Pertumbuhan Vegetatif Dan Hasil Beberapa Mutan Ubi Kayu (Manihot Esculenta Crantz) Hasil Iradiasi Sinar Gamma Generasi M1v3
PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN HASIL BEBERAPA
MUTAN UBI KAYU (Manihot esculenta Crantz.)
HASIL IRADIASI SINAR GAMMA GENERASI M1V3
FERRA ANGGITA AGUSTINA
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pertumbuhan Vegetatif
dan Hasil Beberapa Mutan Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz.) Hasil Iradiasi
Sinar Gamma Generasi M1V3 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2016
Ferra Anggita Agustina
NIM A24110102
ABSTRAK
FERRA ANGGITA AGUSTINA. Pertumbuhan Vegetatif dan Hasil Beberapa
Mutan Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) Hasil Iradiasi Sinar Gamma
Generasi M1V3. Dibimbing oleh NURUL KHUMAIDA dan SINTHO
WAHYUNING ARDIE.
Ubi kayu merupakan sumber karbohidrat yang penting untuk pangan, pakan,
dan industri. Perbaikan ubi kayu dapat dilakukan untuk memperbaiki karakter
hasil, kandungan pati, dan kandungan asam sianida (HCN). Induksi mutasi
menggunakan iradiasi sinar gamma merupakan salah satu upaya untuk
meningkatkan keragaman ubi kayu. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi
pertumbuhan vegetatif, karakter morfologi dan hasil mutan ubi kayu generasi
M1V3, sehingga dihasilkan mutan yang stabil sebagai bahan untuk uji daya hasil
pendahuluan dan uji multilokasi dalam rangka menghasilkan varietas baru. Bahan
yang digunakan adalah 120 mutan ubi kayu generasi M1V3 dan 5 genotipe asal,
yaitu Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang 4 dan Adira 4. Hasil penelitian
menunjukkan keragaman karakter pertumbuhan vegetatif dan hasil masih tinggi.
Berdasarkan analisis stabilitas pada karakter bobot umbi per tanaman, jumlah
umbi per tanaman, jumlah umbi ekonomi per tanaman terpilih 41 genotipe mutan
potensial (34.16%), berturut-turut adalah 17 mutan asal UJ-5, 14 mutan asal Adira
4, 7 mutan asal Jame-jame, 2 mutan asal Ratim, dan 1 mutan asal Malang 4.
Pengelompokkan mutan potensial menggunakan scatter plot menunjukkan bahwa
terdapat 11 genotipe mutan, berturut-turut adalah 6 mutan asal Adira 4, 2 mutan
asal Ratim, 2 mutan asal UJ-5, 1 mutan asal Malang 4 yang berada di kuadran IV
(memiliki bobot umbi per tanaman > 6 kg dengan jumlah umbi ekonomi per
tanaman > 7.5).
Kata kunci: karakterisasi, mutan ubi kayu, umbi ekonomi, induksi mutasi
ABSTRACT
FERRA ANGGITA AGUSTINA. Growth Performance and Yield of Gamma
Irradiation Generated Cassava (Manihot esculenta Crantz) Mutants at the M1V3
Generation. Supervised by NURUL KHUMAIDA and SINTHO WAHYUNING
ARDIE.
Cassava (Manihot esculenta Crantz.) is an important carbohydrate source
for food, feed and industries. Cassava breeding program is mainly targeted to
improve the tuber yield, starch, and cyanide acid. Induced mutation using Gamma
irradiation is one of strategies to produce high yielding cassava varieties. The
objective of this research was to evaluate the growth performance, morphological
characters and yield component of gamma irradiated cassava mutants at the M1V3
generation. There were 120 cassava mutant lines and five cassava background
genotypes (Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang 4, and Adira 4) used in this study.
The results showed that the genotypes were still highly varied in the vegetative
performance and yield component. Stability analysis based on tuber yield per
plant, number of tuber, and number of economic tuber showed that 41 mutants
were stable, i.e. 17 mutants from UJ-5, 14 mutants from Adira 4, 7 mutants from
Jame-jame, 2 mutants from Ratim, and 1 mutant from Malang 4. A scatter plot
analysis based on tuber yield per plant and number of economic tuber per plant
showed that there were 11 mutant lines (6 mutants from Adira 4, 2 mutants from
Ratim, 2 mutants from UJ-5, and 1 mutant from Malang 4) located in the 4th
quadrant (tuber yield per plant > 6 kg and number of economic tuber per plant >
7.5).
Keywords: characterization, cassava mutant, economic tuber, induced mutation
PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN HASIL BEBERAPA
MUTAN UBI KAYU (Manihot esculenta Crantz.)
HASIL IRADIASI SINAR GAMMA GENERASI M1V3
FERRA ANGGITA AGUSTINA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
Judul Skripsi : Pertumbuhan Vegetatif dan Hasil Beberapa Mutan Ubi Kayu
(Manihot esculenta Crantz.) Hasil Iradiasi Sinar Gamma Generasi
M 1 V3
Nama
: Ferra Anggita Agustina
NIM
: A24110102
Disetujui oleh
Dr Ir Nurul Khumaida, MSi
Pembimbing I
Dr Sintho Wahyuning Ardie, SP MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Sugiyanta, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat karunia-Nya
dan kasih sayang yang berlimpah maka penulis dapat menyelesaikan penulisan
tugas akhir yakni penelitian yang berjudul Pertumbuhan Vegetatif dan Hasil
Beberapa Mutan Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz.) Hasil Iradiasi Sinar
Gamma Generasi M1V3. Penelitian bertujuan mengevaluasi pertumbuhan
vegetatif, karakter morfologi, dan hasil mutan ubi kayu generasi M1V3.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Nurul Khumaida MSi yang
telah membimbing penulis dalam akademik maupun penelitian skripsi, Ibu Dr
Sintho Wahyuning Ardie SP MSi selaku dosen pembimbing kedua skripsi, Prof
Dr M. Syukur SP MSi selaku dosen penguji skripsi, Kak Isnani, Kak Rizal, Kak
Mita, Kak Mira, Kak Rahmi yang tergabung dalam tim riset ubi kayu telah banyak
memberi saran dan pengalaman berharga, serta teman setia Lisa, Uus, Mimin,
Dina, Agief, Dede, Mirza, RA, Floterraria, dan teman lain yang telah meluangkan
waktu untuk memberikan tenaganya dalam penelitian ini. Ungkapan terima kasih
yang terindah diberikan kepada papa, mama, serta seluruh keluarga dan temanteman atas segala doa dan dukungan yang diberikan.
Penulis berharap penelitian ini dapat menjadi lebih baik lagi dengan adanya
saran dan masukan yang berharga. Semoga penelitian yang dilakukan dapat
melengkapi penelitian sebelumnya agar tujuan penelitian seutuhnya dapat
tercapai.
Bogor, Maret 2016
Ferra Anggita Agustina
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
TINJAUAN PUSTAKA
Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz)
Iradiasi Sinar Gamma
METODE
Tempat dan Waktu
Bahan dan Alat
Rancangan Penelitian
Prosedur Penelitian
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Percobaan
Karakter Kualitatif Mutan dan Genotipe Asal Ubi Kayu
Warna daun, daun apikal, dan tangkai
Tipe umbi
Bentuk umbi
Warna luar umbi
Warna parenkim dan korteks umbi
Rasa umbi
Pertumbuhan Vegetatif dan Panen Beberapa Mutan Ubi Kayu
Korelasi Antar Karakter Pertumbuhan Vegetatif dan Panen
Mutan (putatif) Potensial Ubi Kayu Generasi M1V3
Analisis Stabilitas
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
xii
xii
xiii
1
1
2
2
2
2
3
4
4
4
4
5
6
6
6
7
7
8
9
10
11
11
12
18
19
21
29
29
29
29
32
37
DAFTAR TABEL
Tabel 1
Tabel 2
Tabel 3
Tabel 4
Tabel 5
Tabel 6
Tabel 7
Tabel 8
Tabel 9
Tabel 10
Tabel 11
Tabel 12
Rataan karakter pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan
ubi kayu Jame-jame generasi M1V3 dan tetua pembanding
pada umur 9 BST
Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari
genotipe mutan ubi kayu Ratim generasi M1V3 dan tetua
pembanding pada umur 9 BST
Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari
genotipe mutan ubi kayu UJ-5 generasi M1V3 dan tetua
pembanding pada umur 9 BST
Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari
genotipe mutan ubi kayu Malang 4 generasi M1V3 dan tetua
pembanding pada umur 9 BST
Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari
genotipe mutan ubi kayu Adira 4 generasi M1V3 dan tetua
pembanding pada umur 9 BST
Nilai korelasi antar karakter pertumbuhan vegetatif dan panen
seluruh genotipe ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma pada
generasi M1V3
Mutan (putatif) ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma pada
generasi M1V3
Stabilitas individu mutan ubi kayu genotipe Jame-jame
berdasarkan ragam fenotipe hingga panen pada generasi
M1V3
Stabilitas individu mutan ubi kayu genotipe Ratim
berdasarkan ragam fenotipe hingga panen pada generasi
M1V3
Stabilitas individu mutan ubi kayu genotipe UJ-5 berdasarkan
ragam fenotipe hingga panen pada generasi M1V3
Stabilitas individu mutan ubi kayu genotipe Malang 4
berdasarkan ragam fenotipe hingga panen pada generasi
M1V3
Stabilitas individu mutan ubi kayu genotipe Adira 4
berdasarkan ragam fenotipe hingga panen pada generasi
M1V3
13
14
15
16
17
19
21
22
23
24
26
26
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Kondisi pertanaman ubi kayu
Gambar 2 Keragaan karakter warna daun, warna daun apikal, dan warna
tangkai dari genotipe mutan
Gambar 3 Keragaan karakter tipe umbi dari genotipe mutan
Gambar 4 Keragaan karakter bentuk umbi dari genotipe mutan
Gambar 5 Keragaan karakter warna parenkim dan warna korteks umbi
dari genotipe mutan
Gambar 6 Pengelompokan mutan (putatif) dari 120 genotipe mutan dan
5 genotipe asal ubi kayu generasi M1V3 berdasarkan karakter
7
8
9
10
11
bobot umbi per tanaman dan jumlah umbi komersial per
tanaman
20
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Lampiran 2
Deskriptor untuk pengamatan karakter kualitatif dan
kuantitatif ubi kayu dari international institute of tropical
agriculture (Fukuda et al. 2010).
Data curah hujan bulanan pada bulan Juli 2014 hingga
bulan April 2015 di wilayah Dramaga dan sekitarnya
32
36
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman ubi kayu berasal dari daerah tropis Amerika. Ubi kayu juga
termasuk ke dalam enam tanaman pangan penting di dunia setelah gandum, padi,
jagung, kentang, dan barley (Lebot 2009). Manfaat ubi kayu selain sebagai bahan
pangan (food) adalah untuk pakan ternak (feed), bahan baku industri (flour), dan
sumber bioetanol (fuel).
Produksi ubi kayu yang rendah merupakan permasalahan utama dalam
pemenuhan kebutuhan ubi kayu nasional. Produksi ubi kayu di Indonesia pada
tahun 2014 adalah 23 436 384 ton, angka tersebut berada di bawah produksi
Thailand yang mencapai 30 022 052 ton di tahun yang sama (FAO 2015). Data
FAO (2015) juga menunjukkan produksi ubi kayu Indonesia pada tahun 2014
menurun jika dibandingkan dengan tahun 2013 yang mencapai 23 936 920 ton.
Penurunan luas panen ubi kayu diduga merupakan salah satu penyebab
penurunan produksi ubi kayu. Luas panen ubi kayu pada tahun 2015 lebih rendah
0.97% dibandingkan tahun 2015 yaitu 1.003 juta ha (BPS 2015). Selain
penurunan luas panen, rendahnya produksi diduga disebabkan oleh bibit yang
digunakan dari pertanaman sebelumnya secara terus menerus, kualitas bibit tidak
optimal karena disimpan selama dua hingga tiga bulan, dosis rekomendasi pupuk
tidak diterapkan, panen tidak tepat waktu, serta minat petani yang rendah akibat
fluktuasi harga (Prihandana et al. 2008).
Data BPS (2015) menunjukkan bahwa produktivitas ubi kayu mengalami
peningkatan sebesar 0.99 % pada tahun 2014 sebesar 23.36 ton ha-1 dibandingkan
dengan tahun 2013 sebesar 22.46 ton ha-1. Akan tetapi, nilai produktivitas tersebut
pada tahun 2015 kembali mengalami penurunan menjadi 22.96 ton ha-1.
Peningkatan produksi dan produktivitas tanaman ubi kayu dapat dilakukan
melalui pemuliaan tanaman yakni pemilihan klon unggul dan persilangan.
Pemuliaan tanaman secara konvensional mengalami hambatan, yaitu bunga betina
membuka dua minggu lebih cepat dibandingkan dengan bunga jantan (Richana
2013). Induksi mutasi merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi hambatan
pemuliaan konvensional pada ubi kayu.
Induksi mutasi dapat dilakukan dengan menggunakan mutagen kimia dan
mutagen fisik. Mutagen adalah agen yang menyebabkan mutasi. Kelebihan mutasi
fisik dibandingkan dengan mutasi kimia adalah dapat menghasilkan banyak mutan
dan dosis yang digunakan lebih homogen (Pardal 2014). Elektron-elektron dari
atom sinar gamma dapat mengionisasi atom-atom dalam jaringan tanaman dari
molekul yang dilewati sinar tersebut (Aisyah 2013). Penelitian ubi kayu generasi
M1V1 telah dilakukan oleh Fahreza (2014) dan Maharani (2015) menggunakan
mutagen fisik yaitu sinar gamma.
Karakterisasi dan seleksi merupakan salah satu kegiatan pemuliaan tanaman
yang diharapkan dapat memilih satu atau beberapa karakter yang diinginkan dan
memperlihatkan adanya kemajuan seleksi. Mutan hasil iradiasi sinar gamma akan
memiliki keragaman yang tinggi sehingga perlu dilakukan karakterisasi untuk
mempermudah proses seleksi (Syukur et al. 2012). Karakter kuantitatif tanaman
dapat menunjukkan secara langsung pengaruh iradiasi sinar gamma. Penelitian
2
Fahreza (2014) menunjukkan bahwa iradiasi sinar gamma pada generasi M1V1
berpengaruh sangat nyata terhadap pertumbuhan dan jumlah tanaman yang hidup.
Mutan potensial hasil iradiasi sinar gamma pada generasi M1V1 diseleksi
dan ditanam hingga beberapa generasi dengan harapan dapat membawa sifat yang
diinginkan. Mutan ubi kayu yang potensial memiliki banyak perubahan morfologi
daun dan batang pada generasi M1V2 dan tingkat kestabilan masih rendah serta
beragam (Maharani 2015). Penelitian Khumaida et al. (2015a) menunjukkan
bahwa warna daun dapat menjadi indikator awal selama masa pertumbuhan untuk
menduga bobot umbi atau hasil.
Penelitian Khumaida et al. (2015b) telah menghasilkan generasi M1V2 ubi
kayu yang dikembangkan melalui pendekatan induksi mutasi dengan iradiasi sinar
gamma. Analisis pertumbuhan dan karakter morfologi pada generasi selanjutnya,
yaitu M1V3, perlu dilakukan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pertumbuhan vegetatif, karakter
morfologi, dan hasil mutan ubi kayu generasi M1V3.
Hipotesis
Beberapa mutan ubi kayu generasi M1V3 memiliki pertumbuhan vegetatif,
karakter morfologi, dan potensi hasil yang berbeda sehingga terdapat genotipe
atau mutan potensial yang dihasilkan pada generasi M1V3. Selain itu terdapat
genotipe potensial dengan stabilitas yang tinggi.
TINJAUAN PUSTAKA
Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz)
Ubi kayu atau Manihot esculenta Crantz termasuk Famili Euphorbiaceae,
genus Manihot. Batang ubi kayu yang sudah tua berkayu, berbentuk silinder,
bagian tengah terdiri atas gabus, berdiameter 2-8 cm, dan setiap batang terdiri atas
22-96 ruas. Panjang ruas antara 10-15 cm dan terdapat mata calon tunas pada tiap
ruas atau disebut dengan buku. Ubi kayu dapat tumbuh setinggi 1.20-3.70 m,
permukaan daun mengandung lapisan tipis lilin (Richana 2013).
Bunga jantan (pistillate) dan betina (staminate) ubi kayu berada dalam satu
tanaman. Bunga betina terletak di bagian bawah, letaknya lebih rendah dibanding
bunga jantan. Bunga betina membuka seminggu atau dua minggu lebih dahulu
dibandingkan bunga jantan sehingga penyerbukan dibantu oleh serangga pada
keadaan normal (Richana 2013).
Pembesaran umbi dimulai dari ujung proksimal tepatnya bagian pangkal
yang terdekat dari batang, kemudian berkembang ke ujung distal yakni bagian
terjauh dari batang. Pembesaran dimulai setelah tanaman berumur 8 minggu dan
terus bertambah hingga saat dipanen. Satu tanaman dapat menghasilkan lima
hingga sepuluh umbi (Rubatzky dan Yamaguchi 1998).
Ubi kayu dapat tumbuh baik di dataran rendah sampai di daerah
pegunungan dengan ketinggian 800 m dpl. Pertumbuhan tanaman ubi kayu
3
memberi hasil yang baik pada suhu udara berkisar lebih dari 200C dan
kelembaban udara lebih dari 70%. Curah hujan yang dibutuhkan untuk mencukupi
kebutuhan ubi kayu setiap tahunnya adalah sebesar 1 500 hingga 2 500 mm
(Purwono dan Purnamawati 2008).
Jenis tanah di pusat produksi ubi kayu umumnya didominasi oleh tanah
alkalin dan tanah masam. Varietas unggul yang baik mampu beradaptasi pada
kondisi kekeringan, lahan pH rendah atau tinggi, keracunan Al serta dapat
memanfaatkan dengan baik hara P yang terikat oleh Al dan Ca (Richana 2013).
Manfaat ubi kayu selain sebagai bahan pangan (food) adalah untuk pakan
ternak (feed), bahan baku industri (flour), dan sumber bioetanol (fuel). Ubi kayu
dapat dikonsumsi langsung jika memenuhi syarat kandungan racun asam sianida
(HCN) dibawah 50 mg per kg umbi basah sedangkan untuk bahan baku industri
dibutuhkan umbi rendah protein (Purwono dan Purnamawati 2008).
Pusat penelitian dan pengembangan tanaman pangan (Litbangtan 2012)
hanya merilis delapan varietas unggul ubi kayu, yaitu varietas Litbang UK 2,
Malang 4, Malang 6, UJ-3, UJ-5, Darul hidayah, Adira 4, dan Adira 1. Varietas
unggul tersebut terdiri atas varietas nasional, varietas introduksi dari Thailand,
dan varietas lokal. Varietas unggul yang terdaftar memiliki potensi produktivitas
di atas rata-rata ubi kayu nasional yang mencapai 23.368 ton ha-1 (BPS 2015).
Varietas lokal Darul hidayah bahkan memiliki potensi hasil tertinggi yaitu 102.10
ton ha-1, hal tersebut menunjukkan bahwa varietas lokal memiliki potensi untuk
dikembangkan menjadi varietas unggul. Dua genotipe ubi kayu lokal asal
Halmahera Utara yaitu Jame jame dan Ratim memiliki produktivitas yang tinggi
dan baik untuk dikonsumsi sebagai pangan dengan kadar HCN rendah.
Pengembangan tanaman ubi kayu menuju ke arah peningkatan kadar protein
pada umbi, peningkatan kadar pati, penurunan kadar asam sianida (HCN),
peningkatan rasa manis pada umbi, serta ketahanan terhadap hama dan penyakit di
lapang. Varietas unggul yang telah dirilis perlu diteliti lebih lanjut untuk
memenuhi target tersebut. Keragaman yang rendah pada tanaman ubi kayu
menyebabkan proses pengembangan ubi kayu menjadi terhambat.
Iradiasi Sinar Gamma
Perbanyakan ubi kayu dilakukan secara vegetatif obligat sehingga
pembentukan keragaman tidak dapat dilakukan melalui hibridisasi. Induksi mutasi
menggunakan radiasi sinar gamma pada dosis 20 hingga 80 Gy, bahan hasil
mutasi diseleksi serta diuji di lapang sehingga didapatkan galur mutan yang true
to type dan seragam (Syukur et al. 2012).
Induksi mutasi dapat dilakukan menggunakan mutagen kimia dan mutagen
fisik. Mutagen adalah agen yang menyebabkan mutasi. Sinar gamma mengionisasi
atom-atom dalam jaringan dengan cara melepaskan elektron-elektron dari
atomnya. Induksi mutasi dapat meningkatkan peluang terjadinya mutasi yang
menghasilkan perubahan karakter yang diinginkan (Aisyah 2013).
Dosis iradiasi sinar gamma mempengaruhi jumlah tanaman yang hidup.
Penelitian Marthin (2014) menunjukkan bahwa tanaman Coleus sp. yang mati
akibat iradiasi akan terlihat mengering namun tetap berdiri tegak, persentase
tanaman yang bertahan hidup hingga akhir pengamatan sebesar 36.67% dari total
360 tanaman yang digunakan.
4
Karakter kuantitatif tanaman dapat menunjukkan secara langsung pengaruh
iradiasi sinar gamma. Penelitian Fahreza (2014) menyatakan bahwa iradiasi
berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman ubi kayu pada 8 dan 9 BST
serta jumlah umbi pada tanaman 10 BST. Penelitian ini juga menunjukan
pengaruh iradiasi dapat memberi pengaruh buruk pada tanaman, karena 38.89%
populasi tanaman mati pada 2 BST. Berkurangnya jumlah tanaman selain karena
pengaruh iradiasi juga karena faktor lingkungan tumbuh tanaman.
Penelitian yang dilakukan oleh Dianasari (2014) menunjukkan bahwa
keragaman yang terjadi tidak terlihat hanya pada peubah kualitatif selama masa
vegetatif, namun peubah panen seperti bobot umbi, jumlah umbi per tanaman, dan
jumlah umbi ekonomi per tanaman yang memiliki tingkat keragaman tinggi.
Keragaman yang tinggi terjadi pada individu di dalam genotipe asal yang sama.
Mutan dengan produktivitas lebih kecil dari varietas asalnya perlu diuji lebih
lanjut untuk mendapatkan hasil yang maksimal.
METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan, Institut Pertanian
Bogor dengan ketinggian 240 m dpl. Penelitian dilakukan pada bulan Mei 2014
sampai bulan Maret 2015. Jenis tanah pada kebun percobaan Cikabayan
didominasi oleh tanah latosol, memiliki struktur tanah yang remah dan bersolum
dalam (lebih dari 100 cm), tergolong agak masam dengan pH sebesar 4.5 - 6.1
(Sofyan 2011).
Bahan dan Alat
Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian terdiri atas 120 mutan ubi
kayu dan 5 genotipe asal yaitu genotipe lokal dari Halmahera Utara (Jame-jame
(G1) dan Ratim (G2)), varietas introduksi dari Thailand (UJ-5 (G3)), dan varietas
nasional (Malang 4 (G4) dan Adira 4 (G5)) hasil iradiasi sinar gamma pada taraf
15 dan 30 Gy generasi M1V3. Pupuk kandang, kompos, urea, SP-36, KCl, dan
insektisida yakni karbofuran 3 % merupakan bahan pendukung pertanaman. Alat
yang digunakan adalah alat budi daya standar.
Rancangan Penelitian
Rancangan lingkungan yang digunakan adalah rancangan kelompok lengkap
teracak (RKLT) dengan satu faktor yaitu genotipe ubi kayu yang terdiri atas 120
mutan dan 5 genotipe asal hasil iradiasi sinar gamma pada taraf 15 dan 30 Gy
dengan 3 ulangan. Setiap genotipe ditanam pada 3 blok tanaman dan terdiri atas 3
tanaman pada setiap blok. Total tanaman yang diamati pada kegiatan pra panen
dan panen adalah 1 125 tanaman.
5
Pengamatan pertumbuhan vegetatif, kualitatif pra panen dan panen, serta
karakter kuantitatif panen dilakukan dengan mengacu kepada deskriptor dari
international institute of tropical agriculture (IITA) (Fukuda et al. 2010) seperti
disajikan pada Lampiran 1.
Model aditif linier yang digunakan yaitu:
Yij = + i + j + ijk
Keterangan:
Yij : pengamatan pada varian genotipe ke-i dan kelompok ke-j
: nilai rataan umum hasil pengamatan
i : pengaruh perlakuan genotipe ke-i
j : pengaruh kelompok ke-j
ijk : nilai galat percobaan (Gomez dan Gomez 2007).
Prosedur Penelitian
Pengolahan lahan dilaksanakan satu minggu sebelum penanaman, lahan
diolah dengan cangkul sehingga tanah menjadi gembur dan mengurangi populasi
gulma dari pertanaman sebelumnya. Lahan dibentuk menjadi petak berukuran
panjang 17-40 m dengan lebar 1 m. Stek batang mutan ubi kayu dengan 5 mata
tunas ditanam secara vertikal berjarak 100 cm antar stek. Pupuk diaplikasikan
melingkar pada jarak 5 cm dari pokok batang tanaman ubi kayu. Dosis pupuk urea,
SP-36, dan KCl yang digunakan masing-masing yaitu 200 kg ha-1, 100 kg ha-1,
dan 100 kg ha-1.
Pemeliharaan yang dilakukan meliputi penyiangan gulma, pembumbunan,
pemupukan, dan pengendalian hama penyakit. Pembumbunan dilakukan dengan
tujuan agar akar tetap terbenam dan umbi dapat berkembang baik. Penyiangan
gulma disesuaikan dengan kondisi gulma di lapangan. Pemupukan urea diberikan
pada saat awal penanaman dan saat tanaman berumur satu bulan setelah tanam
(BST) dengan dosis 100 kg ha-1 setiap pemupukan.
Pengamatan yang dilakukan meliputi pertumbuhan vegetatif, karakter
kualitatif dan karakter kuantitatif panen. Pengamatan pertumbuhan vegetatif dan
karakter kuantitatif diamati mulai dari 6 bulan setelah tanam (BST) sampai
dengan masa panen pada 10 BST terhadap parameter tinggi tanaman (cm),
diameter batang (cm), panjang lobus tengah daun (cm), lebar lobus tengah daun
(cm), panjang tangkai daun (cm), bobot umbi (kg), jumlah umbi per tanaman, dan
jumlah umbi ekonomi per tanaman.
Karakter kualitatif pra panen dan panen diamati dengan mengacu kepada
panduan IITA (Fukuda et al. 2010). Karakter yang diamati antara lain warna daun
apikal, pubescence pada daun apikal, bentuk daun, warna tangkai daun, warna
daun, jumlah lobus daun, bentuk tepi daun, warna tulang daun, arah tangkai daun,
prominence pada batang, warna korteks batang, warna epidermis batang, warna
batang, bentuk batang, warna cabang, tipe umbi, lekukan umbi, bentuk umbi,
warna luar umbi, warna parenkim, warna korteks, kemudahan pengupasan, tekstur
epidermis, rasa umbi, ketebalan korteks.
6
Analisis Data
Analisis data yang dilakukan meliputi analisis korelasi, analisis stabilitas,
dan pendugaan nilai heritabilitas. Analisis korelasi dilakukan menggunakan
aplikasi Statistical Analysis System (SAS) 9.1.3 Portable, analisis stabilitas
dilakukan untuk mengetahui kestabilan karakter yang diamati dengan
membandingkan ragam genotipe asal dengan ragam mutan dari genotipe asal.
Analisis stabilitas yang dilakukan diamati pada seluruh karakter. Maharani
(2015) menganalisis stabilitas pada mutan ubi kayu generasi M1V2 serta
mendapatkan hasil karakter yang stabil adalah diameter batang, hal tersebut
dikarenakan penelitian yang dilakukan tidak sampai tahap panen. Kriteria karakter
dapat dikatakan stabil pada tanaman yang diperbanyak secara vegetatif adalah
keragaman mutan lebih kecil jika dibandingkan dengan keragaman tanaman
kontrol atau genotipe asal ( mutan < genotipe asal).
Pengelompokan mutan putatif dilakukan menggunakan scatter plot dari
aplikasi MINITAB 14 untuk mengetahui kelompok genotipe mutan yang
memiliki bobot umbi per tanaman (kg) dan jumlah umbi ekonomi per tanaman
yang tinggi (bobot umbi per tanaman diatas 6 kg dan jumlah umbi ekonomi per
tanaman diatas 7.5).
Penetapan standar tersebut mengacu kepada penelitian Astuti (2015) dan
karakteristik varietas ubi kayu UJ-5, Malang 4, dan Adira 4 yang dikeluarkan oleh
Pusat penelitian dan pengembangan tanaman pangan (2012). Potensi hasil
tertinggi dimiliki oleh varietas Malang 4 sebesar 39.7 ton ha-1 (3.9 kg tanaman-1)
umbi segar bila tanaman hidup seluruhnya. Asumsi terjadinya kematian di lapang,
tidak tumbuhnya stek batang, dan serangan hama penyakit di lapang
menyebabkan kemungkinan tumbuh hanya 80% (5 kg tanaman-1). Standar seleksi
dengan bobot umbi per tanaman lebih dari 6 kg merupakan standar yang sesuai
untuk mendapatkan varietas baru.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Percobaan
Penelitian telah dilakukan pada bulan Mei 2014 sampai bulan Maret 2015 di
Kebun Percobaan Cikabayan, Institut Pertanian Bogor (IPB). Curah hujan ratarata bulan Mei 2014 hingga Maret 2015 adalah 302 mm. Data menunjukkan
penurunan curah hujan yang nyata pada bulan September 2014 yaitu 22 mm dan
curah hujan tertinggi terjadi pada bulan November 2014 sebesar 673 mm seperti
disajikan pada Lampiran 2 (BMKG 2015).
Gejala kekeringan terlihat pada umbi ubi kayu yang tidak terisi sempurna
sehingga hasil yang didapatkan tidak maksimal. Curah hujan yang berlebih pada
dua bulan setelah kekeringan meningkatkan pengisian umbi, tetapi menyebabkan
rebah serta patah pada beberapa tanaman ubi kayu. Umbi ubi kayu yang rebah
menyebabkan umbi terangkat ke atas sehingga mengalami kebusukan sebelum di
panen.
Kondisi pertanaman ubi kayu selama penelitian tidak menunjukkan gejala
serangan hama dan penyakit yang serius hingga mengurangi hasil panen. Hama
yang ditemukan selama penelitian adalah belalang (Valanga nigricornis), kutu
8
hijau kemerahan. Daun pada genotipe asal Adira 4 (G5) berwarna hijau keunguan
sedangkan daun apikal pada genotipe asal Adira 4 memiliki warna hijau muda.
Genotipe mutan Adira 4 memiliki daun berwarna hijau tua dan daun apikal
berwarna hijau muda. Warna tangkai pada genotipe mutan Adira 4 adalah hijau.
A
B
C
D
E
G1D1 5-3-2
G2D1 4-3-3
G3D1 1-2
G4D4 1-3
G5D2 4-2-2
Gambar 2 Keragaan karakter warna daun, warna daun apikal, dan warna tangkai
dari genotipe mutan (A) Jame-jame (B) Ratim (C) UJ-5 (D) Malang 4
dan (E) Adira 4 pada generasi M1V3
Karakter warna daun apikal berkorelasi positif terhadap kemampuan
tanaman dalam resistensi terhadap hama dan penyakit. Penelitian Ceballos et al.
(2015) menunjukkan bahwa warna daun apikal memiliki heritabilitas yang tinggi
terhadap resistensi trips dan kutu putih. Pubescence pada daun apikal berfungsi
menekan serangan hama tersebut pada pertanaman ubi kayu.
Tipe umbi
Keragaman tipe umbi pada generasi M1V3 terlihat pada genotipe asal yang
digunakan, genotipe Jame-jame (G1) pada generasi M1V1 dan M1V2 memiliki tipe
umbi sessile sedangkan tipe umbi genotipe tersebut berubah pada generasi M1V3
menjadi mixed. Genotipe mutan G1D1 memiliki tipe umbi dominan pedunculate
sedangkan genotipe mutan G1D2 dominan bertipe mixed.
Umbi dari genotipe asal Ratim (G2) memiliki tipe umbi sessile dan berubah
menjadi mixed pada generasi M1V1 dan M1V2 sedangkan pada generasi M1V3
berubah tipe menjadi pedunculate. Genotipe mutan G2D1 1-3-1 dan G2D1 1-3-2
memiliki tipe antara mixed dan pedunculate sedangkan genotipe mutan G2D2 2-21 dan G2D2 2-2-3 memiliki tipe umbi dominan pedunculate.
Genotipe asal UJ-5 (G3) memiliki tipe umbi sessile, terjadi keragaman yang
tinggi pada tipe umbi dari genotipe asal UJ-5. Tipe umbi pada generasi M1V1
adalah sessile, sedangkan pada generasi M1V2 menjadi mixed dan pedunculate.
Pada generasi M1V3 berubah menjadi mixed. Tipe umbi pada genotipe mutan UJ-5
terdiri atas sessile dan mixed pada seluruh genotipe G3D1 sedangkan pada
genotipe G3D2 dominan bertipe mixed.
10
A
B
G1D1 1-2-2
G2D2 2-2-2
C
G3D4 1-1-3
D
G4D3 4-3-1
E
G5D1 3-2-1
Gambar 4 Keragaan karakter bentuk umbi dari genotipe mutan (A) Jame-jame
bentuk cylindrical (B) Ratim bentuk cylindrical (C) UJ-5 bentuk
cylindrical (D) Malang 4 bentuk cylindrical dan (E) Adira 4 bentuk
cylindrical pada generasi M1V3
Warna luar umbi
Warna kulit luar umbi sebagian besar adalah cokelat muda dan cokelat tua,
hanya satu genotipe yang berwarna putih yaitu genotipe UJ-5 seperti disajikan
pada Gambar 4. Warna kulit luar umbi genotipe asal Jame-jame adalah cokelat
muda dengan permukaan kulit yang halus dan tidak terdapat lekukan pada kulit
luar umbi. Genotipe mutan Jame-jame G1D1 1-2-1, G1D1 1-2-2, G1D1 1-2-3,
G1D2 5-2-2, dan G1D2 7-3-1 memiliki kulit luar umbi berwarna kekuningan.
Genotipe asal Ratim memiliki kulit luar umbi berwarna cokelat muda dan
tidak terdapat lekukan pada kulit umbi. Warna kulit umbi kekuningan hanya
terdapat pada genotipe mutan G2D1 5-3-1 dan G2D1 5-3-2. Terdapat perbedaan
pada warna kulit umbi genotipe Jame-jame dan genotipe Ratim yaitu warna
cokelat muda pada genotipe Ratim terlihat lebih gelap dibandingkan genotipe
Jame-jame.
Warna putih merupakan warna dominan pada kulit luar umbi dari genotipe
asal UJ-5 dan terdapat sedikit lekukan pada kulit luar umbi yang disebabkan oleh
nematoda (Fukuda et al. 2010). Warna kulit luar umbi dari seluruh genotipe
mutan UJ-5 adalah putih. Permukaan kulit luar umbi dari genotipe UJ-5 sangat
halus dan sedikit mengkilap bila terkena sinar matahari. Kulit bagian luar umbi
yang halus dan tipis sehingga memudahkan pengupasan, namun rasa umbinya
pahit dan harus diolah terlebih dahulu menjadi tepung.
Kulit umbi genotipe asal Malang 4 berwarna dominan cokelat tua dengan
lekukan pada kulit umbi yang tergolong sedikit, dan permukaan kulit yang sedikit
kasar menyebabkan kulit umbi melekatkan lebih banyak tanah dari lapang saat
proses pemanenan. Genotipe mutan Malang 4 memiliki keragaman warna luar
umbi yaitu terdapat umbi dengan warna kulit cokelat muda seperti pada genotipe
G4D2 2-2-3 dan warna putih pada genotipe G4D3 4-3-1.
Genotipe asal Adira 4 memiliki warna kulit luar umbi dominan cokelat tua
dengan lekukan umbi yang banyak dan menyebar pada permukaan kulit umbi.
Permukaan kulit umbi sangat kasar dan tidak nyaman untuk digenggam.
Keragaman terjadi pada genotipe mutan Adira 4 G5D2 4-3-2, G5D2 5-3-1, dan
G5D2 6-2-2 yang memiliki kulit luar umbi berwarna cokelat muda.
12
Genotipe asal UJ-5 memiliki rasa umbi pahit, pada generasi M1V1 dan M1V2
rasa yang timbul adalah tidak terlalu manis dan terdapat sedikit rasa pahit. Rasa
umbi tersebut pada generasi M1V3 kembali menjadi pahit. Seluruh genotipe mutan
UJ-5 memiliki rasa umbi yang pahit walaupun masih terdapat umbi yang memiliki
rasa intermediet yaitu genotipe G3D2 1-1, G3D2 1-3-3 , dan G3D4 1-1-3.
Genotipe UJ-5 memiliki lapisan korteks yang intermediet sehingga proses
pengupasan kulit umbi menjadi sedikit sulit.
Genotipe asal Malang 4 memiliki rasa pahit yang tersamar, pada generasi
M1V1 dan M1V2 terdapat sebagian umbi yang memiliki rasa manis dan dominan
pahit. Rasa umbi menjadi pahit kembali pada generasi M1V3. Rasa umbi dominan
pahit terdapat pada beberapa genotipe mutan Malang 4 sedangkan rasa
intermediet terdapat pada genotipe mutan G4D3 1-1-3 dan G4D3 4-3-1. Rasa
umbi dari genotipe asal Adira 4 adalah dominan pahit sejak awal tanam hingga
generasi M1V3. Genotipe mutan Adira 4 juga memiliki rasa dominan pahit namun
terdapat rasa umbi intermediet pada genotipe G5D2 4-3-1, G5D2 4-3-2, dan
G5D2 4-3-3.
Kemudahan pengupasan umbi merupakan salah satu kriteria ubi kayu yang
dipilih konsumen untuk keperluan konsumsi, karena umbi yang sulit dikupas
korteksnya akan menyulitkan konsumen dalam mengonsumsinya. Genotipe
Malang 4 dan Adira 4 memiliki lapisan korteks umbi yang tebal dan kasar
sehingga mempersulit pengupasan kulit umbi.
Pertumbuhan Vegetatif dan Panen Beberapa Mutan Ubi Kayu
Pengamatan pertumbuhan vegetatif terdiri atas karakter tinggi tanaman dari
permukaan tanah hingga pucuk tanaman (cm), tinggi tanaman dari permukaan
tanah sampai percabangan pertama (cm), dan diameter batang (cm). Serta
pengamatan pertumbuhan vegetatif pada daun yaitu karakter panjang daun (cm),
lebar daun (cm), dan panjang tangkai.
Pengamatan karakter panen dilakukan pada saat panen berlangsung dan
terdiri atas karakter bobot umbi per tanaman (kg), jumlah umbi per tanaman, dan
jumlah umbi ekonomi per tanaman dari seluruh genotipe ubi kayu yang diamati
disajikan pada Tabel 1 sampai Tabel 5.
Tabel 1 menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman genotipe mutan Jamejame berkisar antara 124.6 – 231.1 cm dan tidak berbeda nyata dengan genotipe
asal Jame-jame yang digunakan. Maharani (2015) menyatakan bahwa tinggi
tanaman genotipe asal dari Halmahera Utara yaitu Jame-jame memiliki tinggi
tanaman yang mendekati 240.0 cm. Rata-rata tinggi percabangan pertama
genotipe mutan Jame-jame berkisar antara 9.0 – 109.5 cm, dan genotipe mutan
G1D1 1-3-1 berbeda nyata dengan genotipe asal (G1D0) yang digunakan.
Karakter diameter batang dari genotipe mutan ubi kayu Jame-jame berkisar
antara 1.4 – 2.5 cm sedangkan diameter batang genotipe asal ubi kayu Jame-jame
sebesar 1.5 cm. Karakter panjang daun berkisar antara 13.3 – 19.5 cm, genotipe
G1D1 2-2-3 memiliki nilai tengah lebih panjang dari genotipe asal G1D0 sebesar
16.7 cm. Rata-rata lebar daun genotipe mutan Jame-jame berkisar antara 3.7 – 5.7
cm dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Jame-jame. Karakter panjang
tangkai berkisar antara 15.9 – 35.8 cm sedangkan genotipe asal Jame-jame
memiliki panjang tangkai sebesar 20.7 cm.
13
Tabel 1 Rataan karakter pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan ubi kayu
Jame-jame generasi M1V3 dan tetua pembanding pada umur 9 BST
Genotipe
G1D1 1-2-1
G1D1 1-2-2
G1D1 1-2-3
G1D1 1-3-1
G1D1 1-3-2
G1D1 2-2-1
G1D1 2-2-3
G1D1 2-3-2
G1D1 2-3-3
G1D1 6-3-1
G1D1 6-3-3
G1D2 2-1
G1D2 4-3-3
G1D2 5-2-2
G1D2 6-3-1
G1D2 6-3-2
G1D2 6-3-3
G1D2 7-3-1
G1D0
TT
124.6
209.6
134.8
138.6
163.4
165.0
215.3
177.6
138.1
165.9
225.7
147.3
195.3
139.1
231.1
162.6
227.6
200.5
187.3
TPP
35.6
59.3
38.1
9.0 a
83.0
16.0
109.5
26.6
47.0
70.3
68.2
44.8
46.0
56.0
87.1
17.8
86.3
79.9
106.9
DB
1.5
2.1
2.1
1.4
1.9
2.1
1.9
2.3
2.3
2.5
2.5
1.4
1.6
1.6
2.4
2.0
2.5
2.4
1.5
PD
13.3
17.0
14.5
18.5
16.8
14.7
19.5
16.0
15.9
16.4
19.0
16.7
16.0
16.2
17.8
16.2
16.9
16.3
16.7
LD
3.7
4.3
3.9
4.8
4.4
3.9
5.7
4.2
4.1
4.6
4.9
4.2
4.4
4.5
4.2
4.0
4.4
3.9
4.5
PT
15.9
24.8
18.0
31.3
22.0
21.1
35.8
22.1
18.1
17.3
27.9
22.3
24.2
24.2
23.1
23.5
28.3
22.3
20.7
BU
4.7
4.1
4.3
2.7
3.5
6.8 a
5.0
4.0
2.6
8.1 a
5.7
4.6
3.5
4.5
6.4 a
6.0
9.3 a
7.2 a
2.0
JU
5.5
4.2
5.3
5.5
4.6
6.8
6.2
5.8
5.5
11.0 a
5.5
7.0
5.0
5.5
7.5
8.1
9.5 a
8.2
4.0
JUE
3.0
2.2
2.8
3.5
2.3
4.8
3.6
3.9
4.2
6.0 a
2.2
2.7
2.5
2.7
3.8
6.0 a
5.7 a
5.7
2.5
a = berbeda nyata dengan genotipe pembanding G1D0, berdasarkan uji t-Dunnett dengan α
= 5 % pada kolom yang sama. TT : tinggi tanaman (cm), TPP : tinggi percabangan pertama (cm),
DB : diameter batang (cm), PD : panjang daun (cm), LD : lebar daun (cm), PT : panjang tangkai
(cm), BU : bobot umbi per tanaman (kg), JU : jumlah umbi per tanaman, dan JUE : jumlah umbi
ekonomi per tanaman.
Karakter panen diamati setelah proses pemanenan di lapang berlangsung
untuk menghindari kehilangan hasil akibat faktor lingkungan. Bobot umbi per
tanaman genotipe mutan Jame-jame berkisar antara 2.6 – 9.3 kg. Terdapat 5
genotipe yang berbeda nyata dengan genotipe asal Jame-jame yaitu genotipe
G1D1 2-2-1, G1D1 6-3-1, G1D2 6-3-1, G1D2 6-3-3, dan G1D2 7-3-1 seperti pada
Tabel 1.
Jumlah umbi per tanaman yang dimiliki oleh genotipe mutan Jame-jame
berkisar antara 4.2 – 11.0 dan terdapat 2 genotipe yang berbeda nyata lebih tinggi
dibandingkan genotipe asal Jame-jame yaitu G1D1 6-3-1 dan G1D2 6-3-3.
Jumlah umbi ekonomi per tanaman berkisar antara 2.2 – 6.0 dan terdapat 3
genotipe yang berbeda nyata lebih tinggi dengan genotipe asal yaitu G1D1 6-3-1,
G1D2 6-3-2, dan G1D2 6-3-3.
Genotipe mutan Jame-jame secara keseluruhan memiliki karakter panen
yang berbeda nyata dengan genotipe asal yang digunakan. Terdapat 5 genotipe
yang berbeda nyata pada karakter bobot umbi per tanaman, 2 genotipe yang
memiliki karakter jumlah umbi per tanaman lebih banyak, dan 3 genotipe yang
memiliki jumlah umbi ekonomi per tanaman terbanyak. Genotipe mutan yang
dapat dikategorikan potensial dari genotipe Jame-jame adalah G1D1 2-2-1, G1D1
6-3-1, G1D2 6-3-1, G1D2 6-3-2, G1D2 6-3-3, dan G1D2 7-3-1 (31.57% dari total
genotipe mutan yang diuji).
Tabel 2 menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman (cm), panjang daun
(cm), lebar daun (cm), dan panjang tangkai (cm) tidak berbeda nyata dengan
genotipe asal Ratim. Tinggi tanaman (cm) genotipe mutan Ratim berkisar antara
120.1 – 233.0 cm dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Ratim yaitu
setinggi 190.0 cm. Karakter tinggi percabangan pertama (cm) pada genotipe
mutan Ratim berkisar antara 9.6 – 124.1 cm, terdapat 8 genotipe yang berbeda
nyata lebih rendah dibandingkan genotipe asal yang digunakan.Karakter diameter
batang (cm) genotipe mutan Ratim memiliki nilai rata-rata berkisar antara 0.9 –
14
3.1 cm dan genotipe G2D1 5-3-1 memiliki nilai rataan paling rendah diantara
genotipe mutan Ratim lainnya yang digunakan.
Nilai rataan karakter panjang daun (cm) berkisar antara 12.6 – 19.4 cm dan
tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Ratim yang memiliki nilai rataan
sebesar 13.8 cm. karakter lebar daun berkisar antara 3.4 – 5.1 cm dengan rataan
panjang tangkai berkisar antara 16.1 - 30.6 cm dan karakter lebar daun serta
panjang tangkai tidak berbeda nyata dengan genotipe asal yang digunakan.
Tabel 2 Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan
ubi kayu Ratim generasi M1V3 dan tetua pembanding pada umur 9 BST
Genotipe
G2D1 1-2-1
G2D1 1-2-3
G2D1 1-3-1
G2D1 1-3-3
G2D1 2-1-3
G2D1 2-2-2
G2D1 2-2-3
G2D1 2-3-1
G2D1 2-3-2
G2D1 2-3-3
G2D1 3-3-2
G2D1 3-3-3
G2D1 4-1-1
G2D1 4-1-3
G2D1 4-3-1
G2D1 4-3-2
G2D1 4-3-3
G2D1 5-1-1
G2D1 5-1-2
G2D1 5-1-3
G2D1 5-3-1
G2D1 5-3-2
G2D1 6-1-3
G2D2 2-2-1
G2D2 2-2-3
G2D0
TT
177.8
158.6
161.6
204.7
209.3
166.6
177.0
168.0
198.4
187.6
169.1
233.0
101.6
138.3
121.3
217.8
197.0
190.1
182.1
214.3
120.1
190.0
195.3
178.8
169.0
190.0
TPP
107.7
71.3
16.5 a
114.3
13.3 a
55.8
32.6 a
61.6
38.6
58.3
23.9 a
124.1
56.6
48.4
39.0
33.0 a
9.6 a
59.3
71.0
34.8 a
38.8
48.1
58.6
32.7 a
36.0 a
105.0
DB
1.6
1.9
1.9
2.2
1.9
1.9
1.9
2.1
2.3
2.5
2.0
2.5
2.1
3.1
2.4
2.2
1.9
2.3
1.8
1.6
0.9 a
2.3
1.8
2.2
1.7
2.6
PD
16.8
15.9
14.4
19.4
16.3
18.6
14.1
16.9
18.5
13.9
15.3
14.9
17.1
11.6
19.1
15.2
18.2
16.1
17.8
12.6
16.1
16.5
16.8
17.6
15.8
13.8
LD
4.6
4.4
3.6
5.1
4.8
5.1
3.5
4.4
4.7
3.6
3.8
4.0
4.8
3.4
5.1
4.8
4.5
4.2
4.3
3.5
4.5
5.0
5.1
4.2
3.9
4.3
PT
24.4
29.1
16.7
29.5
21.8
25.9
18.4
21.1
29.8
24.2
22.1
16.7
30.6
16.1
27.2
26.0
23.4
24.7
28.2
17.3
25.5
20.8
18.3
27.1
19.9
20.6
BU
4.2
3.0
2.6
5.9
7.0
9.9 a
6.8
4.9
3.4
7.5
11.5 a
8.3
2.9
9.0
3.7
6.1
4.4
7.5
9.0
10.1 a
3.2
3.5
5.5
5.0
4.2
3.5
JU
3.8
5.3
3.6
6.4
8.6
13.3 a
7.3
4.7
4.6
7.5
10.0 a
10.3 a
2.5
8.3
4.8
6.6
5.3
8.8
8.8
13.0 a
5.0
3.5
7.0
7.6
5.5
5.5
JUE
4.7
3.4
2.6
3.9
5.6
8.3 a
4.1
3.5
2.0
5.7
5.9
7.1 a
2.6
6.0
3.9
5.6
3.2
6.0
5.9
9.2 a
2.5
2.5
3.9
4.1
2.2
2.8
a = berbeda nyata dengan genotipe pembanding G2D0, berdasarkan uji t-Dunnett dengan α
= 5 % pada kolom yang sama. TT : tinggi tanaman (cm), TPP : tinggi percabangan pertama (cm),
DB : diameter batang (cm), PD : panjang daun (cm), LD : lebar daun (cm), PT : panjang tangkai
(cm), BU : bobot umbi per tanaman (kg), JU : jumlah umbi per tanaman, dan JUE : jumlah umbi
ekonomi per tanaman.
Karakter panen yang diamati seperti bobot umbi per tanaman (kg), jumlah
umbi per tanaman, dan jumlah umbi ekonomi per tanaman disajikan pada Tabel 2.
Nilai rataan bobot umbi per tanaman (kg) berkisar antara 2.6 - 11.5 kg dan
terdapat 3 genotipe yang berbeda nyata lebih tinggi dengan genotipe asal Ratim
yaitu G2D1 2-2-2, G2D1 3-3-2, dan G2D1 5-1-3.
Jumlah umbi per tanaman memiliki nilai rataan berkisar antara 2.5 - 13.3
dan 4 genotipe berbeda nyata lebih tinggi dibandingkan genotipe asal Ratim
sebesar 5.5, yaitu G2D1 2-2-2, G2D1 3-3-2, G2D1 3-3-3, dan G2D1 5-1-3.
Karakter jumlah umbi ekonomi per tanaman memiliki nilai rataan sebesar 2.0 –
9.2 dan terdapat 3 genotipe yang berbeda nyata lebih tinggi yaitu G2D1 2-2-2,
G2D1 3-3-3, dan G2D1 5-1-3.
Genotipe mutan Ratim secara keseluruhan memiliki karakter panen yang
berbeda nyata dengan genotipe asal yang digunakan. Terdapat 3 genotipe yang
berbeda nyata pada karakter bobot umbi per tanaman, 4 genotipe yang memiliki
karakter jumlah umbi per tanaman lebih banyak, dan 3 genotipe yang memiliki
15
jumlah umbi ekonomi per tanaman terbanyak. Genotipe mutan yang dapat
dikategorikan potensial dari genotipe Ratim adalah G2D1 2-2-2, G2D1 3-3-2,
G2D1 3-3-3, dan G2D1 5-1-3 (16.00% dari total genotipe mutan yang diuji).
Tabel 3 menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman (cm), panjang daun
(cm), lebar daun (cm), panjang tangkai (cm), bobot umbi per tanaman (kg), dan
jumlah umbi per tanaman tidak berbeda nyata dengan genotipe asal UJ-5.
Tabel 3 Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan
ubi kayu UJ-5 generasi M1V3 dan tetua pembanding pada umur 9 BST
Genotipe
G3D1 1-1
G3D1 1-3
G3D1 1-3-2
G3D1 1-3-3
G3D1 2-1-2
G3D1 2-1-3
G3D1 3-2-3
G3D1 3-3-2
G3D1 3-3-3
G3D1 4-2-3
G3D1 5-2-2
G3D1 5-2-3
G3D1 5-3-2
G3D1 5-3-3
G3D1 6-1-2
G3D1 6-1-3
G3D2 1-1
G3D2 1-1-2
G3D2 1-1-3
G3D2 1-2-3
G3D2 1-3
G3D2 1-3-3
G3D2 3-2-3
G3D2 4-1-1
G3D2 4-1-2
G3D2 4-1-3
G3D2 4-3-1
G3D2 4-3-3
G3D2 6-1-2
G3D2 6-1-3
G3D4 1-1-3
G3D0
TT
150.0
206.6
192.3
187.2
122.5
160.6
208.8
172.5
175.3
186.0
129.6
177.6
198.8
155.8
161.6
189.2
240.8
187.5
227.4
183.6
221.5
238.5
183.3
122.0
172.0
136.0
239.5
183.6
189.6
161.5
216.5
185.6
TPP
43.0
15.6
58.6
41.0
88.5
29.3
23.6
12.2 a
49.0
21.6
18.3
14.6
19.7
20.9
18.3
35.9
54.1
20.6
65.6
39.6
35.9
25.1
58.0
31.4
15.6
27.3
25.6
28.0
22.6
27.3
49.4
71.6
DB
2.0
1.9 a
2.1
1.5 a
2.1
2.1
2.5
1.7 a
2.5
1.9 a
1.7 a
2.4
2.0
1.9 a
1.9 a
2.1
2.3
2.2
2.3
2.0
2.5
2.4
1.7 a
1.8 a
2.1
2.0
2.4
2.0 a
2.0
2.0
2.5
3.1
PD
12.6
15.7
17.5
13.2
17.8
17.3
17.5
15.9
14.3
17.5
17.7
16.0
18.0
16.5
14.1
16.8
14.5
16.5
17.2
16.3
17.3
17.0
15.3
14.2
16.9
14.0
14.0
17.1
17.2
17.4
17.6
15.4
LD
3.6
4.6
4.5
3.1
4.9
4.4
4.3
4.2
3.6
6.1
4.2
4.2
4.5
4.1
3.2
4.2
3.5
4.2
4.3
4.7
2.9
4.7
4.0
3.5
4.0
3.9
4.1
4.6
6.1
4.4
5.1
4.1
PT
16.4
22.6
26.1
16.7
25.2
24.0
29.6
23.7
18.6
25.6
27.1
26.5
23.1
27.2
20.0
22.8
19.6
21.9
27.0
22.6
23.1
26.7
21.6
16.2
23.4
17.7
25.2
27.9
23.5
28.3
31.2
24.0
BU
7.2
10.2
3.3
8.2
6.6
3.4
3.8
4.8
5.6
11.0
4.5
7.0
5.1
4.4
6.5
9.9
4.8
6.6
6.9
10.5
4.8
9.8
2.8
1.0
8.9
14.1
11.9
8.5
8.8
10.8
9.5
5.5
JU
8.0
9.4
7.3
12.6
9.6
3.1
6.1
6.1
7.2
12.2
7.0
9.4
6.7
7.6
8.0
13.9
6.7
8.6
9.9
11.4
7.0
11.3
3.6
3.3
12.0
16.1
14.4
10.3
9.2
11.8
9.3
7.1
JUE
4.8
5.7
3.2
5.7
4.3
1.8 a
3.1
2.9
4.0
9.6
2.7
5.6
2.6
3.7
4.1
6.8
4.1
4.3
6.4
5.3
3.5
5.9
1.4 a
1.7 a
7.0
7.8
4.9
5.3
4.2
6.7
6.4
8.0
a = berbeda nyata dengan genotipe pembanding G3D0, berdasarkan uji t-Dunnett dengan α
= 5 % pada kolom yang sama. TT : tinggi tanaman (cm), TPP : tinggi percabangan pertama (cm),
DB : diameter batang (cm), PD : panjang daun (cm), LD : lebar daun (cm), PT : panjang tangkai
(cm), BU : bobot umbi per tanaman (kg), JU : jumlah umbi per tanaman, dan JUE : jumlah umbi
ekonomi per tanaman.
Tinggi tanaman genotipe mutan UJ-5 memiliki nilai rataan berkisar antara
122.5 - 240.8 cm dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal yang digunakan
yaitu sebesar 185.6 cm. Litbangtan (2012) menyatakan bahwa tinggi tanaman ubi
kayu varietas UJ-5 (G3) seharusnya dapat mencapai lebih dari 250.0 cm.
Karakter tinggi percabangan pertama memiliki nilai rataan berkisar antara
12.2 – 88.5 cm dan genotipe G3D1 3-3-2 berbeda nyata lebih kecil dengan nilai
rataan genotipe asal UJ-5 sebesar 71.6 cm. Nilai tengah diameter batang berkisar
antara 1.5 – 2.5 cm dan seluruh genotipe mutan UJ-5 memiliki nilai tengah lebih
rendah dibandingkan genotipe asal UJ-5.
Nilai tengah panjang daun, lebar daun, dan panjang tangkai tidak berbeda
nyata dengan genotipe asal UJ-5. Karakter panjang daun memiliki nilai rataan
16
berkisar antara 12.6 -18.0 cm, nilai rataan lebar daun berkisar antara 2.9 – 6.1 cm,
dan karakter panjang tangkai memiliki nilai rataan berkisar antara 16.2 – 31.2 cm.
Rataan bobot umbi per tanaman pada genotipe mutan UJ-5 adalah sebesar
1.0 – 14.1 kg dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal UJ-5 yang memiliki
nilai rataan sebesar 5.5 kg. Jumlah umbi per tanaman memiliki nilai rataan
berkisar antara 3.1 – 16.1 dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal UJ-5 yang
memiliki nilai tengah 7.1. Karakter jumlah umbi ekonomi per tanaman memiliki
nilai rataan berkisar antara 1.4 – 9.6 dan berbeda nyata lebih rendah pada 3
genotipe yaitu G3D1 2-1-3, G3D2 3-2-3, dan G3D2 4-1-1.
Tabel 4 Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan
ubi kayu Malang 4 generasi M1V3 dan tetua pembanding pada umur 9
BST
Genotipe
G4D2 2-2-2
G4D2 2-2-3
G4D3 1-1-3
G4D3 4-3-1
G4D0
TT
164.0
188.3
229.5
226.2
212.4
TPP
14.1 a
13.2 a
14.8 a
2.9 a
127.6
DB
20.2
18.8
18.8
21.3
16.8
PD
16.1
16.7
15.5
15.7
16.3
LD
3.9
3.6
5.0
3.6
5.0
PT
21.9
24.7
24.0
22.4
30.0
BU
9.6
10.5
9.9
7.5
10.1
JU
10.6
10.6
12.6
7.7
10.5
JUE
7.3
6.4
9.1
5.4
8.8
a = berbeda nyata dengan genotipe pembanding G4D0, berdasarkan uji t-Dunnett dengan α
= 5 % pada kolom yang sama. TT : tinggi tanaman (cm), TPP : tinggi percabangan pertama (cm),
DB : diameter batang (cm), PD : panjang daun (cm), LD : lebar daun (cm), PT : panjang tangkai
(cm), BU : bobot umbi per tanaman (kg), JU : jumlah umbi per tanaman, dan JUE : jumlah umbi
ekonomi per tanaman.
Tabel 4 menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman (cm), diameter batang
(cm), panjang daun (cm), lebar daun (cm), panjang tangkai (cm), bobot umbi per
tanaman (kg), dan jumlah umbi per tanaman, dan jumlah umbi ekonomi per
tanaman tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Malang 4.
Nilai rataan tinggi tanaman (cm) berkisar antara 164.0 – 229.5 cm dan tidak
berbeda nyata dibandingkan dengan genotipe asal Malang 4 sebesar 212.4 cm.
Tinggi percabangan pertama genotipe mutan Malang 4 berkisar antara 2.9 – 14.8
cm dan berbeda nyata lebih rendah dibandingkan dengan genotipe asal yang
memiliki nilai rataan sebesar 127.6 cm.
Karakter tinggi percabangan pertama terendah dimiliki oleh genotipe
Malang 4, kenyataan di lapang menunjukkan bahwa genotipe Malang 4
merupakan genotipe yang paling sedikit memiliki cabang. Kenyataan di lapang
tersebut sesuai dengan karakteristik genotipe asal Malang 4 yang tidak memiliki
cabang (Litbangtan 2012).
Genotipe mutan Malang 4 memiliki nilai rataan diameter batang berkisar
antara 18.8 – 21.3 cm dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Malang 4.
Genotipe mutan G4D2 2-2-3 memiliki nilai rataan panjang daun yang lebih tinggi
dibandingkan genotipe asal. Nilai rataan lebar daun berkisar antara 3.6 – 5.0 cm
sedangkan karakter panjang tangkai memiliki nilai tengah sebesar 21.9 – 24.7 cm
dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Malang 4.
Karakter panen yang diamati tidak menunjukkan perbedaan yang nyata
antara genotipe asal dan mutan. Nilai tengah bobot umbi per tanaman pada
genotipe asal sebesar 10.1 kg dan berada di antara nilai tengah genotipe mutan
Malang 4 yaitu 7.5 - 10.5 kg. Jumlah umbi per tanaman memiliki nilai tengah
sebesar 10.5 dan berada di antara nilai rataan genotipe mutan lain sebesar 7.7 -
17
12.6 serta jumlah umbi ekonomi per tanaman yang memiliki nilai tengah sebesar
8.8 dan berada di antara nilai tengah genotipe mutan Malang 4 yaitu 5.4 – 9.1.
Tabel 5 menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman (cm), panjang daun
(cm), lebar daun (cm), panjang tangkai (cm), bobot umbi per tanaman (kg), dan
jumlah umbi per tanaman, dan jumlah umbi ekonomi per tanaman tidak berbeda
nyata dengan genotipe asal Adira 4.
Litbangtan (2012) menyatakan bahwa tinggi tanaman maksimum yang
dapat dicapai oleh genotipe Adira 4 adalah 200.0 cm dan kenyataan di lapang
genotipe Adira 4 memiliki tinggi sebesar 250.3 cm. Tinggi tanaman genotipe asal
Adira 4 adalah 201.7 cm sehingga nilai tengah antara genotipe asal dan mutan
tidak berbeda nyata.
Tabel 5 Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan
ubi kayu Adira 4 generasi M1V3 dan tetua pembanding pada umur 9 BST
Genotipe
G5D1 1-1-1
G5D1 1-1-2
G5D1 1-1-3
G5D1 1-2-1
G5D1 1-2-2
G5D1 1-2-3
G5D1 1-3
G5D1 1-3-1
G5D1 1-3-2
G5D1 1-3-3
G5D1 2-2
G5D1 2-2-1
G5D1 2-2-2
G5D1 2-2-3
G5D1 2-3
G5D1 3-2-1
G5D1 3-2-2
G5D1 3-2-3
G5D1 3-3-1
G5D1 3-3-2
G5D1 3-3-3
G5D1 4-3-2
G5D1 4-3-3
G5D1 5-3-1
G5D1 5-3-2
G5D1 5-3-3
G5D2 1-1
G5D2 1-2
G5D2 1-3
G5D2 2-2-2
G5D2 2-2-3
G5D2 2-3-2
G5D2 2-3-3
G5D2 3-3-3
G5D2 4-3-1
G5D2 4-3-2
G5D2 4-3-3
G5D2 5-3-1
G5D2 5-3-2
G5D2 5-3-3
G5D2 6-2-2
G5D3 1-1
G5D0
TT
184.7
115.2
243.2
172.0
176.0
243.0
202.0
171.5
200.6
199.0
206.6
229.8
195.2
190.6
196.0
148.3
129.7
168.5
111.5
130.2
190.3
228.0
212.0
193.6
209.6
209.6
126.6
184.1
250.3
171.5
141.5
235.3
168.3
231.0
194.0
210.6
155.4
208.3
115.5
204.6
220.4
240.7
201.7
TPP
25.2 a
9.5
23.7 a
20.6 a
22.0 a
72.7
38.0 a
33.2 a
37.2 a
40.0 a
20.6 a
15.4 a
21.1 a
28.1 a
96.6
37.0 a
68.0
10.0 a
16.4 a
17
MUTAN UBI KAYU (Manihot esculenta Crantz.)
HASIL IRADIASI SINAR GAMMA GENERASI M1V3
FERRA ANGGITA AGUSTINA
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Pertumbuhan Vegetatif
dan Hasil Beberapa Mutan Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz.) Hasil Iradiasi
Sinar Gamma Generasi M1V3 adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi
pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi
mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang
diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks
dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Maret 2016
Ferra Anggita Agustina
NIM A24110102
ABSTRAK
FERRA ANGGITA AGUSTINA. Pertumbuhan Vegetatif dan Hasil Beberapa
Mutan Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz) Hasil Iradiasi Sinar Gamma
Generasi M1V3. Dibimbing oleh NURUL KHUMAIDA dan SINTHO
WAHYUNING ARDIE.
Ubi kayu merupakan sumber karbohidrat yang penting untuk pangan, pakan,
dan industri. Perbaikan ubi kayu dapat dilakukan untuk memperbaiki karakter
hasil, kandungan pati, dan kandungan asam sianida (HCN). Induksi mutasi
menggunakan iradiasi sinar gamma merupakan salah satu upaya untuk
meningkatkan keragaman ubi kayu. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi
pertumbuhan vegetatif, karakter morfologi dan hasil mutan ubi kayu generasi
M1V3, sehingga dihasilkan mutan yang stabil sebagai bahan untuk uji daya hasil
pendahuluan dan uji multilokasi dalam rangka menghasilkan varietas baru. Bahan
yang digunakan adalah 120 mutan ubi kayu generasi M1V3 dan 5 genotipe asal,
yaitu Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang 4 dan Adira 4. Hasil penelitian
menunjukkan keragaman karakter pertumbuhan vegetatif dan hasil masih tinggi.
Berdasarkan analisis stabilitas pada karakter bobot umbi per tanaman, jumlah
umbi per tanaman, jumlah umbi ekonomi per tanaman terpilih 41 genotipe mutan
potensial (34.16%), berturut-turut adalah 17 mutan asal UJ-5, 14 mutan asal Adira
4, 7 mutan asal Jame-jame, 2 mutan asal Ratim, dan 1 mutan asal Malang 4.
Pengelompokkan mutan potensial menggunakan scatter plot menunjukkan bahwa
terdapat 11 genotipe mutan, berturut-turut adalah 6 mutan asal Adira 4, 2 mutan
asal Ratim, 2 mutan asal UJ-5, 1 mutan asal Malang 4 yang berada di kuadran IV
(memiliki bobot umbi per tanaman > 6 kg dengan jumlah umbi ekonomi per
tanaman > 7.5).
Kata kunci: karakterisasi, mutan ubi kayu, umbi ekonomi, induksi mutasi
ABSTRACT
FERRA ANGGITA AGUSTINA. Growth Performance and Yield of Gamma
Irradiation Generated Cassava (Manihot esculenta Crantz) Mutants at the M1V3
Generation. Supervised by NURUL KHUMAIDA and SINTHO WAHYUNING
ARDIE.
Cassava (Manihot esculenta Crantz.) is an important carbohydrate source
for food, feed and industries. Cassava breeding program is mainly targeted to
improve the tuber yield, starch, and cyanide acid. Induced mutation using Gamma
irradiation is one of strategies to produce high yielding cassava varieties. The
objective of this research was to evaluate the growth performance, morphological
characters and yield component of gamma irradiated cassava mutants at the M1V3
generation. There were 120 cassava mutant lines and five cassava background
genotypes (Jame-jame, Ratim, UJ-5, Malang 4, and Adira 4) used in this study.
The results showed that the genotypes were still highly varied in the vegetative
performance and yield component. Stability analysis based on tuber yield per
plant, number of tuber, and number of economic tuber showed that 41 mutants
were stable, i.e. 17 mutants from UJ-5, 14 mutants from Adira 4, 7 mutants from
Jame-jame, 2 mutants from Ratim, and 1 mutant from Malang 4. A scatter plot
analysis based on tuber yield per plant and number of economic tuber per plant
showed that there were 11 mutant lines (6 mutants from Adira 4, 2 mutants from
Ratim, 2 mutants from UJ-5, and 1 mutant from Malang 4) located in the 4th
quadrant (tuber yield per plant > 6 kg and number of economic tuber per plant >
7.5).
Keywords: characterization, cassava mutant, economic tuber, induced mutation
PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN HASIL BEBERAPA
MUTAN UBI KAYU (Manihot esculenta Crantz.)
HASIL IRADIASI SINAR GAMMA GENERASI M1V3
FERRA ANGGITA AGUSTINA
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
Judul Skripsi : Pertumbuhan Vegetatif dan Hasil Beberapa Mutan Ubi Kayu
(Manihot esculenta Crantz.) Hasil Iradiasi Sinar Gamma Generasi
M 1 V3
Nama
: Ferra Anggita Agustina
NIM
: A24110102
Disetujui oleh
Dr Ir Nurul Khumaida, MSi
Pembimbing I
Dr Sintho Wahyuning Ardie, SP MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Sugiyanta, MSi
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji syukur atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena berkat karunia-Nya
dan kasih sayang yang berlimpah maka penulis dapat menyelesaikan penulisan
tugas akhir yakni penelitian yang berjudul Pertumbuhan Vegetatif dan Hasil
Beberapa Mutan Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz.) Hasil Iradiasi Sinar
Gamma Generasi M1V3. Penelitian bertujuan mengevaluasi pertumbuhan
vegetatif, karakter morfologi, dan hasil mutan ubi kayu generasi M1V3.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ibu Dr Ir Nurul Khumaida MSi yang
telah membimbing penulis dalam akademik maupun penelitian skripsi, Ibu Dr
Sintho Wahyuning Ardie SP MSi selaku dosen pembimbing kedua skripsi, Prof
Dr M. Syukur SP MSi selaku dosen penguji skripsi, Kak Isnani, Kak Rizal, Kak
Mita, Kak Mira, Kak Rahmi yang tergabung dalam tim riset ubi kayu telah banyak
memberi saran dan pengalaman berharga, serta teman setia Lisa, Uus, Mimin,
Dina, Agief, Dede, Mirza, RA, Floterraria, dan teman lain yang telah meluangkan
waktu untuk memberikan tenaganya dalam penelitian ini. Ungkapan terima kasih
yang terindah diberikan kepada papa, mama, serta seluruh keluarga dan temanteman atas segala doa dan dukungan yang diberikan.
Penulis berharap penelitian ini dapat menjadi lebih baik lagi dengan adanya
saran dan masukan yang berharga. Semoga penelitian yang dilakukan dapat
melengkapi penelitian sebelumnya agar tujuan penelitian seutuhnya dapat
tercapai.
Bogor, Maret 2016
Ferra Anggita Agustina
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan Penelitian
Hipotesis
TINJAUAN PUSTAKA
Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz)
Iradiasi Sinar Gamma
METODE
Tempat dan Waktu
Bahan dan Alat
Rancangan Penelitian
Prosedur Penelitian
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Percobaan
Karakter Kualitatif Mutan dan Genotipe Asal Ubi Kayu
Warna daun, daun apikal, dan tangkai
Tipe umbi
Bentuk umbi
Warna luar umbi
Warna parenkim dan korteks umbi
Rasa umbi
Pertumbuhan Vegetatif dan Panen Beberapa Mutan Ubi Kayu
Korelasi Antar Karakter Pertumbuhan Vegetatif dan Panen
Mutan (putatif) Potensial Ubi Kayu Generasi M1V3
Analisis Stabilitas
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
xii
xii
xiii
1
1
2
2
2
2
3
4
4
4
4
5
6
6
6
7
7
8
9
10
11
11
12
18
19
21
29
29
29
29
32
37
DAFTAR TABEL
Tabel 1
Tabel 2
Tabel 3
Tabel 4
Tabel 5
Tabel 6
Tabel 7
Tabel 8
Tabel 9
Tabel 10
Tabel 11
Tabel 12
Rataan karakter pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan
ubi kayu Jame-jame generasi M1V3 dan tetua pembanding
pada umur 9 BST
Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari
genotipe mutan ubi kayu Ratim generasi M1V3 dan tetua
pembanding pada umur 9 BST
Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari
genotipe mutan ubi kayu UJ-5 generasi M1V3 dan tetua
pembanding pada umur 9 BST
Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari
genotipe mutan ubi kayu Malang 4 generasi M1V3 dan tetua
pembanding pada umur 9 BST
Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari
genotipe mutan ubi kayu Adira 4 generasi M1V3 dan tetua
pembanding pada umur 9 BST
Nilai korelasi antar karakter pertumbuhan vegetatif dan panen
seluruh genotipe ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma pada
generasi M1V3
Mutan (putatif) ubi kayu hasil iradiasi sinar gamma pada
generasi M1V3
Stabilitas individu mutan ubi kayu genotipe Jame-jame
berdasarkan ragam fenotipe hingga panen pada generasi
M1V3
Stabilitas individu mutan ubi kayu genotipe Ratim
berdasarkan ragam fenotipe hingga panen pada generasi
M1V3
Stabilitas individu mutan ubi kayu genotipe UJ-5 berdasarkan
ragam fenotipe hingga panen pada generasi M1V3
Stabilitas individu mutan ubi kayu genotipe Malang 4
berdasarkan ragam fenotipe hingga panen pada generasi
M1V3
Stabilitas individu mutan ubi kayu genotipe Adira 4
berdasarkan ragam fenotipe hingga panen pada generasi
M1V3
13
14
15
16
17
19
21
22
23
24
26
26
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1 Kondisi pertanaman ubi kayu
Gambar 2 Keragaan karakter warna daun, warna daun apikal, dan warna
tangkai dari genotipe mutan
Gambar 3 Keragaan karakter tipe umbi dari genotipe mutan
Gambar 4 Keragaan karakter bentuk umbi dari genotipe mutan
Gambar 5 Keragaan karakter warna parenkim dan warna korteks umbi
dari genotipe mutan
Gambar 6 Pengelompokan mutan (putatif) dari 120 genotipe mutan dan
5 genotipe asal ubi kayu generasi M1V3 berdasarkan karakter
7
8
9
10
11
bobot umbi per tanaman dan jumlah umbi komersial per
tanaman
20
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1
Lampiran 2
Deskriptor untuk pengamatan karakter kualitatif dan
kuantitatif ubi kayu dari international institute of tropical
agriculture (Fukuda et al. 2010).
Data curah hujan bulanan pada bulan Juli 2014 hingga
bulan April 2015 di wilayah Dramaga dan sekitarnya
32
36
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tanaman ubi kayu berasal dari daerah tropis Amerika. Ubi kayu juga
termasuk ke dalam enam tanaman pangan penting di dunia setelah gandum, padi,
jagung, kentang, dan barley (Lebot 2009). Manfaat ubi kayu selain sebagai bahan
pangan (food) adalah untuk pakan ternak (feed), bahan baku industri (flour), dan
sumber bioetanol (fuel).
Produksi ubi kayu yang rendah merupakan permasalahan utama dalam
pemenuhan kebutuhan ubi kayu nasional. Produksi ubi kayu di Indonesia pada
tahun 2014 adalah 23 436 384 ton, angka tersebut berada di bawah produksi
Thailand yang mencapai 30 022 052 ton di tahun yang sama (FAO 2015). Data
FAO (2015) juga menunjukkan produksi ubi kayu Indonesia pada tahun 2014
menurun jika dibandingkan dengan tahun 2013 yang mencapai 23 936 920 ton.
Penurunan luas panen ubi kayu diduga merupakan salah satu penyebab
penurunan produksi ubi kayu. Luas panen ubi kayu pada tahun 2015 lebih rendah
0.97% dibandingkan tahun 2015 yaitu 1.003 juta ha (BPS 2015). Selain
penurunan luas panen, rendahnya produksi diduga disebabkan oleh bibit yang
digunakan dari pertanaman sebelumnya secara terus menerus, kualitas bibit tidak
optimal karena disimpan selama dua hingga tiga bulan, dosis rekomendasi pupuk
tidak diterapkan, panen tidak tepat waktu, serta minat petani yang rendah akibat
fluktuasi harga (Prihandana et al. 2008).
Data BPS (2015) menunjukkan bahwa produktivitas ubi kayu mengalami
peningkatan sebesar 0.99 % pada tahun 2014 sebesar 23.36 ton ha-1 dibandingkan
dengan tahun 2013 sebesar 22.46 ton ha-1. Akan tetapi, nilai produktivitas tersebut
pada tahun 2015 kembali mengalami penurunan menjadi 22.96 ton ha-1.
Peningkatan produksi dan produktivitas tanaman ubi kayu dapat dilakukan
melalui pemuliaan tanaman yakni pemilihan klon unggul dan persilangan.
Pemuliaan tanaman secara konvensional mengalami hambatan, yaitu bunga betina
membuka dua minggu lebih cepat dibandingkan dengan bunga jantan (Richana
2013). Induksi mutasi merupakan salah satu alternatif untuk mengatasi hambatan
pemuliaan konvensional pada ubi kayu.
Induksi mutasi dapat dilakukan dengan menggunakan mutagen kimia dan
mutagen fisik. Mutagen adalah agen yang menyebabkan mutasi. Kelebihan mutasi
fisik dibandingkan dengan mutasi kimia adalah dapat menghasilkan banyak mutan
dan dosis yang digunakan lebih homogen (Pardal 2014). Elektron-elektron dari
atom sinar gamma dapat mengionisasi atom-atom dalam jaringan tanaman dari
molekul yang dilewati sinar tersebut (Aisyah 2013). Penelitian ubi kayu generasi
M1V1 telah dilakukan oleh Fahreza (2014) dan Maharani (2015) menggunakan
mutagen fisik yaitu sinar gamma.
Karakterisasi dan seleksi merupakan salah satu kegiatan pemuliaan tanaman
yang diharapkan dapat memilih satu atau beberapa karakter yang diinginkan dan
memperlihatkan adanya kemajuan seleksi. Mutan hasil iradiasi sinar gamma akan
memiliki keragaman yang tinggi sehingga perlu dilakukan karakterisasi untuk
mempermudah proses seleksi (Syukur et al. 2012). Karakter kuantitatif tanaman
dapat menunjukkan secara langsung pengaruh iradiasi sinar gamma. Penelitian
2
Fahreza (2014) menunjukkan bahwa iradiasi sinar gamma pada generasi M1V1
berpengaruh sangat nyata terhadap pertumbuhan dan jumlah tanaman yang hidup.
Mutan potensial hasil iradiasi sinar gamma pada generasi M1V1 diseleksi
dan ditanam hingga beberapa generasi dengan harapan dapat membawa sifat yang
diinginkan. Mutan ubi kayu yang potensial memiliki banyak perubahan morfologi
daun dan batang pada generasi M1V2 dan tingkat kestabilan masih rendah serta
beragam (Maharani 2015). Penelitian Khumaida et al. (2015a) menunjukkan
bahwa warna daun dapat menjadi indikator awal selama masa pertumbuhan untuk
menduga bobot umbi atau hasil.
Penelitian Khumaida et al. (2015b) telah menghasilkan generasi M1V2 ubi
kayu yang dikembangkan melalui pendekatan induksi mutasi dengan iradiasi sinar
gamma. Analisis pertumbuhan dan karakter morfologi pada generasi selanjutnya,
yaitu M1V3, perlu dilakukan.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi pertumbuhan vegetatif, karakter
morfologi, dan hasil mutan ubi kayu generasi M1V3.
Hipotesis
Beberapa mutan ubi kayu generasi M1V3 memiliki pertumbuhan vegetatif,
karakter morfologi, dan potensi hasil yang berbeda sehingga terdapat genotipe
atau mutan potensial yang dihasilkan pada generasi M1V3. Selain itu terdapat
genotipe potensial dengan stabilitas yang tinggi.
TINJAUAN PUSTAKA
Ubi Kayu (Manihot esculenta Crantz)
Ubi kayu atau Manihot esculenta Crantz termasuk Famili Euphorbiaceae,
genus Manihot. Batang ubi kayu yang sudah tua berkayu, berbentuk silinder,
bagian tengah terdiri atas gabus, berdiameter 2-8 cm, dan setiap batang terdiri atas
22-96 ruas. Panjang ruas antara 10-15 cm dan terdapat mata calon tunas pada tiap
ruas atau disebut dengan buku. Ubi kayu dapat tumbuh setinggi 1.20-3.70 m,
permukaan daun mengandung lapisan tipis lilin (Richana 2013).
Bunga jantan (pistillate) dan betina (staminate) ubi kayu berada dalam satu
tanaman. Bunga betina terletak di bagian bawah, letaknya lebih rendah dibanding
bunga jantan. Bunga betina membuka seminggu atau dua minggu lebih dahulu
dibandingkan bunga jantan sehingga penyerbukan dibantu oleh serangga pada
keadaan normal (Richana 2013).
Pembesaran umbi dimulai dari ujung proksimal tepatnya bagian pangkal
yang terdekat dari batang, kemudian berkembang ke ujung distal yakni bagian
terjauh dari batang. Pembesaran dimulai setelah tanaman berumur 8 minggu dan
terus bertambah hingga saat dipanen. Satu tanaman dapat menghasilkan lima
hingga sepuluh umbi (Rubatzky dan Yamaguchi 1998).
Ubi kayu dapat tumbuh baik di dataran rendah sampai di daerah
pegunungan dengan ketinggian 800 m dpl. Pertumbuhan tanaman ubi kayu
3
memberi hasil yang baik pada suhu udara berkisar lebih dari 200C dan
kelembaban udara lebih dari 70%. Curah hujan yang dibutuhkan untuk mencukupi
kebutuhan ubi kayu setiap tahunnya adalah sebesar 1 500 hingga 2 500 mm
(Purwono dan Purnamawati 2008).
Jenis tanah di pusat produksi ubi kayu umumnya didominasi oleh tanah
alkalin dan tanah masam. Varietas unggul yang baik mampu beradaptasi pada
kondisi kekeringan, lahan pH rendah atau tinggi, keracunan Al serta dapat
memanfaatkan dengan baik hara P yang terikat oleh Al dan Ca (Richana 2013).
Manfaat ubi kayu selain sebagai bahan pangan (food) adalah untuk pakan
ternak (feed), bahan baku industri (flour), dan sumber bioetanol (fuel). Ubi kayu
dapat dikonsumsi langsung jika memenuhi syarat kandungan racun asam sianida
(HCN) dibawah 50 mg per kg umbi basah sedangkan untuk bahan baku industri
dibutuhkan umbi rendah protein (Purwono dan Purnamawati 2008).
Pusat penelitian dan pengembangan tanaman pangan (Litbangtan 2012)
hanya merilis delapan varietas unggul ubi kayu, yaitu varietas Litbang UK 2,
Malang 4, Malang 6, UJ-3, UJ-5, Darul hidayah, Adira 4, dan Adira 1. Varietas
unggul tersebut terdiri atas varietas nasional, varietas introduksi dari Thailand,
dan varietas lokal. Varietas unggul yang terdaftar memiliki potensi produktivitas
di atas rata-rata ubi kayu nasional yang mencapai 23.368 ton ha-1 (BPS 2015).
Varietas lokal Darul hidayah bahkan memiliki potensi hasil tertinggi yaitu 102.10
ton ha-1, hal tersebut menunjukkan bahwa varietas lokal memiliki potensi untuk
dikembangkan menjadi varietas unggul. Dua genotipe ubi kayu lokal asal
Halmahera Utara yaitu Jame jame dan Ratim memiliki produktivitas yang tinggi
dan baik untuk dikonsumsi sebagai pangan dengan kadar HCN rendah.
Pengembangan tanaman ubi kayu menuju ke arah peningkatan kadar protein
pada umbi, peningkatan kadar pati, penurunan kadar asam sianida (HCN),
peningkatan rasa manis pada umbi, serta ketahanan terhadap hama dan penyakit di
lapang. Varietas unggul yang telah dirilis perlu diteliti lebih lanjut untuk
memenuhi target tersebut. Keragaman yang rendah pada tanaman ubi kayu
menyebabkan proses pengembangan ubi kayu menjadi terhambat.
Iradiasi Sinar Gamma
Perbanyakan ubi kayu dilakukan secara vegetatif obligat sehingga
pembentukan keragaman tidak dapat dilakukan melalui hibridisasi. Induksi mutasi
menggunakan radiasi sinar gamma pada dosis 20 hingga 80 Gy, bahan hasil
mutasi diseleksi serta diuji di lapang sehingga didapatkan galur mutan yang true
to type dan seragam (Syukur et al. 2012).
Induksi mutasi dapat dilakukan menggunakan mutagen kimia dan mutagen
fisik. Mutagen adalah agen yang menyebabkan mutasi. Sinar gamma mengionisasi
atom-atom dalam jaringan dengan cara melepaskan elektron-elektron dari
atomnya. Induksi mutasi dapat meningkatkan peluang terjadinya mutasi yang
menghasilkan perubahan karakter yang diinginkan (Aisyah 2013).
Dosis iradiasi sinar gamma mempengaruhi jumlah tanaman yang hidup.
Penelitian Marthin (2014) menunjukkan bahwa tanaman Coleus sp. yang mati
akibat iradiasi akan terlihat mengering namun tetap berdiri tegak, persentase
tanaman yang bertahan hidup hingga akhir pengamatan sebesar 36.67% dari total
360 tanaman yang digunakan.
4
Karakter kuantitatif tanaman dapat menunjukkan secara langsung pengaruh
iradiasi sinar gamma. Penelitian Fahreza (2014) menyatakan bahwa iradiasi
berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi tanaman ubi kayu pada 8 dan 9 BST
serta jumlah umbi pada tanaman 10 BST. Penelitian ini juga menunjukan
pengaruh iradiasi dapat memberi pengaruh buruk pada tanaman, karena 38.89%
populasi tanaman mati pada 2 BST. Berkurangnya jumlah tanaman selain karena
pengaruh iradiasi juga karena faktor lingkungan tumbuh tanaman.
Penelitian yang dilakukan oleh Dianasari (2014) menunjukkan bahwa
keragaman yang terjadi tidak terlihat hanya pada peubah kualitatif selama masa
vegetatif, namun peubah panen seperti bobot umbi, jumlah umbi per tanaman, dan
jumlah umbi ekonomi per tanaman yang memiliki tingkat keragaman tinggi.
Keragaman yang tinggi terjadi pada individu di dalam genotipe asal yang sama.
Mutan dengan produktivitas lebih kecil dari varietas asalnya perlu diuji lebih
lanjut untuk mendapatkan hasil yang maksimal.
METODE
Tempat dan Waktu
Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan, Institut Pertanian
Bogor dengan ketinggian 240 m dpl. Penelitian dilakukan pada bulan Mei 2014
sampai bulan Maret 2015. Jenis tanah pada kebun percobaan Cikabayan
didominasi oleh tanah latosol, memiliki struktur tanah yang remah dan bersolum
dalam (lebih dari 100 cm), tergolong agak masam dengan pH sebesar 4.5 - 6.1
(Sofyan 2011).
Bahan dan Alat
Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian terdiri atas 120 mutan ubi
kayu dan 5 genotipe asal yaitu genotipe lokal dari Halmahera Utara (Jame-jame
(G1) dan Ratim (G2)), varietas introduksi dari Thailand (UJ-5 (G3)), dan varietas
nasional (Malang 4 (G4) dan Adira 4 (G5)) hasil iradiasi sinar gamma pada taraf
15 dan 30 Gy generasi M1V3. Pupuk kandang, kompos, urea, SP-36, KCl, dan
insektisida yakni karbofuran 3 % merupakan bahan pendukung pertanaman. Alat
yang digunakan adalah alat budi daya standar.
Rancangan Penelitian
Rancangan lingkungan yang digunakan adalah rancangan kelompok lengkap
teracak (RKLT) dengan satu faktor yaitu genotipe ubi kayu yang terdiri atas 120
mutan dan 5 genotipe asal hasil iradiasi sinar gamma pada taraf 15 dan 30 Gy
dengan 3 ulangan. Setiap genotipe ditanam pada 3 blok tanaman dan terdiri atas 3
tanaman pada setiap blok. Total tanaman yang diamati pada kegiatan pra panen
dan panen adalah 1 125 tanaman.
5
Pengamatan pertumbuhan vegetatif, kualitatif pra panen dan panen, serta
karakter kuantitatif panen dilakukan dengan mengacu kepada deskriptor dari
international institute of tropical agriculture (IITA) (Fukuda et al. 2010) seperti
disajikan pada Lampiran 1.
Model aditif linier yang digunakan yaitu:
Yij = + i + j + ijk
Keterangan:
Yij : pengamatan pada varian genotipe ke-i dan kelompok ke-j
: nilai rataan umum hasil pengamatan
i : pengaruh perlakuan genotipe ke-i
j : pengaruh kelompok ke-j
ijk : nilai galat percobaan (Gomez dan Gomez 2007).
Prosedur Penelitian
Pengolahan lahan dilaksanakan satu minggu sebelum penanaman, lahan
diolah dengan cangkul sehingga tanah menjadi gembur dan mengurangi populasi
gulma dari pertanaman sebelumnya. Lahan dibentuk menjadi petak berukuran
panjang 17-40 m dengan lebar 1 m. Stek batang mutan ubi kayu dengan 5 mata
tunas ditanam secara vertikal berjarak 100 cm antar stek. Pupuk diaplikasikan
melingkar pada jarak 5 cm dari pokok batang tanaman ubi kayu. Dosis pupuk urea,
SP-36, dan KCl yang digunakan masing-masing yaitu 200 kg ha-1, 100 kg ha-1,
dan 100 kg ha-1.
Pemeliharaan yang dilakukan meliputi penyiangan gulma, pembumbunan,
pemupukan, dan pengendalian hama penyakit. Pembumbunan dilakukan dengan
tujuan agar akar tetap terbenam dan umbi dapat berkembang baik. Penyiangan
gulma disesuaikan dengan kondisi gulma di lapangan. Pemupukan urea diberikan
pada saat awal penanaman dan saat tanaman berumur satu bulan setelah tanam
(BST) dengan dosis 100 kg ha-1 setiap pemupukan.
Pengamatan yang dilakukan meliputi pertumbuhan vegetatif, karakter
kualitatif dan karakter kuantitatif panen. Pengamatan pertumbuhan vegetatif dan
karakter kuantitatif diamati mulai dari 6 bulan setelah tanam (BST) sampai
dengan masa panen pada 10 BST terhadap parameter tinggi tanaman (cm),
diameter batang (cm), panjang lobus tengah daun (cm), lebar lobus tengah daun
(cm), panjang tangkai daun (cm), bobot umbi (kg), jumlah umbi per tanaman, dan
jumlah umbi ekonomi per tanaman.
Karakter kualitatif pra panen dan panen diamati dengan mengacu kepada
panduan IITA (Fukuda et al. 2010). Karakter yang diamati antara lain warna daun
apikal, pubescence pada daun apikal, bentuk daun, warna tangkai daun, warna
daun, jumlah lobus daun, bentuk tepi daun, warna tulang daun, arah tangkai daun,
prominence pada batang, warna korteks batang, warna epidermis batang, warna
batang, bentuk batang, warna cabang, tipe umbi, lekukan umbi, bentuk umbi,
warna luar umbi, warna parenkim, warna korteks, kemudahan pengupasan, tekstur
epidermis, rasa umbi, ketebalan korteks.
6
Analisis Data
Analisis data yang dilakukan meliputi analisis korelasi, analisis stabilitas,
dan pendugaan nilai heritabilitas. Analisis korelasi dilakukan menggunakan
aplikasi Statistical Analysis System (SAS) 9.1.3 Portable, analisis stabilitas
dilakukan untuk mengetahui kestabilan karakter yang diamati dengan
membandingkan ragam genotipe asal dengan ragam mutan dari genotipe asal.
Analisis stabilitas yang dilakukan diamati pada seluruh karakter. Maharani
(2015) menganalisis stabilitas pada mutan ubi kayu generasi M1V2 serta
mendapatkan hasil karakter yang stabil adalah diameter batang, hal tersebut
dikarenakan penelitian yang dilakukan tidak sampai tahap panen. Kriteria karakter
dapat dikatakan stabil pada tanaman yang diperbanyak secara vegetatif adalah
keragaman mutan lebih kecil jika dibandingkan dengan keragaman tanaman
kontrol atau genotipe asal ( mutan < genotipe asal).
Pengelompokan mutan putatif dilakukan menggunakan scatter plot dari
aplikasi MINITAB 14 untuk mengetahui kelompok genotipe mutan yang
memiliki bobot umbi per tanaman (kg) dan jumlah umbi ekonomi per tanaman
yang tinggi (bobot umbi per tanaman diatas 6 kg dan jumlah umbi ekonomi per
tanaman diatas 7.5).
Penetapan standar tersebut mengacu kepada penelitian Astuti (2015) dan
karakteristik varietas ubi kayu UJ-5, Malang 4, dan Adira 4 yang dikeluarkan oleh
Pusat penelitian dan pengembangan tanaman pangan (2012). Potensi hasil
tertinggi dimiliki oleh varietas Malang 4 sebesar 39.7 ton ha-1 (3.9 kg tanaman-1)
umbi segar bila tanaman hidup seluruhnya. Asumsi terjadinya kematian di lapang,
tidak tumbuhnya stek batang, dan serangan hama penyakit di lapang
menyebabkan kemungkinan tumbuh hanya 80% (5 kg tanaman-1). Standar seleksi
dengan bobot umbi per tanaman lebih dari 6 kg merupakan standar yang sesuai
untuk mendapatkan varietas baru.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Percobaan
Penelitian telah dilakukan pada bulan Mei 2014 sampai bulan Maret 2015 di
Kebun Percobaan Cikabayan, Institut Pertanian Bogor (IPB). Curah hujan ratarata bulan Mei 2014 hingga Maret 2015 adalah 302 mm. Data menunjukkan
penurunan curah hujan yang nyata pada bulan September 2014 yaitu 22 mm dan
curah hujan tertinggi terjadi pada bulan November 2014 sebesar 673 mm seperti
disajikan pada Lampiran 2 (BMKG 2015).
Gejala kekeringan terlihat pada umbi ubi kayu yang tidak terisi sempurna
sehingga hasil yang didapatkan tidak maksimal. Curah hujan yang berlebih pada
dua bulan setelah kekeringan meningkatkan pengisian umbi, tetapi menyebabkan
rebah serta patah pada beberapa tanaman ubi kayu. Umbi ubi kayu yang rebah
menyebabkan umbi terangkat ke atas sehingga mengalami kebusukan sebelum di
panen.
Kondisi pertanaman ubi kayu selama penelitian tidak menunjukkan gejala
serangan hama dan penyakit yang serius hingga mengurangi hasil panen. Hama
yang ditemukan selama penelitian adalah belalang (Valanga nigricornis), kutu
8
hijau kemerahan. Daun pada genotipe asal Adira 4 (G5) berwarna hijau keunguan
sedangkan daun apikal pada genotipe asal Adira 4 memiliki warna hijau muda.
Genotipe mutan Adira 4 memiliki daun berwarna hijau tua dan daun apikal
berwarna hijau muda. Warna tangkai pada genotipe mutan Adira 4 adalah hijau.
A
B
C
D
E
G1D1 5-3-2
G2D1 4-3-3
G3D1 1-2
G4D4 1-3
G5D2 4-2-2
Gambar 2 Keragaan karakter warna daun, warna daun apikal, dan warna tangkai
dari genotipe mutan (A) Jame-jame (B) Ratim (C) UJ-5 (D) Malang 4
dan (E) Adira 4 pada generasi M1V3
Karakter warna daun apikal berkorelasi positif terhadap kemampuan
tanaman dalam resistensi terhadap hama dan penyakit. Penelitian Ceballos et al.
(2015) menunjukkan bahwa warna daun apikal memiliki heritabilitas yang tinggi
terhadap resistensi trips dan kutu putih. Pubescence pada daun apikal berfungsi
menekan serangan hama tersebut pada pertanaman ubi kayu.
Tipe umbi
Keragaman tipe umbi pada generasi M1V3 terlihat pada genotipe asal yang
digunakan, genotipe Jame-jame (G1) pada generasi M1V1 dan M1V2 memiliki tipe
umbi sessile sedangkan tipe umbi genotipe tersebut berubah pada generasi M1V3
menjadi mixed. Genotipe mutan G1D1 memiliki tipe umbi dominan pedunculate
sedangkan genotipe mutan G1D2 dominan bertipe mixed.
Umbi dari genotipe asal Ratim (G2) memiliki tipe umbi sessile dan berubah
menjadi mixed pada generasi M1V1 dan M1V2 sedangkan pada generasi M1V3
berubah tipe menjadi pedunculate. Genotipe mutan G2D1 1-3-1 dan G2D1 1-3-2
memiliki tipe antara mixed dan pedunculate sedangkan genotipe mutan G2D2 2-21 dan G2D2 2-2-3 memiliki tipe umbi dominan pedunculate.
Genotipe asal UJ-5 (G3) memiliki tipe umbi sessile, terjadi keragaman yang
tinggi pada tipe umbi dari genotipe asal UJ-5. Tipe umbi pada generasi M1V1
adalah sessile, sedangkan pada generasi M1V2 menjadi mixed dan pedunculate.
Pada generasi M1V3 berubah menjadi mixed. Tipe umbi pada genotipe mutan UJ-5
terdiri atas sessile dan mixed pada seluruh genotipe G3D1 sedangkan pada
genotipe G3D2 dominan bertipe mixed.
10
A
B
G1D1 1-2-2
G2D2 2-2-2
C
G3D4 1-1-3
D
G4D3 4-3-1
E
G5D1 3-2-1
Gambar 4 Keragaan karakter bentuk umbi dari genotipe mutan (A) Jame-jame
bentuk cylindrical (B) Ratim bentuk cylindrical (C) UJ-5 bentuk
cylindrical (D) Malang 4 bentuk cylindrical dan (E) Adira 4 bentuk
cylindrical pada generasi M1V3
Warna luar umbi
Warna kulit luar umbi sebagian besar adalah cokelat muda dan cokelat tua,
hanya satu genotipe yang berwarna putih yaitu genotipe UJ-5 seperti disajikan
pada Gambar 4. Warna kulit luar umbi genotipe asal Jame-jame adalah cokelat
muda dengan permukaan kulit yang halus dan tidak terdapat lekukan pada kulit
luar umbi. Genotipe mutan Jame-jame G1D1 1-2-1, G1D1 1-2-2, G1D1 1-2-3,
G1D2 5-2-2, dan G1D2 7-3-1 memiliki kulit luar umbi berwarna kekuningan.
Genotipe asal Ratim memiliki kulit luar umbi berwarna cokelat muda dan
tidak terdapat lekukan pada kulit umbi. Warna kulit umbi kekuningan hanya
terdapat pada genotipe mutan G2D1 5-3-1 dan G2D1 5-3-2. Terdapat perbedaan
pada warna kulit umbi genotipe Jame-jame dan genotipe Ratim yaitu warna
cokelat muda pada genotipe Ratim terlihat lebih gelap dibandingkan genotipe
Jame-jame.
Warna putih merupakan warna dominan pada kulit luar umbi dari genotipe
asal UJ-5 dan terdapat sedikit lekukan pada kulit luar umbi yang disebabkan oleh
nematoda (Fukuda et al. 2010). Warna kulit luar umbi dari seluruh genotipe
mutan UJ-5 adalah putih. Permukaan kulit luar umbi dari genotipe UJ-5 sangat
halus dan sedikit mengkilap bila terkena sinar matahari. Kulit bagian luar umbi
yang halus dan tipis sehingga memudahkan pengupasan, namun rasa umbinya
pahit dan harus diolah terlebih dahulu menjadi tepung.
Kulit umbi genotipe asal Malang 4 berwarna dominan cokelat tua dengan
lekukan pada kulit umbi yang tergolong sedikit, dan permukaan kulit yang sedikit
kasar menyebabkan kulit umbi melekatkan lebih banyak tanah dari lapang saat
proses pemanenan. Genotipe mutan Malang 4 memiliki keragaman warna luar
umbi yaitu terdapat umbi dengan warna kulit cokelat muda seperti pada genotipe
G4D2 2-2-3 dan warna putih pada genotipe G4D3 4-3-1.
Genotipe asal Adira 4 memiliki warna kulit luar umbi dominan cokelat tua
dengan lekukan umbi yang banyak dan menyebar pada permukaan kulit umbi.
Permukaan kulit umbi sangat kasar dan tidak nyaman untuk digenggam.
Keragaman terjadi pada genotipe mutan Adira 4 G5D2 4-3-2, G5D2 5-3-1, dan
G5D2 6-2-2 yang memiliki kulit luar umbi berwarna cokelat muda.
12
Genotipe asal UJ-5 memiliki rasa umbi pahit, pada generasi M1V1 dan M1V2
rasa yang timbul adalah tidak terlalu manis dan terdapat sedikit rasa pahit. Rasa
umbi tersebut pada generasi M1V3 kembali menjadi pahit. Seluruh genotipe mutan
UJ-5 memiliki rasa umbi yang pahit walaupun masih terdapat umbi yang memiliki
rasa intermediet yaitu genotipe G3D2 1-1, G3D2 1-3-3 , dan G3D4 1-1-3.
Genotipe UJ-5 memiliki lapisan korteks yang intermediet sehingga proses
pengupasan kulit umbi menjadi sedikit sulit.
Genotipe asal Malang 4 memiliki rasa pahit yang tersamar, pada generasi
M1V1 dan M1V2 terdapat sebagian umbi yang memiliki rasa manis dan dominan
pahit. Rasa umbi menjadi pahit kembali pada generasi M1V3. Rasa umbi dominan
pahit terdapat pada beberapa genotipe mutan Malang 4 sedangkan rasa
intermediet terdapat pada genotipe mutan G4D3 1-1-3 dan G4D3 4-3-1. Rasa
umbi dari genotipe asal Adira 4 adalah dominan pahit sejak awal tanam hingga
generasi M1V3. Genotipe mutan Adira 4 juga memiliki rasa dominan pahit namun
terdapat rasa umbi intermediet pada genotipe G5D2 4-3-1, G5D2 4-3-2, dan
G5D2 4-3-3.
Kemudahan pengupasan umbi merupakan salah satu kriteria ubi kayu yang
dipilih konsumen untuk keperluan konsumsi, karena umbi yang sulit dikupas
korteksnya akan menyulitkan konsumen dalam mengonsumsinya. Genotipe
Malang 4 dan Adira 4 memiliki lapisan korteks umbi yang tebal dan kasar
sehingga mempersulit pengupasan kulit umbi.
Pertumbuhan Vegetatif dan Panen Beberapa Mutan Ubi Kayu
Pengamatan pertumbuhan vegetatif terdiri atas karakter tinggi tanaman dari
permukaan tanah hingga pucuk tanaman (cm), tinggi tanaman dari permukaan
tanah sampai percabangan pertama (cm), dan diameter batang (cm). Serta
pengamatan pertumbuhan vegetatif pada daun yaitu karakter panjang daun (cm),
lebar daun (cm), dan panjang tangkai.
Pengamatan karakter panen dilakukan pada saat panen berlangsung dan
terdiri atas karakter bobot umbi per tanaman (kg), jumlah umbi per tanaman, dan
jumlah umbi ekonomi per tanaman dari seluruh genotipe ubi kayu yang diamati
disajikan pada Tabel 1 sampai Tabel 5.
Tabel 1 menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman genotipe mutan Jamejame berkisar antara 124.6 – 231.1 cm dan tidak berbeda nyata dengan genotipe
asal Jame-jame yang digunakan. Maharani (2015) menyatakan bahwa tinggi
tanaman genotipe asal dari Halmahera Utara yaitu Jame-jame memiliki tinggi
tanaman yang mendekati 240.0 cm. Rata-rata tinggi percabangan pertama
genotipe mutan Jame-jame berkisar antara 9.0 – 109.5 cm, dan genotipe mutan
G1D1 1-3-1 berbeda nyata dengan genotipe asal (G1D0) yang digunakan.
Karakter diameter batang dari genotipe mutan ubi kayu Jame-jame berkisar
antara 1.4 – 2.5 cm sedangkan diameter batang genotipe asal ubi kayu Jame-jame
sebesar 1.5 cm. Karakter panjang daun berkisar antara 13.3 – 19.5 cm, genotipe
G1D1 2-2-3 memiliki nilai tengah lebih panjang dari genotipe asal G1D0 sebesar
16.7 cm. Rata-rata lebar daun genotipe mutan Jame-jame berkisar antara 3.7 – 5.7
cm dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Jame-jame. Karakter panjang
tangkai berkisar antara 15.9 – 35.8 cm sedangkan genotipe asal Jame-jame
memiliki panjang tangkai sebesar 20.7 cm.
13
Tabel 1 Rataan karakter pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan ubi kayu
Jame-jame generasi M1V3 dan tetua pembanding pada umur 9 BST
Genotipe
G1D1 1-2-1
G1D1 1-2-2
G1D1 1-2-3
G1D1 1-3-1
G1D1 1-3-2
G1D1 2-2-1
G1D1 2-2-3
G1D1 2-3-2
G1D1 2-3-3
G1D1 6-3-1
G1D1 6-3-3
G1D2 2-1
G1D2 4-3-3
G1D2 5-2-2
G1D2 6-3-1
G1D2 6-3-2
G1D2 6-3-3
G1D2 7-3-1
G1D0
TT
124.6
209.6
134.8
138.6
163.4
165.0
215.3
177.6
138.1
165.9
225.7
147.3
195.3
139.1
231.1
162.6
227.6
200.5
187.3
TPP
35.6
59.3
38.1
9.0 a
83.0
16.0
109.5
26.6
47.0
70.3
68.2
44.8
46.0
56.0
87.1
17.8
86.3
79.9
106.9
DB
1.5
2.1
2.1
1.4
1.9
2.1
1.9
2.3
2.3
2.5
2.5
1.4
1.6
1.6
2.4
2.0
2.5
2.4
1.5
PD
13.3
17.0
14.5
18.5
16.8
14.7
19.5
16.0
15.9
16.4
19.0
16.7
16.0
16.2
17.8
16.2
16.9
16.3
16.7
LD
3.7
4.3
3.9
4.8
4.4
3.9
5.7
4.2
4.1
4.6
4.9
4.2
4.4
4.5
4.2
4.0
4.4
3.9
4.5
PT
15.9
24.8
18.0
31.3
22.0
21.1
35.8
22.1
18.1
17.3
27.9
22.3
24.2
24.2
23.1
23.5
28.3
22.3
20.7
BU
4.7
4.1
4.3
2.7
3.5
6.8 a
5.0
4.0
2.6
8.1 a
5.7
4.6
3.5
4.5
6.4 a
6.0
9.3 a
7.2 a
2.0
JU
5.5
4.2
5.3
5.5
4.6
6.8
6.2
5.8
5.5
11.0 a
5.5
7.0
5.0
5.5
7.5
8.1
9.5 a
8.2
4.0
JUE
3.0
2.2
2.8
3.5
2.3
4.8
3.6
3.9
4.2
6.0 a
2.2
2.7
2.5
2.7
3.8
6.0 a
5.7 a
5.7
2.5
a = berbeda nyata dengan genotipe pembanding G1D0, berdasarkan uji t-Dunnett dengan α
= 5 % pada kolom yang sama. TT : tinggi tanaman (cm), TPP : tinggi percabangan pertama (cm),
DB : diameter batang (cm), PD : panjang daun (cm), LD : lebar daun (cm), PT : panjang tangkai
(cm), BU : bobot umbi per tanaman (kg), JU : jumlah umbi per tanaman, dan JUE : jumlah umbi
ekonomi per tanaman.
Karakter panen diamati setelah proses pemanenan di lapang berlangsung
untuk menghindari kehilangan hasil akibat faktor lingkungan. Bobot umbi per
tanaman genotipe mutan Jame-jame berkisar antara 2.6 – 9.3 kg. Terdapat 5
genotipe yang berbeda nyata dengan genotipe asal Jame-jame yaitu genotipe
G1D1 2-2-1, G1D1 6-3-1, G1D2 6-3-1, G1D2 6-3-3, dan G1D2 7-3-1 seperti pada
Tabel 1.
Jumlah umbi per tanaman yang dimiliki oleh genotipe mutan Jame-jame
berkisar antara 4.2 – 11.0 dan terdapat 2 genotipe yang berbeda nyata lebih tinggi
dibandingkan genotipe asal Jame-jame yaitu G1D1 6-3-1 dan G1D2 6-3-3.
Jumlah umbi ekonomi per tanaman berkisar antara 2.2 – 6.0 dan terdapat 3
genotipe yang berbeda nyata lebih tinggi dengan genotipe asal yaitu G1D1 6-3-1,
G1D2 6-3-2, dan G1D2 6-3-3.
Genotipe mutan Jame-jame secara keseluruhan memiliki karakter panen
yang berbeda nyata dengan genotipe asal yang digunakan. Terdapat 5 genotipe
yang berbeda nyata pada karakter bobot umbi per tanaman, 2 genotipe yang
memiliki karakter jumlah umbi per tanaman lebih banyak, dan 3 genotipe yang
memiliki jumlah umbi ekonomi per tanaman terbanyak. Genotipe mutan yang
dapat dikategorikan potensial dari genotipe Jame-jame adalah G1D1 2-2-1, G1D1
6-3-1, G1D2 6-3-1, G1D2 6-3-2, G1D2 6-3-3, dan G1D2 7-3-1 (31.57% dari total
genotipe mutan yang diuji).
Tabel 2 menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman (cm), panjang daun
(cm), lebar daun (cm), dan panjang tangkai (cm) tidak berbeda nyata dengan
genotipe asal Ratim. Tinggi tanaman (cm) genotipe mutan Ratim berkisar antara
120.1 – 233.0 cm dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Ratim yaitu
setinggi 190.0 cm. Karakter tinggi percabangan pertama (cm) pada genotipe
mutan Ratim berkisar antara 9.6 – 124.1 cm, terdapat 8 genotipe yang berbeda
nyata lebih rendah dibandingkan genotipe asal yang digunakan.Karakter diameter
batang (cm) genotipe mutan Ratim memiliki nilai rata-rata berkisar antara 0.9 –
14
3.1 cm dan genotipe G2D1 5-3-1 memiliki nilai rataan paling rendah diantara
genotipe mutan Ratim lainnya yang digunakan.
Nilai rataan karakter panjang daun (cm) berkisar antara 12.6 – 19.4 cm dan
tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Ratim yang memiliki nilai rataan
sebesar 13.8 cm. karakter lebar daun berkisar antara 3.4 – 5.1 cm dengan rataan
panjang tangkai berkisar antara 16.1 - 30.6 cm dan karakter lebar daun serta
panjang tangkai tidak berbeda nyata dengan genotipe asal yang digunakan.
Tabel 2 Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan
ubi kayu Ratim generasi M1V3 dan tetua pembanding pada umur 9 BST
Genotipe
G2D1 1-2-1
G2D1 1-2-3
G2D1 1-3-1
G2D1 1-3-3
G2D1 2-1-3
G2D1 2-2-2
G2D1 2-2-3
G2D1 2-3-1
G2D1 2-3-2
G2D1 2-3-3
G2D1 3-3-2
G2D1 3-3-3
G2D1 4-1-1
G2D1 4-1-3
G2D1 4-3-1
G2D1 4-3-2
G2D1 4-3-3
G2D1 5-1-1
G2D1 5-1-2
G2D1 5-1-3
G2D1 5-3-1
G2D1 5-3-2
G2D1 6-1-3
G2D2 2-2-1
G2D2 2-2-3
G2D0
TT
177.8
158.6
161.6
204.7
209.3
166.6
177.0
168.0
198.4
187.6
169.1
233.0
101.6
138.3
121.3
217.8
197.0
190.1
182.1
214.3
120.1
190.0
195.3
178.8
169.0
190.0
TPP
107.7
71.3
16.5 a
114.3
13.3 a
55.8
32.6 a
61.6
38.6
58.3
23.9 a
124.1
56.6
48.4
39.0
33.0 a
9.6 a
59.3
71.0
34.8 a
38.8
48.1
58.6
32.7 a
36.0 a
105.0
DB
1.6
1.9
1.9
2.2
1.9
1.9
1.9
2.1
2.3
2.5
2.0
2.5
2.1
3.1
2.4
2.2
1.9
2.3
1.8
1.6
0.9 a
2.3
1.8
2.2
1.7
2.6
PD
16.8
15.9
14.4
19.4
16.3
18.6
14.1
16.9
18.5
13.9
15.3
14.9
17.1
11.6
19.1
15.2
18.2
16.1
17.8
12.6
16.1
16.5
16.8
17.6
15.8
13.8
LD
4.6
4.4
3.6
5.1
4.8
5.1
3.5
4.4
4.7
3.6
3.8
4.0
4.8
3.4
5.1
4.8
4.5
4.2
4.3
3.5
4.5
5.0
5.1
4.2
3.9
4.3
PT
24.4
29.1
16.7
29.5
21.8
25.9
18.4
21.1
29.8
24.2
22.1
16.7
30.6
16.1
27.2
26.0
23.4
24.7
28.2
17.3
25.5
20.8
18.3
27.1
19.9
20.6
BU
4.2
3.0
2.6
5.9
7.0
9.9 a
6.8
4.9
3.4
7.5
11.5 a
8.3
2.9
9.0
3.7
6.1
4.4
7.5
9.0
10.1 a
3.2
3.5
5.5
5.0
4.2
3.5
JU
3.8
5.3
3.6
6.4
8.6
13.3 a
7.3
4.7
4.6
7.5
10.0 a
10.3 a
2.5
8.3
4.8
6.6
5.3
8.8
8.8
13.0 a
5.0
3.5
7.0
7.6
5.5
5.5
JUE
4.7
3.4
2.6
3.9
5.6
8.3 a
4.1
3.5
2.0
5.7
5.9
7.1 a
2.6
6.0
3.9
5.6
3.2
6.0
5.9
9.2 a
2.5
2.5
3.9
4.1
2.2
2.8
a = berbeda nyata dengan genotipe pembanding G2D0, berdasarkan uji t-Dunnett dengan α
= 5 % pada kolom yang sama. TT : tinggi tanaman (cm), TPP : tinggi percabangan pertama (cm),
DB : diameter batang (cm), PD : panjang daun (cm), LD : lebar daun (cm), PT : panjang tangkai
(cm), BU : bobot umbi per tanaman (kg), JU : jumlah umbi per tanaman, dan JUE : jumlah umbi
ekonomi per tanaman.
Karakter panen yang diamati seperti bobot umbi per tanaman (kg), jumlah
umbi per tanaman, dan jumlah umbi ekonomi per tanaman disajikan pada Tabel 2.
Nilai rataan bobot umbi per tanaman (kg) berkisar antara 2.6 - 11.5 kg dan
terdapat 3 genotipe yang berbeda nyata lebih tinggi dengan genotipe asal Ratim
yaitu G2D1 2-2-2, G2D1 3-3-2, dan G2D1 5-1-3.
Jumlah umbi per tanaman memiliki nilai rataan berkisar antara 2.5 - 13.3
dan 4 genotipe berbeda nyata lebih tinggi dibandingkan genotipe asal Ratim
sebesar 5.5, yaitu G2D1 2-2-2, G2D1 3-3-2, G2D1 3-3-3, dan G2D1 5-1-3.
Karakter jumlah umbi ekonomi per tanaman memiliki nilai rataan sebesar 2.0 –
9.2 dan terdapat 3 genotipe yang berbeda nyata lebih tinggi yaitu G2D1 2-2-2,
G2D1 3-3-3, dan G2D1 5-1-3.
Genotipe mutan Ratim secara keseluruhan memiliki karakter panen yang
berbeda nyata dengan genotipe asal yang digunakan. Terdapat 3 genotipe yang
berbeda nyata pada karakter bobot umbi per tanaman, 4 genotipe yang memiliki
karakter jumlah umbi per tanaman lebih banyak, dan 3 genotipe yang memiliki
15
jumlah umbi ekonomi per tanaman terbanyak. Genotipe mutan yang dapat
dikategorikan potensial dari genotipe Ratim adalah G2D1 2-2-2, G2D1 3-3-2,
G2D1 3-3-3, dan G2D1 5-1-3 (16.00% dari total genotipe mutan yang diuji).
Tabel 3 menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman (cm), panjang daun
(cm), lebar daun (cm), panjang tangkai (cm), bobot umbi per tanaman (kg), dan
jumlah umbi per tanaman tidak berbeda nyata dengan genotipe asal UJ-5.
Tabel 3 Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan
ubi kayu UJ-5 generasi M1V3 dan tetua pembanding pada umur 9 BST
Genotipe
G3D1 1-1
G3D1 1-3
G3D1 1-3-2
G3D1 1-3-3
G3D1 2-1-2
G3D1 2-1-3
G3D1 3-2-3
G3D1 3-3-2
G3D1 3-3-3
G3D1 4-2-3
G3D1 5-2-2
G3D1 5-2-3
G3D1 5-3-2
G3D1 5-3-3
G3D1 6-1-2
G3D1 6-1-3
G3D2 1-1
G3D2 1-1-2
G3D2 1-1-3
G3D2 1-2-3
G3D2 1-3
G3D2 1-3-3
G3D2 3-2-3
G3D2 4-1-1
G3D2 4-1-2
G3D2 4-1-3
G3D2 4-3-1
G3D2 4-3-3
G3D2 6-1-2
G3D2 6-1-3
G3D4 1-1-3
G3D0
TT
150.0
206.6
192.3
187.2
122.5
160.6
208.8
172.5
175.3
186.0
129.6
177.6
198.8
155.8
161.6
189.2
240.8
187.5
227.4
183.6
221.5
238.5
183.3
122.0
172.0
136.0
239.5
183.6
189.6
161.5
216.5
185.6
TPP
43.0
15.6
58.6
41.0
88.5
29.3
23.6
12.2 a
49.0
21.6
18.3
14.6
19.7
20.9
18.3
35.9
54.1
20.6
65.6
39.6
35.9
25.1
58.0
31.4
15.6
27.3
25.6
28.0
22.6
27.3
49.4
71.6
DB
2.0
1.9 a
2.1
1.5 a
2.1
2.1
2.5
1.7 a
2.5
1.9 a
1.7 a
2.4
2.0
1.9 a
1.9 a
2.1
2.3
2.2
2.3
2.0
2.5
2.4
1.7 a
1.8 a
2.1
2.0
2.4
2.0 a
2.0
2.0
2.5
3.1
PD
12.6
15.7
17.5
13.2
17.8
17.3
17.5
15.9
14.3
17.5
17.7
16.0
18.0
16.5
14.1
16.8
14.5
16.5
17.2
16.3
17.3
17.0
15.3
14.2
16.9
14.0
14.0
17.1
17.2
17.4
17.6
15.4
LD
3.6
4.6
4.5
3.1
4.9
4.4
4.3
4.2
3.6
6.1
4.2
4.2
4.5
4.1
3.2
4.2
3.5
4.2
4.3
4.7
2.9
4.7
4.0
3.5
4.0
3.9
4.1
4.6
6.1
4.4
5.1
4.1
PT
16.4
22.6
26.1
16.7
25.2
24.0
29.6
23.7
18.6
25.6
27.1
26.5
23.1
27.2
20.0
22.8
19.6
21.9
27.0
22.6
23.1
26.7
21.6
16.2
23.4
17.7
25.2
27.9
23.5
28.3
31.2
24.0
BU
7.2
10.2
3.3
8.2
6.6
3.4
3.8
4.8
5.6
11.0
4.5
7.0
5.1
4.4
6.5
9.9
4.8
6.6
6.9
10.5
4.8
9.8
2.8
1.0
8.9
14.1
11.9
8.5
8.8
10.8
9.5
5.5
JU
8.0
9.4
7.3
12.6
9.6
3.1
6.1
6.1
7.2
12.2
7.0
9.4
6.7
7.6
8.0
13.9
6.7
8.6
9.9
11.4
7.0
11.3
3.6
3.3
12.0
16.1
14.4
10.3
9.2
11.8
9.3
7.1
JUE
4.8
5.7
3.2
5.7
4.3
1.8 a
3.1
2.9
4.0
9.6
2.7
5.6
2.6
3.7
4.1
6.8
4.1
4.3
6.4
5.3
3.5
5.9
1.4 a
1.7 a
7.0
7.8
4.9
5.3
4.2
6.7
6.4
8.0
a = berbeda nyata dengan genotipe pembanding G3D0, berdasarkan uji t-Dunnett dengan α
= 5 % pada kolom yang sama. TT : tinggi tanaman (cm), TPP : tinggi percabangan pertama (cm),
DB : diameter batang (cm), PD : panjang daun (cm), LD : lebar daun (cm), PT : panjang tangkai
(cm), BU : bobot umbi per tanaman (kg), JU : jumlah umbi per tanaman, dan JUE : jumlah umbi
ekonomi per tanaman.
Tinggi tanaman genotipe mutan UJ-5 memiliki nilai rataan berkisar antara
122.5 - 240.8 cm dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal yang digunakan
yaitu sebesar 185.6 cm. Litbangtan (2012) menyatakan bahwa tinggi tanaman ubi
kayu varietas UJ-5 (G3) seharusnya dapat mencapai lebih dari 250.0 cm.
Karakter tinggi percabangan pertama memiliki nilai rataan berkisar antara
12.2 – 88.5 cm dan genotipe G3D1 3-3-2 berbeda nyata lebih kecil dengan nilai
rataan genotipe asal UJ-5 sebesar 71.6 cm. Nilai tengah diameter batang berkisar
antara 1.5 – 2.5 cm dan seluruh genotipe mutan UJ-5 memiliki nilai tengah lebih
rendah dibandingkan genotipe asal UJ-5.
Nilai tengah panjang daun, lebar daun, dan panjang tangkai tidak berbeda
nyata dengan genotipe asal UJ-5. Karakter panjang daun memiliki nilai rataan
16
berkisar antara 12.6 -18.0 cm, nilai rataan lebar daun berkisar antara 2.9 – 6.1 cm,
dan karakter panjang tangkai memiliki nilai rataan berkisar antara 16.2 – 31.2 cm.
Rataan bobot umbi per tanaman pada genotipe mutan UJ-5 adalah sebesar
1.0 – 14.1 kg dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal UJ-5 yang memiliki
nilai rataan sebesar 5.5 kg. Jumlah umbi per tanaman memiliki nilai rataan
berkisar antara 3.1 – 16.1 dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal UJ-5 yang
memiliki nilai tengah 7.1. Karakter jumlah umbi ekonomi per tanaman memiliki
nilai rataan berkisar antara 1.4 – 9.6 dan berbeda nyata lebih rendah pada 3
genotipe yaitu G3D1 2-1-3, G3D2 3-2-3, dan G3D2 4-1-1.
Tabel 4 Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan
ubi kayu Malang 4 generasi M1V3 dan tetua pembanding pada umur 9
BST
Genotipe
G4D2 2-2-2
G4D2 2-2-3
G4D3 1-1-3
G4D3 4-3-1
G4D0
TT
164.0
188.3
229.5
226.2
212.4
TPP
14.1 a
13.2 a
14.8 a
2.9 a
127.6
DB
20.2
18.8
18.8
21.3
16.8
PD
16.1
16.7
15.5
15.7
16.3
LD
3.9
3.6
5.0
3.6
5.0
PT
21.9
24.7
24.0
22.4
30.0
BU
9.6
10.5
9.9
7.5
10.1
JU
10.6
10.6
12.6
7.7
10.5
JUE
7.3
6.4
9.1
5.4
8.8
a = berbeda nyata dengan genotipe pembanding G4D0, berdasarkan uji t-Dunnett dengan α
= 5 % pada kolom yang sama. TT : tinggi tanaman (cm), TPP : tinggi percabangan pertama (cm),
DB : diameter batang (cm), PD : panjang daun (cm), LD : lebar daun (cm), PT : panjang tangkai
(cm), BU : bobot umbi per tanaman (kg), JU : jumlah umbi per tanaman, dan JUE : jumlah umbi
ekonomi per tanaman.
Tabel 4 menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman (cm), diameter batang
(cm), panjang daun (cm), lebar daun (cm), panjang tangkai (cm), bobot umbi per
tanaman (kg), dan jumlah umbi per tanaman, dan jumlah umbi ekonomi per
tanaman tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Malang 4.
Nilai rataan tinggi tanaman (cm) berkisar antara 164.0 – 229.5 cm dan tidak
berbeda nyata dibandingkan dengan genotipe asal Malang 4 sebesar 212.4 cm.
Tinggi percabangan pertama genotipe mutan Malang 4 berkisar antara 2.9 – 14.8
cm dan berbeda nyata lebih rendah dibandingkan dengan genotipe asal yang
memiliki nilai rataan sebesar 127.6 cm.
Karakter tinggi percabangan pertama terendah dimiliki oleh genotipe
Malang 4, kenyataan di lapang menunjukkan bahwa genotipe Malang 4
merupakan genotipe yang paling sedikit memiliki cabang. Kenyataan di lapang
tersebut sesuai dengan karakteristik genotipe asal Malang 4 yang tidak memiliki
cabang (Litbangtan 2012).
Genotipe mutan Malang 4 memiliki nilai rataan diameter batang berkisar
antara 18.8 – 21.3 cm dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Malang 4.
Genotipe mutan G4D2 2-2-3 memiliki nilai rataan panjang daun yang lebih tinggi
dibandingkan genotipe asal. Nilai rataan lebar daun berkisar antara 3.6 – 5.0 cm
sedangkan karakter panjang tangkai memiliki nilai tengah sebesar 21.9 – 24.7 cm
dan tidak berbeda nyata dengan genotipe asal Malang 4.
Karakter panen yang diamati tidak menunjukkan perbedaan yang nyata
antara genotipe asal dan mutan. Nilai tengah bobot umbi per tanaman pada
genotipe asal sebesar 10.1 kg dan berada di antara nilai tengah genotipe mutan
Malang 4 yaitu 7.5 - 10.5 kg. Jumlah umbi per tanaman memiliki nilai tengah
sebesar 10.5 dan berada di antara nilai rataan genotipe mutan lain sebesar 7.7 -
17
12.6 serta jumlah umbi ekonomi per tanaman yang memiliki nilai tengah sebesar
8.8 dan berada di antara nilai tengah genotipe mutan Malang 4 yaitu 5.4 – 9.1.
Tabel 5 menunjukkan bahwa karakter tinggi tanaman (cm), panjang daun
(cm), lebar daun (cm), panjang tangkai (cm), bobot umbi per tanaman (kg), dan
jumlah umbi per tanaman, dan jumlah umbi ekonomi per tanaman tidak berbeda
nyata dengan genotipe asal Adira 4.
Litbangtan (2012) menyatakan bahwa tinggi tanaman maksimum yang
dapat dicapai oleh genotipe Adira 4 adalah 200.0 cm dan kenyataan di lapang
genotipe Adira 4 memiliki tinggi sebesar 250.3 cm. Tinggi tanaman genotipe asal
Adira 4 adalah 201.7 cm sehingga nilai tengah antara genotipe asal dan mutan
tidak berbeda nyata.
Tabel 5 Rataan karakter kuantitatif pertumbuhan dan panen dari genotipe mutan
ubi kayu Adira 4 generasi M1V3 dan tetua pembanding pada umur 9 BST
Genotipe
G5D1 1-1-1
G5D1 1-1-2
G5D1 1-1-3
G5D1 1-2-1
G5D1 1-2-2
G5D1 1-2-3
G5D1 1-3
G5D1 1-3-1
G5D1 1-3-2
G5D1 1-3-3
G5D1 2-2
G5D1 2-2-1
G5D1 2-2-2
G5D1 2-2-3
G5D1 2-3
G5D1 3-2-1
G5D1 3-2-2
G5D1 3-2-3
G5D1 3-3-1
G5D1 3-3-2
G5D1 3-3-3
G5D1 4-3-2
G5D1 4-3-3
G5D1 5-3-1
G5D1 5-3-2
G5D1 5-3-3
G5D2 1-1
G5D2 1-2
G5D2 1-3
G5D2 2-2-2
G5D2 2-2-3
G5D2 2-3-2
G5D2 2-3-3
G5D2 3-3-3
G5D2 4-3-1
G5D2 4-3-2
G5D2 4-3-3
G5D2 5-3-1
G5D2 5-3-2
G5D2 5-3-3
G5D2 6-2-2
G5D3 1-1
G5D0
TT
184.7
115.2
243.2
172.0
176.0
243.0
202.0
171.5
200.6
199.0
206.6
229.8
195.2
190.6
196.0
148.3
129.7
168.5
111.5
130.2
190.3
228.0
212.0
193.6
209.6
209.6
126.6
184.1
250.3
171.5
141.5
235.3
168.3
231.0
194.0
210.6
155.4
208.3
115.5
204.6
220.4
240.7
201.7
TPP
25.2 a
9.5
23.7 a
20.6 a
22.0 a
72.7
38.0 a
33.2 a
37.2 a
40.0 a
20.6 a
15.4 a
21.1 a
28.1 a
96.6
37.0 a
68.0
10.0 a
16.4 a
17