auxin. The result showed that flower bud initiation was the first step of mangosteen fruit development indicated by red color formation in the shoot bud. The budbreak occurred within 8-10 days after initiation (DAI) followed by flower bud development (13-15 DAI), expansion (16-38 DAI), and flower anthesis (38-40 DAI). Diameter growth pattern of mangosteen fruit appeared in sigmoid curve which slowly increased during 3-5 weeks after anthesis (WAA), followed by sharp increment during 5-15 WAA, and tended to constant at 15-17 WAA. Fruit weight and fruit water content continuously increase during 90-115 days after anthesis (DAA), tended to constant at 110 DAA for fresh weight, 105 DAA for dry weight, and 100 DAA for water content. The level of TTA increased from 90-100 DAA followed by reduction after 105 DAA to 115 DAA. The total sugar and ascorbic acid showed nearly similar pattern, continuously increased during 90-115 DAA, eventhough the increase was not significantly different at 105-115 DAA. Auxin content continuously declined at 90-115 DAA, while chlorophyll and anthosianin did not change significantly after 90 DAA. This result indicated that mangosteen fruit gained its optimum development for harvest at 105-110 DAA.
RINGKASAN
SITI ROPIAH. Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) selama Pertumbuhan dan Pematangan. Dibimbing oleh HAMIM dan SOBIR.
Manggis merupakan tanaman asli Indonesia dan tersebar hampir di seluruh pulau di Indonesia. Buah manggis selain dikonsumsi sebagai buah segar dan minuman (jus), juga memiliki khasiat sebagai obat. Perikarp buah manggis memiliki keragaman kimia organik yang kompleks, diantaranya yang terkenal adalah asam tannin dan santonin yang dapat berperan sebagai anti inflammatory, anti bakteri, dan anti kanker.
Indonesia merupakan eksportir terpenting buah manggis di dunia, dan untuk mendukung daya saing industri manggis di Indonesia diperlukan kajian ilmiah dalam hal perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama pertumbuhan dan pematangan untuk mendapatkan buah manggis yang berkualitas tinggi dan memenuhi standar.
Mekanisme pembentukan biji manggis berbeda dengan kebanyakan tanaman pada umumnya. Biji manggis terbentuk tanpa melalui proses penyerbukan (polinasi) dan tanpa penggabungan gamet (fertilisasi). Berdasarkan reproduksi tersebut, maka manggis digolongkan sebagai buah apomiksis. Sampai saat ini penelitian mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi bunga dan buah manggis masih sangat langka sehingga menarik untuk dikaji. Pemahaman mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama proses pertumbuhan dan pematangan sangat diperlukan sebagai landasan ilmiah untuk menentukan waktu panen yang tepat dengan kualitas hasil yang tinggi, mengingat sampai saat ini pemanenan buah manggis di tingkat petani umumnya hanya berdasarkan perubahan warna kulit buah sehingga sulit ditentukan waktunya dengan tepat.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perkembangan morfologi bunga manggis dan lebih ditekankan pada perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama pertumbuhan dan pematangan. Perkembangan buah manggis dapat diidentifikasi melalui perubahan-perubahan yang terjadi, baik perubahan morfologi maupun fisiologi. Perubahan morfologi yang diamati meliputi diameter buah, bobot buah dan perubahahan warna. Perubahan fisiologi meliputi kadar air buah, padatan total terlarut (PTT), kadar gula total, vitamin C, asam total tertitrasi (ATT), dan klorofil serta antosianin kulit buah. Dengan dipahaminya perubahan-perubahan yang terjadi selama pertumbuhan dan perkembangan buah manggis diharapkan dapat ditentukan waktu panen yang tepat dengan kualitas hasil yang tinggi sehingga mampu bersaing di pasar global.
Penelitian dilaksanakan di kebun IPB Tajur 1 terhadap 20 pohon manggis hasil grafting yang berumur sekitar 7 tahun, dan dilanjutkan dengan analisis di laboratorium. Pengamatan mulai dilakukan pada saat tunas-tunas terminal terinisiasi bakal bunga yang ditandai dengan terjadinya pembengkakan berwarna merah hingga buah berumur 115 HSA.
Berdasarkan hasil pengamatan, pembentukan buah manggis diawali melalui serangkaian proses pembungaan. Proses pembungaan manggis meliputi 5 fase, yaitu: (1) inisiasi tunas bakal bunga, (2) pecah tunas, (3) pembentukan
perkembangan, dan mencapai ukuran maksimum pada saat anthesis. Waktu yang diperlukan untuk anthesis berkisar antara 38 sampai 40 HSI.
Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis dapat dideteksi melalui perubahan-perubahan yang terjadi, baik perubahan morfologi maupun perubahan fisiologi. Berdasarkan hasil pengamatan, pertumbuhan diameter dan bobot buah membentuk kurva sigmoid. Kurva pola pertumbuhan diameter buah manggis menunjukkan bahwa pada umur 3-5 MSA merupakan pertumbuhan lambat, 5-15 MSA pertumbuhan cepat, dan 15-17 MSA cenderung stabil. Pertumbuhan bobot buah selaras dengan pertumbuhan diameter buah. Bobot kering pada umur 105 HSA dan bobot basah pada umur 110 HSA sudah cenderung konstan, tidak berbeda nyata dengan pada umur 115 HSA. Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis telah dimulai sejak sebelum anthesis, yaitu pada umur 34 HSI yang ditandai dengan terbentuknya segmen aril dan pada saat menjelang anthesis (39 HSI) segmen aril dan bakal biji semakin jelas terlihat. Perubahan warna kulit buah terjadi selama proses pematangan, yaitu berwarna hijau hingga umur 90 HSA kemudian terdapat bercak coklat pada umur 95 HSA dan menjadi ungu kehitaman pada umur 115- 120 HSA.
Perubahan fisiologi merupakan indikasi terjadinya perkembangan buah. Berdasarkan hasil penelitian, kadar air buah manggis meningkat seiring dengan meningkatnya umur buah. Kadar air buah manggis pada umur 90-115 HSA berkisar antara 75.72 sampai 76.37%. PTT, kadar gula total, dan vitamin C menunjukkan pola yang sama, yaitu berkorelasi positif terhadap umur petik buah. Peningkatan PTT dan gula total disebabkan oleh adanya hidrolisis pati menjadi gula. PTT buah manggis umur 90-115 HSA berkisar antara 16.83 hingga 20.63% Brix dengan kandungan gula totalnya antara 5.11g/100 g hingga 17.43 g/100 g. Gula total dan vitamin C meningkat tajam pada umur 100 HSA dan pada umur 105 HSA sudah cenderung konstan. Hasil analisis kadar ATT buah manggis menunjukkan pola hiperbolik, yaitu peningkatan secara drastis terjadi pada umur 90 HSA hingga umur 100 HSA kemudian cenderung menurun hingga 115 HSA. Penurunan kadar ATT daging buah manggis seiring dengan peningkatan umur buah, diduga asam-asam tersebut digunakan sebagai substrat dalam respirasi buah selama proses pematangan.
Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis dipengaruhi oleh sejumlah hormon, diantaranya auksin. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan auksin semakin menurun dengan semakin meningkatnya umur buah, yaitu pada umur 90 HSA kandungan auksin kulit buah manggis 92.77 ppm sementara pada umur 115 HSA 1.17 ppm. Perubahan warna kulit buah manggis yang terjadi selama proses pematangan disebabkan oleh adanya perubahan komposisi pigmen, yaitu klorofil dan anthosianin. Kadar klorofil cenderung menurun dengan meningkatnya umur buah sedangkan kadar antosianinnya cenderung tetap, sehingga warna ungu akan lebih jelas terlihat dengan meningkatnya umur buah.
Diameter buah, bobot buah, kadar air buah, PTT, kadar gula total, dan kadar vitamin C berkorelasi positif terhadap tingkat kematangan buah manggis sampai umur 115 HSA sedangkan kadar auksin dan klorofil buah berkorelasi negatif hingga umur 115 HSA. Bobot basah maupun bobot kering yang cenderung konstan, kadar gula total, vitamin C dan PTT yang tinggi, serta kandungan ATT yang rendah dapat dijadikan standar untuk menentukan panen buah manggis. Kondisi ini dapat terjadi pada buah manggis umur 105-110 HSA.
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2009
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB.