commit to user
PERSILANGAN DIALEL ENAM VARIETAS KEDELAI (Glycine max (L.) Merill)DALAM RANGKA PENINGKATAN HASIL DAN
KANDUNGAN PROTEIN
Skripsi
Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperolah derajat Sarjana Pertanian
di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
Jurusan/Program Studi Agronomi
Oleh : IKA MULYASARI
H 0106067
JURUSAN/PROGRAM STUDI AGRONOMI FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
commit to user
iii
commit to user
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke Hadirat Allah SWT atas rahmat dan
karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan rangkaian penelitian dan
penulisan skripsi yang berjudul “Persilangan Dialel Enam Varietas Kedelai
(Glycine max (L.) MERILL) dalam Rangka Peningkatan Hasil dan Kandungan Protein” ini dengan baik. Penelitian ini merupakan bagian dari
proyek penelitian Prof. Dr. Ir. Nandariyah, MS.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan dan penyusunan
skripsi ini dapat berjalan baik dan lancar karena adanya pengarahan, bimbingan,
dan bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan terima
kasih kepada :
1. Prof. Dr. Ir. H. Suntoro, MS selaku Dekan Fakultas Pertanian Universitas
Sebelas Maret Surakarta.
2. Ir. Wartoyo SP, MP, dan Dr. Samanhudi, SP, MSi selaku Ketua Jurusan Agronomi dan Sekretaris Jurusan sekaligus Ketua Komisi Sarjana Agronomi 3. Dra.Linayanti Darsana, MSi selaku Dosen Pembimbing Utama yang telah
memberikan saran dan sumbangan pemikiran kepada penulis selama pelaksanaan penelitian sampai penyusunan skripsi ini.
4. Prof. Dr. Ir. Nandariyah, MS selaku Dosen Pembimbing Pendamping atas masukan dan saran dalam penelitian hingga akhir penyusunan skripsi ini. 5. Ir. Sri Hartati, MP selaku Dosen Pembimbing Akademik dan Dosen Pembahas
yang telah memberikan masukan dan saran pada skripsi ini.
6. Keluarga besar khususnya Bapak Suparmin Parwo Wiyono dan Ibu Warsi, dek Niza n dek Echa, Suamiku Bambang Anggoro dan Anak Ezzar Nayarya Anggoro yang sedikit banyak membantu dalam waktu, doa dan semangat. 7. Teman-temanku agronomi 06 khususnya Irma DJ yang telah membantu
tenaga dan pikiran.
commit to user
v
Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.
Surakarta, Mei 2011
commit to user
vi
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR ... iv
DAFTAR ISI ... v
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
RINGKASAN ... xi
SUMMARY ... xii
I. PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... ... 1
B. Perumusan Masalah ... 2
C. Tujuan Penelitian ... 3
II. TINJAUAN PUSTAKA ... 4
A. Kedelai (Glycine max (L.) Merill)... 4
B. Persilangan Dialel ... 8
C. Kandungan Protein ... 10
D. Hipotesis ... 12
III. METODE PENELITIAN ... 13
A. Waktu dan Tempat Penelitian ... 13
B. Bahan dan Alat Penelitian ... ... 13
1. Bahan dan Alat Persilangan... 13
2. Bahan dan Alat Analisis Protein... ... 13
C. Rancangan Penelitian……… ..……..14
D. Pelaksanaan Penelitian...15
E. Variabel Penelitian ... 18
F. Analisis Data ... 19
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 20
A. Kemampuan Silang………...20
commit to user
vii
C. Umur Panen ... 23
D. Jumlah Polong Hampa ... 25
E. Jumlah Polong Isi Satu... ... 27
F. Jumlah Polong Isi Dua... ... 29
G. Jumlah Polong Isi Tiga... ... 30
H. Kadar Protein ... 32
V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 34
A. Kesimpulan ... 34
B. Saran ... 34
DAFTAR PUSTAKA ... 35
commit to user
viii
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
1. Persentase keberhasilan persilangan ... 20
2. Keberhasilan Pembentukan Polong ... 22
3. Jumlah Polong Hampa ... 26
4. Jumlah Polong Isi Satu ... 28
5. Jumlah Polong Isi Dua ... 29
6. Jumlah Polong Isi Tiga ... 31
commit to user
ix
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
1. Histogram Umur Panen pada Perlakuan Persilangan Antar Tetua
commit to user
x
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
1a. Tabel persentase keberhasilan bunga yang disilangkan ... 38
1b. Anova keberhasilan persilangan ... 38
2a. Tabel Keberhasilan Membentuk Polong ... 39
2b. Persentase keberhasilan membentuk polong ... 40
2c. Tabel transformasi keberhasilan membentuk polong ... 41
2d. Anova keberhasilan membentuk polong ... 41
3a. Tabel Transformasi Umur Panen ... 42
3b. Anova Umur Panen Tanaman Kedelai ... 42
3c. Saat Muncul Bunga Pertama (hari) ... 43
4a. Data Jumlah Polong Hampa ... 44
4b. Data Transformasi Jumlah Polong Hampa ... 45
4c. Anova Jumlah polong Hampa ... 45
5a. Data Polong Isi Satu ... 46
5b. Data Transformasi Jumlah Polong isi Satu ... 47
5c. Anova Polong Isi Satu ... 47
6a. Data Polong Isi Dua ... 48
6b. Data Transformasi Jumlah Polong isi Dua ... 49
6c. Anova Polong Isi Dua ... 49
7a. Data Polong Isi Tiga ... 50
7b. Data Transformasi Jumlah Polong isi Tiga ... 51
7c. Anova Polong Isi Tiga ... 51
8a. Data Kadar Protein Kedelai ... 52
8b. Anova Kadar Protein Kedelai ... 52
8c. Perbandingan Kadar Protein Antar Varietas dengan Hasil Persilangan .... 53
9. Kebutuhan Pupuk Masing-Masing Petak ... 54
10. Gambar denah Penelitian secara RAKL ... 55
11. Gambar pelaksanaan Persilangan sampai Hasilnya ... 56
commit to user
xi
13. Gambar Biji Kedelai ... 59
14. Analisis Kadar Protein ... 60
15. Deskripsi Varietas Kedelai Grobogan ... 61
16. Deskripsi Varietas Kedelai Burangrang ... 62
17. Deskripsi Varietas Kedelai Anjasmoro ... 63
18. Deskripsi Varietas Kedelai Argomulyo ... 64
19. Deskripsi Varietas Kedelai Gepak Kuning ... 65
commit to user
xii
PERSILANGAN DIALEL ENAM VARIETAS KEDELAI (Glycine max (L.) Merill)DALAM RANGKA PENINGKATAN HASIL DAN
KANDUNGAN PROTEIN
Ika Mulyasari H 0106067
RINGKASAN
Kedelai merupakan komoditas yang bernilai ekonomi tinggi dan banyak
memberi manfaat, tidak hanya digunakan sebagai bahan pangan tetapi juga sebagai bahan baku industri dan pakan ternak. Kedelai merupakan sumber protein nabati yang tinggi serta sumber lemak, vitamin dan mineral yang sering dikonsumsi masyarakat. Peningkatan kiantitas dan kualitas hasil kedelai dapat dilakukan melalui pemuliaan tanaman dengan cara persilangan antar varietas.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan silang enam varietas kedelai dan mendapatkan benih F1 dan kadar protein tinggi dibanding dengan tetuanya. Penelitian dilaksanakan di Lahan Percobaan Fakultas Pertanian UNS Jumantono, Karanganyar dan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian UNS. Penelitian menggunakan rancangan acak kelompok lengkap (RAKL) dengan empat ulangan dan persilangan dialel dengan menggunakan metode Griffing II. Bahan yang digunakan adalah tanaman kedelai yang terdiri dari varietas-varietas Grobogan, Burangrang, Anjasmoro, Argomulyo, Gepak Kuning, Mallika dan biji kedelai hasil silang. Data persilangan dianalisis ragam berdasarkan uji F 5%. Kadar protein diperoleh dengan menggunakan uji Kjeldahl.
commit to user
xiii
DIALEL CROSSING OF SIX SOYBEAN VARIETY (Glycine max (L.) Merill) IN ORDER TO IMPROVE YIELD AND
PROTEIN CONTENT
Ika Mulyasari H 0106067
SUMMARY
Soybean is a commodity with high economic value and many benefits, not only used as food but also as an industrial raw material and animal feed. Soybean is a high source of vegetable protein and fat sources, vitamins and minerals that are often consumed by the public. Increasing of yield quality and quantity can be reached by breeding program inter varietes crossing.
The research aim to know of crossing ability from six soybean variety and to find the heritage (F1) of soybean with the superior characters for protein content Research conducted in the Experimental Farm Faculty of Agriculture UNS Jumantono, Karanganyar and in Chemistry and Soil Fertility Laboratory, Faculty of Agriculture UNS. Research using randomized complete block design (RCBD) with four replications and dialel cross with Griffing II method. The material used is composed of soybean varieties Grobogan, Burangrang, Anjasmoro, Argomulyo, Gepak Kuning, Mallika and soybean seed cross results. Data analyzed by F test range of 5%. Protein content was obtained by using the Kjeldahl test.
commit to user
1
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Kebutuhan kedelai di Indonesia setiap tahun selalu meningkat seiring dengan pertambahan penduduk dan perbaikan pendapatan perkapita. Oleh karena itu, diperlukan suplai kedelai tambahan yang harus diimpor karena produksi dalam negeri belum dapat mencukupi kebutuhan tersebut. Lahan budidaya kedelai pun diperluas dan produktivitasnya ditingkatkan. Diperlukan pengenalan mengenai tanaman kedelai yang lebih dalam, untuk mencapai usaha tersebut.
Sekitar 90% kedelai yang tersedia di Indonesia, digunakan sebagai bahan pangan, dan sisanya untuk pakan ternak dan benih. Produk olahan kedelai, seperti tempe, tahu, kecap, tauco, susu kedelai, dan taoge merupakan menu penting dalam pola konsumsi sebagian besar masyarakat Indonesia, terutama sebagai sumber protein yang relatif murah harganya. Tempe dan tahu mendominasi pemanfaatan kedelai untuk bahan pangan, yakni masing-masing 50% dan 40%, sedangkan sisanya digunakan untuk pengolahan susu kedelai, kecap, taoge, tauco, tepung, dan olahan lainnya (Silitonga dan Djanuwardi 1996).
Dewasa ini kedelai tidak hanya digunakan sebagai sumber protein, tetapi juga sebagai pangan fungsional yang dapat mencegah timbulnya penyakit degeneratif seperti penuaan dini, jantung koroner, dan hipertensi. Senyawa isoflavon yang terdapat pada kedelai ternyata berfungsi sebagai antioksidan. Beragamnya penggunaan kedelai tersebut menjadi pemicu peningkatan konsumsi kedelai. Untuk memenuhi kebutuhan kedelai, diperlukan upaya peningkatan produksi dalam negeri melalui penggunaan varietas unggul yang berpotensi hasil tinggi dan sesuai mutu bijinya untuk produk olahan tertentu (Ginting et al., 2009).
commit to user
2
2
berwarna kuning, seperti Argomulyo, Bromo, Burangrang, Panderman, Anjasmoro, dan Grobogan yang ukuran bijinya sama, bahkan lebih besar dibanding kedelai impor, dan kadar proteinnya lebih tinggi dibanding kedelai impor maupun varietas Wilis yang sudah lama dibudidayakan petani.
Peningkatan hasil dapat dicapai dengan jalan memberikan lingkungan hidup yang sebaik-baiknya kepada tanaman, misalnya dengan perbaikan cara bercocok tanam atau dapat pula dengan menambah areal pertanaman. Akan tetapi dengan tidak mengurangi arti pentingnya usaha-usaha diatas akan menjadi lebih sempurna lagi bila digunakan benih unggul yang bermutu tinggi, dengan kata lain peningkatan hasil kedelai dengan jalan intensifikasi dibatasi oleh kemampuan genetis maksimalnya. Oleh karena itu perlu diperoleh varietas kedelai unggul yang baru disamping varietas-varietas unggul yang telah ada dengan cara pemuliaan tanaman.
Peningkatan hasil dengan jalan pemuliaan tanaman dilakukan dengan cara memilih individu-individu dengan sifat-sifat yang diinginkan, untuk dikembangkan didalam varietas unggul baru yang lebih baik dari pada varietas yang sudah ada. Varietas baru ini dipilih dan dikembangkan dari hasil seleksi suatu populasi tertentu. Agar proses seleksi dapat berjalan dengan baik kearah sasaran yang diharapkan, diperlukan pengetahuan tentang sifat-sifat varietas yang akan dijadikan tetua-tetua persilangan. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan silang enam varietas kedelai dan mendapatkan benih F1 hasil persilangan dan kadar protein tinggi dibanding dengan tetuanya.
B. Perumusan Masalah
commit to user
3
3
tinggi penting untuk menjawab preferensi sebagian petani terhadap varietas kedelai saat ini.
Bunga kedelai termasuk bunga sempurna, artinya dalam satu bunga terdapat alat kelamin jantan dan betina. Bunga dapat melakukan penyerbukan sendiri, yaitu kepala putik diserbuki oleh tepung sari dari bunga yang sama. Penyerbukan terjadi sebelum bunga mekar sehingga disebut penyerbukan kleistogami (penyerbukan tertutup). Karena cara penyerbukannya tertutup, kemungkinan terjadinya persilangan alami kurang dari 0,5%. Akibatnya suatu varietas dapat dipertahankan kemurniannya hingga bertahun-tahun (Sumarno 1983).
Adapun permasalahan yang ingin diketahui dari penelitian ini adalah 1. Bagaimanakah kemampuan silang antara enam varietas kedelai?
2. Apakah hasil persilangan antar enam varietas kedelai bisa mendapatkan benih F1 dan kadar protein yang tinggi dibanding tetuanya?
C. Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk
1. Mengetahui kemampuan silang dari enam varietas kedelai.
commit to user
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Kedelai (Glycine max (L.) Merril)
Kedelai merupakan tanaman asli Daratan Cina dan telah dibudidayakan oleh manusia sejak 2500 SM. Sejalan dengan makin berkembangnya perdagangan antarnegara yang terjadi pada awal abad ke-19, menyebabkan tanaman kedelai juga ikut tersebar ke berbagai negara tujuan perdagangan tersebut, yaitu Jepang, Korea, Indonesia, India, Australia, dan Amerika. Kedelai mulai dikenal di Indonesia sejak abad ke-16. Awal mula penyebaran dan pembudidayaan kedelai yaitu di Pulau Jawa, kemudian berkembang ke Bali, Nusa Tenggara, dan pulau-pulau lainnya (Irwan, 2006).
Tanaman kacang-kacangan, termasuk tanaman kedelai, mempunyai dua stadia tumbuh, yaitu stadia vegetatif dan stadia reproduktif. Stadia vegetatif mulai dari tanaman berkecambah sampai saat berbunga, sedangkan stadia reproduktif mulai dari pembentukan bunga sampai pemasakan biji. Tanaman kedelai di Indonesia yang mempunyai panjang hari rata-rata sekitar 12 jam dan suhu udara yang tinggi (>30° C), sebagian besar mulai berbunga pada umur antara 5-7 minggu. Tanaman kedelai termasuk peka terhadap perbedaan panjang hari, khususnya saat pembentukan bunga (Irwan, 2006).
commit to user
5
5
Kedelai merupakan tanaman dikotil semusim dengan percabangan sedikit, sistem perakaran akar tunggang, dan batang berkambium. Kedelai dapat berubah penampilan menjadi tumbuhan setengah merambat dalam keadaan pencahayaan rendah. Kedelai, khususnya kedelai putih dari daerah subtropik, juga merupakan tanaman hari-pendek dengan waktu kritis rata-rata 13 jam. Kedelai akan segera berbunga apabila pada masa siap berbunga panjang hari kurang dari 13 jam. Ini menjelaskan rendahnya produksi di daerah tropika, karena tanaman terlalu dini berbunga (Anonim, 2010a).
Kedelai berbatang dengan tinggi 30–100 cm. Batang dapat membentuk 3sampai 6 cabang, tetapi bila jarak antar tanaman rapat, cabang menjadi berkurang, atau tidak bercabang sama sekali. Tipe pertumbuhan batang dapat dibedakan menjadi terbatas (determinate), tidak terbatas (indeterminate), dan setengah terbatas (semi-indeterminate). Tipe terbatas memiliki ciri khas berbunga serentak dan mengakhiri pertumbuhan meninggi. Tanaman pendek sampai sedang, ujung batang hampir sama besar dengan batang bagian tengah, daun teratas sama besar dengan daun batang tengah. Tipe tidak terbatas memiliki ciri berbunga secara bertahap dari bawah ke atas dan tumbuhan terus tumbuh. Tanaman berpostur sedang sampai tinggi, ujung batang lebih kecil dari bagian tengah. Tipe setengah terbatas memiliki karakteristik antara kedua tipe lainnya(Sukarmin dan Ihsan, 2008)
Jumlah bunga yang terbentuk pada ketiak daun beraneka ragam tergantung kultivar dan lingkungan tumbuh tanaman. Dalam pembentukan bunga tergantung dari periode gelapyang diterima setiap hari. Jika periode gelap berkisar antara 14-16 jam per hari maka kultivar kedelai lebih cepat berbunga dan pada 10 jam per hari kedelai tidak dapat berbunga. Jika pembentukan bunga lebih cepat dari waktunya maka jumlah polong akan sedikit dan akan lebih cepat matang sehingga total produksi yang dihasilkan akan rendah (Lamina 1984).
commit to user
6
6
bunga masih menutup sehingga kemungkinan kawin silang alami amat kecil. Bunga terletak pada ruas-ruas batang, berwarna ungu atau putih. Tidak semua bunga dapat menjadi polong walaupun telah terjadi penyerbukan secara sempurna. Sekitar 60% bunga rontok sebelum membentuk polong. Pembentukan bunga juga dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban. Pada suhu tinggi dan kelembaban rendah, jumlah sinar matahari yang jatuh pada ketiak tangkai daun lebih banyak. Hal ini akan merangsang pembentukan bunga. Tangkai bunga umumnya tumbuh dari ketiak tangkai daun yang diberi nama rasim. Jumlah bunga pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 2-25 bunga, tergantung kondisi lingkungan tumbuh dan varietas kedelai. Periode berbunga pada tanaman kedelai cukup lama yaitu 3-5 minggu untuk daerah subtropik dan 2-3 minggu di daerah tropik, seperti di Indonesia (AAK, 1989).
Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7-10 hari setelah munculnya bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlah polong yang terbentuk pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 1-10 buah dalam setiapkelompok. Pada setiap tanaman, jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50, bahkan ratusan. Kecepatan pembentukan polong dan pembesaran biji akansemakin cepat setelah proses pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk polong menjadi maksimal pada saat awal periode pemasakan biji. Hal ini kemudian diikuti oleh perubahan warna polong, dari hijau menjadi kuning kecoklatan pada saat masak (AAK, 1989).
Menurut Ginting et al. (2009), kecap merupakan produk fermentasi kedelai yang digunakan sebagai bahan penyedap dan pemberi warna pada makanan. Untuk bahan baku kecap, disukai kedelai berbiji hitam karena dapat memberi warna hitam alami pada produknya.
commit to user
7
7
tergolong kecil. Mallika, varietas kedelai hitam yang dilepas tahun 2007, juga berbiji kecil (9,50 g/100 biji) dengan kadar protein lebih rendah (37%) (Ginting et al., 2009).
Berdasarkan teknik pembentukannya varietas dibedakan atas varietas hibrida, varietas sintetik dan varietas komposit. Keuntungan varietas hibrida adalah pada kondisi optimun mampu berproduksi lebih tinggi, lebih mudah diperoleh daya gabung dan kekurangannya yaitu komponen penyusun terbatas dan produksi benih sulit, karena setiap kali menanam memperbaharui benih. Variasi suatu tanaman juga dapat disebabkan oleh adanya pengaruh lingkungan dan faktor keturunan atau genetik. Perbedaan kondisi lingkungan memberikan kemungkinan munculnya variasi yang akan menetukan penampilan akhir dari tanaman tersebut (Mangoendidjojo, 2003).
commit to user
8
8
yang memang diperlukan bagi program peningkatan sifat suatu varietas menyerbuk silang (Poespodarsono, 1986).
B. Persilangan Dialel
Perkawinan silang antara dua jenis tanaman unggul dan berbeda sifatnya dapat memiliki sifat yang berbeda dari induknya, kadang-kadang dapat menghasilkan keturunan yang mengandung sifat-sifat baru yang lebih baik atau lebih menguntungkan daripada sifat yang dimiliki induknya. Semua keturunan dapat menunjukkan berbagai variasi, contohnya dalam percabangan, pembungaan, kemampuan bereproduksi, resistensi terhadap berbagai serangan hama dan penyakit, dan sebagainya (Darjanto dan Satifah, 1990).
Uji keturunan (progeny test) adalah penilaian suatu genotipe atau tetua berdasarkan penampilan keturunannya. Pengujian ini dimaksudkan untuk dapat menilai secara genetik tetua yang akan digunakan dalam program pemuliaan. Nilai tetua yang didasarkan pada fenotipnya, sering dikaburkan oleh pengaruh lingkungan sehingga tidak diketahui nilai pemuliaannya. Salah satu macam uji keturunan adalah dengan persilangan dialel. Persilangan dialel adalah sejumlah genotipe (varietas, galur atau klon) disilangkan dalam semua kombinasi. Masing-masing genotipe mempunyai kesempatan untuk disilangkan dengan genotipe lain, bahkan dapat ditambah dengan persilangan sendiri genotipe itu (Poespodarsono, 1986).
Persilangan dialel merupakan suatu metode persilangan yang sistematik antara tetua pada kombinasi yang ada untuk memilih induk dan hibrida yang berpotensi berdasarkan nilai daya gabungnya. Melalui kombinasi persilangan dialel diharapkan terbentuk hibrida yang berpotensi yaitu hibrida yang mengandung gen-gen yang baik dari tetuanya (El Haddad et al., 1996 cit Suprapto dan Kairudin, 2007).
commit to user
9
9
dilakukan diantara semua pasangan tetuanya (dialel), dapat diketahui potensi hasil suatu kombinasi yang dapat memberikan turunan yang berpotensi hasil tinggi. Hasil tinggi dapat diperoleh apabila kombinasi tersebut memiliki nilai heterosis dan daya gabung khusus yang besar (Setiyono dan Subandi, 1996).
Persilangan yang menghasilkan buah disebut kompatibel, sedangkan yang tidak menghasilkan buah disebut inkompatibel. Tingkat inkompatibilitas dari suatu kombinasi persilangan dapat diketahui berdasarkan pada klasifikasi kompatibilitas suatu persilangan yaitu :
a. Kompatibel, jika hasil persilangan menghasilkan buah diatas 20%. b. Kompatibilitas sebagian, jika hasil persilangan menghasilkan buah
diantara 10-20%.
c. Inkompatibel penuh, jika hasil persilangan menghasilkan buah dibawah 10% (Wang, 1963 cit Haryanti, 2004).
Inkompatibilitas (incompatibility) adalah bentuk ketidaksuburan yang disebabkan oleh ketidakmampuan tanaman yang memiliki pollen dan ovule normal dalam membentuk benih karena gangguan fisiologis yang menghalangi fertilisasi. Inkompatibilitas dapat disebabkan oleh ketidakmampuan tabung pollen dalam (a) menembus kepala putik, atau (b) tumbuh normal sepanjang tangkai putik. Tabung pollen, jika terbentuk sempurna, tumbuh dengan lambat sehingga tidak dapat mencapai ovule; atau terlambat tiba dimana ovule telah diserbuki oleh pollen yang kompatibel, atau ovule telah layu. Inkompatibilitas menghalangi terjadinya penyerbukan sendiri dan mendorong terjadinya penyerbukan silang (Suwarno, 2008).
Menurut Poespodarsono (1986), inkompatibilitas disebabkan oleh ketidaksesuaian faktor lingkungan, genetik dan fisiologis. Ma’rufah (2010) menambahkan bahwa gugurnya bunga buah naga yang dipengaruhi oleh lingkungan adalah karena adanya hujan. Hujan yang bertepatan pada saat penyerbukan berlangsung menyebabkan pollen yang sudah menempel pada putik bunga terbilas oleh air hujan dan akhirnya tidak terjadi pembuahan.
commit to user
10
10
sperma yang berasal dari satu tanaman. Penyerbukan sendiri terjadi karena sifat genetik dan susunan morfologi bunga. Sifat genetik yang dimaksud yaitu kemampuan sel kelamin tanaman tersebut untuk dapat bergabung sendiri. Morfologi bunga dikaitkan dengan susunan bunga yang dapat menghalangi masuknya tepungsari tanaman lain ke sel telur. Sementara itu, penyerbukan silang adalah penyerbukan yang terjadi oleh penyatuan sel telur suatu tanaman dengan sel sperma tanaman lain. Penyerbukan ini terjadi karena terhalangnya tepungsari sendiri untuk dapat membuahi sel telur. Penyerbukan umumnya terjadi karena bantuan angin atau serangga (Poespodarsono, 1986).
Persilangan buatan merupakan kegiatan persarian secara terarah, yaitu mempertemukan tepung sari dengan kepala putik. Persarian mencakup dua kegiatan, pertama membuang tepung sari pada bunga betina yang akan disilangkan (kastrasi atau pengebirian), dan kedua mengambil tepung sari dari bunga jantan untuk dipertemukan dengan kepala putik pada bunga yang telah dikastrasi. Tujuan persilangan buatan adalah untuk memperoleh gabungan gen yang baik dari induk yang disilangkan, dan pada akhirnya akan diperoleh kedelai yang berdaya hasil tinggi, mutu biji baik, dan mempunyai daya adaptasi yang luas (Kartono, 2005).
C. Kandungan Protein
commit to user
11
11
Kalsium 227 mg, fosfor 585 mg, besi 8 mg, vitamin A 110 SI, Vitamin B1 1,07 mg, dan Air 7,5 gram (Anonim, 2010b).
Protein merupakan salah satu kelompok bahan makronutrien. Tidak seperti bahan makronuttrien lain (lemak dan karbohidrat), protein ini berperan lebih penting dalam pembentukan biomolekul daripada sebagai sumber energi. Keistimewaan lain dari protein ini adalah strukturnya yang mengandung N, disamping C, H, dan O. Dengan demikian maka salah satu cara terpenting yang cukup spesifik untuk menentukan jumlah-jumlah protein secara kuantitatif adalah dengan penentuan kandungan N yang ada dalam bahan makanan atau bahan lain. Di alam umumnya terdapat 20 jenis asam amino (untuk protein tertentu terdapat 25 jenis); ratusan atau bahkan ribuan unit asam-asam amino yang berbeda-beda ini menyusun molekul protein, oleh sebab itu secara matematis, jenis protein di alam ini dapat dikatakan tak terhingga jenisnya. Protein dalam bahan biologis biasanya terdapat dalam bentuk ikatan fisis yang renggang maupun ikatan kimiawi yang lebih erat dengan karbohidrat atau lemak. Karena ikatan-ikatan ini maka terbentuk senyawa-senyawa glikoprotein dan lipoprotein yang memiliki peranan besar dalam penentuan sifat-sifat fisis aliran bahan (Rheologis), (Anonim, 2010c).
Protein adalah salah satu bagian teerpenting dalam sel hidup. Melalui hidrolisis protein maka dapat diuraikan menjadi asam-asam amino. Arti asam amino bukan saja sebagai zat bangun dari protein, melainkan dalam metabolisme merupakan sumber zat-zat lainnya bagi organisme misal pada warna darah. Protein terdapat pada semua sel hidup, kira-kira 50% dari berat keringnya berfungsi sebagai pembangun struktur, biokatalis, hormon, sumber energi, penyangga racun, pengatur pH, dan bahkan sebagai pembawa sifat turunan dari generasi ke generasi(Girindra, 1990).
commit to user
12
12
Protein amat penting bagi tubuh, karena zat ini disamping berfungsi sebagai bahan bakar dalam tubuh juga berfungsi sebagai zat pembangun juga zat pengatur. Protein disusun dari asam-asam amino yang mengandung unsur C, H, O, dan N yang tidak dimiliki karbohidrat dan lemak (Winarno, 2004).
Protein kedelai yang sebagian besar adalah globulin mempunyai titik isoelektris 4,1-4,6. Globulin akan mengedap pada pH 4,1 sedangkan protein lainnya seperti proteosa, prolamin dan albumin bersifat larut dalam air sehingga diperkirakan penurunan kadar protein dalam perebusan disebabkan terlepasnya ikatan struktur protein karena panas yang menyebabkan terlarutnya komponen dalam air (Anglemier and Mongomery, 1976 cit Aryanti 2006).
D. Hipotesis
commit to user
13
III. METODE PENELITIAN
A. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan September 2010 sampai dengan bulan Januari 2011. Bertempat di Lahan Percobaan Fakultas Pertanian UNS di desa Jumantono Kabupaten Karanganyar terletak pada 7°30’ LS dan 110°50’ dengan ketinggian tempat 180 m dpl dan jenis tanah latosol. Analisis laboratorium dilakukan di Laboratorium Kimia dan Kesuburan Tanah Fakultas Pertanian UNS.
B. Bahan dan Alat Penelitian
1. Bahan dan Alat Persilangan a. Bahan
Bahan yang digunakan dalam persilangan adalah benih kedelai varietas Grobogan, Burangrang, Argomulyo, Gepak Kuning, Anjasmoro dan Mallika, tanah latosol sebagai media tumbuh, pupuk Urea, SP 36, KCl, Furadan, Curacron.
b. Alat
Alat yang digunakan dalam persilangan yaitu Meteran, Timbangan, Pinset, Plastik, Gunting, Cangkul, Sabit, Papan nama, Alat tulis.
2. Bahan dan Alat Analisis Protein a. Bahan
Bahan yang digunakan adalah: 1) Biji kedelai
2) H2SO4 Pekat
3) Campuran Garam K2SO4 : CuSO4 (20:4) 4) NaOH 45%
5) H3BO3 4%
6) Indikator Campuran Metil Red (MR) dan Brom Cresol Green (BCG)
commit to user
14
12 b. Alat
Alat yang digunakan adalah: 1) Tabung Kjeldahl
2) Destruktor 3) Destilator 4) Tabung Destilasi 5) Erlenmeyer 50 ml 6) Gelas Ukur 7) Buret
C. Rancangan Penelitian
Penelitian ini menggunakan rancangan acak kelompok lengkap (RAKL) yang masing-masing perlakuan diulang sebanyak empat kali. Persilangan dialel menggunakan pendekatan Griffing metode II (tanpa resiprok). Perlakuannya adalah sebagai berikut:
V1 : Kedelai varietas Grobogan V2 : Kedelai varietas Burangrang V3 : Kedelai varietas Anjasmoro V4 : Kedelai varietas Argomulyo V5 : Kedelai varietas Gepak Kuning V6 : Kedelai varietas Mallika
Dari 6 varietas tersebut diperoleh 15 kombinasi persilangan dengan 6 persilangan dalam, kombinasi tersebut adalah:
commit to user
15
12
D. Pelaksanaan Penelitian
1. Pelaksanaan persilangan a. Persiapan Lahan
Pada areal penanaman kedelai dilakukan pengolahan tanah terlebih dahulu. Tanah dicangkul sedalam 15 cm – 20 cm, di sekeliling lahan dibuat parit selebar 40 cm dengan kedalaman 30 cm. Dibuat petakan sebanyak 60 dengan ukuran 1 x 1,5 meter. Antara petakan yang satu dengan yang lain (kanan dan kiri) dibuat parit selebar dan sedalam 25 cm. Antara petakan satu dengan petakan di belakangnya dibuat parit selebar 30 cm dengan kedalaman 25cm . Sebelum dilakukan kegiatan penanaman, terlebih dahulu diberikan pupuk dasar. Pupuk yang digunakan yaitu SP 36 sebanyak 200 kg/ha, KCl 100 kg/ha, dan Urea 50 kg/ha. Urea 100kg/ha serta seluruh SP 36 dan KCl diberikan pada saat tanaman berumur 7HST, dan sisa pupuk urea 100kg/ha diberikan pada 30HST.
b. Penanaman
Cara tanam yang terbaik untuk memperoleh produktivitas tinggi yaitu dengan membuat lubang tanam dengan kedalaman 2cm. Setiap lubang tanam diisi sebanyak 2 biji. Kemudian setelah tumbuh diambil satu tanaman untuk ditumbuhkan. Penanaman ini dilakukan dengan jarak tanam 25cm x 25cm.
c. Pemeliharaan
commit to user
16
12 d. Persilangan
Persilangan dilakukan dengan cara menyilangkan kedelai Grobogan, Burangrang, Argomulyo, Gepak Kuning, Anjasmoro dan Mallika (Lampiran 11).
1) Cara Kastrasi
i. Memilih kuncup bunga yang belum mekar.
ii. Membuang mahkota bunga dengan pinset yang runcing sehingga yang tampak hanya kepala putiknya yang dikelilingi oleh benang sari.
iii. Membuang tangkai sari dengan menggunakan pinset (Jika diperlukan mengamati bunga yang telah dikastrasi dengan kaca pembesar untuk meyakinkan bahwa semua tangkai sari telah terbuang).
iv. Memberi label pada bunga yang telah dikastrasi dan membuang bunga yang tidak dikastrasi pada cabang dan cluster yang bersangkutan.
2) Cara Persarian
i. Memilih bunga yang mekar untuk dijadikan bunga tetua jantan yang telah dikehendaki dengan membuang mahkota bunga sehingga hanya benang sarinya saja yang terlihat.
ii. Melakukan persarian dengan cara mengoleskan tepungsari pada kepala putik yang telah dikastrasi dan mengamati dengan kaca pembesar untuk meyakinkan bahwa tepung sari telah menempel pada kepala putik. Persarian dilakukan pada pagi hari hingga pukul 10.00 siang.
commit to user
17
12 e. Panen
Pemanenan kedelai dilakukan pada umur 75–110 hari atau bila kadar air benih mencapai 18–20%. Tanda-tanda kedelai sudah dapat dipanen dapat dikenali dari daun yang telah menguning dan sebagian sudah rontok, batang berwarna kuning sampai cokelat, serta polong berwarna kuning sampai cokelat. Masak fisiologis terjadi jika lebih dari 60% populasi tanaman telah menunjukkan polong yang berwarna cokelat. Pemanenan kedelai dilakukan dengan cara memotong pangkal batang dengan bantuan sabit.
2. Pelaksanaan Analisis Kadar Protein (Lampiran 14) a. Destruksi
1) Menimbang 0,2 gram bahan dan memasukkan dalam tabung Kjeldhal.
2) Menambahkan 1 gram campuran garam dan 3 ml H2SO4 Pekat. 3) Memanaskan hingga larutan berwarna kehijauan.
4) Mendinginkan dan menambahkan aquadest sebanyak 30 ml. 5) Membuat Blanko
b. Destilasi
1) Memasukkan larutan kedalam tabung destilasi. 2) Menambahkan 10 ml NaOH 45% dan 2 butir Zn.
3) Memanaskan dengan penampung H3BO3 4% dan 2 tetes Indikator Campuran hingga volume 40 ml.
c. Titrasi
Melakukan titrasi dengan HCl 0,1 N hingga terjadi perubahan warna dari biru ke kehijaun ke kuning.
Perhitungan: % 100 ) ( 100 100 14 1 , 0 ) ( % x mg el xberatsamp ka x x b a N + − =
commit to user
18
12
E. Variabel Penelitian
1. Kemampuan Silang (%)
Kemampuan silang dilakukan dengan menghitung presentase keberhasilan dari bunga yang disilangkan berhasil menjadi buah. Persentase keberhasilan menunjukkan kemampuan silang bunga.
Persentase keberhasilan persilangan diukur dengan rumus:
Kemampuan silang (%) = x100% yerbukan
seluruhpen
nberhasil penyerbuka
∑
∑
2. Keberhasilan Pembentukan Polong
Keberhasilan pembentukan polong dihitung dengan cara mengurangi jumlah bakal buah yang terbentuk setelah 3 gari persilangan dengan polong yang gugur. Persentase keberhasilan pembentukan polong diukur dengan menggunakan rumus:
Keberhasilanpembentukanpolong(%)= 100% )
3
( hari x
bakalbuah
k ngterbentu jumlahpolo
∑
∑
3. Umur Panen (HST)
Menghitung umur kedelai dari mulai tanaman ditanam sampai dengan tanaman kedelai panen.
4. Jumlah polong hampa
Menghitung jumlah polongg yang hampa dan tidak berhasil terbentuk biji 5. Jumlah polong isi satu
Menghitung banyaknya polong yang berbiji satu 6. Jumlah polong isi dua
Menghitung banyaknya polong yang berbiji dua 7. Jumlah polong isi tiga
Menghitung banyaknya polong yang berbiji tiga 8. Analisis kadar protein (%)
commit to user
19
12
F. Analisis Data
commit to user
20
IV. HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN
A. Kemampuan Silang
Keberhasilan persilangan buatan pada kedelai dapat dilihat kira-kira 3
hari setelah dilakukan penyerbukan (Lampiran 11). Jika calon buah berwarna
hijau, mulai membesar dan tidak rontok maka kemungkinan telah terjadi
pembuahan. Sebaliknya, jika calon buah tidak membesar, berwarna coklat
dan rontok maka kemungkinan telah terjadi kegagalan pembuahan.
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa keberhasilan persilangan pada
[image:32.612.153.505.207.593.2]semua perlakuan berpengaruh nyata (Lampiran 1b).
Tabel 1. Persentase Keberhasilan Persilangan
Perlakuan Rerata
Grobogan x Grobogan 94,27 abc
Burangrang x Burangrang 95,5 ab
Anjasmoro x Anjasmoro 95,5 ab
Argomulyo x Argomulyo 92,55 abcd
Gepak Kuning x Gepak Kuning 94,12 abc
Mallika x Mallika 100a
Grobogan x Burangrang 74,7 def
Grobogan x Anjasmoro 66,94 efgh
Grobogan x Argomulyo 76,21 bcdef
Grobogan x Gepak Kuning 70,49 efgh
Grobogan x Mallika 72,82 efg
Burangrang x Anjasmoro 80,82 abcde
Burangrang x Argomulyo 68,59 efgh
Burangrang x Gepak Kuning 67,67 efgh
Burangrang x Mallika 51,24 h
Anjasmoro x Argomulyo 56,27 fgh
Anjasmoro x Gepak Kuning 54,58 gh
Anjasmoro x Mallika 66,99 efgh
Argomulyo x Gepak Kuning 86,94 abcde
Argomulyo x Mallika 71,28 efg
Gepak Kuning x Mallika 75,63 cdef
Berdasarkan hasil uji DMRT 5% (Tabel 1) menunjukkan bahwa
persilangan sendiri (alami) berbeda nyataterhadap persilangan buatan. Semua
varietas menunjukkan bahwa dengan persilangan sendiri menandakan
kemampuan persilangan yang kompatibel dari persentase 92,55% - 100%
commit to user
21
21
dapat diketahui berdasarkan pada klasifikasi kompatibilitas suatu persilangan
yaitu kompatibel, jika hasil persilangan menghasilkan buah diatas 20%,
kompatibilitas sebagian, jika hasil persilangan menghasilkan buah diantara
10-20%, inkompatibel penuh, jika hasil persilangan menghasilkan buah dibawah
10% (Wang, 1963 cit Haryanti, 2004).
Pada hasil persilangan buatan menunjukkan bahwa persilangan
Buarangrang dengan Anjasmoro dan Argomulyo dengan Gepak Kuning
berbeda nyata dengan persilangan yang lain. Persilangan tersebut
menghasilkan persentase keberhasilan yang tinggi dibanding dengan
persilangan yang lain sebesar 80,82% - 86,94%, yang menandakan bahwa
persilangan buatan tersebut masih kompatibel. Persilangan yang lain
menghasilkan perentase keberhasilan persilangan buatan yang rendah
(51,24%-76,21%) tetapi hasil persilangan tersebut masih memberikan
kemampuan persilangan yang kompatibel.
Keberhasilan penyerbukan buatan yang kemudian diikuti oleh
pembuahan dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah
kompatibilitas tetua, ketepatan waktu reseptif betina dan antesis jantan,
kesuburan tanaman serta faktor lingkungan. Kompatibilitas tetua terkait
dengan gen-gen yang terkandung pada tetua jantan dan betina. Waktu reseptif
betina dan antesis jantan dapat dilihat ciri morfologi bunga. Bunga yang
terbaik adalah bunga yang akan mekar pada hari tersebut. Sementara itu,
faktor lingkungan yang berpengaruh pada keberhasilan persilangan buatan
adalah curah hujan, cahaya mahatari, kelembaban dan suhu. Curah hujan dan
suhu tinggi akan menyebabkan rendahnya keberhasilan persilangan buatan
(Sujiprihati et al., 2007). Hal ini sesuai dengan penelitian bahwa pada saat
dilakukannya penyerbukan yang bertepatan dengan hujan, menyebabkan
bunga yang disungkup akan membuat pollen yang tidak menempel kuat akan
bergeser atau hilang atau jatuh dari kepala putik sehingga menyebabkan
commit to user
22
22
B. Keberhasilan Pembentukan Polong
Hasil persilangan buatan menunjukkan bahwa tidak setiap bakal buah
mampu berkembang untuk membentuk polong. Walaupun dalam pengamatan
kemampuan silang setelah tiga hari adalah berhasil, dengan tanda bakal buah
masih hijau dan tidak rontok. Hal ini diduga adanya inkompatibilitas antara
varietas satu dengan varietas lain, yang salah satu penyebabnya adalah pollen
berhasil masuk membentuk pollen tube dan ke embrio sac tapi ternyata faktor
gen menjadi inkompatibel. Proses penyerbukan dan pembuahan memerlukan
hubungan yang baik antara serbuk sari dan putik. Kepala putik (stigma) harus
merupakan tempat yang baik bagi perkecambahan serbuk sari (pollen),
demikian pula benang sari merupakan pasangan yang baik bagi putik
[image:34.612.152.506.173.650.2](pistillum) (Darjanto dan Satifah, 1990).
Tabel 2. Keberhasilan Pembentukan Polong
Perlakuan Rerata
Grobogan x Grobogan 9,7 ab
Burangrang x Burangrang 9,62 ab
Anjasmoro x Anjasmoro 9,88 ab
Argomulyo x Argomulyo 9,45 abc
Gepak Kuning x Gepak Kuning 9,88 ab
Mallika x Mallika 10,05 a
Grobogan x Burangrang 7,03 abc
Grobogan x Anjasmoro 7,15 abc
Grobogan x Argomulyo 6,2 c
Grobogan x Gepak Kuning 9,36 abc
Grobogan x Mallika 8,53 abc
Burangrang x Anjasmoro 8,57 abc
Burangrang x Argomulyo 6,31 c
Burangrang x Gepak Kuning 8,38 abc
Burangrang x Mallika 6,61 bc
Anjasmoro x Argomulyo 7,16 abc
Anjasmoro x Gepak Kuning 7,66abc
Anjasmoro x Mallika 7,53 abc
Argomulyo x Gepak Kuning 8,6 abc
Argomulyo x Mallika 9,03 abc
Gepak Kuning x Mallika 7,79 abc
commit to user
23
23
Berdasarkan hasil sidik ragam (Lampiran 2d) bahwa keberhasilan
membentuk polong tidak berpengaruh nyata terhadap persilangan antar
varietas. Pada uji DMRT 5% menunjukkan bahwa persilangan sendiri tidak
berbeda nyata dengan persilangan yang lain dalam menghasilkan nilai
pembentukan polong (Tabel 2). Persilangan sesama varietas dapat
mempertahankan bakal buah menjadi polong, sehingga persentasenya
keberhasilannya masih dapat dipertahankan, bahkan masih tinggi dan
kompatibel.
Persilangan buatan pada Grobogan dengan Argomulyo, Burangrang
dengan Argomulyo, dan Burangrang dengan Mallika berbeda nyata dengan
persilangan buatan yang lain. Persilangan tersebut menghasilkan nilai
keberhasilan pembentukan polong yang rendah dibandingkan dengan
persilangan buatan yang lain. Nilai tersebut berkisar antara 6,2-6,61 (Tabel 2)
dengan persentase 40,83%-53,49% (Lampiran 2b). Persentase tersebut masih
dalam kisaran keberhasilan yang kompatibel.
Polong gugur yang dihasilkan dari persilangan buatan banyak.
Keguguran buah terjadi pada umur antara 7-20 hari setelah persilangan.
Semakin meningkatnya suhu (suhu yang ekstrim), tidak terjaganya
kelembaban dalam polong yang disungkup atau adanya hujan yang ekstrim
dapat menyebabkan gugurnya polong. Disamping faktor dari lingkungan,
faktor dari dalam tanaman juga mempengaruhi gugurnya buah. Darjanto dan
Satifah (1990), menyatakan bahwa gugurnya buah yang masih muda karena
embrio dan endosperm yang berhenti tumbuh, karena kombinasi tetua-tetua
induknya, menghasilkan buah yang tidak normal sehingga buah yang
terbentuk akan gugur.
C. Umur Panen
Peubah umur tanaman merupakan peubah yang sangat penting selain
tipe pertumbuhan, umur tanaman yang semakin lama menyebabkan masa
commit to user
24
24
pertumbuhan daun, batang dan cabang yang kesemuanya mempengaruhi
berat brangkasan (Mursito dan Djoar, 1989).
Hasil sidik ragam menunjukkan bahwa umur panen pada semua
perlakuan tidak berbeda nyata (Lampiran 3b).
Keterangan:
[image:36.612.155.483.180.534.2]V1xV1 = Grobogan x Grobogan V3xV3 = Anjasmoro x Anjasmoro V1xV2 = Grobogan x Burangrang V3xV4 = Anjasmoro x Argomulyo V1xV3 = Grobogan x Anjasmoro V3xV5 = Anjasmoro x Gepak Kuning V1xV4 = Grobogan x Argomulyo V3xV6 = Anjasmoro x Mallika V1xV5 = Grobogan x Gepak Kuning V4xV4 = Argomulyo x Argomulyo V1xV6 = Grobogan x Mallika V4xV5 = Argomulyo x Gepak Kuning V2xV2 = Burangrang x Burangrang V4xV6 =Argomulyo x Mallika V2xV3 = Burangrang x Anjasmoro V5xV5 =Gepak Kuning x Gepak Kuning V2xV4 = Burangrang x Argomulyo V5xV6 = Gepak Kuning x Mallika V2xV5 = Burangrang x Gepak Kuning V6xV6 = Mallika x Mallika V2xV6 = Burangrang x Mallika
Gambar 1. Histogram Umur Panen pada Perlakuan Persilangan Antar Tetua Kedelai
Pada persilangan kedelai Argomulyo dengan Gepak Kuning
menunjukkan umur panen tercepat dibanding dengan persilangan antar tetua
yang lain yaitu 81,25 hari (Gambar 1) dan pada persilangan kedelai varietas
Anjasmoro dengan Mallika menunjukkan umur paling lama yaitu 91 hari. Hal
ini diduga bahwa umur panen berhubungan erat dengan umur berbunga
commit to user
25
25
panennya dan begitu pula sebaliknya. Lamina (1989), jika pembentukan
bunga lebih cepat dari waktunya maka jumlah polong akan lebih sedikit dan
akan lebih cepat matang sehingga total produksi yang dihasilkan akan rendah.
Menurut Suhartina (2002), beberapa varietas dapat dipanen pada umur sekitar
70 hari. Umur panen tanaman kedelai dipengaruhi oleh faktor genetik dan
lingkungan tumbuhnya. Umur panen kedelai varietas Argomulyo dan Gepak
Kuning berturut-turut adalah 80-82 hari dan 73 hari (Rodiah, 1990). Jadi
dengan persilangan ini Gepak Kuning sebagai tetua jantan menyumbangkan
gen-gen berumur genjah pada Argomulyo.
Menurut Irwan (2006), pemanenan kedelai dilakukan apabila sebagian
besar daun sudah menguning, tetapi bukan karena serangan hama atau
penyakit, lalu gugur, buah mulai berubah warna dari hijau menjadi kuning
kecoklatan dan retak-retak, atau polong sudah kelihatan tua, batang berwarna
kuning agak coklat dan gundul. Panen yang terlambat akan merugikan,
karena banyak buah yang sudah tua dan kering, sehingga kulit polong
retak-retak atau pecah dan biji lepas berhamburan. Disamping itu, buah akan gugur
akibat tangkai buah mengering dan lepas dari cabangnya.pernyataan ini
sesuai dengan hasil penelitian, bahwa ketika dilakukan pemanenan daun telah
menguning dan banyak yang gugur serta polong sudah berwarna kuning atau
coklat.
D. Jumlah Polong Hampa
Polong hampa adalah polong yang tidak berisi biji bernas dan
tanaman kedelai yang tingginya kurang dari 40 cm pada saat berbunga, maka
pertumbuhan vegetatif masih kurang mndukung terbentuknya polong yang
berisi biji bernas (Musa, 1978 cit Mursito dan Djoar, 1989). Darjanto dan
Satifah (1990), menyatakan dapat pula pada suatu saat endosperm dalam biji
berhenti tumbuh karena beberapa sebab sehingga bijinya tidak berisi penuh
atau hampa.
Berdasarkan pada uji DMRT taraf 5 % (Tabel 3) dapat diketahui
commit to user
26
26
berbeda nyata. Hasil persilangan Grobogan dengan Anjasmoro, Grobogan
dengan Argomulyo, Grobogan dengan Gepak Kuning, Anjasmoro dengan
Argomulyo, Anjasmoro dengan Gepak Kuning, Anjasmoro dengan Mallika,
Gepak Kuning dengan Mallika berbeda nyata dengan persilangan yang lain.
Persilangan tersebut memberikan nilai jumlah polong hampa yang paling
rendah. Jumlah polong hampa yang terkecil yaitu pada persilangan
Anjasmoro dengan Argomulyo. Rerata nilai jumlah polong hampa pada
Anjasmoro dengan Argomulyo adalah 1 dengan arti pada persilangan
[image:38.612.150.508.136.595.2]Anjasmoro dengan Argomulyo tidak ada polong hampa (Lampiran 4a).
Tabel 3. Jumlah Polong Hampa
Perlakuan Rerata
Grobogan x Grobogan 1,29 ab
Burangrang x Burangrang 1,56 abc
Anjasmoro x Anjasmoro 1,49 abc
Argomulyo x Argomulyo 1,47 abc
Gepak Kuning x Gepak Kuning 1,57 abc
Mallika x Mallika 1,39 ab
Grobogan x Burangrang 2,37 c
Grobogan x Anjasmoro 1,60 abc
Grobogan x Argomulyo 1,57 abc
Grobogan x Gepak Kuning 1,80 abc
Grobogan x Mallika 1,99 bc
Burangrang x Anjasmoro 2,16 bc
Burangrang x Argomulyo 2,18 bc
Burangrang x Gepak Kuning 2,18 bc
Burangrang x Mallika 2,02 bc
Anjasmoro x Argomulyo 1 a
Anjasmoro x Gepak Kuning 1,90 abc
Anjasmoro x Mallika 1,47 abc
Argomulyo x Gepak Kuning 2,15 bc
Argomulyo x Mallika 2,04 bc
Gepak Kuning x Mallika 1,39 ab
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada DMRT 5%
Lamadji (1980), menyatakan bahwa polong hampa dapat terjadi
karena pengaruh serangan hama, penyakit dan keadaan yang ekstrim seperti
commit to user
27
27
banyaknya polong hampa tiap tanaman. Pada hasil penelitian jumlah tertinggi
polong hampa hasil silang Grobogan dengan Burangrang dengan nilai rerata
2,37. Selain pengaruh dari lingkungan, penyebab lain banyaknya polong
hampa yaitu pada sifat kedelai. Kedelai bersifat kleistogami yaitu tanaman
yang menyerbuk sendiri. Kedelai mempunyai bunga yang masih tertutup
ketika terjadi penyerbukan alami, sehingga apabila dilakukan persilangan
buatan kemungkinannya sangatlah kecil.
Banyaknya polong hampa yang terbentuk disebabkan adanya
inkompatibilitas. Poespodarsono (1986) menyatakan kegagalan terjadinya
pembuahan yang menyebabkan inkompatibilitas disebabkan oleh beberapa
kemungkinan, seperti (a) kegagalan tepung sari berkecambah ke kepala putik,
(b) tepung sari dapat berkecambah dan membentuk pipa, tetapi tidak mampu
menembus ke kepala putik, (c) pipa kecambah tepung sari dapat menembus
kepala putik namun tidak dapat mencapai ovula.
Menurut Poespodarsono (1986), sterilitas tepung sari sering
merupakan hasil persilangan antara spesies, karena kromosom dari dua
spesies begitu berbeda sehingga tidak dapat berpasangan atau tidak dapat
berfungsi secara normal. Pada persilangan dua spesies yang lebih dekat,
embrio dan biji dapat berkembang namun hasil persilangan tanaman asal biji
ini mungkin steril dan tidak terbentuk biji.
E. Jumlah Polong Isi Satu
Fotosintat yang terakumulasi sebagai biomassa, saat masuk ke fase
generatif bahan tersebut diremobilisasikan ke bagian generatif (pembentukan
polong dan pengisian biji). Polong isi merupakan cerminan keberhasilan
proses remobilisasi fotosintat ke biji. Menurut Adisarwanto dan Suhartina
(1999), polong isi adalah polong yang berisi biji-biji bernas yang sangat
dipengaruhi oleh adanya air, sebaiknya kedelai ditanam di bulan-bulan agak
kering dengan air cukup tersedia, air sangat diperlukan sejak awal tumbuh
commit to user
28
28
[image:40.612.151.509.120.463.2]
Tabel 4. Jumlah Polong Isi Satu
Perlakuan Rerata
Grobogan x Grobogan 2,43bcd
Burangrang x Burangrang 2,60d
Anjasmoro x Anjasmoro 2,53cd
Argomulyo x Argomulyo 2,45bcd
Gepak Kuning x Gepak Kuning 2,14abcd
Mallika x Mallika 2,52cd
Grobogan x Burangrang 1,54a
Grobogan x Anjasmoro 1,66ab
Grobogan x Argomulyo 1,43a
Grobogan x Gepak Kuning 1,47a
Grobogan x Mallika 1,80abc
Burangrang x Anjasmoro 1,79abc
Burangrang x Argomulyo 1,47a
Burangrang x Gepak Kuning 2,43bcd
Burangrang x Mallika 1,43a
Anjasmoro x Argomulyo 2,01abcd
Anjasmoro x Gepak Kuning 1,88abcd
Anjasmoro x Mallika 2,15abcd
Argomulyo x Gepak Kuning 2,31bcd
Argomulyo x Mallika 1,41a
Gepak Kuning x Mallika 2,16abcd
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada DMRT 5%
Berdasarkan hasil sidik ragam pada peubah jumlah polong isi satu
menunjukkan bahwa persilangan dialel enam varietas berpengaruh sangat
nyata terhadap jumlah polong isi satu (Lampiran 5c). Berdasarkan Tabel 2
(hasil uji DMRT 5%) rerata jumlah polong isi satu pada persilangan sendiri
varietas Gepak Kuning berbeda nyata pada varietas yang lain. Gepak Kuning
mempunyai rerata polong isi satu yang paling sedikit dibanding yang lainnya.
Persilangan Burangrang dengan Gepak Kuning, Argomulyo dengan Gepak
Kuning berbeda nyata dengan persilangan yang lain. Persilangan tersebut
memberikan rerata jumlah polong isi satu yang paling banyak.
Persilangan yang baik yang menghasilkan jumlah polong isi satu yang
terkecil adalah pada semua persilangan kecuali pada persilangan Burangrang
dengan Gepak Kuning dan Argomulyo dengan Gepak Kuning yaitu dengan
commit to user
29
29
Persilangan menghasilkan rerata yang lebih baik dibandingkan dengan
persilangan dalam hal ini ditunjukkan pada nilai rerata polong isi satu yang
lebih rendah dibanding tetuanya. Dalam penelitian polong isi satu yang baik
adalah yang menghasilkan polong isi satu yang sedikit, walaupun dengan
adanya polong isi satu dapat meningkatkan hasil produksi, tetapi dalam
penelitian ini diharapkan polong isi dua dan tiga. Banyaknya jumlah polong
sangat dipengaruhi oleh keberhasilan penyerbukan dan pembuahan (Lamina,
1989).
F. Jumlah Polong Isi Dua
Dari hasil sidik ragam pada peubah persilangan dialel enam varietas
terhadap jumlah polong kedelai isi dua menunjukkan pengaruh yang sangat
[image:41.612.139.506.148.670.2]nyata (Lampiran 6c).
Tabel 5. Jumlah Polong Isi Dua
Perlakuan Rerata
Grobogan x Grobogan 2,89 ab
Burangrang x Burangrang 2,72ab
Anjasmoro x Anjasmoro 2,86ab
Argomulyo x Argomulyo 2,45abc
Gepak Kuning x Gepak Kuning 3,19a
Mallika x Mallika 2,81ab
Grobogan x Burangrang 1,47ef
Grobogan x Anjasmoro 1,10ef
Grobogan x Argomulyo 1,62def
Grobogan x Gepak Kuning 1,47ef
Grobogan x Mallika 1,78cdef
Burangrang x Anjasmoro 1,56def
Burangrang x Argomulyo 1f
Burangrang x Gepak Kuning 1,77cdef
Burangrang x Mallika 1,75cdef
Anjasmoro x Argomulyo 1,79cdef
Anjasmoro x Gepak Kuning 1,90cde
Anjasmoro x Mallika 1,77cdef
Argomulyo x Gepak Kuning 1,82cdef
Argomulyo x Mallika 1,81cdef
Gepak Kuning x Mallika 2,3bcd
commit to user
30
30
Dari hasil DMRT 5% (Tabel 5), menunjukkan bahwa persilangan
buatan berbeda nyata dengan persilangan sendiri. Pada persilangan sendiri
menghasilkan lebih banyak polong isi dua dibandingkan pada kombinasi
persilangan buatan. Persilangan sendiri pada varietas Gepak Kuning memiliki
rerata yang paling baik yaitu 9,25 dengan jumlah 37 polong isi dua (Lampiran
6a). Persilangan Burangrang dengan Argomulyo tidak menghasilkan polong
isi dua. Persilangan yang menghasilkan jumlah polong isi dua yang paling
banyak yaitu pada Gepak Kuning dengan Mallika yang memiliki rerata 4,5
dengan jumlah 18 polong isi dua (Lampiran 6a). Hal ini ditentukan dari
jumlah bakal buah yang jadi untuk membentuk polong tua yang siap dipanen.
Semakin banyak jumlah bakal buah yang jadi untuk membentuk polong,
maka semakin banyak pula polong yang terbentuk.
Jumlah polong isi dipengaruhi oleh dua pasang gen yang jelas dan
berangkai. Selain itu dikatakan pula gen-gen tersebut mempunyai hubungan
pleitropi yang selain berpengaruh terhadap jumlah biji tiap polong juga
berpengaruh terhadap bentuk daun. Jumlah biji tiap polong bersama-sama
dengan banyaknya polong tiap tanaman memegang peranan dalam
menentukan potensi hasil (Lamadji, 1980).
Penyerbukan merupakan isyarat untuk pertumbuhan buah dan
fertilisasi memicu pertumbuhan bakal biji dan pembentukan biji (Gardner et
al., 1991). Pernyataan tersebut diperkuat dengan pernyataan Siswandono
(1989) cit Wartoyo (2001), pertumbuhan buah sangat dipengaruhi oleh
banyaknya butir-butir tepungsari yang jatuh ke kepala putik (stigma).
G. Jumlah Polong Isi Tiga
Dari hasil sidik ragam menunjukkan bahwa pada perlakuan
persilangan dialel enam varietas berpengaruh nyata terhadap jumlah polong
isi tiga (Lampiran 7c).
Berdasarkan hasil DMRT 5% (Tabel 6) menunjukkan pada hasil
persilangan sendiri varietas Burangrang dan varietas Gepak Kuning tidak
commit to user
31
31
Grobogan dengan Anjasmoro, Grobogan dengan Mallika, Burangrang dengan
Argomulyo tidak berbeda nyata dengan persilangan buatan yang lain. Hasil
penelitian pada hasil persilangan tersebut tidak menghasilkan jumlah polong
[image:43.612.152.444.204.496.2]isi tiga.
Tabel 6. Jumlah Polong Isi Tiga
Perlakuan Rerata
Grobogan x Grobogan 1,29ab
Burangrang x Burangrang 1,00b
Anjasmoro x Anjasmoro 1,21ab
Argomulyo x Argomulyo 1,54a
Gepak Kuning x Gepak Kuning 1,00b
Mallika x Mallika 1,54a
Grobogan x Burangrang 1,10ab
Grobogan x Anjasmoro 1,00b
Grobogan x Argomulyo 1,10ab
Grobogan x Gepak Kuning 1,18ab
Grobogan x Mallika 1,00b
Burangrang x Anjasmoro 1,10ab
Burangrang x Argomulyo 1,00b
Burangrang x Gepak Kuning 1,10ab
Burangrang x Mallika 1,18ab
Anjasmoro x Argomulyo 1,10ab
Anjasmoro x Gepak Kuning 1,10ab
Anjasmoro x Mallika 1,39ab
Argomulyo x Gepak Kuning 1,47a
Argomulyo x Mallika 1,54a
Gepak Kuning x Mallika 1,21ab
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada DMRT 5%
Persilangan yang baik yang menghasilkan jumlah polong isi tiga
terbanyak adalah pada semua persilangan, kecuali pada Grobogan dengan
Anjasmoro, Grobogan dengan Mallika, Burangrang dengan Argomulyo, yaitu
dengan jumlah antara 1 – 2 (Lampiran 7a). Hal ini diduga bahwa tetua betina
sangat berperan disini, karena kepala putik yang mendapat serbuk sari banyak
maka hasilnya akan mendapatkan biji-biji yang banyak pula apabila terjadi
pembuahan. Pembentukan polong dalam keadaan kondisi normal
membutuhkan waktu yang lama dengan jumlah polong yang terbentuk antara
commit to user
32
32
membentuk 400 polong (tergantung genetik dan lingkungan semasa proses
pengisian biji).
Menurut Darjanto dan Satifah (1990), biji berasal dari bakal biji yang
telah mengalami pembuahan. Bila kepala putik kurang/sedikit mendapat
serbuk sari, maka jumlah bakal biji didalam bakal buah yang mengalami
pembuahan hanya sedikit. Sebaliknya kepala putik yang mendapat serbuk sari
banyak, maka jumlah biji didalam bakal buah yang mengalami pembuahan
banyak. Kepala putik merupakan medium yang baik untuk perkecambahan
dan pertumbuhan serbuk.
Jumlah polong isi dipengaruhi oleh dua pasang gen yang jelas dan
berangkai. Selain itu dikatakan pula gen-gen tersebut mempunyai hubungan
pleitropi yang selain berpengaruh terhadap jumlah biji tiap polong juga
berpengaruh terhadap bentuk daun. Jumlah biji tiap polong bersama-sama
dengan banyaknya polong tiap tanaman memegang peranan dalam
menentukan potensi hasil (Lamadji, 1980).
H. Kadar Protein
Protein merupakan salah satu indikator yang umum digunakan dalam
menilai mutu bahan pangan. Kedelai merupakan bahan makanan penting
sebagai sumber protein nabati yang dikonsumsi dalam bentuk olahan dan
sebagian kecil yang dikonsumsi secara langsung. Kadar protein pada kedelai
berbeda-beda tergantung pada masing-masing varietas. Menurut Lamina
(1989), kedelai merupakan sumber nabati yang untuk 100 gram bahan kedelai
mengandung 35 gram protein, 35 gram karbohidrat, dan kandungan gizi lain.
Hasil analisis ragam menunjukkan bahwa persilangan dialel varietas
kedelai sangat berpengaruh nyata terhadap kadar protein biji (Lampiran 8b).
Berdasarkan Tabel 7 dapat diketahui bahwa persilangan Grobogan dengan
Argomulyo, Anjasmoro dengan Gepak Kuning berbeda nyata terhadap
persilangan yang lain. Persilangan tersebut mempunyai kadar protein yang
paling rendah yaitu 37,41% dan 37,14%. Kadar protein paling tinggi terdapat
commit to user
33
33
46,37%. Pada persilangan sendiri, Grobogan mempunyai kadar protein yang
paling rendah yaitu 36,28%. Persilangan sendiri yang mempunyai kadar
protein tinggi yaitu pada Argomulyo dan Gepak Kuning masing-masing
[image:45.612.155.448.204.496.2]sebesar 45,46% dan 46,85%.
Tabel 7. Kadar Protein Kedelai
Perlakuan Rerata
Grobogan x Grobogan 36,28g
Burangrang x Burangrang 42,77cd
Anjasmoro x Anjasmoro 42,07cde
Argomulyo x Argomulyo 45,46ab
Gepak Kuning x Gepak Kuning 46,85a
Mallika x Mallika 42,83cd
Grobogan x Burangrang 39,45f
Grobogan x Anjasmoro 40,74def
Grobogan x Argomulyo 37,41g
Grobogan x Gepak Kuning 42,77cd
Grobogan x Mallika 41,43def
Burangrang x Anjasmoro 41,75cdef
Burangrang x Argomulyo 40,79def
Burangrang x Gepak Kuning 39,82ef
Burangrang x Mallika 39,66f
Anjasmoro x Argomulyo 40,09ef
Anjasmoro x Gepak Kuning 37,14g
Anjasmoro x Mallika 40,63def
Argomulyo x Gepak Kuning 46,37a
Argomulyo x Mallika 43,79bc
Gepak Kuning x Mallika 41,54cdef
Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata pada DMRT 5%
Perbedaan kadar protein dalam biji varietas kedelai diduga terkait
dengan metabolisme karbohidrat pada tubuh tanaman. Kaitan erat antara
metabolisme karbohidrat dan asam amino telah diketahui sejak lama. Jadi
asam piruvat, asam oksaloasetat dan asam α-ketoglutarat, senyawa yang
terbentuk pada oksidasi glukosa dapat diubah dengan cara transaminasi atau
reaksi pengaminan secara reduksi berturut-turut menjadi alanina, asam
L-aspartat dan asam L-glutamat. Asam glutamate dan asam L-aspartat pada
gilirannya merupakan prekursor sejumlah besar asam amino lain
perpustakaan.uns.ac.id
digilib.uns.ac.id
commit to user
34
V.
KESIMPULAN DAN SARAN
A.
Kesimpulan
1.
Kemampuan silang pada enam varietas kedelai dan pada semua persilangan
buatan berkisar antara 94,12%-100% dan 51,24%- 86,94%.
2.
Persilangan dapat meningkatkan kadar protein pada persilangan Argomulyo
dengan Gepak Kuning (46,37%) dibandingkan dengan persilangan sendiri,
persilangan Argomulyo (45,46%) dibandingkan dengan tetua (39,4%) dan
persilangan Gepak Kuning (46,85%) dibandingkan dengan tetua (35,38%).
B.
Saran
Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut pada F1 dari persilangan untuk
