Bandung, 2 Maret 2019 1 PENGARUH KONSENTRASI GA3 DAN TEMPAT PENYIMPANAN SERTA VARIETAS DALAM
PEMECAHAN DORMANSI UMBI MICRO KENTANG (Solanum tuberosum L).
EFFECT OF GA3 CONCENTRATION , STORAGE AND VARIETIES IN BREAKING DORMANCY OF
MICRO TUBER POTATOES (Solanum tuberosum L) Asih K. Karjadi
Balai Penelitian Tanaman Sayuran
Jln. Tangkuban Perahu No. 517 Lembang Kabupaten Bandung Barat Email : asihkk@yahoo.com
ABSTRAK
Penelitian bertujuan untuk mengetahui pengaruh GA3 dan varietas serta tempat penyimpanan umbi mikro terhadap pemecahan dormansi umbi. Pelaksanaan penelitian di Laboratorium kultur jaringan Balai Penelitian Tanaman Sayuran pada bulan Juli sampai dengan Oktober 2017. Adapun perlakuannya adalah umbi mikro dari 3 varietas ( Merbabu 17/V1; Granola /V2 dan Atlantik /V3) dengan ukuran 0.5 – 1 g per knol, konsentrasi GA3 (0, 5, 10 ppm) dan tempat penyimpanan gelap (G) dan terang (T). Rancangan dari penelitian acak lengkap faktorial dengan 3 ulangan setiap perlakuan terdiri dari 20 umbi mikro. Hasil penelitian didapatkan perlakuan varietas berbeda nyata , semakin tinggi konsentrasi GA3 berpengaruh pada % umbi mikro tumbuh . Pada pengamatan 8, 10 MSP ( Minggu setelah Perlakuan ) tempat penyimpanan gelap (G) dan terang (T) tidak berbeda. Untuk rata-rata jumlah tunas per umbi 0.40 – 1,75, rata – rata panjang tunas per umbi 0.38 - 0.75 cm . Pada umumnya setiap umbi hanya tumbuh satu tunas. Tidak ada interaksi antara perlakuan varietas, konsentrasi GA3 dan tempat penyimpanan umbi mikro. Pengamatan secara visual semakin besar umbi mikro jumlah tunas , panjang tunas dan kualitas tunas semakin baik.
Kata kunci : Kentang (Solanum tuberosum L) , GA3 , umbi mikro , varietas ABSTRACT
The aims of the experiment was to determine the effect of GA3 , varieties and storage of micro tubers on breaking dormancy . The experiment was conducted at the tissue culture laboratory of Indonesian Vegetable research Institute (IVEGRI) from July untill October 2017. The treatments were micro tubers from 3 varieties (Merbabu 17/V1; Granola /V2 and Atlantik /V3) with size of micro tubers 0.5 – 1 g/knol, concentration GA3 (0,5,10 ppm), dark (G) or Light (T) storage. The experiment design were complete randomized with 3 replication , each treatment consisted of 20 micro tubers. Results showed that the treatment of varieties were significantly different . High concentration of GA3 had an effect on percentage sprout growth . At the observation 8,10 WAT /week after treatment , the condition dark (G) or light (T) were not different. The average number of sprout 0.40 – 1.75, average length of sprout were 0.38 – 0.75 cm. In general each micro tubers only growth one sprout. There were no interaction between treatment in breaking dormancy of the influence varieties, GA3 concentration and storage of micro tubers. Visually observed the large of micro tubers , number , length and quality of sprout better than sprout of small micro tubers.
Bandung, 2 Maret 2019 2 PENDAHULUAN
Tanaman kentang (Solanum tuberosum L), merupakan sayuran umbi kaya vitamin C dan kalium. Komoditas ini mendapat prioritas pengembangan , dikarenakan tanaman ini merupakan salah satu sumber karbohidrat non beras dan mempunyai potensi dalam program diversifikasi pangan .
Umbi kentang adalah umbi batang, oleh karena itu stek in vitro/stek mikro dapat dimanipulasi untuk membentuk umbi mikro dengan teknik mengatur suhu, lamanya penyinaran dan komposisi media. Dengan umbi mikro ini dapat membantu dalam pemecahan tingginya tingkat kegagalan aklimatisasi plantlet. Selain itu umbi mikro ini mempunyai beberapa keuntungan seperti penanganan lebih mudah untuk penyimpanan matri dan penanaman .
Menurut Wattimena (1983), Hussey dan Stancy (1981), Otrosky dan Struik (2006), keberhasilan pembentukan umbi mikro secara n vitro tergantung dari kemampuan suatu varietas memproduksi umbi secara konvensional.
Terbentuknya umbi mikro di mulai dari membengkaknya ujung stolon yang tumbuh dari ketiak daun. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi pembentukan umbi mikro yaitu temperature ruang kultur, photoperiode/waktu penyinaran , konsentrasi sumber karbohidrat , zat pengatur tumbuh yang dipergunakan dan kandungan nitrogen paaada media tumbuh.
Benih kentang pada umumnya ketika dipanen dalam keadaan dorman ( tidak
bertunas), lamanya dormansi umbi sangat bergantung dari varietas, umur tanaman , saat panen dan kualitas umbi ketika panen.
Masa dormansi pada umbi kentang adalah masa istirahat (dorman) yang dimulai pada saat pengisian umbi /inisiasi umbi. Periode istirahat umbi agak sulit ditentukan , dikarenakan sangat bergantung dari varietas, pertumbuhan tanaman dan pemeliharaan umbi setelah panen (Aksenova et al, 2013).
Umbi kentang yang baru dipanen tidak akan bertunas, sekalipun ditempatkan di lingkungan yang mendukung , masa istirahat ini sering disebut dormansi internal. Periode masa dorman disebut masa istirahat yang dapat berlangsung 4 – 15 minggu. Selain tergantung pada genotype masa dormansi intarnal ini dipengaruhi beberapa faktor seperti kondisi pertumbuhan tanaman dan penyimpanan umbi setelah panen (Turn bull and Hanke, 1985; Wiltshise and Cobb, 1996).
Setelah 4 – 12 minggu umbi kentang masih mengalami masa dormansi yang disebut dormansi eksternal. Umbi kentang yang berada dalam kondisi dormanasi ekstenal akan bertunas apabila ditempatkan pada kondisi lingkungan yang menunjang untuk bertunas.
Umbi kentang dinyatakan telah pecah dormansinya apabila 80% dari umbi telah bertunas dan panjang tunasnya ≥ 2 mm. Adapun panjang tunas ini sangat dipengaruhi oleh varietas, ukuran umbi dan lingkungan tumbuh dari umbi tersebut (Suttle , 2007). Sedangkan menurut Ezekiel dan Singh (2003), masa dormansi dari
Bandung, 2 Maret 2019 3 umbi kentang bergantung kondisi
lingkungan tanam selama pertumbuhan , umur tanman saat panen , serta kualitas umbi saat panen .
GA3 adalah suatu ZPT yang dapat membantu memecahkan dormansi dari umbi kentang (Farshid, et al, 2004), untuk memecahkan dormansi dari umbi mikro diperlukan suatu konsentrasi yang tepat dari GA3. ZPT GA3 merupakan suatu zat pengatur tumbuh yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis tanaman (Mohammadi et al, 20014). Perlakuan GA3 dapat merangsang pertumbuhan tunas dari umbi mikro kentang ( Bayanti dan Martazavi, 2013), juga mampu menginduksi pertumbuhan tunas dengan adanya perubahan sifat dari bakal tunas yang masih dorman (Ashnayi et al, 2012).
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui konsentrasi GA3, varietas serta tempat penyimpanan terhadap pemecahan dormansi umbi mikro. Hipotsis yang diajukan adalah perlakuan konsentrasi GA3 dan tempat penyimpanan akan memecahkan dormansi umbi mikro
BAHAN DAN METODE
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium kultur jaringan Balai Penelitian Tanaman Sayuran pada bulan Juli s.d Oktober 2017 , sebagai bahan umbi mikro dari 3 (tiga ) varietas Merbabu 17 (V1), Granola (V2) dan Atlantik (V3) dengan ukuran umbi mikro 0.5 – 1 g per knol. Adapun parlakuannya adalah 3 varietas kentang ( Merbabu 17, Granola, Atlantik ), tempat penyimpanan gelap (G), terang (T) dan perlakuan perendamam dilarutan GA3 selama 10 menit dengan konsentrasi ( 0, 5, 10 ppm).
Setelah umbi mikro direndam dalam larutan GA3 , dikeringkan disuhu ruang dan disimpan ditempat penyimpanan sesuai dengan perlakuan. Rancangan dari penelitian adalah Acak lengkap faktorial dengan 3 ulangan , setiap ulangan terdiri dari 20 knol umbi mikro.
Pengamatan dilakukan 4,6,8,10 minggu setelah penyimpanan (MSP) terhadap kualitas umbi mikro % umbi mikro tumbuh, Rata rata jumlah tunas per umbi, rata-rata panjang tunas.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil analisa statistik dari penamatan dormansi umbi mikro varietas Merbabu 17, Granola, Atlantik setelah 10 MSP tidak ada interaksi antar perlakuan. Hasil analisa statistik tempat penyimpanan umbi gelap (G) dan terang (T) berbeda nyata tetapi perlakuan ZPT GA3 tidak berbeda nyata. Perlakuan varietas, Merbabu 17 menghasilkan rata-rata panjang tunas terbesar bila dibandingkan dengan varietas lainnya.
Rata-rata jumlah mata pada umbi mikro ini umumnya hanya satu, dan tidak semua mata umbi bertunas. Menurut Struik (2007), jumlah mata pada umbi menunjukkan karakter varietas pada tanaman kentang. Selain itu jumlah mata tunas juga bergantung dari ukuran umbi, semakin besar ukuran umbi mikro umumnya jumlah akan leebih dari satu. Dalam pengamatan rata-rata panjang tunas yang tumbuh terlihat semakin besar ukuran umbi mikro panjang tunas akan semakin panjang, jumlah tunas yang tumbuh sesuai dengan jumlah mata pada umbi mikro, yang menunjukkan karakter varietas. Selain panjang, jumlah tunas yang tumbuh juga bergantung pada ukuran
Bandung, 2 Maret 2019 4 umbi, semakin besar ukuran umbi
umumnya jumlah mata akan lebih dari satu (Sharad, 2008).
Hasil analisa statistik untuk rata-rata jumlah tunas per umbi mikro, perlakuan GA3 tidak berbeda nyata pada periode simpan sampai dengan 10 MSP ( minggu setelah simpan), Sedangkan perlakuan tempat penyimpanan berbeda sampai dengan 8 MSP, demikian pula untuk
perlakuan varietas. Antar perlakuan tidak terdapat interaksi.
Secara visual jumlah tunas tidak dipengaruhi oleh ukuran umbi mikro. Dari beberapa hasil penelitain diperoleh bahwa ukuran umbi umumnya berpengaruh terhadap jumlah tunas yang sangat bergantung dari jumlah mata dan ukurain umbi mikro. Dimana jumlah mata ini adalah salah satu ciri dari varietas tanaman kentang ( Claassens et al, 2000) Tabel 1. Pengamatan rata-rata jumlah tunas per umbi mikro pada umur 4,6,8,10 MSP
Perlakuan Waktu Pengamatan
4 MSP 6 MSP 8 MSP 10 MSP Konsentrasi GA3 0 ppm 0 0.43 a 0.50 a 1.00 a 5 ppm 0 0.50 a 0.75 a 1.20 a 10 ppm 0 0.50 a 0.60 a 0.80 a Tempat Penyimpanan Gelap (G) 0 0.60 A 0.80 A 1.50 A Terang (T) 0 0.40 B 0.60 B 1.30 A Varietas Merbabu 17 (V1) 0 0.70 b 0.80 a 1.75 a Granola (V2) 0 0.75 b 0.90 a 1.60 a Atlantik (V3) 0 0.60 c 0.85 a 1.20 b
Keterangan: 1. MSP = Minggu setelah penyimpanan
2.Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji jarak berganda Duncan 5%.
Rata-rata jumlah tunas per umbi dari ketiga varietas tidak baerbeda nyata, dan varietas Merbabu 17 (V1) lebih tinggi dari varietas Granola (V2) dan Atlantik (V3), dan menurut Rehman et al. (2001) dan Suttle
(2004) jumlah tunas per umbi mikro ini dipengaruhi oleh genetik tanaman kentang.
Tabel 2. Rata- rata persen (%) tumbuh tunas dari 3 varietas umbi mikro pada periode penyimpanan
Perlakuan Waktu Pengamatan
4 MSP 6 MSP 8 MSP 10 MSP Konsentrasi GA3 0 ppm 2.78 b 27.22 b 37.78 b 58.33 b 5 ppm 6.11 a 33.33 a 61.11 a 77.22 a 10 ppm 6.67 a 23.33 b 38.89 b 78.33 a Tempat Penyimpanan Gelap (G) 1.85 B 23.33 B 59.63 A 77.04 A Terang (T) 8.52 A 32.59 A 52.22 A 65.56 A Varietas Merbabu 17 (V1) 9.44 C 58.89 C 79.45 B 93.89 B
Bandung, 2 Maret 2019 5
Granola (V2) 2.22 D 51.11 C 77.78 B 79.45 C
Atlantik (V3) 3.89 D 53.89 C 79.56 B 80.56 C
Keterangan : 1. MSP = Minggu setelah penyimpanan
2.Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji jarak berganda Duncan 5%.
Dari hasil analisa statistik tidak ada interaksi antar perlakuan konsentrasi GA3, varietas dan tempat penyimpana umbi mikro setelah perlakuan. Pada umumnya perlakuan GA3 untuk memecahkan dormansi umbi mikro, tidak berpengaruh hanya dengan konsentrasi 5, 10 ppm persen tumbuh tunas terus meningkat sampai dengan 10 MSP. Setelah 8 MSP tempat penyimpanan umbi mikro setelah perlakuan GA3 perlakuan gelap (G) dan terang (T) tidak berbeda.
Persentase umbi bertunas dengan panjang ≥ 2 mm, dimulai 4 MSP dan pada umur 10 MSP mencapai 79.45 – 93.89 %. Untuk varietas Merbabu 17 persentasenya lebih tinggi dari varietas lainnya. Selain varietas , ukuran umbi mikro juga
berpengaruhh dalam persen tumbuh tunas.
Pada umumnya ukuran umbi mikro semakin kecil akan mengalami susut bobot semakin besar, keadaan ini di mungkinkan umbi mikro yang berukuran kecil belum cukup umur panennya, sehingga kandungan bahan kering terutama karbo; Galun, 2010; Sasami et al 2009). Umbi dapat bertunas disebabkan terjadinya remobilisasi senyawa dalam penyimpanan terutama pati, protein dan penyusutan bobot umbi mikro kaarena kehilangan air (Coleman, 1987; Sonnewald, 2001; Bronke
et al, 2007; Hassan et al ,2007).
Tabel 3. Pengamatan rata-rata panjang tunas per umbi mikro pada umur 4,6,8,10 MSP (cm)
Perlakuan Waktu Pengamatan
4 MSP 6 MSP 8 MSP 10 MSP Konsentrasi GA3 0 ppm 0 0.38 a 0.42 a 0.56 a 5 ppm 0 0.45 a 0.51 a 0.63 a 10 ppm 0 0.47 a 0.53 a 0.70 a Tempat Penyimpanan Gelap (G) 0 0.55 A 0.65 A 0.71 A Terang (T) 0 0.44 B 0.53 B 0.58 B Varietas Merbabu 17 (V1) 0 0.48 b 0.60 b 0.75 b Granola (V2) 0 0.39 c 0.45 c 0.53 c Atlantik (V3) 0 0.41 b 0.51 c 0.61 c
Keterangan: 1. MSP = Minggu setelah penyimpanan
2.Nilai rata-rata yang diikuti oleh huruf yang sa ma tidak berbeda nyatamenurut uji jarak berganda Duncan 5%.
Pada umumnya ukuran umbi mikro akan menghasilkan panjang tunas yang berbeda, semakin besar ukuran umbi mikro rata-rata panjang tunasnya semakin besar
sesuai dengan pendapat Khadige et al (2014) dan Claassens et al,(2000), terlihat bahwa panjang tunas sangat dipengaruhi
Bandung, 2 Maret 2019 6 oleh varietas dan ukuran umbi (Hemberg,
1985).
Pengamatan panjang tunas ≥ 2 mm terlihat pada umur 6, 8, 10 MSP, perlakuan GA3 dengan konsentrasi 0, 5,10 ppm, hasil analisa statistik tidak berberbeda nyata walaupun secara visual semakin tinggi konsentrasi GA3 menghasilkan rata-rata panjang tunas lebih besar akan tetapi kualitas tunasnya kurang baik.
Perlakuan tepat penyimpanan umbi mikro setelah perlakuan antara gelap (G ) dan terang (T) hasil analisa statistik berbeda nyata sesuai dengan pendapat Khadige et al (2004) dan Hassan et al (2007), disini terlihat perlakuan gelap tunas tumbuh dan mengalami etiolasi. Varietas Merbabu 17 rata-rata panjang tunasnya selalu lebih tinggi dari varietas Granola dan Atlantik . Tidak terdapat interaksi antara perlakuan dalam pengamatan rata-rata panjang tunas.
KESIMPULAN
Dari hasil pengamatan didapatkan : 1. Perlakuan GA3, varietas dan tempat
penyimpanan dalam pemecahan dormansi umbi mikro , tidak ada interaksi antar perlakuan .
2. Perlakuan varietas menghasilkan beda nyata pada rata-rata panjang tunas, jumlah tunas per umbi , semakin tinggi konsentrasi GA3 berpengaruh pada persen umbi mikro tumbuh.
3. Pengamatan secaara visual , semakin besar ukuran umbi mikro jumlah tunas, panjang tunas dan kualitas tunas semakin baik.
DAFTAR PUSTAKA
Aksenova N.B, Sergeeva L.I. Konstantinova I.M. Golya novskaya O.O. Romannova G. A. 2013.
Regulation of tuber dormacy and sprouting . Russian J. Plant Physiol. 60 ; 301- 312.
Ashayi, M.M. Karrazi A, A Sharifi , M. Mehrvar. 2012. Carnation ring virus elimination through shoot tip culture . J. Biol enviromrnt Sci. 6 (17). 175 – 180.
Bronke, F; Sonnewald U; Biemelt, S .2007.Potato. In Pua E.C; Davey M.R. (eds) Biotechnology in agriculture and forestry. Springer, Heidelberg, pp 297- 315.
Coleman W.K. 1987. Dormancy release in potato tubers : a review Am. J. Potato. Res. 64; 57 – 68.
Claassens, M.M J. Vreugdenhil,D. 2000. Is Dormacy breaking of potato tubers the reverse of tuber initiation. Pot.Res. 43; 347 - 369
Ezekiel R and Singh B .2003. Influence of relative humidity on weight loss potato tubers stored at high temperature . Indian , J. Plant Physiol. 8 141 – 144.
Farshid H, Abbas Z and Enayat R. 2014. Effects of chemicals treatment on dormancy breaking and some sprouting characteristics of two potato cultivars in different tuber size. European J. Of Expt Biol . 4 (4); 98 – 102
Galun, E 2010. Phytohormones and patterning : the role of hormones in plat architecture. Word. Sci. Singapore.
Hassan P, D. Yarnia M. and Khorshidi B 2007 . Effects of thiourea and GA3 on dormancy breaking of Agria potato mini tubers. J. of Agric. Sci. 4 ; 81 – 94
Hussey G and Stancey, N.J. 1981. In vitro propagation of potato (Solanum
tuberosum L). Annals of Botany 48;
Bandung, 2 Maret 2019 7 Hemberg . T 1985. Potato Rest. In Li PH
(ed) Potato physiology. Academic Press. N.Y. pp 353 – 388
Khadige T, Alireza R and Alireza S . 2014. Effect of different temp and hormone treatments on breaking dormancy in potato tubers. J. of Agric. Ssci. Vol. 59 (3) pp 255 – 264 Mohammadi, M.S; Kashani A, Vazan S. Hasani F. 2014. Evaluation of potato mini tubers dormancy breaking affected by various chemical, genotype and mini tuber size. Int. J. Biosceiences 4 (6); 100 – 108. Otrosky M; Struik P.C. 2006. Utilization of
tissue culture techniques in a seed potato tuber production Scheme. PhD Thesis Wageningen Univ . Netherlands.
Rehman F, S.K. Lee, H.S. Kim. J.H. Jeon, Ji – Y Park and H. Young 2001. Dormancy breaking and effect s on tuber yield of potato subject to various chemicals and growth regulators under greenhouse condition. Online J. of Biological Sciences 1 (9) ; 818 – 820
Sasani R. Khazace, H.R. Nezami A. 2009. Effect of gibberellin , benzyl adenin, zeatin and temperature on mini tuber dormancy breaking. J. of Hort Sci. 23 (2) 61 – 67.
Sharad, S.C. 2008. Potato production , processing and marketing . Biotech books England.
Sonne wald. U 2001. Control of potato tuber sprouting . Trends Plant Sci . 6 ; 333 – 335
Struik , P.C. 2007. The canon of potato science 40 ; physiological age of seed tubers. Potato Res. 50 : 375 – 377.
Suttle J.C. 2007. Dormancy and sprouting P. 287 – 309. In Vreugdenhil D (ed) Potato biology and biotechnology Advances and prespectives.
Suttle , J.C. 2004. Physiological regulation of potato tuber dormancy . Amer. J. of potato . Res. 81 ; 253 – 262.
Turnbull CGN, and Hankel D.E. (1985). The control of bud dormancy in potao tubers. Planta 165 ; 359 – 365. Wattimena G.A. 1983. Micropropagation as
an alternative technology for potatoes production in Indonesia, Ph.D dissertation , Univ. Wisconsin Madison USA.
Wiltshire J.J., Cobb A.H. (1996). A reviw of the physiology of potato tuber dormancy. Ann. Appl Biol 129 ; 553- 569.
