TINJAUAN PUSTAKA
Perkembangan Tanaman Ubi jalar
Ubi jalar atau ketela rambat (sweet potato) diduga berasal dari benua Amerika. Para ahli botani dan pertanian memperkirakan daerah asal tanaman ubi
jalar adalah: Selandia Baru, Polinesia, dan Amerika bagian tengah. Nikolai Ivanovich Vavilov, seorang ahli botani Soviet, memastikan daerah
sentrum primer asal tanaman ubi jalar adalah Amerika Tengah. Ubi jalar mulai
menyebar ke seluruh dunia, terutama negara-negara beriklim tropis, pada abad ke-16. Penyebaran ubi jalar ke kawasan Asia, terutama Filipina, Jepang dan
Indonesia dilakukan oleh masyarakat spanyol (Purwono dan Purnamawati, 2007). Plasma nutfah (sumber genetik) tanaman ubi jalar yang tumbuh di dunia diperkirakan berjumlah lebih dari 1000 jenis, namun baru 142 jenis yang diidentifikasi oleh para peneliti. Lembaga penelitian yang menangani ubi jalar, antara lain adalah International Potato Centre (IPC) dan Centro International de La Papa (CIP). Di Indonesia, penelitian dan pengembangan ubi jalar ditangani
oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan atau Balai Penelitian Kacang-kacangan dan Umbi-umbian (Balitkabi) (Rukmana, 2007).
Ciri Morfologi
Ubi jalar termasuk tanaman dikotiledon (biji berkeping dua). Selama pertumbuhannya, tanaman semusim ini dapat berbunga, berbuah, dan berbiji. Sosok pertumbuhannya terlihat seperti semak atau menjalar bagai liana. Ciri tanaman ubi jalar yaitu sebagai berikut:
a. Batang tidak berkayu
c. Bunga berbentuk terompet d. Berbuah kapsul dan berbiji pipih e. Berakar serabut dan berakar lumbung f. Umbi bervariasi
Tekstur utama ubi jalar dapat dibedakan setelah umbinya dimasak, ada tiga tipe tekstur umbi, yaitu:
a. Daging umbi padat, kesat, dan bertekstur baik; b. Daging umbi lunak, lembap dan lengket; serta c. Daging umbi kasar, dan berserat.
(Apriliyanti, 2010).
Juanda dan Cahyono (2000) menggolongkan ubi jalar berdasarkan warna yakni:
a. Ubi jalar putih yakni ubi jalar yang memiliki daging umbi berwarna putih. Misalnya, varietas tembakur putih, varietas tembakur ungu, varietas Taiwan dan varietas MLG 12659-20P.
b. Ubi jalar kuning, yaitu jenis ubi jalar yang memiliki daging umbi berwarna kuning, kuning muda atau putih kekuningan; misalnya: varietas Lapis 34, varietas South Queen 27, varietas Kawagoya, varietas Cicah 16 dan varietas Tis 5125-27. c. Ubi jalar orange yaitu jenis ubi jalar yang memiliki daging umbi berwarna jingga hingga jingga muda; misalnya, varietas Ciceh 32, varietas mendut dan varietas Tis 3290-3.
d. Ubi jalar ungu yakni ubi jalar yang memiliki daging umbi berwarna ungu hingga ungu muda; misalnya: MSU 01022-12, MSU 01008-16, MSU 01016-19, Ayamurasaki,dan Antin-1.
Botani Tanaman
Tanaman ubi jalar menurut Steenis (2006) diklasifikasikan sebagai
berikut: Kingdom : Plantae; Divisio : Spermatophyta; Subdivisio : Angiospermae; Kelas : Dicotyledoneae; Ordo : Solanales; Family : Convolvulaceae; Genus : Ipomoea; Spesies: Ipomoea batatas (L.) Lamb.
akarnya yang terbentuk akan menebal dan membentuk akar lumbung yang tumbuh agak dangkal. Ukuran umbi meningkat selama daun masih tetap aktif (Sonhaji, 2007).
Batang ubi jalar berbentuk silinder dan panjang, memiliki ruas, yang pertumbuhannya tergantung pada kebiasaan pertumbuhan budidaya dan ketersediaan air dalam tanah. Beberapa kultivar memiliki batang dengan karakteristik melilit. Panjang ruas dapat bervariasi dari pendek hingga sangat panjang, dan menurut diameter batang bisa tipis atau sangat tebal. Tergantung pada kultivar ubi jalar, warna batang bervariasi dari hijau hingga benar-benar berpigmen dengan anthocyanin (merah – ungu) (Huaman, 1992).
Ubi jalar merupakan spesies heksaploid dengan 90 kromosom somatik. Semua klon yang berbunga dan tidak berbunga, memiliki durasi dan inisiasi pembungaan yang bervariasi. Bunga berkumpul keluar dari ketiak dan tumbuh terkurung. Bunga ubi jalar adalah jenis biseksual. Mahkota bunga terlihat menarik, berwarna ungu keputih-putihan dan berbentuk corong dibentuk oleh perpaduan dari lima kelopak. Bunga mekar dimulai sebelum fajar dan menutup pada pukul 9-11 pagi. Bunga ubi jalar merupakan bunga dengan tipe penyerbukan entomophilis (dibantu oleh serangga). Buah berbentuk kapsul dengan jaringan septa yang palsu. Kulit biji memiliki struktur yang keras dan tahan terhadap air. Oleh karena itu, skarifikasi diperlukan untuk mendorong perkecambahan (Gopalakrishnan, 2007).
lingkaran di sekitar batang untuk setiap dua daun berada di bidang vertikal yang sama pada batang). Bentuk dari garis umum daun ubi jalar antara lain bulat,
Gambar 2. Daun, batang dan bunga tanaman ubi jalar varietas Antin-1 Sumber: Koleksi pribadi
reniform (berbentuk ginjal), berbentuk hati (berbentuk hati), segitiga, hastatus (trilobular dan berbentuk tombak dengan dua hati basal divergen), lobed dan hampir terbagi dua (Huaman, 1992).
Mahkota bunga menyatu membentuk terompet, berdiameter 3 – 4 cm, berwarna merah jambu pucat dengan leher terompet kemerahan, ungu pucat atau ungu, menyerupai warna bunga ‘mekar pagi’ (morning glory). Bunga mekar pada pagi hari, dan menutup serta layu dalam beberapa jam. Penyerbukan dilakukan oleh serangga. Biji terbentuk dalam kapsul, sebanyak 1 – 4 biji. Biji matang berwarna hitam, bentuknya memipih, dan keras, dan biasanya memerlukan
Gambar 3. Bunga tanaman ubi jalar varietas Kidal Sumber: Koleksi pribadi
Bagian dasar putik berisi 2 ovarium, dan masing-masing ovarium berpotensi menghasilkan 2 biji. Oleh karena itu setiap buah, yang disebut kapsul, dapat mengandung maksimal 4 biji. Kapsul hasil penyerbukan buatan biasanya hanya berisi 1 atau 2 biji, dan sebagian besar kapsul hasil penyerbukan alami mengandung 2 sampai 3 biji (Wilson et al.,1989).
Biji terdapat dalam kapsul, sebanyak 1 – 4 biji. Biji matang berwarna hitam, bentuknya memipih dan keras, dan biasanya memerlukan pengausan (skarifikasi) untuk membantu perkecambahan (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
adalah ujung proksimal yang bergabung ke batang, melalui tangkai akar, dimana banyak tunas adventif ditemukan. Tunas adventif yang terletak di bagian tengah dan distal biasanya tumbuh lambat daripada yang terletak di ujung proksimal (Huaman, 1992).
Gambar 4. Umbi tanaman ubi jalar varietas Kidal umur 14 MST Sumber: Koleksi pribadi
Syarat Tumbuh
Iklim
dengan baik di dataran tinggi (pegunungan) tetapi umur panen menjadi panjang dan hasil yang didapat rendah (Rukmana, 1997).
Tanaman ubi jalar cocok dibudidayakan di daerah yang memiliki suhu yang tinggi pada siang maupun malam hari, umumnya intensitas cahaya tinggi
dan hari panjang yang mendukung pertumbuhan tajuk (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Tanah
Tanah yang cocok untuk tanaman ubi jalar ini adalah tanah yang mengandung pasir, kadar lempungnya ringan dan longgar, kondisinya gembur, sehingga udara dan air dalam tanah dapat saling berganti dengan lancar; dengan demikian umbi berkembang tanpa mengalami hambatan. Pada tanah yang berat sebenarnya dapat juga ditanami ubi jalar namun harus diolah dan diberi campuran pasir kompos dan pupuk organik, supaya tanah jadi longgar (Suparman, 2007).
Varietas Ubi jalar
Berbagai varietas ubi jalar berkembang di Indonesia. Warna umbinya beraneka ragam, seperti putih, ungu, merah, kuning, atau oranye. Umbi ubi jalar yang berwarna kuning kaya akan beta karoten (provitamin A) dan vitamin C. Umbi berwarna ungu juga merupakan sumber vitamin C dan beta karoten yang sangat baik. Bahkan, kandungan beta karotennya lebih tinggi dibandingkan ubi jalar berdaging kuning. Sementara itu, ubi jalar berdaging putih tidak mengandung vitamin tersebut atau sangat sedikit. Namun, umbi yang berwarna
putih dapat dijadikan tepung karena berkadar bahan kering tinggi (Purwono dan Purnamawati, 2007).
Gambar 5. Tanaman ubi jalar varietas Kidal Sumber: Koleksi pribadi
karoten 345 mkg/100 g. Varietas Kidal agak tahan terhadap hama boleng, dan penyakit kudis. Varietas ini cocok untuk konsumsi. Umur panen 4,0–4,5 bulan (Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2012).
Varietas Ayamurasaki merupakan varietas ubi jalar ungu yang mulai banyak ditanam petani di daerah Malang dan digunakan sebagai pembanding dalam prog pemuliaan ubi jalar ungu. Kandungan antosianinnya cukup tinggi (282 mg/100 g bb) dengan potensi hasil 15-20 t/ha. Balitkabi telah melepas varietas Antin-1 ubi jalar ungu kombinasi putih, yang sesuai untuk bahan baku keripik (Ginting et al., 2011).
Ubi jalar Antin-1 merupakan hasil persilangan antara varietas lokal Samarinda dari Blitar dengan Kinta varietas lokal Papua. Varietas ini toleran terhadap kekeringan, mengandung zat antosianin 33,89 mg/100 g dan memiliki corak warna yang atraktif yakni berwarna ungu bercampur putih pada daging umbi. Potensi hasil mencapai 33,2 ton /ha dengan umur panen 4 - 4,5 bulan, serta pigmen ubi jalar yang berwarna ungu megandung antosianin yang berfungsi sebagai antioksidan (Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2012).
Keunggulan varietas Antin-1 ialah memiliki potensi hasil tinggi dan toleran terhadap kekeringan. Corak warna umbi ungu bercampur putih yang atraktif cocok di buat menjadi keripik. Mengandung zat antosianin sebagai antioksidan untuk menangkal radikal bebas yang menyebabkan penuaan, kanker dan penyakit-penyakit degeneratif lainnya. Antosianin juga memiliki kemampuan sebagai anti-mutagenik dan anti-karsinogenik terhadap mutagen dan karsinogen yang terdapat pada bahan pangan dan olahannya, mencegah gangguan pada fungsi hati, anti-hipertensi dan menurunkan kadar gula darah (anti-hiperglisemik). Varietas ubi jalar ini berpotensi dikembangkan secara komersial oleh industri
pangan dan olahan termasuk untuk penyediaan bahan baku farmasi (Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, 2012).
Perbanyakan Ubi jalar Secara Vegetatif
Salah satu teknik perbanyakan vegetatif yang secara teknis cukup mudah dan sederhana serta tidak membutuhkan biaya produksi dan investasi yang besar adalah stek. Teknik perbanyakan vegetatif dengan stek adalah metode perbanyakan tanaman dengan menggunakan bagian tanaman yang dipisahkan dari induknya di mana jika ditanam pada kondisi yang menguntungkan untuk
beregenerasi akan berkembang menjadi tanaman yang sempurna (Juhardi, 1995).
Keberhasilan stek membentuk akar dipengaruhi oleh umur tanaman, fase pertumbuhan dan perbedaan bagian tanaman yang digunakan sebagai bahan stek. Hal tersebut berhubungan dengan kandungan berbagai zat yang berperan dalam
Tanaman ubi jalar diperbanyak dengan stek batang. Bagian yang terbaik untuk distek adalah bagian pucuk yang berdaun muda. Bahan tanaman (stek) dapat berasal dari tanaman produksi dan dari tunas-tunas ubi yang secara khusus disemai atau melalui proses penunasan. Perbanyakan tanaman dengan stek batang atau stek pucuk secara terus menerus mempunyai kecendrungan penurunan hasil pada generasi-generasi berikutnya. Oleh karena itu, perbanyakan harus diperbaharui setelah 3-5 generasi. Caranya dengan menanam atau menunaskan umbi untuk bahan perbanyakan (Purwono dan Purnamawati, 2007).
Bagian apikal dan tengah sulur merupakan bagian perbanyakan terbaik untuk memperoleh hasil asimilat yang lebih tinggi di bagian akar. Pada bagian bawah biasanya memiliki struktur yang tebal dan berkayu, terkadang sulit untuk berkembang dan bagian tersebut lebih mudah terserang kumbang penggerek (Nedunchezhiyan et al., 2012).
Penelitian yang telah dilakukan oleh Ratnasari (2014) mengenai pengaruh asal bahan stek menunjukkan hasil bahwa terjadi interaksi antara asal bahan stek bagian tengah dengan kombinasi bentuk potongan pangkal stek meruncing (A2B2)
terhadap parameter tinggi tanaman, diameter batang, laju tumbuh tinggi tanaman dan jumlah daun. Asal bahan stek bagian tengah (A) dan bentuk pangkal stek bentuk meruncing (B2) menghasilkan pertumbuhan stek ubi kayu paling baik.
mampu meningkatkan jumlah sulur per tanaman, panjang sulur dan produksi di bagian akar. Stek pucuk apikal menghasilkan hasil yang lebih tinggi dibandingkan
dengan stek pertengahan batang. Hasil yang sama dilaporkan oleh Siddique (1988) di Bangladesh.
Zat Pengatur Tumbuh Atonik
Zat pengatur tumbuh merupakan senyawa organik lengkap, selain dari nutrisi, yang memodifikasi proses fisiologi tanaman. ZPT disebut biostimulan atau penghambat alami, yang bertindak di dalam sel-sel tanaman untuk menstimulasi atau menghambat enzim tertentu atau enzim sistem dan membantu mengatur metabolisme tanaman. Mereka biasanya aktif pada konsentrasi yang sangat rendah pada tanaman (Harms dan Oplinger, 1988).
Selama beberapa dekade, zat pengatur tumbuh telah digunakan untuk mengatur pertumbuhan tanaman kapas, mempercepat kematangan, dan meningkatkan hasil. Salah satu jenis ZPT tersebut adalah Atonik (Asahi Co, Ltd .; Nara Prefecture, Jepang), produk yang tersedia secara komersial mengandung bahan aktif, natrium 5-nitroguaiacolate (NaC7H6NO4) 1,25 g/l, natrium orto-nitrophenolate (NaC6H4NO3) 2,5 g/l, dan natrium para-nitrophenolate (NaC6H4NO3) 3,75 g/l. Bahan-bahan aktif yang dikenal dengan istilah nitrophenolates, ditemukan secara alami pada tanaman dan merangsang pertumbuhan tanaman dengan mengubah aktivitas enzim antioksidan tertentu, seperti superoksida dismutase (SOD), katalase (CAT), dan peroksidase (POX) (Djanaguiraman et al., 2004).
natrium 5 nitroguaiakol. Senyawa tersebut sangat efektif dalam mengatur pertumbuhan akar, meningkatkan keberhasilan perakaran stek, mempercepat perakaran, dan meningkatkan kualitas akar adventif. Proses munculnya akar adventif terdiri dari tiga tahap yaitu: 1. Terjadi diferensiasi sel yang diikuti dengan terbentuknya sel-sel meristematis (inisiasi akar), 2. Diferensiasi sel-sel meristematis hingga terbentuknya primordia akar, dan 3. mulai munculnya akar-akar baru (Ashari, 1995 dalam Dharma et al., 2011).
Zat pengatur tumbuh dapat mendorong pertumbuhan akar sehingga penyerapan hara menjadi lebih efektif. ZPT Atonik di dalam tanaman dapat berfungsi mendorong pertumbuhan tanaman, memperbaiki mutu dan meningkatkan hasil tanaman. Dalam cara kerjanya, Atonik cepat terserap oleh tanaman dan merangsang aliran protoplasmatik sel serta mempercepat perkecambahan dan perakaran, tetapi bila konsentrasinya berlebihan maka dapat menghambat pertumbuhan. Bila taraf konsentrasi Atonik optimum disemprotkan melalui daun, proses sintesis protein meningkat (Lestari, 2011).
Menurut Anada et al., (2013) penggunaan zat pengatur tumbuh seperti Atonik, pada dasarnya mengandung auksin sintetik yang akan mendorong terjadinya pembelahan, pembesaran dan perpanjangan sel melalui pengaktifan pompa ion pada membran plasma dinding sel menjadi longgar yang mengakibatkan tekanan pada dinding sel berkurang, sehingga dengan mudah air masuk ke dalam sel dan terjadi pembesaran dan perpanjangan sel.
Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Rayan (2009) pada tanaman Koompassia excelsa (Becc.) Taub. perlakuan pemberian zat perangsang akar
Atonik dengan konsentrasi 10 ml/1 liter air selama 1 jam menghasilkan persentase stek menjadi anakan atau bibit sebesar 84%. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian zat perangsang akar dengan menggunakan Atonik dapat meningkatkan persentase bahan stek menjadi bibit.
Hasil penelitian Wahyuni (2002) pada bibit pisang yang berumur 10 minggu setelah tanam menunjukkan bahwa konsentrasi Atonik berpengaruh nyata terhadap parameter tinggi bibit, jumlah daun, luas daun, panjang akar, jumlah akar, diameter batang, berat basah bibit dan berat kering bibit dan lama perendaman Atonik berpengaruh nyata terhadap parameter tinggi bibit, jumlah daun, luas daun, panjang akar, jumlah akar, diameter batang, berat basah bibit dan berat kering bibit. Kombinasi konsentrasi 1,5 ml/l air dan lama perendaman dalam atonik 90 menit menghasilkan pertumbuhan bibit pisang raja yang optimal.
Heritabilitas
Variasi genetik akan membantu dalam mengefisienkan kegiatan seleksi. Apabila variasi genetik dalam suatu populasi besar, ini menunjukkan individu dalam populasi beragam sehingga peluang untuk memperoleh genotip yang baru diharapkan akan besar. Sedangkan pendugaan nilai heritabilitas tinggi menunjukkan bahwa faktor pengaruh genetik lebih besar terhadap penampilan fenotip bila dibandingkan dengan lingkungan. Untuk itu informasi sifat tersebut lebih diperankan oleh faktor genetik atau faktor lingkungan, sehingga dapat diketahui sejauh mana sifat tersebut dapat diturunkan pada generasi berikutnya (Bahar dan Zein, 1993).
disebabkan pengaruh genetiknya lebih besar daripada pengaruh lingkungan yang berperan dalam ekspresi karakter tersebut. Ada dua macam heritabilitas, yaitu heritabilitas arti luas dan heritabilitas arti sempit. Heritabilitas arti luas mempertimbangkan keragaman total genetik dalam kaitannya dengan keragaman fenotipiknya, sedangkan heritabilitas arti sempit melihat lebih spesifik pada pengaruh ragam aditif terhadap keragaman fenotipiknya (Nasir, 1999).
Variasi keseluruhan dalam suatu populasi merupakan hasil kombinasi genotipe dan pengaruh lingkungan. Proporsi variasi merupakan sumber yang penting dalam prog pemuliaan karena dari jumlah variasi genetik ini di harapkan terjadi kombinasi genetik yang baru. Proporsi dari seluruh variasi yang disebabkan oleh perubahan genetik disebut heritabilitas. Heritabilitas dalam arti yang luas adalah semua aksi gen termasuk sifat dominan, aditif dan epistasis. Nilai heritabilitas secara teoritis berkisar dari 0 sampai 1. Nilai 0 ialah bila seluruh variasi yang terjadi disebabkan oleh faktor lingkungan, sedangkan nilai 1 bila seluruh variasi disebabkan oleh faktor genetik. Dengan demikian nilai heritabilitas akan terletak antara kedua nilai ekstrim tersebut (Welsh, 2005).
