Studi fisiologi dan genetik ketenggangan kedelai terhadap keracunan aluminium

STlJDl FlSlOLOGl DAN GENETIK

KETENGGANGAN KEDELAI TERHADAP

KERACUWAN ALUMINIUM

O l e h

.

S U N A R T O

FAKULTAS PASCA SARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

"Belum diLanggap seorang itu berilmu sampai i n mengmalk,an ilmunya". '

S T U D 1 F I S I O L O G I DAK G E I E T I K KETENGGAXGAN K S C E L I TERHADAP

KERACUPTAB A L L M I N I U & :

o l e h

SUNARTO

~ i . s e r t n s i s e b a g n i sa1,ah sntu s y n r a t memperoleh g e l a r Doktor

pndo

?

FnkultLas P a s c n S c a r j c u l n , I n s t i t u t Pertnninn. Bogor

BIDANG

KEAHLIAN

IUIU

TANmiAN

1

RINGKASAN

SUNABTO.

S t u d i F i s i o l o g i don Genetik Ketenggangan Kede-

#

l a i terhadnp Keracunnn Aluminium (Di bawah, bimbingnn

AMRIS

bUKMUR

sebagai ketucl,

ED1

GUHARDJA,

GOESWNO

SOE-

PARDI,

A.

A.

MATTJIK,

dnn SOLEH SOLAHUDDIN sebagai

m g -

gota).

P e n e l i t i m

i n i ditujuk'm untuk mempelajnri m e k d s -

me keracunnn aluminium pnda kedelni t e r u t m a hubungannya

dengnn penyerapan

dan

kndnr unsur-unsur ddam tannmnn

,

d m bagaimnna perbedaan reclksi a n t a r a gnlur-g-dur gang

tenggnng dnn ~ e k n

npabiln mengalmi kerncunm nluminium,

s e r t n m e m ~ e l a j a r i

bagaimana s i f a t ketenggangnn k e d e l a i

terhndap aluminium diwnrisknn.

S t u d i F i s i o l o g i maunun S t u d i Genetik dilnksanaknn

t

d i

rumah

v l a s t i k Kebun Percobann IPB-Tnjur, Bogor.

S t u d i

F i s i o l o g i menggunak'm d e l a ~ a

g a l u r k e d e l n i (Glycine

(L.

)

blerr.) y a i t u

1815,

Orba, 2359, Perry, 27, 16, 2330,

dan Chief.

Enpat g n l u r p e r t m n adalah g a l u r tenggang

aluminium dnn empat g n l u r berikutnya peka aluminium.

Galur

1815,

Orbn, 2359,

27,

16,

d m 23-50 h n s i l s e l e k s i

d i Indonesia, sedmgkcul Perry dLm Chief h a s i l s e l e k s i d i

Amerika S e r i k a t .

Tign g o l u r k e d e l a i y n i t u

1815

(teng-

gang),

Orba (tenggnng), dan

2330

(oeka) digunaknn dalam

S t u d i Genetik.

I

y a n g s u d a h k e r i n g a n g i n d i s a r i n g dengan s a r i n g a n b e r -

ukuran

5

mm

x

5

mm,

kemudian d i t e m p a t k a n dalam bak p l a s -

t i k .

Untuk membuat t i g a t a k a r a n aluminium

,

-

t a n a h dalam

bak p l a s t i k d i k a p u r s e t a r a dengan 1 5 0 p e r s e n

x

A l d d ,

66.6 p e r s e n

x

A l d d ,

dan

0

p e r s e n

x

A l d d .

G a l u r - g a l u r

1815, Orba, 2359,

27,

1 6 , 2330, P e r r y , dan C h i e f d i t a n a m

dalam b a k p l a s t i k dengan j a r a k tanam

15

cm

x

1 0

cm.

D a l a m

p e r c o b a a n i n i d i g u n a k a n Rancangan P e t a k T e r p i s n h

dengan r a n c a n g a n l i n g k u n g a n Rancangan Acak Lengkap.

Ulangan dua k a l i .

P e t a k utama t a k a r a n a l i m i n i u m sedang-

kan a n a k p e t a k a d a l a h g a l u r .

W d a k o n d i s i k e r a c u n a n

aluminium g a l u r y a n g t e n g g a n g mampu membentuk biomassa

yang l e b i h b a i k d a r i p a d a g a l u r y a n g peka k a r e n a k e r u s a k a n

pada a k a r l e b i h s e d i k i t s e h i n g g a p e n y e r a p a n h a r a dan

a i r

d a r i

g a l u r y a n g t e n g g a n g l e b i h b a i k d a r i p a d a g a l u r y a n g

t

peka.

Keracunan aluminium menyebabkan b e r k u r a n g n y a

k a d a r

C a ,

Mg,

dan

P

pada j a r i n g a n tanaman.

B d a k o n d i s i

mendapat t e k a n a n aluminium g a l u r - g a l u r y a n g peka menga-

l a m i

pengurangan k a d a r u n s u r y a n g l e b i h banyak d a r i p a d a

g a l u r tenggang.

T e r n y a t a ketenggangan g a l u r t e r h a d a p

k e r a c u n a n aluminium berhubungan dengan .kemampuan g a l u r

m e n ~ a m b i l u n s u r - u n s u r .

Galur

y a n g t e n g g a n g l e b i h

mam-

pu menyerap u n s u r - u n s u r

C a ,

Mg, dan>

P

d a r i p a d a g a l u r

peka.

Perimbangan A 1 dengan basa-bnsa l a i n t e r u t a m n

C a

dan Ibig berhubungan dengan ke tenggangan g a l u r

-

.

B e s a r a n

~ 1 + '

p d a a k a r maupun daun untuk

g a l u g g d u r yang peka n i l n i n y a l e b i h t i n g g i daripada

yang tenggang dnlam kondisi mendapat tekanan aluminium.

*

Dun g d u r k e d e l a i tenggang y a i t u 181

5

don Orb&, dan

s a t u g d u r peka y a i t u

2330

digunaknn dalam s t u d i Genetik.

Untuk s t u d i g e n e t i k i n i dibunt p e r s i l m g a n d i a l e l d a r i

t i g a g d u r

ycmg

digunakm.

.Selanjutnya disediakan f a m i -

li

P,,

P2,

F,,

F2,

BCP,

d m

BCP2

d a r i s e t i a p persilnngan.

D a l n m

p e r c o b a m

i n i

digunakan ~ o t

p l a s t i k ukurnn

.

1 2

l i t e r . yang d i i s i tnnah

mas-

Jasinga.

Fmili-f,nmili

yang sudah t e r s e d i a d i t L m m dalam p o t , jumlah n o t dise-

suaikan d e n e m jumlclh b i

j i

y c a g

ada, s a t u p o t ditnnami

dua b i j i .

Pada s t u d i genetik i n i diutamakan d a t a pnnjang

a k a , mengingat pada S t u d i F i s i o l o g i pnnj'nng a k a r l e b i h

menentuknn perbedann ketenggangan kedelni terhadap alumi-

t

nium.

Ennm

f

,nmili

ynng n d a

P,,

,

P2, F

.

,

,

F2,

BCPl

dnn

BCP2

dimalisis

dengan a n a l i s i s g e n e t i k untuk ngihan

kon-

t i n y u menggunakan J o i n t Scaling Test.

S i f

a t

ketenggangan

k e d e l a i terhadap keracunon aluminium diwnriskan s e c a r a

a d i t i f t i d n k

ada

d o n i n m i .

Dari u j i kesesuaian

(x2)

t i n e - t i p e pada F2 nersilang,m g d u r tenggang

x

veka dike-

t & u i adanyn perhedaan dun ~aslm@:

gen.

Dari ~ e r s i l a n g a n

Orba (tengg'mg)

x

2330

( ~ e k a )

untuk Darnmeter bobot ke-

r i n g

nknr

d i k e t a h u i adnnya i n t e r a k s i a d i t i f - a d i t i f .

H e r i t a b i l i t a s

=ti

s e m ~ i t

berdnsark,m oanj,nng a k a r berki-

Judul d i s e r t n s i : S T U D 1 F I S I O L O G I D A N GENETIK KETENG-

N m a m , a h a s i s w a : SUNARTO

N o m o r pokok : 81520

*

Eetenggnngcan s c b a g , d b e n g g m t i isti-

l.nh T o l e r n n s i

,

T e n g g n n g s ~ w a deng,an T o l e r n n

M e n y e t u j u i :

-

I, K o m i s i Fennsehat

6

6-

P r o f . D r Ir H. A m r i s M a k m u r

D r Ir Edi G u h , - r r d j a Prof. D r Ir G o e s w o S o e p n r d i

F a k u l t n s Pasca

UCAPAN TBRIMX K k S I H

D i s e r t a s i i~ d i s u s u n berdas,vk,an ~ e n e l i t i ~ m

sebagai salah s a t u s y n r a t u n t u k memneroleh g e l a r Doktor Dada F a k u l t n s Pnsca Sarj,ula I n s t i t u t P e r t ~ n i a n Bogor.

P e n u l i s mengucnpkan t e r i m a k a s i h y,mg s e b e s a r - b e s a r - nyn k e ~ a d a Prof. D r Ir H. A n r i s Makmur, Ketua Komisi Pem- bimbing n t a s s a r a n dnn bimbing,annya, D r Ir Edi Guhardja,

P r o f . D r Ir Goeswono Soep,ardi, D r Ir A. A. M a t t j i k , d,ul D r Ir S o l e h SoliLhuddin, Anggota Komisi Fembimbing, a t a s

s n r ~ a n - s n r a n n y n y,ulg diberik,an dal,un menyiankan r e n c ~ u l a

p e n e l i t i n n s,arnpni deng,an Denyusunan d i s e r t a s i . Uci~~3~an

t e r i m a k a s i h j u g a p e n u l i s t u j u k a n k e ~ a d a Ketun Jurus,ur

3udidLaya P e r t d m d m Ketua Lembaga P e n e l i t i , ? n IPB yang

te1,a.h rnemberiknn f a s i l i t a s kebun d a n rumnh p l n s t i k d i

Kebun Percoba,an I P B d i T a j u r

-

B o g o r . P e n u l i s s a n g a t b e r t e r i m n k n s i h a t a s b,ultu,an d a r i pimp in,^ + d,an segenap

karynwao Kebun Percobann T a j u r , j u g a ~ i r n ~ i n , a n d,an segenar,

karyawcln BPTP Perw&il,an Tul,v-g Bawang (Lunpung U t a r n ) , d,an semua fih,ak y ~ m g te1,ah memberikan b a n t u , ~ .

~ e m o g a tulis,an i n i d m n t berm,ulfnat.

Bogor

,

J u l i

P e n u l i s di1,ahirkc-m pada t a n g g a l 1 4 Agustus

.

1945

d i Bnndung. P u t e r n nomor dun d n r i orang tucmya: S i t i

Asm,ah d a n L e g i j o (almnrhum).

Pada t n h u n

1958

p e n u l i s tamat SR VI Negeri d i Kuto- n r j o , kemudinn memnsuki E b P Negeri K u t o a r j o Bagi,an B d,an l u l u s t a h u n 1961 d a n pado tnhun 1964 l u l u s dnri SL'A Ne- g e r i Purworejo. T e r d a f t c l r s e b a g n i m,&asiswa F o k u l t a s

Pert?.ni,an U n i v e r s i t a s J e n d c r n l Soedirm,an Purwokerto pada

b u l n n September 1964. Memneroleh g e l a r S,arj,ula P e r t i u l i -

an dn1,un bida'ng ~ e m u l i a m

tmaman

oada b u l c a Mnret 1975. P e n u l i s m e n g i k u t i p e n d i d i k a n l n n j u t n n o a d a F,?kult,as

Pnscn Snrjnna I P B mulni b u l a n A p r i l 1979, m e n y e l e s a i k m program S2

9

Nopember 1981. S t u d i S3 d i m u l n i trthun

1981.

Pndn

tnhun 1975 p e n u l i s menjadi stnf p e n g a j n r ~ n d a

9

P a k u l t n s Pertctninn U n i v e r s i t a s J e n d e r a l S o e d i r m m Purvro-

k e r t o d,ul padn t n h u n 1979 menjabat Kepala Lnboratorium

Pemulincln Tamman.

P e n u l i s t e l a h meniknh dengan I n d r a S u n a r y a t i pada

tLahun 1982 dLul d i k n r u n i a i dun o r m g nnak kembnr b u t r i

DkFTAR T A B E L

...

D k F T k R GAMBAR

...-...

11. T I N J A U A E PUSTAKA

.

. . .

.

. . .

-

. . . .

.

P e n g a r u h ' A l u m i n i u r n t e r h a d a p A k a r

d a n B a g i a n A t a s T a n a m a n

...

K e r a g a m a n K e t e n g g a n g a n T a n a m a n

t e r h a d a p K e r a c u n a n A l u m i n i u m . . ,

K e r a c u n a n A l u m i n i u m d a n S e r n p a n

a t a u K a d a r U n s u r K i m i a T a n a m a n . .

P e w a r i s a n S i f a t K e t e n g g a n g a n t e r h a -

d a p K e r a c u n a n A l u m i n i u m

.,...

111. B A M DAN METODE

...

S t u d 1 P i s i o l o g i

. . . ., .

.

.

.

. .. . .

t

-

~ t u d i

G e n e t i k

...

Percobnan L a p n g d i T u l a n g B a w a n g

( ~ a r n ~ u n g ~ t a r a )

...

Percobann Lapang d i K e b u n Percobaan

I P B T a j u r - B o g o r

...

IV,

HASIL I A N PEMBAHASAN

...

Studi P i s i o l o g i

. . . I . . .

K e t e n g g a n g a n G a l u r d a n P e m b e n -

Ketenggmg,ul Galur d m Kadclr Unsur Hnrn Tan,una

. .

.

.

.

. .

Studi Genetik

...

Pengaruh Tetua Betina

...

Seb,zrm Frekuensi Pclnjnng Akar d a r i F n m i l i - f m i l i H a s i l Silnng,an

...

A n a l i s i s Genetik

...-...

H e r i t a b i l i t a s

...-...

U j i Tipe-tine Fenotive oada

F2

untuk Parameter Pnnjamg Aknr S i l m g m Galur leng- gang x Galur Peka

...

Percoba,an Lapang d i Kebun Percobnan I P B , Tnj~??-Bogor

.,...

V.

KESIMPUUN DAN

SARAN

. o . . . - . r . . .

...--.

r .

Nomor

1.

Teks

Keragnmnn K e t e n g ~ a n g ~ a n terhndnp A 1 d i ~ t n r a V n r i e t n s J e l a i , J n g u n g ,

...

P a d i , d,m Kentang

Rata-ratn Panjnng A k , v (cm)

...

Bobot Kering R n t a - r a t a Akar, Batnng d,ul Daun

...

Bobot Kering T o t a l B d a n Kering

=ta-r,?ta

...

Pengaruh A l u m i n i u m terhndap Kodor

Unsur dalLam J a r i n g a n

T~~LCIIILLCLXI

Kelompok Galur Tengg,?ng dean Peka Peng,uluh Aluminium terhadap Rodcar Be-

b e r a p a Unsur dalrun J n r i n g a n

Tancaman

...

Pengaruh T n k a r m .Al t e r h a d a p Kadar A l

...

pnda Aknr

I n t e r a k s i Gnlur dengiln Taknran Al pada Beberapn Pmnmeter

...

N i l a i t untuk Memb,andingknn mt,u'a

Silnng,an d m S i l a n g B a l i k

Bersangkutnn

...

Sebarnn F r e k u e n s i P,anjang Akar d a r i F n m i l i - f m i l i Silculgm 181

5

(Tenggang) x

2330

(Peka)

...

S e b m a n F r e k u e n s i Panjeng Akar d a r i

Frunili-f

m i l i

Silnng,an Orba

(fenggang) x

2330

(Pekn)

...,

Sebarnn B e k u e n s i Pnnjang Aknr d L v i Famili-f ,unili S i l m g , m 181

5

....

( T e n g g L w ) x Orba (Tenggcmg) &sil Andisis Genetik d a r i D a t a

D U T L R T A B E L (lLanjutcul)

14. H a s i l A n n l i s i s G e n e t i k B o b o t K e r i n g . , .

16, Dugaan Rngnm PLmj ,ang Akar

. . .

,

,

. . .

.

.

.

17.

D u g a m R a g m B o b o t K e r i n g A k n r

...,.

18. An,alisis G e n e t i k Persilnng,zn 1815 x O r b a untuk Pmj,an.g Akar

.

,

.

,

.

.

.

.

,

19-

Analisis G e n e t i k P e r s i l o n g ~ a n

1815

x O r b a untuk B o b o t K e r i n g Ak,w

.

.

. .

20. U j i K e s e s u n i a n T i p e - t i n e F e n o t i ~ e F2., 21, H a s i l Percobaan d i T u l a n g B n w a n g

( L a m r i u n g U t , a r a )

..

.

..

.

. .

. .,. .

.,..

22. S i f a t A g r o n o m i k d n r i G a l u r - g a l u r 181

5,

O r b a ,

2359,

2330,

27

dan 1 6 yang D i t a n a m d i K e b u n Percobaan

IPB,

T a j u r B o g o r

..,...,...

1. U j i t untuk M e m b a n d i n g k , u l F q

(1815

x

3 2330) dengan F q

(2330 x

1815),

Parameter P n n j m g Akar

...,...

83

2- U J i t untuk M e r n b c m d i

knn

Fl ( O r b o

x

2330)

dengan F1?2330 x O r b b n ) ,

P n r c u n e t e r PC= j ang Akar

.

..

.

.

.

. .

,

.

84

3. . U j i

t

untuk M e m b a n d i n g k a n PI (1815 x

O r b a ) dengan F q ( O r b a x 181

5),

Parsmeter Panjnng A k a r ,...,..,.,

85

4. U j i

t

u n t u k M e r n b m d i n g k , u l F q (181

5

x 2330) dengan PI

(2330

x 1815),

P a r a m e t e r B o b o t K e r i n g A k a r

.

.

.

. .

86

5 U j i

t

untuk M e m b u n d i n g k , u l F q ( O r b a x

2330)

dengan F (2330 x O r b a ) ,

DAFTAR TABEL ( l a n j u t n n )

6. U j i t u n t u k Memb,uldingk,an F q

(1815

x

Orba) d e n g a n Fq (Orbn x '1815), P a r a m e t e r Bobot K e r i n g Aknr

...

7 .

S e b n r n n F r e k u e n s i Bobot K e r i n g Akar . * 8 0 Beberappn C i r i Kimin Tanah d a r i Podso-

...

l i k Merah Kuning J a s i n g a

9. B e b e r n ~ n C i r i Kimin Tanah dari Podso- l i k Mer,& Kuning -Tulnng Bawang (Lamnung U t a r n )

...

...

'1 0. E i d i k Ragm A n a l i s i s D a t a Biomnssa

1'1, S i d i k Ragnm A n n l i s i s Kadnr Unsur

...

12, S i d i k Rngam P o r c o b a n n L a ~ , u ~ g d i Tulong

...

Bawnng (L,unnung U t a r a )

Nomor

DAFTAR GAbiBAR I

Halrun,ul Teks

-

I. Hubungm P m j m g - Aknr dengm Besnrnn

2 0 Df s t r i b u s i Perangknt Persilnng,an

d e n g m Tetua 1815 dan

2330

.

.

-

. .

.

.

62

3 . D i s t r i b u s i Pernngkat P e r s i l a n g w

deng,an Tetun Orba dan

2330

...

6 3

Lcunpirnn

B a g a n Percobnan S t u d i F i s i o l o g i

,,....