INDUKSI PEMBUNGAAN DENGAN PENAMBAHAN PENYINARAN
DAN PENGARUH UMUR BUNGA TERHADAP PEMBENTUKAN
BUAH PADA Hylocereus spp.
SITI FARIDA
A24090178
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Induksi Pembungaan dengan Penambahan Penyinaran dan Pengaruh Umur Bunga terhadap Pembentukan Buah pada Hylocereus spp. adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
SITI FARIDA. Induksi Pembungaan dengan Penambahan Penyinaran dan Pengaruh Umur Bunga terhadap Pembentukan Buah pada Hylocereus spp. Dibimbing oleh: ENDAH RETNO PALUPI.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh penambahan penyinaran terhadap pembungaan di luar musim dan menentukan umur bunga setelah antesis yang masih dapat menghasilkan pembentukan buah pada Hylocereus spp. Penelitian terdiri atas dua percobaan yang menggunakan RKLT satu faktor. Daya lampu (45 watt, 55 watt dan tanpa penambahan penyinaran) merupakan faktor pada percobaan pertama, setiap perlakuan diulang 3 kali. Percobaan kedua menggunakan umur bunga setelah antesis sebagai perlakuan. Penyerbukan dilakukan pada saat bunga antesis (0 jam setelah antesis/JSA, 6, 12 dan 18 JSA) dan masing-masing perlakuan diaplikasikan pada 7 bunga. Hasil percobaan pertama menunjukkan bahwa penambahan penyinaran dengan menggunakan lampu 45 dan 55 watt selama 11 jam/hari mampu menginduksi pembungaan diluar musim pada buah naga setelah 54 hari. Lama perkembangan bunga hasil induksi sama dengan bunga alami (19-21 hari), namun pembentukan buah pada hasil induksi hanya 39.5% (45 watt) dan 66.6% (55 watt). Dari percobaan kedua diketahui bahwa penyerbukan yang dilakukan dari 0 JSA (saat antesis) hingga 12 JSA berhasil membentuk buah dengan persentase mencapai 100% dengan ukuran yang memenuhi kriteria pasar. Penyerbukan pada 18 JSA juga menghasilkan buah yang memenuhi kriteria pasar, namun pembentukan buah hanya mencapai 14.3%.
Kata kunci: buah naga, lampu, panjang hari, penyerbukan silang
ABSTRACT
SITI FARIDA. Illumination to Induce Flowering and Effect of Flower Age on Fruit set of Hylocereus spp. Supervised by ENDAH RETNO PALUPI.
The aim of this research was to study the effect of extended light on flowering off season and to investigate if over anthesis flowers were potential for fruit production of Hylocereus spp. The study consisted of two experiments both were arranged in randomized complete block design (RCBD) with one factor. Lamp power (45 watts, 55 watts and without extended light) was the factor for the first experiment with 3 replications. In the second experiment flowers age was used as treatment, i.e. pollination at anthesis (0 hours after anthesis /HAA), 6, 12 and 18 HAA, and each was applied on 7 flowers. The results from the first experiment showed that extended light with 45 and 55 watts for 11 hours/day induced off season flowering in dragon fruit after 54 days. The development of induced flowers was similar to those on season flowers (19-21 days), yet fruit set of the off season flowers were only 39.5% (45 watts) and 66.6% (55 watts). From the second experiment it was found that pollination was successfully carried out at anthesis until 12 HAA with 100% fruit set and marketable fruit size. Pollination at 18 HAA though produced marketable fruit size; however the fruit set was only 14.3%.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
INDUKSI PEMBUNGAAN DENGAN PENAMBAHAN PENYINARAN
DAN PENGARUH UMUR BUNGA TERHADAP PEMBENTUKAN
BUAH PADA Hylocereus spp.
SITI FARIDA
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Judul Skripsi : Induksi Pembungaan dengan Penambahan Penyinaran dan Pengaruh Umur Bunga terhadap Pembentukan Buah pada Hylocereus spp.
Nama : Siti Farida NIM : A24090178
Disetujui oleh
Dr Ir Endah Retno Palupi, MSc Pembimbing
Diketahui oleh
Dr Ir Agus Purwito, MScAgr Ketua Departemen
PRAKATA
Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah, Tuhan semesta alam yang dengan rahmat-Nya skripsi dengan Judul “Induksi Pembungaan dengan Penambahan Penyinaran dan Pengaruh Umur Bunga terhadap Pembentukan Buah pada Hylocereus spp.” dapat terlaksana. Melalui penelitian ini diharapkan memberikan informasi bagi pelaku budidaya buah naga di Indonesia sehingga produktivitas buah naga dapat meningkat.
Penulis menyadari bahwa kelancaran selama penyusunan karya ini tidak lepas dari kontribusi beberapa pihak. Terima kasih kepada Dr Ir Endah Retno Palupi, M Sc atas bimbingan dan masukan sehingga karya ini dapat dirumuskan. Terima kasih kepada kedua orang tua, kakak-kakak, adik atas doa terbaik, cinta dan kasih sayang yang telah diberi. Penulis sampaikan terima kasih kepada Dr Ir Ahmad Junaedi, M Si sebagai dosen pembimbing akademik atas bimbingan dan perhatiannya. Terima kasih kepada Dr Sintho Wahyuning Ardhie SP, M Si dan Dr Ir Yudiwanti Wahyu E.K, MS sebagai dosen penguji ujian akhir. Terima kasih kepada Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi (DIKTI) atas bantuan dana penelitian melalui Program Kreativitas Mahasiswa bidang Penelitian (PKM-P). Kepada keluarga besar kebun buah naga Sabila Farm, Ir. Gun Soetopo, Ir. Elly Mulyati, Sabila Ayu Bestari, Pak Mulyono, Bu Mar, Mb Asiah Wardatul Ummah, Choirul Umam, kak Khotibul Umam, mas Yanto, mas Sofyan, mas Agus, mas Yono, dan Unyil penulis sampaikan terima kasih atas kemudahan, ilmu, bimbingan dan kehangatan selama penelitian berlangsung. Keluarga laboratorium Bioteknologi Tanaman Universitas Pembangunan Nasional Veteran Yogyakarta (Pak Rizal, Bu Tuti, Bu Ida, Bu Endah) serta keluarga laboratorium Mikrobiologi Farmasi Universitas Islam Indonesia (Bu Vitarani, Pak Hadi Anshori, Bu Giwang, Bu Nur Aisyah Jamil) terima kasih atas kemudahan dalam perizinan penggunaan laboratorium. Last but not least, penulis sampaikan terima kasih kepada Dea Dhohikah (Nadila) dan Resminarti sebagai sahabat perjuangan selama penelitian di Sabila Farm. Terima kasih untuk doa, kasih sayang, semangat dan ukhuwah yang indah.
Karya ini mungkin masih jauh dari kesempurnaan. Namun semoga dengan karya ini mampu memberikan manfaat bagi kemajuan ilmu pengetahuan.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL ... ix
DAFTAR GAMBAR ... ix
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
PENDAHULUAN ... 1
Latar Belakang ... 1
Tujuan ... 2
TINJAUAN PUSTAKA ... 2
Penyerbukan ... 3
Induksi Pembungaan dengan Penyinaran ... 4
Umur Bunga dan Pembentukan Buah ... 4
METODE PENELITIAN ... 5
Waktu dan Tempat Penelitian ... 5
Bahan dan Alat ... 5
Prosedur Penelitian ... 5
HASIL DAN PEMBAHASAN ... 7
Induksi Pembungaan dengan Penambahan Penyinaran ... 7
Pengaruh Umur Bunga terhadap Pembentukan Buah Hylocereus spp. ... 11
KESIMPULAN DAN SARAN ... 14
Kesimpulan ... 14
Saran ... 14
DAFTAR PUSTAKA ... 15
DAFTAR TABEL
1 Saat muncul kuncup dan saat mekar bunga Hylocereus undatus 8 2 Pengaruh penambahan penyinaran terhadap jumlah bunga Hylocereus
undatus 9
3 Jumlah kuncup bunga dan buah H. undatus selama perkembangannya 10 4 Pengaruh umur bunga setelah antesis terhadap pembentukan
buah pada Hylocereus costaricensis 13
DAFTAR GAMBAR
1 Letak lampu diantara tanaman H. undatus 6 2 Tahapan penyerbukan: (A) kastrasi dan penyungkupan, (B) pengusapan
polen H. undatus ke stigma 7
3 Perkembangan bunga H. undatus: (A) kuncup, (B) mekar 8 4 Perkembangan kuncup hingga mekar bunga Hylocereus undatus hasil
induksi penyinaran……….… 9 5 Kerontokan bunga H. undatus: kuncup kecil (kanan) dan
sedang (kiri)……… … 10 6 Perkembangan bunga H. costaricensis: (A) bunga membuka, (B) mem
buka penuh, (C) layu, D) menutup. ……… 11 7 Permukaan stigma H. costaricensis: (A) antesis, (A+6) 6 jam setelah
Antesis, (A+12) 12 jam setelah antesis, dan (A+18) 18 jam setelah
antesis 12
8 Pembentukan buah H. costaricensis: (A) bunga yang berhasil
membentuk buah dan, (B) bunga yang gagal membentuk buah…… 12
DAFTAR LAMPIRAN
1 Analisis sidik ragam jumlah bunga H. undatus yang muncul ………… . 17 2 Bobot buah Hylocereus costaricensis 17 3 Analisis sidik ragam pengaruh umur bunga terhadap
bobot buah H. costaricensis 17 4 Analisis sidik ragam pengaruh umur bunga terhadap
diameter buah H. costaricensis 17
5
Data curah hujan wilayah Pakem tahun 2007-2011 danPENDAHULUAN
Latar Belakang
Hylocereus spp. yang mempunyai nama umum buah naga termasuk famili Cactaceae yang memiliki habitat asli daerah tropis (Drew dan Azimi 2002). Fase pembungaan buah naga di Indonesia khususnya daerah Yogyakarta terjadi pada bulan Oktober-April. Fase panen buah pada bulan November-Mei (Soetopo G 2 Maret 2013, komunikasi pribadi). Pengaturan waktu pembungaan Hylocereus spp. perlu dilakukan untuk menjamin ketersediaan buah sehingga harga di pasar tidak fluktuatif.
Secara komersial penambahan penyinaran dilakukan untuk mengatur waktu pembungaan sehingga produksi buah dapat dilakukan di luar musim (Chang 1968). Luders dan McMahon (2006) menduga Hylocereus spp. merupakan tanaman hari panjang karena sensitivitasnya terhadap cahaya. Penambahan penyinaran menimbulkan pengaruh yang berbeda pada tanaman. Pada Rhipsalidopsis gaertneri atau kaktus natal yang termasuk dalam famili Cactaceae Boyle (1991) menyatakan bahwa suhu dan penyinaran sangat penting untuk mengontrol pembungaan. Jumlah kuncup bunga tertinggi diperoleh ketika tanaman mendapat perlakuan 5 minggu hari panjang.
Kendala lain dalam produksi buah pada Hylocereus spp. adalah inkompatibilitas selama proses penyerbukan dan pembuahan. Hylocereus polyrhizus atau buah naga berdaging merah dan Hylocereus costaricensis atau buah naga berdaging sangat merah bersifat self-incompatible. Penyerbukan sendiri sama sekali tidak menghasilkan buah yang bertahan sampai masak. Hylocereus undatus atau buah naga berdaging putih bersifat self-compatible parsial sehingga penyerbukan silang buatan menghasilkan persentase pembentukan buah yang lebih tinggi dibandingkan penyerbukan sendiri buatan (Weiss et al. 1994; Nerd et al. 1997). Oleh karena itu disimpulkan penyerbukan silang buatan diperlukan untuk meningkatkan persentase pembentukan buah Hylocereus spp. (Weiss et al. 1994; Merten 2003).
Persilangan buatan ditengarai dapat meningkatkan produksi dan ukuran buah. Namun terdapat kendala pada persilangan buatan pada Hylocereus spp. yaitu waktu mekar bunga yang singkat dan terjadi pada malam hari, keterbatasan tenaga penyerbuk dan ketersediaan polen. Menurut Weiss et al. (1994) di Israel bunga mulai membuka 1-1.5 jam sebelum matahari terbenam dan benar-benar membuka ketika matahari terbenam. Bunga mulai menutup sekitar 1.5 jam setelah matahari terbit dan benar-benar menutup pada tengah hari keesokan harinya.
2
Tujuan
Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh penambahan penyinaran terhadap kemunculan kuncup bunga di luar musim dan menentukan umur bunga setelah antesis yang masih dapat digunakan untuk produksi buah Hylocereus spp.
TINJAUAN PUSTAKA
H. undatus dan H. costaricensis berbunga dari bulan November hingga April di belahan bumi Selatan. Periode pembungaan terjadi pada bulan Mei hingga Oktober pada belahan bumi Utara (Le Bellec et al. 2006). Pembungaan biasanya terjadi dari bulan April hingga November, kadang-kadang lebih panjang hingga Desember di Sri Lanka (Pushpakumara et al. 2005). Periode pembungaan H. polyrhizus di Israel terjadi pada bulan Mei hingga Oktober, sementara H. undatus terjadi pada bulan Mei-September, dan H. costaricencis terjadi pada bulan Juni-Oktober (Weiss et al. 1994).
Suhu dan intensitas cahaya mempengaruhi saat mekar bunga. Bunga mulai mekar pada pukul 16.00 pada musim panas di Sri Lanka. Jika bunga tidak diserbuki dalam semalam maka bunga akan tetap mekar hingga pagi berikutnya (Pushpakumara et al. 2005). Menurut Weiss et al. (1994) di Israel bunga mulai mekar 1-1.5 jam sebelum matahari terbenam (pukul 18.00) dan benar-benar mekar sempurna ketika matahari terbenam (pukul 20.00). Bunga mulai menutup sekitar 1.5 jam setelah matahari terbit (pukul 08.00) dan benar-benar menutup pada tengah hari (pukul 12.00). Menurut Valiente-Banuet et al. (2007) di Meksiko bunga H. undatus mulai mekar pada pukul 19.00 dan menutup pada pukul 11.00 hari berikutnya, sehingga antesis berlangsung selama 17 jam.
Hylocereus spp. mempunyai bunga hermaprodit (Weiss et al. 1994; Valiente-Banuet et al. 2007), nokturnal, berbentuk seperti lonceng, sangat rentan, dan berbau menyengat (Briton dan Rose 1963; Gunasena et al. 2006). Bunga berdiameter hingga 30 cm dengan tabung bunga menjangkau korola, berbentuk seperti corong (Briton dan Rose 1963). Menurut Weiss et al. (1994) posisi antera H. undatus dan H. polyrhizus sekitar 2 cm dibawah stigma.
3
Penyerbukan
Penyerbukan merupakan hal yang penting dalam pembentukan buah pada Hylocereus spp. Bunga yang mekar pada malam hari memungkinkan tanaman diserbuk kelelawar dan atau ngengat (Spingidae) sebagai penyerbuk alami. Keterbatasan penyerbuk alami menyebabkan terbatasnya penyerbukan pada beberapa daerah penanaman baru. Oleh karena itu penyerbukan buatan disarankan untuk meningkatkan pembentukan buah. Apis cerana, Apis florae, dan Apis dorsata menjadi penyerbuk alami yang efektif pada pagi hari di Sri Lanka (Pushpakumara et al. 2005), yang menunjukkan bahwa penyerbukan lewat antesis dapat menghasilkan buah.
Penyerbuk nokturnal seperti L. curasoae Martı´nez & Villa, Choeronycteris mexicana Tschudi dan penyerbuk diurnal seperti Apis mellifera, Apis florae, Apis dorsata merupakan penyerbuk yang efektif meningkatkan pembentukan buah di Meksiko, yang merupakan daerah asal spesies ini (Valiente-Banuet et al. 2007). Hal ini memberi indikasi bahwa penyerbukan yang terjadi sejak antesis sampai lewat antesis berhasil membentuk buah. Apis mellifera diketahui mengunjungi bunga Hylocereus spp., namun bukan merupakan penyerbuk yang efektif karena rendahnya buah yang terbentuk dari bantuan serangga ini. Penyerbukan terbuka pada Hylocereus undatus dan H. polyrhizus menghasilkan pembentukan buah yang lebih rendah jika dibandingkan dengan penyerbukan silang buatan atau penyerbukan sendiri buatan (Weiss et al. 1994), yang memberikan inidikasi bahwa penyerbukan merupakan salah satu faktor pembatas dalam produksi buah naga.
Berdasarkan penelitian sistem perkawinan di Israel diketahui bahwa H. polyrhizus dan H. costaricensis bersifat self-incompatible. Persilangan buatan dengan spesies lain diperlukan untuk meningkatkan persentase pembentukan buah. H. undatus bersifat self-compatible, sehingga dapat membentuk buah dengan penyerbukan sendiri. Namun secara parsial bersifat self-incompatible karena persentase pembentukan buah jika diserbuk silang dengan spesies lain lebih tinggi (Weiss et al. 1994). Penyerbukan sendiri pada H. polyrhizus menunjukkan adanya hambatan pertumbuhan tabung polen untuk mencapai ovari dan menurunnya persentase pembentukan buah serta berat buah (Lichtenzveig et al. 2000).
Sumber polen berpengaruh terhadap berat buah. Pada H. polyrhizus bobot buah terberat diperoleh dari persilangan dengan H. undatus. Pada H. undatus bobot buah terberat diperoleh dari persilangan dengan H. polyrhizus. Pada H. costaricensis bobot buah terberat diperoleh dari persilangan dengan H. undatus (Weiss et al. 1994). Dengan demikian H. undatus, H. polyrhizus, dan H. costaricensis kompatibel satu sama lain. Selain untuk produksi buah H. undatus potensial digunakan sebagai sumber serbuk sari (pollinizer) untuk spesies lain.
4
Induksi Pembungaan dengan Penyinaran
Hylocereus spp. diduga merupakan tanaman hari panjang (Luder dan McMahon 2006). Tanaman ini berbunga dalam waktu tertentu dalam satu tahun. Untuk menginduksi pembungaan dapat diupayakan dengan memanipulasi fotoperiodisme. Penambahan penyinaran pada tanaman seringkali dilakukan untuk memanipulasi fotoperiodisme. Iannucci (2008) menyebutkan fotoperiodisme adalah suatu mekanisme merespon lama, kualitas dan energi radiasi cahaya. Fotoperiodisme membuat tanaman dapat merespon perubahan panjang hari dan berbunga di waktu tertentu dalam setahun. Fotoperiodisme memungkinkan terjadinya induksi pembungaan karena adanya sinyal perbedaan panjang hari yang diterima tanaman. Menurut Vince-Prue (2002) respon tanaman terhadap panjang hari adalah adanya sinyal pembungaan oleh stimulus pembungaan yang ditranslokasi dari daun ke meristem apikal. Stimulus ini menginduksi pembungaan dan mengubah meristem apikal yang vegetatif menjadi generatif sehingga akan membentuk primordia bunga.
Suhu dan hari panjang sangat penting untuk mengontrol pembungaan pada Rhipsalidopsis gaertneri (kaktus natal). Tanaman dengan perlakuan suhu malam 18 oC berbunga lebih awal dan jumlah kuncup bunga lebih banyak bila terkena cahaya 14 jam (hari panjang) dibandingkan dengan 8 jam (hari pendek). Jumlah kuncup bunga tertinggi diperoleh ketika tanaman mendapat perlakuan 5 minggu hari panjang (Boyle 1991).
Islam et al. (2005) menyatakan tanaman Lisianthus (Eustoma grandiflorum) akan lebih cepat berbunga dengan perlakuan hari panjang. Halevy (2001) menyatakan pembungaan tanaman Rice flower (Ozothamnus diosmofolius) dapat diinduksi dan diinisiasi oleh perlakuan hari panjang. Menurut Sanjaya et al. (1994) tanaman krisan yang mendapat penyinaran dengan lampu TL menghasilkan jumlah tunas dan pertumbuhan tinggi tanaman yang lebih cepat dibandingkan dengan lampu pijar. Waktu penambahan penyinaran 22.30-01.00 merupakan waktu terbaik dibandingkan 18.00-20.30 atau 03.30-06.00 WIB. Tanaman yang tidak mendapatkan penambahan penyinaran tidak serempak pembungaanya. Bunga yang dihasilkan berukuran kecil dan memiliki warna yang lebih pudar.
Panjang hari 11 jam dan 16 jam serta suhu 35/20 °C dan 25/10 °C tidak mempercepat inisiasi kuncup bunga dan perkembangan bunga G. leontopiodes sampai bunga mekar. Panjang hari 11 jam dan 16 jam serta suhu 35/20 °C dan 25/10 °C juga tidak mempengaruhi secara nyata persentase jumlah tanaman G. leontopiodes yang memiliki bunga mekar pada tiap perlakuan, namun meningkatkan jumlah bunga yang dihasilkan sebagaimana ditunjukkan oleh jumlah total bunga per tanaman (Graciosa 2009).
Umur Bunga dan Pembentukan Buah
5 dalam penyerbukan silang buatan. Produksi biji berkorelasi secara kuadratik dengan umur bunga saat penyerbukan pada Schlumbergera truncata dan Hatiora gaertneri (Cacteceae), yang ditunjukkan oleh hasil benih viabel yang terbentuk pada dua spesies ini tergantung pada waktu penempelan polen pada stigma. Walaupun stigma dari S. truncata dan H. gaertneri mulai reseptif untuk diserbuki pada saat antesis (hari ke 0) namun produksi biji terbanyak justru diperoleh jika penyerbukan terjadi hari kedua untuk S. truncata dan hari keempat untuk H. gaertneri (Boyle 2005). Malus sylvestris menunjukkan kecenderungan yang sama yaitu persentase pembentukan buah lebih tinggi bila bunga diserbuki beberapa hari setelah antesis (Williams et al. 1984).
Pembentukan buah S. truncata yang diserbuk pada hari ketiga dan keempat setelah antesis menurun menjadi 61 % sementara jumlah benih viabel hanya turun 12 %. Pembentukan buah pada H. gaertneri turun 4 % jika penyerbukan terjadi pada hari ke-9 dan ke-11 setelah antesis, sementara jumlah benih viabel turun 69 % (Boyle 2005). Bunga H. polyrhizus dan H. costaricensis yang diserbuki 12 atau 24 jam setelah antesis menghasilkan persentase pembentukan buah mencapai 100 %. Jika penyerbukan ditunda hingga 12 jam kemudian maka berat buah akan turun secara signifikan berturut-turut menjadi 38 % dan 20 %. Pembentukan buah sama sekali tidak dapat terjadi pada 48 jam setelah antesis. Selain itu berat buah berkorelasi positif (r2=0.75-0.81) dengan jumlah biji (Weiss et al. 1994).
METODE PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilakukan dari bulan Februari-Juli 2013. Penelitian dilakukan di kebun buah naga Sabila Farm yang terletak di Pakem, Sleman Yogyakarta.
Bahan dan Alat
Bahan tanaman yang digunakan adalah buah naga spesies Hylocereus undatus dan Hylocereus costaricensis yang terdapat di kebun buah naga Sabila Farm. Alat yang digunakan adalah sungkup, kuas, tabung eppendorf, timbangan
digital, jangka sorong, headlamp, senter, lampu 45 dan 55 watt.
Prosedur Penelitian
Induksi Pembungaan dengan Penambahan Penyinaran
6
penyakit. Percobaan menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) satu faktor yaitu daya lampu dengan tiga taraf perlakuan yaitu tanaman yang tidak disinari (kontrol), 45 dan 55 watt. Setiap perlakuan diulang tiga kali. Perlakuan dihentikan pada saat kuncup bunga mulai muncul. Penambahan penyinaran dilakukan pada bulan Mei-Juli, setelah tanaman selesai berbuah pada pukul 17.00-04.00 (11 jam). Lampu diletakkan di tengah 4 tanaman buah naga dengan ketinggian 1.5 m dari permukaan tanah (Gambar 1). Tanaman buah naga menggunakan jarak tanam 2x2 m. Antar perlakuan diberi jarak satu tanaman buah naga sehingga jarak antar perlakuan sekitar 5 m.
Gambar 1. Letak lampu diantara tanaman H. undatus
Peubah yang diamati adalah saat muncul kuncup, total kuncup bunga yang muncul dan saat mekar bunga serta jumlah buah yang terbentuk. Pengolahan data menggunakan uji F dengan aplikasi SAS. DMRT (Duncan multiple range test) digunakan untuk menguji beda nyata perlakuan pada α=0.05.
Pengaruh Umur Bunga terhadap Pembentukan Buah Hylocereus spp.
H. costaricensis akan diserbuki dengan polen segar yang berasal dari H. undatus. Rancangan yang digunakan adalah RKLT satu faktor yaitu umur bunga, yang terdiri dari 4 taraf, yaitu saat bunga antesis (0 jam setelah antesis/JSA), 6 JSA, 12 JSA, 18 JSA.
7
Gambar 2 Tahapan penyerbukan: (A) kastrasi dan penyungkupan, (B) pengusapan polen H. undatus ke stigma
Penyerbukan dikategorikan berhasil jika ovarium membesar dan terlihat segar. Buah dipanen saat sudah masak, yaitu pada 33 hari setelah penyerbukan. Peubah yang diamati adalah persentase pembentukan buah, bobot dan diameter buah. Analisis data menggunakan aplikasi SAS dengan uji DMRT pada α=0.05.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Induksi Pembungaan dengan Penambahan Penyinaran
Saat Muncul Kuncup dan Saat Mekar Bunga
Saat muncul kuncup menunjukkan jumlah hari yang dibutuhkan untuk menginduksi bunga H. undatus (Gambar 3 A). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa penambahan penyinaran 45 watt dan 55 watt tidak memberi pengaruh yang berbeda nyata terhadap saat muncul kuncup bunga (Tabel 1). Kuncup pertama kali terlihat pada 54 hari setelah penyinaran baik pada perlakuan 55 watt maupun 45 watt.
Penambahan penyinaran terhadap sulur buah naga dihentikan pada hari ke 54. Walaupun penyinaran telah dihentikan, kuncup bunga kembali muncul. Hal ini terjadi terhadap kedua perlakuan. Tanaman yang disinari dengan lampu 45 watt dan 55 watt mengalami 3 kali kemunculan kuncup bunga yaitu pada 54 hari setelah penyinaran (kemunculan pertama), 15 hari setelah penyinaran dihentikan (kemunculan kedua) dan 23 hari setelah penyinaran dihentikan (kemunculan ketiga). Pada perlakuan 55 watt terdapat 1 pohon dalam 1 ulangan yang sudah muncul kuncup pada 39 hari setelah penyinaran. Namun pada ulangan lain dan perlakuan yang lain kuncup belum terinduksi. Kuncup sama sekali tidak terlihat pada perlakuan kontrol (tanaman tidak disinari) hingga akhir pengamatan yaitu 21 hari setelah perlakuan penambahan penyinaran dihentikan.
8
Gambar 3 Perkembangan bunga H. undatus: (A) kuncup, (B) mekar Tabel 1 Saat muncul kuncup dan saat mekar bunga Hylocereus undatus Perlakuan Saat muncul kuncup Saat mekar bunga
(hari setelah penyinaran) (hari setelah penyinaran dihentikan)
Kontrol -* -*
45 watt 54 19
55 watt 54 19
Pengaruh tn tn
* Tidak muncul kuncup hingga akhir pengamatan
Saat mekar bunga menunjukkan jumlah hari yang dibutuhkan tanaman untuk menghasilkan bunga mekar pertama (Gambar 3 B). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa penambahan penyinaran 45 watt dan 55 watt tidak memberi pengaruh yang berbeda nyata terhadap saat bunga mekar (Tabel 1). Bunga mekar terjadi pada 19 hari setelah penyinaran dihentikan.
Pengamatan yang dilakukan pada beberapa sampel bunga H. undatus menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan dari kuncup hingga bunga mekar adalah 19-21 hari (Gambar 4). Berdasarkan Gambar 4 diketahui bahwa kuncup hasil induksi dengan penambahan penyinaran memerlukan waktu 19-21 hari untuk mekar. Menurut Nadila (2014) di Indonesia perkembangan kuncup hingga mekar pada pembungaan alami membutuhkan waktu 19-21 hari. Menurut Le Bellec et al. (2006) di Meksiko perkembangan bunga dari kuncup hingga mekar memerlukan waktu selama 15-20 hari. Hal ini menunjukkan bahwa lama perkembangan kuncup hingga mekar pada pembungaan yang diinduksi dengan penambahan penyinaran tidak berbeda dengan pembungaan alami di Indonesia.
Menurut Nadila (2014) bunga mempunyai diameter 4.5 cm dan panjang 31.83 cm saat mekar. Hasil ini diperoleh dari pengamatan pembungaan alami yang dilakukan pada bulan Maret-April 2013. Bunga mempunyai diameter 6.86 cm dan panjang 35 cm saat mekar pada pembungaan yang di induksi dengan penambahan penyinaran. Hal ini menunjukkan bahwa pembungaan hasil induksi mempunyai ukuran yang relatif lebih besar dibandingkan pada pembungaan alami.
9
Gambar 4 Perkembangan kuncup hingga mekar bunga Hylocereus undatus hasil induksi penyinaran. Panjang ( ), diameter ( )
Jumlah Bunga Terinduksi
Musim berbunga di Indonesia khususnya di Yogyakarta terjadi pada bulan Oktober-April (Gun Soetopo 2 Maret 2013, komunikasi pribadi). Penelitian ini dilakukan pada bulan Mei-Juli sesaat setelah musim berbunga selesai. Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa penambahan penyinaran memberikan pengaruh sangat nyata terhadap jumlah bunga berdasarkan uji Duncan (Lampiran 1). Hasil pengamatan menunjukkan bahwa penambahan penyinaran dengan lampu 45 watt dan 55 watt selama 11 jam/hari mampu menginduksi masing-masing 28 dan 31 kuncup bunga (Tabel 2). Pada perlakuan tanpa penambahan penyinaran (kontrol), kuncup bunga sama sekali tidak terinduksi. Hal ini memberikan indikasi bahwa Hylocereus undatus merupakan tanaman hari panjang. Hal ini sejalan dengan pendapat Luder dan McMahon (2006). Mereka menduga bahwa Hylocereus spp. merupakan tanaman hari panjang yang sensitif terhadap penambahan cahaya, walaupun pada saat itu belum ada penelitian yang menegaskan tentang hal tersebut. Hasil penelitian di beberapa tempat mendukung dugaan ini sebagaimana dilaporkan bahwa periode pembungaan di beberapa tempat di belahan bumi utara seperti Israel dan Jepang (Weiss et al. 1994; Nomura et al. 2005) terjadi pada musim panas dan musim gugur. Di New South Wales, Australia (29 LS) musim pembungaan Hylocereus spp. terjadi pada Februari-April (Hart 2005).
Tabel 2 Pengaruh penambahan penyinaran terhadap jumlah kuncup bunga Hylocereus undatus
Perlakuan Jumlah kuncup bunga yang munculx,t
Kontrol 0b
45 watt 28.33a
55 watt 31a
x
Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% (uji selang berganda Duncan). tdata yang dianalisis adalah data yang ditransformasi )
Penambahan penyinaran mampu menginduksi pembungaan, namun bunga yang terinduksi banyak mengalami kerontokan. Kerontokan dapat terjadi pada
10
beberapa fase perkembangan bunga. Yaitu pada saat kuncup berukuran sangat kecil, maupun sedang (Gambar 5).
Gambar 5 Kerontokan bunga H. undatus: kuncup kecil (kanan) dan sedang (kiri) Kerontokan pada fase kuncup jauh lebih tinggi dari pada fase mekar bunga. Kuncup bunga yang muncul pertama (pada 54 hari setelah penyinaran) hanya sekitar 39.5% - 71.6% kuncup yang bertahan hingga bunga mekar (Tabel 3). Pada fase kuncup kerontokan diawali dengan perubahan warna kuncup bunga menjadi kekuningan dan kuncup tidak berkembang. Kuncup berubah warna menjadi coklat kehitaman kemudian rontok. Induksi pembungaan diaplikasikan pada bulan Mei segera setelah musim berbuah selesai. Hal ini diduga menyebabkan keterbatasan asimilat untuk membentuk bunga sehingga bunga rontok pada fase kuncup. Sementara secara alami pada bulan Mei-September tanaman mengakumulasikan asimilat.
Tabel 3 Jumlah kuncup bunga dan buah H. undatus selama perkembangannya Perlakuan ∑ Kuncup bunga/4
pohonx, t
Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 1% (uji selang berganda Duncan). tdata yang dianalisis adalah data yang ditransformasi )
Perbedaan daya lampu (45 dan 55 watt) memberi pengaruh yang berbeda terhadap kerontokkan bunga. Pada perlakuan 45 watt hanya 39.5% bunga yang mampu bertahan hingga mekar dan terbentuk buah. Sedangkan pada 55 watt 71.6% bunga mampu bertahan hingga mekar dan 66.6% terbentuk buah muda.
11 100% pembentukan buah. Menurut Weiss et al. (1994) penyerbukan terbuka H. undatus di Israel menghasilkan 43.2% pembentukan buah.
Pengaruh Umur Bunga terhadap Pembentukan Buah Hylocereus spp.
Bunga mulai membuka dengan diameter 15 cm kira-kira pukul 20.00 (Gambar 6 A), pada saat itu antera sudah mulai pecah. Bunga dikategorikan antesis apabila bunga telah membuka penuh yang terjadi pada pukul 02.00 (Gambar 6 B). Pada pukul 08.00 keesokan harinya mahkota mulai layu (Gambar 6 C) dan pada pukul 14.00 bunga menutup sempurna (Gambar 6 D).
Gambar 6 Perkembangan bunga H. costaricensis: (A) bunga membuka, (B) membuka penuh, (C) layu, D) menutup
Permukaan stigma bunga naga pada saat antesis (0 JSA) sedikit rata dan mulai muncul tonjolan-tonjolan (papila) (Gambar 7 ). Eksudat mulai terlihat. Pada 6 JSA tonjolan-tonjolan (papila) lebih banyak dan semakin jelas (Gambar 7), pada permukaan stigma terdapat eksudat yang lebih banyak dibandingkan pada 0 JSA. Hal ini memberikan indikasi bahwa pada rentang waktu tersebut bunga reseptif. Pada 12 dan 18 JSA permukaan stigma mulai layu, terjadi perubahan warna menjadi kecoklatan, dan stigma mengering menandakan berkurangnya eksudat. Hal ini menunjukkan reseptivitas stigma mulai berkurang.
12
Dengan adanya eksudat tersebut maka polen yang menempel akan berkecambah dan membentuk tabung polen yang akan membawa sel sperma ke ovul sehingga terjadi proses pembuahan.
Gambar 7 Permukaan stigma H. costaricensis: (A) antesis, (A+6) 6 jam setelah antesis, (A+12) 12 jam setelah antesis, dan (A+18) 18 jam setelah antesis
Keberhasilan pembentukan buah dapat dilihat pada 5 hari setelah penyerbukan. Penyerbukan dikategorikan berhasil apabila kelopak layu menguning tetapi pada bagian pangkal (ovarium) tetap hijau dan menggembung (Gambar 8 A). Mahkota dan kelopak bunga yang gagal membentuk buah akan berubah warna menjadi kuning seluruhnya dan akhirnya rontok (Gambar 8 B).
Gambar 8 Pembentukan buah H. costaricensis: (A) bunga yang berhasil membentuk buah, dan (B) bunga yang gagal membentuk buah
Pembentukan buah yang dihasilkan pada percobaan ini menunjukkan pola penurunan seiring dengan umur bunga setelah antesis. Penyerbukan dapat dilakukan hingga 12 JSA dengan persentase pembentukan buah 100%, Penyerbukan hingga 18 JSA mampu menghasilkan buah dengan keberhasilan
13 hanya 14.3%. Hal yang sama juga terjadi pada S. truncanta (Cactaceae) yang dilaporkan oleh Boyle (2005), 100% pembentukan buah terjadi pada 0-2 hari setelah antesis (HSA). Pembentukan buah kemudian menurun menjadi 30% pada 4 HSA dan 0% pada 5 HSA.
Pada penyerbukan 12 JSA yang walaupun telah menunjukkan tanda-tanda bunga telah senesens namun keberhasilan pembentukan buah masih 100%. Boyle (2005) melaporkan bahwa bunga H. gaertneri yang telah senesens mampu memproduksi benih yang viabel. Fakta ini menunjukkan bahwa pistil mampu mempertahankan fungsi esesensialnya (reseptivitas stigma dan viabilitas ovul) setelah bunga senesens.
Bobot buah yang dihasilkan pada perlakuan umur bunga setelah antesis menunjukkan nilai yang berbeda (Lampiran 2). Hasil sidik ragam menunjukkan umur bunga setelah antesis berpengaruh sangat nyata terhadap bobot buah dan diameter buah Hylocereus costaricensis yang terbentuk (Lampiran 3 dan Lampiran 4). Bobot buah terberat dihasilkan dari penyerbukan pukul 6 JSA yaitu 652.4 g. Namun hasil ini tidak berbeda nyata pada penyerbukan pukul 0 JSA yaitu sebesar 619.5 g (Tabel 4). Bobot dan diameter buah terbesar dihasilkan pada waktu penyerbukan 0 JSA dan 6 JSA diduga berkaitan dengan masa reseptif stigma dan viabilitas polen yang digunakan.
Tabel 4 Pengaruh umur bunga setelah antesis terhadap pembentukan buah pada
Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 1% (uji selang berganda Duncan).
Bobot buah Hylocereus spp. berkorelasi positif (r2=0.75-0.81) dengan jumlah biji (Weiss et al. 1994). Menurunnya bobot buah yang diperoleh dari penyerbukan pada 18 JSA berkaitan dengan reseptivitas stigma yang sudah berkurang. Berkurangnya reseptivitas stigma mengakibatkan semakin kecilnya kemampuan stigma dalam menangkap polen, sehingga semakin kecil pula peluang terbentuknya tabung polen. Dengan demikian biji yang terbentuk juga semakin sedikit sehingga buah yang dihasilkan memiliki bobot yang lebih rendah, sebesar 356.3 g. Selain itu diduga rendahnya bobot buah juga dipengaruhi oleh rendahnya viabilitas polen yang digunakan. Semakin rendah rendah viabilitas polen semakin rendah pula biji yang terbentuk.
14
kriteria pasar di Indonesia untuk kelas B, sementara buah yang dihasilkan dari penyerbukan pada 0 dan 6 JSA memenuhi kriteria kelas A.
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Penambahan penyinaran dengan menggunakan lampu 45 dan 55 watt selama 11 jam/hari dapat menginduksi pembungaan H. undatus di luar musim setelah 54 hari penyinaran. Jumlah kuncup bunga yang muncul berkisar 28-31. Kuncup bunga yang berhasil berkembang hingga bunga mekar mencapai 39.5% dan 71.6% masing-masing dari perlakuan penggunaan lampu 45 watt dan 55 watt. Sementara pembentukan buah mencapai 39.5% dan 66.6% masing-masing dari perlakuan penggunaan lampu 45 watt dan 55 watt. Penyerbukan dapat dilakukan hingga 12 JSA dengan pembentukan buah mencapai 100%, dan bobot buah berkisar 460-652 g, yang memenuhi kriteria pasar kelas A dan B. Penyerbukan pada 18 JSA menghasilkan buah dengan bobot sekitar 356 g, yang masih memenuhi kriteria pasar kelas B, namun pembentukan buah hanya 14.3%.
Saran
DAFTAR PUSTAKA
Andayani N. 2007. Pengaruh waktu polinasi terhadap keberhasilan anggrek Dendrobium. Buletin Ilmiah Instiper. 14(2):14-22.
Boyle TH. 1991. Temperature and photoperiodic regulation of flowering in ‘Crimson Giant’ easter cactus. J Amer Soc Hor Sci. 116(4):618-622.
Boyle TH. 2005. The relationship between flower age and seed production in Hatiora gaertneri and Schlumbergera truncata (Cactaceae). Hort Sci. 40 (7):1988-1991.
Britton NL, Rose JN. 1963. The Cactaceae. New York (US): Dover Publication. p 200.
Chang JH.1968. Climate and Agriculture an Ecological Survey. Chicago (US): Aldine.
Drew RA, Azimi M. 2002. Micropropagation of red pitaya (Hylocereus undatus). Amer. J of Bot. 81:1052-1062
Gracioasa CN. 2009. Pengaruh perlakuan panjang hari dan suhu terhadap pembungaan Gomphrena leontopiodes dan Ptilotus axillaris [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Gunasena HPM, Pushpakumara DKNG, Kariyawasam M. 2006. Dragon Fruit - Hylocereus undatus (Haw) Briton and Rose: Field Manual for Extention Workers. Sri Lanka: Sri Lanka Council for Agricultural Policy.
Hart G. 2005. From prickly pears to dragon fruit.The changing face of cactus-fruit growing.Cactus and Succulent Journal 77: 293-319
Iannucci A, Terribile MR, Martiniello P. 2008. Effects of temperature and photoperiod on flowering time of forage legumes in a Mediteranian environment. Field Crops Research. 106: 156-162.
Islam N, Patil GG, Gislerod HR. 2005. Effect of photoperiod and light integral on flowering and growth of Eustoma grandiflorum (Raf.) Shinn. Scientia Horticulturae. 103: 441–451.
Le Bellec F, Vaillant F, Imbert E. 2006. Pitahaya (Hylocereus spp): a new fruit crop, a market with a future. Fruits. 61: 237-250.
Lichtenzveig J, Abbo S, Nerd A, Tel-zur N, Mizrahi Y. 2000. Cytology and mating systems in the climbing cacti Hylocereus and Selenicereus.Amer J Bot. 87(7): 1058–1065.
Luders L, McMahon G. 2006. The pitaya or dragon fruit (Hylocereus undatus). Agnote .No: D42. Northern Territory Government.
Merten S. 2003. A review of Hylocereus production in the United States. J-PACD. 5: 98-105.
Nadila D. 2014. Fenologi pembungaan dan penyerbukan buah naga Hylocereus spp. dan Selenicereus megalanthus. [skripsi].Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor
Nerd A, Mizrahi Y, Nobel PS. 1997. Cacti as crops. Hort Rev. 18. 291-320.
Nomura K, Ide M, Yonemoto Y. 2005.Changes in sugars and acids in pitaya(Hylocereus undatus) fruit during development. Journal of HorticulturalScience & Biotechnology 80: 711-715
16
Pushpakumara DKNG, Gunasena HPM, Kariyawasam M. 2005. Flowering and fruiting phenology, pollination vectors and breeding system of dragon fruit (Hylocereus spp.). Sri Lankan Journal of Agricultural Science 42: 81-91.
Renasari N. 2010. Budidaya tanaman buah naga super red di Wana Bekti Handayani [skripsi]. Surakarta (ID): Universitas Negeri Sebelas Maret.
Sanjaya L, Supriyadi A, Badriah DS, Syafni. 1994. Pengaruh penambahan penyinaran dengan menggunakan lampu TL dan pijar terhadap pertumbuhan dan pembungaan krisan pot. Prodising Simposium Hortikultura Nasional. Cianjur (ID).
Valiente-Banuet A, Gally RS, Arizmendi MC, Casas A. 2007. Pollination biology of hemiepiphytic cactus Hylocereus undatus in the Tehuacan Valley, Mexico. Jaridnv. 68:1-8.
Vince-Prue D. 2002. Seasons and weather, p. 181-201. Di dalam: Ingram DS, Vince-Prue D and Gregory PJ, editor. Science and The Garden. UK (GB): Wiley- Blackwell Publishing. hlm 290.
Weiss J, Neird A, Mizrahi Y. 1994. Flowering behavior and pollination requirementsin climbing cacti with fruit crop potential. Hort Sci. 29 (12):1487-1492.
17
LAMPIRAN
Lampiran 1 Analisis sidik ragam jumlah bunga H. undatus yang muncul
SK DB JK KT F.Hit Pr>F
Lampiran 2 Bobot buah Hylocereus costaricensis Umur bunga
Lampiran 3 Analisis sidik ragam pengaruh umur bunga terhadap bobot buah Hylocereus costaricensis
Lampiran 4 Analisis sidik ragam pengaruh umur bunga terhadap diameter buah Hylocereus costaricensis
Lampiran 5 Data curah hujan wilayah Pakem tahun 2007-2011 dan tahun 2013
Tahun Jan Feb Mar Apr Mei Jun Jul Agus Sep Okt Nov Des
18
RIWAYAT HIDUP
Penulis merupakan anak ke-empat pasangan Bapak Sularto dan Ibu Suparmi. Lahir di Klaten pada tanggal 23 Maret 1991. Penulis menempuh pendidikan menegah atas di SMA N 1 Cawas (2006-2009). Pada tahun 2009 penulis diterima di departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor melalui jalur SNMPTN.
Selama menjadi mahasiswa penulis aktif dalam berbagai lembaga kemahasiswaan. Pada tahun 2009-2012
penulis aktif di Bimbingan Remaja dan Anak (BIRENA) LDK Al-Hurriyyah. Tahun 2011-2012 penulis aktif di Badan Eksekutif Mahasiswa Faperta Departemen PSDM, kemudian pada tahun 2012-2013 penulis aktif pada FKRD Faperta Departemen Kominfo. Beberapa kepanitian juga pernah diikuti penulis antara lain pada Islamic Youth Camp (2009-2010), MPKMB (2010), MPF (2011), dan MPD (2011).
