KARAKTER REPRODUKTIF GANDUM (
Triticum aestivum
L.)
SENSITIF SUHU TINGGI PADA PERLAKUAN PUTRESIN DI
DATARAN SEDANG DAN TINGGI
YUSI NURMALA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakter Reproduktif Gandum (Triticum aestivum L.) Sensitif Suhu Tinggi pada Aplikasi Putresin di Dataran Sedang dan Tinggi 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
YUSI NURMALA. Karakter Reproduktif Gandum (Triticum aestivum L.) Sensitif Suhu Tinggi pada Aplikasi Putresin di Dataran Sedang dan Tinggi. Dibimbing oleh TATIK CHIKMAWATI dan MIFTAHUDIN.
Gandum (Triticum aestivum L.) merupakan tanaman yang berasal dari daerah subtropis. Penanaman gandum di Indonesia menghadapi masalah cekaman suhu tinggi. Putresin dapat digunakan untuk mengatasi cekaman suhu tinggi. Penelitian ini bertujuan untuk mengamati pengaruh putresin dan genotipe gandum terhadap karakter reproduktif gandum sensitif suhu tinggi yang ditanam di Cipanas dan Cisarua. Penelitian menggunakan Rancangan Petak Terpisah (Split Block Design) dan menguji dua faktor. Faktor pertama adalah konsentrasi putresin dengan tiga macam konsentrasi yaitu 0.0, 1.25 dan 2.50 mM. Faktor ke-2 adalah genotipe yang terdiri dari Dewata, Munal dan S-03. Karakter reproduktif gandum di Cipanas yang dipengaruhi oleh genotipe yaitu umur berbunga, sudut perbungaan, jumlah spikelet per malai, jumlah floret per malai, jumlah floret hampa per malai, dan bobot biji per malai, sedangkan di Cisarua genotipe mempengaruhi umur berbunga, sudut perbungaan, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet per malai, jumlah floret per malai, dan jumlah floret hampa per malai. Putresin dan interaksi putresin hanya berpengaruh pada sudut perbungaan di daerah Cisarua. Genotipe yang baik ditanam di Cipanas adalah S-03 sedangkan di Cisarua adalah Dewata.
Kata kunci: Karakter reproduktif, putresin, sensitif suhu, Triticum aestivum L.
ABSTRACT
YUSI NURMALA. Reproductive Characters of High Temperature Sensitive Wheat (Triticum aestivum L.) under Putrescine Application in Mid and High Altitudes. Supervised by TATIK CHIKMAWATI and MIFTAHUDIN.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
KARAKTER REPRODUKTIF GANDUM (
Triticum aestivum
L.)
SENSITIF SUHU TINGGI PADA APLIKASI PUTRESIN DI
DATARAN SEDANG DAN TINGGI
YUSI NURMALA
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Karakter Reproduktif Gandum (Triticum aestivum L.) Sensitif Suhu Tinggi pada Aplikasi Putresin di Dataran Sedang dan Tinggi
Nama : Yusi Nurmala NIM : G34090080
Disetujui oleh
Dr Ir Tatik Chikmawati, MSi Pembimbing I
Dr Ir Miftahudin, MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Iman Rusmana, MSi Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema penelitian ini ialah gandum, dengan judul Karakter Reprodukif Gandum (Triticum aestivum L.) Sensitif Suhu Tinggi pada Perlakuan Putresin di Dataran Sedang dan Tinggi.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Tatik Chikmawati, MSi dan Dr Ir Miftahudin, MSi selaku pembimbing, serta Dr Bambang Suryobroto selaku penguji. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Adeel Abdulkarim Fadhl yang telah banyak memberi saran dan bantuan serta Bapak Misbah (Cipanas) dan Bapak Ujang (Cisarua) yang telah memberikan bantuannya selama penelitian. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada orang tua, Ayah Yusuf dan Ibu Ratu Ainul Mardiah, S.Pd serta adik tersayang Muhamad Yunus untuk dukungan, doa, kasih sayang yang selalu diberikan sampai menyelesaikan tugas akhir. Ucapan terima kasih diberikan pula kepada Aprias Supriyatna yang selalu memberikan dukungan dan perhatiannya, selain itu kepada teman-teman satu bimbingan (Wulan, Seli, dan Sandi) serta rekan-rekan di Laboratorium Fisiologi dan Genetika Tumbuhan Departemen Biologi IPB. Di samping itu, penulis ucapkan terima kasih kepada teman-teman Asrama Bio 46, Kamar 49, dan Kosan Putri Sinabung atas dukungan dan doanya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR ISI vii
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR GAMBAR viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Tujuan Penelitian 2
METODE 2
Waktu dan Tempat 2
Bahan Tanaman 2
Rancangan Percobaan 2
Pelaksanaan Percobaan 3
Pengamatan Peubah Pertumbuhan 3
Pengamatan Peubah Reproduktif 4
Analisis Data 5
HASIL 5
Kondisi Umum Lokasi Penelitian 5
Karakter Pertumbuhan Tanaman 5
Karakter Reproduktif 7
PEMBAHASAN 11
SIMPULAN 13
DAFTAR PUSTAKA 14
LAMPIRAN 16
DAFTAR TABEL
1 Tinggi tanaman dan jumlah anakan minggu ke-8 gandum sensitif
suhu tinggi di Cipanas dan Cisarua 6
2 Umur berbunga, sudut perbungaan, dan umur panen dari ketiga
genotipe gandum sensitif suhu tinggi di Cipanas dan Cisarua 9 3 Sudut perbungaan dari ketiga konsentrasi putresin gandum sensitif
suhu tinggi di Cisarua 9
4 Karakter reproduktif dari ketiga genotipe gandum sensitif suhu
tingggi di Cipanas dan Cisarua 11
DAFTAR GAMBAR
1 Pertumbuhan tinggi tanaman pada tiga genotipe gandum sensitif
suhu yang ditanam di Cipanas dan Cisarua 6
2 Pertumbuhan jumlah anakan tanaman pada tiga genotipe gandum
sensitif suhu yang ditanam di Cipanas dan Cisarua 7 3 Bulu pada Dewata (a), bulu pada S-03 (b), bulu pada Munal (c) 8 4 Struktur bunga pada gandum malai (a), spikelet (b), floret (c), ovari
dan anter (d) 8
5 Interaksi sudut perbungaan dengan putresin dari ketiga genotipe
gandum sensitif suhu tinggi di Cisarua 9
DAFTAR LAMPIRAN
1 Rata-rata suhu udara, kelembaban udara, kecepatan angin dan
intensitas cahaya di Cipanas pada tahun 2013 16
2 Rata-rata suhu udara, kelembaban udara, kecepatan angin dan
intensitas cahaya di Cisarua pada tahun 2013 17
3 Analisis sidik ragam karakter vegetatif dan reproduktif tanaman
gandum di lokasi penelitian Cipanas 18
4 Analisis sidik ragam karakter vegetatif dan reproduktif tanaman
gandum di lokasi penelitian Cisarua 18
5 Waktu pengisian biji dan jumlah biji per spikelet dari ketiga genotipe
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pangan merupakan kebutuhan pokok bagi manusia termasuk masyarakat Indonesia. Sampai saat ini Indonesia adalah salah satu negara yang masih menggantungkan kebutuhan pangannya pada impor. Menurut Khudori (2011) Indonesia mengalami ketergantungan impor pada sejumlah pangan penting antara lain gula (30%), gandum (100%), dan kedelai (70%). Pada periode 2004-2008 rata-rata peningkatan impor gandum sebesar 16.91% per tahun. Ketergantungan Indonesia pada impor gandum melebihi gula dan kedelai. Gandum umumnya digunakan sebagai bahan baku tepung terigu. Semakin berkembangnya industri di Indonesia yang memakai tepung terigu sebagai bahan pokok menyebabkan peningkatan impor gandum. Indonesia perlu melakukan upaya memproduksi gandum dalam negeri untuk menekan impor yang semakin meningkat.
Gandum adalah anggota famili Poaceae yang berasal dari daerah subtropis. Gandum mempunyai ciri-ciri bijinya keras dengan kulit luar berwarna cokelat, dan berdaya serap air tinggi. Kultivar Dewata merupakan gandum nasional yang sudah toleran terhadap suhu tinggi. Genotipe S-03 berasal dari Slovakia, sedangkan genotipe Munal berasal dari International Maize and Wheat Improvement Center (CYMMIT) yang berada di Meksiko. Genotipe S-03 dan Munal merupakan genotipe toleran suhu tinggi sehingga apabila ditanam di daerah suhu tinggi memiliki potensi produksi yang relatif rendah tetapi tumbuh dan berproduksi baik di lingkungan suhu tinggi. Menurut Aqil et al. (2011) gandum dapat tumbuh optimal pada daerah subtropis dengan suhu optimal 4-31 0C. Daerah penyebaran gandum cukup luas mulai dari daerah tropika sampai daerah lintang tinggi (Handoko 2007). Program pengembangan genotipe unggul gandum di Indonesia telah dilakukan sejak tahun 1985. Gandum dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik di daerah tropis, namun kendalanya adalah cekaman lingkungan yang sangat tinggi khususnya suhu tinggi. Suhu tinggi dapat mempengaruhi perbedaan anatomi, fisiologi, biokimiawi, dan produksi tanaman sehingga perbedaan kondisi lingkungan sangat mempengaruhi produksi gandum di Indonesia (Natawijaya 2012).
2
yang tinggi adalah dengan memberikan perlakuan putresin. Putresin termasuk ke dalam salah satu poliamin yang berperan dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman. Putresin akan dimetabolisme oleh prolin yang berfungsi sebagai pengikat air agar tidak terjadi transpirasi yang berlebih. Perlakuan pada tanaman yang ditanam pada suhu yang tinggi dengan menggunakan putresin dapat memberi pengaruh baik terhadap tanaman, dengan memperbaiki pertumbuhan tanaman dan mempercepat pembelahan sel (Bavita dan Akash 2011).
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh putresin pada karakter pertumbuhan dan reproduktif gandum kultivar Dewata, genotipe Munal dan S-03 yang ditanam di Cipanas dengan ketinggian 1100 mdpl dan Cisarua dengan ketinggian 600 mdpl.
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan dari bulan Januari 2013 sampai dengan Juni 2013 di dua agroekosistem yang berbeda, yaitu di kebun percobaan Balai Tanaman Hias (BALITHI) Cipanas untuk dataran tinggi (1100 mdpl) dengan suhu rata-rata harian 20.8 0C dan Cisarua untuk dataran menengah (600 mdpl) dengan suhu rata-rata harian 27.5 0C. Pengamatan peubah pertumbuhan dan struktur bunga dilakukan di Laboratorium Fisiologi dan Biologi Molekuler Tumbuhan, Departemen Biologi, FMIPA, IPB.
Bahan Tanaman
Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari satu kultivar lokal yaitu Dewata dan dua genotipe introduksi yaitu Munal dan S-03.
Rancangan Percobaan
3
Pelaksanaan Percobaan Penanaman dan Pemeliharaan Tanaman
Penanaman biji gandum dilakukan dengan menggunakan metode larik. Pada percobaan ini terdapat tiga blok dan masing-masing bloknya terdiri dari sembilan plot. Plot berukuran 1.5x4 m dibagi menjadi lima barisan setiap barisnya ditanam ± 10 g biji gandum. Pemeliharaan tanaman meliputi pemupukan dan penyiangan tanaman dari gulma. Pemupukan pertama diberikan pada 10 Hari Setelah Tanam (HST) dengan dosis 112.5 g urea, 150 g SP36, dan 75 g KCl per plot. Pemupukan kedua diberikan pada 30 HST dengan dosis 112.5 g urea per plot. Penyiangan dilakukan ketika gulma sudah mulai tumbuh yaitu dengan mencabut tanaman pengganggu di sekitar tanaman gandum dan sebelum panen.
Perlakuan Putresin
Pemberian putresin dilakukan sebanyak dua kali pada masing-masing lokasi dan dilakukan dengan cara menyemprotkan putresin pada tanaman. Putresin pertama dilakukan satu minggu sebelum anthesis, sedangkan putresin ke-2 dilakukan saat satu minggu setelah anthesis. Putresin disemprotkan melalui daun sebanyak 300 ml per petak.
Pengamatan Iklim Mikro
Selama penelitian dilakukan pula pengukuran faktor lingkungan antara lain suhu, kelembaban udara, kecepatan angin dan intensitas cahaya. Suhu dan kelembaban udara diukur dengan menggunakan thermo-hygrometer, kecepatan angin diukur dengan meggunakan anemometer dan intensitas cahaya diukur dengan menggunakan luxmeter. Pengamatan dilakukan setiap hari pada waktu pagi.
Penentuan Sampel
Sampel yang digunakan sebanyak lima sampel dari masing-masing petak percobaan. Sampel ditentukan secara acak. Setiap sampel ditandai dengan ajir. Hanya baris ke-2, 3, dan 4 yang digunakan untuk sampel.
Pengamatan Peubah Pertumbuhan Tinggi Tanaman
Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah munculnya tanaman hingga ujung daun bendera dengan menggunakan meteran. Pengamatan tinggi tanaman mulai dilakukan pada minggu ke-3 dan diamati setiap minggu selama delapan minggu.
Jumlah Anakan
4
Pengamatan Peubah Reproduktif Umur Berbunga
Umur berbunga ditentukan dari waktu tanam hingga munculnya 50% populasi bunga pada setiap petak.
Pengamatan Struktur Bunga dan Sudut Perbungaan
Pengamatan struktur bunga dilakukan pada saat bunga mulai anthesis. Sebanyak lima sampel bunga pada setiap plot diambil untuk diamati strukturnya seperti putik, benangsari, spikelet, dan floret. Pengamatan dilakukan dengan mikroskop stereo. Sudut perbungaan diukur antar spikelet dengan sumbu perbungaan menggunakan busur.
Umur Panen
Umur panen ditentukan dari waktu tanam hingga 50% populasi malai yang sudah masak secara fisiologis. Hasil panen dikeringkan dalam oven dengan suhu sekitar 60 0C selama 24 jam.
Panjang Malai
Panjang malai diukur setelah panen. Pengukuran panjang malai diukur dari munculnya floret pada bagian pangkal malai hingga ujung floret pada bagian ujung malai dengan menggunakan penggaris.
Jumlah Spikelet per Malai
Jumlah spikelet dihitung dengan cara menghitung banyaknya spikelet dari pangkal hingga ujung malai. Jumlah spikelet dihitung sesudah mengukur panjang malai gandum dan dengan cara dirontokkan satu per satu.
Jumlah Floret per Malai
Jumlah floret dihitung dengan cara menghitung banyaknya floret pada malai dari pangkal hingga ujung malai. Floret dihitung setelah menghitung banyaknya jumlah spikelet per malai.
Jumlah Biji Isi per Malai
Jumlah biji isi per malai dihitung dengan cara mengeluarkan biji dari floret pada satu malai. Banyaknya biji per malai dihitung dengan menggunakan counter.
Jumlah Floret Hampa per Malai
Jumlah floret hampa dihitung dengan cara menghitung selisih antara jumlah seluruh floret per malai dengan jumlah biji per malai. Sama halnya dengan menghitung jumlah floret per malai dan jumlah biji per malai, sampel yang digunakan sebanyak lima sampel.
5
Bobot Biji per Malai
Bobot biji diukur dengan timbangan. Setelah menghitung jumlah biji per malai selanjutnya biji ditimbang untuk mengetahui bobotnya. Bobot biji dihitung per malai.
Analisis Data
Analisis data dilakukan dengan menggunakan sidik ragam dengan uji F pada tingkat kepercayaan 5%. Uji lanjut dilakukan dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf apabila hasil uji sebelumnya menunjukkan pengaruh nyata dari perlakuan yang diberikan.
HASIL
Kondisi Umum Lokasi Penelitian
Suhu udara di Cipanas lebih rendah dengan rata-rata harian 20.8 0C dibandingkan dengan Cisarua dengan rata-rata harian 27.5 0C. Rata-rata harian kelembaban udara, kecepatan angin, dan intensitas cahaya di daerah Cipanas berturut-turut yaitu 75.7%, 2.9m s-1, dan 15475.84 lux (Lampiran 1), sedangkan Cisarua secara berturut-turut yaitu 80.4%, 0.7 m s-1, dan 27406 lux (Lampiran 2).
Karakter Pertumbuhan Tanaman
6
Tabel 1 Tinggi tanaman dan jumlah anakan minggu ke-8 gandum sensitif suhu tinggi di Cipanas dan Cisarua
Keterangan: Angka pada kolom yang sama yang tidak diikuti oleh huruf, tidak berbeda nyata pada uji F, sedangkan angka pada kolom yang sama yang diikiuti oleh huruf yang sama, tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT pada D
Tinggi tanaman di Cipanas dan Cisarua tidak sama. Perbedaan ini mulai terlihat pada minggu ke-7. Pada minggu ke-7 dan ke-8 tanaman gandum di daerah Cipanas lebih baik pertumbuhannya dibandingkan dengan Cisarua. Tinggi tanaman tertinggi di Cipanas dimiliki oleh genotipe S-03, di Cisarua tinggi tanaman tertinggi dimiliki oleh Dewata dan tidak berbeda nyata dengan genotipe S-03, dengan demikian pertumbuhan tinggi tanaman lebih baik di daerah Cipanas dari pada di Cisarua (Gambar 1).
Gambar 1 Pertumbuhan tinggi tanaman pada tiga genotipe gandum sensitif suhu yang ditanam di Cipanas dan Cisarua Munal Cipanas, S-03 Cipanas, Dewata Cipanas, Munal Cisarua, S-03 Cisarua,
Dewata Cisarua.
7
Gambar 2 Pertumbuhan jumlah anakan tanaman pada tiga genotipe gandumsensitif suhu yang ditanam di Cipanas dan Cisarua Munal Cipanas, S-03 Cipanas, Dewata Cipanas, Munal Cisarua, S-03 Cisarua,
Dewata Cisarua
Karakter Reproduktif Umur Berbunga
Hasil rata-rata umur berbunga pada kedua lokasi menunjukkan bahwa genotipe mempengaruhi umur berbunga di kedua lokasi sedangkan aplikasi putresin tidak mempengaruhi umur berbunga di kedua lokasi. Umur berbunga gandum di daerah Cipanas lebih lama dibandingkan di Cisarua (Tabel 2, Lampiran 3 dan 4). Waktu berbunga di daerah Cipanas yang paling cepat dimiliki oleh genotipe S-03, sedangkan di Cisarua, waktu berbunga yang paling cepat dimiliki oleh genotipe Munal dan S-03.
Struktur Bunga dan Sudut Perbungaan
Hasil pengamatan terhadap struktur bunga menunjukkan tidak adanya perbedaan struktur bunga antar lokasi, sedangkan genotipe mempengaruhi struktur bunga yaitu sudut bunga terhadap rachis (Gambar 3). Bagian bunga yang teramati adalah rachis, glume, bulu, palea, lemma, dan benangsari (Gambar 4).
0 2 4 6 8 10 12 14 16
3 4 5 6 7 8
J
u
m
lah Anak
a
n
8
Gambar 3 Bulu pada Dewata (a), bulu pada S-03 (b), bulu pada Munal (c)
Gambar 4 Struktur bunga pada gandummalai (a), spikelet (b), floret (c), ovari dan anter (d)
Sudut Perbungaan di Cipanas dan Cisarua menunjukkan adanya perbedaan pada masing-masing genotipe dan putresin. Genotipe mempengaruhi sudut perbungaan di Cipanas dan Cisarua sedangkan putresin dan interaksi putresin dengan genotipe hanya mempengaruhi sudut perbungaan di Cisarua (Tabel 2, Lampiran 3 dan 4). Genotipe Munal di kedua tempat memiliki sudut perbungaan yang paling besar sedangkan Dewata memiliki sudut perbungaan yang paling kecil. Sudut perbungaan di Cisarua lebih tinggi dibandingkan dengan Cipanas (Tabel 2, Lampiran 3 dan 4). Sudut bunga tertinggi dimiliki tanaman dengan perlakuan putresin dengan konsentrasi 0.0 mM, sedangkan sudut bunga terendah dimiliki tanaman dengan perlakuan putresin dengan konsentrasi 1.25 mM (Tabel 3, Lampiran 3 dan 4). Nilai interaksi putresin dengan genotipe yang paling rendah dimiliki oleh kultivar Dewata dengan konsentrasi putresin sebesar 1.25 mM sedangkan nilai interaksi putresin dengan genotipe paling tinggi dimiliki oleh genotipe Munal dengan konsentrasi putresin 0.0 mM (Gambar 5).
Umur Panen
9 Pemberian putresin tidak mempengaruhi umur panen dikedua lokasi. Umur panen tanaman yang paling lama di Cisarua dimiliki oleh Munal sedangkan S-03 dan Dewata memiliki umur panen yang sama.
Tabel 2 Umur berbunga, sudut perbungaan, dan umur panen dari ketiga genotipe gandum sensitif suhu tinggi di Cipanas dan Cisarua
Keterangan: Angka pada kolom yang sama yang tidak diikuti oleh huruf, tidak berbeda nyata pada uji F, sedangkan angka pada kolom yang sama yang diikiuti oleh huruf yang sama, tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT pada
Tabel 3 Sudut perbungaan dari ketiga konsentrasi putresin gandum sensitif suhu tinggi di Cisarua
Putresin Sudut perbungaan
(mM) (0)
0.0 21.4b
1.25 21.2b
2.50 18.2a
Keterangan: Angka pada kolom yang sama yang tidak diikuti oleh huruf, tidak berbeda nyata pada uji F, sedangkan angka pada kolom yang sama yang diikiuti oleh huruf yang sama, tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT pada
10
Panjang Malai
Panjang malai di kedua tempat yaitu Cipanas dan Cisarua berbeda, di Cipanas panjang malai tidak dipengaruhi oleh perbedaan genotipe sedangkan di Cisarua panjang malai dipengaruhi oleh perbedaan genotipe (Tabel 4, Lampiran 3 dan 4). Pemberian putresin tidak mempengaruhi panjang malai dikedua lokasi. Panjang malai tertinggi di Cipanas dimiliki oleh kultivar Dewata, sedangkan panjang malai tertinggi di Cisarua terdapat pada genotipe S-03.
Jumlah Spikelet per Malai
Jumlah spikelet per malai di Cipanas maupun Cisarua dipengaruhi oleh perbedaan genotipe (Tabel 4, Lampiran 3 dan 4), sedangkan pemberian putresin tidak mempengaruhi jumlah spikelet per malai di Cipanas dan Cisarua. Jumlah spikelet terbanyak di daerah Cipanas dimiliki oleh Dewata, sedangkan jumlah spikelet tertinggi di daerah Cisarua dimiliki oleh genotipe S-03.
Jumlah Floret per Malai
Jumlah floret per malai di kedua lokasi dipengaruhi oleh perbedaan genotipe (Tabel 4, Lampiran 3 dan 4). Pemberian putresin tidak mempengaruhi jumlah floret per malai di Cipanas dan Cisarua. Jumlah floret yang paling banyak di Cipanas yaitu kultivar lokal Dewata, sedangkan di Cisarua genotipe S-03.
Jumlah Floret Hampa per Malai
Jumlah floret hampa per malai di kedua lokasi dipengaruhi oleh perbedaan genotipe. Jumlah floret hampa per malai lebih banyak di Cisarua dibandingkan dengan Cipanas (Tabel 4, Lampiran 3 dan 4). Pemberian putresin tidak mempengaruhi jumlah floret hampa per malai di kedua lokasi. Jumlah floret hampa per malai tertinggi di daerah Cipanas dimiliki oleh kultivar Dewata sedangkan di Cisarua dimiliki oleh S-03.
Jumlah Biji per Malai
Jumlah biji per malai di Cipanas dan Cisarua tidak dipengaruhi oleh perbedaan genotipe dan pemberian putresin (Tabel 4, Lampiran 3 dan 4) namun, di Cipanas genotipe S-03 memiliki jumlah biji lebih tinggi, dan di Cisarua kultivar Dewata memiliki jumlah biji lebih tinggi dibandingkan dengan genotipe lainnya.
Bobot Biji per Malai
11 Tabel 4 Karakter reprodukif dari ketiga genotipe gandum sensitif suhu tinggi di Cipanas dan Cisarua
Keterangan: PM= Panjang malai, JS= Jumlah spikelet per malai, JF= Jumlah floret per malai, JFH= Jumlah floret hampa per malai JB= Jumlah biji per malai, BB= Bobot biji per optimum rata-rata 20 0C (Fischer 1980). Ciri-ciri tanaman gandum ialah memiliki akar serabut, batang beruas-ruas dan berongga serta tumbuh tegak, pertulangan daun sejajar. Perbedaan suhu menyebabkan tinggi tanaman dan jumlah anakan antara Cipanas dan Cisarua berbeda. Tinggi tanaman di Cipanas lebih tinggi dibandingkan dengan Cisarua, hal ini karena suhu di daerah Cipanas lebih rendah dibandingkan dengan Cisarua. Menurut Yang et al. (2002) suhu tinggi dapat menyebabkan daun layu sehingga difusi CO2 untuk melakukan proses fotosintesis
terhambat. Selain suhu yang berbeda, tinggi tanaman juga dipengaruhi oleh genotipe. Tinggi tanaman tertinggi di Cipanas maupun Cisarua dimiliki oleh genotipe introduksi S-03. Menurut penelitian Subagyo (2001) tinggi tanaman gandum dapat mencapai 102 cm di daerah dataran tinggi.
Jumlah anakan dikedua lokasi tidak dipengaruhi oleh perbedaan genotipe namun jumlah anakan gandum di daerah Cisarua lebih tinggi dibandingkan dengan Cipanas. Penelitian sebelumnya oleh Nur (2012) melaporkan bahwa genotipe tidak memberikan pengaruh yang nyata pada setiap jumlah anakan yang beradaptasikan di dataran tinggi. Putresin dan interaksi antara putresin dengan genotipe tidak berpengaruh secara nyata pada pertumbuhan tanaman, namun penelitian terdahulu menunjukkan bahwa pemberian putresin berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman karena menurut Dewi et al. (2004) pemberian putresin dapat berpengaruh dalam pembelahan sel. Hal ini mungkin dikarenakan curah hujan yang tinggi pada waktu penelitian sehingga putresin banyak tercuci dan tidak bekerja secara maksimal.
12
terdapat di Cipanas lebih rendah dibandingkan dengan Cisarua yang cocok untuk penanaman gandum. Hasil ini sesuai dengan penelitian Ginkel dan Villareal (1996) yang menyebutkan bahwa pada kelembaban 80% gandum hanya dapat tumbuh baik pada suhu 23 0C. Perbedaan yang nyata pada beberapa karakter reproduktif di Cipanas antara lain, umur berbunga, jumlah spikelet per malai, jumlah floret per malai, jumlah floret hampa per malai, dan bobot biji per malai, sedangkan perbedaan yang nyata di Cisarua antara lain, umur berbunga, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet per malai, jumlah floret per malai, dan jumlah floret hampa per malai.
Pembungaan gandum dimulai pada floret dari spikelet pada bagian tengah kemudian menuju pangkal dan dasar (AG 2008). Waktu pembungaan pada temperatur 11-13 0C berkisar antara 105-120 HST dan waktu untuk anthesis sekitar 35-45 hari setelah pembungaan (Sadras dan Monzon 2006). Perbedaan ketinggian membuat umur berbunga di Cisarua lebih pendek dibandingkan dengan Cipanas, hal ini sesuai dengan laporan Aqil et al. (2011) bahwa gandum dataran rendah (tropis) di Indonesia memiliki umur berbunga yang lebih pendek yaitu 35-51 HST dibandingkan dengan gandum dataran tinggi yaitu 55-60 HST. Genotipe Munal di Cipanas memiliki umur berbunga paling lama sedangkan di Cipanas paling cepat, hal ini dikarenakan suhu di Cipanas lebih tinggi sehingga genotipe Munal mempercepat umur berbunga agar dapat beradaptasi lebih lama di lingkungan suhu tinggi.
Jumlah spikelet per malai di kedua lokasi penanaman dipengaruhi oleh perbedaan genotipe. Berdasarkan hasil pengamatan pada penelitian yang dilakukan, banyaknya jumlah spikelet pada masing-masing tempat mempengaruhi struktur perbungaan atau inflorescence. Jumlah spikelet di Cisarua lebih banyak daripada Cipanas hal tersebut dikarenakan adanya perbedaan fakor lingkungan. Hal ini sejalan dengan penelitian Nur et al. (2010) yang menyatakan bahwa lingkungan mempengaruhi fenologi pada gandum. Kelopak dan mahkota pada bunga gandum tereduksi menjadi lodikul. Selain itu, perbedaan struktur bunga juga terlihat pada perbedaan sudut bunga dari masing-masing genotipe gandum. Genotipe mempengaruhi sudut bunga kedua lokasi, namun perbedaan putresin dan interaksi putresin dengan genotipe hanya berpengaruh di Cisarua. Sudut bunga mempengaruhi jumlah spikelet pada suatu malai. Semakin besar sudut bunga maka jumlah spikelet pada malai semakin sedikit. Genotipe Munal dikedua lokasi memiliki nilai sudut bunga yang lebih besar dibandingkan dengan yang lain sedangkan Dewata memiliki sudut bunga yang lebih kecil. Berdasarkan pengamatan yang dilakukan posisi bulu pada kultivar Dewata memiliki posisi bulu yang cenderung lebih vertikal sedangkan posisi bulu pada S-03 dan Munal lebih cenderung horizontal. Hal tersebut sejalan dengan penelitian Feng et al. (2010) yang menyatakan bahwa anatomi bulu dapat membedakan antara setiap genotipe.
13 pada genotipe Munal yaitu 23 hari. Berbeda halnya di Cisarua, waktu pengisian biji paling lama terdapat pada genotipe Munal yaitu 48 hari sedangkan yang paling cepat terdapat pada genotipe Dewata yaitu 35 hari. Hasil ini menunjukkan bahwa genotipe Munal merupakan genotipe yang lebih sensitif suhu tinggi dibandingkan S-03 dan Dewata.
Perbedaan genotipe mempengaruhi panjang malai di Cipanas. Hal ini dapat terjadi karena setiap gen memiliki tugas sendiri-sendiri untuk menumbuhkan dan mengatur berbagai jenis karakter dalam tubuh organisme dan menghasilkan sifat-sifat turunan suatu organisme (Campbell et al. 2002). Panjang malai tertinggi di Cisarua dimiliki oleh genotipe introduksi yaitu S-03. Umumnya pada malai gandum satu spikelet terdapat beberapa floret yang terisi biji gandum. Semakin banyak jumlah spikeletnya maka akan semakin banyak pula jumlah floretnya. Jumlah spikelet dan floret terbanyak di Cipanas dimiliki oleh kulivar Dewata, sedangkan di daerah Cisarua dimiliki oleh genotipe introduksi yaitu S-03. Dalam satu spikelet terdapat 2-5 floret, hal ini sesuai dengan penelitian Wienhues (1960) yang melaporkan bahwa masing-masing spikelet terdiri dari 2-8 floret. Hasil ini menunjukkan bahwa setiap genotipe gandum memiliki respon yang berbeda terhadap faktor lingkungan.
Suhu tinggi merupakan penyebab penurunan jumlah biji dan meningkatkan floret hampa. Jumlah floret hampa per malai dipengaruhi oleh perbedaan genotipe. Jumlah floret hampa per malai di Cipanas yang paling sedikit terdapat pada genotipe introduksi S-03, sedangkan di Cisarua terdapat pada kultivar Dewata. Jumlah biji per malai di daerah Cipanas relatif lebih baik dibandingkan dengan Cisarua, hal ini mungkin terjadi karena adanya cekaman suhu yang tinggi di daerah Cisarua. Jumlah biji rata-rata per spikelet di daerah Cipanas sebanyak 1-2 biji per spikelet, sedangkan di Cisarua jumlahnya sebanyak satu biji per spikelet (Lampiran 5). Menurut Setter dan Carlton (2000) pada umumnya hanya terdapat 2-4 floret yang terisi biji pada satu spikelet dan hanya ada 30-50 biji untuk satu malai. Jumlah biji per malai berpengaruh pula terhadap bobot biji per malai. Semakin banyak jumlah biji pada setiap malai maka akan semakin tinggi bobot bijinya. Bobot biji tertinggi di Cipanas dimiliki oleh genotipe introduksi S-03, dengan demikian genotipe S-03 lebih sesuai untuk ditanam di Cipanas dibandingkan dengan Cisarua untuk memperoleh produksi yang lebih baik. Menurut Subagyo (2001) penampilan dan produksi tanaman yang terdapat di dataran tinggi lebih baik dibandingkan dengan dataran rendah. Bobot biji berbanding terbalik dengan panjang malai, semakin panjang sebuah malai maka bobot biji yang dihasilkan akan semakin sedikit. Hal ini dikarenakan banyaknya jumlah floret hampa yang terdapat pada malai. Ketinggian tempat dan cekaman suhu mempengaruhi komponen hasil tanaman gandum (Rahmah 2011).
SIMPULAN
14
karakter reproduktif. Pertumbuhan tanaman gandum lebih baik di Cipanas dari pada Cisarua. Karakter reproduktif tanaman gandum di Cipanas yang dipengaruhi genotipe antara lain umur berbunga, sudut perbungaan, jumlah spikelet per malai, jumlah floret per malai, jumlah floret hampa per malai, dan bobot biji per malai, sedangkan karakter reproduktif tanaman gandum di Cisarua yang dipengaruhi oleh genotipe antara lain, umur berbunga, sudut perbungaan, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet per malai, jumlah floret per malai, jumlah floret hampa per malai, dan jumlah biji per malai. Putresin dan interaksi putresin dengan genotipe hanya berpengaruh pada sudut perbungaan di Cisarua. Genotipe introduksi S-03 di Cipanas berproduksi lebih baik, namun di Cisarua produksinya lebih rendah dibandingkan dengan kultivar lokal.
DAFTAR PUSTAKA
[AG] Australian Government. 2008. The Biology of Triticum aestivum L. em Thell. (Bread Wheat). Australia (AU): Departement of Health and Ageing Office of the Gene Technology Regulator.
Aqil M, Marcia BP, Muslimah H. 2011.Inovasi gandum adaptif dataran rendah.Majalah sinar tani. 3390: 12-13.
Bavita A, Akash D. 2011. Thermotolerance and antioxidant response induced by putrescine and heat acclimation in wheat seedling. Seed Science and Biotechnology. 5: 42-46.
Campbell NA, Reece JB, Mitchell LG. 2002. Biologi. Lestari R, penerjemah; Safitri A, Simarmata L, Hardani HW, editor. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: Biology.
DewiIS, Purwoko BS, Aswidinnoor H, Somantri IH. 2004. Kultur anter padi pada berbagai media mengandung poliamin. Jurnal Bioteknologi Pertanian. 9: 14-19
Feng X, Bin LD, Gang WH. 2010. Awn anatomy of common wheat (Triticum aestivum L.) and its relatives. Caryologia. 63: 391-397.
Fischer RA. 1980. Wheat Paper Presented at The Symposium on Potential Pro- ductivity of Field Crops Under Different Environments. IRRI.
Ginkel VM, Villareal RL. 1996. Triticum L., In Grubben GJH, Soetjipto Partohardjono (Eds). Plant resource of South-East Asia (PROSEA)No. 10. Leiden, Netherland (NL): Backhuys Publishers. hlm 137- 143
Handoko I. 2007. Penelitian Pengembangan Gandum di Indonesia. Bogor (ID): Seamo Biotrop. hlm 118.
Khudori. 2011feb 08. Melawan Krisis Pangan dengan Diversifikasi.Okezone. Rubrikekonomi [internet] [diunduh 2011 nov 28]. Tersedia pada: http://www.Melawan-Krisis-Pangan-dengan-Diversifikasi-m OkezoneEconomy.htm
15 Natawijaya A. 2012. Analisis genetik dan seleksi generasi awal segregan gandum (Triticum aesivum L.) berdaya hasil tinggi [thesis]. Bogor (ID): Institut Pertananian Bogor.
Nur A. 2013. Adaptasi Tanaman Gandum (Triticum aestivum L) Toleran suhu Tinggi Dan Peningkatan Keragaman Genetik Melalui Induksi Mutasi Dengan Menggunakan Iradiasi sinar Gamma [desertasi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Nur A, Trikoesoemaningtyas, Khumaida N, Sujiprihati S. 2010. Phenologi Pertumbuhan dan Produksi Gandum pada Lingkungan Tropika Basah. Prosiding Pekan Serealia Nasional, 27-28 Juli.ISSN : 978-979-8940-29-3. Rahmah. 2011. Keragaan genetika dan adaptabilitas gandum (Triticum aestivum
L.) introduksi di lingkungan tropis [thesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sadras VO, Monzon JP. 2006. Modelled wheat phenology captures rising temperature trends: Shortened time to flowering and maturity in Australia and Argentina. Field Crops Reasearch. 99: 136-146.
Setter TL, Carlton G. 2000.The structure and development of the cereal plant. In: WK Anderson, JR Garlinge, editor. The Wheat Book, Principle and Practice. Australia (AU): Agriculture Western Australia.
Subagyo. 2001. Uji adaptasi atau persiapan pelepasan dan gandum di JawaTengah. Seminar Nasional. Balai Pengawas dan Sertifikasi Benih. Semarang (ID): Tanaman Pangan dan Hortikultura II.
Winheus F. 1960. Botany and breeding of wheat. Di dalam:Maree P, Van Geel AJ, editor. Progressive Wheat Production.Geneva(CH): Reproductie comp. hlm 29-31.
16
LAMPIRAN
Lampiran 1 Rata-rata suhu udara, kelembaban udara, kecepatan angin dan intensitas cahaya di Cipanas pada tahun 2013
CIPANAS
17 Lampiran 2 Rata-rata suhu udara, kelembaban udara, kecepatan angin dan
intensitas cahaya di Cisarua pada tahun 2013
1
8
Lampiran 3 Analisis sidik ragam karakter vegetatif dan reproduktif tanaman gandum di lokasi penelitian Cipanas
CIPANAS
Sumber Keragaman db Nilai P pada α = 0.05
TT JA UB SP UP PM JS JF JFH JB BB
Blok 2 0.090 0.002 0.391 0.489 - 0.191 0.617 0.926 0.332 0.442 0.2633
Putresin 2 0.411 0.576 0.391 0.214 - 0.211 0.166 0.926 0.340 0.334 0.222
Putresin * Blok 4 0.060 0.591 0.568 0.159 - 0.694 0.742 0.244 0.301 0.156 0.328
Verietas 2 0.000* 0.773 0.000* 0.000* - 0.125 0.003* 0.000* 0.003* 0.848 0.002*
Varietas * Putresin 4 0.080 0.968 0.788 0.129 - 0.657 0.520 0.078 0.114 0.352 0.949
Galat terkoreksi 12
Keterangan : TT= Tinggi Tanaman, JA= Jumlah Anakan, UB= Umur Bunga, SP= Sudut Perbungaan, UP= Umur Panen, PM= Panjang Malai, JS= Jumlah
Spikelet/Malai, JF= Jumlah Floret/ Malai, JFH= Jumlah Floret Hampa/ Malai, JB= Jumlah Biji, BB= Bobot Biji, tanda bintang (*) menyatakan bahwa berbeda nyata pada uji DMRT pada α= 0.05
Lampiran 4 Analisis sidik ragam karakter vegetatif dan reproduktif tanaman gandum di lokasi penelitian Cisarua
CISARUA
Sumber Keragaman db Nilai P pada α = 0.05
TT JA UB SP UP PM JS JF JFH JB BB
Blok 2 0.131 0.044 0.493 0.162 0.301 0.299 0.793 0.667 0.674 0.515 0.198
Putresin 2 0.965 0.424 0.431 0.001 0.327 0.322 0.803 0.602 0.836 0.412 0.276
Putresin * Blok 4 0.198 0.076 0.548 0.461 0.001 0.881 0.708 0.297 0.213 0.243 0.392
Verietas 2 0.000* 0.780 0.000* 0.000* 0.000* 0.029 0.002* 0.000* 0.002* 0.140 0.312
Varietas * Putresin 4 0.508 0.821 0.564 0.000* 0.274 0.209 0.941 0.119 0.186 0.062 0.625
Galat terkoreksi 12
Keterangan : TT= Tinggi Tanaman, JA= Jumlah Anakan, UB= Umur Bunga, SP= Sudut Perbungaan, UP= Umur Panen, PM= Panjang Malai, JS= Jumlah Spikelet/Malai, JF= Jumlah Floret/ Malai,JFH= Jumlah Floret Hampa/ Malai, JB= Jumlah Biji, BB= Bobot Biji, tanda bintang (*) menyatakan bahwa berbeda nyata pada uji DMRT pada α= 0.05
19
Lampiran 5 Waktu pengisian biji dan jumlah biji per spikelet dari ketiga genotipe Gandum sensitif suhu tinggi di Cipanas dan Cisarua
Genotipe Waktu pengisian biji (hari)
Jumlah biji per spikelet Cipanas
Munal 23 2
S-03 34 2
Dewata 28 1
Cisarua
Munal 48 1
S-03 42 1
Dewata 35 2
Keterangan: Angka pada kolom yang sama yang tidak diikuti oleh huruf, tidak berbeda nyata pada uji F, sedangkan angka pada kolom yang sama yang diikiuti oleh huruf yang sama, tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT pada
2
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Pandeglang pada tanggal 21 September 1991 dari Ayah Yusuf dan Ibu Ratu Ainul Madriah, S.Pd. Penulis adalah puteri pertama dari dua bersaudara. Tahun 2009 penulis lulus dari SMA Negeri 3 Cilegon dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalu jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif pada kegiatan Himpunan profesi Mahasiswa Biologi HIMABIO periode 2011-2012 dan 2012-2013. Selain organisasi, penulis juga aktif dalam kegiatan kepanitiaan di Fakultas maupun Departemen, diantaranya anggota Publikasi Dokumentasi dan Dekorasi (PDD) tahun 2010, sekertaris penginapan Pesta Sains Nasional (PSN) FMIPA tahun 2010, anggota medis Olimpiade Mahasiswa IPB (OMI) tahun 2011, ketua divisi penginapan pemilihan ketua koordinator Jawa 1 Ikatan Himpunan Mahasiswa Biologi Indonesia (IKAHIMBI) tahun 2011, anggota Pertandingan dan Penginapan Kejuaraan Tenis Meja Nasional Bogor City seri_5 IPB tahun 2011, anggota Komisi Disiplin Masa Perkenalan Departemen Biologi tahun 2011. Penulis telah melaksanakan Studi Lapangan di Hutan Pendidikan Gunung Walat (HPGW) pada tahun 2011 yang berjudul “ Keragaman Cacing Tanah di HPGW”, selain itu penulis telah melaksanakan Praktik Lapangan pada tahun 2012 dengan judul “ Pengawasan Mutu Mikrobiologi Gula Rafinasi di PT Jawamanis Rafinasi Ciwandan-Cilegon”. Penulis pernah mengikuti Magang di Balai Besar Karantina Pertanian (BBKP) Bandara Soekarno Hatta pada tahun 2012.
