STUDI MORFO-ANATOMI DAN PERTUMBUHAN
KEDELAI (Glycine max (L) Merr.) PADA KONDISI
CEKAMAN INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Oleh
Baiq Wida Anggraeni
A34103024
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
RINGKASAN
BAIQ WIDA ANGGRAENI. Studi Agronomi, Morfo-Anatomi dan Fisiologi
Kedelai (Glycine max (L) Merr.) pada Kondisi Cekaman Intensitas Cahaya
Rendah. Dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, MAgr dan Ibu Dr. Ir. Nurul Khumaida, MSi.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh Intensitas Cahaya Rendah (naungan 50 %) dan genotipe terhadap karakter agronomi, morfo-anatomi dan pertumbuhan tanaman kedelai. Penelitian dilaksanakan mulai bulan Juni sampai Oktober 2007 di kebun percobaan Cikabayan. Analisis klorofil dilakukan di laboratorium Research Group on Crop Improvement (RGCI), Departemen Agronomi dan Hortikultura FAPERTA IPB. Pembuatan preparat paraffin tebal daun dan kerapatan stomata dilakukan di laboratorium Ekofisiologi, Departemen Agronomi dan Hortikultura, FAPERTA IPB.
Menurut Salisbury dan Ross (1992) cahaya matahari mempunyai peranan besar dalam proses fisiologi tanaman seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, menutup dan membukanya stomata, dan perkecambahan tanaman, metabolisme tanaman hijau, sehingga ketersediaan cahaya matahari menentukan tingkat produksi tanaman. Tanaman hijau memanfaatkan cahaya matahari melalui proses fotosintesis. Chozin et al., (1998) melaporkan bahwa intensitas cahaya di bawah tegakan karet umur dua dan tiga tahun setara dengan intensitas cahaya di bawah paranet 25% dan 50%, sedangkan pada tegakan karet berumur 4 tahun sudah melebihi intensitas cahaya dalam paranet 75%.
Penelitian ini menggunakan rancangan petak terbagi (Split Plot Design) menggunakan tiga ulangan dengan anak petak tersarang pada petak utama digambarkan sesuai denah. Terdapat dua faktor, faktor pertama adalah tingkat intensitas cahaya dan faktor kedua adalah empat genotipe kedelai yaitu Ceneng, CG 30-10, CG 76-10 dan Godek. Untuk mengetahui pengaruh nyata akibat intensitas cahaya rendah, genotipe kedelai dan interaksi antara keduanya, data dianalisa dengan uji F. Uji lanjut dilakukan bila pengaruh perlakuan tunggal atau interaksinya berpengaruh nyata terhadap peubah yang diukur dengan uji DMRT dengan taraf 5 %.
morfo-anatomi (tebal daun, kerapatan stomata, kerapatan trikoma, luas daun spesifik, kandungan klorofil a, kandungan klorofil b, rasio klorofil a/b), karakter panen (jumlah polong isi, jumlah polong hampa, jumlah polong total, bobot 100 butir, bobot kering tajuk, bobot kering akar, indeks panen.
Berdasarkan data dari stasiun klimatologi, curah hujan rata-rata 219.48 mm/bulan, intensitas cahaya rata-rata selama penelitian sebesar 294.88 kal/cm2/hari, suhu minimum rata-rata selama penelitian adalah 21.86oC dan suhu maksimum rata-rata selama penelitian sekitar 32.06oC, sedangkan kelembaban udara (RH) rata-rata selama penelitian berlangsung yaitu 80.2%. Hal ini memungkinkan mudahnya tanaman terserang hama dan penyakit. Kedelai genotipe Godek tidak memenuhi jumlah populasi sehingga dilakukan penanaman ulang pada tanggal 7 Juli 2007. Hal ini disebabkan kedelai genotipe Godek merupakan kedelai yang paling mudah terserang penyakit dan hama benih.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi cekaman intensitas cahaya rendah mempengaruhi pertumbuhan dan karakter morfo-anatomi tanaman kedelai. Intensitas cahaya 50 % meningkatkan tinggi tanaman, luas daun spesifik, klorofil a dan klorofil b pada 6 dan 9 MST, bobot 100 butir. Akan tetapi, menurunkan jumlah daun, jumlah buku, tebal daun, rasio klorofil, kerapatan stomata, kerapatan trikoma, jumlah polong isi, jumlah polong hampa, jumlah polong total, bobot kering tajuk, bobot kering akar, serta indeks panen.
Genotipe Godek merupakan genotipe yang sangat peka terhadap kondisi cekaman intensitas cahaya rendah di masa pertumbuhan melalui penurunan jumlah daun dan buku yang lebih tinggi dibandingkan genotipe lain, peningkatan luas daun spesifik yang lebih tinggi dibandingkan genotipe lain, penurunan tebal daun paling rendah, tingkat penurunan kandungan klorofil a dan b lebih tinggi dari genotipe lain, tingkat penurunan kerapatan stomata dan trikoma yang lebih tinggi dibandingkan genotipe lain.
STUDI MORFO-ANATOMI DAN PERTUMBUHAN
KEDELAI (Glycine max (L) Merr.) PADA KONDISI
CEKAMAN INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Oleh
Baiq Wida Anggraeni
A34103024
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cirebon, pada tanggal 5 September 1985. Penulis merupakan anak pertama dari delapan bersaudara dari pasangan Lalu Muhammad Asian dan Ani Suparni.
Penulis memulai pendidikan pada tahun 1991 di SD Negeri 19 Pagi Kebayoran Lama, Jakarta. Pada tahun 1997 penulis melanjutkan pendidikan ke SLTP Negeri 19 Jakarta dan lulus pada tahun 2000. Penulis melanjutkan pendidikan ke SMU Negeri 74 Jakarta dan lulus pada tahun 2003.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Studi Morfo-Anatomi dan Pertumbuhan Kedelai (Glycine max (L) Merr.) pada Kondisi Cekaman Intensitas Cahaya Rendah. Penelitian ini merupakan pengembangan kedelai yang adaptif untuk pola tumpangsari di bawah tegakan tanaman perkebunan yang telah dimulai oleh tim IPB (Sopandie et al.,2005) melalui penelitian fisiologi dan pemuliaan tanaman yang didanai oleh hibah bersaing tahun 2002-2003 dan Hibah Pascasarjana tahun 2004-2006.
Penghargaan dan terima kasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr dan Dr. Ir. Nurul Khumaida, M.Si selaku dosen pembimbing pembimbing skripsi serta dosen penguji atas saran, kritik dan bimbingannya baik selama penyusunan skripsi ini. Ucapan terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada Ir. Is Hidayat Utomo, MAgr selaku pembimbing akademik atas bimbingannya selama penulis menjalani studi, serta semua pihak yang telah membantu selama penelitian yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya penulis sampaikan kepada Bapak, Mama dan adik-adikku tersayang serta seluruh keluarga yang telah memberikan doa, bantuan dan semangatnya. Sahabatku Isti, Izza, Elizabeth, Rina, Charolina dan penolongku disaat menjelang sidang Fitri, Peni, Didik, Ucup, Toni serta semua teman-temanku yang tidak bisa disebutkan satu per satu untuk doa, kasih sayang, kesabaran, perhatian serta bantuannya.
Penulis menyadari bahwa hasil skripsi ini masih jauh dari sempurna. Akan tetapi penulis berharap agar skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.
Bogor, Januari 2010
DAFTAR ISI
Mekanisme Adaptasi Tanaman terhadap Intensitas Cahaya Rendah... 8
Karakter Morfo-Anatomi dan Kandungan Klorofil ... 9
Halaman
Karakter Panen ... 41
Jumlah Polong Isi ... 41
Jumlah Polong Hampa ... 42
Jumlah Polong Total ... 43
Bobot 100 Butir ... 44
Bobot Kering Tajuk ... 45
Bobot Kering Akar ... 46
Indeks Panen ... 47
KESIMPULAN DAN SARAN ... 49
Kesimpulan ... 49
Saran ... 49
DAFTAR PUSTAKA ... 50
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
Teks
1. Data Iklim Lokasi Cikabayan, Kecamatan Darmaga, Kabupaten Bogor selama Penelitian Berlangsung ... 17 2. Rekapitulasi Sidik Ragam Pengaruh Intensitas Cahaya, Genotipe dan
Interaksinya terhadap Karakter Agronomi dan Fisiologi Tanaman Kedelai ... 19 3. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Tinggi
Tanaman Kedelai pada Umur 5 MST ... 21 4. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Jumlah Daun Trifoliat Kedelai pada Umur 9 MST... 24 5. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Jumlah Buku Kedelai pada Umur 9 MST ... 26 6. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Luas
Daun Spesifik Kedelai pada Umur 9 MST ... 27 7. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Tebal
Daun Trifoliat Kedelai pada Umur 9 MST ... 30 8. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Kerapatan Stomata Empat Genotipe Kedelai pada Umur 9 MST ... 31 9. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Jumlah Daun Trifoliat Kedelai pada Umur 9 MST... 33 10. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Kandungan Klorofil a Kedelai pada Umur 6 MST ... 35 11. Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Kandungan Klorofil b Empat
Genotipe pada Umur 6 dan 9 MST ... 36 12. Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Rasio Klorofil a/b Empat
Genotipe pada Umur 6 dan 9 MST ... 39 13. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Jumlah Polong Isi Tiga Genotipe Kedelai ... 41 14. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Nomor Halaman Teks
15. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Jumlah Polong Total Tiga Genotipe Kedelai ... 43 16. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Bobot
100 Butir Tiga Genotipe Kedelai ... 44 17. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Bobot
Kering Tajuk Tiga Genotipe Kedelai ... 45 18. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Bobot
Kering Akar Tiga Genotipe Kedelai ... 46 19. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Indeks
Panen Tiga Genotipe Kedelai ... 47 Lampiran
1. Analisis Ragam Peubah Tinggi Tanaman pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 61 2. Analisis Ragam Peubah Jumlah Daun Trifoliet pada Tingkatan
Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 62 3. Analisis Ragam Peubah Jumlah Buku pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 63 4. Analisis Ragam Peubah Luas Daun Spesifik pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 64 5. Analisis Ragam Peubah Tebal Daun pada Tingkatan Intensitas Cahaya
50% dan 100% dan Genotipe Kedelai pada 9 MST... 64 6. Analisis Ragam Peubah Kerapatan Stomata pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 64 7. Analisis Ragam Peubah Kerapatan Trikoma pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 65 8. Analisis Ragam Peubah Kandungan Klorofil a pada Tingkatan
Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 65 9. Analisis Ragam Peubah Kandungan Klorofil b pada Tingkatan
STUDI MORFO-ANATOMI DAN PERTUMBUHAN
KEDELAI (Glycine max (L) Merr.) PADA KONDISI
CEKAMAN INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Oleh
Baiq Wida Anggraeni
A34103024
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
RINGKASAN
BAIQ WIDA ANGGRAENI. Studi Agronomi, Morfo-Anatomi dan Fisiologi
Kedelai (Glycine max (L) Merr.) pada Kondisi Cekaman Intensitas Cahaya
Rendah. Dibimbing oleh Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, MAgr dan Ibu Dr. Ir. Nurul Khumaida, MSi.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pengaruh Intensitas Cahaya Rendah (naungan 50 %) dan genotipe terhadap karakter agronomi, morfo-anatomi dan pertumbuhan tanaman kedelai. Penelitian dilaksanakan mulai bulan Juni sampai Oktober 2007 di kebun percobaan Cikabayan. Analisis klorofil dilakukan di laboratorium Research Group on Crop Improvement (RGCI), Departemen Agronomi dan Hortikultura FAPERTA IPB. Pembuatan preparat paraffin tebal daun dan kerapatan stomata dilakukan di laboratorium Ekofisiologi, Departemen Agronomi dan Hortikultura, FAPERTA IPB.
Menurut Salisbury dan Ross (1992) cahaya matahari mempunyai peranan besar dalam proses fisiologi tanaman seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, menutup dan membukanya stomata, dan perkecambahan tanaman, metabolisme tanaman hijau, sehingga ketersediaan cahaya matahari menentukan tingkat produksi tanaman. Tanaman hijau memanfaatkan cahaya matahari melalui proses fotosintesis. Chozin et al., (1998) melaporkan bahwa intensitas cahaya di bawah tegakan karet umur dua dan tiga tahun setara dengan intensitas cahaya di bawah paranet 25% dan 50%, sedangkan pada tegakan karet berumur 4 tahun sudah melebihi intensitas cahaya dalam paranet 75%.
Penelitian ini menggunakan rancangan petak terbagi (Split Plot Design) menggunakan tiga ulangan dengan anak petak tersarang pada petak utama digambarkan sesuai denah. Terdapat dua faktor, faktor pertama adalah tingkat intensitas cahaya dan faktor kedua adalah empat genotipe kedelai yaitu Ceneng, CG 30-10, CG 76-10 dan Godek. Untuk mengetahui pengaruh nyata akibat intensitas cahaya rendah, genotipe kedelai dan interaksi antara keduanya, data dianalisa dengan uji F. Uji lanjut dilakukan bila pengaruh perlakuan tunggal atau interaksinya berpengaruh nyata terhadap peubah yang diukur dengan uji DMRT dengan taraf 5 %.
morfo-anatomi (tebal daun, kerapatan stomata, kerapatan trikoma, luas daun spesifik, kandungan klorofil a, kandungan klorofil b, rasio klorofil a/b), karakter panen (jumlah polong isi, jumlah polong hampa, jumlah polong total, bobot 100 butir, bobot kering tajuk, bobot kering akar, indeks panen.
Berdasarkan data dari stasiun klimatologi, curah hujan rata-rata 219.48 mm/bulan, intensitas cahaya rata-rata selama penelitian sebesar 294.88 kal/cm2/hari, suhu minimum rata-rata selama penelitian adalah 21.86oC dan suhu maksimum rata-rata selama penelitian sekitar 32.06oC, sedangkan kelembaban udara (RH) rata-rata selama penelitian berlangsung yaitu 80.2%. Hal ini memungkinkan mudahnya tanaman terserang hama dan penyakit. Kedelai genotipe Godek tidak memenuhi jumlah populasi sehingga dilakukan penanaman ulang pada tanggal 7 Juli 2007. Hal ini disebabkan kedelai genotipe Godek merupakan kedelai yang paling mudah terserang penyakit dan hama benih.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi cekaman intensitas cahaya rendah mempengaruhi pertumbuhan dan karakter morfo-anatomi tanaman kedelai. Intensitas cahaya 50 % meningkatkan tinggi tanaman, luas daun spesifik, klorofil a dan klorofil b pada 6 dan 9 MST, bobot 100 butir. Akan tetapi, menurunkan jumlah daun, jumlah buku, tebal daun, rasio klorofil, kerapatan stomata, kerapatan trikoma, jumlah polong isi, jumlah polong hampa, jumlah polong total, bobot kering tajuk, bobot kering akar, serta indeks panen.
Genotipe Godek merupakan genotipe yang sangat peka terhadap kondisi cekaman intensitas cahaya rendah di masa pertumbuhan melalui penurunan jumlah daun dan buku yang lebih tinggi dibandingkan genotipe lain, peningkatan luas daun spesifik yang lebih tinggi dibandingkan genotipe lain, penurunan tebal daun paling rendah, tingkat penurunan kandungan klorofil a dan b lebih tinggi dari genotipe lain, tingkat penurunan kerapatan stomata dan trikoma yang lebih tinggi dibandingkan genotipe lain.
STUDI MORFO-ANATOMI DAN PERTUMBUHAN
KEDELAI (Glycine max (L) Merr.) PADA KONDISI
CEKAMAN INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Oleh
Baiq Wida Anggraeni
A34103024
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Cirebon, pada tanggal 5 September 1985. Penulis merupakan anak pertama dari delapan bersaudara dari pasangan Lalu Muhammad Asian dan Ani Suparni.
Penulis memulai pendidikan pada tahun 1991 di SD Negeri 19 Pagi Kebayoran Lama, Jakarta. Pada tahun 1997 penulis melanjutkan pendidikan ke SLTP Negeri 19 Jakarta dan lulus pada tahun 2000. Penulis melanjutkan pendidikan ke SMU Negeri 74 Jakarta dan lulus pada tahun 2003.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena atas rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Studi Morfo-Anatomi dan Pertumbuhan Kedelai (Glycine max (L) Merr.) pada Kondisi Cekaman Intensitas Cahaya Rendah. Penelitian ini merupakan pengembangan kedelai yang adaptif untuk pola tumpangsari di bawah tegakan tanaman perkebunan yang telah dimulai oleh tim IPB (Sopandie et al.,2005) melalui penelitian fisiologi dan pemuliaan tanaman yang didanai oleh hibah bersaing tahun 2002-2003 dan Hibah Pascasarjana tahun 2004-2006.
Penghargaan dan terima kasih penulis sampaikan kepada Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr dan Dr. Ir. Nurul Khumaida, M.Si selaku dosen pembimbing pembimbing skripsi serta dosen penguji atas saran, kritik dan bimbingannya baik selama penyusunan skripsi ini. Ucapan terima kasih yang tulus penulis sampaikan kepada Ir. Is Hidayat Utomo, MAgr selaku pembimbing akademik atas bimbingannya selama penulis menjalani studi, serta semua pihak yang telah membantu selama penelitian yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Ucapan terima kasih yang sedalam-dalamnya penulis sampaikan kepada Bapak, Mama dan adik-adikku tersayang serta seluruh keluarga yang telah memberikan doa, bantuan dan semangatnya. Sahabatku Isti, Izza, Elizabeth, Rina, Charolina dan penolongku disaat menjelang sidang Fitri, Peni, Didik, Ucup, Toni serta semua teman-temanku yang tidak bisa disebutkan satu per satu untuk doa, kasih sayang, kesabaran, perhatian serta bantuannya.
Penulis menyadari bahwa hasil skripsi ini masih jauh dari sempurna. Akan tetapi penulis berharap agar skripsi ini dapat memberikan manfaat bagi pihak-pihak yang membutuhkan.
Bogor, Januari 2010
DAFTAR ISI
Mekanisme Adaptasi Tanaman terhadap Intensitas Cahaya Rendah... 8
Karakter Morfo-Anatomi dan Kandungan Klorofil ... 9
Halaman
Karakter Panen ... 41
Jumlah Polong Isi ... 41
Jumlah Polong Hampa ... 42
Jumlah Polong Total ... 43
Bobot 100 Butir ... 44
Bobot Kering Tajuk ... 45
Bobot Kering Akar ... 46
Indeks Panen ... 47
KESIMPULAN DAN SARAN ... 49
Kesimpulan ... 49
Saran ... 49
DAFTAR PUSTAKA ... 50
DAFTAR TABEL
Nomor Halaman
Teks
1. Data Iklim Lokasi Cikabayan, Kecamatan Darmaga, Kabupaten Bogor selama Penelitian Berlangsung ... 17 2. Rekapitulasi Sidik Ragam Pengaruh Intensitas Cahaya, Genotipe dan
Interaksinya terhadap Karakter Agronomi dan Fisiologi Tanaman Kedelai ... 19 3. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Tinggi
Tanaman Kedelai pada Umur 5 MST ... 21 4. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Jumlah Daun Trifoliat Kedelai pada Umur 9 MST... 24 5. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Jumlah Buku Kedelai pada Umur 9 MST ... 26 6. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Luas
Daun Spesifik Kedelai pada Umur 9 MST ... 27 7. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Tebal
Daun Trifoliat Kedelai pada Umur 9 MST ... 30 8. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Kerapatan Stomata Empat Genotipe Kedelai pada Umur 9 MST ... 31 9. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Jumlah Daun Trifoliat Kedelai pada Umur 9 MST... 33 10. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Kandungan Klorofil a Kedelai pada Umur 6 MST ... 35 11. Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Kandungan Klorofil b Empat
Genotipe pada Umur 6 dan 9 MST ... 36 12. Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Rasio Klorofil a/b Empat
Genotipe pada Umur 6 dan 9 MST ... 39 13. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Jumlah Polong Isi Tiga Genotipe Kedelai ... 41 14. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap
Nomor Halaman Teks
15. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Jumlah Polong Total Tiga Genotipe Kedelai ... 43 16. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Bobot
100 Butir Tiga Genotipe Kedelai ... 44 17. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Bobot
Kering Tajuk Tiga Genotipe Kedelai ... 45 18. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Bobot
Kering Akar Tiga Genotipe Kedelai ... 46 19. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Indeks
Panen Tiga Genotipe Kedelai ... 47 Lampiran
1. Analisis Ragam Peubah Tinggi Tanaman pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 61 2. Analisis Ragam Peubah Jumlah Daun Trifoliet pada Tingkatan
Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 62 3. Analisis Ragam Peubah Jumlah Buku pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 63 4. Analisis Ragam Peubah Luas Daun Spesifik pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 64 5. Analisis Ragam Peubah Tebal Daun pada Tingkatan Intensitas Cahaya
50% dan 100% dan Genotipe Kedelai pada 9 MST... 64 6. Analisis Ragam Peubah Kerapatan Stomata pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 64 7. Analisis Ragam Peubah Kerapatan Trikoma pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 65 8. Analisis Ragam Peubah Kandungan Klorofil a pada Tingkatan
Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 65 9. Analisis Ragam Peubah Kandungan Klorofil b pada Tingkatan
Nomor Halaman Lampiran
10. Analisis Ragam Peubah Rasio Klorofil a/b pada Tingkatan Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 66 11. Analisis Ragam Peubah Jumlah Polong Isi pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 66 12. Analisis Ragam Peubah Jumlah Polong Hampa pada Tingkatan
Intensitas Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 66 13. Analisis Ragam Peubah Jumlah Polong Total pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 66 14. Analisis Ragam Peubah Bobot 100 Butir pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 67 15. Analisis Ragam Peubah Bobot Kering Akar pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 67 16. Analisis Ragam Peubah Bobot Kering Akar pada Tingkatan Intensitas
Cahaya 50% dan 100% dan Genotipe Kedelai ... 67 17. Analisis Ragam Peubah Indeks Panen pada Tingkatan Intensitas
DAFTAR GAMBAR
Nomor Halaman
Teks
1. Spektrum cahaya yang dapat diserap oleh pigmen tanaman (Yahya, 2007) ... 7 2. Adaptasi tanaman naungan yang berperan penting dalam avoidance
terhadap devisit cahaya (Levitt, 1980) ... 8 3. Pengamatan daun untuk berbagai analisis daun dalam penelitian ... 15 4. Pertumbuhan Tinggi Tanaman Empat Genotipe Kedelai pada Intensitas
Cahaya 100% (0) dan Intensitas Cahaya 50% (1) selama percobaan ... 22 5. Pertumbuhan Jumlah Daun Empat Genotipe Kedelai pada Intensitas
Cahaya 100% (0) dan Intensitas Cahaya 50% (1) selama percobaan ... 23 6. Rataan Jumlah Buku Empat Genotipe Kedelai pada kondisi Intensitas
Cahaya 100% (0) dan Intensitas Cahaya 50% (1) selama percobaan ... 25 7. Rataan Luas Daun Spesifik (LDS) empat genotipe kedelai pada kondisi
kontrol (intensitas cahaya 100%) dan naungan 55% (intensitas cahaya 50%) pada 6 dan 9 MST ... 28 8. Rataan kandungan klorofil a empat genotipe kedelai pada kondisi
kontrol (intensitas cahaya 100%) dan naungan 55 % (intensitas cahaya 50%) pada 6 MST (A) dan 9 MST (B) ... 34 9. Rataan kandungan Klorofil b Empat Genotipe Kedelai pada Kondisi
Kontrol (intensitas cahaya 100%) dan Naungan 55 % (intensitas cahaya 50%) pada 6 MST (A) dan 9 MST (B) ... 38 10. Rataan rasio klorofil a/b empat genotipe kedelai pada kondisi kontrol
(intensitas cahaya 100%) dan naungan 55 % (intensitas cahaya 50%) pada 6 MST (A) dan 9 MST (B) ... 40
Lampiran
1. Denah Percobaan dengan tiga Ulangan (U) dan empat Genotipe Ceneng (G1), CG30-10 (G2), Cg 76-10 (G3), Godek (G4) ... 56 2. Alat yang digunakan dalam penelitian; Mikroskop (1), Timbangan (2),
Nomor Halaman Lampiran
3. Benih keempat Genotipe : Ceneng (G1), CG30-10 (G2), Cg 76-10 (G3), Godek (G4) ... 56 4. Kondisi umum percobaan pada 2 MST dengan Intensitas Cahaya 100%
(N0) dan Intensitas Cahaya 50 % (N1) ... 57 5. Pertumbuhan Tinggi Tanaman Kedelai Genotipe : Ceneng (G1),
CG30-10 (G2), Cg 76-CG30-10 (G3), Godek (G4) pada 6 MST dengan Intensitas Cahaya 100% (N0) dan Intensitas Cahaya 50 % (N1) ... 57 6. Kerapatan Stomata pada Genotipe : Ceneng (G1), CG30-10 (G2),
CG76-10 (G3), Godek (G4) pada 6 MST dengan Intensitas Cahaya 100% (N0) dan Intensitas Cahaya 50 % (N1) ... 58 7. Kerapatan Trikoma pada Genotipe : Ceneng (G1), CG30-10 (G2), Cg
76-10 (G3), Godek (G4) pada 6 MST dengan Intensitas Cahaya 100% (N0) dan Intensitas Cahaya 50 % (N1) ... 59
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Halaman
1. Metode Analisis Kandungan Klorofil a dan b serta Rasio klorofil a/b ... 68 2. Metode Pengukuran Kerapatan Stomata ... 69 3. Metode Pengukuran Kerapatan Trikoma ... 70
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai (Glycine max (L) Merr.) merupakan salah satu komoditas pangan utama setelah padi. Industri pangan berbahan baku kedelai berkembang pesat, beragam makanan hasil komoditi ini sangat disukai oleh masyarakat Indonesia. Kebutuhan konsumsi kedelai untuk bahan pangan masyarakat Indonesia dan pakan ternak meningkat tiap tahunnya. Produksi kedelai di tahun 2008 sebesar 775.710 ton, sedangkan produksi kedelai Indonesia pada tahun 2009 meningkat sebesar 966.469 ton (Badan Pusat Statistik, 2009), akan tetapi masih belum bisa memenuhi kebutuhan konsumsi Indonesia. Dari 2,2 juta ton per tahun kebutuhan kedelai di Indonesia, baru 20-30 persennya berasal dari hasil produksi dalam negeri. Kurang lebih 70-80 persen dari kebutuhan kacang kedelai dalam negeri dipenuhi dari impor. Oleh karenanya, strategi pengembangannya diarahkan pada upaya pengendalian impor yang sekaligus diikuti dengan program promosi yang intensif dalam upaya mencapai swasembada. Isu inilah yang menjadi perjuangan utama Indonesia di forum perdagangan dunia WTO sampai saat ini (Sutaryo, 2009).
Dalam rangka revitalisasi pertanian yang bertujuan agar tercipta swasembada kedelai pada tahun 2015 perlu adanya peningkatan produksi dengan cara intensifikasi dan ekstensifikasi pertanian. Kondisi ini mendorong perlunya pengembangan untuk menekan laju impor. Mengingat potensi lahan di Indonesia cukup luas dan jumlah penduduk cukup besar maka perlu dilakukannya peningkatan produktivitas, perluasan areal tanam, peningkatan efisiensi produksi, peningkatan kualitas produk, serta upaya-upaya lain yang mendukung berbagai pengembangan kedelai Indonesia.
Menghasilkan) atau melalui tumpangsari di bawah tegakan tanaman perkebunan pada umur kurang dari empat tahun atau HTI. Oleh karena itu, pada masa tersebut disarankan ditanam tanaman yang tahan naungan tetapi memiliki nilai ekonomis yang cukup tinggi (Dephut, 1992). Salah satu tanaman yang dapat dikembangkan untuk ditanam di bawah naungan adalah tanaman kedelai.
Saat ini telah banyak penelitian tentang galur kedelai yang toleran terhadap naungan. Salah satu upaya untuk meningkatkan areal tanam dan areal panen kedelai adalah mengembangkan budi daya tumpangsari kedelai dengan tanaman semusim atau tanaman tahunan, seperti tanaman karet dan sawit muda (sekitar tiga tahun pertama). Balitkabi merupakan salah satu lembaga yang melakukan penelitian tersebut. Balitkabi melakukan pemuliaan tanaman untuk mendapatkan varietas kedelai toleran naungan, yang sesuai dengan budi daya tumpangsari (Balitkabi, 2010).
Tanaman kedelai yang dinaungi mengalami etiolasi sehingga tanaman menjadi pucat dan rentan terhadap hama dan penyakit. Cekaman intensitas cahaya rendah juga mengakibatkan adanya perubahan karakter agronomi, anatomi, fisiologi, molukuler dan biokimia (klorofil, karoten, karbohidrat dan enzim rubisko) yang terkait dengan efisiensi fotosintesis (Sopandie et al., 2002). Perlakuan naungan menyebabkan tanaman kedelai tumbuh lebih tinggi, percabangan dan jumlah buku lebih sedikit (Elfarisna,2000;Putisari,2001).
Naungan 60% sejak perkecambahan mengakibatkan penurunan jumlah buku, jumlah cabang, diameter batang, jumlah polong dan hasil biji (Baharsjah, Suardi dan Las, 1985). Pemberian naungan 33% menurunkan hasil biji 28 galur kedelai yang diuji sebesar 2-45% dibandingkan tanpa naungan (Asadi et al.,1997). Kelompok toleran memiliki jumlah polong dan hasil biji per tanaman (34,35g/tanaman) tertinggi dibandingkan kelompok tanaman peka (Elfarisna, 2000).
karena itu, penelitian tentang mekanisme fisiologi adaptasi tanaman terhadap intensitas cahaya 50% perlu dilakukan untuk menambah kajian-kajian pada berbagai penelitian sebelumnya. Sehingga kajian-kajian yang didapat akan bermanfaat dalam mendukung upaya pembentukan varietas unggul yang toleran terhadap naungan.
Tujuan
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari pengaruh intensitas cahaya rendah dan genotipe terhadap karakter agronomi, morfo-anatomi dan pertumbuhan tanaman kedelai.
Hipotesis
1. Intensitas cahaya rendah berpengaruh terhadap karakter morfo-anatomi dan pertumbuhan tanaman kedelai.
2. Terdapat perbedaan pengaruh interaksi antara intensitas cahaya dan genotipe kedelai.
TINJAUAN PUSTAKA
Morfologi Tanaman Kedelai
Menurut Hidajat (1985) tanaman kedelai merupakan tanaman semusim berupa semak rendah, tumbuh tegak, dengan berbagai morfologi. Tinggi tanaman berkisar antara 10 sampai 200 cm, dapat bercabang sedikit atau banyak tergantung kultivar dan lingkungan tumbuhnya. Klasifikasi kedelai berdasarkan tatanama tumbuhan adalah ordo Rosales, famili Leguminosae, subfamili Papilionaceae, genus Glycine dan spesies Glycine max (Tjitrosoepomo,2000). Tanaman kedelai merupakan tanaman cash crop yang dibudidayakan di lahan sawah (± 60%) dan di lahan kering (± 40%) (Marwoto et al.,2005).
Daun pertama yang keluar dari buku di sebelah atas kotiledon, beberapa daun tunggal terbentuk sederhana dan letaknya berseberangan (Hidajat,1985). Menurut Shanmugasundaram dan Sumarno (1993) daun yang terbentuk kemudian beranak daun tiga, berselang-seling, licin atau berbulu. Anak daun berbentuk bundar telur dan lanset.
Sumarno dan Hartono (1983) menyatakan bahwa kedelai memiliki jenis bunga sempurna dengan penyerbukan bersifat menyerbuk sendiri. Hidajat (1985) menyatakan bahwa bunga kedelai terbentuk secara berkelompok pada ketiak daun, beragam tergantung kultivar dan lingkungan, berwarna putih atau ungu. Masa berbunga kedelai cukup panjang, berkisar antara 3-5 minggu untuk kultivar daerah iklim dingin, sedangkan untuk daerah tropik lebih singkat. Menurut Rukmana dan Yuniarsih (1996) kedelai berbunga pada umur 30-50 hari setelah tanam (HST), dengan 60% bunga akan rontok sebelum membentuk polong.
Pembentukan polong membutuhkan waktu sekitar 21 hari. Polong terbentuk 10-14 hari setelah bunga pertama muncul. Tiap polong berisi 2-4 biji, ukuran dan berat biji tergantung varietas (Hidajat,1985). Warna polong beragam antara kuning hingga kuning kelabu, coklat dan hitam. Pemanenan dapat dilakukan kira-kira satu minggu setelah tanaman matang jika 90 % telah masak (Sumarno dan Hartono,1983)
tipe, yaitu determinat, semideterminat dan interdeterminat. Jumlah buku dan ruas yang terbentuk pada batang utama tergantung dari reaksi genotipe terhadap panjang hari dan tipe tumbuh (Hidajat,1985). Pembentukan buku pada tanaman selesai pada umur 35 HST, yaitu setelah daun trifoliat kelima sudah berkembang dengan jumlah buku pada batang kira-kira 19 buah (Lersten dan Carlson, 1987).
Menurut Hidajat (1985) biji kedelai mempunyai bentuk yang berbeda tergantung kultivar, dapat berbentuk bulat, agak gepeng, atau bulat telur, namun sebagian besar kultivar bentuk bijinya bulat telur. Kulit biji dapat berwarna kuning, hijau, coklat, hitam atau campuran dari warna yang disebabkan oleh pigmen antosianin dalam sel, klorofil dalam plastida dan berbagai kombinasi dari uraian pigmen-pigmen dalam lapisan palisade dari epidermis. Biji kedelai berkecambah secara optimal pada suhu tanah 27-30oC.
Bintil akar dapat terbentuk pada tanaman kedelai muda setelah ada akar rambut pada akar utama atau akar cabang. Bintil akar terbentuk Rhizobium javonicum (Hidajat, 1985). Adanya bintil akar sebagai organ simbiosis memungkinkan kedelai untuk memfiksasi nitrogen dari udara. Akar kedelai termasuk akar tunggang. Akar tunggangnya bercabang-cabang mencapai 2 m, akar-akar sampingnya menyebar mendatar sejauh 2,5 m pada kedalaman 10-15cm (Shanmugansundaram dan Sumarno, 1993).
Lingkungan Tumbuh Kedelai
Rukmana dan Yuniarsih (1996) menyatakan bahwa kedelai dapat tumbuh dengan baik pada tanah dengan drainase dan aerasi yang baik. Kedelai dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah yang mempunyai pH 5,8-7,0. Kedelai cocok ditanam pada tanah jenis Aluvial, Regosol, Grumusol dan Latosol.
Selama musim hujan penyinaran relatif singkat sehingga memberikan lingkungan yang baik bagi pathogen penyebab penyakit karat (Baharsjah et al.,1985). Berdasarkan kriteria kesesuaian lahan bagi tanaman kedelai, CH rata-rata untuk kedelai adalah 1000 – 1500 mm/tahun (Arsyad dan Syam,1998). Peranan unsur iklim terutama sinar matahari menentukan tingkat produksi kedelai.
Intensitas Cahaya Rendah
Cahaya sangat besar pengaruhnya terhadap proses fisiologi, seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangannya, penutupan dan pembukaan stomata, berbagai pergerakan tanaman dan perkecambahan (Taiz dan Zeiger, 1991; Salisbury dan Ross, 1995). Kedelai termasuk tanaman C3 yang
mempunyai tingkat fotorespirasi tinggi yang mengakibatkan hasil bersih fotosintesis lebih rendah dibandingkan tanaman C4. Radiasi matahari hanya akan
mempengaruhi proses fotosintesis tanaman C3 hingga tingkat tertentu.Pada
tanaman kedelai, radiasi matahari optimum untuk fotosintesis maksimal sebesar 0,3-0,8 kal/cm2/menit.
Intensitas cahaya dan lama penaungan mempengaruhi pertumbuhan dan hasil kedelai. Penurunan intensitas cahaya menjadi 40 % sejak perkecambahan mengakibatkan pengurangan jumlah buku, cabang, diameter batang, jumlah polong dan hasil biji (Baharsjah, Suardi dan Las, 1985). Menurut Elfarisna (2000), tinggi tanaman dipengaruhi sangat nyata oleh naungan, semakin tinggi taraf naungan, maka semakin tinggi tanaman. Jumlah cabang utama juga dipengaruhi nyata oleh naungan, semakin tinggi tanaman jumlah cabang semakin berkurang.
dan NADPH, terjadi di dalam pigmen atau kompleks protein yang menempel pada membran tilakoid yang terletak pada kloroplas. Pigmen tanaman meliputi klorofil a, klorofil b, dan karotenoid termasuk xantofil menyerap PAR terbaik pada panjang gelombang tertentu. Kandungan pigmen-pigmen tersebut pada daun dapat menentukan warna daun (Gambar 1). Klorofil a menyerap cahaya tertinggi pada kisaran panjang gelombang 420nm dan 660nm. Klorofil b menyerap cahaya paling efektif pada panjang gelombang 440nm dan 640nm, sedangkan karotenoid termasuk xantofil mengabsobsi cahaya pada panjang gelombang 425nm dan 470nm (Yahya, 2007).
Gambar 1. Spektrum cahaya yang dapat diserap oleh pigmen tanaman (Yahya, 2007)
Komponen utama radiasi surya yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman yaitu intensitas, kualitas dan lama penyinaran. Intensitas cahaya merupakan jumlah radiasi per satuan luas per satuan waktu. Menurut Boer et al., (1994) Intensitas Radiasi Surya (IRS) optimum untuk pertumbuhan dan hasil tanaman diperoleh pada kisaran 275-340 kal/cm2/hari. Wilayah yang memiliki rata-rata IRS selama musim pertumbuhan kurang dari 275 kal/cm2/hari disarankan untuk menanam kedelai dengan jarak tanam jarang agar diperoleh indeks luas daun (ILD) maksimum 3-3,5 dan sebaliknya untuk daerah dengan IRS rata-rata lebih dari 340 kal/cm2/hari disarankan menggunakan jarak tanam lebih rapat agar indeks luas daun lebih dari 4. Tanaman kedelai toleran terhadap tingkat radiasi rendah (sampai 223 kal/cm2/hari) apabila ILD maksimumnya 3 - 3,5.
Gambar 2. Adaptasi tanaman dalam naungan yang berperan penting dalam avoidance terhadap devisit cahaya (Levitt, 1980)
Mekanisme Adaptasi Tanaman terhadap Intensitas Cahaya Rendah
kondisi cekaman cahaya rendah. Mekanisme adaptasi tersebut sebagai upaya tanaman untuk dapat melakukan fotosintesa pada kondisi cahaya rendah sehingga dapat terus melangsungkan hidupnya.
Levitt (1980) menyatakan bahwa dalam mekanisme adaptasi tanaman terhadap intensitas cahaya rendah, terdapat dua cara yaitu meningkatkan total intersepsi cahaya melalui peningkatan luas daun dan meningkatkan persentase cahaya yang digunakan dalam fotosíntesis melalui penurunan jumlah cahaya yang direfleksikan dan yang ditransmisikan. Penghindaran intensitas cahaya rendah dilakukan dengan tidak mengembangkan kutikula, lilin, dan bulu-bulu rambut pada permukaan daun serta meniadakan pigmen antosianin (Gambar 2).
Salisbury dan Ross (1995) menyimpulkan bahwa spesies toleran naungan memiliki ciri khas : (1) laju fotosíntesis yang jauh lebih rendah daripada cahaya penuh, (2) laju fotosíntesis mencapai jenuh pada tingkat radiasi yang jauh lebih rendah, (3) pada tingkat cahaya yang sangat rendah mampu berfotosintesis dengan laju yang lebih tinggi, dan (4) titik kompensasi cahaya sangat rendah.
Karakter Morfo-Anatomi dan Kandungan Klorofil
Menurut Salisbury dan Ross (1995) lapisan palisade pada daun yang ternaungi akan berkurang jumlahnya jika dibandingkan dengan palisade yang terdapat pada daun yang tidak ternaungi. Cara adaptasi tanaman menurut Fitter dan Hay (1989) adalah dengan meningkatkan kecepatan fotosintesis setiap unit energi cahaya dan luas daun. Oleh karena itu biasanya daun-daun yang ternaungi menjadi lebih tipis dan lebar karena terdapat perubahan di dalam lapisan mesofil dan palisade.
Daun juga perlu perlindungan terhadap lingkungan maka daun perlu beberapa lapis sel dan lapisan permukaan pelindung, lapisan kutikula, dan lilin yang bersifat transparan dan dapat dilalui cahaya, tetapi tidak dapat dilalui CO2.
Karena itu daun mempunyai jendela pada permukaannya berupa stomata (Gardner et al.,1990). Kerapatan stomata daun berbeda-beda. Pada kedelai yang pernah diteliti kerapatan stomata antara 130-316 per mm2. Banyaknya stomata bisa berkurang bila kedelai ditanam di tempat yang cahayanya kurang (Leirsten dan Carlson,1987).
Penelitian Sopandie et al., (2002) menunjukkan bahwa naungan 50% menyebabkan penurunan kerapatan stomata. Dalam hal ini kelompok genotipe toleran mengalami persentase penurunan lebih sedikit dibanding genotipe peka, yaitu masing-masing 12% dan 32%. Taiz dan Zeiger (2002) menyatakan bahwa tumbuhan bisa mengatur letak kloroplas dan mengorientasikan daun sesuai dengan arah dan intensitas cahaya. Dalam situasi ternaungi kloroplas mengumpul ke dekat lapisan epidermis sehingga daun tampak lebih hijau.
Pemberian naungan menyebabkan terjadinya perubahan kandungan klorofil daun. Genotipe toleran memiliki kandungan klorofil a yang lebih tinggi dan rasio klorofil a/b yang lebih tinggi dibandingkan dengan genotipe yang peka. Naungan meningkatkan kandungan klorofil a sebanyak 20%. Peningkatan kandungan klorofil a dan klorofil b ditunjukkan oleh tanaman yang beradaptasi pada defisit cahaya dengan tujuan memaksimalkan absorsi foton. Pada kondisi naungan 50 % kandungan klorofil pada genotipe peka lebih tinggi namun klorofil b lebih tinggi pada genotipe toleran (Sopandie et al.,2002).
bobot kering kloroplas, dan klorofil b berjumlah 1/3 dari klorofil a (Hall dan Rao, 1999).
Menurut Elfarisna (2000) peningkatan kandungan klorofil a, klorofil b dan penurunan rasio klorofil a/b merupakan salah satu mekanisme adaptasi tanaman yang mengalami cekaman naungan. Sopandie et al. (2002) menyatakan bahwa genotipe toleran memiliki kandungan klorofil a dan rasio klorofil a/b yang lebih tinggi dibandingkan genotipe peka. Naungan meningkatkan kandungan klorofil a sebanyak 20 % dan 40 – 50 % klorofil b. Peningkatan klorofil a dan b ditunjukkan oleh tanaman yang beradaptasi pada defisit cahaya dengan tujuan memaksimalkan absorbsi foton. Hidema et al. (1992) menyatakan Penurunan rasio klorofil a/b disebabkan oleh adanya peningkatan jumlah klorofil b. Penurunan rasio tersebut merupakan upaya untuk memperluas ukuran antena fotosistem II.
BAHAN DAN METODE
Waktu dan tempat
Penelitian dilaksanakan mulai bulan Juni sampai Oktober 2007 di kebun percobaan Cikabayan. Analisis klorofil dilakukan di laboratorium Research Group on Crop Improvement (RGCI), Departemen Agronomi dan Hortikultura FAPERTA IPB. Pembuatan preparat paraffin tebal daun dan kerapatan stomata dilakukan di laboratorium Ekofisiologi, Departemen Agronomi dan Hortikultura, FAPERTA IPB.
Bahan dan alat
Bahan tanaman yang digunakan meliputi empat genotipe, yang terdiri dari genotipe toleran (Ceneng) dan genotipe sensitif (Godek) serta genotipe CG 30-10 dan CG 76-10. Dosis pupuk yang diberikan adalah 30 kg N/ha, 100 kg K2O/ha
dan 100 kg P2O5/ha. Pengendalian hama dan penyakit tanaman dengan
menggunakan pestisida yang sesuai kebutuhan.
Bahan kimia yang digunakan meliputi aseton 80 % untuk analisis klorofil, alcohol xylol, alcian blue, safranin, formalin dan asam asetat untuk analisis tebal daun serta glyserin dan cat kuku bening untuk pengukuran stomata.
Peralatan yang digunakan adalah alat ukur (meteran), timbangan, polybag, paranet 50 % dan alat budidaya. Peralatan lain yang digunakan meliputi Spektrofotometer (UV-1201, UV-VIS SHIM ADZU) (Gambar Lampiran 2), gelas ukur, mortal, eppendorf, mikroskop, micrometer dan preparat untuk analisis tebal daun serta jumlah daun.
Metode Penelitian
Model aditif linear yang digunakan adalah
naungan ke-i dan taraf ke-j dari faktor genotipe kedelai µ = nilai rataan umum
αi = pengaruh aditif dari taraf naungan ke-i δik = pengaruh ulangan ke-k dalam naungan ke-i βj = pengaruh aditif dari taraf genotipe kedelai ke-j
(αβ)ij = pengaruh aditif dari interaksi faktor taraf ke-i dan faktor taraf ke -j εijk = Galat percobaan
Data dianalisa dengan uji F, untuk mengetahui pengaruh nyata akibat naungan, genotipe kedelai dan interaksi antara keduanya. Uji lanjut dilakukan bila pengaruh perlakuan tunggal atau interaksinya berpengaruh nyata terhadap peubah yang diukur dengan uji DMRT (Duncan’s Multiple Range Test) dengan taraf 5 %.
Pelaksanaan Penelitian
Pupuk kandang ditambahkan ke dalam tanah dengan dosis 20 ton/ha, kemudian tanah dimasukkan ke dalam polybag ukuran sedang. Pembuatan naungan dilakukan satu minggu sebelum penanaman. Rangka terbuat dari bambu dengan arah pemasangan dari timur ke barat untuk mendapatkan sinar matahari yang maksimum. Naungan dibuat dengan menggunakan paranet 55 %.
Benih kedelai ditanam dalam polybag dengan tiga benih per lubang tanam, jarak antar polybag 30 cm x 30 cm. Pemupukan dilakukan pada 2 MST mengelilingi tanaman dengan jarak 7-9 cm.
penyakit dilakukan secara kimiawi yaitu penyemprotan Dursban dengan dosis 2cc/liter dan Decis dengan dosis 0.5cc/liter. Penyiraman dilakukan sesuai kondisi lapang, jika tidak hujan maka dilakukan penyiraman satu kali sehari.
Pemanenan dilakukan saat 90 % dari populasi polong per tanaman contoh sudah matang, yang dicirikan dengan warna polong kuning kecoklatan dan daun gugur. Waktu panen berbeda-beda, tergantung pada genotipe masing-masing dan intensitas cahaya yang diterima.
Pengamatan
Peubah yang diamati pada penelitian ini meliputi :
Pertumbuhan Tanaman
1. Tinggi tanaman
Pengukuran tinggi tanaman dilakukan seminggu sekali mulai 2-9 MST. Tinggi tanaman diukur dari kotiledon sampai titik tumbuh yang terletak di ujung batang.
2. Jumlah daun trifoliat
Jumlah daun dihitung mulai daun trifoliat pertama sampai daun yang sudah terbuka penuh dan dilakukan seminggu sekali mulai 2-9 MST. 3. Jumlah Buku
Jumlah buku dihitung mulai buku yang berada pada ujung tajuk hingga akhir mendekati akar. Pengamatan dilakukan setiap minggu 2-9 MST.
Karakter Morfo-Anatomi
1. Tebal daun
Dilakukan satu kali pada 9 MST. Daun yang diamati merupakan daun kanan (Gambar 3) dari daun trifoliat ketiga dari pucuk dengan pembuatan preparat parafin. Metode pengukuran tebal daun disajikan pada Gambar Lampiran 1 dan 2.
2. Kerapatan Stomata
3. Kerapatan Trikoma
Dilakukan sesuai prosedur pengukuran kerapatan Trikoma pada 6 dan 9 MST. Daun yang diamati merupakan daun kiri (Gambar 3) dari daun trifoliat ketiga dari pucuk batang utama. Metode pengukuran kerapatan stomata disajikan pada Lampiran 2.
Gambar 3. Pengamatan daun untuk berbagai analisis daun dalam penelitian.
4. Luas daun spesifik
Diukur sekali pada saat vegetatif aktif (6 MST). 5. Kandungan klorofil a
6. Kandungan klorofil b 7. Rasio klorofil a/b
Karakter fisiologi (Kandungan Klorofil) yang diamati dilakukan dua kali pada 6 dan 9 MST, daun yang diamati adalah daun tengah (Gambar 3) dari daun trifoliet ketiga dari pucuk batang utama. Sampel daun diekstrak dengan menggunakan Dimethyl sulfoxide (DMSO) dan dikuantifikasi menggunakan metode metode Arnon (1949). Metode analisis klorofil disajikan pada Lampiran 3.
Karakter Panen
MST jumlah tanaman genotipe Godek tidak memenuhi ketentuan pada penelitian ini. Genotipe godek mengalami gangguan pertumbuhan karena terserang hama dan penyakit sehingga penanaman kembali dilakukan satu bulan setelah penanaman genotipe lainnya. Hilangnya data panen pada genotipe Godek diakibatkan terjadi musibah disaat pemanenan, juga menjadi penyebab pengamatan karakter panen dilakukan hanya pada tiga genotipe.
1. Jumlah Polong Isi
Perhitungan satu kali, yaitu saat panen dengan menghitung jumlah polong isi.
2. Jumlah Polong Hampa
Dilakukan pada saat panen dengan menghitung jumlah polong hampa. 3. Jumlah Polong Total
Dilakukan pada saat panen dengan menghitung jumlah seluruh polong dari polong isi dan polong hampa.
4. Bobot 100 butir (gram)
Dilakukan dengan menimbang 100 butir biji kering pada tiap perlakuan. 5. Bobot Kering Tajuk (gram)
Dilakukan saat panen dengan menimbang tajuk yang sudah dikeringkan. 6. Bobot Kering Akar (gram)
Dilakukan saat panen dengan menimbang akar yang sudah dikeringkan. 7. Indeks Panen (IP)
Dihitung dengan rumus :
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Percobaan
Penelitian dilaksanakan mulai bulan Juni sampai Oktober 2007, dengan curah hujan rata-rata 219.48 mm/bulan (Tabel 1), sedangkan curah hujan paling optimum menurut Rukmana dan Yuniarsih (1996) yaitu antara 100 - 200 mm/bulan. Curah hujan tertinggi terdapat pada bulan Juni 2007 ketika benih baru ditanam. Curah hujan terendah terdapat pada bulan Juli 2007 ketika tanaman kedelai sedang berbunga. Jumlah total hari hujan selama penelitian adalah 78 hari hujan.
Tabel 1. Data Iklim Lokasi Cikabayan, Kecamatan Darmaga, Kabupaten Bogor selama Penelitian Berlangsung
Sumber : Stasiun Klimatologi, Darmaga (2007)
Berdasarkan data dari stasiun klimatologi, intensitas cahaya rata-rata selama penelitian sebesar 294.88 kal/cm2/hari (Tabel 1), sedangkan menurut Baharsjah et al. (1985) intensitas cahaya optimum untuk fotosintesis pada kedelai antara 432 – 1152 kal/cm2/hari. Suhu minimum rata-rata selama penelitian adalah 21.86oC dan suhu maksimum rata-rata selama penelitian sekitar 32.06oC (Tabel 1). Shanmugasundaram dan Sumarno (1993) menyatakan bahwa suhu yang paling cocok bagi tanaman kedelai 10-30 oC.
memungkinkan mudahnya tanaman terserang hama dan penyakit. Daya kecambah benih keempat genotipe kurang dari 80%, penyulaman dilakukan pada saat tanaman berumur 3 HST dan 6 HST untuk mempertahankan populasi. Kedelai genotipe Godek tidak memenuhi jumlah populasi sehingga dilakukan penanaman ulang pada tanggal 7 Juli 2007. Hal ini disebabkan kedelai genotipe Godek merupakan kedelai yang paling mudah terserang penyakit dan hama benih. Hama dan penyakit yang ditemui selama penelitian berlangsung yaitu lalat bibit, belalang (Oxya sinensis), ulat grayak (Spodoptera litura), ulat perangkai daun (Lamposema indica), kepik hijau (Nezara viridula), kutu daun (Aphis glycine), penghisap polong (Riptortus linearis), penyakit karat dan sapu setan.
Pengendalian hama dan penyakit dilakukan pada tanggal 23 Juni 2007, 10 Juli 2007 dan 16 September 2007 dengan penyemprotan Dursban dan Decis. Dosis yang digunakan 2 cc/liter Dursban dan 0.5 cc/liter Decis. Hama dan penyakit lebih banyak dijumpai pada tanaman kontrol dibandingkan dengan tanaman naungan.
Gulma yang ditemui di lapang adalah Boreria laevis, Axonopus compresus, Ageratum conyzoides, Cleome rutidospermae, Mimosa pudica, serta Phyllantus niruri. Pengendalian gulma dilakukan secara manual seminggu sekali. Tanaman yang dinaungi memiliki kondisi fisik; batang lebih tinggi, jumlah daun dan buku lebih sedikit, daun lebih lebar dan tipis dibandingkan dengan tanaman kontrol. Pengajiran dilakukan pada saat tanaman berumur 4 MST (Minggu Setelah Tanam). Hal ini dikarenakan tanaman yang ditanam di dalam paranet 55% dengan intensitas cahaya 50% mengalami pertumbuhan yang kurang baik dan kurang kokoh sehingga batang dapat rebah saat angin bertiup.
panen tanaman dengan perlakuan intensitas cahaya 100% lebih baik jika dibandingkan dengan tanaman dengan perlakuan intensitas cahaya 50%.
Lanjutan Tabel 2. Rekapitulasi Sidik Ragam Pengaruh Intensitas Cahaya, Genotipe dan Interaksinya terhadap Karakter Agronomi dan Fisiologi Tanaman Kedelai
Berdasarkan rekapitulasi sidik ragam (Tabel 2) intensitas cahaya berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman pada 2 sampai 9 MST, genotipe tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman pada 2 sampai 9 MST, sedangkan interaksi antara keduanya berpengaruh nyata pada 2 MST. Analisis ragam peubah tinggi tanaman ditampilkan pada Tabel Lampiran 1. Grafik Pertumbuhan tinggi tanaman disajikan pada Gambar 2.
terhadap fotosintesis, kedua faktor tersebut mempengaruhi perkembangan dan morfologi tanaman yang disebut dengan istilah fotomorfogenesis. Sebagai contoh, pada satu kapasitas fotosintesa yang sama, bagian batang yang menerima cahaya lebih banyak akan mengalami pertumbuhan pemanjangan yang lebih pendek. Kualitas cahaya lebih banyak ditentukan oleh rasio antara cahaya merah (R) dengan merah jauh (FR) dan radiasi cahaya biru yang dalam hal ini juga mempengaruhi proses pemanjangan batang.
Tabel 3. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Tinggi Tanaman Kedelai pada Umur 5 MST
Genotipe Intensitas Cahaya % Kontrol Rata-Rata
100% 50% rata serta baris rata-rata tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT 5 %.
Genotipe CG 76-10 pada saat tanaman kedelai berumur 5 MST memiliki tinggi tanaman tertinggi dan berbeda nyata dengan ketiga genotipe lainnya, yaitu 55.46 cm. Rataan peningkatan tinggi yang terjadi akibat naungan sebesar 127.21 %, yaitu dari 21.29 cm menjadi 48.36 cm (Tabel 3). Tanaman yang mengalami cekaman intensitas cahaya rendah akan meningkatkan tinggi tanaman untuk meningkatkan efisiensi penangkapan cahaya.
yang tumbuh lebih dari 1 m tampak rebah dan tumbuh merayap yang tidak menguntungkan pada penanaman kedelai.
Gambar 4. Pertumbuhan Tinggi Tanaman Empat Genotipe Kedelai pada Intensitas Cahaya 100% (0) dan Intensitas Cahaya 50% (1) selama percobaan G1: Ceneng, G2 : CG 30-10, G3 : CG 76-10, G4 : Godeg
Tanaman yang ditumbuhkan di bawah naungan paranet 55% lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman kontrol (cahaya 100%) untuk semua genotipe. Hal ini terlihat pada Gambar 4. Perubahan tinggi terbesar terlihat pada umur tanaman 4 hingga 6 MST. Sedangkan di umur 8 MST pertumbuhan tanaman kontrol dan genotipe Godek yang ternaungi sudah mulai terhenti, namun pada tanaman lain yang dinaungi masih mengalami pertambahan tinggi. Walaupun pertambahan tinggi pada tanaman-tanaman tersebut sangat kecil. Hal tersebut diakibatkan adanya proses etiolasi yang terjadi pada saat proses pemanjangan batang. Diduga proses etiolasi yang terus terjadi pada tanaman yang ternaungi, adalah suatu cara agar tanaman dapat menangkap cahaya lebih efisien.
Jumlah Daun Trifoliet
pada 9 MST terhadap jumlah daun trifoliet. Analisis ragam peubah jumlah daun trifoliet ditampilkan pada Tabel Lampiran 2. Grafik pertumbuhan jumlah daun disajikan pada Gambar 5. Kenaikan jumlah daun terjadi saat umur 2 MST dengan persentase peningkatan terbesar yaitu 39.01%, peningkatan jumlah daun kedelai terjadi dari 1.14 daun pada perlakuan kontrol menjadi 1.58 daun pada perlakuan naungan. Sedangkan jumlah daun pada umur 7, 8 dan 9 mengalami persentase penurunan rata-rata jumlah daun sebesar 2.327%, 18.161% dan 42.015 %.
Gambar 5. Pertumbuhan Jumlah Daun Empat Genotipe Kedelai pada Intensitas Cahaya 100% (0) dan Intensitas Cahaya 50% (1) selama percobaan G1: Ceneng, G2 : CG 30-10, G3 : CG 76-10, G4 : Godeg
Penurunan jumlah daun akibat intensitas cahaya rendah pada tiap genotipe berbeda diduga akibat adanya serangan hama dan penyakit. Tanaman kontrol sangat peka terserang hama dan penyakit sehingga mudah terserang hama dan penyakit. Selain itu, genotipe Ceneng, CG 30-10 dan CG 76-10 merupakan genotipe yang toleran terhadap intensitas cahaya rendah sehingga tahan terhadap efek yang ditimbulkan akibat adanya cekaman intensitas cahaya rendah.
Penelitian Mulyana (2006), Muhuria (2007) dan Kisman (2007) menunjukkan bahwa naungan paranet 55 % menurunkan jumlah daun trifoliat pada tanaman kedelai. Berdasarkan Tabel 4 dapat diketahui bahwa persentase penurunan jumlah daun rata-rata terbesar 42.02 % terjadi pada umur 9 MST dari 40.73 daun pada perlakuan kontrol menjadi 28.68 daun pada tanaman yang dinaungi. Genotipe godeg mengalami persentase penurunan rata-rata terbesar
(43.44 %), sedangkan genotipe ceneng mengalami persentase penurunan rata-rata terkecil (9.07%).
Tabel 4. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Jumlah daun trifoliat Kedelai pada Umur 9 MST
Genotipe Intensitas Cahaya % Kontrol Rata-Rata
100% 50% rata serta baris rata-rata tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT 5 %.
Cahaya sangat besar pengaruhnya terhadap proses fisiologi, seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangannya, penutupan dan pembukaan stomata, berbagai pergerakan tanaman dan perkecambahan (Taiz dan Zeiger, 2002). Salah satu ciri tanaman yang mengalami pertumbuhan dan perkembangan adalah bertambahnya jumlah daun. Jumlah daun tanaman yang dinaungi lebih sedikit jika dibandingkan dengan tanaman kontrol, hal tersebut merupakan efek dari cekaman intensitas cahaya rendah.
Genotipe Godek merupakan tanaman yang peka terhadap intensitas cahaya rendah sehingga pada naungan paranet 55% tanaman ini memiliki jumlah daun yang lebih sedikit dibandingkan dengan kontrol (Gambar 5). Hal ini disebabkan karena proses penuaan berupa penguningan daun bagian bawah pada masa pertumbuhannya lebih cepat daripada tanaman kontrol sehingga daun lebih cepat gugur.
Jumlah Buku
MST terhadap jumlah buku tanaman kedelai. Analisis ragam peubah jumlah buku ditampilkan pada Tabel Lampiran 3.
Gambar 6. Rataan Jumlah Buku Empat Genotipe Kedelai pada Kondisi Kontrol (0) dan Naungan 50 % (1) selama Percobaan
G1: Ceneng, G2 : CG 30-10, G3 : CG 76-10, G4 : Godeg
Pertambahan jumlah buku berbanding lurus dengan pertambahan jumlah daun. Pada percobaan ini terlihat jumlah buku pada semua perlakuan berbanding lurus dengan jumlah daun pada perlakuan yang sama (Gambar 5 dan Gambar 6). Menurut Sundari et al., (2005) hubungan antara Intensitas Cahaya Rendah (ICR) dengan jumlah daun bersifat linear positif, artinya peningkatan ICR diikuti peningkatan jumlah daun. Peningkatan jumlah daun sebanding dengan peningkatan jumlah buku.
Pada Gambar 6 terlihat tanaman kedelai umur 3 MST yang ditanam pada intensitas cahaya 100% rata-rata memiliki jumlah buku lebih sedikit dibandingkan dengan tanaman pada intensitas cahaya 50 %. Persentase kenaikan jumlah buku tersebut sebesar 38.34 % yaitu dari 3.51 buku pada tanaman kontrol menjadi 4.86 buku pada tanaman yang dinaungi. Sedangkan pada genotipe yang peka terhadap intensitas cahaya rendah (Godek) mengalami penurunan jumlah buku dari 5.33 buku pada tanaman kontrol menjadi 5.167 buku pada tanaman yang dinaungi paranet 55%.
Pada umur 2, 3, 4, dan 6 MST jumlah buku perlakuan intensitas cahaya 50% lebih banyak jika dibandingkan tanaman pada perlakuan intensitas cahaya
100%, sedangkan pada umur 5, 7, 8, dan 9 MST jumlah buku perlakuan intensitas cahaya 50% lebih sedikit jika dibandingkan tanaman pada perlakuan intensitas cahaya 100% (Gambar 6). Kenaikan jumlah buku pada tanaman ternaungi disebabkan adanya pengaruh reaksi pertumbuhan tiap genotipe berbeda-beda. Genotipe Ceneng, CG 30-10 dan CG 76-10 merupakan genotipe yang toleran terhadap intensitas cahaya rendah sehingga tahan terhadap efek yang ditimbulkan akibat adanya cekaman intensitas cahaya rendah. Gejala etiolasi sebagai efek cekaman intensitas rendah pada ketiga genotipe tersebut baru terlihat ketika umur 5 MST. Genotipe Godek merupakan genotipe yang peka terhadap intensitas cahaya rendah sehingga sejak umur 2 MST sudah menunjukkan gejala etiolasi. Tabel 5. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Jumlah
Buku Tanaman Kedelai pada Umur 9 MST
Genotipe Intensitas Cahaya % Kontrol Rata-Rata 100% 50% rata serta baris rata-rata tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT 5 %.
Berdasarkan Tabel 5 diketahui bahwa penurunan persentase rata-rata jumlah buku tanaman saat umur 9 MST sebesar 24.55% dari 44.93 buku pada tanaman kontrol menjadi 33.90 buku pada tanaman yang dinaungi. Persentase penurunan jumlah buku akibat intensitas cahaya 50% yang terendah (19.99%) terjadi pada genotipe CG 76-30, sedangkan persentase penurunan jumlah buku tertinggi (28.77%) terjadi pada genotipe godek sehingga dapat disimpulkan tanaman CG 76-30 memiliki daya adaptasi paling tinggi dibandingkan genotipe lainnya, sedangkan genotipe godek merupakan genotipe paling peka terhadap intensitas cahaya 50%.
kontrol. Hal ini dikarenakan buku merupakan tempat tumbuhnya daun, sehingga perbandingan jumlah daun dan jumlah buku berbanding lurus. Menurut Wirnas et al., (2006) karakter jumlah cabang, jumlah buku total, jumlah polong isi, jumlah polong total, dan persentase polong isi dapat digunakan untuk membentuk indeks seleksi dalam rangka pengembangan kedelai berdaya hasil tinggi.
Luas Daun Spesifik
Berdasarkan rekapitulasi sidik ragam (Tabel 2) intensitas cahaya berpengaruh sangat nyata pada 9 MST, genotipe berpengaruh sangat nyata pada 9 MST serta berpengaruh nyata pada 6 MST, sedangkan interaksi antara keduanya berpengaruh nyata terhadap luas daun spesifik pada 6 MST. Luas daun pada tanaman yang ditumbuhkan dalam naungan (intensitas cahaya 50%) terlihat lebih besar jika dibandingkan dengan tanaman kontrol (intensitas cahaya 100%). Analisis ragam peubah luas daun spesifik ditampilkan pada Tabel Lampiran 4. Tabel 6. Pengaruh genotipe, intensitas cahaya dan interaksinya terhadap luas daun
spesifik tanaman kedelai pada umur 9 MST.
Genotipe Intensitas Cahaya % Kontrol Rata-Rata
100% 50%
--- (cm2/gr)---
Ceneng 143.49bc 215.35ab 50.08 179.42ij
CG 30-10 134.08bc 208.44a 55.46 171.26j
CG 76-10 187.63bc 254.04a 35.39 220.84i
Godeg 102.79c 149.70bc 45.64 126.25k
Rata-Rata 142.00k 206.88j
Keterangan : angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom intensitas cahaya dan rata-rata serta baris rata-rata-rata-rata tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT 5 %.
Peningkatan luas daun spesifik pada perlakuan naungan diduga sebagai respon terhadap cekaman intensitas cahaya rendah. Berdasarkan tabel 6 pada 9 MST peningkatan luas daun spesifik akibat intensitas cahaya 50% terbesar dari 134.08 cm2/gr menjadi 208.44 cm2/gr (55.46%) terjadi pada genotipe CG 30-10. Sedangkan peningkatan luas daun spesifik terendah terjadi pada genotipe CG 76-10 dari 187.63 cm2/gr menjadi 254.04 cm2/gr (35.39 % kontrol).
Kisman et al., (2007) menyatakan bahwa pada kondisi cekaman intensitas cahaya rendah, peningkatan luas daun genotipe toleran lebih besar disbanding genotipe peka.
Gambar 7. Rataan Luas Daun Spesifik (LDS) empat genotipe kedelai pada kondisi kontrol (intensitas cahaya 100%) dan naungan 55% (intensitas cahaya 50%) pada 6 dan 9 MST
intensitas cahaya rendah mengalami peningkatan luas daun spesifik sejak umur 6 MST (Gambar 7).
Salah satu karakter morfologi pada tanaman yang ternaungi jika di bandingkan dengan tanaman yang tidak ternaungi adalah luas daun per tanaman lebih lebar (Daubenmire, 1974). Penghindaran terhadap defisit cahaya dapat dicapai dengan menigkatkan efisiensi penangkapan cahaya. Ada dua cara yang dilakukan, salah satunya ialah tanaman meningkatkan intersepsi cahaya dengan meningkatkan area penangkapan cahaya. Hal ini dilakukan dengan meningkatkan luas daun per unit jaringan tanaman (Levitt, 1980). Salah satu karakter daun dalam naungan adalah meningkatnya nisbah luas daun terhadap berat daun atau luas daun spesifik (Atwell et al., 1999; Awada dan Redmann, 2000; serta Evans dan Poorter, 2001).
Luas daun spesifik berbanding terbalik dengan berat daun spesifik (nisbah berat daun terhadap luas daun), karena iu daun berkembang dalam intensitas cahaya rendah memiliki berat daun spesifik yang lebih rendah. Menurut Muhuria (2007) tanaman kedelai merespon intensitas cahaya rendah dengan cara : (1)mengurangi luas daun total, jumlah daun, dan berat kering daun, serta (2)meningkatkan luas daun trifoliate dan spesifik. Kondisi demikian merupakan salah satu mekanisme untuk meningkatkan efisiensi penangkapan cahaya, sekaligus memelihara fotosintat.
B. Karakter Morfo-Anatomi
Tebal Daun
Berdasarkan rekapitulasi sidik ragam (Tabel 2) intensitas cahaya, genotipe, dan interaksi antara keduanya berpengaruh sangat nyata terhadap luas daun spesifik pada 9 MST. Analisis ragam peubah tebal daun ditampilkan pada Tabel Lampiran 5. Tebal daun pada tanaman yang ditumbuhkan dalam naungan terlihat lebih tipis jika dibandingkan dengan tanaman kontrol (Gambar Lampiran 2). Menurut Kisman et al,. (2007) penurunan bobot spesifik daun akibat cekaman intensitas cahaya rendah pada genotipe toleran cenderung lebih besar dibanding genotipe peka, artinya daun genotipe toleran lebih tipis daripada genotipe peka.
yang lebih tipis dibandingkan genotipe lain, berbeda nyata dengan genotipe ceneng yang memiliki ketebalan daun terbesar. Godeg memiliki kemampuan yang lebih rendah dalam mengurangi ketebalan daun yakni mencapai 4.31 % kontrol, sedangkan CG 76-10 memiliki kemampuan tertinggi dalam mengurangi ketebalan daun yakni mencapai 43.02 % kontrol (Tabel 7).
Hasil penelitian Sahardi (2000) menunjukkan bahwa daun genotipe toleran lebih tipis dibandingkan dengan genotipe peka sehingga intersepsi cahaya yang terjadi pada genotipe toleran dapat mencapai daun bagian bawah dan tentu saja kemampuan melaksanakan fotosintesis lebih besar.
Tabel 7. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Tebal Daun Tanaman Kedelai pada Umur 9 MST
Genotipe Intensitas Cahaya % Kontrol Rata-Rata 100% 50% rata serta baris rata-rata tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT 5 %.
Menurut Levit (1980), salah satu cara untuk meningkatkan efisiensi penangkapan cahaya adalah dengan meningkatkan intersepsi cahaya yang digunakan dalam proses fotosintesis. Hal ini dilakukan dengan menurunkan jumlah cahaya yang direfleksikan, transmisi serta meniadakan substansi pengabsorbisan cahaya yang tidak dapat mentransfer energi cahaya ke pusat reaksi fotosintesis. Selain itu, penghindaran terhadap defisit cahaya dilakukan dengan tidak mengembangkan kutikula, lilin dan bulu bulu rambut pada permukaan daun.
berkurangnya bulu-bulu daun sehingga menurunkan jumlah cahaya yang harus direfleksikan, sedangkan menipisnya daun dilakukan untuk mengurangi jumlah cahaya yang harus ditransmisi. Sulistyono, Chozin dan Rezkiyanti (2002) menyatakan bahwa daun tanaman padi gogo pada keadaan ternaungi akan mengalami perubahan morfologi yaitu lebih luas dan lebih tipis.
Kerapatan Stomata
Kerapatan stomata dipengaruhi sangat nyata oleh intensitas cahaya dan genotipe, sedangkan interaksi antara keduanya tidak berpengaruh nyata pada 6 dan 9 MST (Tabel 2). Analisis ragam peubah kerapatan stomata ditampilkan pada Tabel Lampiran 6. Perbedaan kerapatan stomata empat genotipe kedelai pada kondisi kontrol dan intensitas cahaya 50% disajikan pada Gambar Lampiran 4.
Willmer (1983) mengemukakan bahwa pembentukan stomata dikendalikan oleh faktor keturunan dan berbagai faktor lingkungan antara lain intensitas cahaya. Hal ini sejalan dengan penelitian Afriana (2003) dan Mulyana (2006) yang menyatakan kerapatan stomata kedelai menurun seiring dengan bertambahnya taraf naungan serta menurunnya intensitas cahaya. Secara genetik tiap-tiap genotipe memiliki jumlah stomata yang berbeda-beda, dengan meningkatnya luas daun maka jumlah stomata per satuan luas akan berkurang (Tabel 8).
Tabel 8. Pengaruh Genotipe, Intensitas Cahaya dan Interaksinya terhadap Kerapatan Stomata Empat Genotipe pada Umur 6 MST
Genotipe Intensitas Cahaya % Kontrol Rata-Rata
100% 50% rata serta baris rata-rata tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT 5 %.
