PERK
BUAH
KEMBAN
H MANGG
PERTUM
SE
INST
NGAN M
GIS (Gar
MBUHAN
SIT
EKOLAH
TITUT PE
B
MORFOLO
rcinia ma
N DAN P
TI ROPIA
PASCAS
ERTANIA
BOGOR
2009
OGI DAN
ngostana
PEMATA
AH
SARJAN
AN BOG
N FISIOL
a L.) SEL
ANGAN
NA
GOR
Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) selama Pertumbuhan dan Pematangan” merupakan ide dan hasil karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing yang belum pernah dipublikasikan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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 tesis ini.
Bogor, Juni 2009
ABSTRACT
SITI ROPIAH. Morphological and Physiological development of Mangosteen fruit (Garcinia mangostana L.) during Growth and Ripening. Supervised by HAMIM and SOBIR.
Mangosteen fruits develop without pollination process and the embryos generally are resulted from nucelllus and integuments which are categorized as apomixes. This research aimed to study morphological and physiological development of mangosteen fruit during fruit growth and ripening. Twenty mangosteen (7 years old) growing in IPB Tajur-1 were observed during August – December 2008 when the plant started to flower until fruit ripening. The floweres were tagged from the initiation stage and measurement was carried out until fruit ripening. Variables analysed were flower development, morphological and physiological growth, and development of mangosteen fruit. Growth and development of fruit mangosteen were characterized through variation of size, color of skin, total soluble solids (TSS), total sugars, titrated total acid (TTA), ascorbic acid, and auxin. The result showed that flower bud initiation was the first step of mangosteen fruit development indicated by red color formation in the shoot bud. The budbreak occurred within 8-10 days after initiation (DAI) followed by flower bud development (13-15 DAI), expansion (16-38 DAI), and flower anthesis (38-40 DAI). Diameter growth pattern of mangosteen fruit appeared in sigmoid curve which slowly increased during 3-5 weeks after anthesis (WAA), followed by sharp increment during 5-15 WAA, and tended to constant at 15-17 WAA. Fruit weight and fruit water content continuously increase during 90-115 days after anthesis (DAA), tended to constant at 110 DAA for fresh weight, 105 DAA for dry weight, and 100 DAA for water content. The level of TTA increased from 90-100 DAA followed by reduction after 105 DAA to 115 DAA. The total sugar and ascorbic acid showed nearly similar pattern, continuously increased during 90-115 DAA, eventhough the increase was not significantly different at 105-115 DAA. Auxin content continuously declined at 90-115 DAA, while chlorophyll and anthosianin did not change significantly after 90 DAA. This result indicated that mangosteen fruit gained its optimum development for harvest at 105-110 DAA.
dan SOBIR.
Manggis merupakan tanaman asli Indonesia dan tersebar hampir di seluruh pulau di Indonesia. Buah manggis selain dikonsumsi sebagai buah segar dan minuman (jus), juga memiliki khasiat sebagai obat. Perikarp buah manggis memiliki keragaman kimia organik yang kompleks, diantaranya yang terkenal adalah asam tannin dan santonin yang dapat berperan sebagai anti inflammatory, anti bakteri, dan anti kanker.
Indonesia merupakan eksportir terpenting buah manggis di dunia, dan untuk mendukung daya saing industri manggis di Indonesia diperlukan kajian ilmiah dalam hal perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama pertumbuhan dan pematangan untuk mendapatkan buah manggis yang berkualitas tinggi dan memenuhi standar.
Mekanisme pembentukan biji manggis berbeda dengan kebanyakan tanaman pada umumnya. Biji manggis terbentuk tanpa melalui proses penyerbukan (polinasi) dan tanpa penggabungan gamet (fertilisasi). Berdasarkan reproduksi tersebut, maka manggis digolongkan sebagai buah apomiksis. Sampai saat ini penelitian mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi bunga dan buah manggis masih sangat langka sehingga menarik untuk dikaji. Pemahaman mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama proses pertumbuhan dan pematangan sangat diperlukan sebagai landasan ilmiah untuk menentukan waktu panen yang tepat dengan kualitas hasil yang tinggi, mengingat sampai saat ini pemanenan buah manggis di tingkat petani umumnya hanya berdasarkan perubahan warna kulit buah sehingga sulit ditentukan waktunya dengan tepat.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perkembangan morfologi bunga manggis dan lebih ditekankan pada perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama pertumbuhan dan pematangan. Perkembangan buah manggis dapat diidentifikasi melalui perubahan-perubahan yang terjadi, baik perubahan morfologi maupun fisiologi. Perubahan morfologi yang diamati meliputi diameter buah, bobot buah dan perubahahan warna. Perubahan fisiologi meliputi kadar air buah, padatan total terlarut (PTT), kadar gula total, vitamin C, asam total tertitrasi (ATT), dan klorofil serta antosianin kulit buah. Dengan dipahaminya perubahan-perubahan yang terjadi selama pertumbuhan dan perkembangan buah manggis diharapkan dapat ditentukan waktu panen yang tepat dengan kualitas hasil yang tinggi sehingga mampu bersaing di pasar global.
Penelitian dilaksanakan di kebun IPB Tajur 1 terhadap 20 pohon manggis hasil grafting yang berumur sekitar 7 tahun, dan dilanjutkan dengan analisis di laboratorium. Pengamatan mulai dilakukan pada saat tunas-tunas terminal terinisiasi bakal bunga yang ditandai dengan terjadinya pembengkakan berwarna merah hingga buah berumur 115 HSA.
kuncup, (4) pertumbuhan dan perkembangan kuncup, dan (5) anthesis atau mekar sempurna. Inisiasi tunas bakal bunga ditandai dengan terjadinya pembengkakan berwarna merah pada pucuk-pucuk terminal. Tunas-tunas bakal bunga tersebut akan pecah dalam waktu 8-10 hari setelah inisiasi (HSI) untuk membentuk kuncup bunga dalm waktu 13-15 HSI. Kuncup bunga mengalami pertumbuhan dan perkembangan, dan mencapai ukuran maksimum pada saat anthesis. Waktu yang diperlukan untuk anthesis berkisar antara 38 sampai 40 HSI.
Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis dapat dideteksi melalui perubahan-perubahan yang terjadi, baik perubahan morfologi maupun perubahan fisiologi. Berdasarkan hasil pengamatan, pertumbuhan diameter dan bobot buah membentuk kurva sigmoid. Kurva pola pertumbuhan diameter buah manggis menunjukkan bahwa pada umur 3-5 MSA merupakan pertumbuhan lambat, 5-15 MSA pertumbuhan cepat, dan 15-17 MSA cenderung stabil. Pertumbuhan bobot buah selaras dengan pertumbuhan diameter buah. Bobot kering pada umur 105 HSA dan bobot basah pada umur 110 HSA sudah cenderung konstan, tidak berbeda nyata dengan pada umur 115 HSA. Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis telah dimulai sejak sebelum anthesis, yaitu pada umur 34 HSI yang ditandai dengan terbentuknya segmen aril dan pada saat menjelang anthesis (39 HSI) segmen aril dan bakal biji semakin jelas terlihat. Perubahan warna kulit buah terjadi selama proses pematangan, yaitu berwarna hijau hingga umur 90 HSA kemudian terdapat bercak coklat pada umur 95 HSA dan menjadi ungu kehitaman pada umur 115- 120 HSA.
Perubahan fisiologi merupakan indikasi terjadinya perkembangan buah. Berdasarkan hasil penelitian, kadar air buah manggis meningkat seiring dengan meningkatnya umur buah. Kadar air buah manggis pada umur 90-115 HSA berkisar antara 75.72 sampai 76.37%. PTT, kadar gula total, dan vitamin C menunjukkan pola yang sama, yaitu berkorelasi positif terhadap umur petik buah. Peningkatan PTT dan gula total disebabkan oleh adanya hidrolisis pati menjadi gula. PTT buah manggis umur 90-115 HSA berkisar antara 16.83 hingga 20.63% Brix dengan kandungan gula totalnya antara 5.11g/100 g hingga 17.43 g/100 g. Gula total dan vitamin C meningkat tajam pada umur 100 HSA dan pada umur 105 HSA sudah cenderung konstan. Hasil analisis kadar ATT buah manggis menunjukkan pola hiperbolik, yaitu peningkatan secara drastis terjadi pada umur 90 HSA hingga umur 100 HSA kemudian cenderung menurun hingga 115 HSA. Penurunan kadar ATT daging buah manggis seiring dengan peningkatan umur buah, diduga asam-asam tersebut digunakan sebagai substrat dalam respirasi buah selama proses pematangan.
yang rendah dapat dijadikan standar untuk menentukan panen buah manggis. Kondisi ini dapat terjadi pada buah manggis umur 105-110 HSA.
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2009
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
SITI ROPIAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Mayor Biologi Tumbuhan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Hamim, M.Si. Dr. Ir. Sobir, M.S. Ketua Anggota
Diketahui
Koordinator Mayor Dekan Sekolah Pascasarjana Biologi Tumbuhan
Dr. Ir. Miftahudin, M.Si. Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S.
PERK
BUAH
KEMBAN
H MANGG
PERTUM
SE
INST
NGAN M
GIS (Gar
MBUHAN
SIT
EKOLAH
TITUT PE
B
MORFOLO
rcinia ma
N DAN P
TI ROPIA
PASCAS
ERTANIA
BOGOR
2009
OGI DAN
ngostana
PEMATA
AH
SARJAN
AN BOG
N FISIOL
a L.) SEL
ANGAN
NA
GOR
Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) selama Pertumbuhan dan Pematangan” merupakan ide dan hasil karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing yang belum pernah dipublikasikan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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 tesis ini.
Bogor, Juni 2009
ABSTRACT
SITI ROPIAH. Morphological and Physiological development of Mangosteen fruit (Garcinia mangostana L.) during Growth and Ripening. Supervised by HAMIM and SOBIR.
Mangosteen fruits develop without pollination process and the embryos generally are resulted from nucelllus and integuments which are categorized as apomixes. This research aimed to study morphological and physiological development of mangosteen fruit during fruit growth and ripening. Twenty mangosteen (7 years old) growing in IPB Tajur-1 were observed during August – December 2008 when the plant started to flower until fruit ripening. The floweres were tagged from the initiation stage and measurement was carried out until fruit ripening. Variables analysed were flower development, morphological and physiological growth, and development of mangosteen fruit. Growth and development of fruit mangosteen were characterized through variation of size, color of skin, total soluble solids (TSS), total sugars, titrated total acid (TTA), ascorbic acid, and auxin. The result showed that flower bud initiation was the first step of mangosteen fruit development indicated by red color formation in the shoot bud. The budbreak occurred within 8-10 days after initiation (DAI) followed by flower bud development (13-15 DAI), expansion (16-38 DAI), and flower anthesis (38-40 DAI). Diameter growth pattern of mangosteen fruit appeared in sigmoid curve which slowly increased during 3-5 weeks after anthesis (WAA), followed by sharp increment during 5-15 WAA, and tended to constant at 15-17 WAA. Fruit weight and fruit water content continuously increase during 90-115 days after anthesis (DAA), tended to constant at 110 DAA for fresh weight, 105 DAA for dry weight, and 100 DAA for water content. The level of TTA increased from 90-100 DAA followed by reduction after 105 DAA to 115 DAA. The total sugar and ascorbic acid showed nearly similar pattern, continuously increased during 90-115 DAA, eventhough the increase was not significantly different at 105-115 DAA. Auxin content continuously declined at 90-115 DAA, while chlorophyll and anthosianin did not change significantly after 90 DAA. This result indicated that mangosteen fruit gained its optimum development for harvest at 105-110 DAA.
dan SOBIR.
Manggis merupakan tanaman asli Indonesia dan tersebar hampir di seluruh pulau di Indonesia. Buah manggis selain dikonsumsi sebagai buah segar dan minuman (jus), juga memiliki khasiat sebagai obat. Perikarp buah manggis memiliki keragaman kimia organik yang kompleks, diantaranya yang terkenal adalah asam tannin dan santonin yang dapat berperan sebagai anti inflammatory, anti bakteri, dan anti kanker.
Indonesia merupakan eksportir terpenting buah manggis di dunia, dan untuk mendukung daya saing industri manggis di Indonesia diperlukan kajian ilmiah dalam hal perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama pertumbuhan dan pematangan untuk mendapatkan buah manggis yang berkualitas tinggi dan memenuhi standar.
Mekanisme pembentukan biji manggis berbeda dengan kebanyakan tanaman pada umumnya. Biji manggis terbentuk tanpa melalui proses penyerbukan (polinasi) dan tanpa penggabungan gamet (fertilisasi). Berdasarkan reproduksi tersebut, maka manggis digolongkan sebagai buah apomiksis. Sampai saat ini penelitian mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi bunga dan buah manggis masih sangat langka sehingga menarik untuk dikaji. Pemahaman mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama proses pertumbuhan dan pematangan sangat diperlukan sebagai landasan ilmiah untuk menentukan waktu panen yang tepat dengan kualitas hasil yang tinggi, mengingat sampai saat ini pemanenan buah manggis di tingkat petani umumnya hanya berdasarkan perubahan warna kulit buah sehingga sulit ditentukan waktunya dengan tepat.
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari perkembangan morfologi bunga manggis dan lebih ditekankan pada perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama pertumbuhan dan pematangan. Perkembangan buah manggis dapat diidentifikasi melalui perubahan-perubahan yang terjadi, baik perubahan morfologi maupun fisiologi. Perubahan morfologi yang diamati meliputi diameter buah, bobot buah dan perubahahan warna. Perubahan fisiologi meliputi kadar air buah, padatan total terlarut (PTT), kadar gula total, vitamin C, asam total tertitrasi (ATT), dan klorofil serta antosianin kulit buah. Dengan dipahaminya perubahan-perubahan yang terjadi selama pertumbuhan dan perkembangan buah manggis diharapkan dapat ditentukan waktu panen yang tepat dengan kualitas hasil yang tinggi sehingga mampu bersaing di pasar global.
Penelitian dilaksanakan di kebun IPB Tajur 1 terhadap 20 pohon manggis hasil grafting yang berumur sekitar 7 tahun, dan dilanjutkan dengan analisis di laboratorium. Pengamatan mulai dilakukan pada saat tunas-tunas terminal terinisiasi bakal bunga yang ditandai dengan terjadinya pembengkakan berwarna merah hingga buah berumur 115 HSA.
kuncup, (4) pertumbuhan dan perkembangan kuncup, dan (5) anthesis atau mekar sempurna. Inisiasi tunas bakal bunga ditandai dengan terjadinya pembengkakan berwarna merah pada pucuk-pucuk terminal. Tunas-tunas bakal bunga tersebut akan pecah dalam waktu 8-10 hari setelah inisiasi (HSI) untuk membentuk kuncup bunga dalm waktu 13-15 HSI. Kuncup bunga mengalami pertumbuhan dan perkembangan, dan mencapai ukuran maksimum pada saat anthesis. Waktu yang diperlukan untuk anthesis berkisar antara 38 sampai 40 HSI.
Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis dapat dideteksi melalui perubahan-perubahan yang terjadi, baik perubahan morfologi maupun perubahan fisiologi. Berdasarkan hasil pengamatan, pertumbuhan diameter dan bobot buah membentuk kurva sigmoid. Kurva pola pertumbuhan diameter buah manggis menunjukkan bahwa pada umur 3-5 MSA merupakan pertumbuhan lambat, 5-15 MSA pertumbuhan cepat, dan 15-17 MSA cenderung stabil. Pertumbuhan bobot buah selaras dengan pertumbuhan diameter buah. Bobot kering pada umur 105 HSA dan bobot basah pada umur 110 HSA sudah cenderung konstan, tidak berbeda nyata dengan pada umur 115 HSA. Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis telah dimulai sejak sebelum anthesis, yaitu pada umur 34 HSI yang ditandai dengan terbentuknya segmen aril dan pada saat menjelang anthesis (39 HSI) segmen aril dan bakal biji semakin jelas terlihat. Perubahan warna kulit buah terjadi selama proses pematangan, yaitu berwarna hijau hingga umur 90 HSA kemudian terdapat bercak coklat pada umur 95 HSA dan menjadi ungu kehitaman pada umur 115- 120 HSA.
Perubahan fisiologi merupakan indikasi terjadinya perkembangan buah. Berdasarkan hasil penelitian, kadar air buah manggis meningkat seiring dengan meningkatnya umur buah. Kadar air buah manggis pada umur 90-115 HSA berkisar antara 75.72 sampai 76.37%. PTT, kadar gula total, dan vitamin C menunjukkan pola yang sama, yaitu berkorelasi positif terhadap umur petik buah. Peningkatan PTT dan gula total disebabkan oleh adanya hidrolisis pati menjadi gula. PTT buah manggis umur 90-115 HSA berkisar antara 16.83 hingga 20.63% Brix dengan kandungan gula totalnya antara 5.11g/100 g hingga 17.43 g/100 g. Gula total dan vitamin C meningkat tajam pada umur 100 HSA dan pada umur 105 HSA sudah cenderung konstan. Hasil analisis kadar ATT buah manggis menunjukkan pola hiperbolik, yaitu peningkatan secara drastis terjadi pada umur 90 HSA hingga umur 100 HSA kemudian cenderung menurun hingga 115 HSA. Penurunan kadar ATT daging buah manggis seiring dengan peningkatan umur buah, diduga asam-asam tersebut digunakan sebagai substrat dalam respirasi buah selama proses pematangan.
yang rendah dapat dijadikan standar untuk menentukan panen buah manggis. Kondisi ini dapat terjadi pada buah manggis umur 105-110 HSA.
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2009
Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
SITI ROPIAH
Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Mayor Biologi Tumbuhan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Disetujui Komisi Pembimbing
Dr. Ir. Hamim, M.Si. Dr. Ir. Sobir, M.S. Ketua Anggota
Diketahui
Koordinator Mayor Dekan Sekolah Pascasarjana Biologi Tumbuhan
Dr. Ir. Miftahudin, M.Si. Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro, M.S.
PRAKATA
Alhamdulillah, puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala Rahmat dan Hidayah-NYA sehingga penelitian dan penulisan tesis dengan judul Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis selama Pertumbuhan dan Pematangan berhasil diselesaikan. Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Agustus 2008 sampai dengan Maret 2009 di Kebun IPB Tajur I dan analisis laboratorium dilakukan di Laboratorium Pusat Kajian Buah-Buahan Tropika (PKBT) IPB Baranang Siang Bogor dan di Laboratorium RGCI Fakultas Pertanian IPB Dramaga Bogor.
Terimakasih penulis ucapkan kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Hamim, M.Si dan Bapak Dr. Ir. Sobir, M.S. sebagai komisi pembimbing atas bimbingan, arahan, dan motivasinya.
2. Departemen Agama atas beasiswa yang telah diberikan melalui Beasiswa Utusan Daerah (BUD) Depag.
3. Program Riset Unggulan Strategis Nasional (RUSNAS) melalui Pusat Kajian Buah-Buahan Tropika, LPPM-IPB atas biaya penelitian yang telah diberikan. 4. Bapak dan Ibu tercinta serta saudaraku atas segala doa, motivasi, dan kasih
sayangnya.
5. Mas Bambang dan Pak Yudi di Laboratorium RGCI atas segala bantuan, motivasi, dan kerjasamanya.
6. Mba Lasih, Pipit, dan rekan-rekan di Laboratorium PKBT atas segala kebaikan dan kemudahan yang telah diberikan.
7. Pak Ade dan seluruh karyawan Kebun IPB Tajur I atas segala bantuan dan kerjasamanya.
8. Sahabatku dan rekan-rekan di Pasca Biologi Tumbuhan IPB atas segala bantuan dan kebersamaannya.
Penulis berharap semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat, khususnya yang berkaitan dengan perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama proses pertumbuhan dan pematangan.
Bogor, Juni 2009
Pertanian-Agronomi Universitas Jambi. Tahun 1999 penulis diangkat sebagai Tenaga Pendidik di Madrasah Aliyah Negeri I Kotobaru Padang Panjang Sumatera Barat dan pada tahun 2005 penulis pindah tugas ke Madrasah Aliyah Negeri Model Jambi sebagai guru Biologi.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL... xiii
DAFTAR GAMBAR... xiv
PENDAHULUAN
LatarBelakang... 1 Perumusan Masalah... 3 Tujuan Penelitian... 4
TINJAUAN PUSTAKA
Tinjauan Umum Tanaman Manggis... 5 Pembungaan dan Pembuahan... 6 Morfologi Buah Manggis... 8 Fisiologi Buah Manggis... 10 Pertumbuhan dan Perkembangan Buah ... 11
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat... 14 Pelaksanaan Penelitian ... 14
HASIL DAN PEMBAHASAN
Perkembangan Bunga Manggis... 21 Perkembangan Buah Manggis... 24 Perubahan-Perubahan Fisiologi Buah Manggis Selama Proses
Pendewasaan (maturity) dan pematangan (ripening)... 32 Korelasi Antar Parameter Morfologi dan Fisiologi... 43
KESIMPULAN DAN SARAN... 47
DAFTAR PUSTAKA ……… 48
2 Korelasi antar parameter morfologi dan fisiologi... 44
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Perbedaan inisiasi tunas daun dan inisiasi tunas bunga manggis... 21 2 Pertumbuhan dan perkembangan bunga manggis... 22 3 Diameter buah manggis pada berbagai tingkat umur... 25 4 Pertumbuhan dan perkembangan buah manggis... 26 5 Kuncup bunga manggis 32 HSI... 27 6 Kuncup bunga manggis 39 HSI... 27 7 Manggis dengan 1 biji... 27 8 Manggis tanpa biji... 27 9 Bobot basah dan bobot kering buah manggis pada berbagai tingkat
umur petik... 29 10 Total kerontokan buah manggis pada berbagai tingkat umur... 31 11 Kadar air buah manggis pada berbagai tingkat umur petik... 34 12 PTT buah manggis pada berbagai tingkat umur petik... 35 13 Kadar gula total buah manggis pada berbagai tingkat umur petik... 36 14 Kadar ATT buah manggis pada berbagai tingkat umur petik... 38 15 Kadar vitamin C buah manggis pada berbagai tingkat umur petik... 39 16 Kadar auksin kulit buah manggis pada berbagai tingkat umur petik... 40 17 Kadar klorofil kulit buah manggis pada berbagai tingkat umur petik... 42 18 Kadar antosianin kulit buah manggis pada berbagai tingkat umur petik... 42
Manggis (Garcinia mangostana L.) merupakan satu di antara 400 spesies yang terdapat pada genus Garcinia pada family Guttiferae (Verheij 1991), dan merupakan allotetraploid hasil persilangan dari Garcinia hombrioniana dengan Garcinia malacensis (Yaacob & Tindal 1995). Tanaman ini adalah tanaman asli Asia Tenggara dan secara lebih spesifik merupakan tanaman asli Indonesia (Almeyda & Martin 1976). Manggis merupakan salah satu buah tropik yang memiliki kekhasan dari segi bentuk dan rasa. Perikarpnya mengandung xanthone yang dapat berperan sebagai anti inflammatory, anti bakteri, dan anti kanker.
Tanaman manggis tersebar hampir di seluruh pulau di Indonesia, dengan populasi terbesar terdapat di pulau Sumatra dan Kalimantan, akan tetapi pusat produksi manggis di Indonesia berada di Sumatra Barat, Jawa Barat, Jawa Timur, dan Bali (Sobir & Poerwanto 2007). Manggis merupakan komoditas buah segar terpenting di Indonesia. Hal ini terlihat dari nilai ekspornya yang cenderung terus meningkat, yaitu dari 4.743 ton pada tahun 1999 menjadi 5.697 ton pada tahun 2006, 7.411 ton pada tahun 2007 dengan nilai US$ 3.81 juta, dan 9000 ton pada tahun 2008 (Deptan 2009). Indonesia juga merupakan eksportir terpenting manggis di dunia, dan untuk mendukung daya saing industri manggis di Indonesia diperlukan kajian ilmiah dalam hal perkembangan morfologi dan fisiologi buah manggis selama pertumbuhan dan pematangan untuk mendapatkan buah manggis yang berkualitas tinggi dan memenuhi standar.
2
1992). Sampai saat ini penelitian mengenai perkembangan morfologi dan fisiologi bunga dan buah manggis masih langka, sehingga menarik untuk dikaji bagaimana mekanisme pembentukan dan perkembangan bunga manggis melalui pendekatan morfologi dan perkembangan buah secara morfologi dan fisiologi. Penelitian-penelitian yang mengarah kepada perkembangan bunga dan buah manggis diharapkan dapat memberikan sumbangan pemikiran dalam rangka peningkatan pengembangan budidaya manggis.
Proses pembungaan pada umumnya dimulai setelah terjadi induksi bunga, yang selanjutnya akan terjadi proses diferensiasi, pendewasaan organ-organ bunga, antesis, dan polinasi (Bernier et al. 1985). Pada tanaman manggis, akhir induksi atau awal diferensiasi secara visual ditandai dengan munculnya tunas bunga pada ujung pucuk (Rai 2006). Perkembangan bunga manggis yang selanjutnya akan membentuk buah dan proses pematangannya perlu dipahami sebagai dasar untuk dapat meningkatkan kualitas buah sehingga mampu bersaing di pasar internasional.
Perumusan Masalah
Manggis (Garcinia mangostana) merupakan salah satu komoditas hortikultura buah-buahan tropik Indonesia yang mempunyai nilai ekonomi tinggi. Richards (1990) mengkategorikan manggis sebagai apomiksis. Menurut Mansyah (2002) tidak terdapat serbuk sari pada bunga manggis baik didasarkan pada pengamatan visual maupun melalui analisis secara kimia menggunakan KI, sehingga polinasi tidak terjadi pada bunga manggis.
Penelitian terhadap komoditas apomiksis yang mengarah kepada pertumbuhan dan perkembangan buah, terutama untuk tanaman-tanaman yang mempunyai masa hidup yang lama dan bersifat musiman, seperti duku dan manggis masih sangat langka. Adanya penelitian mengenai perkembangan buah manggis diharapkan dapat memberikan gambaran secara umum mengenai perkembangan buah-buah apomiktik lainnya dan untuk mendapatkan gambaran secara khusus mengenai perkembangan buah manggis itu sendiri, dalam rangka pengembangan budidayanya sehingga buah manggis kita mempunyai daya saing yang tinggi di pasaran global.
4
Tujuan Penelitian
Penelitian dengan judul Perkembangan Morfologi dan Fisiologi Buah Manggis selama Proses Pertumbuhan dan Perkembangan ini bertujuan:
1 Mempelajari perkembangan morfologi bunga manggis mulai dari inisiasi tunas bakal bunga, pertumbuhan dan perkembangan kuncup hingga anthesis.
2 Mempelajari perkembangan morfologi buah manggis mulai dari anthesis hingga matang yang didasarkan pada diameter dan bobot buah serta perubahan warna pada kulit buah.
batang 25–35 cm (Cox 1988; Verheij 1992). Batangnya lurus dengan percabangan yang simetris dan membentuk kanopi yang berupa kerucut. Daun manggis merupakan daun tunggal, terletak berhadapan, bentuknya oval, bertepi rata dan berbentuk cuspidate pada ujungnya serta mempunyai tangkai daun yang pendek dengan ukuran 1-2 cm (Osman & Milan 2006). Permukaan atas daun mengkilap, licin dan berwarna hijau muda sampai hijau tua tergantung umurnya sedangkan bagian bawah daun berwarna hijau muda sampai kekuningan (Cox 1988). Sistem pertulangan daun manggis adalah menyirip.
Bunga tanaman manggis muncul pada ujung ranting (terminal), berjumlah 1–3 dengan garis tengah 5–6 cm (Van Steenis 2006). Beberapa diantaranya ada yang membentuk rangkaian bunga (inflorescence) dengan jumlah bunga per tandan maksimum 12 bunga. Bunga bertandan umumnya dihasilkan oleh tanaman asal grafting (Rai 2004). Dua daun kelopak yang terluar berwarna hijau kuning, 2 yang terdalam lebih kecil, bertepi merah, melengkung kuat dan tumpul. Daun mahkota berbentuk bulat telur terbalik, berdaging tebal, hijau kuning dan tepinya merah atau hampir semua merah, staminodia kerapkali berada dalam kelompok (Van Steenis 2006). Daun kelopak bunga saling berlepasan, tangkai bunga tebal dengan panjang 1.75–2.00 cm (Osman & Milan 2006). Benang sari biasanya banyak, bersifat rudimenter, yaitu tumbuh kecil kemudian mengering sehingga tidak berfungsi (Richards 1990; Verheij 1992; Yaacob & Tindall 1995).
Tanaman manggis memiliki sistem perakaran yang kurang berkembang. Lambatnya pertumbuhan bibit disebabkan oleh sistem perakaran yang tidak sempurna, akar bersifat rapuh, pertumbuhannya lambat dan peka terhadap kondisi lingkungan (Wiebel 1993). Tanaman manggis tumbuh baik pada tanah lempung berpasir, gembur, kaya kandungan bahan orgnik dengan permeabilitas dan drainase yang baik. Manggis membutuhkan pH tanah optimum berkisar dari 5.5 sampai 7.0 (Yaacob & Tindall 1995).
6
tempat tumbuhnya maka semakin lambat pertumbuhannnya dan semakin lama permulaan berbunganya (Verheij 1992). Ketinggian optimum agar manggis dapat tumbuh dengan baik adalah 460–610 m di atas permukaan laut. Iklim yang paling cocok untuk tanaman manggis adalah daerah dengan udara lembab, curah hujan merata sepanjang tahun berkisar antara 1500 sampai 2500 mm/tahun dengan iklim kering yang pendek (Yaacob & Tindall 1995). Suhu udara yang baik untuk pertumbuhan manggis adalah antara 25 sampai 35 °C (Verheij 1992; Yaacob & Tindall 1995).
Pembungaan dan Pembuahan
Pembungaan merupakan suatu kejadian kompleks, yang secara morfologi terjadi perubahan dari fase vegetatif ke fase reproduktif. Saat dimulainya pembungaan, terjadi peralihan dari struktur daun yang relative sederhana menjadi struktur bunga yang lebih kompleks. Hal ini diawali dengan berhentinya meristem membentuk calon daun dan mulai menghasilkan organ bunga.
Pada tanaman tingkat tinggi terdapat empat tahap dalam proses pembungaan, yaitu induksi bunga atau evokasi, differensiasi bunga, pendewasaan bagian bunga dan anthesis (Rai 2004). Poerwanto (2003) membagi proses pembentukan bunga menjadi 4 yaitu: (1) induksi bunga, diferensiasi primordial bunga, (2) penyusunan/organisasi bunga, diferensiasi bagian-bagian bunga secara individu, (3) pematangan bunga bersamaan dengan proses pertumbuhan bagian-bagian bunga, (4) anthesis atau bunga mekar.
dengan perubahan dalam apex, (3) terjadi perubahan pada apex yang mengubah dan mengkonversi nutrient sehingga terjadi induksi pembungaan (Bernier et al. 1985; Hempel et al. 2000).
Pembungaan dan pembuahan dipengaruhi oleh faktor lingkungan, genetik, hormon dan pasokan nutrisi (Bernier et al. 1985). Faktor-faktor lingkungan yang sangat berpengaruh terhadap pemunculan bunga antara lain fotoperiodisme, temperature, dan cahaya (Leopold & Kriedemann 1975; Sedgley & Griffin 1989). Stress air dapat menginduksi pembungaan karena adanya perubahan perimbangan produksi hormon seperti giberelin, sitokinin dan ABA serta meningkatnya nisbah karbon dan nitrogen pada pucuk. Stress air menyebabkan pertumbuhan vegetatif tertekan. Periode kering yang cukup akan merangsang aktifnya beberapa zat pengatur tumbuh yang selanjutnya akan memberikan signal pada pucuk yang siap untuk terinduksi dan memasuki fase generatif (Wright 1985). Di Indonesia induksi bunga terjadi secara alamiah pada musim kemarau, karena mengalami stress air dan bunga mulai muncul menjelang musim hujan (Poerwanto 2000).
Manggis merupakan tanaman yang mempunyai sifat berbunga dan berbuah musiman. Calon bunga muncul dalam bentuk bongkahan besar di ujung ranting. Pada tahap ini, kuncup bunga memerlukan waktu sekitar 25 hari sampai bunga mekar atau anthesis (Verheij & Coronel 1997). Bunga tanaman manggis muncul dari ujung-ujung pucuk yang sebelumnya telah mengalami masa dormansi. Selama masa berbunga, tidak semua pucuk dapat terinduksi dan bertransisi dari fase vegetatif ke fase reproduktif sehingga tidak keseluruhan pucuk menghasilkan bunga, pada saat bersamaan sebagian pucuk berbunga dan sebagian lagi tidak berbunga. Pucuk yang akan berbunga pangkal tunas barunya tampak membesar dan membengkak (awal diferensiasi atau akhir induksi), terjadi 40 hari sebelum anthesis. Tidak semua kuncup bunga dapat tumbuh dan berkembang mencapai anthesis dan membentuk buah (Rai 2004). Hal ini disebabkan karena sebagian dari bunga-bunga tersebut baik yang masih kuncup maupun yang sudah mekar mempunyai potensi untuk gugur.
8
bunga dan buah muda diantaranya adalah pengaruh hujan, kekeringan, panas yang ekstrem dan kompetisi di antara organ yang berkembang (Poerwanto 2002). Hasil penelitian Rai (2004) menyatakan bahwa bunga dan buah manggis yang gugur disebabkan oleh kandungan ABA tinggi, IAA rendah dan suplai fotosintat rendah. Persentase bunga gugur tanaman asal biji nyata lebih rendah dibandingkan dengan tanaman asal grafting dan fruit set tanaman asal biji nyata lebih tinggi dibandingkan dengan fruit set tanaman asal grafting. Pada tanaman hasil grafting tingkat kerontokan buah dapat mencapai 70.07% sedangkan pada tanaman asal biji hanya 16.58%. Suplai fotosintat rendah ditunjukkan oleh kandungan gula total daun pada pucuk yang bunga dan buahnya gugur lebih rendah dibandingkan dengan kandungan gula total daun pada pucuk yang bunga dan buahnya tidak gugur. Status hara N, P dan K daun tidak mempengaruhi gugurnya bunga atau buah karena tidak terdapat perbedaan kandungan N, P dan K daun antara pucuk yang bunga dan buahnya gugur dengan pucuk yang bunga dan buahnya tidak gugur.
Morfologi Buah Manggis
Buah manggis berbentuk bola tertekan dengan diameter 3.5–7.0 cm. Bijinya bersifat apomiksis yaitu embrio tidak dihasilkan dari penyatuan gamet dan penyerbukan, tetapi dari sel di dalam kantong embrio atau sekeliling nuselus dan berkembang membentuk biji yang fertil. Buah muda berwarna hijau dan bila telah tua berubah menjadi ungu kehitaman. Tangkai buah tebal berdaging dan keras, dengan panjang 1.8–2.0 cm. Kulit buah (perikarp) mempunyai ketebalan 0.8–1.0 cm, berdaging dan bergetah kuning.
manggis mempunyai rasa manis, asam berpadu dengan sedikit sepat dan segar serta aroma yang khas (Kader 2002).
10
Tabel 1 Indeks klasifikasi kematangan buah manggis
Indeks warna Klasifikasi kematangan buah manggis
1 Warna kulit hijau dengan sedikit kesan merah. Kulit buah masih bergetah bila dipotong.
2 Warna kulit kekuningan dengan bercak merah atau ungu. Getah pada kulit agak berkurang dan isi masih sulit dipisahkan dari kulit.
3 Seluruh permukaan kulit buah berwarna merah dan sedikit bergetah, isi bisa dipisahkan dari kulit (layak diekspor).
4 Warna kulit coklat kemerahan pada seluruh permukaan. Kulit buah masih terdapat getah.
5 Warna kulit ungu kemerahan pada seluruh permukaan. Kulit buah tidak mengandung getah. Buah siap dikonsumsi dan isi buah mudah dipisahkan dari kulit.
6 Warna kulit ungu gelap atau kehitaman pada seluruh permukaan, mutu dan cita rasanya adalah yang terbaik.
Sumber: Osman & Millan 2005
Fisiologi Buah Manggis
Buah manggis termasuk buah klimakterik (Kader 2002), sehingga proses pematangan buah akan tetap berlanjut setelah dipetik dari pohon (Muchtadi & Sugiyono 1981). Etilen endogen pada buah klimaktrik berperan sebagai pemicu untuk meningkatkan laju respirasi dan pemasakan buah (Wang & Kramer 1990).
Tanaman manggis asal biji baru mulai berbuah pada umur 10–15 tahun sedangkan tanaman asal grafting pucuk sudah dapat berbuah pada umur 3–4 tahun. Periode masa juvenile dapat dikurangi menjadi 8–10 tahun melalui manajemen budidaya yang optimal dan intensif (Yaacob &Tindall 1995). Buah biasanya dipanen setelah matang di pohon (Daryono & Sosrodiharjo 1986). Total padatan terlarut buah manggis berkisar antara 17 sampai 20% (Kader 2002).
yang terjadi meliputi perubahan asam organik (Wills et al. 1981), kadar vitamin (Von 1949), kadar klorofil, kadar air (Kader 1992), kadar gula (Marriot et al. 1981) serta perubahan produksi etilen ( Dominguez & Vendrel 1993).
Perubahan warna dapat disebabkan oleh proses degradasi maupun proses sintesis dari pigmen-pigmen yang terdapat dalam buah. Pelunakan buah dapat disebabkan oleh terjadinya pemecahan protopektin menjadi pektin, maupun karena terjadinya hidrolisis pati atau lemak, dan mungkin juga lignin (Pantstico 1993). Pematangan akan menyebabkan naiknya kadar gula sederhana untuk memberikan rasa manis, penurunan kadar asam organik dan senyawa fenolik untuk mengurangi rasa asam dan sepat, serta kenaikan produksi zat-zat volatil untuk memberikan flavor karakteristik buah (Muchtadi & Sugiyono 1992).
Buah-buah klimakterik biasanya memproduksi etilen cukup banyak untuk membangkitkan pematangan (Pantastico 1993). Etilen adalah zat pengatur tumbuh endogen atau eksogen yang dapat menimbulkan berbagai respon fisiologis dan morfologis tanaman, diantaranya mendorong pemecahan dormansi tunas, menghambat pertumbuhan batang, mendorong pembungaan, pembentukan buah, merangsang pembentukan umbi, inisiasi akar, penuaan, dan menghambat perluasan daun (Moore 1979).
Pertumbuhan dan Perkembangan Buah
12
Penyerbukan umumnya merupakan isyarat untuk pertumbuhan, dan fertilisasi memicu pertumbuhan bakal biji dan pembentukan biji (Nitsch 1951) Pada kasus tertentu buah dapat berkembang hingga matang tanpa fertilisasi, fenomena ini terjadi pada proses pembentukan buah manggis. Mansyah (2002) menyatakan bahwa buah manggis tidak memiliki serbuk sari baik melalui pengamatan visual maupun pengujian secara kimiawi menggunakan KI.
Pertumbuhan suatu organ, termasuk buah, dicirikan oleh suatu kurva baku berbentuk sigmoid (berbentuk S) atau double sigmoid. Selama perkembangannya, menurut Srivastava (2001) buah mengalami 4 fase, yaitu (1) perkembangan ovari diikuti anthesis, (2) pembelahan sel cepat (cell division), (3) fase pertumbuhan cepat akibat terjadinya pembesaran sel, pada fase ini terjadi penimbunan cadangan makanan, merupakan fase kritis yang akan menentukan kualitas buah, (4) pematangan (ripening).
Perkembangan buah didukung oleh adanya suplai hormon dan nutrien. Menurut Gardner et al. (1991) auksin dan GA merupakan hormon utama untuk pertumbuhan buah. Auksin, giberelin, cytokinin, dan ethylen merupakan sejumlah hormon yang diperlukan dalam pertumbuhan dan perkembangan buah, terutama untuk fase perkembangan ovari dan fase pembelahan sel cepat. Auksin dan cytokinin terutama diperlukan pada awal pembelahan sel sedangkan giberelin lebih berperan dalam pembesaran sel. Etylen berperan dalam proses pematangan buah. Perkembangan buah erat kaitannya dengan perkembangan biji dan mempunyai korelasi yang positif (Srivastava 2001).
Tanaman memproduksi etilen selama pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Buah yang dalam proses pematangan memproduksi etilen dalam jumlah yang sangat tinggi. Etilen juga diproduksi pada jaringan-jaringan dan organ tanaman lainnya seperti bunga, buah, daun, batang, akar, umbi dan biji. Etilen menjadi penyebab beberapa respon tanaman seperti pengguguran daun, pembengkakan batang, pematangan buah, dan hilangnya warna bunga (Watimena 1988).
buah dan biji. Buah dianggap dewasa apabila telah mencapai ukuran maksimum dan laju pertambahan berat keringnya menjadi nol. Buah yang tua, matang melalui serangkaian peristiwa enzimatis dan biokimia yang berakibat terjadinya perubahan komposisi kimia (Leopold & Kriedeman 1975). Pada ripening (pematangan), sistem enzim yang dihasilkan menyebabkan pelunakan dan pengubahan tepung menjadi gula pada buah berdaging (misalnya apel). Perubahan yang terjadi selama proses pematangan buah dikaitkan dengan laju respirasi yang relative tinggi pada buah klimakterik (Gardner et al. 1991).
Selama pertumbuhan dan perkembangan buah, berat daging buah dan kulit buah terus bertambah. Berat daging buah pada permulaan perkembangan buah sangat rendah, sedangkan berat kulit sangat tinggi (Lodh et al. 1971). Dengan semakin matangnya buah, berat daging buah bertambah disertai sedikit demi sedikit pengurangan berat kulitnya. Pengurangan ini mungkin disebabkan oleh selulosa dan hemiselulosa dalam kulit yang pada proses pematangan diubah menjadi zat pati (Pantastico 1993). Konsentrasi zat pati dalam daging buah pisang susu (Dwarf cavendish) terus betambah sampai 70 hari pertumbuhan buah, baru setelah itu mulai turun. Konsentrasi gula total dan stabilisasi pertumbuhan buah dapat digunakan sebagai tolok ukur untuk pemanenan (Pantastico 1993). Menurut Osman dan Millan (2006) pola pertumbuhan buah manggis membentuk kurva sigmoid, diawali dengan dominasi pertumbuhan pericarp hingga 20 hari setelah anthesis kemudian dilanjutkan dengan terjadinya perkembangan aril dan biji.
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian dilaksanakan mulai bulan Agustus 2008 sampai dengan Maret 2009. Tempat penelitian di Kebun IPB Tajur I dan analisis laboratorium dilakukan di Laboratorium Pusat Kajian Buah-Buahan Tropika (PKBT) IPB Baranang Siang Bogor dan Laboratorium RGCI Fakultas Pertanian IPB Dramaga Bogor.
Pelaksanaan Penelitian
1 Penentuan sampel di lapang
2 Pengamatan
Meliputi pengamatan morfologi bunga, morfologi buah, dan fisiologi buah, yaitu :
Morfologi Bunga :
Dilakukan terhadap 40 bunga dari 20 pohon sampel terhadap tunas-tunas yang terinisiasi tunas bakal bunga hingga anthesis yang meliputi saat inisiasi tunas bakal bunga, pecah tunas bakal bunga, pembentukan kuncup, kuncup mulai membuka, dan anthesis.
Morfologi Buah
1) Diameter Buah
Pengukuran dilakukan pada umur 3 - 17 minggu setelah anthesis (MSA) dengan selang waktu 2 minggu terhadap buah-buah manggis yang telah ditentukan sebelumnya.
2) Bobot Segar Buah
Analisis bobot segar buah dilakukan pada buah manggis umur 90–115 HSA dengan selang waktu 5 hari terhadap buah-buah yang telah ditentukan sebelumnya.
3) Bobot Kering Buah
Pengukuran bobot kering buah manggis dilakukan pada umur 90–115 HSA dengan selang waktu 5 hari terhadap buah-buah yang telah ditentukan sebelumnya. Bobot kering buah dilakukan dengan cara mengoven buah (yang telah ditimbang bobot basahnya) pada suhu 70– 80 °C hingga mencapai berat yang konstan.
Fisiologi Buah :
16
1) Kadar Air
Kadar air dihitung berdasarkan berat basah dan berat kering buah (Apriyantono et al. 1994) dengan menggunakan rumus:
Berat basah – Berat kering
KA (%) = x 100% Berat Basah
2) Padatan Total Terlarut
Penetapan padatan total terlarut (PTT) ditentukan dengan menggunakan hand refractometer, yaitu dengan cara daging buah manggis dihaluskan, kemudian beberapa tetes dari cairan tersebut diambil dan diteteskan pada permukaan prisma hand refractometer. Nilai PTT ditentukan dengan melihat angka yang tertera pada skala hand refractometer.
3) Gula Total
Penetapan gula total dilakukan berdasarkan metode Anthrone (Apriyantono et al. 1994) dengan cara berikut :
a) Pembuatan Kurva Standar Glukosa
b) Penyiapan Sampel
Daging buah manggis sebanyak 10 gram digerus, kemudian ditambah 20 ml etil alkohol 80% (panas) dan dikocok selama 5 menit lalu disentrifugasi pada 4000 rpm selama 15 menit sehingga dihasilkan supernatan 1. Residu dari hasil sentrifugasi ditambah dengan 20 ml etil alkohol 80% (panas) dan dikocok selama 5 menit kemudian disentrifugasi pada 4000 rpm sehingga diperoleh supernatan 2. Supernatan 1 dan supernatan 2 digabungkan kemudian dipanaskan pada suhu 85 ºC hingga etanolnya menguap lalu ditera dengan aquadest sampai 100 ml.
c) Penetapan Sampel
Sampel (supernatan 1 dan 2) sebanyak 1 ml + 1 ml aquades + 5 ml pereaksi Anthrone dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditutup dengan kelereng. Tabung reaksi ditempatkan pada water bath suhu 100ºC selama 12 menit kemudian segera didinginkan dalam ice bath. Larutan dispektrofotometri pada panjang gelombang 630 nm. Kandungan gula total dalam sampel ditentukan berdasarkan kurva standar glukosa yang telah dibuat dengan menggunakan rumus berikut:
x = (Y - a)/b x = [gula total]
Y = nilai absorbansi sampel
a = nilai yang diperoleh dari kurva larutan standar gula total b = nilai yang diperoleh dari kurva larutan standar gula total
4) Asam Total Tertitrasi
18
tera, dikocok kemudian disaring. Filtrat sebanyak 20 ml dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambah 1–2 tetes indikator fenolftalein 1% lalu dititrasi dengan NaOH 0.1 N hingga terbentuk warna merah muda stabil. Kadar ATT dihitung berdasarkan rumus berikut:
ml NaOH x N NaOH x fp x 100 Kadar Asam Total Tertitrasi =
(ml NaOH/100 g) gram contoh fp = faktor pengenceran = 5
5) Vitamin C
Kadar vitamin C pada buah manggis ditentukan dengan metode titrasi (Sudarmadji et al. 1984) menggunakan Iodium 0.01N. Daging buah manggis sebanyak 20 gram digerus, diambil 10 gram hasil gerusan tersebut (filtrat) kemudian dimasukkan ke dalam labu ukur 100 ml. Setelah itu ke dalam campuran ditambahkan aquades sampai tanda tera, dikocok kemudian disaring. Filtrat sebanyak 20 ml dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan ditambah 1–2 tetes indikator amilum 1%, lalu dititrasi dengan iodium 0.01 N sampai timbul warna biru stabil. 1 ml iodium 0.01 N setara dengan 0.88 mg asam askorbat. Kadar vitamin C dihitung berdasarkan rumus berikut:
ml Iod 0.01 N x 0.88 x fp x100 Vitamin C (mg/100g) =
gram contoh fp = faktor pengenceran = 5
6) Auksin
a) Pembuatan Kurva Standar IAA
Larutan IAA 50 ppm (2.5 mg IAA + 50 ml metanol) dipipet ke dalam tabung reaksi masing-masing 20 µl, 50 µl, 100 µl, 150 µl, 200 µl, 300 µl, 400 µl, 600 µl, 800 µl dan 1000 µl. Metanol ditambahkan ke dalam tabung reaksi sehingga volume masing-masing tabung reaksi menjadi 1000 µl (terdapat 1 ppm, 2.5 ppm, 5 ppm, 7.5 ppm, 10 ppm, 15 ppm, 20 ppm, 30 ppm, 40 ppm dan 50 ppm IAA). Pada masing-masing tabung ditambahkan 4 ml larutan salkowsky dan diinkubasi selama 1 jam pada suhu ruang lalu dispektrofotometri pada panjang gelombang 530 nm. Dari hasil spektrofotometri dibuat kurva larutan standar IAA dan akan diperoleh suatu persamaan Y = bx + a.
b) Penetapan Sampel
Kulit buah manggis sebanyak 1 gram digerus halus sambil dilarutkan dengan 60 ml pelarut (36 ml methanol + 15 ml chloroform + 9 ml NH4OH 2 N). Kemudian ditambah 25 ml aquades dan dituang ke
dalam corong pisah sehingga terbentuk 2 fasa. Fasa bagian bawah (chloroform) dibuang. Sisa air dan methanol dievaporasi dan diekstraksi dengan etil asetat @ 15 ml sebanyak 3 kali, terbentuk 2 lapisan (lapisan bawah dibuang), kondisi pH dipertahankan 2.5 kemudian dilakukan penyaringan dengan menggunakan silika gel yang sudah digerus. Fraksi etil asetat yang sudah disaring lalu dievaporasi hingga kering dan dilarutkan dengan 1 ml metanol, ditambah 4 ml larutan Salkowsky dan diinkubasi selama 1 jam pada suhu ruang, kemudian dispektrofotometri pada panjang gelombang 530 nm. Kandungan Auksin pada sampel dihitung berdasarkan kurva standar auksin menggunakan rumus berikut:
x = (Y - a)/b x = [IAA]
Y = nilai absorbansi sampel
20
7) Pigmen pada Kulit Buah
Penentuan kadar klorofil dan antosianin yang terkandung pada kulit buah manggis dilakukan berdasarkan metode Sims dan Gamon (2002) sebagai berikut:
Kulit buah manggis dihaluskan dengan blender. Filtrat sebanyak 0.5 gram dimasukkan ke dalam tabung sentrifugasi dan ditambahkan 5 ml Acetris, kemudian dikocok dan dicentrifuge pada 5000 rpm selama 10 menit. Supernatan diukur pada panjang gelombang 663 nm, 647 nm, 470 nm, dan 537 nm.
Kadar klorofil dan antosianin yang terdapat pada kulit buah dihitung dengan menggunakan rumus :
- Klorofil a = 0.01373 x A663–0.000897 x A537–0.003046 x A647
- Klorofil b = 0.02405 x A647–0.004305 x A537–0.005507 x A663
- Antosianin = 0.08173 x A537–0.00697 x A647–0.002228 x A663
Dimana, A = nilai absorbansi pada panjang gelombang yang telah ditentukan.
Analisis Data
bunga manggis, terlihat bahwa terbentuknya bunga manggis diawali dengan inisiasi pucuk manggis membentuk bakal bunga. Pucuk-pucuk yang terinisiasi umumnya mempunyai ukuran daun yang lebih lebar dengan pangkal yang membulat dibandingkan dengan pucuk yang tidak terinisiasi, kemudian pada bagian tersebut mengeluarkan tunas yang menggembung berwarna merah. Inisiasi tunas bunga dapat dibedakan dengan inisiasi tunas daun. Inisiasi tunas bunga akan mengalami pembengkakan sedangkan inisiasi tunas daun tidak terjadi pembengkakan (Gambar 1).
Inisiasi tunas daun Inisiasi tunas daun Inisiasi tunas bunga Gambar 1 Perbedaan inisiasi tunas daun dan inisiasi tunas bunga manggis.
Pembentukan bunga manggis diawali dengan inisiasi tunas bakal bunga pada bagian pucuk. Tunas bakal bunga akan membesar, kemudian tunas pecah dan terbentuk kuncup bunga, selanjutnya kuncup semakin membesar yang akhirnya akan mekar sempurna (anthesis). Berdasarkan kenyataan ini maka perkembangan bunga manggis dapat di bagi menjadi 5 fase yaitu: (1) inisiasi tunas bunga yang ditandai dengan pembengkakan berwarna merah pada ujung tunas, (2) pecah tunas, (3) pembentukan kuncup, (4) pertumbuhan dan perkembangan kuncup, dan (5) anthesis (Gambar 2).
22
Inisiasi tunas bunga 5 HSI 8-10 HSI
25 HSI 20 HSI 13-15 HSI
30 HSI 32 HSI 34 HSI
[image:47.612.131.508.102.625.2]39-40 HSI 36-38 HSI 35-36 HSI
Hal ini sejalan dengan penelitian yang dilakukan oleh Rai (2004) bahwa bunga manggis mekar penuh terjadi 40 hari setelah induksi, sementara Mansyah (2002) menyatakan bahwa bunga manggis akan mekar 30-35 HSI. Menurut Nakasone dan Paul (1998) pucuk yang terinisiasi bakal bunga akan membengkak dan pecah menghasilkan tunas kuncup bunga yang akan mekar sempurna 35 hari setelah pecah tunas. Adanya perbedaan waktu yang diperlukan untuk mekarnya bunga dipengaruhi oleh faktor eksternal dan internal. Faktor eksternal meliputi suhu, kelembaban/curah hujan, cahaya, dan unsur hara sedangkan faktor internal meliputi fitohormon dan genetik.
Menurut Sedgley dan Griffin (1989) proses pembungaan pada tanaman tingkat tinggi dibagi menjadi 4 stadia, yaitu (1) induksi, (2) diferensiasi, (3) pendewasaan, (4) anthesis. Tahap induksi merupakan awal dari fase reproduktif, tunas vegetatif distimulasi secara biokimia dan berubah menjadi tunas reproduktif. Pada stadia diferensiasi, secara mikroskopik primordia sepal muncul diikuti organ yang belum sempurna dari petal, stamen dan pistil yang selanjutnya akan berkembang menuju fase pendewasaan. Bagian-bagian bunga mencapai ukuran maksimum pada saat anthesis.
Pembungaan manggis pada dasarnya sama dengan pembungaan pada tanaman tingkat tinggi lainnya, di mana tahap inisiasi dan pecah tunas merupakan perkembangan lanjut dari induksi. Fase diferensiasi sudah terjadi pada saat inisiasi dan diakhiri dengan munculnya kuncup bunga yang terus berkembang menuju fase pendewasaan dan anthesis. Menurut Rai (2006), pada fase diferensiasi bunga manggis secara visual tunas bunga muncul pada ujung pucuk dan pada fase pendewasaan secara visual mulai dari kuncup bunga muncul sampai sebelum bunga mekar.
24
dasar buah dan dapat bertahan antara 3 sampai 5 HSA, begitu bunganya mekar beberapa jam kemudian akan segera layu, kemudian mengering dan akhirnya gugur meskipun ada beberapa yang masih tetap bertahan hingga buah matang.
Jadi pada tanaman manggis anthesis segera diikuti proses pelayuan stamen dan petal bunga. Menurut Salisburry dan Ross (1995), kelayuan seperti ini biasanya disertai dengan pengangkutan linarut secara besar-besaran dari bunga ke bagian ovarium, dan terjadi kehilangan air dengan cepat. Selain itu juga terjadi perombakan protein dan RNA secara cepat dari petal selama proses pelayuan, dan enzim hidrolisis seperti protease dan ribonuklease diaktifkan oleh adanya perubahan hormon untuk melangsungkan perombakan tersebut. Produk bernitrogen seperti asam amino dan amida diangkut menuju biji dan jaringan lainnya yang sedang tumbuh sehingga hara tetap tersimpan.
Proses penyerbukan tidak terjadi pada bunga manggis saat bunga mekar sempurna, berbeda halnya dengan bunga-bunga lain pada umumnya. Berdasarkan hasil pengamatan, setelah bunga mekar sempurna maka beberapa jam kemudian benang sarinya segera layu dan mengering kemudian gugur meskipun masih ada beberapa benang sari yang tetap bertahan hingga buahnya matang. Menurut Mansyah (2002) tidak ditemukan adanya serbuk sari pada berbagai tingkat perkembangan bunga baik pada pengamatan secara visual maupun melalui pengujian secara kimia menggunakan KI. Studi tentang biologi bunga manggis oleh Horn (1940) dan Krishnamurti dan Rao (1964) menyatakan tidak dijumpai adanya tepung sari, baik pada stadia awal pembentukan bunga maupun setelah bunga mekar sempurna.
Perkembangan Buah Manggis
[image:50.612.218.428.112.249.2]
Gambar 3 Diameter buah manggis pada berbagai tingkat umur.
Berdasarkan hasil pengukuran diameter buah manggis pada berbagai tingkat umur, terjadi peningkatan ukuran diameter seiring dengan terjadinya peningkatan umur buah. Kurva pola pertumbuhan diameter buah manggis merupakan kurva sigmoid (Gambar 2), lambat pada umur 3-5 MSA, 5-15 MSA merupakan pertumbuhan cepat, dan cenderung stabil pada umur 15-17 MSA. Diameter tertinggi terjadi pada umur 17 MSA (6.02 cm) walaupun tidak berbeda nyata dengan diameter buah pada umur 15 MSA (5.91 cm). Laju pertumbuhan masih terus berlangsung hingga minggu ke 17 tetapi terjadi laju peningkatan yang semakin menurun dan sudah stabil pada umur 15 MSA. Menurut Osman dan Millan (2006) pola pertumbuhan buah manggis membentuk kurva sigmoid, diawali dengan dominasi pertumbuhan pericarp hingga 20 HSA kemudian dilanjutkan dengan terjadinya perkembangan aril dan biji.
Pertumbuhan buah manggis dibagi menjadi 2 tahap, yaitu praanthesis dan pascaanthesis. Menurut Nitsh (1951) pertumbuhan buah secara umum dibagi mejadi 3 tahap, yaitu: (1) praanthesis, merupakan pertumbuhan ovarium, terutama dengan perbanyakan sel, (2) anthesis, yaitu penyerbukan dan pembuahan bakal biji, merangsang pertumbuhan ovarium, (3) pascafertilisasi, yaitu terjadi peningkatan ukuran buah, terutama karena pembesaran sel. Jadi pada manggis tidak terjadi pertumbuhan buah pada saat anthesis karena proses penyerbukan dan pembuahan yang umumnya terjadi pada saat anthesis tidak terjadi pada bunga manggis. 2 3 4 5 6 7
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21
Umur Buah (msa)
26
2 HSA 5HSA 10HSA
70HSA 50HSA 30 HSA
90HSA 95 HSA 100HSA
Berdasarkan hasil pengamatan, pertumbuhan buah manggis sudah terjadi sebelum mekarnya bunga. Segmen aril sudah terbentuk pada 32 HSI (Gambar 5) dan pada saat menjelang bunga mekar (39 HSI) segmen aril dengan bakal biji semakin jelas terlihat (Gambar 6). Hal ini sesuai dengan penelitian Rai (2004) yang menyatakan bahwa secara mikroskopis primordia segmen aril sudah terbentuk saat bunga belum mekar (34 hari setelah induksi) dan pada saat bunga mekar sempurna (40 hari setelah induksi) segmen aril dengan bakal biji sudah terbentuk.
Gambar 5 Kuncup bunga manggis Gambar 6 Kuncup bunga manggis umur 32 HSI. umur 39 HSI.
Biji manggis terdapat di dalam aril buah, tetapi tidak semua aril mempunyai biji. Aril-aril yang mengandung biji cenderung mempunyai ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan yang tanpa biji (Gambar 7), meskipun pada buah yang tanpa biji juga ada yang mempunyai ukuran aril yang besar dan biasa nya ukuran arilnya relatif seragam (Gambar 8).
Gambar 7 Buah manggis Gambar 8 Buah manggis dengan 1 biji. tanpa biji.
[image:52.612.159.483.481.614.2]28
buah yang lain, misalnya pada kulit buah. Hal ini dibuktikan dengan terukurnya kadar auksin pada kulit buah.
Fenomena perkembangan buah dan biji manggis ini sama halnya dengan yang terjadi pada apel dan strawberry. Terdapat korelasi positif antara biji dengan pertumbuhan buah. Menurut Salisburry dan Ross (1995) jika biji hanya terdapat di satu sisi buah apel, maka buah di sisi itulah yang akan berkembang lebih baik. Penyerbukan atau nutrisi yang kurang baik sehingga berakibat gagalnya pembentukan biji pada strawberry menyebabkan buah strawberry menjadi kecil-kecil atau bentuknya berubah (Nitsh 1951). Selain pada biji, menurut Gardner et al. (1991) serbuk sari juga mengandung auksin yang memicu reaksi yang berhubungan dengan fruit set. Buah yang sedang tumbuh merupakan sumber utama auksin bagi dirinya sendiri karena enzim yang berperan dalam proses pembentukan auksin terdapat pada jaringan muda, seperti meristem tajuk, daun muda, dan buah yang sedang tumbuh.
Perubahan warna terjadi baik pada stigma, sepal maupun pada kulit buah manggis yang sedang mengalami pertumbuhan dan perkembangan (Gambar 4). Stigma akan berubah dari warna kekuningan menjadi berwarna coklat tua, sepal akan berubah dari warna hijau kemerahan menjadi hijau muda hingga hijau tua, sedangkan kulit buah akan berubah dari warna hijau menjadi coklat kemerahan, ungu kemerahan dan akhirnya menjadi ungu kehitaman seiring dengan terjadinya pertambahan umur buah. Waktu yang diperlukan untuk matangnya buah (berwarna ungu kehitaman) antara 115 sampai 120 HSA. Menurut Poonachit et al. (1992) perkembangan buah manggis terjadi hingga umur 100–120 HSA dan bisa mencapai hingga umur 180 HSA untuk daerah yang lebih dingin atau dataran tinggi.
terjadinya perubahan warna pada kulit buah manggis karena adanya perubahan komposisi substrat dan pigmen. Menurut Lordh dan Selveraj (1972) terjadi peningkatan antosianin pada proses pematangan buah anggur ”Bangalore Blue” dan mencapai puncaknya pada saat panen sehingga tampak berwarna biru tua pada kulitnya.
Proses pematangan buah manggis salah satunya diindikasikan dengan terjadinya perubahan warna kulit buah dari hijau menjadi coklat kemerahan dan pada akhirnya menjadi ungu kehitaman. Menurut Gardner et al. (1991) pematangan buah melibatkan hormon yang berbeda dengan hormon yang diperlukan untuk pertumbuhan. Etilen sangat aktif pada buah yang sedang mengalami pematangan, terutama pada buah klimakterik. Etilen (C2H4)
merupakan suatu gas hidrokarbon yang secara alami dikeluarkan oleh buah-buahan menjelang proses pematangannya, dan mempunyai pengaruh meningkatkan respirasi.
Selain terjadinya perubahan warna dan peningkatan ukuran diameter buah, pertumbuhan dan perkembangan buah manggis juga diindikasikan dengan terjadinya peningkatan bobot buah, baik bobot basah maupun bobot kering buah.
Bobot Buah
Pertambahan bobot buah baik bobot basah maupun bobot kering menunjukkan terjadinya pertumbuhan buah. Berdasarkan hasil pengukuran bobot basah dan bobot kering buah manggis pada berbagai tingkat umur petik, terjadi peningkatan bobot dengan semakin bertambahnya umur (gambar 9).
Gambar 9 Bobot basah ( ) dan bobot kering ( ) buah manggis pada berbagai tingkat umur petik.
0 20 40 60 80 100 120 140
85 90 95 100 105 110 115 120
Umur Buah (hsa)
30
Kurva pertumbuhan bobot basah mempunyai pola yang sama dengan kurva pertumbuhan bobot kering, yaitu terjadi pertumbuhan yang cepat mulai dari umur 90 HSA hingga umur 105 HSA, kemudian menunjukkan pertambahan bobot yang semakin menurun pada umur 110 HSA hingga 115 HSA, yaitu 2.78 gram untuk bobot basah dan 0.29 gram untuk bobot kering. Bobot basah pada umur petik 105 HSA tidak berbeda secara nyata dengan pada umur 110 HSA tetapi berbeda nyata dengan pada umur 115 HSA, sedangkan pada bobot kering umur petik 105 HSA tidak berbeda nyata dengan pada umur 115 HSA. Hal ini berarti pada usia 105 HSA pertumbuhan bobot buah manggis sudah cenderung stabil, dan ini selaras dengan pertumbuhan diameter buah. Menurut Gardner et al. (1991) perkembangan meliputi pertumbuhan dan diferensiasi sel yang mengarah pada akumulasi bobot kering. Umur petik buah menunjukkan korelasi positif baik terhadap bobot basah maupun bobot kering buah. Menurut Leopold dan Kriedeman (1975), buah dianggap dewasa apabila telah mencapai ukuran maksimum dan laju pertambahan berat keringnya menjadi nol.
Fase-fase Perkembangan Buah Manggis
Pada fase 3 (pertumbuhan cepat akibat pembesaran sel) terjadi akumulasi cadangan makanan dan merupakan fase kritis dengan rentang waktu yang panjang. Kekurangan nutrisi pada fase ini dapat menyebabkan perkembangan buah tidak maksimal dan dapat menyebabkan terjadinya kerontokan buah. Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan terhadap sampel pohon manggis dengan jumlah bakal buah yang berbeda (sedikit = 11-41 bakal buah, sedang = 42-72 bakal buah, dan banyak = 73-103 bakal buah) menunjukkan pola fase kritis yang sama, yaitu terjadi pada umur 1 sampai 6 MSA yang ditandai dengan tingginya persentase kerontokan buah dan kerontokan tertinggi terjadi pada 2 MSA. Total kerontokan buah manggis pada pohon dengan jumlah bakal buah yang banyak (73-103) adalah 66.44 %, pada pohon dengan jumlah bakal buah sedang (42-72) adalah 41.43 %, sedangkan pada pohon dengan jumlah bakal buah sedikit (11-41) adalah 29.40 %. Kerontokan buah masih terjadi hingga 12 MSA untuk yang jumlah bakal buahnya banyak sedangkan untuk yang jumlah bakal buahnya sedang terjadi hingga minggu ke 11 setelah anthesis dan yang jumlah bakal buahnya sedikit terjadi hingga umur 10 MSA (Gambar 10).
Gambar 10 Total kerontokan buah manggis pada berbagai tingkat umur.
Kerontokan buah yang lebih tinggi terjadi pada pohon yang mempunyai jumlah bakal buah yang lebih banyak. Hal ini diduga oleh adanya persaingan fotosintat antar buah dan daya dukung tanaman yang terbatas. Secara fisiologis kerontokan buah berkorelasi positif dengan terbatasnya suplai fotosintat, rendahnya asimilat yang diterima buah dapat menginduksi terjadinya proses
0 4 8 12 16 20 24
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Umur Buah (MSA)
K eront okan B u ah ( % )
32
kerontokan buah (Marschner 1986, Stopar et al. 2001). Perontokan sebagian buah ini merupakan mekanisme pertahanan tanaman untuk tetap dapat tumbuh dan berkembang dengan baik sehingga kebutuhan fotosintat buah-buah yang masih bertahan dapat terpenuhi.
Kerontokan buah dapat disebabkan oleh berbagai faktor, baik faktor dari luar maupun dari dalam tanaman itu sendiri. Faktor dari luar diantaranya berupa defisiensi unsur hara, curah hujan yang tinggi, kekurangan air, kurangnya penyinaran, serangan hama dan penyakit (Samson 1986, Marschner 1986). Faktor dari dalam berupa kemampuan tanaman mensuplai asimilat (Arcbold, 1999). Gardner et al. (1991) menyatakan bahwa tingginya kerontokan bunga pada rumput-rumputan disebabkan oleh defisiensi nutrisi organik yang diakibatkan oleh persaingan dalam tanaman. Pada tanaman manggis meskipun sudah memasuki fase generatif tetapi fase vegetatif juga masih terjadi, yang ditandai dengan terbentuknya kuncup bunga dan kuncup daun pada tanaman yang sama dalam waktu yang bersamaan. Masih adanya pembentukan pucuk daun mengakibatkan terjadinya persaingan antar sink yaitu antara buah dan pucuk daun. Selain itu juga terjadi persaingan antar buah untuk mendapatkan fotosintat yang dipengaruhi oleh kemampuan tanaman mensuplai fotosintat. Hal ini dibuktikan dengan semakin banyak jumlah buah dalam satu pohon maka tingkat kerontokan buahnya juga semakin tinggi (Gambar 10). Kemungkinan hal inilah yang dapat memicu kerontokan buah manggis pada minggu-minggu pertama perkembangan buah setelah anthesis.
Selain nutrisi, hormon juga berperan penting dalam fruit set. Hasil penelitian Rai (2004) menyatakan bahwa gugurnya bunga dan buah manggis (mencapai 75% pada tanaman manggis asal grafting) disebabkan oleh tingginya kandungan ABA, rendahnya kandungan IAA dan suplai fotosintat yang juga rendah.
cytokinin terutama berperan pada saat awal pembelahan sel sedangkan giberelin berperan dalam pembesaran sel. ABA akan menghambat pembelahan sel dan pertumbuhan buah, dan ethylen berperan dalam proses pematangan buah.
Fase pematangan merupakan fase akhir pertumbuhan dan perkembangan buah manggis. Perubahan warna kulit buah dari hijau menjadi coklat kemerahan yang pada akhirnya menjadi ungu kehitaman merupakan indikator kematangan yang biasanya digunakan pada tingkat petani. Perubahan warna ini sudah mulai terjadi pada umur 95 HSA yang ditandai dengan adanya bercak coklat kemerahan dan semakin jelas terlihat perubahannya pada umur 100 HSA. Berdasarkan data yang diperoleh fase 3 (pertumbuhan cepat akibat pembesaran sel) masih berlangsung hingga umur 105 HSA, di mana sampai umur ini masih terjadi pertambahan ukuran baik diameter maupun bobot tetapi tidak berbeda secara nyata dengan umur 110 HSA.
Indikator kematangan buah manggis yang hanya didasarkan pada perubahan warna kulit buah sebenarnya kurang tepat. Hal ini disebabkan oleh beberapa kenyataan yaitu: (1) rentang waktu perubahan warna sangat panjang yaitu antara 20 sampai 25 hari yang terjadi pada umur 95 sampai 115 atau 120 HSA, (2) kematangan juga ditentukan berdasarkan tekstur aril yang umumnya terjadi pada umur 105-110 HSA, (3) buah manggis adalah buah klimakterik yang pematangannya ditandai dengan terjadinya peningkatan yang tinggi dalam proses respirasi dan produk etilen yang dihasilkan (Gardner et al. 1991). Oleh karena itu penentuan tingkat kematangan buah manggis sebaiknya juga dilakukan berdasarkan umur buah saat perubahan-perubahan fisiologi kematangan terjadi sebagaimana yang akan dibahas pada hasil penelitian berikut.
Perubahan-Perubahan Fisiologi Buah Manggis
Selama Proses Pendewasaan (Maturity) dan Pematangan (Ripening)
34
Kadar Air
Hasil pengukuran kadar air buah manggis menunjukkan adanya kecenderungan peningkatan kadar air buah dengan semakin meningkatnya umur buah (Gambar 11). Kadar air buah manggis mulai umur 90–115 HSA berkisar antara 75.72 sampai 77.62%, dengan kadar air tertinggi terjadi pada umur 115 HSA (77.62% ) sedangkan terendah terjadi pada umur 90 HSA (75.72%). Uji lanjut menunjukkan kadar air buah pada umur petik 100 HSA (76.37%) tidak berbeda nyata dengan pada umur 115 HSA. Hal ini diperkirakan pada umur 100 HSA kadar airnya sudah cenderung stabil.
[image:59.612.223.394.283.390.2]
Gambar 11 Kadar air buah manggis pada berbagai tingkat umur petik.
Selama pertumbuhan dan perkembangan buah, terutama pada proses pematangan terjadi perubahan komposisi senyawa-senyawa penyusun dinding sel. Senyawa pektin dalam bentuk protopektin, asam pektinat dan asam pektat merupakan penyusun dinding sel dan lamela tengah. Protopektin akan dipecah menjadi fraksi-fraksi dengan berat molekul yang lebih kecil sehingga lebih larut dalam air. Laju degradasi pektin tersebut berkorelasi positif dengan laju pelunakan buah (Wills et al. 1989) dan ini akan mengakibatkan meningkatnya kadar air buah. Menurut Juanasri (2004) kadar air daging buah manggis meningkat seiring dengan meningkatnya umur petik (14 MSA, 15 MSA dan 16 MSA).
Padatan Total Terlarut (PTT)
Hasil analisis PTT buah manggis menunjukkan adanya kecenderungan peningkatan PTT seiring dengan terjadinya peningkatan umur buah mulai dari awal pengamatan yaitu 90 HSA sampai akhir pengamatan yaitu 115 HSA dengan
70 74 78 82
85 90 95 100 105 110 115 120
Umur Buah (hsa)
K
ada
r A
ir
B
uah (
%
kisaran nilai antara 16.83 sampai 20.63% Brix (Gambar 12). Hal ini sejalan dengan penelitian Kader (2004) yang menyatakan bahwa padatan total terlarut buah manggis berkisar antara 17 sampai 20%.
Gambar 12 PTT buah manggis pada berbagai tingkat umur petik.
Hasil uji lanjut menunjukkan PTT buah manggis pada umur 100 HSA tidak berbeda nyata dengan PTT pada umur 115 HSA. Peningkatan padatan total terlarut disebabkan oleh meningkatnya senyawa-senyawa terlarut di dalam buah, terutama gula. Ryugo (1988) menyatakan bahwa umumnya kandungan padatan total terlarut buah-buah yang mengalami pematangan meningkat sementara kandungan asamnya menurun. Daryono dan Sosrodiharjo (1986) menyatakan bahwa kandungan gula utama buah manggis adalah fruktosa, glukosa dan sukrosa yang merupakan hampir seluruh padatan total terlarutnya. Menurut Soule (1985), nilai PTT setara dengan kandungan sukrosa dalam buah.
Meningkatnya padatan total terlarut seiring dengan peningkatan umur buah disebabkan karena terjadinya pemecahan dari bahan-bahan kompleks seperti karbohidrat, protein dan lemak menjadi sukrosa, glukosa dan fruktosa. Muchtadi dan Sugiyono (1992) menyatakan bahwa apabila pati terhidrolisa maka akan terbentuk glukosa sehingga kadar gula dalam buah akan meningkat. Menurut Arriola et al. (1980) terhidrolisisnya pati menjadi glukosa karena proses respirasi dalam buah. Pati merupakan karbohidrat utama yang di simpan pada sebagian besar tumbuhan.
Pada organ penyimpan seperti buah, karbohidrat terhimpun dalam amiloplas yang terbentuk sebagai hasil translokasi sukrosa atau karbohidrat lain dari daun. Jumlah pati pada berbagai jaringan dipengaruhi faktor genetik dan
y = -0.0046x2 + 1.1139x - 46.56 R2 = 0.9448
14 16 18 20 22
85 90 95 100 105 110 115 120
Umur Buah (hsa)
PTT (%
B
ri
x
36
lingkungan. Pati terbentuk pada siang hari ketika fotosintesis melebihi laju gabungan antara respirasi dan translokasi. Pembentukan pati terutama terjadi melalui suatu proses yang melibatkan sumbangan berulang unit glukosa dari gula nukleotida, yaitu adenosin difosfoglukosa (ADPG). Pembentukan ADPG berlangsung dengan menggunakan ATP dan glukosa-1-fosfat di kloroplas. Menurut Salisburry dan Ross (1995), selain sukrosa, pati merupakan pemasok glukosa yang dibutuhkan dalam proses respirasi.
Gula Total
Hasil analisis gula total buah manggis pada berbagai tingkat umur menunjukkan adanya peningkatan kadar gula total dengan meningkatnya umur buah. Kadar gula total meningkat tajam sejak pengamatan pertama pada umur 90 HSA hingga pengamatan terakhir pada umur 115 HSA. Peni
