13 optimumnya adalah 77 – 85 dan suhu optimum 25-27
Pemuliaan dengan Mutasi
C Rotem 1998; Schwartz 2004.
Epidemi penyakit ini ditentukan oleh faktor-faktor utama yaitu : 1 ketahanan tanaman bawang merah, 2 virulensi fungi, 3 daya reproduksi dan 4
faktor lingkungan yang mendukung Zadoks Schein 1979; Semangun 2006. Gejala serangan pada awalnya nampak bercak kecil, melekuk, berwarna putih
sampai kelabu pada daun. Gejala lebih lanjut, bercak membesar dan bercincin- cincin, warnanya keunguan dengan tepi daun berwarna kuning disertai
mengeringnya ujung-ujung daun. Infeksi pada umbi selepas panen menyebabkan pembusukan umbi berwarna kuning sampai merah kecoklatan dan berair.
Varietas bawang merah yang telah dikenal tahan terhadap penyakit bercak ungu adalah Tiron Duriat et al., 1999.
Mutasi merupakan suatu pendekatan untuk meningkatkan keragaman genetik. Hal ini karena rekayasa genetik membutuhkan investasi yang mahal dan
teknik yang spesifik untk setiap kasus perbaikan suatu karakter maupun tanaman Schum 1999. Mutasi dapat digunakan untuk perbaikan tanaman seperti warna
bunga, karakter daun, reaksi fotoperiod, umur berbunga, umur panen, hasil, ketahanan terhadap hamapenyakit dan ketoleranan terhadap lingkungan rawan
Schum 1999; Borojevic 1990; Donini et al., 1984. Telah banyak varietas yang dikembangkan hasil dari mutasi. Pada
tanaman serealia mencapai 163, kacang-kacangan 40 dan tanaman membiak vegetatif mencapai 264 Borojevic 1990. Tahun 2000 telah dihasilkan 2252
variaetas tanaman hasil mutasi, dan terbanyak dihasilkan oleh negara Cina, diikuti India, Rusia, Belanda, Amerika Serikat, dan Jepang Maluszynski et al., 2000.
Di Indonesia juga telah banyak varietas yang dikembangkan dari hasil mutasi. Hasil mutasi tanaman pangan yang telah dikenal di Indonesia adalah Seratus
Malam, Atomita, Cilosari, Meraoke, Woyla, Khayan, Winongo, Diah Suci, Yuwono, Mayang, Mira-1, Situgintung padi, dan Muria, Tengger, Meratus,
14 Rajabasa kedelai serta Camar kacang hijau hasil pemuliaan dari Batan
Parmanto Effendi 2007. Upaya memperpendek 10 hari lebih awal umur tanaman padi telah
diperoleh dengan mutasi sebanyak 4 varietas yang terbentuk dan 2 varietas hasil mutan yang daya hasilnya meningkat lebih 10 persen Donini et al., 1984.
Mutasi dengan sinar gamma pada beberapa varietas kedelai dapat meningkatkan hasil sampai 26 persen dan toleran terhadap lingkungan rawan abiotik termasuk
salin Sunarto 2001; Farid Suwarto 2001. Mutasi dengan radiasi sinar gamma telah dicoba dosis dari 3 sampai 15
krad dan diperoleh mutan yang tahan bercak ungu. Berdasarkan data dosis sinar gamma dan persentase tanaman bawang merah tumbuh diperoleh LD Lethal
Dose
50
Hasil Penelitian yang Telah Dicapai
: 23 krad Sunarto et al., 2005. Pada tanaman kedelai mutasi dari 15 sampai 200 krad dengan sinar gamma telah dicoba. Pada dosis lebih dari 30 krad
banyak biji yang tidak tumbuh Sunarto 2001; Farid Suwarto 2001. Hasil pengujian terakhir pada musim hujan telah diperoleh 1 genotipe bawang merah K
yang tahan dibandingkan Bima, Bima Juna, Tiron dan Kuning Tablet Sunarto et al., 2005.
Dosis sinar gamma yang digunakan untuk mutasi padi antara 10-30 krad Pophaly et al., 2006; Zhu et al., 2006, 20-100 krad pada kedelai, 10 krad pada
kacang hijau Parmanto Effendi 2007. Dosis yang digunakan untuk peningkatan ketahanan terhadap wereng coklat adalah 15 – 30 krad Pophaly et
al., 2006. Pada tanaman tomat, dosis radiasi yang digunakan untuk peningkatan toleransi terhadap kekeringan adalah 30 dan 50 krad Gonzalez et al., 2008.
Dosis radiasi untuk meningkatkan ketahanan terhadap layu daun pada tanaman jeruk adalah 3-9 krad Gulsen et al., 2007.
Umbi yang digunakan penanaman adalah bibit bawang merah berukuran 3-5 g dan telah patah dormansi. Penggunaan bibit bawang merah yang baik dan
efisien adalah 2 g. Umumnya bibit dari umbi lebih rentan terhadap infeksi penyakit Virindita 2005.
15 Ada korelasi antara kandungan antosianin dan flavonol umbi bawang merah
dengan ketahanan terhadap penyakit dan daya simpan umbi sehingga dapat digunakan untuk pemilihan genotipe tahan penyakit Hurst et al., 1985. Selain
itu, ada variasi kandungan antosianin dan flavonol umbi bawang merah Arifin et al., 1999.
Hasil studi genetik menujukkan bahwa gejala heterosis nampak pada persilangan yang mempunyai keragaman besar atau kekerabatannya jauh
Falconer, 1985. Hasil studi genetik bawang merah dan cabai merah pada keragaman sempit diperoleh peningkatan karakter hasil yang rendah Farid et al.,
2007; Farid Darini 2007.
17
III. PENAMPILAN KARAKTER MORFOLOGI DAN FISIOLOGI BAWANG MERAH
PERFORMANCES OF MORPHOLOGICAL AND PHYSIOLOGICAL CHARACTERS OF SHALLOT
Abstract
Shallot productivity in Indonesia is still low due to the use of low yielding and disease susceptible varieties. Development of high yielding variety is needed
to increase shallot production. The success of selection in shallot breeding program is determined by the availability of information on morphological and
physiological characteristics. This research was aimed at obtaining information on the morphological and physiological characteristics of high yielding shallot
varieties. The present study indicated that: 1 high yielding shallot genotypes is characterized by taller habitus, faster growth, greater leaf diameter, medium tiller
number and bulb size, greater yield per hill as well as per meter
-2
, 2 high yielding genotypes are also characterized by lower root growth rate, dry weight
accumulation rate of upper biomass and roots, 3 N, P, K, NRA and chlorophyll content could be used to differentiate high yielding from low yielding genotypes,
4 the greatest root growth rate was found during 35 to 42 days after seeding das, and for upper biomass was found during 42 to 49 das, 5 there was
correlation between yield and the observed characters, except on tiller numbers. Keywords: morphology, physiology, shallot, correlation.
Abstrak
Produktivitas bawang merah Indonesia masih rendah karena penggunaan varietas berdaya hasil rendah, dan rentan terhadap hama serta penyakit. Perakitan
varietas berdaya hasil tinggi perlu dilakukan. Keberhasilan seleksi ditentukan oleh informasi dari sifat morfologi dan fisiologi bawang merah. Penelitian ini
bertujuan untuk mendapatkan sifat morfologi dan fisiologi tanaman bawang merah hasil tinggi unutk memudahkan seleksi. Hasil penelitian menunjukkan
bahwa : 1 Genotipe bawang merah hasil tinggi bercirikan tanamannya tinggi, pertumbuhan cepat, diameter daun besar, jumlah anakan dan umbi sedang, hasil
umbi per rumpun serta per m
2
tinggi. 2 Genotipe yang hasil tinggi ditandai dengan laju perpanjangan akar, laju akumulasi bahan kering tajuk maupun akar
yang tinggi dibanding yang produksi rendah. 3 Akumulasi N, P, K, ANR dan kandungan klorofil belum dapat digunakan membedakan genotipe bawang merah
hasil tinggi dan rendah. 4 Laju pertumbuhan terbesar pada akar saat periode umur antara 35 sampai 42 hst, dan tajuk saat umur 42-49 hst, 5 Ada korelasi
genotipik dan fenotipik antara hasil bawang merah dengan karakter yang diamati kecuali jumlah anakan.
Kata Kunci : morfologi, fisiologi, bawang merah, korelasi
18
Pendahuluan
Produktivitas bawang merah Indonesia masih rendah maka diperlukan upaya untuk peningkatannya. Upaya tersebut dapat berupa perbaikan budidaya
yang sesuai, dengan penggunaan varietas yang berdaya hasil tinggi. Perakitan varietas bawang merah berdaya hasil tinggi dibutuhkan koleksi plasma nutfah,
persilangan, dan seleksi. Seleksi akan tepat bila tersedia informasi genetik dan sifat morfologi dan fisiologi bawang merah.
Beberapa varietas bawang merah yang sudah banyak ditanam adalah Bima, Kuning, Kuning Tablet, Tiron, Sumenep, Engkel, Bangkok, Ampenan, Maja,
Timor dan S Philip. Setiap varietas tersebut mempunyai keunggulan tersendiri. Varietas bawang merah yang ada mempunyai daya hasil antara 7 sampai 24 tha
dengan umur sekitar 60 sampai 70 hst Sunarto et al., 2004; Diperta 2005. Jumlah anakan banyak dimiliki oleh varietas bawang merah Tiron, dan ukuran
umbi besar ada pada varietas Maja Soedomo 2006. Ada hubungan yang positif antara hasil dengan tinggi tanaman, diameter
daun Awale et al., 2011. Variasi yang besar pada bobot umbi dan jumlah daun tanaman bawang sehingga dapat dilakukan seleksi pada karakter ini dengan
mudah. Ada korelasi antara hasil tanaman bawang dengan panjang daun, dan ukuran umbi Mohanty 2001.
Tujuan penelitian ini untuk mendapatkan sifat morfologi dan fisiologi tanaman bawang merah hasil tinggi guna memudahkan seleksi.
Bahan dan Metode Waktu dan tempat
Penelitian ini dilaksanakan di lahan bekas sawah desa Kutasari Kecamatan Baturaden, Kabupaten Banyumas. Ketinggian tempat penelitian 125 m dpl,
dengan jenis tanah inceptisol. Laboratorium yang digunakan adalah Pemuliaan Tanaman, Ilmu Tanah Fakultas Pertanian, dan Kimia Mipa Unsoed. Waktu
pelasanaan penelitian mulai bulan Juni sampai September 2009.
19
Materi dan metode penelitian
Bawang merah yang dicoba berasal dari produksi benih bawang merah kabupaten Brebes dan Bantul. Bibit bawang merah varietas Bima, Bima Curut,
Bima Tarno, Kuning, dan S Philip berasal dari kabupaten Brebes, adapun Tiron berasal dari kabupaten Bantul. Ada perbedaan varietas bawang merah yang
digunakan antara percobaan ini dengan percobaan setengah dialel, karena adanya keterbatasan benih yang tersedia.
Faktor percobaan yang dicoba pada penelitian ini ada dua, yaitu varietas bawang merah dan kesuburan tanah. Faktor tersebut :
1. Faktor pertaman : varietas bawang merah Bima, Bima Curut, Bima Tarno, Kuning, S Philip, dan Tiron.
2. Faktor kedua : Kesuburan tanah tidak dipupuk dan dipupuk 200 kgha NPK dan 5 tonha pupuk kandang.
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak kelompok RAK dengan tiga kali ulangan. Setiap ulangan terdiri-dari 12 petak dan tiap petak
berukuran 1 m x 4 m dengan jarak tanam yang digunakan adalah 20 cm x 15 cm. Setiap lubang tanam ditanam satu umbi bibit. Penanaman bibit umbi dengan cara
dipotong 13 bagian umbi bagian atas. Pada perlakuan dipupuk, pupuk kandang diberikan saat 1 minggu sebelum tanam dan pupuk NPK diberikan sehari setelah
tanam. Pupuk diberikan dengan cara ditugal di samping lubang tanam. Karakter tanaman bawang merah yang diamati adalah tinggi tanaman,
panjang akar, jumlah anakan, diameter daun, jumlah daun, bobot umbi per rumpun, diameter umbi, jumlah umbi, dan umur panen. Adapun karakter fisiologi
yang diamati: ANR aktivitas nitrat reduktase, laju akumulasi bahan kering akar dan tajuk, kandungan N, P, K jaringan, dan kandungan klorofil a serta b.
Pemeliharaan tanaman dilakukan berupa penyiraman, penyiangan dan pengendalian hama serta penyakit. Penyiraman dilakukan setelah tanam dan
dilanjutkan dengan 2 kali sehari sampai umur 50 hst. Penyiangan dilakukan sebanyak 3 kali, yaitu pada saat umur tanaman 17 hst, 30 hst dan 40 hst.
Pengendalian hama dan penyakit dilakukan dengan cara pemberian furadan 3 G saat tanam. Selanjutnya dikendalikan secara periodik dengan pestisida Dithane M
20 45, Curacron 50 EC, dan Score 250 EC yang diseprotkan pada pertanaman setelah
tanaman mulai berumur 20 hst. Penyemprotan dilakukan bergantian antara ketiga pestisida tersebut dengan rentang waktu 7 hari. Adapun dosis yang digunakan
adalah 2 ccl. Panen dilakukan pada saat tanaman bawang merah daun-daunnya
menguning, leher batang tampak lemas, sebagian besar umbi telah muncul ke permukaan tanah. Selain itu lapisan umbi berisi penuh dengan warna mengkilap.
Selanjutnya umbi dibersihkan dari tanah yang menempel dan ditimbang untuk diperoleh data bobot umbi basah. Bobot umbi kering diperoleh dengan jalan umbi
dijemur sampai daun kering.
Analisi N, P dan K jaringan
Analisis jaringan dilakukan di laboratorium MIPA Unsoed dengan prosedur analisis N, P dan K sesuai yang telah dipakai Wilde et al., 1979;
Sudarmadji et al., 1981.
Analisis kandungan N daun
Sampel daun diambil dari tiap varietas dan dari perlakuan tidak dipupuk dan dipupuk. Selanjutnya sampel daun tersebut dilakukan analisis hara N dengan
metode Kjeldahl, adapun prosedur yang digunakan sebagai berikut: 1.
Sampel daun bawang merah dioven pada suhu 60
o
2. Daun tersebut ditimbang sebanyak 1 g dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer
50 ml kemudian ditambahkan 5 ml larutan H C selama 48 jam kemudian
diblender
2
SO
4
3. Selanjutnya dimasukkan ke dalam ruang asap dan dipanaskan pada suhu
rendah selama 30 menit, setiap 10 menit ditambahkan 5 tetes H pekat dan dibiarkan
semalam 24 jam
2
O
2
4. Apabila larutan sudah jernih maka larutan diambil dan disaring ke dalam labu
ukur 50 ml untuk diperoleh filtrat. Filtrat yang diperoleh diencerkan dengan akuades sampai volume akhir jadi 50 ml.
sampai larutan menjadi jernih
21 5.
Filtrat diambil sebanyak 540 ml untuk dimasukkan ke dalam tabung destilasi kemudian ditambah 50 ml NaOH 50 , 2 sampai 3 tetes phenolptaelin, 6
tetes parafin dan 500 ml akuades serta ditambahkan 10 ml H
2
SO
4
6. Larutan tersebut kemudian dititrasi dengan NaOH 0.1N sampai larutan
menjadi jernih. 0.1N.
7. Setelah itu dilakukan penetapan blanko.
Analisis kandungan P daun
Sampel daun disiapkan dari tiap varietas dan dari perlakuan tidak dipupuk serta dipupuk. Selanjutnya sampel daun tersebut dilakukan analisis hara P dengan
prosedur yaitu: 1.
Daun ditimbang 0.250 g daun bawang merah, dimasukkan ke dalam tabung digestion. Selanjutnya ditambah 2.5 H
2
SO
4,
2. Larutan dipanaskan dalam blok disguestion selama 1 jam pada suhu 100
didiamkan semalam supaya larutan tercampur.
o
3. Ditambah 2 ml H
C kemudian diangakat dan dibiarkan dingin.
2
O
2
kemudian dipanaskan kembali pada suhu 200
o
C selama 1 jam selanjutnay diangkat dibiarkan sampai agak dingin. Tahap berikutnya
ditambah kembali H
2
O
2
sebanyak 2 ml kemudian dipanaskan kembali hingga suhu 350
o
4. Tabung diangkat, dinginkan kemudian ekstrak diencerkan dengan aquades
hingga 50 ml. Dikocok sampai homogen dengan pengocok tabung dan dibiarkan semalam sampai timbul endapan.
C. Selanjutnya kegiatan ini diulang lagi sampai keluar uap putih dan didapat 1 ml ekstrak jernih.
5. Larutan tesebut diambil dengan cara dipipet masing-masing sebanyak 1 ml
ekstrak sampel dan deret standar PO
4
6. Ekstrak tersebut diambil dengan pipet masing-masing 2 ml ekstrak encer dan
deret standar ke dalam tabung reaksi, ditambah 10 ml pereaksi warna P. Selanjutnya dikocok dengan pengocok tabung sampai homogen, dan
dibiarkan selama 30 menit. ke dalam tabung kimia, ditambah 9 ml
air bebas ion dan dikocok, serta dilakukan pengenceran 10 x.
22 7.
Diukur kadar P dalam larutan dengan alat spektrofotometer pada panjang gelombang 693 nm.
Analisis kandungan K daun
Seperti prosedur pengambilan sampel pada hara N dan P, yaitu sampel daun disiapkan dari tanaman bawang merah tiap varietas yang dicoba dan
perlakuan tidak dipupuk serta dipupuk. Secara rinci prosedur analisis jaringan K daun bawang merah sebagai berikut:
1. Ditimbang 0.250 g daun bawang merah, kemudian dimasukkan ke dalam
tabung digestion. Ditambah 2.5 H
2
SO
4
2. Dipanaskan dalam blok disguestion selama 1 jam pada suhu 100
diamkan semalam supaya larutan tercampur.
o
3. Ditambah 2 ml H
C kemudian diangakat dan dibiarkan dingin.
2
O
2
kemudian dipanaskan kembali pada suhu 200
o
C selama 1 jam kemudian diangkat dan dibiarkan sampai agak dingin serta ditambah
kembali H
2
O
2
sebanyak 2 ml. Selanjutnya dipanaskan kembali hingga suhu 350
o
4. Tabung diangkat, dinginkan kemudian ekstrak diencerkan dengan aquades
hingga 50 ml. Dikocok sampai homogen dengan pengocok tabung dan dibiarkan semalam sampai timbul endapan.
C. Kegiatan ini diulang lagi sampai keluar uap putih dan didapat 1 ml ekstrak jernih.
5. Residu yang diperoleh dilarutkan dengan 70 ml aquades dalam hal ini
larutan tersebut tak boleh mengandung K lebih dari 0.5 g ; dan apabila ternyata jumlah K lebih besar dari jumlah tersebut maka larutan tersebut
dapat diencerkan sampai volume tertentu, kemudian ambil sebanyak 70 ml untuk ditentukan kadar K yang terkandung.
6. Ke dalam 70 ml larutan tersebut ditambahkan 5 ml larutan asam perkhlorat
HC10
4
7. Tahap selanjutnya ditambah 10 ml aquades panas dan 5 ml HC1O
20 jenis : 1.12, diuapkan diatas penangas air secara perlahan- lahan.
4
20 , diuapkan di atas penangas air. Kegiatan ini diulangi sampai apabila
diuapakan akan timbul uapkabut asam tersebut pekat.
23 8.
Disaring dengan krus Gooch yang telah diketahui bobotnya. 9.
Dicuci dengan 3 x 10 ml larutan alkohol pencuci, selanjutnya dikeringkan dalam oven suhu 30
10. Residu yang ditimbang adalah KC1O
C selam 1 jam, dan akhirnya ditimbang.
4
Analisis ANR daun
Sampel daun untuk dianalisis ANR disiapkan dari 6 varietas bawang merah yang dicoba dan perlakuan tidak dipupuk serta dipupuk. Selanjutnya sampel daun
dianalisis dengan prosedur: g.
1. Sampel daun bawang merah diambil pada saat umur tanaman 40 hst.
2. Daun dibersihkan dengan aquades kemudian dikeringkan di atas tissue
setelah itu ditimbang seberat 1 g. 3.
Helaian daun diiris tipis-tipis dengan ukuran tebalnya + 1 mm. 4.
Irisan daun tersebut kemudian dimasukkan ke dalam tabung yang berisi 5 ml larutan buffer fosfat 1.2 M pH 7 dan diinkubasi selama 12 jam.
5. Setelah diinkubasi cairan dalam tabung dibuang dan diganti dengan 5 ml
larutan buffer baru yang ditambah 0.1 ml larutan NaNO
3
6. Sementara diinkubasi, disiapkan reagen pewarna yang terdiri dari 0.2 ml
larutan 3 1 N Sulfanilamid dan 0.2 ml larutan 0.02 1 N Naptilendiamin dan dimasukkan dalam tabung reaksi.
5 ml dan dicatat waktunya sebagai awal inkubasi. Lama waktu inkubasi adalah dua jam.
7. Setelah tercapai waktu inkubasi dua jam larutan dalam tabung diambil dengan
pipet ukur sebanyak 0.1 ml dan dimasukkan ke dalam tabung reaksi yang telah diberi reagen pewarna. Setelah itu ditunggu kurang lebih sepuluh menit
atau sampai terbentuk warna merah sebagai tanda telah terjadi reaksi ion nitrit oleh enzim nitrat reduktase
8. Larutan tersebut dimasukkan dalam kuvet dan diukur absorbsinya dengan
spektrofotometer pada panjang gelombang 540 nm. 9.
Perhitungan aktivitas nitrat reduktase ANR dengan rumus sebagai berikut: ANR =
1000 1
1 1000
50 x
WI x
BB x
x Astndr
Asampel
