TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman
Menurut Steenis (2003) tanaman kedelai diklasifikasikan sebagai berikut
Kingdom : Plantae; Divisio : Spermatophyta; Subdivisio : Angiospermae; Class : Dicotyledoneae; Ordo : Polypetales; Family : Leguminosae; Subfamily : Papilionoideae; Genus : Glycine; Species : Glycine max (L.)Merrill.
Sistem perakaran pada kedelai yaitu akar tunggang dan akar sekunder yang tumbuh dari akar tunggang. Pertumbuhan akar tunggang dapat mencapai panjang sekitar 2 m atau lebih pada kondisi yang optimal. Namun umumnya akar tunggang hanya tumbuh pada kedalaman lapisan tanah olahan yang tidak terlalu dalam sekitar 30-50 cm ( Ramos et al., 2010).
Tanaman kedelai berbatang pendek (30 cm), memiliki 3-6 percabangan. Cabang akan muncul di batang tanaman dan jumlah cabang tergantung dari varietas dan kondisi tanah. Pertumbuhan batang kedelai dibedakan menjadi dua tipe, yaitu tipe determinate dan indeterminate. Perbedaan sistem pertumbuhan batang ini didasarkan atas keberadaan bunga pada pucuk batang. Pertumbuhan batang tipe determinate ditunjukkan dengan batang yang tidak tumbuh lagi pada saat tanaman mulai berbunga. Sementara pertumbuhan batang tipe indeterminate dicirikan bila pucuk batang tanaman masih bisa tumbuh daun, walaupun tanaman sudah mulai berbunga (Jenabiyan et al., 2014).
bawah tengah batang seragam. Sedangkan pada tipe indeterminate daun atas lebih kecil (Irwan, 2006).
Bunga kedelai termasuk bunga sempurna yaitu setiap bunga mempunyai alat jantan dan betina. Penyerbukan terjadi pada saat mahkota bunga masih tertutup sehingga kemungkinan perkawinan silang akan kecil. Tidak semua bunga dapat menjadi polong walaupun telah terjadi penyerbukan secara sempurna. Sekitar 60 % bunga rontok sebelum membentuk polong (Murniati, 2010)
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 setiap kelompok. Di dalam polong terdapat biji yang berjumlah 2-3 biji. Setiap biji kedelai mempunyai ukuran bervariasi, mulai dari kecil (sekitar 7-9 g/100 biji), sedang (10-13 g/100 biji), dan besar (>13 g/100 biji). Bentuk biji bervariasi, tergantung pada varietas tanaman, yaitu bulat, agak gepeng, dan bulat telur. Namun demikian, sebagian besar biji berbentuk bulat telur (Irwan, 2006).
Syarat Tumbuh Iklim
bakteri bintil dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses pembusukan) akan berjalan kurang baik (Murniati, 2010).
Tanaman kedelai sangat peka terhadap perubahan panjang hari atau lama penyinaran sinar matahari karena kedelai termasuk tanaman “hari pendek”. Artinya, tanaman kedelai tidak akan berbunga bila panjang hari melebihi batas kritis, yaitu 15 jam perhari. Oleh karena itu, bila varietas yang berproduksi tinggi dari daerah subtropik dengan panjang hari 14 – 16 jam ditanam di daerah tropik dengan rata-rata panjang hari 12 jam maka varietas tersebut akan mengalami penurunan produksi karena masa bunganya menjadi pendek, yaitu dari umur 50 – 60 hari menjadi 35 – 40 hari setelah tanam. Selain itu, batang tanaman pun menjadi lebih pendek dengan ukuran buku subur juga lebih pendek (Irwan, 2006).
Kedelai akan tumbuh subur pada wilayah yang curah hujan optimalnya 100-200 mm/bulan dengan hujan yang merata. temperatur antara 25-27 C dengan penyinaran penuh atau minimal 10 jam per hari. Kelembaban suhu rata-rata yang baik bagi tanaman kedelai adalah 50%. Tanaman kedelai bisa tumbuh pada daerah yang berada antara 0-900 meter diatas permukaan laut. Pertumbuhan optimal tanaman kedelai terjadi pada daerah dengan ketinggian 650 m diatas permukaan laut (Murniati, 2010).
Tanah
Faktor lain yang mempengaruhi keberhasilan pertanaman kedelai yaitu kedalaman olah tanah yang merupakan media pendukung pertumbuhan akar. Artinya, semakin dalam olah tanahnya maka akan tersedia ruang untuk pertumbuhan akar yang lebih bebas sehingga akar tunggang yang terbentuk semakin kokoh dan dalam. Pada jenis tanah yang bertekstur remah dengan kedalaman olah lebih dari 50 cm, akar tanaman kedelai dapat tumbuh mencapai kedalaman 5 m. Sementara pada jenis tanah dengan kadar liat yang tinggi, pertumbuhan akar hanya mencapai kedalaman sekitar 3 m (Irwan, 2006).
Tanaman kedelai dapat ditanam pada berbagai jenis tanah dengan drainase dan aerasi yang baik. Jenis tanah yang sangat cocok untuk menanam kedelai ialah Aluvial, Regosol, Grumosol, Latosol, dan Andosol. Nilai pH ideal bagi pertumbuhan kedelai dan bakteri Rhizobium adalah 6,0-6,8. Untuk menaikkan pH, dilakukan pengapuran misalnya dengan Kalsit, Dolomit dan lain-lain (Rubatzky dan Yamaguci, 1989).
Pemuliaan Mutasi dengan Radiasi Sinar Gamma
Menurut IAEA [1977] bahan mutagen yang sering digunakan dalam penelitian pemuliaan tanaman digolongkan menjadi dua kelompok yaitu :
1. Mutagen kimia (chemical mutagen) yaitu senyawa alkyl (alkylating agents) misalnya seperti ethyl methane sulphonate (EMS), diethyl sulphate (dES), methyl methane sulphonate (MMS), hydroxylamine, nitrous acids, acridines dan sebagainya.
yang dapat melepas energi (ionisasi), begitu melewati atau menembus materi (Harsanti dan Yulidar, 2015).
Pemuliaan tanaman dengan mutasi induksi merupakan cara efektif untuk memperkaya plasma nutfah yang sudah ada dan sekaligus untuk perbaikan varietas. Penggunaan energi seperti sinar gamma pada tanaman akan memberikan pengaruh yang baik di bidang pertanian, dengan perlakuan dosis radiasi sinar gamma yang tepat diperoleh tanaman yang mempunyai sifat – sifat yang diinginkan seperti : hasil atau produksi tinggi, umur genjah, tahan terhadap penyakit dan sebagainya. Tetapi kenyataan yang ditimbulkan tidak semuanya memenuhi harapan (Sibarani et al.,2015).
Tingkat keberhasilan iradiasi dalam meningkatkan keragaman populasi
sangat ditentukan oleh radiosensitivitas tanaman (genotipe) yang diiradiasi karena
tingkat radiosensitivitas antargenotipe dan kondisi tanaman saat diiradiasi sangat
bervariasi. Radiosensitivitas dapat diukur berdasarkan nilai LD50 (lethal dose 50),
yaitu tingkat dosis yang menyebabkan kematian 50% dari populasi tanaman yang
diiradiasi. Dosis optimal dalam induksi mutasi yang menimbulkan keragaman dan
menghasilkan mutan terbanyak biasanya terjadi di sekitar LD50. Selain LD50
radiosensitivitas juga dapat diamati dari adanya hambatan pertumbuhan atau
kematian tanaman, mutasi somatik, patahan kromosom, serta jumlah dan ukuran
kromosom. Pada pemuliaan mutasi, selain melihat LD50 pada generasi M1,
tanaman mutan juga dapat diidentifikasi pada tingkat DNA dengan menggunakan
marka molekuler seperti SSR, baik pada populasi M1 maupun pada generasi
Penyakit Busuk Pangkal Batang Athelia rolfsiiPada Kedelai
Pada kedelai, infeksi A. rolfsii menyebabkan rendahnya persentase biji berkecambah sehingga mengurangi populasi tanaman. Kondisi lahan yang lembab merupakan lingkungan kondusif yang dapat memicu parahnya infeksi A. rolfsii pada tanaman aneka kacang. Keparahan penyakit juga dipengaruhi oleh
rendahnya ketahanan varietas yang ditanam. Kedelai varietas Anjasmoro di lingkungan lembab seperti di Genteng-Banyuwangi, dilaporkan terinfeksi A. rolfsii dengan kejadian penyakit cukup tinggi mencapai 23%, sementara itu
pada varietas Wilis kejadian penyakit kurang dari 10%. Tanaman aneka kacang dapat terinfeksi sejak pra berkecambah hingga menjelang panen, namun fase kritis adalah fase awal tumbuh hingga pertumbuhan vegetatif awal. Gejala penyakit berupa busuk perakaran dan pangkal batang, rebah bibit (damping-off), layu, tanaman mati, serta busuk polong. Awal infeksi A. rolfsii pada umumnya terjadi di permukaan lubang tanam atau pangkal batang tanaman inang. Gejala penyakit berupa ruam pada pangkal batang, lesio berwarna coklat muda, kemudian berkembang menjadi coklat tua (Rahayu, 2012).
Sclerotium rolfsii membutuhkan oksigen yang sangat banyak, mereka
cuaca basah dan terus menyebar ketika hifa dan sclerotia mencapai jaringan tanaman rentan baru saat ini kondisi yang menguntungkan bertahan. Hal ini menjelaskan mengapa tanaman terinfeksi S. rolfsii biasanya bergerombol atau mengelompok di lapangan (Xie, 2012).
Pengendalian yang masih mungkin dilakukan adalah dengan aplikasi musuh alami penyakit tular tanah. Penanaman varietas tahan merupakan cara pengendalian yang praktis, murah, dan aman bagi lingkungan, namun ketersediaan varietas tahan sangat terbatas. Hasil penelitian menunjukkan terdapat perbedaan tingkat ketahanan varietas dan genotipe kedelai terhadap S. rolfsii. Dari 31 varietas yang diuji, tidak satupun yang tahan terhadap penyakit layu Sclerotium, dua varietas agak tahan yaitu Malabar dan Petek, lima varietas agak rentan, tujuh varietas rentan, dan 17 sangat rentan. Selanjutnya dari 81 genotipe koleksi plasma nutfah yang diuji ketahanannya terhadap penyakit layu Sclerotium, beberapa di antaranya tahan terhadap jamur S. rolfsii yaitu genotipe MLG 0002, MLG 0070, MLG 0072, MLG 0086, dan MLG 0115 (Sumartini, 2011).
Mutasi Untuk Meningkatkan Keragaman Genetik
dilaporkan oleh Hanafiah et al. (2010) bahwa pada varietas Argomulyo, keragaman yang tinggi pada generasi M2 kedelai diperoleh pada iradiasi dengan dosis 200 Gy (Asadi, 2013).
Sebagai kedelai yang bernilai terutama ditentukan oleh protein dan kandungan minyak dari biji, sementara nilai untuk produser ditentukan oleh hasil, petani perlu mempertimbangkan modifikasi bagaimana genetik dan seleksi untuk minyak atau protein dapat dikombinasikan dengan perbaikan genetik dan seleksi untuk hasil untuk memaksimalkan nilai kotor per hektar. Kultivar kedelai telah dihasilkan oleh sinar X, neutron termal dan iradiasi gamma di negara yang berbeda, terutama di Cina. Ini kultivar dirilis telah diperbaiki dalam hasil pertama polong yang besar, minyak dan kadar protein tinggi, kematangan, ketahanan daya simpan, toleransi terhadap polong pecah dan ketahanan terhadap nematoda. Galur kedelai dengan peningkatan kandungan protein minyak atau peningkatan agronomi dapat diterima (Hajos et al., 2000).
Upaya Pemuliaan Mutasi Dengan Karakter Produksi Tinggi dan Toleran Busuk Pangkal Batang
Kajian pemuliaan tanaman untuk merakit varietas dengan karakter produksi tinggi diperoleh hasil penelitian generasi M1 oleh Sibarani et al.,(2015) diperoleh hasil iradiasi sinar gamma pada dosis 300 Gy tanaman ke-14 terjadi perubahan warna bunga menjadi putih keseluruhan dan tanaman ke-18 memiliki dua warna dalam satu kuntum bunga yaitu putih dan ungu. Pada parameter bobot biji per tanaman dosis 100 Gy tanaman ke- 6 memiliki produksi tertinggi dibandingkan kontrol dan tanaman ke-11 dosis 100 Gy memiliki tinggi tanaman yang pendek dan produksinya lebih tinggi dibandingkan kontrol. Pada generasi M2 oleh Mustaqim (2015) didapatkan hasildosis radiasi 100 Gy, 200 Gy dan 300 Gy mempengaruhi karakter umur berbunga, umur panen, tinggi tanaman, jumlah cabang produktif, jumlah polong,jumlah biji,bobot biji pertanaman,bobot 100 biji. Pada populasi 100 Gy jumlah produktivitas tanaman semakin meningkat dan pada populasi 300 Gy umur berbunga menjadi semakin lama.
