BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Rumah Kaca dan Laboratorium Kultur Jaringan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian ± 32 m di atas permukaan laut, pada bulan Maret-April 2017.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah turunan F1 hasil persilangan beberapa tetua tanaman jagung (Zea mays L.) sebagai bahan tanaman yang akan diseleksi. Bahan-bahan lainnya ialah aquades, NaOH 1N , HCl 1N , stayrofoam, pasir, larutan hematoxilin, tisu, kertas label, rockwall, lakban, dan
larutan cekaman NaCl (50 ppm atau 1,050 gr dan 100 ppm atau 2,1 gr) masing-masing dilarutkan dalam 500 ml aquades, Komposisi larutan hara yang digunakan mengacu pada Ohki (1987) yaitu 0.24 mM NH4NO3, 0.03 mM (NH4)2.SO4, 0.088 mM K2SO4, 0.38 mM KNO3, 1.27 mM Ca(NO3)2.4H2O, 0.27 mM Mg(NO3)2.4H2O, 0.14 mM NaCl, 6.6 μM H3BO3, 5.1 μM MnSO4.4H2O, 0.61 μM ZnSO4.7H2O, 0.16 μM CuSO4.5H2O, 0.1 μM Na2Mo7.7H2O, 45 μM FeSO4.7H2 O-EDTA yang dilarutkan dalam 1 liter aquades.
Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat ukur kadar garam adalah Electro Conductivity Meter untuk mengukur DHL tanah salin, bak kecambah ukuran 25x35cm untuk pengecambahan benih jagung, magnetic stirrer, hot plate, gelas erlenmeyer, gelas ukur, pengaduk gelas (sundip), botol duran
Rancangan Penelitian
Percobaan ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan dua faktor. Faktor pertama adalah penggunaan turunan F1 hasil persilangan beberapa tetua tanaman jagung dengan 5 turunan yaitu :
PA : Populasi F1 Hasil Persilangan Tetua Lokal x Cimmyt (NEI 9008 x CLA 46) PB : Populasi F1 Hasil Persilangan Tetua Cimmyt x Lokal (CLA 84 x NEI 9008) PC : Populasi F1 Hasil Persilangan Tetua Cimmytx Lokal (CLA 106 x NEI 9008) PD : Populasi F1 Hasil Persilangan Tetua Cimmyt x Cimmyt (CLA 16 x CLA 84) PE : Populasi F1 Hasil Persilangan Tetua Cimmyt x Lokal (CLA 84 x P1027)
Faktor kedua adalah perbedaan konsentrasi larutan Garam (NaCl), dengan tiga taraf perlakuan, yaitu:
G0 : Kontrol (tanpa penambahan larutan NaCl) G1 : Larutan NaCl 50 ppm
G2 : Larutan NaCl 100 ppm
Sehingga terdapat 15 kombinasi perlakuan setiap perlakuan diulang sebanyak tiga kali. Setiap ulangan terdiri atas 4 tanaman sehingga terdapat 180 tanaman.
PAG0 PBG0 PCG0 PDG0 PEG0
PAG1 PBG1 PCG1 PDG1 PEG1
PAG2 PBG2 PCG2 PDG2 PEG2
Jumlah ulangan : 3
Jumlah plot : 9
Model linear matematik yang digunakan adalah sebagai berikut : Yijk = µ + Fi + Bj + (FB)ij + rk +εijk
Keterangan :
Yijk = nilai pengamatan, turunan F1 ke-i, perlakuan garam (NaCl) ke-j µ = rataan umum
Fi = pengaruh turunan F1 ke-i Bj = perlakuan garam (NaCl) ke-j
(FB)ij = pengaruh interaksi turunan F1 ke-i dan perlakuan garam (NaCl) ke-j Rk = pengaruh ulangan ke-k
εijk = galat percobaan
Pelaksanaan Penelitian
Pembuatan Larutan
Pembuatan larutan stok dilakukan dengan menimbang bahan – bahan kimia yang sesuai dengan komposisi larutan hara Ohki (1987), yaitu 0.24 mM NH4NO3, 0.03 mM (NH4)2.SO4, 0.088 mM K2SO4, 0.38 mM KNO3, 1.27 mM Ca(NO3)2.4H2O, 0.27 mM Mg(NO3)2.4H2O, 0.14 mM NaCl, 6.6 μM H3BO3, 5.1 μM MnSO4.4H2O, 0.61 μM ZnSO4.7H2O, 0.16 μM CuSO4.5H2O, 0.1 μM
Pembuatan Media Pasir
Pembuatan media pasir dilakukan pada bak kecambah dengan ukuran 25 x 35 cm, dengan tujuan untuk mengecambahkan benih tanaman jagung sebelum ditanam pada media kultur hara.
Penanaman pada Media Pasir
Benih turunan F1 hasil persilangan beberapa tetua tanaman jagung dikecambahkan pada media pasir selama 6 hari. Selama proses pengecambahan media disiram pagi dan sore hari sampai media menjadi lembab.
Persiapan Media Tumbuh Kultur Hara
Media tumbuh kultur hara Stayrofoam ukuran 60x40x15 cm, dengan volume aquades 7 L atau dengan ketinggian 3,5 cm, kemudian dilapisi dengan plastik warna putih dengan tebal sesuai dengan kebutuhan agar tidak bocor saat pengaplikasian kultur hara. Disiapkan aerator yang membantu ketersediaan oksigen dalam air. Stayrofoam di gunakan sebagai penopang pada tumbuh tegaknya tanaman jagung diatas permukaan air. Dan rockwall untuk membalut tanaman agar dapat berdiri tegak di dalam stayrofoam.
Pembuatan Larutan Media Kultur Hara
diatas 8 maka pH diturunkan dengan menggunakan HCl 1N dan apabila pH kurang dari 8 maka dinaikkan dengan menggunakan larutan NaOH 1N.
Pengukuran pH Larutan Media Kultur Hara
Apabila pH diatas 8 maka pH diturunkan dengan menggunakan HCl dan apabila pH kurang dari 8 maka dinaikkan dengan menggunakan larutan NaOH. Air yang hilang akibat transpirasi diganti dengan menambahkan aquades agar jumlah larutan tetap 7 L dengan pH tetap dipertahankan sekitar 8.0 selama tanaman dipelihara dengan menggunakan pH meter portable AD-110. Media tanam siap untuk diberikan perlakuan cekaman setelah 7 hari.
Penanaman pada Media Kultur Hara
Benih jagung yang telah disemai menggunakan media pasir hingga berumur 7 hari setelah semai (HSS) kemudian dipindahkan pada media kultur dengan memilih bibit yang memiliki pertumbuhan bagus dan diusahakan kecambah digunakan yang seragam. Pindah tanaman bibit jagung dilakukan dengan cara memisahkan bibit dari media tanam dan kulit benih yang masih menempel serta mencuci akar hingga bersih. Pangkal batang bibit jagung kemudian dibungkus menggunakan rockwall dan diapungkan pada media kultur yang telah diberi penyangga stayrofoam.
Parameter Pengamatan
Tinggi Tanaman (cm)
PANaCl1ii PANaCl i Panjang Akar (cm)
Panjang akar didapatkan setelah mengukur panjang akar terpanjang tanaman jagung sebelum dan sesudah ditanam pada media kultur hara dengan menggunakan benang dan penggaris pada 3 MSP.
Panjang Akar Relatif (%)
Panjang akar relatif dihitung setelah didapatkan nilai panjang akar. Nilai PAR yang didapatkan nantinya akan digunakan untuk mendapatkan nilai toleransi, pada Sirait (2016) dan dilakukan perhitungan dengan rumus sebagai berikut :
PAR = x 100 % Keterangan :
a. PANaCl ii = panjang akar pada media dengan konsentrasi garam
b. PANaCl i = panjang akar pada media dengan konsentrasi garam 0 ppm Pertambahan Panjang Akar (cm)
Pertambahan panjang akar didapatkan dengan mengukur terlebih dahulu panjang akar awal (PAA) yaitu panjang akar pada 7 HST pada penanaman di media pasir dan sesudah perlakuan pada media kultur hara pada 3 MSP dengan menggunakan benang dan penggaris. Dihitung selisih antara panjang akar setelah diberi perlakuan dan sebelum diberi perlakuan.
Pertambahan Panjang Akar Relatif (%)
PANaCl ii - PAA PANaCl i - PAA
BKTNaCl ii BKTNaCl i
nantinya akan digunakan untuk mendapatkan nilai toleransi, dan dilakukan perhitungan Sirait (2016) dengan rumus sebagai berikut :
PPAR = x 100% Keterangan :
a. PANaCl ii = panjang akar pada media dengan konsentrasi garam b. PANaCl i= panjang akar pada media dengan konsentrasi tanpa garam c. PAA = panjang akar sebelum ditanam pada media kultur hara
Bobot Basah Tajuk (g)
Pengamatan bobot basah tajuk dilakukan dengan menimbang tajuk menggunakan timbangan analitik.
Bobot Basah Akar (g)
Pengamatan bobot basah akar dilakukan dengan menimbang akar menggunakan timbangan analitik.
Bobot Kering Tajuk (g)
Bobot kering tajuk diamati pada 3 MSP setelah pemberian perlakuan. Tajuk tanaman jagung dikeringkan menggunakan oven pada suhu 700C selama 2x24 jam, kemudian ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik.
Bobot Kering Tajuk Relatif (%)
Bobot kering tajuk relatif dapat dihitung setelah didapatkan nilai bobot tajuk. Nilai bobot kering tajuk relatif nantinya akan digunakan untuk mendapatkan nilai toleransi, Sirait (2016) dan dilakukan perhitungan sebagai berikut :
BKARNaCl ii BKARNaCl i
Bobot Kering Tajuk Tanaman Bobot Kering Akar Tanaman Keterangan :
a. BKTNaCl ii = bobot tajuk pada media dengan konsentrasi garam
b. BKTNaCl i = bobot tajuk pada media dengan konsentrasi garam 0 ppm Bobot Kering Akar (g)
Bobot akar diamati pada 3 MSP setelah pemberian perlakuan. Akar tanaman jagung dikeringkan menggunakan oven pada suhu 700C selama 2x24 jam, kemudian ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik.
Bobot Kering Akar Relatif (%)
Bobot kering akar relatif diamati setelah 3 MSP dengan memotong bagian akar kemudian ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik baik yang mengandung NaCl maupun tanpa NaCl. Nilai bobot kering akar relatif nantinya akan digunakan untuk mendapatkan nilai ketenggangan. Sirait (2016), dilakukan perhitungan sebagai berikut :
BKAR = x 100 % Keterangan :
a. BKARNaCl ii = bobot akar pada media dengan konsentrasi garam
b. BKARNaCl i = bobot akar pada media dengan konsentrasi garam 0 ppm Rasio Akar Tajuk
Nilai rasio akar tajuk didapatkan dengan membandingkan bobot kering tajuk dan bobot kering akar. Sirait (2016), nilai rasio akar tajuk dapat diperoleh dengan rumus :
Volume Akar (ml)
Volume akar didapatkan setelah 3 MSP dengan memasukkan akar masing-masing populasi ke dalam gelas ukur.Dimasukkan air ke dalamnya dan dihitung selisih air setelah dimasukkan akar dan sebelum dimasukkan akar. Sirait (2016) :
Volume Akar = X2 – X1 Keterangan :
X2 = volume air setelah dimasukkan akar X1 = volume awal air
Diameter Sebaran Akar (cm)
Diameter sebaran akar didapatkan setelah 3 MSP dengan cara mengukur akar dari sudut ujung paling kanan ke ujung akar yang paling kiri. Akar diletakkan terurai lalu diukur dengan menggunakan penggaris.
Pewarnaan Hematoxilin
Pewarnaan hematoksilin dapat digunakan sebagai indikator awal pengaruh keracunan pada akar muda dalam larutan hara. Hematoksilin menjadi biru ketika membentuk komplek dengan cekaman, sehingga penetrasi dan retensi ion dalam akar dapat dinilai (Pujiwati et al., 2016).
Penampang Melintang Akar
Indeks Sensitivitas Cekaman (ISC)
Penetapan kriteria toleran dan peka menggunakan indeks sensitivitas (S) berdasarkan peubah yang diamati. Kriteria toleransi: toleran jika S < 0,5; agak toleran jika nilai 0,5 < S ≤ 1; peka jika nilai S ≥ 1. (Pujiwati et al., 2016), yakni:
S = (1-Y/Yp) / (1-X/Xp) Keterangan :
S : indeks sensitivitas cekaman
Y : rata-rata nilai suatu genotip pada kondisi tercekam Yp: rata-rata nilai suatu genotip pada kondisi tidak tercekam X : rata-rata nilai seluruh genotip pada kondisi tercekam Xp: rata-rata nilai seluruh genotip pada kondisi tidak tercekam Analisa Data
Data yang diperoleh dianalisis menggunakan analisis ragam pada α = 1%
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Berdasarkan hasil uji Duncan pengaruh faktor pertama (populasi F1) dan pengaruh faktor kedua (konsentrasi NaCl) terhadap respon pertumbuhan jagung beberapa populasi F1 berpengaruh nyata pada beberapa variabel pengamatan. Namun, interaksi antara keduanya tidak berpengaruh nyata terhadap seluruh variabel pengamatan.
Tabel 1. Hasil Analisis Ragam Gabungan Variabel Pengamatan pada Beberapa Populasi F1 Jagung terhadap Cekaman Garam (NaCl) di Media Kultur Hara
Panjang Akar Relatif 426,78 53,33 50,25
Pertambahan Panjang Akar
Relatif 4,09 0,12 2,68
Diameter Epidermis 0,007 0,01 0,005
Diameter Korteks 0,035 0,16 * 0,02
Diameter Stele 0,03 0,034 0,01
Keterangan : * = Berpengaruh nyata pada taraf 0,05; ** = Berpengaruh nyata pada taraf 0,01; KT =Kuadrat Tengah
jagung (Tabel 1.) memiliki nilai data paling tinggi pada beberapa karakter pengamatan yaitu pada karakter tinggi tanaman 3 MSP, panjang akar 3 MSP, pertambahan panjang akar, bobot basah akar, bobot basah tajuk,bobot kering akar, bobot kering tajuk, volume akar dan ratio akar tajuk. Artinya pada karakter pengamatan tersebut, dipengaruhi nyata oleh faktor genotipnya. Sedangkan pengamatan karakter lainnya tidak dipengaruhi oleh faktor genotip, lingkungan dan interaksi keduanya. Diameter korteks dipengaruhi oleh lingkungan.
Berdasarkan Tabel 2 berikut adalah variabel pengamatan karakter vegetatif pada beberapa populasi F1. Adapun karakternya yaitu tinggi tanaman 3 MSP, panjang akar 3 MSP, sebaran akar, pertambahan panjang akar, pertambahan panjang akar relatif dan panjang akar relatif, volume akar, sebaran akar, dan ratio akar tajuk, serta diameter epidermis, korteks dan stele.
Tabel 2. Data Rataan Karakter Vegetatif terhadap Populasi F1 Populasi F1 Keterangan : Data yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris yang sama tidak
Diketahui bahwa populasi C (CLA 106 x NEI 9008) menunjukkan pertumbuhannya yang lebih baik dibandingkan dengan populasi F1 lainnya.
Diikiuti oleh populasi A (NEI 9008 x CLA 46), dan populasi D (CLA 16 x CLA 84). Namun, pada populasi populasi B ( CLA 84 x NEI 9008)
dan E (CLA 84 x P1027) menunjukkan pertumbuhan yang kurang baik dan data rataan terendah. Pada karakter penampilan akar, data tertinggi ditunjukkan pada populasi A (NEI 9008 x CLA 46), E (CLA 84 x P1027), B ( CLA 84 x NEI 9008), D (CLA 16 x CLA 84) dan populasi C (CLA 106 x NEI 9008) data terendah.
Berdasrkan Tabel 3 dapat dilihat nilai rataan karakter produksi tertinggi terdapat pada populasi A (NEI 9008 x CLA 46) lalu dikuti oleh populasi D (CLA 16 x CLA 84). Sedangkan populasi C (CLA 106 x NEI 9008), B (CLA 84 x NEI 9008), dan E (CLA 84 x P1027), menunjukkan nilai data rataan
yang lebih rendah dibandingkan populasi lainnya.
Tabel 3. Data Rataan Karakter Produksi terhadap Populasi F1 Populasi F1 Keterangan : Data yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris yang sama tidak
berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf 5 %
Berdasarkan Tabel 4 dapat diketahui bahwa pemberian perlakuan NaCl 50 ppm menunjukkan nilai data rataan tertinggi pada pengamatan karakter vegetatif. Yaitu pada karakter tinggi tanaman, sebaran akar, panjang akar relatif dan pertambahan panjang akar relatif. Jelas terlihat bahwa perlakuan 100 ppm menunjukkan pertumbuhan karakter vegetatif yang rendah.
Tabel 4. Data Rataan Seluruh Karakter Vegetatif Pengamatan terhadap Perlakuan Garam (NaCl)
Pertambahan Panjang Akar Relatif 9,08 a 8,95 a
Volume Akar 1,04 a 0,99 a 0,97 a
Rasio Akar Tajuk 1,55 a 1,32 a 1,35 a
Diameter Epidermis 0,92 a 0,97 a 0,97 a
Diameter Korteks 1,70 a 1,49 b 1,61 ab
Diameter Stele 1,97 a 1,97 a 1,89 a
Keterangan: Data yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf 5 %
Perlakuan 0 ppm, 50 ppm, dan 100 ppm masing-mesing mempunyai data tertinggi pada variabel pengamatan. Perlakuan 0 ppm tertinggi pada karakter panjang akar 3 MSP, dimeter korteks, stele, volume akar dan ratio akar tajuk. 50 ppm yaitu tinggi tanaman 3 MSP, sebaran akar, panjang akar relatif, dan pertambahan panjang akar relatif. Populasi 100 ppm tertinggi pada pertambahan panjang akar. Namun tidak berbeda nyata antar perlakuan,hanya korteks yang berbeda nyata antar perlakuan.
Gambar1. Penampang Melintang Akar populasi A (NEI 9008 x CLA 46) tanpa NaCl 0 ppm dengan Perbesaran 10x100
Gambar 2. Penampang Melintang Akar populasi A (NEI 9008 x CLA 46) NaCl 50 ppm dengan Perbesaran 10x100
Gambar 3. Penampang Melintang Akar populasi A (NEI 9008 x CLA 46) NaCl 100 ppm dengan Perbesaran 10x100
Gambar selengkapnya dapat dilihat pada lampiran 15 yaitu gambar E
K
S
Keterangan Gambar : K : Korteks
E : Epidermis S : Stele
Keterangan Gambar : K : Korteks
E : Epidermis S : Stele S
K E
E K S
Keterangan Gambar : K : Korteks
Berdasarkan Tabel 5 terlihat bahwa perlakuan populasi 50 ppm NaCl merupakan nilai tertinggi rataan karakter produksi pada semua perlakuan salinitas garam (NaCl). Yaitu pada karakter bobot kering akar relatif, bobot kering tajuk relatif, bobot basah tajuk, bobot kering akar, dan bobot kering tajuk.
Tabel 5. Data Rataan Karakter Produksi Pengamatan terhadap Perlakuan Garam (NaCl)
Pemberian Garam (NaCl)
Variabel Pengamatan 0 PPM 50 PPM 100 PPM
Bobot Kering Akar Relatif 109,20 a 102,86 a
Bobot Kering Tajuk Relatif 108,33 a 102,60 a
Bobot Basah Tajuk 1,69 a 1,79 a 1,78 a
Bobot Basah Akar 0,36 a 0,34 a 0,36 a
Bobot Kering Akar 0,15 a 0,15 a 0,14 a
Bobot Kering Tajuk 0,20 a 0,22 a 0,20 a
Keterangan: Data yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata berdasarkan uji Duncan pada taraf 5 %
Variabel pengamatan bobot kering akar, bobot basah akar, menunjukkan data rataan tertinggi pada perlakuan 0 ppm. Sedangkan pada perlakuan 100 ppm menunjukkan data rataan terendah, kecuali pada bobot basah akar. Hal ini mengidentifikasi bahwa pada perlakuan tersebut sudah menghambat pertumbuhan tanaman jagung. Namun, tidak menunjukkan perbedaan nyata pada masing-masing perlakuan.
Tabel 6. Pemilihan Populasi F1 Toleran dan Peka Berdasarkan Nilai Indeks Sensitivitas Cekaman pada Variabel Bobot Basah Akar dan Bobot Kering Akar
Populasi F1
Bobot Basah Akar Bobot Kering Akar
ISC Kontrol 100
Karakter pengamatan bobot basah akar menunjukkan kelima populasi yang toleran terhadap cekaman salinitas garam (NaCl). Dimana nilai indeks cekamannya lebih kecil dari 0,5. Sedangkan pada bobot kering akar, terlihat bahwa ada tiga populasi yang toleran pada cekaman. Namun, terdapat beberapa perbedaan antar ketiganya. Yaitu pada populasi C (CLA 84 x NEI 9008) memiliki tingkat selisih yang besar, artinya tingkat toleransinya lebih baik dari populasi B (CLA 84 x NEI 9008) dan D (CLA 16 x CLA 84).
Pembahasan
Pengaruh Pertumbuhan Populasi F1 Jagung (Zea mays L.) terhadap
Penampilan Karakter Vegetatif dan Karakter Produksi pada Media Kultur
Hara
cenderung memiliki respon/nilai yang lebih tinggi, yakni panjang akar 3 MSP (54,06 cm), pertambahan panjang akar (1,44 cm), panjang akar relatif (102,66 cm), dan pertambahan panjang akar relatif (10,37 cm). Diikuti oleh Populasi A (NEI 9008 x CLA 46) pada panjang akar 3 MSP yaitu (55,01 cm), dan sebaran akar (6,78 cm). yang menunjukkan respon yang berbeda nyata pada populasi F1 lainnya. Hal ini menunjukkan tanaman yang ditanam dalam kondisi cekaman salinitas menyebabkan terganggunya penyerapan unsur hara, sehingga pertumbuhan tanaman terganggu. Pertumbuhan yang baik akan menunjukkan nilai vegetatif yang tinggi diikuti oleh produksinya. Hal ini sejalan dengan penelitian Adillah (2016) konsentrasi garam yang tinggi dapat menghambat pertumbuhan, terutama pemendekan ruas pada tanaman hotong, sehingga perlakuan cekaman memiliki panjang akar yang lebih rendah dibandingkan perlakuan kontrol.
Populasi F1 memberikan respon yang sangat nyata pada karakter produksi bobot basah akar, bobot basah tajuk, bobot kering akar, bobot kering tajuk. Populasi A (NEI 9008 x CLA 46) memiliki bobot kering akar, bobot kering tajuk, menunjukkan nilai yang tinggi, ini berbeda tidak nyata pada populasi D (CLA 16 x CLA 84). Populasi B (CLA 84 x NEI 9008) dan populasi E (CLA 84 x P1027) memiliki nilai yang rendah dan tidak berbeda nyata dengan populasi C (CLA 84 x NEI 9008). Hal ini sesuai dengan Anandia et al., (2014) semakin tinggi salinitas, luas daun, berat kering batang, berat kering tajuk, dan berat kering total tanaman jagung akan berkurang.
tertinggi pada karakter vegetatif pertambahan panjang akar, panjang akar relatif dan pertambahan panjang akar relatif, namun pada karakter produksi data rataannya rendah. Populasi D (CLA 16 x CLA 84) memiliki nilai dataan tertinggi pada karakter vegetatif yaitu tinggi tanaman 3 MSP, diikuti karakter produksi kering akar, kering tajuk, volume akar, kering akar relatif dan kering tajuk relatif. Sedangkan populasi B (CLA 84 x NEI 9008) dan E(CLA 84 x P1027) memilki nilai dataan terendah pada karakter vegetatif, namun pada karakter produksi tertinggi pada diameter epidermis dan diameter korteks serta stele. Hal ini sesuai dengan literatur Lovadi et al., (2015) yang menyatakan bahwa respon tumbuhan terhadap peningkatan konsentrasi NaCl berbeda-beda tergantung jenis tanaman. Bahkan respon yang berbeda dapat terjadi pada tanaman dalam jenis tanaman yang sama. Berbeda pada populasi A (NEI 9008 x CLA 46) yang menunjukkan respon pertumbuhan yang baik terlihat dari karakter vegetatif yang menunjukkan nilai tertinggi lalu diikuti dengan karakter produksi yang tinggi pula. Hal ini sesuai dengan literatur Sunadi dan Utama (2016) yang menyatakan bahwa tanaman yang toleran terhadap cekaman lingkungan mempunyai kemampuan untuk beradaptasi secara morfologi dan fisiologi. Namun, secara fisiologi populasi C (CLA 106 x NEI 9008) menunjukkan respon pertumbuhan yang lebih baik dibandingkan populasi lainnya. Hal ini dapat dilihat pada (Lampiran 15. Gambar Penampang Melintang Akar).
Pengaruh Perkembangan Akar terhadap Pemberian Cekaman Salinitas
Garam (NaCl) pada Populasi F1 Melalui Media Kultur Hara
Namun, hanya berpengaruh nyata pada satu karakter vegetatif yaitu pada diameter korteks. Walaupun berdasarkan hasil sidik ragam tidak nyata, perlakuan NaCl pada media kultur hara cenderung menunjukkan gejala awal kerusakan tanaman yang disebabkan salinitas. Yaitu pada konsentrasi NaCl 100 ppm terlihat nilai rataan dari seluruh pengamatan cenderung menurun dan lebih rendah dibandingkan perlakuan NaCl 50 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa pada konsentrasi NaCl 100 ppm pertumbuhan tanaman terhambat. Adapun penampilan tanaman yang tercekam yaitu : a) warna daunnya perlahan berubah menjadi warna dari hijau menjadi transparan dan ukuran daun mengecil, b) ruas batang tanaman memendek dan c) berkurangnya panjang akar dan rambut akar sedikit, serta warna akar kuning kecoklatan. Hal ini disebabkan oleh hilangnya tekanan turgor untuk pertumbuhan sel karena potensial osmotik media tumbuh lebih rendah dibandingkan potensial osmotik di dalam sel. Sehingga terjadi ketidakseimbangan unsur di dalam tanaman serta adanya akumulasi NaCl di sekitar akar dan di dalam akar. Kemungkinan kedua yang terjadi adalah akibat adanya kematian sel. Hal ini sesuai dengan penelitian Anandia et al., (2014) kondisi tercekam garam akan menyebabkan stomata tertutup, proses fotosintesis terhambat dan akhirnya biomassa menurun.
yaitu kering akar, volume akar, diameter korteks, diameter stele dan ratio akar tajuk, namun tidak berbeda nyata dengan perlakuan lainnya. Terlihat bahwa respon antar cekaman berbeda, hal ini sesuai dengan literatur Lovadi et al., (2015) yang menyatakan bahwa konsentrasi NaCl yang tinggi dapat meningkatkan atau menurunkan tingkat pertumbuhan pada tanaman.
Berdasarkan hasil sidik ragam, dapat dilihat bahwa diameter epidermis yang tercekam salinitas 50 ppm dan 100 ppm menunjukkan nilai rataan tertinggi dibandingkan 0 ppm yaitu 0,97 μm. Namun pada diameter korteks dan diameter stele pada perlakuan yang mendapatkan tercekam menunjukkan nilai yang semakin rendah/kecil. Pada diameter korteks jelas terlihat berbeda nyata dengan perlakuan lainnya, yaitu pada perlakuan 0 ppm (1,70 μm), 50 ppm (1,49 μm) dan 100 ppm (1,61 μm), sedangkan dan pada diameter stele perlakuan 0 ppm (1,97 μm), 50 ppm (1,97 μm) dan 100 ppm (1,89 μm) berbeda tidak nyata dengan perlakuan lainnya. Modifikasi akar merupakan respon yang menentukan toleransi tanaman terhadap cekaman salinitas. Dapat dilihat pada gambar yang terdapat pada (Gambar 1,2 dan 3 diatas, serta pada Lampiran 15. Gambar Penampang Melintang Akar). Hal ini sesuai dengan literatur Karjunita (2016) yang menyatakan bahwa selain arsitektur akar, dampak salinitas juga dilaporkan mempengaruhi anatomi akar. Respon anatomi akar bervariasi, tergantung pada spesies tanaman.
maka kemungkinan naiknya NaCl ke tajuk akan semakin lambat sehingga tanaman mendapat toksik/racun lebih lama. Sesuai dengan penelitian Lubis (2008) yang menyatakan bahwa meningkatnya ukuran jari-jari korteks dan stele tanaman kedelai mengakibatkan lebarnya jalur “caspary” yang berperan dalam pengaturan
osmotik pada media. Namun, pada diameter epidermis, dan korteks pada populasi ini memiliki ukuran yang tidak berbeda nyata antara 0, dan 50 ppm dibandingkan dengan perlakuan yang mendapat cekaman. Sedangkan pada populasi lainnya berfluktuasi naik turun pada masing-masing perlakuan (Lampiran 50).
Seleksi Menggunakan Indeks Sensitivitas terhadap Cekaman Salinitas
Garam (NaCl) terhadap populasi F1 Melalui Media Kultur Hara
Indeks sensitivitas digunakan untuk mengukur tingkat sensitivitas populasi terhadap cekaman salinitas pada karakter morfofisiologi. Semakin tinggi nilai indeks sensitivitas berarti semakin besar penurunan penampilan fenotipe pada lingkungan bercekaman tersebut, sebaliknya semakin kecil nilai indeks sensitivitas berarti semakin baik penampilan fenotipenya pada lingkungan bercekaman atau dengan kata lain semakin tinggi tingkat toleransinya. Pada penelitian (Lubis, 2014) mengatakan nilai indeks sensitivitas bervariasi pada masing-masing karakter produksi pada ke lima populasi yang berbeda.
selisih lebih kecil yaitu terdapat pada dua populasi yaitu populasi A (NEI 9008 x CLA 46) dan E (CLA 84 x P1027). Jika selisih lebih besar maka jelas terlihat bedanya anatara yang tercekam dengan yang tidak sedangkan yang lebih kecil tidak terlihat bedanya. Dalam kondisi cekaman garam ketersediaan air juga berkurang tetapi laju respirasi tanaman cenderung meningkat. Hal tersebut yang kemudian mendorong terjadinya penurunan bobot kering tanaman. Sesuai dengan penelitian Anandia et al., (2014) bobot kering akar padi pada penelitian mengalami penurunan drastis dari bobot basah akar. Populasi yang tahan garam memiliki pertumbuhan akar yang lebih panjang, dan mampu menggunakan air secara lebih efisien.
Pengamatan indeks cekaman sensitivitas salinitas garam (NaCl) mengacu pada bobot basah akar dan bobot kering akar. Terlihat pada bobot basah akar kelima populasi masih menunjukkan tingkat toleransinya. Yaitu dengan nilai indeks sensitivitas cekaman lebih kecil dari 1 (ISC<1). Namun pada pengamatan bobot kering akar sudah menunjukkan populasi mana yang lebih toleran. Terdapat
tiga populasi yang toleran pada bobot kering akar, yaitu populasi B (CLA 84 x NEI 9008, C (CLA 106 x NEI 9008), dan D (CLA 16 x CLA 84).
Dilihat dari selisihnya maka terpilihlah C (CLA 106 x NEI 9008) sebagai populasi yang toleran terhadap cekaman salinitas garam NaCl. Hal ini sesuai dengan literatur Wang (2006) menyatakan karakter produksi dapat mengekspresikan kemampuan toleransi tanaman berdasarkan kemampuan tanaman mempertahankan
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
1. Populasi C (CLA 106 x NEI 9008) menunjukkan perbedaan nyata pada panjang akar, pertambahan panjang akar, panjang akar relatif, dan pertambahan panjang akar relatif. NaCl berbeda nyata pada diameter korteks, interaksi populasi x cekaman tidak nyata pada semua perlakuan. 2. Populasi C (CLA 106 x NEI 9008) menunjukkan respon yang lebih baik
untuk karakter secara morfologi dan fisiologinya pada media kultur hara. 3. Media kultur hara dengan cekaman salinitas garam (NaCl) berpengaruh
nyata pada karakter pengamatan diameter korteks, sedangkan pada karakter lainnya tidak berpengaruh nyata. Perlakuan 50 ppm cenderung menunjukkan nilai yang lebih tinggi untuk hampir semua karakter.
4. Karakter-karakter produksi pada variabel pengamatan bobot basah dan kering akar dengan nilai indeks sensitivitas cekaman (ISC< 1) yaitu pada populasi C (CLA 106 x NEI 9008). Maka, populasi ini toleran terhadap cekaman salinitas garam (NaCl).
Saran
