Tanaman Lada (Piper nigrum L.)
Tanaman lada (Piper nigrum Linn.) diduga berasal dari lada liar yang tumbuh di pegunungan Malabar, India Barat Daya (Sarpian, 1988). Lada tergolong tanaman tahunan (perennial) (Syakir et al., 1994) dan merupakan tanaman memanjat yang mempunyai lintasan fotosintesis C3 dan membutuhkan 50-75 % intensitas cahaya (BP2TP, 2003).
Sumber : www.google.com
Gambar 1. Sulur Cabang Buah Lada (Piper nigrum L.)
Klasifikasi taksonomi untuk lada yaitu : Kerajaan : Plantae Kelas : Dicotyledon Ordo : Piperales Famili : Piperaceae
Genus : Piper
Spesies : Piper nigrum
Tanaman lada tergolong tanaman dimorphic yang memiliki dua macam sulur yaitu sulur panjat dan sulur buah. Sulur panjat bersifat negatif fototrop dan sulur buah yang bersifat positif fototrop (Wahid, 1996). Gambar 1 menunjukkan gambar sulur cabang buah lada.
Akar tanaman lada digolongkan ke dalam tipe akar tunggang. Tanaman lada termasuk tanaman berdaun tunggal dengan susunan daun tidak berpasangan, bentuk daunnya bulat telur dengan ujung daun yang meruncing. Bunga berada dalam satu tandan yang muncul dari cabang-cabang plagiotrop dan tumbuh pada malai bunga, kemudian bunga akan membentuk buah yang akan matang penuh apabila telah hijau dan mengeras, dan matang petik apabila sebagian buah telah berwarna kuning atau merah.
Lada dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik pada jenis tanah ultisol, Alfisol, dan Andisol dengan pH tanah sekitar 4.5-6.5, kesuburan tanah tinggi, dan ketinggian lahan tidak lebih dari 500 m dpl (di atas permukaan laut). Curah hujan yang dibutuhkan tanaman lada yaitu 2000-2400 mm/tahun dan merata sepanjang tahun dengan musim kemarau 2-3 bulan. Suhu yang cocok untuk tanaman lada yaitu sekitar 23-32 0C (BP2TP, 2003).
Dormansi
Dormansi menurut Gardner et al. (1991) adalah suatu keadaan pertumbuhan yang tertunda atau keadaan istirahat walaupun berada dalam keadaan yang secara umum dianggap telah memenuhi syarat bagi perkecambahan. Penyebab dormansi pada biji/benih sangat beragam. Bonner et al. (1994) mengklasifikasikan dormansi menjadi :
a. Dormansi kulit biji/benih (faktor eksternal), kulit biji/benih impermeable terhadap gas atau air.
b. Dormansi embrio (faktor internal), terdapat senyawa penghambat (inhibitor). c. Dormansi morfologi terjadi pada biji/benih tidak sempurna dalam proses
pembentukan biji/benih.
d. Dormansi sekunder disebabkan karena perlakuan, perlukaan saat pengumpulan, penanaman atau penanganan biji/benih.
e. Kombinasi dormansi, biji/benih mengalami dormansi karena terdapat lebih dari dua penyebab dormansi.
f. Dormansi rangkap, berasal dari dormansi embrio baik di radikula atau pada epikotil.
Biji yang dorman memerlukan perlakuan yang tepat untuk dapat berkecambah dengan cepat dan seragam. Pengetahuan mengenai penyebab dormansi sangat diperlukan untuk menentukan perlakuan pematahannya (Haryani, 2005). Biji lada memiliki sifat dormansi karena memiliki pericarp dan mesocarp yang keras sehingga proses imbibisi menjadi terhambat.
Beberapa perlakuan untuk mematahkan dormansi adalah dengan cara skarifikasi, melemaskan kulit benih (perendaman dalam air), stratifikasi, alat penggunaan zat kimia. Menurut Sutopo (1993), skarifikasi merupakan pematahan dormansi dengan cara pengikiran, pengamplasan, pemotongan, dan penusukan pada bagian tertentu dari biji, dan perlakuan goncangan (impaction) untuk biji yang memiliki sumbat gabus. Perlakuan tersebut bertujuan untuk melemahkan kulit biji yang keras sehingga lebih permeabel terhadap air.
Penggunaan zat kimia bertujuan untuk menjadikan kulit biji/benih lebih mudah dimasuki oleh air pada proses imbibisi. Larutan asam yang kuat seperti asam sulfat dan asam nitrat dengan konsentrasi yang pekat membuat kulit benih menjadi lunak, sehingga dapat dilalui oleh air dengan mudah.
Penelitian tentang pematahan dormansi telah banyak dilakukan. Menurut Nuryani (1978) untuk memperoleh biji lada dengan persentasi daya berkecambah dan kekuatan berkecambah yang tinggi, maka setelah dipanen dipilih benih-benih yang sangat masak, pericarpnya sudah lembut dan berwarna merah tua, berat dan besar. Pericarp dibuang, lalu dicuci dengan air, langsung ditanam dan tidak disimpan lebih dari seminggu. Saleh (2002) menyatakan bahwa benih aren yang diberi perlakuan fisik dengan mengikis punggung atau skarifikasi dengan kertas amplas mempunyai daya berkecambah 50-55 % dengan kecepatan berkecambah 49-57 hari. Menurut Ramadhan (2007) perlakuan penghilangan kulit benih pala banda (Myristica fragrans Houtt) mampu meningkatkan daya berkecambah, potensi tumbuh maksimum, dan kecepatan tumbuh dibandingkan dengan perlakuan perendaman dengan KNO3 0.2 % selama 24 jam, H2SO4 18 N selama
Kultur In Vitro
Komposisi Media
Media kultur adalah media steril yang digunakan untuk menumbuhkan sumber bahan tanaman menjadi bibit (Mariska dan Sukmadjaja, 2003). Keberhasilan dalam metode kultur jaringan sangat tergantung pada media yang digunakan. Komponen dasar media kultur jaringan adalah air, gula sebagai sumber karbon, hara makro dan mikro, vitamin, dan hormon pertumbuhan.
Komposisi media yang digunakan untuk perkecambahan dan perbanyakan tunas lada secara in vitro adalah media Murashige-Skoog (MS). Media dasar MS dapat digunakan untuk perkecambahan biji lada varietas Petaling 1 (Kristina dan Bermawie, 1999) dan perbanyakan klon lada varietas Panniyur (Yelnititis et al., 1999).
Vitamin yang digunakan yaitu Gamborg’s (B5) dan Schenk & Hildebrandt (SH). Hasil penelitian Husni dan Kosmiatin (2005) menyatakan bahwa penggunaan media kombinasi Gamborg B5 (makro nutrient) dan MS (mikro nutrien + vitamin) dengan penambahan 2,4-D 0.1 dan 0.5 mg/l + BAP 0.3 mg/l baik digunakan dalam induksi kalus lada. Menurut Koerniati (2009), perkecambahan embrio matang dapat dilakukan pada media MS dan Schenk & Hildebrandt (SH).
Pencegah Pencoklatan
Ketidakberhasilan perkecambahan dan perbanyakan tunas lada secara
in vitro sering disebabkan karena munculnya pencoklatan pada eksplan beberapa
hari setelah ditanam pada media kultur. Pencoklatan disebabkan oleh oksidasi senyawa fenolik, lada memiliki tingkat pencoklatan yang cukup tinggi. Senyawa fenolik yang terakumulasi dapat menghambat penyerapan bahan pangan dalam media, akibatnya eksplan kekurangan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan. Kondisi ini akan mengakibatkan kematian pada eksplan (Trigiano dan Gray, 2005). Pencoklatan dapat dicegah dengan penambahan senyawa
antioksidan seperti Polypynyl pyrolidon (PVP), asam sitrat, asam askorbat, ammonium sitrat, arang aktif, dan kafein dalam media kultur. Husni et al. (1994) menyatakan bahwa penambahan PVP 200 mg/l dapat mengatasi pencoklatan pada perbanyakan tunas lada budidaya varietas Lampung Daun Lebar secara in vitro. Perendaman daun kelapa sawit dengan glukosa 3 % sebelum perlakuan dapat mengurangi pencoklatan pada jaringan (Mariska et al., 2008).
Ruang Kultur
Kultur in vitro membutuhkan cahaya, suhu, dan RH (relative humidity) yang konstan. Menurut Altman dan Loberant (1998), pertumbuhan eksplan dalam kultur in vitro dipengaruhi oleh kualitas dan kuantitas cahaya. Pertumbuhan organ atau jaringan tanaman dalam kultur in vitro umumnya membutuhkan cahaya, namun pertumbuhan kalus dan perkecambahan umumnya tidak membutuhkan cahaya. Hasil penelitian Pancholi et al. (1995) menyebutkan sebanyak 82 % embrio Musa veluntia berkecambah pada inkubasi gelap dalam media berisi 0.035 ppm GA3. Perkecambahan biji lada secara in vitro diinkubasi pada ruang
gelap, hal ini dilakukan untuk merangsang perkecambahan biji lada. Kecambah lada yang sudah memiliki daun segera dipindahkan ke ruang kultur dengan intensitas cahaya 1500-2000 lux untuk mencegah terjadinya etiolasi. Menurut Mitsukuri et al. (2009), mengkulturkan eksplan dalam kondisi gelap dapat mengurangi oksidasi fenol.
Suhu yang umum digunakan oleh sebagian besar tanaman antara 22-270C, tergantung jenis tanaman dan tingkat pertumbuhan tanaman. Pada suhu ruang kultur di bawah optimum, pertumbuhan eksplan lebih lambat, namun pada suhu di atas optimum pertumbuhan tanaman juga terhambat akibat tingginya laju respirasi eksplan.
RH yang umum dibutuhkan tanaman adalah 98-100%. Beberapa tanaman lebih efektif pada RH 88-94 %. Ruang kultur dengan RH < 40 % dapat menyebabkan desikasi (kekeringan) media, meningkatnya kadar garam dalam media, dan bahan menjadi kering (Altman dan Loberant, 1998).
Zat Pengatur Tumbuh
Zat pengatur tumbuh (ZPT) adalah senyawa antioksidan bukan nutrisi yang dalam konsentrasi rendah (< 1 µM) mampu mendorong, menghambat atau secara kualitatif mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Golongan ZPT yang sangat penting dalam kultur jaringan tanaman, salah satunya adalah sitokinin (Gunawan, 1988).
Sitokinin adalah kelompok senyawa antioksidan yang menyebabkan pembelahan sel yang dikenal dengan proses sitokinesis (Wattimena, 1988). Sitokinin alami banyak terdapat pada akar muda, biji dan buah yang belum masak, serta endosperm (Gardner et al., 1991). Peran fisiologis sitokinin adalah mendorong pembelahan sel, morfogenesis, pertunasan, pembentukan kloroplas, pembentukan umbi pada kentang, pemecahan dormansi, pembukaan stomata, pembungaan dan pembentukan buah partenokarpi, serta menghambat senesen dan absisi. Pengaruh sitokinin di dalam kultur jaringan tanaman antara lain berhubungan dengan proses pembelahan sel, proliferasi tunas ketiak, penghambat pertumbuhan akar, dan induksi umbi mikro terutama pada kentang (Armini, et al. 1991).
Jenis sitokinin yang saat ini sering digunakan adalah BAP (6-benzyl amino
purine). BAP banyak digunakan dalam perbanyakan tanaman secara kultur
jaringan karena memiliki sifat yang stabil, tidak mahal dan mudah tersedia. Menurut Kosmiatin et al. (2005) media kultur yang berisi 1 mg/l BAP menghasilkan induksi dan perbanyakan tunas terbaik pada perbanyakan dan perkecambahan tanaman Gaharu secara in vitro.
Perkecambahan In Vitro Biji Lada
Copeland dan Mc.Donald (2001) menyebutkan bahwa batasan perkecambahan secara fisiologis adalah munculnya radikula dari testa benih, sedangkan menurut teknologis biji/benih, perkecambahan benih adalah muncul dan berkembangnya struktur penting embrio yang mengidentifikasi perkecambahan normal pada kondisi lingkungan yang optimum. Perkecambahan
biji merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan-perubahan morfologi, fisiologi, dan biokimia (Haryani, 2005).
Sadjad et al. (1974) menyatakan faktor genetik dan lingkungan menentukan proses metabolisme perkecambahan. Faktor genetik yang berpengaruh adalah komposisi kimia, kadar air, susunan kimia fisik atau kimia dari kulit benih. Faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap proses perkecambahan adalah air, suhu, gas, dan cahaya. Gardner et al. (1991) menambahkan senyawa kimia eksogen adalah faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi perkecambahan.
Menurut Gardner et al. (1991) perkecambahan meliputi peristiwa-peristiwa seperti imbibisi dan absorpsi air, hidrasi jaringan, adsorpsi O2,
pengaktifan enzim dan pencernaan, transpor molekul yang terhidrolisis ke sumbu embrio, peningkatan respirasi dan asimilasi, inisiasi pembelahan dan pembesaran sel, dan munculnya embrio. Terdapat beberapa aktivitas hormon pertumbuhan yang berperan dalam perkecambahan yaitu giberelin mengaktifkan enzim hidrolitik dalam pencernaan, sitokinin yang dapat merangsang pembelahan sel, menghasilkan munculnya akar lembaga dan pucuk lembaga, perluasan awal pada koleoriza, dan auksin yang meningkatkan pertumbuhan karena pembesaran koleoriza, akar lembaga dan pucuk lembaga dan aktivitas geotropi.
Perbanyakan Tunas Lada secara In Vitro
Perbanyakan tunas merupakan kegiatan memperbanyak tanaman yang dilakukan dengan penanaman eksplan. Pada tahap ini diharapkan dapat menghasilkan tunas sebanyak mungkin. Tunas yang terbentuk dipisahkan melalui kegiatan subkultur berulang.
Penelitian tentang perbanyakan tunas lada secara in vitro telah dilakukan oleh Husni et al. (1994), yang menyatakan bahwa perbanyakan tunas lada budidaya varietas Lampung Daun Lebar pada MS + BAP 0.3 mg/l merupakan media terbaik. Yelnititis et al.(1999) penggunaan zat pengatur tumbuh BAP pada kultur in vitro eksplan batang satu buku, mendorong pembentukan tunas ganda pada lada varietas panniyur dan perlakuan BA 2.5 mg/l memberikan hasil terbaik terhadap tunas, jumlah daun, dan penampilan biakan secara visual daun yang hijau
dan segar, dengan batang yang tegar. Perlakuan BA melebihi 2.5 mg/l menurunkan jumlah tunas yang terbentuk.
