TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Kedelai
Tanaman kedelai (Glycine max L) merupakan salah satu tanaman pangan
yang sudah lama dibudidayakan oleh masyarakat Indonesia. Tanaman ini
mempunyai arti penting untuk memenuhi kebutuhan pangan dalam rangka
memperbaiki gizi masyarakat karena merupakan sumber protein nabati yang
relatif murah bila dibandingkan sumber protein lainnya seperti daging, susu dan
ikan (Mapegau, 2006).
Kedelai merupakan komoditas pangan utama ketiga setelah padi dan
jagung. Komoditas kedelai saat ini tidak hanya diposisikan sebagai bahan pangan
dan bahan baku industri pangan, tetapi juga ditempatkan sebagai bahan makanan
sehat dan bahan baku industri non-pangan. Proyeksi konsumsi kedelai
menunjukkan bahwa total kebutuhan terus mengalami peningkatan yaitu 2,71 juta
ton pada tahun 2015 dan 3,35 juta ton pada tahun 2025. Jika sasaran produktivitas
rata-rata nasional 1,5 t/ha bisa dicapai, maka kebutuhan areal tanam diperkirakan
sebesar 1,81 juta ha pada tahun 2015 dan 2,24 juta ha pada tahun 2025
(Simatupang, dkk, 2005)
Kedelai merupakan bahan pangan yang berperan penting dalam kehidupan
masyarakat Indonesia. Selain menjadi sumber protein nabati tinggi, kedelai juga
digunakan sebagai bahan baku dalam industri pangan dan industri pakan ternak.
Kebutuhan kedelai terus meningkat seiring dengan pertumbuhan jumlah penduduk
dan kebutuhan bahan baku industri olahan pangan seperti tahu, kecap, tempe, susu
kedelai, tauco, snack, dan sebagainya (Damardjati dkk., 2005). Selain itu,
peternakan sehingga memacu pertumbuhan industri pakan ternak yang
menyebabkan permintaan kedelai dalam negeri terus meningkat
(Sudaryanto dan Swastika, 2007).
Kedelai yang dibudidayakan oleh kebanyakan petani terdiri atas
varietas-varietas yang dapat dikategorikan ke dalam kedelai putih dan kedelai hitam.
Kedelai putih lebih banyak dibudidayakan dengan perlakuan pengolahan pasca
panen yang juga lebih banyak dibandingkan dengan kedelai hitam. Salah satu
keunggulan produk olahan kedelai putih adalah kenampakan yang lebih baik
menurut selera konsumen. Demikian pula banyaknya varietas kedelai putih lebih
banyak dari pada varietas kedelai hitam melalui pemekaran atau pemuliaan
varietas kedelai putih lebih intensif yang menunjukkan bahwa konsumsi bahan
baku kedelai putih lebih besar dari pada kedelai hitam. Keadaan ini merupakan
perwujudan nyata bahwa walaupun umur tanam dan kapasitas hasil budidaya
lebih besar dari pada kedelai putih. Kedelai hitam mengalami kendala
pemanfaatan atau pemasaran oleh rendahnya permintaan dengan tingginya
kapasitas serta pendeknya umur tanam dalam pembudidayaannya
(Setiawati, 2006).
Kedelai dikelompokkan dalam tiga kelompok umur, varietas kedelai yang
berumur panjang (lebih dari 90 hari), varietas kedelai yang berumur sedang
(antara 85-90 hari), dan varietas kedelai yang berumur pendek (antara 75-85 hari).
Namun demikian, pertumbuhan varietas-varietas tersebut memiliki karakter utama
yang hampir sama, yang dibedakan menjadi stadium pertumbuhan vegetatif dan
Menurut Kusuma (2010) perbedaan kandungan nutrisi antara kedelai
hitam dan kedelai kuning dilihat dari warna kulit luarnya, akibat perbedaaan
kandungan anthocyanin. Perbedaan komponen utama kedelai, misalkan, protein
dan lemak, dapat berubah tergantung musim tanam, lokasi geografik, dan stress
lingkungan. Kesimpulan dari penelitiannya yaitu sari kedelai kuning dan kedelai
hitam memiliki kemampuan yang sama dalam menurunkan kadar trigliserida
dengan diet tinggi lemak.
Peranan Kedelai Hitam
Kandungan serat dalam kedelai hitam sangat tinggi dan bermanfaat untuk
membantu sistem pencernaan, sehingga dapat mengurangi waktu transit zat-zat
racun yang tidak dibutuhkan tubuh. Selain itu juga dapat membantu mengurangi
resiko terjadinya kanker kolon. Kedelai hitam merupakan sumber makanan kaya
serat dan terbukti dapat menurunkan tingkat kolesterol jahat dalam darah.
Kandungan serat yang tinggi pada kedelai hitam ini juga bermanfaat menjaga
tekanan darah stabil, tidak meningkat secara tiba-tiba setelah makan, sehingga tak
berlebihan jika kedelai hitam menjadi bahan konsumsi bagi mereka yang
mengidap diabetes, penderita resisten insulin atau hipoglikemia. Kedelai hitam
mengandung Antosianin yang berfungsi sebagai antioksidan yang aktifitasnya
lebih tinggi dibanding vit E dan C. Anthosianin juga mampu menghambat
oksidasi LDL kolesterol dalam darah dan mampu menurunkan produksi TBARS
(hasil oksidasi asam lemak) sebesar 37,10 nmol MDA/g protein LDL
(Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2008).
Kedelai hitam memiliki keunggulan tersendiri karena kandungan gizinya
pada kedelai hitam adalah leusin dan lisin. Keduanya merupakan asam amino
yang sangat diperlukan oleh enzim pemecah kedelai untuk menghasilkan kecap
dengan cita rasa yang enak, lezat dan khas. Selain warna, kedelai hitam berukuran
lebih kecil daripada kedelai kuning, sehingga ada perbedaan komposisi gizi di
antara keduanya (http://cyberhealth.aspx.htm, 2009).
Kedelai berbiji hitam lebih disukai oleh produsen kecap karena dapat
memberi warna hitam alami pada kecap yang diproduksi. Namun, karena
terbatasnya produksi kedelai berbiji hitam maka produsen kecap lebih banyak
menggunakan kedelai berbiji kuning. Balai Penelitian Tanaman Kacang-kacangan
dan Umbi-umbian telah menghasilkan galur harapan kedelai berbiji hitam dengan
kadar protein lebih tinggi (43-44,6% bk) dan bobot biji besar (±14 g/100 biji).
Kecap manis yang diolah dari galur harapan kedelai berbiji hitam ini berkadar
protein relatif lebih tinggi dibanding kedelai berbiji kuning, sedangkan bobot,
volume, dan sensoris kecap relatif sama (Badan Penelitian dan Pengembangan
Pertanian, 2008).
Kedelai hitam memberi andil 80% dalam pembuatan kecap. Kandungan
asam glutamate pada kedelai hitam yang sedikit lebih tinggi dari pada kedelai
kuning, membuat kedelai hitam lebih gurih rasanya. Namun produksinya saat ini
belum mampu mengimbangi kebutuhan industri kecap nasional. Di industri pakan
ternak bungkil kedelai hitam dicurigai oleh peternak karena untuk pakan ternak
warnanya lebih kehitaman, tidak seperti biasanya warnanya lebih kuning. Jadi
pengembangan kedelai hitam lebih banyak kebutuhannya untuk manusia. Peran
serta industri dalam mengembangkan tanaman kedelai hitam sangat penting.
rantai bisnis kedelai hitam harus lebih insentif dilakukan sehingga petani lebih
terangsang untuk menanamnya karena dapat meningkatkan pendapatan mereka
(Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, 2010).
Varietas
Varietas adalah kelompok tanaman dalam jenis atau spesies tertentu yang
dapat dibedakan dari kelompok lain berdasarkan suatu sifat atau sifat-sifat tertentu
(Nurhayati, 2005).
Varietas memegang peranan penting dalam perkembangan penanaman
kedelai karena untuk mencapai produktivitas yang tinggi sangat ditentukan oleh
potensi daya hasil dari varietas unggul yang ditanam. Potensi hasil biji di
lapangan masih dipengaruhi oleh interaki antara faktor genetik varietas dengan
pengelolaan kondisi lingkungan tumbuh. Bila pengelolaan lingkungan tumbuh
tidak dilakukan dengan baik, potensi daya hasil biji yang tinggi dari varietas
unggul tersebut tidak dapat tercapai (Irwan, 2006).
Varietas tanaman yang pembuahannya sendiri, artinya putik dibuahi oleh
serbuk sari dalam satu bunga maka terjadinya penyerbukan silang dengan bunga
lain berkurang sehingga kemungkinan persentase terjadinya penurunan varietas
sangat kecil. Ditemukannya varietas tanaman yang mempunyai
kelebihan-kelebihan tertentu seperti: produksinya besar, umurnya pendek, tahan penyakit
setelah melalui serangkaian penelitian seksama. Pada mulanya satu butir pertama
dari tanaman yang baik, kemudian ditanam dan menghasilkan beberapa butir dan
dipilih beberapa butir terbaik dan ditanam lagi dan dipilih beberapa butir terbaik
Faktor yang kurang mendukung perkembangan kedelai lokal adalah
adanya citra yang buruk dari kedelai lokal di mata pengolah kedelai, khususnya
kandungan air yang masih terlalu tinggi. Dengan tertekannya harga kedelai lokal
membuat petani tidak termotivasi untuk menurunkan kandungan air dan
menjemur lebih lama. Dengan harapan harga yang rendah diberikan pengolah
kedelai dikompensasi oleh bobot yang lebih besar (Budhi dan Aminah, 2010).
Varietas unggul sangat menentukan tingkat produktivitas pertanaman dan
merupakan komponen teknologi yang relatif mudah diadopsi petani jika benihnya
tersedia. Di Indonesia hingga kini telah dilepas sekitar 64 varietas kedelai dengan
karakter yang beragam diantaranya dalam hal umur panen, potensi hasil, ukuran
dan warna kulit biji, dan kesesuaiannya terhadap lahan spesifik. Varietas yang
dilepas belakangan pada dasarnya merupakan perbaikan varietas sebelumnya.
Dari sejumlah varietas tersebut, sebagian besar adalah yang kulit bijinya berwarna
kuning sampai kuning kehijauan, sedang kulitnya berwarna hitam baru dilepas
tiga varietas yakni Merapi, Cikuray, dan Malika. Varietas unggul kedelai yang
dilepas sebelum dan setelah tahun 2000 yang populer dan/atau mempunyai
karakter spesifik telah disajikan. Kini telah tersedia sejumlah besar varietas
unggul kedelai dengan karakter yang beragam, sehingga dapat memberikan
banyak pilihan (Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, 2007).
Mallika dalam bahasa Tamil maupun bahasa Arab berarti raja. Potensi
hasilnya 2,4 ton – 2,9 ton/Ha. Mallika tahan terhadap kekeringan, genangan air
dan hama kedelai. Hal yang penting harus diperhatikan adalah tata cara
penanaman hingga pemanenan agar sesuasi standar. Penanaman sebaiknya dengan
kondisi daunnya sudah berwarna coklat. Kualifikasi bermutu sebagai syarat
mutlak penyerapan oleh pabrik kecap tertera melalui ukuran biji berikut beratnya.
Tiap 100 biji kedelai hitam beratnya 17 gram, kadar air 11%. Varietas ini
memiliki kandungan protein 37% dan lemak 20%. Disamping itu, daya simpan
benih lebih tinggi dari kedelai kuning. Jika disimpan selama 6 bulan, masih
mempuyai daya tumbuh lebih tinggi dari 80%. Penemuan Mallika juga
diharapkan mampu meningkatkan produktivitas kedelai hitam nasional, dari saat
ini rata-rata 1 – 3 ton ke 2,4 – 2,9 ton/Ha (Lesmana, 2008).
Kedelai varietas Merapi dan Cikuray juga berbiji hitam dan memiliki
kadar protein tinggi (42%), cocok pula untuk bahan baku kecap, namun bijinya
relatif kecil. Malika, varietas kedelai berbiji hitam yang dilepas pada tahun 2007
juga berbiji kecil dengan kadar protein yang lebih rendah (37%).
Varietas Detam-1 dan Detam-2 dilepas pada tahun 2008, kadar proteinnya lebih
tinggi (43-44 %) dan bobot biji lebih besar (14 gram per 100 biji). Detam-1 dan
Detam-2 mampu berproduksi hingga 3-3.5 ton perhektar, lebih tinggi dari varietas
kedelai berbiji hitam Merapi, Cikuray, dan Malika (Badan Penelitian dan
Pengembangan Pertanian, 2008).
Detam 1 dan Detam 2 yang dihasilkan oleh Balai Penelitian Tanaman
Kacang-kacangan dan Umbi-umbian (Balitkabi) ini adalah kedelai silangan dari
varietas impor Taiwan dengan varietas lokal, yaitu Kawidan Wilis. Hasil
persilangan ini adalah varietas kedelai hitam (detam) yang produktivitasnya
menjulang hingga 3,45 ton per ha. Produktivitas kedua varietas ini 300% lebih
tinggi dibandingkan rata-rata produksi kedelai hitam nasional. Bahkan, di
juga relatif besar, rata-rata 15 gram per 100 biji, sehingga rendemennya tinggi.
Untuk menghasilkan 74 cc kecap, produsen hanya memerlukan 100 gram
Detam-2 sebagai bahan baku. Itu berarti Detam-20 gram lebih rendah jika menggunakan varietas
lain. Keistimewaan lain, kandungan protein Detam-2 amat tinggi, yaitu sekitar
45,58%. Kadar protein kedelai impor pun paling pol cuma 40%. Varietas kedelai
unggul ini dirilis pada tahun 2008 (Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman
Pangan, 2010).
Varietas introduksi perlu diuji adaptabilitasnya pada suatu lingkungan
untuk mendapatkan genotip unggul pada lingkungan tersebut. Pada umumnya
suatu daerah memiliki kondisi lingkungan yang berbeda terhadap genotip. Respon
genotip terhadap faktor lingkungan ini biasanya terlihat dalam penampilan
fenotipik dari tanaman bersangkutan (Soverda, dkk, 2009).
Ukuran Biji Kedelai
Berdasarkan ukuran bijinya, kedelai dapat diklasifikasikan menjadi tiga
kelompok, yaitu :
a.Berbiji kecil, bobot 6-15g/100 biji, umumnya dipanen dalam bentuk biji (Grain
soybean), pada saat tanaman berumur tiga bulan
b.Berbiji besar, dengan bobot biji diatas 15-29 g/ 100 biji, ditanam di daerah
tropik, maupun subtropik dipanen dalam benuk biji (Grainsoybean). Hasil biji
umumnya digunakan sebagai bahan baku minyak, susu dan makanan lain
c.Berbiji sangat besar, bobot 30-50g/100 biji, ditanam di daerah subtropik,
dipanen dalam bentuk masih hijau, polong masih hijau, disebut juga kedelai sayur
Beberapa varietas unggul baru kedelai memiliki warna dan ukuran biji
yang relatif sama dengan kedelai impor. Ukuran biji kedelai tergolong kecil bila
memiliki bobot 8 – 10 g / 100 biji, sedang jika bobotnya 11 – 13 g/ 100 biji, dan
besar bila > 13 g/ 100 biji. Kadar protein kedelai ini juga lebih tinggi dibanding
kedelai impor, yang kemungkinan mengalami penurunan karena lamanya
penyimpanan dari saat panen sampai di pasarkan di Indonesia( Susanto dan
Saneto ,1994 ).
Varietas unggul dengan ukuran biji besar (Burangrang, Argomulyo dan
Bromo) yang dilepas antara tahun 1998--1999 telah mulai diadopsi petani.
Apabila dicermati lebih lanjut ternyata varietas unggul Galunggung telah dilepas
pemerintah pada tahun 1981 dan Wilis tahun 1983. Makna yang dapat ditarik dari
gambaran ini adalah; (1) Varietas unggul lama masih digemari petani, (2) Varietas
unggul lama (khususnya Wilis) mempunyai daya adopsi yang relatif tinggi, (3)
Varietas unggul kedelai baru dengan ukuran biji besar mulai diadopsi petani dan
(4) Varietas unggul baru perlu untuk lebih diperkenalkan dan dipromosikan
kepada pengguna, khususnya petani (Heriyanto dan Kridiana,2009).
Silang dalam menghasilkan galur murni dengan meningkatkan
homozigositas. Johannsen (Stickberger, hal. 276-278) mengukur berat
kacang-kacangan dalam suatu varietas yang mempunyai biji campuran yang ringan (15
mg) sampai berat (90 mg). Galur murni dikembangkan dengan melakukan
pembuahan sendiri pada individu tanaman dari biji yang ringan sampai berat.
Masing-masing galur murni menghasilkan rata-rata berat biji yang berbeda.
Biji-biji dalam satu galur berbeda ukurannya (beratnya) tetapi masing-masing galur
Seleksi massa
Seleksi adalah kekuatan utama yang mempengaruhi ragam genetik untuk
menimbulkan perubahan dalam populasi, seleksi dapat dibagi menjadi dua
kategori: (1) seleksi alami – keadaan lingkungan menentukan dapat hidupnya
individu atau individu-individu yang akan memiliki keturunan lebih sedikit dari
rata-rata (2) seleksi buatan – dilakukan oleh manusia dalam memilih
individu-individu yang disilangkan atau dibuang (Crowder, 2006).
Seleksi massa bertujuan untuk mengurangi keragaman genetik dari suatu
populasi dan meningkatkan frekuensi gen yang diinginkan. Kegunaan seleksi
massa adalah dapat memperbaiki populasi landrace (galur lokal), memurnikan
varietas galur murni untuk mempertahankan identitas varietas, dan mendapatkan
varietas yang memiliki ketahanan horizontal (horizontal resistance) serta
mempunyai adaptasi luas pada lingkungan yang baru (Syukur, dkk., 2012)
Silang dalam meningkatkan jumlah homozigot (penurunan heterozigot).
Pembuahan sendiri pada species menyerbuk silang akan mencapai homozigotas
hampir sempurna dalam 10 generasi. (1) dari Aa diharapkan 1AA:2Aa:1aa – yaitu
½ keturunan heterozigot dan ½ homozigot. (2) dari individu AA dan aa dalam
generasi berikutnya hanya menghasilkan keturunan homozigot. (3) setelah
beberapa generasi pembuahan sendiri, tanpa seleksi dan tiap individu berkembang
biak sendiri, diharapkan proporsi heterozigot berkurang ½ tiap generasi. Silang
dalam tidak menambah atau mengurangi jumlah alel resesif, hanya menyebabkan
alel tersebut dapat dideteksi fenotipnya. Proporsi alel tidak berubah, hanya
Kelemahan seleksi massa adalah sebagai berikut : a. Seleksi berdasarkan
fenotipe sehingga keberhasilannya sangat tergantung dari nilai heritabilitas.
Karakter yang mempunyai heritabilitas tinggi akan lebih berhasil dibandingkan
dengan karakter yang mempunyai heritabilitas rendah. Pada karakter yang
mempunyai heritabilitas rendah, lingkungan sangat mempengaruhi penampilan
sehingga menyulitkan pengamatan apakah tanaman yang mempunyai fenotipe
baik disebabkan oleh faktor genetik atau lingkungan. b. Untuk seleksi massa tidak
langsung, korelasi antara karakter seleksi dengan karakter tujuan harus tinggi.
Sebaiknya tidak melakukan seleksi terhadap karakter yang berkorelasi negatif
terhadap hasil. c. Seleksi massa hanya efektif untuk sifat-sifat yang dikendalikan
oleh gen-gen aditif. d. tanaman homzigot dominan dan heterozigot mempunyai
fenotipe yang sama (kasus: dominan-resesif atau tidak ada interaksi antar alel
sehingga sulit dibedakan. Jadi, seleksi harus dilanjutkan pada generasi berikutnya)
(Syukur, dkk,. 2012).
Hubungan antara gen dan penampakan fenotip tidak selalu langsung.
Pengaruh suatu alel dapat berubah dengan adanya alel lain dan pengaruh dari
suatu gen dapat berubah karena adanya interaksi dengan gen lain. Faktor lain yang
sama pentingnya, atau dalam keadaan tertentu pengaruh ini lebih berarti, yaitu
pengaruh lingkungan terhadap penampakan gen ( Strickberger , 1976).
Variasi keseluruhan dalam suatu populasi merupakan hasil kombinasi
genotipe dan pengaruh lingkungan. Proporsi variasi merupakan sumber yang
penting dalam program pemuliaan karena dari jumlah variasi genetik ini
diharapkan terjadi kombinasi genetik yang baru. Proporsi dari seluruh variasi yang
Heritabilitas
Fehr (1987) menyebutkan bahwa heritabilitas adalah salah satu alat ukur
dalam sistem seleksi yang efisien yang dapat menggambarkan efektivitas seleksi
genotipe berdasarkan penampilan fenotipenya. Sedangkan korelasi antar karakter
fenotipe diperlukan dalam seleksi tanaman, untuk mengetahui karakter yang dapat
dijadikan petunjuk seleksi terhadap produktivitas yang tinggi
(Suharsono et al.,2006; Wirnas et al., 2006).
Heritabilitas dalam arti yang luas adalah semua aksi gen termasuk sifat
dominan, aditif, dan epistasis. Nilai heritabilitas secara teoritis berkisar dari 0
sampai 1. Nilai 0 ialah bila seluruh variasi yang terjadi disebabkan oleh faktor
lingkungan, sedangkan nilai 1 bila seluruh variasi disebabkan oleh faktor genetik.
Dengan demikian nilai heritabilitas akan terletak antara kedua nilai ekstrim
tersebut (Welsh, 2005).
Variasi genetik akan membantu dalam mengefisienkan kegiatan seleksi.
Apabila variasi genetik dalam suatu populasi besar, ini menunjukkan individu
dalam populasi beragam sehingga peluang untuk memperoleh genotip yang
diharapkan akan besar. Sedangkan pendugaan nilai heritabilitas tinggi
menunjukkan bahwa faktor pengaruh genetik lebih besar terhadap penampilan
fenotip bila dibandingkan dengan lingkungan. Untuk itu informasi sifat tersebut
lebih diperankan oleh faktor genetik atau faktor lingkungan, sehingga dapat
diketahui sejauh mana sifat tersebut dapat diturunkan pada generasi berikutnya
(Mardjono dan Sudarmo, 2007).
Beberapa faktor yang mempengaruhi besarnya pengukuran heritabilitas
perhitungan, seberapa luasnya evaluasi genotip, adanya ketidakseimbangan pautan
