SKRIPSI OLEH : FATIMAH WISUDAYANI / PEMULIAAN TANAMAN PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2021

(1)

GA3 PADA KEADAAN TERGENANG DI LAHAN SAWAH

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2021

SKRIPSI

OLEH :

FATIMAH WISUDAYANI 150301020 / PEMULIAAN TANAMAN

(2)

GA3 PADA KEADAAN TERGENANG DI LAHAN SAWAH

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2021

SKRIPSI

OLEH :

FATIMAH WISUDAYANI 150301020 / PEMULIAAN TANAMAN

Skripsi sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara

(3)

(4)

i ABSTRAK

FATIMAH WISUDAYANI, 2021. Respon Pertumbuhan dan Produksi Tiga Varietas Kedelai (Glycine max L. Merril.) Dengan Pemberian Asam Salisilat dan GA3 Pada Keadaan Tergenang di Lahan Sawah, dibimbing oleh Ir. Revandy I. M.

Damanik, M.Si., M.Sc., Ph.D. dan Dr. Khairunnisa Lubis, S.P., M.P.

Penggenangan dapat menghambat pertumbuhan dan menurunkan hasil tanaman kedelai. Upaya penanganan kehilangan hasil tanaman kedelai akibat genangan melalui teknik budidaya yang dianggap memadai sehingga perlunya pengelolaan yang baik dalam pembudidayaan kedelai. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui respon pertumbuhan dan produksi tiga varietas kedelai (Glycine Max (L.) Merril) dengan pemberian asam salisilat dan 𝐺𝐴3 pada keadaan tergenang di lahan sawah. Penelitian ini dilaksanakan di lahan sawah Desa Sememe, Deli Tua, Sumatera Utara, Medan pada bulan Agustus hingga bulan November 2019 menggunakan Rancangan Petak-Petak Terbagi (Split-Split Plot Design) dengan menggunakan tiga faktor perlakuan yaitu : varietas (Deja 1, Anjasmoro dan Dena 1), genangan (kontrol dan tergenang) dan konsentrasi ZPT berupa GA3 dan Asam Salisilat (kontrol, 200ppm+150ppm dan 250ppm+200ppm). Parameter yang diamati adalah tinggi tanaman, jumlah daun, umur berbunga, jumlah polong berisi pertanaman, jumlah biji pertanaman, bobot 100 biji, pengukuran klorofil, pengukuran total protein dan enzim peroksida dismutase (POD). Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada varietas (V), konsentrasi ZPT (T), dan penggenangan (G) menunjukkan bahwa varietas berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, umur berbunga dan bobot 100 biji. Perlakuan ZPT berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, umur berbunga, jumlah biji pertanaman dan bobot 100 biji. Perlakuan penggenangan berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, dan jumlah polong pertanaman. Perlakuan interaksi ZPT dengan varietas berpengaruh nyata terhadap parameter tinggi tanaman. Interaksi penggenangan dan varietas berpengaruh nyata terhadap jumlah daun dan bobot 100 biji. Interaksi penggenangan dan ZPT berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun dan bobot 100 biji. Interaksi penggenangan, ZPT dengan varietas berpengaruh nyata terhadap jumlah daun, umur berbunga dan bobot 100 biji.

Kata kunci : kedelai, cekaman genangan, Asam Salisilat, GA3, produksi

(5)

ii ABSTRACT

FATIMAH WISUDAYANI, 2021. Growth and Production Response of Three Soybean Varieties (Glycine max L. Merril.) With Salicylic Acid and GA3 Administration in Flooded Conditions in Rice Fields, supervised by Ir. Revandy I.

M. Damanik, M.Sc., M.Sc., Ph.D. and Dr. Khairunnisa Lubis, S.P., M.P.

Flooding can inhibit growth and reduce soybean yields. Efforts to handle soybean yield loss due to inundation through cultivation techniques that are considered adequate so that good management is needed in soybean cultivation. This research aims to determine the response of growth and production of three varieties of soybean (Glycine Max (L.) Merril) with the application of salicylic acid and GA3 in flooded conditions in paddy fields. This research was conducted in the rice fields of Sememe Village, Deli Tua, North Sumatra, Medan from August to November 2019 using a Split-Split Plot Design using three treatment factors, namely varieties (Deja 1, Anjasmoro and Dena 1), flooding (control and waterlogged) and the concentration of GA3 and Salicylic Acid (control, 200ppm+150ppm and 250ppm+200ppm). Parameters observed were plant height, number of leaves, age of flowering, number of pods containing planting, number of seeds planted, weight of 100 seeds, measurement of chlorophyll, measurement of total protein and peroxide dismutase (POD) enzyme. The results showed that the variety (V), the concentration of PGR (T), and flooding (G) showed that the variety had a significant effect on plant height, number of leaves, age of flowering and weight of 100 seeds. ZPT treatment significantly affected plant height, number of leaves, age of flowering, number of seeds planted and weight of 100 seeds. The flooding treatment had a significant effect on plant height, number of leaves, and number of pods planted. The treatment of PGR interaction with varieties had a significant effect on plant height parameters.

Interaction of flooding and varieties significantly affected the number of leaves and weight of 100 seeds. The interaction of inundation and PGR had a significant effect on plant height, number of leaves and weight of 100 seeds. Interaction of flooding, PGR with varieties significantly affected the number of leaves, flowering age and weight of 100 seeds.

Keywords : soybean, flood stress, salicylic acid, GA3, production

(6)

iii

RIWAYAT HIDUP

FATIMAH, lahir pada tanggal 10 April 1997 di Medan, anak ketiga dari lima bersaudara, putri dari Bapak Irfan Harahap dan Ibu Asmidar Rambe.

Penulis menempuh pendidikan formal sebagai berikut:

- Tahun 2009 lulus dari SD N 064978

- Tahun 2012 lulus dari SMP Negeri 4 Medan

- Tahun 2015 lulus dari Madrasah Aliyah Negeri 3 Medan

- Tahun 2015 diterima di Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, melalui jalur SNMPTN.

Selama kuliah penulis aktif di organisasi kemahasiswaan Himpunan Mahasiswa Agroteknologi (HIMAGROTEK), Fakultas Pertanian USU (2015- 2018).

Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di ASIAN AGRI PT.

Saudara Sejati Luhur di Desa Batu Anam, Kecamatan Rahuning, Kabupaten Asahan, Sumatera Utara pada tahun 2018.

(7)

iv

KATA PENGANTAR

Puji dan Syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa karena atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan usulan penelitian ini.

Adapun judul dari skripsi ini adalah “Respon Pertumbuhan Dan Produksi Tiga Varietas Kedelai (Glycine max L. Merril.) Dengan Pemberian Asam Salisilat dan GA3 Pada Keadaan Tergenang di Lahan Sawah” yang merupakan salah satu syarat untuk mendapat gelar sarjana di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dan sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.

Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ir. Revandy Iskandar Muda Damanik, M.Si., M.Sc., Ph.D. selaku ketua komisi pembimbing dan Ibu Dr. Khairunnisa Lubis, S.P., M.P. selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan selama penyusunan skripsi ini. Ucapan terima kasih kepada orang tua penulis yang telah memberikan semangat, motivasi dan dukungan baik moril maupun materil.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun guna memperbaiki skripsi ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi pihak yang membutuhkan.

Medan, April 2021

Penulis

(8)

v DAFTAR ISI

ABSTRAK ... i

ABSTRACT ... ii

RIWAYAT HIDUP ... iii

KATA PENGANTAR ... iv

DAFTAR ISI ... v

DAFTAR TABEL... vii

DAFTAR GAMBAR ... viii

DAFTAR LAMPIRAN ... ix

PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1

Tujuan Penelitian ... 3

Hipotesa Penelitian ... 3

Kegunaan Penulisan ... 4

TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Kedelai (Glycine max L. Merril)... 5

Syarat Tumbuh ... 7

Iklim ... 7

Tanah ... 8

Varietas ... 9

Zat Pengatur Tumbuh ... 12

Genangan Air ... 13

Enzim Peroksida Dismutase ... 15

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian ... 16

Bahan dan Alat ... 16

Metode Penelitian ... 17

PELAKSANAAN PENELITIAN Persiapan Lahan ... 20

Penanaman ... 20

Pemupukan ... 20

Pemeliharaan ... 20

Penyulaman ... 20

Penyiangan ... 20

Pengendaliaan Hama Penyakit ... 21

Aplikasi ZPT ... 21

Penggenangan ... 21

Panen ... 21

(9)

v i

Peubah Amatan ... 22

Tinggi Tanaman (cm) ... 22

Jumlah Daun (helai) ... 22

Umur berbunga (hari) ... 22

Jumlah Polong Berisi Per Tanaman (Polong) ... 22

Jumlah Biji Pertanaman (Biji) ... 22

Bobot 100 Biji (g) ... 22

Pengukuran Total Klorofil ... 23

Pengukuran Total Protein ... 23

Analisis Aktivitas Enzim Peroksida Dismutase (POD) ... 23

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil ... 25

Pembahasan ... 34

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan ... 42

Saran ... 42

DAFTAR PUSTAKA ... 43

LAMPIRAN ... 47

(10)

vii DAFTAR TABEL

No Hal

1. Rataan Tinggi Tanaman ... 27

2. Rataan Jumlah Daun ... 27

3. Rataan Umur Berbunga Tanaman ... 28

4. Rataan Jumlah Polong Berisi Per Tanaman ... 29

5. Rataan Jumlah Biji Per Tanaman ... 30

6. Rataan Bobot 100 Biji ... 31

(11)

viii

DAFTAR GAMBAR

No Hal

1. Histogram Rataan Klorofil Total ... 31 2. Histogram Rataan Total Protein ... 32

3. Histogram Rataan Aktivitas Enzim Peroksidase (POD) ... 33

(12)

ix

DAFTAR LAMPIRAN

No Hal

1. Deskripsi Varietas Deja-1 ... 47

2. Deskripsi Varietas Anjasmoro ... 48

3. Deskripsi Varietas Dena 1 ... 49

4. Bagan Plot Penelitian ... 50

5. Jadwal Kegiatan Pelaksanaan Penelitian ... 51

6. Data Sidik Ragam Tinggi Tanaman 1 MST ... 52

11. Data Sidik Ragam Jumlah Daun 1 MST ... 57

16. Data Sidik Ragam Umur Berbunga ... 62

17. Data Sidik Ragam Jumlah Polong berisi per Tanaman ... 63

18. Data Sidik Ragam Jumlah Biji per Tanaman ... 64

19. Data Sidik Ragam Bobot 100 Biji ... 65

20. Data Analisis Protein ... 66

21. Data Analisis Klorofil ... 67

22. Data Analisis Aktivitas Enzim Peroksida (POD) ... 68

(13)

PENDAHULUAN Latar Belakang

Kedelai merupakan komoditas yang diperdagangkan (cash crop) dan salah satu sumber pendapatan keluarga petani. Kedelai juga telah menjadi menu sehari- hari masyarakat Indonesia sejak bertahun-tahun yang lalu. Kebutuhan kedelai domestik dewasa ini sekitar 2,3 juta ton per tahun, sedangkan produksi dalam negeri hanya mampu memenuhi 30- 40% dari kebutuhan nasional, selebihnya dicukupi dari kedelai impor. Peluang pengembangan kedelai di Indonesia masih sangat besar karena konsumsi kedelai Indonesia untuk pangan dan industri terus meningkat (Krisdiana, 2012)

.

Menurut data dari Badan Pusat Statistik (2016), produktivitas kedelai di Indonesia pada tahun 2013 produksi kedelai mencapai 779.992 ton. 329.461 ton produksi kedelai di JawaTimur, yang merupakan sebagai pusat produksi kedelai di Indonesia.

Di lahan sawah, kedelai umumnya ditanam setelah padi dengan pola padi – padi – kedelai atau padi – kedelai – kedelai bergantung pada ketersediaan air.

Pada awal pertumbuhan, kedelai sering mengalami cekaman air akibat genangan, terutama di tanah-tanah berat, dan pada akhir periode pertumbuhan sering mengalami cekaman kekeringan akibat curah hujan atau pengairan yang tidak mencukupi kebutuhan. Di samping itu, pelumpuran tanah yang terus-menerus menyebabkan permeabilitas tanah rendah dan memperburuk drainase sehingga kurang menguntungkan bagi pertumbuhan akar kedelai (Harsono et al, 2016).

Air dalam fase cair merupakan bagian penting dalam siklus pertumbuhan tanaman. Sekitar 70–90% dari bobot tanaman merupakan zat cair, namun hanya

(14)

sekitar 0,01% yang dibutuhkan dalam proses fotosintesis. Kedelai membutuhkan air pada fase pertumbuhan cepat sebesar 2,54–5,08 mm/hari, pada fase pembungaan hingga polong isi penuh sebesar 5,08– 7,62 mm/hari, dan fase pemasakan polong hingga panen sebesar 1,27–5,08 mm/hari. Secara umum, selama pertumbuhannya, (85–100 hari) kedelai membutuhkan air sebanyak 300–

450 mm atau 2,5– 3,3 mm/hari (Taufik dan Sundari, 2012)

.

Ketahanan tanaman kedelai terhadap genangan air itu berbeda-beda, karena genangan air dapat berpengaruh terhadap fase pertumbuhan vegetatif dan fase pertumbuhan generatif. Tersedianya kultivar kedelai yang toleran genangan akan bermanfaat dalam mempercepat peningkatan produksi kedelai di dalam negeri dalam upaya mengurangi impor kedelai yang makin meningkat (Arifin et al, 2017).

Beberapa penelitian menunjukkan bahwa asam salisilat mampu menginduksi ketahanan tanaman baik tahan terhadap cekaman biotik maupun cekaman abiotik. Asam salisilat merupakan senyawa fenolik yang berperan dalam meregulasi pertumbuhan tanaman khususnya aktifitas fisiologi seperti fotosintesis, metabolise nitrat, produksi etilen pembungaan dan melindungi cekaman biotik maupun abiotik (Efendi, 2016).

Zat Pengatur Tumbuh yang digunakan yaitu Gibberellic Acid (𝐺𝐴3).

Pemberian zat pengatur tumbuh pada tanaman kedelai dapat membuat tanaman lebih produktif.) khususnya terhadap pemanjangan batang. Menurut Wiraatmaja (2017), bahwasanya 𝐺𝐴3 tidak hanya mendorong perpanjangan batang, tetapi juga terlibat dalam proses regulasi perkembangan tumbuhan seperti

(15)

halnya auxin. Pada beberapa tanaman pemberian 𝐺𝐴3 dan Asam salisilat bisa memacu pembungaan dan mematahkan dormansi tunas-tunas serta biji.

Penambahan Asam Salisilat pada larutan hidroponik, irigasi maupun dengan menyemprotkan pada tanaman dapat melindungi tanaman pada kondisi salin. Asam salisilat dapat meningkatkan perkecambahan pada kondisi cekaman.

Permberian Asam Salisilat secara eksogen akan mencegah penurunan IAA dan sitokinin pada kondisi cekaman sehingga akan meningkatkan ketahanan sel tanaman pada meristem apical akar. Oleh karena itu dapat meningkatkan pertumbuhan dan produktivitas tanaman.

Berdasarkan hasil penelitian Calvin (2018) yang menyatakan bahwa genangan pada tanah dapat menyebabkan akar pada tanaman mengalami gangguan respirasi, penyerapan unsur hara dan metabolisme secara keseluruhan sehingga dapat menyebabkan pembentukan klorofil terganggu dan kadar klorofil pada daun menjadi turun, akan tetapi hal ini dapat diperbaiki dengan aplikasi GA3 yang dapat membantu tanaman dalam menghadapi stress lingkungan seperti genangan.

Penulis tertarik untuk mengetahui respon pertumbuhan beberapa varietas kedelai pada keadaan tergenang terhadap pemberian 𝐺𝐴3 dan asam salisilat dengan taraf pengenangan yang lebih lama serta aplikasi dosis dan jenis zpt yang berbeda dari penelitian sebelumnya.

Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui respon pertumbuhan dan produksi tiga varietas kedelai (Glycine Max (L.) Merril) dengan pemberian asam salisilat dan 𝐺𝐴3 pada keadaan tergenang di lahan sawah.

(16)

Hipotesa Penelitian

Ada pengaruh pada varietas, genangan, zat pengatur tumbuh GA3 dan asam salisilat serta interaksi ketiganya terhadap respon pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai.

Kegunaan Penulisan

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana di Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan dan sebagai bahan informasi bagi pihak yang membutuhkan.

(17)

TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman

Menurut Adisarwanto (2008), berdasarkan taksonomi tanaman kedelai dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Kindom : Plantae ; Divisi:Spermathophyta;

Subdivisi: Angiospermae; Kelas: Dicotyledoneae; Subkelas: Archihlamydae, Ordo: Rosales; Subordo: Leguminoseae; Famili: Leguminosae, Subfamili:

Fabaceae; Genus: Glycine; Spesies: Glycinemax(L.) Merril.

Kedelai memiliki akar tunggang bercabang dan akar berserat. Akar lateral mulai berkembang pada munculnya kotiledon. Sistem akar lateral menjadi luas mencapai 45 cm dalam 4-5 minggu. Akar dapat tumbuh lebih dalam untuk menyerap air dan nutrisi pada kondisi tanah yang kering. Kacang kedelai memiliki hubungan simbiosis dengan fiksasi nitrogen pada bintil akar yang mengandung bakteri Bradyrhizobium spp yang membentuk nodul pada akar (Belfield et al., 2011).

Batang tanaman kedelai berasal dari poros embrio yang terdapat pada biji masak. Hipokotil merupakan bagian terpenting pada poros embrio, yang berbatasan dengan bagian ujung bawah permulaan akar yang menyusun bagian kecil dari poros bakal akar hipokotil. Bagian atas poros embrio berakhir pada epikotil yang terdiri dari dua daun sederhana, yaitu primordia daun bertiga pertama dan ujung batang. Sistem perakaran diatas hipokotil berasal dari epikotil dan tunas aksiler. Pola percabangan akar dipengaruhi oleh varietas dan lingkungan, seperti panjang hari, jarak tanam, dan kesuburan tanah (Adie dan Krisnawati, 2016).

(18)

Daun kedelai berwarna hijau, mempunyai dua bentuk daun, yaitu stadia kotiledon yang tumbuh saat masih kecambah dengan dua helai daun tunggal dan daun bertangkai tiga yang tumbuh setelah masa perkecambahan. Daun berbentuk bulat (oval), yang mempunyai bulu. Panjang bulu bisa mencapai 1 mm dan lebar 0,0025 mm. kepadatan bulu berkisar 3-20 buah/mm. pada varietas Anjasmoro kepadatan bulu jarang (Hardiatmi, 2009).

Bentuk biji kedelai bervariasi tetapi umumnya berbentuk oval. Benih kedelai terdiri dari embrio besar. Warna kulit biji kedelai ada kuning muda, hijau, coklat, hitam, berbintik-bintik, tetapi kedelai umumnya hampir selalu berwarna kuning. Embrio terdiri dari dua kotiledon, yang pada saat perkecambahan menghasilkan bulu kecil dengan dua daun sederhana (daun unifoliate) dan hipokotil (yang berwarna hijau atau ungu tergantung pada apakah varietas menghasilkan putih atau ungu) (Purcell et al., 2014).

Tanaman kedelai memiliki bunga sempurna (hermaphrodite), yakni pada tiap kuntum bunga terdapat 187 alat kelamin betina (putik) dan alat kelamin jantan (benang sari). Mekarnya bunga berlangsung pada pukul 08.00-09.00 dan penyerbukannya bersifat menyerbuk sendiri. Kuntum bunga tersusun dalam rangkaian bunga, namun tidak semua bunga dapat menjadi polong (buah), sekitar 60% bunga rontok sebelum membentuk polong. Umur keluarnya bunga kedelai bergantung varietasnya. Tanaman ini menghendaki penyinaran pendek lebih kurang 12 jam per hari (Hanum, 2008).

Banyak polong kedelai tergantung pada jenisnya. Ada jenis kedelai yang menghasilkan banyak polong, ada pula yang sedikit. Berat masing-masing biji pun berbeda-beda, ada yang bisa mencapai berat 50-500 gram per 100 butir biji. Selain

(19)

itu, warna biji juga berbeda-beda. Perbedaan warna biji dapat dilihat pada belahan biji ataupun pada selaput biji, biasanya kuning atau hijau transparan (tembus cahaya). Ada pula biji yang berwarna gelap kecoklat-coklatan sampai hitam atau berbintik-bintik (Andrianto dan Indarto, 2004).

Syarat Tumbuh Iklim

Pertumbuhan tanaman yang optimal tanaman kedelai memerlukan kondisi lingkungan tumbuh yang optimal pula. Tanaman kedelai sangat peka terhadap perubahan faktor lingkungan tumbuh, khususnya tanah dan iklim. Kebutuhan air sangat tergantung pada pola curah hujan yang turun selama pertumbuhan, pengelolaan tanaman, serta umur varietas yang ditanam (Marianah, 2015).

Kedelai dapat tumbuh subur pada curah hujan optimal 100-200 mm/bulan.

Temperatur 25-27 derajat Celcius dengan penyinaran penuh minimal 10 jam/hari.

Tinggi tempat dari permukaan laut 0-900 m, dengan ketinggian optimal sekitar 600 m. Curah hujan yang cukup selama pertumbuhan dan berkurang saat pembungaan dan menjelang pemasakan biji akan meningkatkan hasil kedelai (Hanum, 2008).

Tanaman kedelai memerlukan kelembaban tanah yang cukup dan suhuyang relatif tinggi untuk pertumbuhan yang optimal. Di Indonesia, curahhujan yang tinggi pada musim hujan sering berakibat tanah jenuh air,drainase buruk (water-logged), atau banjir, sehingga kurang ideal bagi pertumbuhan kedelai. Intensitas hujan yang tinggi mengakibatkan tanah menjadi basah secara terus-menerus. Pada musim kemarau, bila tidak ada irigasi tanaman

(20)

kedelai menderita cekaman kekeringan. Suhu yang tinggi juga mengakibatkan polong menjadi rontok atau biji abortus (Sumarno dan Mashuri, 2016).

Tanah

Kedelai biasanya menghendaki kondisi tanah yang tidak terlalu basah, tetapi air tetap tersedia. Jagung merupakan tanaman indikator yang baik bagi kedelai. Tanah yang baik ditanami jagung, baik pula ditanami kedelai. Kedelai tidak menuntut struktur tanah yang khusus sebagai suatu persyaratan tumbuh.

Bahkan pada kondisi lahan yang kurang subur dan agak asam pun kedelai dapat tumbuh dengan baik, asal tidak tergenang air yang akan menyebabkan busuknya akar. Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, asal drainase dan aerasi tanah cukup baik (Marianah, 2015).

Tanaman kedelai dapat tumbuh pada tanah yang hampir jenuh air (kapasitas lapang) asal tidak terjadi penggenangan, terutama pada awal stadia vegetatif. Namun pada dasarnya kedelai adalah tanaman aerobik, yang lebih sesuai pada tanah yang agak lembab dengan kadar kelembaban 70-80% kapasitas lapang, tanah berdrainase baik tetapi memiliki daya pengikat air yang baik. Oleh karena itu, tanah dengan tekstur berliat dan berdrainase baik, atau tanah lempung berpasir (sandy loam) yang kaya bahan organik, sangat sesuai untuk tanaman kedelai (Sumarno dan Mashuri, 2016).

Kedelai dapat tumbuh baik pada tanah bertekstur gembur, lembab tidak tergenang air dan memiliki pH 6 –6,8. Pada pH 5,5 kedelai masih dapat tumbuh dan berproduksi, meskipun tidak sebaik pada pH 6 –6,8. Pada pH 5,5 pertumbuhan sangat terhambat karena keracunan Al, untuk mengatasinya lahan perlu pengapuran dan diberi pupuk organik (Jayasumarta, 2012).

(21)

Varietas

Salah satu inovasi teknologi yang mampu meningkatkan produktivitas kedelai adalah varietas unggul. Dalam kurun waktu tahun 1918 hingga 2015 terdapat 83 varietas kedelai yang telah dilepas dan diupayakan disebarkan kepada petani. Varietas-varietas unggul tersebut memiliki keragaman karakter potensi hasil, umur panen, ukuran biji, warna kulit biji, ketahanan terhadap cekaman biotik/abiotik, dan wilayah adaptasi. Varietas unggul kedelai di Indonesia dikembangkan dari berbagai cara, yakni melalui program pemuliaan dengan persilangan buatan (44 varietas), mutasi (7 varietas), melalui introduksi yaitu mendatangkan varietas atau bahan seleksi dari luar negeri (20 varietas), dan melalui pemutihan varietas lokal (12 varietas). Nomor urut varietas menunjukkan urutan tahun dilepas (Susanto dan Nugrahaeni, 2017).

Tersedianya varietas unggul kedelai toleran genangan memiliki arti penting bagi upaya peningkatan produksi kedelai. Hingga saat ini, upaya menekan kehilangan hasil akibat genangan melalui teknik budi daya dianggap memadai, tetapi informasi mengenai kultivar kedelai yang toleran terhadap genangan relatif terbatas. Perakitan varietas kedelai toleran genangan dapat dimulai dengan mengetahui karakter yang berhubungan dengan toleransi kedelai terhadap genangan, dilanjutkan dengan memahami pewarisan karakter tersebut dan mengidentifikasi sumber-sumber plasma nutfah atau varietas yang membawa karakter tersebut. Pemahaman tentang masalah genangan dan mekanisme toleransi tanaman terhadap genangan penting pula untuk menentukan strategi seleksi dalam program perakitan kedelai toleran genangan (Adie dan Krisnawati, 2007).

(22)

Varietas kedelai mempunyai tipe tanaman yang berbeda antara yang satu dengan yang lain. Tipe tanaman tersebut berpengaruh nyata terhadap indeks panen. Genotipe kedelai yang mempunyai indeks panen tinggi dapat memberikan hasil biji yang tinggi. Indeks panen merupakan karakter penting yang turut menentukan hasil biji. Korelasi antara indeks panen dengan hasil biji lebih konsisten dibandingkan dengan karakter lainnya, karena pengaruh lingkungan terhadap indeks panen relatif sangat kecil (Hakim, 2012).

Keragaan tanaman dipengaruhi oleh faktor genetik dan lingkungan serta interaksi keduanya. Lingkungan dapat didefinisikan sebagai gabungan semua peubah bukan genetik yang mempengaruhi ekspresi genotipik, termasuk lokasi, musim, dan pengelolaan tanaman. Keragaan tanaman atau hasil yang tidak konsisten terhadap perubahan lingkungan merupakan indikasi adanya interaksi genotipe x lingkungan. Adanya pengaruh interaksi genotipe dan lingkungan terhadap hasil menyarankan dua cara pendekatan, yaitu stratifikasi lingkungan menjadi beberapa lingkungan yang lebih homogen, dan pengembangan varietas yang stabil. Pendekatan pertama secara praktis didekati dengan mengembangkan varietas yang beradaptasi khusus pada lingkungan tersebut. Apabila lokasi merupakan suatu lingkungan spesifik (lingkungan marginal seperti kekeringan, pH rendah, naungan, genangan, kawasan pantai, salinitas dan lain-lain) maka genotipe dengan keragaan terbaik pada lokasi tersebut diseleksi sebagai genotipe yang memiliki adaptasi spesifik terhadap lingkungan marginal. Pendekatan kedua adalah dengan mengembangkan varietas kacang hijau yang beradaptasi luas (Trutinah dan Iswanto, 2013).

(23)

Selama tahun 1995-2005, telah dilepas 27 varietas unggul kedelai.

Berdasarkan kesesuaian lahan, 18 varietas cocok dan dianjurkan untuk lahan sawah, 7 varietas untuk lahan kering masam, dan 2 varietas untuk lahan rawa pasang surut. Di Sumatera Utara pada 5 tahun terakhir varietas yang berkembang adalah Anjasmoro dan masih diminati banyak petani adalah varietas lama seperti Wilis dan Kipas Putih (Yusuf dan Harnowo, 2012).

Berdasarkan data kementrian pertanian melalui badan penelitian dan pengembangan kacang dan umbi umbian maka Varietas varietas yang tahan genangan diantaranya adalah Gepak kuning, Grobogan, Malika, Arjasari, Manglayang serta Deja1 dan Deja 2. Pada tahun 2017, Deja 1, asal galur Tgm/Anj-750, dan Deja 2, asal galur Sib/LJT-137, telah dilepas secara resmi oleh pemerintah Indonesia sebagai varietas unggul baru melalui SK Mentan No.

338/Kpts/TP.030/5/2017 dan 339/Kpts/TP.030/5/2017. Kedua varietas tersebut berpotensi hasil tinggi dan toleran terhadap cekaman jenuh air mulai umur 14 hari (fase V2) hingga fase masak (fase R7). Pada kondisi tercekam kondisi tanah jenuh air, Deja 1 dan Deja 2 mampu memberikan hasil biji rata-rata 2,39 t/ha dan 2,38 t/ha, dengan potensi hasil masing-masing 2,87 t/ha dan 2,75 t/ha (Suhartina et al., 2017).

Tanaman kedelai memiliki banyak varietas, masing-masing varietas akan memberikan respons pertumbuhan dan tingkat produksi yang berbeda-beda.

Setiap varietas mempunyai sifat genetik yang tidak sama, hal ini dapat dilihat dari penampilan dan karakter dari masing-masing varietas tersebut. Perbedaan sifat genetik dapat menunjukkan respons yang berbeda terhadap lingkungan dan faktor produksi. Dengan demikian dapat dinyatakan bahwa pertumbuhan dan produksi

(24)

kedelai akan dipengaruhi oleh varietas, pengelolaan tanah dan tanaman, serta kondisi lingkungan lainnya (Zahrah, 2011).

Zat Pengatur Tumbuh

Hormon yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman sangat banyak, misalnya giberelin. Giberelin merupakan hormon tumbuh pada tanaman yang bersifat sintesis dan berperan mempercepat perkecambahan. Giberelin tidak hanya memacu perpanjangan batang tetapi juga pertumbuhan seluruh bagian tumbuhan termasuk daun dan akar, antara lain memperpajang batang, pertumbuhan buah, perkecambahan biji, mengatur proses transisi fase vegetatif ke fase generatif, serta mempengaruhi inisiasi pembungaan dan penentuan kelamin (jenis bunga) (Riana et al, 2017).

Penggunaan konsentrasi GA3 yaitu 100 ppm, 200 ppm dan 300 ppm dapat meningkatkan tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah malai, umur berbunga serta meningkatkan produksi mencapai 0.2-1 ton/ha. Konsentrasi GA3 dengan 200 ppm memberikan hasil terbaik dibandingkan dengan kontrol dan konsentrasi lainnya.

Ditunjukkan dengan tingginya produktivitas padi (Susilawati et al., 2014).

Asam salisilat merupakan komponen jalur transduksi yang menyebabkan ketahanan tanaman terhadap beberapa patogen (Ryals et al., 1996). Asam salisilat memiliki rumus molekul C₆H₄COOHOH berbentuk kristal kecil berwarna merah muda terang, hingga kecokelatan yang memiliki berat molekul sebesar 138, 123 g/mol dengan titik leleh sebesar 156 ⁰C dan densitas pada 25 ⁰C sebesar 1,443 g/ml (Purnomo et al., 2007).

Mekanisme ketahanan tanaman terhadap penyakit dapat berupa ketahanan secara fisik maupun kimia. Salah satu bentuk ketahanan secara kimia adalah

(25)

pembentukan asam salisilat. Terbentuknya asam salisilat pada tanaman sebagai respon terhadap serangan patogen sebagai bentuk resistensi. Asam salisilat adalah senyawa fenolik yang berperan sebagai fitohormon penting dan berperan dalam proses fisiologis seperti pertumbuhan dan perkembangan, respirasi, penuaan, perkecambahan biji, dan pertumbuhan bibit (Fajarwati, 2017).

Asam salisilat berpengaruh melindungi pengembangan program antistress dan percepatan proses normalisasi pertumbuhan stelah menghilangkan faktor stress. Beberapa studi menunjukkan bahwa aplikasi asam salisilat 0,5 mM dapat mempromosikan pembentukan ROS pada jaringan fotosintesis dan meningkatkan kerusakan oksidatif selama cekaman garam dan tekanan osmotik (Barba et al., 2011).

Genangan Air

Kendala yang dapat membatasi pertumbuhan dan produksi tanaman pada lahan kering adalah ketersediaan air yang rendah, karena itu diperlukan kultivar kedelai yang berpotensi produksi dan mempunyai kemampuan adaptasi yang tinggi terhadap cekaman air. Pengaruh cekaman air terhadap pertumbuhan tanaman tergantung pada tingkat cekaman yang dialami dan jenis atau kultivar yang ditanam (Mapegau, 2006).

Berdasarkan penelitian menunjukkan genangan akan mengakibatkan defoliasi daun dan klorosis pada daun yang akan mengakibatkan daun akan cepat tua dan kemudian luruh Wijaya (2015). Ahmed et al (2012) menjelaskan bahwa kerusakan pada tanaman kedelai dapat diidentifikasi melalui terjadinya klorosis, nekrosis, defoliasi daun, reduksi fiksasi nitrogen, dan dapat menyebabkan kematian tanaman tersebut.

(26)

Ketersediaan air pada fase berbunga, pembentukan polong dan pengisian biji sangat penting. Kekurangan air pada fase berbunga dan pembentukan polong dapat menyebabkan rontoknya bunga dan polong muda. Pada fase pengisian polong kekurangan air dapat menyebabkan gugurnya polong, perkembangan polong jelek dan menurunnya aktifitas fotosintesis sehingga bobot biji menurun.

Pada budidaya basah air selalu tersedia sehingga fase generatif berlangsung tanpa hambatan kekurangan air (Puspitasari, 2011).

Masalah tingginya muka air yang menyebabkan tanaman tergenang merupakan penghalang yang serius bagi peningkatan produktivitas kedelai di lahan budidaya. Permasalahan yang terjadi akibat genangan adalah kekurangan O2

pada tanaman yang terendam. Hal ini merupakan faktor utama yang menyebabkan tanaman kedelai mengalami kerusakan fisiologis dan kerusakan fisik. Dibawah kondisi pertumbuhan normal, akar tanaman mengambil O2 dari tanah dan kemudian digunakan dalam respirasi mitokondria. Namun, di bawah kondisi stres genangan air, tanaman tidak bisa menyerap cukup 02

(Fatimah dan Saputro, 2016).

Penggenangan dapat menghambat pertumbuhan dan menurunkan hasil tanaman kedelai. Besarnya penghambatan tergantung pada fase pertumbuhan tanaman saat penggenangan terjadi. Ditinjau dari segi hasil dan komponen hasil, fase pertumbuhan tanaman kedelai yang paling peka terhadap penggenangan adalah fase pembungaan - pengisian polong. Penurunan Hasil tanaman kedelai disebabkan oleh terhambatnya pertumbuhan tanaman kedelai pada tanah yang tergenang. Bunga, polong, dan biji dibentuk selama fase pembungaan - pengisian

(27)

polong, sehingga genagan air selama fase generatif akan menyebabkan penurunan hasil yang terbesar (Arifin et al, 2017).

Enzim Superoksida Dismute (SOD) dan Enzim Peroksidase (POD)

Enzim superoksida dismutase (SOD) merupakan pertahanan pertama terhadap aktivasi senyawa oksigen reaktif (ROS). Salah satu metode untuk mendeteksi komponen sel dalam jaringan atau distribusi enzim yang spesifik adalah melalui pewarnaan secara imunohistokimia, dengan menggunakan prinsip ikatan antara antigendan antibodi (Astuti, 2008).

SOD telah menjadi satu cara alternatif untuk meminimalkan kerusakan jaringan akibat radikal bebas. SOD merupakan enzim dengan ramifikasi.

(percabangan) yang meluas. SOD dalam struktur proteinnya berubah dari struktur primer ke sekunder untuk tiga bentuk SOD. SOD dapat menghambat patahan untai DNA yang diinduksi oleh superoksida (Nurhayati et al., 2011).

Tanaman tahunan diketahui terdapat 3 bentuk SOD. Ketiga bentuk SOD ini berbeda dalam ko-faktor logam dan letaknya pada sub seluler. SOD yang terletak pada sitosol dan kloroplas yaitu CuZn- SOD, pada mitokondria yaitu Mn- SOD dan pada kloroplas yaitu Fe-SOD (Aroca et al., 2001).

Enzim Peroksidase merupakan salah satu enzim tanaman yang mempunyai hubungan dengan proses ketahanan. Untuk mengetahui kepekaan dan ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit dipergunakan pendekatan mengenai pengaruh stress lingkungan terhadap proses fisiologi tanaman. Cekaman lingkungan dapat mempengaruhi aktifitas gen dan menentukan kapan, bagaimana dan berapa banyak suatu enzim atau protein dapat diproduksi dalam organ atau jaringan tanaman (Imelda et al., 2001).

(28)

BAHAN DAN METODE Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan di Lahan sawah irigasi di Desa Sememe Deli Tua, Sumatera Utara, Medan pada bulan Agustus hingga bulan November 2019.

Bahan dan Alat Penelitian

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah polibag, benih kedelai varietas (Deja 1, Anjasmoro dan Dena 1), , tanah top soil, kompos, GA3, asam salisilat, air, pupuk : Urea, Tsp, Kcl,aquades, insektisida, fungisida, kertas label, aluminium foil, aquades, micro test tube ukuran 1,5 ml, nitrogen cair, PVP (Polyvinylpyrrolidone), EDTA (Ethylenediamineteraacetic acid), Monokalium fosfat (KH2PO4), Dikalium fosfat (K2HPO4), L- Methionin, NBT (Nitro Blue Tetrazolium), Kalsium Klorida (CaCl²),fenol, 4-Dimethylaminoantipyrine, riboflavin, etanol 95%, asam fosfor, aseton 85%, PVP (Polyvinylpyrrolidone), CBB G-250 (Coomasie Brillian Blue G-250), Nitrogen cair.

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah Timbangan , cangkul, ember, gembor, meteran, timbangan analitik, penggaris, spektrofotometer, pipet tetes, cawan petri, batang pengaduk, Erlenmeyer, tabung reaksi, tube, micropipet, mortal dan alu, spatula, waterbath, kuvet, sentrifius, scalpel, pinset, gunting, sprayer, lemari pendingin, lampu flourescence, aluminium foil, bekerglass, camera.

Metode Penelitian

Penelitian ini menggunakan Rancangan Petak-Petak Terbagi (Split-Split Plot Design) yang terdiri dari tiga faktor perlakuan yaitu :

(29)

Faktor I : Genangan (G) dilakukan penggenangan pada 4 MST G0 : Tanpa Penggenangan

G1 : Penggenangan

Faktor II : Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) (T) T0 : Kontrol

T1 : 200 ppm GA3 + 150 ppm Asam salisilat T2 :250 ppm GA3 + 200 ppm Asam salisilat Faktor III: Varietas (V)

V1 : Varietas Deja-1 V2 : Varietas Anjasmoro V3 : Varietas Dena-1

Sehingga diperoleh 18 kombinasi perlakuan yaitu : G0T0V1 G1T0V1 G0T1V1 G1T1V1 G0T2V1 G1T2V1 G0T0V2 G1T0V2 G0T1V2 G1T1V2 G0T2V2 G1T2V2 G0T0V3 G1T0V3 G0T1V3 G1T1V3 G0T2V3 G1T2V3 Jumlah Blok : 3

Jumlah plot : 54

Ukuran plot : 100 cm x 80 cm Jarak antar plot : 30 cm

(30)

Jarak antar blok : 30 cm Jumlah tanam : 20 cm x 20 cm

Jumlah tanaman per plot : 3 tanaman Jumlah sampel per plot : 2 tanaman

Jumlah tanaman sampel seluruhnya : 108 tanaman Jumlah tanaman seluruhnya : 162 tanaman

Penelitian dilakukan dengan menggunakan Rancangan Petak-Petak Terbagi (Split-Split Plot Design) dengan model matematis sebagai berikut :

Yijkl = μ + ρi + αj + ɛij + βk + (αβ)jk + ɛijk + γi + (αγ)jl + (βγ)kl + (αβγ)jkl + ɛijkl

i = 1, 2, 3, (r) j = 1, 2, 3 (V) k = 1, 2, 3 (T) l = 1, 2 (G) Dimana :

Yijkl : Nilai pengamatan pada ulangan ke-i, perlakuan varietas (V) taraf ke j, perlakuan ZPT (T) taraf ke-k dan penggenangan (G) taraf ke-l.

μ : Rata-rata umum nilai pengamatan ρi : Pengaruh ulangan pada taraf ke-i αj : Pengaruh varietas pada taraf ke-j

ɛij : Pengaruh galat pada ulangan ke-i dan varietas taraf ke-j βk : Pengaruh perlakuan ZPT taraf ke-k

(αβ)jk : Pengaruh interaksi perlakuan varietas taraf ke-j dan perlakuan ZPT taraf ke-k

ɛijk : Pengaruh galat pada ulangan ke-i, varietas taraf ke-j dan perlakuan ZPT taraf ke-k

γi : Pengaruh penggenangan pada taraf ke-l

(31)

(αγ)jl : Pengaruh interaksi varietas taraf ke-j dan perlakuan penggenangan taraf ke-l

(βγ)kl : Pengaruh interaksi perlakuan ZPT taraf ke-k dan perlakuan penggenangan taraf ke-l

(αβγ)jkl : Pengaruh interaksi varietas taraf ke-j, perlakuan ZPT taraf ke-k, dan perlakuan penggenangan taraf ke-l

Jika dari hasil analisis sidik ragam menunjukkan pengaruh yang nyata maka dilanjutkan dengan uji beda rataan berdasarkan Uji Duncan pada taraf 5%

(Bangun, 1990)

(32)

PELAKSANAAN PENELITIAN

Persiapan lahan

Areal yang dibutuhkan untuk penelitian terlebih dahulu diukur sesuai dengan kebutuhan, kemudian dibuat plot dengan ukuran 100 cm x 80 cm untuk 54 plot.

Penanaman

Penanaman dilakukan dengan membuat lubang tanam pada areal tanam dengan kedalaman ± 2 cm, kemudian dimasukkan 1 benih per lubang tanam dan kemudian ditutup kembali.

Pemupukan

Pemupukan dilakukan sesuai dosis anjuran kebutuhan pupuk kedelai dari Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian (2014) yaitu 50 kg Urea/ha (0,44 g/polybag), 78,26 kg TSP/ha (0,68 g/polybag) dan 50 kg KCL/ha (0,44 g/polybag). Pemupukan TSP dan KCL dilakukan pada waktu 1 hari sebelum penanaman, sedangkan pupuk urea dilakukan 1 minggu setelah tanam.

Pemeliharaan Tanaman Penyulaman

Penyulaman dilakukan untuk menggantikan tanaman yang mati dengan tanaman cadangan yang masih hidup. Penyulaman dilakukan pada saat tanaman berumur 2 MST.

Penyiangan

Penyiangan dilakukan sesuai kondisi lapangan. Penyiangan dilakukan dengan tujuan untuk menghindari persaingan hara antara gulma dengan tanaman.

(33)

Penyiangan dilakukan secara manual untuk membersihkan gulma yang ada disekitar tanaman.

Aplikasi zat pengatur tumbuh (ZPT) GA3 + Asam Salisilat

Zat Pengatur Tumbuh GA3 + asam salisilat diaplikasikan dengan sistem penyemprotan sesuai perlakuan pada saat tanaman memasuki umur 2 MST sampai 4 MST. Cara pengaplikasian ZPT disemprotkan daun menggunakan sprayer dilakukan pada pagi hari atau sore hari. Pengaplikasian ZPT ini dilaksanakan tidak bersamaan misalnya pada 2 MST diaplikasikan ZPT GA3 dan di MST berikutnya Asam Salisilat. Volume kebutuhan pertanamannya yaitu 55 ml pertanaman.

Penggenangan

Penggenangan dilakukan setelah tanaman memasuki fase V5.

Penggenangan dilakukan selama 48 jam, penggenangan dilakukan dengan ketinggian sampai batas pangkal batang.

Pengendalian Hama dan Penyakit

Pengendalian hama dan penyakit dilakukan dengan menggunakan insektisida berbahan aktif Profenofos (2g/liter air). Pengendalian dilakukan tergantung pada tingkat serangan hama dan penyakit di lapangan. Hama yang ada dilahan seperti keong dan belalang.

Pemanenan

Panen dilakukan saat kedelai pada fase R8 dan menunjukkan kriteria panen yaitu ditandai dengan kulit polong sudah berwarna coklat dan daun telah berguguran.

(34)

Peubah Amatan

Tinggi tanaman(cm)

Tinggi tanaman dihitung menggunakan penggaris atau meteran, pengukuran dimulai dari permukaan tanah sampai titik tumbuh terakhir dan dilakukan satu kali dalam seminggu dari 1 MST sampai 5 MST.

Jumlah daun (helai)

Jumlah daun dihitung secara manual, penghitungan dilakukan satu kali dalam seminggu dari mulai 1 MST sampai 5 MST. Perhitungan jumlah daun dilakukan dengan menghitung seluruh jumlah daun yang membuka sempurna pada setiap tanaman.

Umur Berbunga (hari)

Pengamatan umur berbunga dilakukan dengan cara menghitung dari awal tanaman ditanam hingga umur munculnya bunga pertama.

Jumlah Polong Berisi per Tanaman

Jumlah polong berisi (polong) dihitung dengan cara menghitung semua polong yang terbentuk dan berisi biji pada setiap tanaman. Pengamatan dilakukan pada saat panen.

Jumlah Biji per Tanaman

Dihitung dengan menghitung semua biji per tanaman setelah dikeringkan terlebih dahulu sebelumnya.

Bobot 100 biji

Bobot 100 biji ditimbang masing masing perlakuan dengan menggunakan timbangan digital.

(35)

Pengukuran klorofil

Analisis klorofil dilakukan di laboratorium kultur jaringan Fakultas Pertanian berdasarkan metode Arnon (1949) yaitu dengan mengambil 1 gram sampel daun tanaman yang telah dikompositkan kemudian dipotong kecil-kecil, digerus dengan menggunakan mortal dan alu sampai halus, dilarutkan kedalam aceton 85%, kemudian disentrifuse pada kecepatan 10000 rpm dengan waktu 5 menit, dilakukan pembacaan dengan menggunakan spektofotometer, diukur dengan panjang gelombang 649 nm dan 665 nm, jumlah klorofil a (g/ml), jumlah klorofil b (g/ml), jumlah klorofil total (g/ml) dihitung dengan menggunakan rumus OD (Optical Density) dengan rumus :

Klorofil a = {(13,7 x A665) – (5,76 x A649)} /10

Klorofil b = {(25,8 x A649) – (7,60 x A665)} / 10

Total klorofil = {(20,0 x A649) + (6,10 x A665)} / 10 Pengukuran total protein

Analisis protein dilakukan di laboratorium kultur jaringan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Sampel daun yang digunakanadalah daun yang telah berkembang sempurna. Analisis protein dinyatakan dalam satuan mg dan diamati berdasarkan metode yang dilakukan oleh Bradford (1976).

Enzim peroksida dismutase (POD)

Analisis enzim peroksida dismutase dilakukan di Laboratorium Kultur Jaringan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara. Analisis POD diamati berdasarkan metode yang dilakukan oleh Standart Operating Procedures

(36)

(1994). Aktivitas POD dinyatakan dalam satuan unit/mg protein. Selanjutnya dihitung dengan rumus:

Af − Ai Aktivitas POD = mg protein

Keterangan:

Af = pembacaan peroksidase akhir Ai = pembacaan peroksidase awal

(37)

Hasil

Dari hasil penelitian ini menunjukkan bahwa pada perlakuan varietas (V), konsentrasi ZPT (T), dan penggenangan (G) menunjukkan bahwa perlakuan varietas berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, umur berbunga dan bobot 100 biji. Perlakuan ZPT berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, umur berbunga, jumlah biji pertanaman dan bobot 100 biji. Perlakuan penggenangan berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, dan jumlah polong pertanaman. Perlakuan interaksi ZPT dengan varietas berpengaruh nyata terhadap parameter tinggi tanaman. Interaksi penggenangan dan varietas berpengaruh nyata terhadap jumlah daun dan bobot 100 biji. Interaksi penggenangan dan ZPT berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun dan bobot 100 biji. Interaksi penggenangan, ZPT dengan varietas berpengaruh nyata terhadap jumlah daun, umur berbunga dan bobot 100 biji. Untuk lebih jelas mengenai hasil pada masing-masing parameter penelitian dapat dilihat pada paragraf sebagai berikut.

Tinggi Tanaman

Parameter pengamatan tinggi tanaman dari hasil sidik ragam dapat dilihat pada Lampiran 10. Berdasarkan hasil yang diperoleh bahwa perlakuan ZPT dan penggenangan menunjukkan berpengaruh nyata. Sedangkan perlakuan dan interaksi lainnya tidak berpengaruh nyata. Rataan tinggi tanaman dapat dilihat pada Tabel 1 sebagai berikut:

(38)

pemberian Asam Salisilat dan GA3 pada keadaan tergenang dilahan sawah ZPT

Genangan Varietas T0

(Kontrol)

T1

(GA3 200ppm +AS 150ppm)

T2

Rataan

G0 V1 (Deja 1) 36,53 73,53 96,20 68,75

(Tidak

Tergenang) V2 (Anjasmoro) 38,70 68,80 98,33 68,61

V3 (Dena 1) 53,93 76,23 99,37 76,51

G1 V1 (Deja 1) 38,33 69,47 99,87 69,22

(Tergenang) V2 (Anjasmoro) 31,40 70,30 75,50 59,07

V3 (Dena 1) 41,07 67,87 85,60 64,85

Rataan 39,99 c 71,03 b 92,48 a

Ket. Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris dan kolom yang sama tidak berbeda signifikan menurut DMRT pada taraf α= 5%

Tabel 1 menunjukkan bahwa perlakuan ZPT T2 berbeda nyata terhadap perlakuan ZPT lainnya. T2 memiliki rataan tertinggi yaitu 92,48, diikuti T1 kemudian T0. ZPT yang memiliki rataan tertinggi yaitu ZPT berdosis 250 ppm GA3

+ 200 ppm Asam salisilat.

Jumlah Daun

Parameter pengamatan jumlah daun dari hasil sidik ragam dapat dilihat pada Lampiran 15. Berdasarkan hasil yang diperoleh bahwa perlakuan ZPT menunjukkan berpengaruh nyata.

Tabel 2. Rataan jumlah daun interaksi antara tiga varietas kedelai dengan pemberian Asam Salisilat dan GA3 pada keadaan tergenang dilahan sawah

ZPT

(Kontrol)

T1

T2

Rataan

G0 V1 (Deja 1) 14,67 14,33 19,33 16,11

(Tidak

V3 (Dena 1) 14,00 20,33 27,00 20,44

G1 V1 (Deja 1) 14,33 17,33 21,33 17,66

V3 (Dena 1) 13,33 11,33 20,00 14,89

Rataan 12,72 c 16,67 b 21,05 a

(39)

signifikan menurut DMRT pada taraf α= 5%

Tabel 2. menunjukkan bahwa ZPT (T) T2 memiliki rataan tertinggi yaitu 21,05 sedangkan T0 memiliki rataan terendah yaitu 12,72. Perlakuan T2 berbeda nyata terhadap semua perlakuan.

Umur Berbunga

Parameter pengamatan umur berbunga dari hasil sidik ragam dapat dilihat pada Lampiran 16. Berdasarkan hasil sidik ragam diperoleh bahwa perlakuan varietas, ZPT dan interaksi antara penggenangan varietas dengan ZPT menunjukkan berpengaruh nyata. Sedangkan perlakuan dan interaksi lainnya tidak berpengaruh nyata. Rataan umur berbunga dapat dilihat sebagai berikut:

Tabel 3. Rataan umur berbunga tanaman interaksi antara tiga varietas kedelai dengan pemberian Asam Salisilat dan GA3 pada keadaan tergenang dilahan sawah.

Varietas

Genangan ZPT V1

(Deja 1)

V2

(Anjasmoro)

V3

(Dena 1)

Rataan

G0 T0 (Kontrol) 37,67 a 38,33 a 32 fgh 36

(Tidak Tergenang)

T1 (GA3 200ppm +AS

150ppm) 37,33 ab 37 abc 29,67 h 34,67

T2 (GA3 250ppm +AS

200ppm) 37 abc 34,33 def 32,67 efg 34,67

G1 T0 (Kontrol) 37,33 ab 37,67 a 31,67 gh 35,56 (Tergenang) T1 (GA3 200ppm +AS

150ppm) 35 bcde 34,67 cde 31,33 gh 33,67

T2 (GA3 250ppm +AS

200ppm) 38,33 a 36 abcd 32 fgh 35,44

Rataan 37,11 a 36,33 a 31,56 b

Pada tabel 3 menunjukkan bahwa perlakuan varietas V1 (37,11) berbeda nyata terhadap V3 (31,56) namun tidak berbeda nyata terhadap V2 (36,33) dan perlakuan V3. Pada interaksi penggenangan varietas dan ZPT menunjukkan bahwa interaksi G0T0V2 dan G1T2V1 tidak berbeda nyata terhadap G0T0V1, G1T0V2, G0T1V1, G1T0V1, G0T2V1, G0T1V2, G1T2V2 namun berbeda nyata terhadap interaksi lainnya.

(40)

Parameter pengamatan jumlah polong berisi pertanaman dari hasil sidik ragam dapat dilihat pada Lampiran 17. Berdasarkan hasil sidik ragam diperoleh penggenangan menunjukkan berpengaruh nyata. Sedangkan perlakuan dan interaksi lainnya tidak berpengaruh nyata. Rataan jumlah polong berisi pertanaman dapat dilihat sebagai berikut:

Tabel 4. Rataan jumlah polong berisi pertanaman interaksi antara tiga varietas kedelai dengan pemberian Asam Salisilat dan GA3 pada keadaan tergenang dilahan sawah

Varietas

Genangan ZPT V1

(Deja 1)

V2

(Anjasmoro)

V3

(Dena 1)

Rataan

G0 T0 (Kontrol) 58,33 47,33 63,16

(Tidak Tergenang)

T1 (GA3 200ppm

+AS 150ppm) 56,50 61,50 69,67 65,48 a

T2 (GA3 250ppm

+AS 200ppm) 89,33 72,00 71,50

G1 T0 (Kontrol) 61,00 50,30 55,17

(Tergenang) T1 (GA3 200ppm

+AS 150ppm) 54,83 52,00 46,00 52,56 b

T2 (GA3 250ppm

+AS 200ppm) 53,00 55,00 45,67

Rataan 62,17 56,36 58,53

Tabel 4 menunjukkan bahwa perlakuan varietas G0 berbeda nyata terhadap perlakuan G1. G0 memiliki rataan tertinggi yaitu 65,48 dan G1 perlakuan memiliki rataan terendah yaitu 52,56.

Jumlah Biji pertanaman

Parameter pengamatan jumlah biji pertanaman dari hasil sidik ragam dapat dilihat pada Lampiran 18. Berdasarkan hasil sidik ragam diperoleh ZPT menunjukkan berpengaruh nyata. Sedangkan perlakuan dan interaksi lainnya tidak berpengaruh nyata. Rataan jumlah biji pertanaman dapat dilihat sebagai berikut:

(41)

pemberian Asam Salisilat dan GA3 pada keadaan tergenang dilahan sawah.

ZPT

(Kontrol)

T1

T2

Rataan

G0 V1 (Deja 1) 72,00 86,33 102,33 86,89

(Tidak

V3 (Dena 1) 78,33 97,33 97,33 91,00

G1 V1 (Deja 1) 97,33 111,67 98,00 102,33

V3 (Dena 1) 76,00 102,33 124,00 100,78

Rataan 86,78 b 95,72 ab 103,11 a

Tabel 5 menunjukkan bahwa perlakuan ZPT T2 tidak berbeda nyata terhadap perlakuan T1, tetapi berbeda nyata terhadap perlakuan T0. T2 memiliki rataan tertinggi yaitu 103,11 dan diikuti dengan T1 (95,72) kemudian T0 (86,78).

ZPT yang memiliki rataan tertinggi yaitu ZPT yang berdosis 250 ppm GA3 + 200 ppm Asam salisilat.

Bobot 100 biji

Parameter pengamatan bobot 100 biji dari hasil sidik ragam dapat dilihat pada Lampiran 19. Berdasarkan hasil sidik ragam diperoleh varietas, ZPT, interaksi penggenangan dengan varietas, interaksi penggenangan dengan ZPT, dan interaksi penggenangan ZPT dengan varietas menunjukkan berpengaruh nyata. Sedangkan perlakuan dan interaksi lainnya tidak berpengaruh nyata. Rataan bobot 100 biji dapat dilihat sebagai berikut:

(42)

pemberian Asam Salisilat dan GA3 pada keadaan tergenang dilahan sawah Varietas

Genangan ZPT V1

(Deja 1)

V2

(Anjasmoro)

V3

(Dena 1)

Rataan G0 T0 (Kontrol) 14,96 ab 13,39 c 10,41 d 12,92 (Tidak

Tergenang)

T1 (GA3 200ppm

+AS 150ppm) 15,38 a 15,43 a 10,53 d 13,78 T2 (GA3 250ppm

+AS 200ppm) 10,91 d 14,17 abc 10,66 d 11,91 G1 T0 (Kontrol) 10,79 d 13,27 c 10,80 d 11,62 (Tergenang) T1 (GA3 200ppm

+AS 150ppm) 13,61 bc 13,30 c 14,13 abc 13,68 T2 (GA3 250ppm

+AS 200ppm) 14,88 ab 13,18 c 10,17 d 12,74

Rataan 13,42 13,79 11,78

Tabel 6 menunjukkan bahwa interaksi G0T1V2 tidak berbeda nyata terhadap G0T0V1, G0T1V1, G1T2V2, G1T1V3, dan G1T2V1 tetapi berbeda nyata terhadap perlakuan lainnya.

Klorofil Total

Pengukuran klorofil total dilakukan dengan penggunaan spektrofotometer dengan panjang gelombang 649 nm dan 665 nm. Hasil pengukuran klorofil dapat dilihat pada Lampiran 21 dan Gambar 1 sebagai berikut:

14.00

12.00

10.00

8.00

6.00

4.00

2.00

0.00

12.29

9.29 10.34

8.42

7.11

7.76 7.35

6.76 5.67 4.41

3.373.35 3.48

2.33 1.88

0.731.05 0.92

(43)

dengan pemberian Asam Salisilat dan GA3 pada keadaan tergenang dilahan sawah Berdasarkan hasil pengamatan klorofil total yang ditunjukkan pada Gambar 1 menunjukkan bahwa rataan tertinggi pada perlakuan penggenangan V1T0G1 (12,29 mg/g) dan rataan terendah pada perlakuan V1T1G1 (0,73 mg/g). Pada kondisi tanpa genangan klorofil total tertinggi terdapat pada perlakuan V2T2G0 (9,29 mg/g) dan rataan terendah pada perlakuan V3T1G0 (0,92 mg/g)

Analisis Protein

Pengamatan analisis protein dapat dilihat pada Lampiran 20. Hasil analisis protein dapat dilihat pada gambar 2. Pembacaan analisis protein dilakukan dengan menggunakan spektofotometer dengan panjang gelombang sebesar 59,5nm

.

1.20

1.00

0.80

0.60

0.40

0.94 1.01 0.990.96 0.95 0.94

0.68 0.69

0.55 0.56

0.69 0.70

0.38 0.39

0.59 0.61

0.310,861 0.20

0.00

Gambar 2. Histogram rataan kandungan protein interaksi antara tiga varietas kedelai dengan pemberian Asam Salisilat dan GA3 pada keadaan tergenang dilahan sawah

Berdasarkan hasil analisis protein yang ditunjukkan pada gambar 2.

menunjukkan bahwa kandungan protein tertinggi terdapat pada perlakuan penggenangan yaitu G1T0V3 0,70 (mg/g) sedangkan kandungan protein terendah

(44)

penggenangan kandungan protein yang tertinggi terdapat pada perlakuan G0T0V3 1,01 (mg/g) dan yang terendah pada perlakuan G0T2V3 0,55 (mg/g). Berdasarkan analisis protein dapat diketahui bahwa varietas yang tertinggi kandungan proteinnya adalah varietas Dena 1.

Analisis Enzim Peroksida Dismutase

Pengamatan analisis enzim peroksida dismutase dapat dilihat pada Lampiran 22. Pembacaan analisis enzim peroksida dismutase dilakukan dengan menggunakan spektofotometer dengan panjang gelombang 510 nm. Hasil analisis enzim peroksida dismutase dapat dilihat pada Gambar 3.

1.20

1.00

0.80

0.60

0.40

0.20

0.00

Gambar 3. Histogram Enzim Peroksida Dismutase interaksi antara tiga varietas kedelai dengan pemberian Asam Salisilat dan GA3 pada keadaan tergenang dilahan sawah

Berdasarkan hasil analisis Enzim Peroksida Dismutase pada gambar 3.

Menunjukkan bahwa kandungan tertinggi terdapat pada perlakuan G1T1V1 sebesar 1,041 unit/mg protein dan yang terendah pada perlakuan G0T1V1 sebesar 0,0004 unit/mg protein.

1.04

0.69

0.59 0.58 0.59

0.47

0.30 0.39

0.28 0.16 0.15

0.24 0.19

0.30

0.14 0.17 0.08

0.0

(45)

Pengaruh varietas terhadap pertumbuhan dan produksi kedelai

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan varietas berpengaruh nyata pada parameter umur berbunga dan bobot 100 biji. Pengamatan parameter tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah polong pertanaman, dan jumlah biji pertanaman menunjukkan tidak berpengaruh nyata.

Berdasarkan parameter umur berbunga diketahui bahwa varietas tertinggi terdapat pada V1 (Deja 1) dan yang terendah terdapat pada V3 (Dena 1). Bobot 100 biji tertinggi terdapat pada V2 (Anjasmoro) dan terendah terdapat pada V3 (Dena 1). Perbedaan hasil pada masing-masing varietas ini dapat terjadi karena adanya faktor genetik dan lingkungan serta interaksi keduanya. Hal ini sesuai dengan pernyataan Trustinah dan Iswanto (2013) yang menyatakan bahwa keragaan tanaman dipengaruhi oleh faktor genetik dan lingkungan serta interaksi keduanya.

Lingkungan dapat didefinisikan sebagai gabungan semua peubah bukan genetik yang mempengaruhi ekspresi genotipik, termasuk lokasi, musim, dan pengelolaan tanaman. Keragaan tanaman atau hasil yang tidak konsisten terhadap perubahan lingkungan merupakan indikasi adanya interaksi genotipe x lingkungan.

Hasil penelitian menunjukkan tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah polong pertanaman, dan jumlah biji pertanaman menunjukkan tidak berpengaruh nyata.

Hal ini diduga karena tidak terdapat karakter yang berbeda dari setiap varietas yang ditentukan oleh faktor genetik sehingga masih dipengaruhi oleh faktor lingkungan.

Pengaruh genangan terhadap pertumbuhan dan produksi kedelai

Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan genangan berpengaruh nyata pada perlakuan tinggi tanaman dan jumlah polong pertanaman. Sedangkan perlakuan lainnya tidak berbeda nyata.

(46)

bahwa perlakuan penggenangan tertinggi terdapat pada G0 (tanpa penggenangan) dan yang terendah G1 (dengan penggenangan). Hal ini menunjukkan bahwa tanaman tergenang merupakan penghalang yang serius bagi peningkatan produktivitas kedelai dilahan budidaya. Respon tanaman yang dipengaruhi oleh genangan meliputi perubahan dalam bentuk dan pertumbuhan yang pada akhirnya akan mempengaruhi hasil panen. Hal ini sesuai dengan literatur Fatimah dan Saputro (2016) yang menyatakan bahwa masalah tingginya muka air yang menyebabkan tanaman tergenang merupakan penghalang yang serius bagi peningkatan produktivitas kedelai dilahan budidaya. Permasalahan yang terjadi akibat genangan adalah kekurangan O2 pada tanaman yang terendam. Hal ini merupakan faktor utama yang menyebabkan tanaman kedelai mengalami kerusakan fisiologis dan kerusakan fisik.

Analisis protein menunjukkan bahwa protein tertinggi pada kondisi tidak tergenang sedangkan tergenang terjadinya penurunan pada aktivitas protein. Hal ini dikarenakan adanya perubahan pada warna daun tanaman kedelai yang digenangi menjadi lebih pucat. Hal ini sesuai dengan literatur Gionardo (2019) yang menyatakan bawah penggenangan dapat menurunkan kadar protein pada tanaman kedelai karena adanya gangguan metabolisme yang merupakan rangkaian efek dari penurunan kadar kloforil akibat penutupan stomata dan penurunan supply oksigen dari dalam tanah dan unsur hara dari akar.

Salah satu respon fisiologis awal tanaman terhadap genangan adalah pengurangan konduktansi stomata. Genangan tidak hanya meningkatkan resistensi stomata tetapi juga membatasi penyerapan air, sehingga kemudian mengarah kepada defisit air internal (Pezeshki, 2001).

(47)

dan penurunan luas daun juga dapat menyebabkan penghambatan fotosintesis pada tahap berikutnya. Ketika berkepanjangan, stress dapat menyebabkan penghambatan aktivitas fotosintesis pada jaringan mesofil serta penurunan aktivitas metabolik dan translokasi fotoasimilat (Pezeshki, 2001). Dampak dari berkurangnya fotosintesis pada pertumbuhan dan perkembangan tanaman jadi sangat dramatis dan secara bersamaan dapat menyebabkan disfungsi fisiologis seperti penghambatan transportasi air dan perubahan keseimbangan hormon. Untuk mempertahankan aktivitas metaboliknya, tanaman harus menggunakan cadangan karbohidratnya.

Pasokan karbohidrat awal berkorelasi dengan tingkat toleransi terhadap hipoksia/anoksia pada banyak spesies, hal ini dimungkinkan karena keterlibatannya dalam menyediakan energi selama kondisi anaerobik, sehingga tingkat cadangan karbohidrat menjadi faktor penting dari toleransi terhadap genangan dalam jangka panjang (Gunawardena et al.,2001).

Permasalahan yang muncul akibat penggenangan adalah defisiensi O2. Hal ini merupakan faktor utama yang menyebabkan tanaman kedelai mengalami kerusakan fisiologis dan kerusakan fisik. Dibawah kondisi pertumbuhan normal, akar tanaman mengambil O2 dari tanah dan kemudian digunakan dalam respirasi mitokondria. Namun, dibawah kondisi stres genangan air, tanaman tidak bisa menyerap cukup O2 untuk mempertahankan fungsi fisiologis normal. Karena itu, tanaman tidak dapat menghasilkan glukosa dan akhirnya akan mengalami berbagai masalah metabolisme. Dampak kekurangan O2 semakin kompleks yaitu mempengaruhi permeabilitas membran sel, hubungan air-tanaman, nutrisi mineral, produksi zat pengatur tumbuh dan alokasinya, fotosintesis, respirasi dan alokasi karbohidrat ((Smethurst, et.al,. 2005).

(48)

tanaman kedelai terhambat. Hal ini sesuai dengan literatur Sairam., et al (2009) yang menyatakan bahwa kekurangan oksigen dalam tanah akibat genangan merupakan faktor pembatas pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Kekurangan oksigen dapat menggeser metabolisme energi dari aerob menjadi anaerob sehingga berpengaruh kurang baik terhadap serapan nutrisi dan air sehingga tanaman menunjukkan gejala kelayuan walaupun tersedia banyak air. Genangan dapat menurunkan pertukaran gas dalam tanah dan di udara sehingga mengurangi ketersediaan O2 bagi akar dan menghambat pasokan O2 bagi akar dan mikroorganisme. Kondisi genangan, volume pori tanah yang berisi udara kurang dari 10% sehingga menghambat pertumbuhan akar.

Pengaruh zat pengatur tumbuh terhadap pertumbuhan dan produksi kedelai Hasil penelitian menunjukan bahwa perlakuan ZPT berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, umur berbunga, jumlah biji pertanaman dan bobot 100 biji. Sedangkan perlakuan lainnya tidak berpengaruh nyata.

Berdasarkan parameter yang berpengaruh nyata diatas mempunyai rataan menggunakan ZPT lebih tinggi dibandingkan dengan kontrol. Ini dikarenakan adanya aplikasi zat pengatur tumbuh yaitu GA3 dan asam salisilat. Hal ini sesuai dengan literatur Riana et al (2017) yang menyatakan bahwa giberelin merupakan hormon tumbuh pada tanaman yang bersifat sintesis dan berperan mempercepat perkecambahan. Giberelin tidak hanya memacu perpanjangan batang tetapi juga pertumbuhan seluruh bagian tumbuhan termasuk daun dan akar, antara lain memperpanjang batang, pertumbuhan buah.

Giberelin diberikan di tempat yang dapat mengangkut ke apek tajuk, peningkatan pembelahan sel dan pertumbuhan sel tampak mengarah kepada