Menurut Van Steenis (2003) bawang merah dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdo m : Plantae; Divisi : Spermatophyta; Subdivisi : Angiospermae; Kelas : Monocotyledonae; Ordo : Liliales (liliflorae); Famili : Liliaceae; Genus : Allium; Spesies : Allium ascalonicum L.
Gambar 1. Penampilan organ pada tanaman bawang merah (Brewster, 2008)
Batang bawang merah berbentuk silindris kecil memanjang antara 50 - 70 cm, berlubang dan bagian ujungnya runcing, berwarna hijau muda sampai
tua, dan letak daun melekat pada tangkai yang ukurannya relatif pendek (Sudirja, 2010).
Daun pada bawang merah hanya mempunyai satu permukaan, berbentuk bulat kecil memanjang dan berlubang seperti pipa. Bagian ujung daunnya
meruncing dan bagian bawahnya melebar seperti kelopak dan membengkak (TimBina Karya Tani, 2008).
Tangkai bunga keluar dari ujung tanaman (titik tumbuh) yang panjangnya antara 30 - 90 cm, dan di ujungnya terdapat 50 - 200 kuntum bunga yang tersusun melingkar (bulat) seolah berbentuk payung. Tiap kuntum bunga terdiri atas 5 - 6 helai kelopak bunga berwarna putih, 6 benang sari berwarna hijau atau
kekuning-kuningan, 1 putik dan bakal buah berbentuk hampir segitiga (Sudirja, 2010).
Bawang merah merupakan tanaman penyerbuk silang, karena itu populasi bawang merah yang berasal dari biji terdiri dari individu-individu dengan genotipe yang berbeda. Tetapi karena bawang merah dibiakkan secara vegetatif maka kultivar yang ada memiliki genotipe yang sama. Walaupun tanaman bawang merah bersifat menyerbuk silang, namun pelaksanaannya agak susah tanpa dibantu manusia ataupun serangga. Hal ini karena tepung sari bawang merah bersifat kental sehingga perlu bantuan manusia atau serangga polinator. Serangga
yang berperan sebagai polinator adalah lebah madu atau sejenis lalat (Baswarsiati, 2009).
Tajuk dan umbi bawang merah serupa dengan bawang bombay, tetapi ukurannya lebih kecil. Perbedaan yang lain adalah umbinya, yang berbentuk seperti buah jambu air, berkulit coklat kemerahan, berkembang secara berkelompok di pangkal tanaman. Kelompok ini dapat terdiri dari beberapa umbi (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Tanaman bawang merah memiliki 2 fase tumbuh, yaitu fase vegetatif dan fase generatif. Tanaman bawang merah mulai memasuki fase vegetatif setelah berumur 11- 35 hari setelah tanam (HST), dan fase generatif terjadi pada saat tanaman berumur 36 HST. Pada fase generatif, ada yang disebut fase
pembentukan umbi ( 36 – 50 HST ) dan fase pematangan umbi ( 51- 65 HST ) (Gunawan, 2010).
Syarat Tumbuh Iklim
Tanaman bawang merah tumbuh optimal di daerah beriklim kering. Tanaman bawang merah peka terhadap curah hujan dan intensitas hujan yang panjang serta cuaca berkabut. Tanaman ini membutuhkan sinar matahari yang maksimal (minimal 70% penyinaran), suhu udara 25 – 32 °C dan kelembaban nisbi 50 - 70% (Sumarni dan Hidayat, 2005).
Angin merupakan faktor iklim yang penting terhadap pertumbuhan tanaman bawang merah. Angin kencang yang berhembus terus-menerus dapat menyebabkan kerusakan tanaman karena sistem perakaran tanaman bawang merah yang sangat dangkal (Deptan, 2007).
Tanah
Tanaman bawang merah menginginkan tanah berstruktur remah, tekstur sedang sampai liat, drainase/aerase baik, mengandung bahan organik yang cukup, dan reaksi tidak masam. Tanah yang paling cocok untuk tanaman bawang merah adalah tanah Alluvial atau kombinasi dengan tanah Glei-Humus atau Latosol karena jenis tanah ini memiliki sifat yang cukup lembab dan drainase yang baik (Sumarni dan Hidayat, 2005).
Bawang merah dapat tumbuh hampir pada semua jenis tanah dengan pH lebih dari 5,6 dan menyukai jenis tanah lempung berpasir. Di Indonesia 70 % penanaman dilakukan pada dataran rendah di bawah 450 meter. Bawang merah
membutuhkan banyak air tetapi kondisi yang basah dapat menyebabkan penyakit busuk umbi (Siemonsma dan Pileuk, 1994).
Mutasi Pada Tanaman
Mutasi merupakan perubahan susunan dari gen maupun kromosom suatu individu tanaman yang menunjukkan penyimpangan (perubahan) pada bagian tanaman baik bentuk maupun warnanya juga perubahan pada sifat-sifat lainnya dari kondisi awalnya dan bersifat baka (Herawati dan Setiamihardja, 2000). Namun perubahan tersebut bersifat relatif karena sifat-sifat genetis yang timbul pada tanaman dapat mengarah ke arah positif maupun negatif dan kemungkinan mutasi yang terjadi dapat juga kembali normal (recovery). Mutasi yang terjadi ke arah “sifat positif” dan terwariskan (heritable) ke generasi-generasi berikutnya merupakan mutasi yang dikehendaki oleh pemulia tanaman pada umumnya. Sifat positif yang dimaksud adalah relatif tergantung pada tujuan pemuliaan tanaman (BATAN, 2007).
Mutasi dapat terjadi secara alami tetapi frekensinya sangat rendah. Untuk mempercepat terjadinya mutasi maka dapat dilakukan secara buatan yakni dengan menggunakan mutagen. Mutagen atau penyebab mutasi dikelompokkan menjadi dua macam yaitu mutagen fisis dan mutagen kimia. Mutasi fisis menimbulkan mutasi secara fisika berupa gelombang sinar yang disebut iradiasi. Mutasi kimia merupakan senyawa kimia yang mudah terurai. Mutagen tersebut bersifat
radioaktif dan memiliki energi tinggi yang berasal dari hasil reaksi nuklir. (Mugiono, 2001).
Pengaruh peningkatan dosis mutagen terhadap kerusakan fisiologis memberikan kurva sigmoid, dimana kerusakan atau kematian tidak terjadi
sekaligus sesuai dengan meningkatnya dosis. Hal ini menunjukkan bahwa
suatu molekul atau sel yang peka maka molekul atau sel tersebut akan rusak
atau mati. Sebaliknya apabila yang terkena iradiasi adalah molekul atau sel
yang tidak peka maka sel atau molekul tersebut tidak mati. Semakin meningkat dosis maka semakin meningkat pula kerusakan yang terjadi sehingga makin banyak terjadi mutasi (Mugiono, 2001). Iradiasi Sinar Gamma Pada Tananam Iradiasi adalah suatu pancaran energi yang berpindah melalui
partikel-partikel yang bergerak dalam ruang atau melalui gerak gelombang cahaya. Zat yang dapat memancarkan iradiasi disebut zat radioaktif. Zat radioaktif adalah zat yang mempunyai inti atom tidak stabil, sehingga zat
tersebut mengalami transformasi spontan menjadi zat dengan inti atom yang
lebih stabil dengan mengeluarkan partikel atau sifat sinar tertentu.
Proses tranformasi spontan ini disebut peluruhan, sedangkan proses
pelepasan partikel atau sinar tertentu disebut iradiasi. Iradiasi yang terjadi
akibat peluruhan inti atom dapat berupa partikel alfa, beta, dan gamma.
Pada umumnya sinar gamma yang digunakan untuk iradiasi adalah hasil peluruhan inti atom Co60
Iradiasi dapat memicu terjadinya mutasi karena sel yang teriradiasi akan dibebani oleh tenaga kinetik yang tinggi, sehingga dapat mempengaruhi atau mengubah reaksi kimia sel tanaman yang pada akirnya dapat menyebabkan terjadinya perubahan susunan kromosom tanaman (Poespodarsono, 1999).
(Cobalt). Cobalt adalah sejenis metal yang mempunyai karateristik hampir sama dengan besi/nikel (Sinaga, 2000).
Sinar gamma dapat menembus jaringan tanaman hingga beberapa sentimeter, dan merusak jaringan yang dilewatinya. Iradiasi sinar gamma menghasilkan radikal bebas yang reaktif dan bereaksi dengan molekul di dalam sel. Reaksi yang terjadi mengacaukan proses-proses biokimia di dalam sel sehingga mengganggu keseimbangan sel. Keadaan ini menyebabkan molekul lain di dalam sel tidak dapat bekerja seperti semula (Skou, 1971).
Faktor yang mempengaruhi terbentuknya mutan antara lain adalah besarnya dosis iradiasi. Dosis iradiasi diukur dalam satuan Gray (Gy), di mana 1 Gy = 0,10 krad, yakni 1 J energi per kilogram iradiasi yang dihasilkan. Dosis
iradiasi dibagi 3 yaitu panjang (>10 kGy), sedang (1-10 kGy) dan rendah (<1 kGy) (Soedjono, 2003).
Keragaman tanaman melalui induksi mutasi iradiasi dapat dilakukan pada organ reproduksi tanaman seperti biji, setek batang, serbuk sari, akar rizoma, dan kalus. Mutagen fisik atau iradiasi untuk pemuliaan tanaman yang lazim digunakan adalah sinar gamma. Kegiatan pemuliaan mutasi dengan bantuan nuklir (iradiasi sinar gamma) sudah dilakukan secara intensif di negara-negara lain dan telah menghasilkan sekitar 1585 varietas unggul mutan, 64% di antaranya berasal dari mutasi dengan iradiasi sinar gamma (BATAN, 2006).