Peran Kalsium dalam Mengatasi Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L)

(1)

i

ODIT FERRY KURNIADINATA

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2015


(2)

i

Dengan ini saya menyatakan bahwa Disertasi ”Peran Kalsium dalam Mengatasi Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)” adalah hasil karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir Disertasi ini.

Bogor, Agustus 2015

Odit Ferry Kurniadinata A262100011


(3)

ii

Dibimbing oleh Roedhy Poerwanto, Darda Efendi dan Ade Wachjar.

Cemaran getah kuning menjadi salah satu masalah utama dalam produksi buah manggis. Cemaran getah kuning pada buah manggis akan mempengaruhi tampilan dan rasa buah manggis. Cemaran getah kuning terjadi saat getah ini keluar dari salurannya yang pecah dan mengotori aril (daging buah) atau kulit buah manggis. Pecahnya saluran getah terjadi karena sel-sel epitel penyusun saluran getah kuning mendapat tekanan. Dinding sel yang lemah dan mudah pecah diduga akibat dinding sel-sel epital saluran getah kuning kekurangan kalsium.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari: (1) sumber dan dosis kalsium, (2) boron, (3) waktu aplikasi kalsium berdasarkan stadia pertumbuhan dan perkembangan buah, (4) aplikasi LRB, terhadap penurunan cemaran getah kuning pada buah manggis, (5) mendapatkan teknik optimasi serapan dan tranlokasi kalsium ke jaringan buah terbaik terhadap penurunan cemaran getah kuning pada buah manggis, serta (6) mendapatkan Model hubungan jaringan xylem pada pedisel dan tingkat pertumbuhan akar muda tanaman manggis.

Penelitian dilakukan di kebun manggis Kelompok Tani Manggis Karya Mekar, di Kampung Cengal, Desa Karacak, Kecamatan Leuwiliang, Kabupaten Bogor. Lokasi penelitian terletak pada ketinggian 390-398 m di atas permukaan laut (dpl). Penelitian berlangsung selama 36 bulan sejak persiapan hingga pangambilan data, yaitu dimulai pada bulan Maret 2011 hingga April 2014. Pengukuran fisik buah dilaksanakan di Laboratorium Pasca Panen IPB. Foto morfologi jaringan batang, tangkai buah dan kulit buah di Laboratorium Mikroteknik, IPB. Analisis kalsium kulit buah dilakukan di Laboratorium Tanah, Balai Penelitian Tanah, Bogor.

Penelitian ini terdiri atas tiga percobaan yang terpisah, yaitu (1) Aplikasi Kalsium dan Boron untuk Mengatasi Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana), (2) Aplikasi Kalsium Berdasarkan Stadia Pertumbuhan Buah untuk Mengatasi Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana), dan (3) Aplikasi Kalsium dan Teknologi lubang resapan biopori untuk Mengatasi Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana). Masing-masing percobaan dilaksanakan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK), dengan tiga ulangan.

Aplikasi kalsium dan boron terbukti mampu menurunkan persentase buah tercemar dan skor cemaran getah kuning pada aril dan kulit buah, baik pada tahun pertama maupun pada tahun kedua percobaan. Boron memiliki fungsi yang sama didalam meningkatkan kekuatan dinding sel seperti halnya kalsium. Oleh karena itu dalam kombinasi aplikasi kalsium + boron, unsur boron akan mendukung fungsi dari kalsium dalam peningkatan kekuatan dinding sel-sel epitel sel saluran getah kuning. Peningkatan kekuatan dinding sel-sel epitel akan mengurangi resiko pecahnya saluran getah kuning dan menurunkan persentase buah tercemar dan skor cemaran getah kuning di buah manggis.


(4)

iii

pada saat antesis + 4 MSA masih menunjukkan persentase di atas 45 %.

Perlakuan pemberian kalsium pada saat antesis menurunkan persentase buah tercemar pada kulit hingga 50% dibandingkan tanpa aplikasi kalsium (kontrol) yang menghasilkan 100% buah tercemar getah kuning pada kulit. Sedangkan aplikasi kalsium pada saat 1 MSA menurunkan persentase buah tercemar getah kuning pada aril menjadi sebesar 30%, adapun kontrol sebesar 56.7%. Penurunan persentase cemaran berkaitan dengan peningkatan kandungan kalsium total di pericarp buah. Peningkatan kandungan kalsium di pericarp tertinggi didapatkan pada perlakuan aplikasi kalsium pada saat antesis yaitu sebesar 0.75 % bobot kering.

Stadia I menjadi waktu kritis kebutuhan kalsium dalam pertumbuhan dan perkembangan buah manggis. Dalam penelitian ini dikembangkan sebuah model terkait dengan serapan kalsium oleh akar dan transloksi kalsium ke buah melalui xylem. Akar-akar muda sebagai jalur serapan kalsium akan mulai terbentuk pada saat antesis sampai dengan 4 MSA. Tingkat pertumbuhan akar muda yang hanya optimal dalam jangka waktu singkat menyebabkan aplikasi kalsium harus dilakukan pada saat yang tepat. Aplikasi kalsium pada saat yang tidak tepat menyebabkan kalsium tidak dapat diserap dan ditranlokasikan ke jaringan buah.

Pada tahun pertama, aplikasi teknologi lubang resapan biopori (LRB) tidak menunjukkan penurunan cemaran getah kuning baik pada persentase buah tercemar pada aril dan kulit, maupun skor getah kuning pada aril dan kulit buah, kecuali persentase juring tercemar. Pengaruh LRB baru terlihat pada tahun kedua percobaan. Aplikasi LRB pada tanaman manggis terbukti mampu menurunkan persentase buah tercemar pada aril/pohon, kulit buah/pohon dan juring/buah manggis masing-masing menjadi 38%, 50% dan 27%, dibandingkan pada kontrol yang masih sebesar 47%, 64% dan 28%. Aplikasi LRB selama 3 tahun peningkatan panjang akar yang lebih besar dibandingkan tanaman manggis tanpa aplikasi LRB. Aplikasi LRB meningkatkan panjang akar nampak mencapai 33.44 m/m2 tanah dan panjang akar total mencapai 117.33 m/m3, sedangkan tanpa aplikasi LRB menghasilkan panjang akar tampak hanya sebesar 7.56 m/m2 dan panjang akar total sebesar 61.47 m/m3

Hasil percobaan menunjukkan bahwa tidak terdapat pengaruh dari setiap percobaan terhadap seluruh peubah kualitas buah manggis yang diamati diantaranya Bobot Buah Buah Segar, Bobot Kulit Buah Segar, Bobot Biji Segar Total, Bobot Tangkai dan Cupat Segar, Bobot Aril, Kekerasan kulit buah, Diameter transversal, Diameter Longitudinal, Tebal Kulit Buah, Edible portion, Padatan Terlarut Total, dan Asam Tertitrasi Total.


(5)

iv

Supervised by Roedhy Poerwanto, Darda Efendi and Ade Wachjar.

The yellow sap contamination became one of the main problems in the mangosteen fruit production. Contamination occurs when the yellow sap duct is rupture and yellow sap contaminate aryl (pulp) or the rind of mangosteen. Yellow sap duct rupture due to weakness of epithelial cell walls. The cell walls are weak and easily broken allegedly caused cell wall of epithelial lack of calcium (Ca++). This study aims to determine the influence of: (1) sources and calcium doses, (2) calcium application time based on fruits growth phase, (3) biopore infiltration hole applications, (4) boron, to decrease yellow sap contamination in the mangosteen fruit and (5) obtain the best calcium technique application to decrease yellow sap contamination in the mangosteen fruit. Research was conduct in Kampung Cengal, Karacak, Leuwiliang, Bogor. This study consisted of three separate experiments, namely (1) Yellow Sap Contamination Solving on Mangosteen (Garcinia mangostana) Fruits with calcium and boron application, (2) Yellow Sap Contamination Solving in Mangosteen (Garcinia mangostana) with calcium application based on Fruit Growth Phase, and (3) Yellow Sap Contamination Solving on Mangosteen (Garcinia mangostana) Fruits with calcium Aplication and biopore infiltration hole Technology. The experiment was showed calcium and boron application proven to reduce the percentage and scores contamination on aryl and pericarp. Neither dolomite nor calcite has the same effect in decreasing the yellow sap contamination score on aryl and rind. Calcium application at antesis able to reduce the percentage of contaminated fruit on the skin up to 50% compared to without calcium application that produces 100% yellow sap contamination. The calcium application at 1 week after blooming able to reduce the percentage of contaminated fruit to 30% compared with without calcium application about 56.7%. Calcium applications at the wrong time causes calcium cannot be absorbed and translocated to the fruit tissue. Biopore infiltration hole applications proven to reduce the percentage of contaminated fruit in the aryl tree-1, rind tree-1 and fruits segment fruit-1. Biopore infiltration hole applications for 3 years showed an increase in root length greater than mangosteen without biopore infiltration hole application.


(6)

v

@ Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2015

Hak Cipta dilindungi undang-undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber

a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan Disertasi, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB


(7)

vi

ODIT FERRY KURNIADINATA

Disertasi

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Doktor pada

Program Studi Agronomi dan Hortikultura

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2015


(8)

vii

Judul Disertasi : Peran Kalsium dalam Mengatasi Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)

Nama : Odit Ferry Kurniadinata

NRP : A262100011

Disetujui Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Roedhy Poerwanto, M.Sc Ketua

Dr. Ir. Darda Efendi, M.Si Dr. Ir. Ade Wachjar, MS

Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Mayor Dekan Sekolah Pascasarjana IPB, Agronomi dan Hortikultura,

Dr. Ir. Maya Melati, MS, MSc Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr


(9)

viii

Penguji pada Ujian Tertutup :

1. Dr. Edi Santosa SP, M.Si

(Staf Pengajar pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor) 2. Dr. Ir. Ketty Suketi, M.Si

(Staf Pengajar pada Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor)

Penguji pada Sidang Promosi :

1. Dr. Ir. Winny Dian Wibawa, MSc

(Widyaiswara Ahli Utama, Badan Penyuluhan dan Pengembangan Sumber Daya Manusia Pertanian, Kementerian Pertanian)

2. Dr. Edi Santosa, SP, M.Si


(10)

ix

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan karunia-Nya hingga penelitian dan penulisan Disertasi ini dapat diselesaikan. Penelitian ini dibiayai oleh Program Hibah Penelitian Tim Pascasarjana-HPTP (HIBAH PASCA) dengan Judul “Pengembangan Teknologi Pengendalian Getah Kuning Buah Manggis” atas nama Prof Dr Ir. Roedhy Poerwanto, M.Sc untuk tahun anggaran 2011 dan 2012 dan atas nama Dr Ir Darda Efendi, M.Si untuk tahun anggaran 2013. Program Hibah Kompetensi dengan Judul “Perbaikan Kualitas Buah Manggis dan Mangga sebagai Upaya Peningkatan Ekspor Buah Tropika Nusantara” atas nama Prof Dr Ir. Roedhy Poerwanto, M.Sc untuk tahun anggaran 2013; serta Program Beasiswa PKPI (Peningkatan Kualitas Publikasi Internasional)-Sandwich Like tahun 2013 di South China Agricultural University (SCAU), Guangzhou, China. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tulus dan setinggi-tingginya kepada :

1. Prof. Dr. Ir. Roedhy Poerwanto, M.Sc, Dr. Ir. Darda Efendi, M.Si dan Dr. Ir. Ade Wachjar, MS selaku komisi pembimbing, atas segala bimbingan, masukan, saran dan kritik yang sangat berarti bagi penulis selama pelaksanaan penelitian dan penulisan Disertasi ini.

2. Dr. Edi Santosa, SP, M.Si dan Dr.Ir. Ketty Suketi, M.Si, atas kesediaannya sebagai dosen penguji pada Ujian Tertutup dan atas semua saran dan masukannya.

3. Dr. Ir. Winny Dian Wibawa, M.Sc dan Dr. Edi Santosa, SP, M.Si atas kesediaannya sebagai dosen penguji pada Ujian Promosi dan atas semua saran dan masukannya.

4. Keluarga Abah Adang, atas bantuan serta izin pemakaian kebun manggisnya sebagai tempat penelitian penulis.

5. Rekan-rekan penelitian tanaman buah-buahan atas kebersamaan dan diskusinya selama penelitian berlangsung, semoga pengetahuan yang diperoleh dapat bermanfaat.

6. Rekan-rekan mahasiswa Sekolah Pascasarjana Program Studi Agronomi dan Hortikultura angkatan 2010 dan teman-teman terdekat, Dr. Ir. Aris Aksarah Pas, MP, Pienyani Rosawanti, SP, M.Si, Yulinda Tanari, SP, M.Si, Fahroyati Nora, SP, M.Si, atas segala kebersamaannya dalam menuntut ilmu di Pasca Sarjana IPB.

7. Kedua orangtua Bapak Isdar Lutfiansyah dan Ibu Fitri Herawati (almh.), Bapak dan Ibu mertua (Drs. H. Bilhakki Opo dan Hj. Siti Syamsiah), beserta adik-adik (Isyana Maya Safitri, SP, Budi Ikhsan Nugraha, S.Pd, Dimas Rizqi Nur Ismi) dan seluruh keluarga atas doa dan dukungan yang telah diberikan kepada penulis.

8. Isteri tercinta Andi Sanova Murniati, SP dan buah hati tersayang Muhammad Daffa Rizqi Pratama dan Adinda Rizqa Aisya Queenova, atas dukungan, kasih sayang, kesabaran dan pengertian yang telah diberikan kepada penulis.

9. Semua pihak yang telah membantu dan memberikan dukungan selama pendidikan hingga selesainya penulisan Disertasi ini.


(11)

x


(12)

xi

HALAMAN

DAFTAR TABEL xiv

DAFTAR GAMBAR xvi

BAB I PENDAHULUAN

Latar Belakang 1

Tujuan umum Penelitian 3

Hipotesis Umum Penelitian 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Botani Tanaman Manggis 6

Syarat Tumbuh Tanaman Manggis 7

Getah Kuning Buah Manggis 7

Kalsium dalam Tanaman 10

Boron 12

Lubang Resapan Biopori 13

BAB III APLIKASI KALSIUM DAN BORON UNTUK

MENGATASI CEMARAN GETAH KUNING PADA BUAH MANGGIS (Garcinia mangostanaI L.)

Latar Belakang 14

Bahan dan Metode 15

Hasil dan Pembahasan 20

Kesimpulan 26

BAB IV APLIKASI KALSIUM BERDASARKAN STADIA PERTUMBUHAN BUAH UNTUK MENGATASI CEMARAN

GETAH KUNING PADA BUAH MANGGIS (Garcinia mangostana

L.)

Latar belakang 27

Bahan dan Metode 28

Hasil dan Pembahasan 29


(13)

xii

Latar Belakang 36

Bahan dan Metode 36

Hasil dan Pembahasan 38

Kesimpulan 47

BAB VI PEMBAHASAN UMUM

Peningkatan Serapan dan Tranlokasi Kalsium untuk Mengatasi Cemaran Getah Kuning

48 Model Serapan Kalsium Menuju Buah berdasarkan Pertumbuhan Akar

Muda, Pertumbuhan Buah dan Keadaan Jaringan Xylem di Pedisel

55

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan 59

Saran 59

Ucapan Terimakasih DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

Suplemen


(14)

xiii

Halaman

1 Kandungan Hara dan Tekstur Tanah pada Tanah Areal Kebun Manggis Kampung Cengal Kecamatan Leuwiliang

15

2 Skor cemaran getah kuning pada aril 18

3 Skor cemaran getah kuning pada kulit 18

4 Pemupukan kalsium dan boron pada tanaman manggis, terhadap persentase buah tercemar getah kuning pada aril/pohon, persentase juring tercemar dan skor cemaran getah kuning pada aril selama

dua tahun. 21

5 Pemupukan kalsium dan boron pada tanaman manggis, terhadap persentase buah tercemar getah kuning pada kulit/pohon dan skor cemaran getah kuning pada kulit buah selama dua tahun. 22 6 Waktu pemupukan kalsium dan boron pada tanaman manggis,

terhadap persentase buah tercemar getah kuning pada aril/pohon, skor cemaran getah kuning pada aril dan persentase juring

tercemar selama dua tahun. 24

7 Waktu Pemupukan kalsium dan boron pada tanaman manggis, terhadap persentase buah tercemar getah kuning pada kulit/pohon dan skor cemaran getah kuning pada kulit buah selama dua tahun. 24 8 Pengaruh waktu aplikasi kalsium terhadap persentase buah

tercemar getah kuning pada aril/pohon, skor cemaran getah kuning

pada aril dan persentase juring tercemar. 30

9 Pengaruh Waktu Aplikasi kalsium terhadap persentase buah tercemar getah kuning pada kulit/pohon dan skor cemaran getah

kuning pada kulit buah. 30

10 Pengaruh aplikasi kalsium terhadap persentase buah tercemar getah kuning pada aril/pohon, skor cemaran getah kuning pada aril dan persentase juring tercemar selama dua tahun. 39 11 Waktu Pemupukan kalsium dan boron pada tanaman manggis,

terhadap persentase buah tercemar getah kuning pada kulit/pohon dan skor cemaran getah kuning pada kulit buah selama dua tahun.

39 12 Pengaruh aplikasi teknologi lubang resapan biopori terhadap

persentase buah tercemar getah kuning pada aril/pohon, skor cemaran getah kuning pada aril dan persentase juring tercemar selama dua tahun.

41

13 Pengaruh aplikasi teknologi lubang resapan biopori (LRB) selama 3 tahun terhadap peningkatan panjang akar tanaman.

41 14 Panjang akar pada tanaman dengan perlakuan tanpa dan dengan

teknologi lubang resapan biopori setelah 3 tahun sejak aplikasi (2011-2014).


(15)

xiv

16 Pengaruh aplikasi kalsium dan teknologi lubang resapan biopori pada tanaman manggis, terhadap persentase buah tercemar getah kuning pada kulit/pohon dan skor cemaran getah kuning pada kulit buah selama dua tahun.


(16)

xv

Halaman

1 Kerangka pemikiran mengatasi cemaran getah kuning pada buah

manggis (Garcinia mangostana L.) 4

2 Alur penelitian mengatasi cemaran getah kuning pada buah manggis (Garcinia mangostana L.) dengan mengoptimalkan serapan dan translokasi kalsium.

5

3 Ilustrasi daun, bunga dan buah manggis 6

4 Saluran getah kuning pada jaringan tangkai buah 8

5 Struktur saluran getah kuning 8

6 Getah kuning keluar dari jaringan kulit buah, pedisel dan batang

pohon manggis 9

7 Distribusi kalsium pada ikatan sel 11

8 Ilustrasi teknologi lubang resapan biopori 13

9 Persentase buah tercemar getah kuning pada kulit dan kandungan kalsium total pada pericarp buah, berdasarkan waktu aplikasi kalsium

31 10 Keberadaan pembuluh xylem dan phloem pada tanaman manggis 34

11 Akar-akar baru pada tanaman manggis 42

12 Akar manggis dengan dan tanpa aplikasi LRB setelah tiga tahun.

43 13 Keberadaan Pita Kaspari pada jaringan akar tanaman manggis 46

14 Ilustrasi struktur pektin 49

15 Ilustrasi Ikatan kalsium pada polisakarida Homogalacturonan

(HG). 50

16 Ilustrasi ikatan boron dalam bentuk boron diester pada

Rhamnogalacturonan II (RG-II). 51

17 Serapan dan transportasi jangka pendek kalsium melalui simplas dan apoplas pada jaringan akar tanaman menuju xylem 53 18 Ilustrasi subseluler lokasi transporter kalsium 54 19 Model Serapan Kalsium Menuju Buah berdasarkan Pertumbuhan

Akar Muda, Pertumbuhan Buah dan Keadaan Jaringan Xylem di Pedisel.


(17)

PENDAHULUAN Latar Belakang

Buah manggis merupakan salah satu komoditas hortikultura Indonesia yang diekspor ke beberapa negara, seperti Taiwan, Hongkong, China, Uni Emirat Arab, Singapura, Saudi Arabia dan negara-negara Eropa. Potensi pengembangan tanaman manggis cukup cerah, baik untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri maupun permintaan mancanegara. Permasalahan utama produksi buah manggis di Indonesia adalah adanya cemaran getah kuning pada aril dan kulit buah manggis. Cemaran getah kuning pada buah manggis akan mempengaruhi tampilan dan rasa buah manggis. Getah kuning adalah getah yang dihasilkan secara alami pada setiap organ tanaman manggis. Saluran getah kuning terdapat pada semua jaringan tanaman manggis. Struktur sekretori getah kuning pada buah manggis berbentuk saluran memanjang dan bercabang, dikelilingi oleh sel-sel epithelium (Dorly et al. 2008).

Cemaran getah kuning terjadi saat getah ini keluar dari salurannya yang pecah dan mengotori aril (daging buah) atau kulit buah manggis. Pecahnya saluran getah terjadi karena sel-sel epitel penyusun saluran getah kuning lemah dan tidak dapat menahan tekanan yang terjadi. Tekanan terhadap saluran getah kuning kemungkinan terjadi karena satu atau dua hal, yaitu pertama, disebabkan adanya peningkatan potensial cairan getah akibat menyerap air berlebih pada saat terjadi perubahan potensial air tanah yang mendadak. Pechkeo et al. (2007) menyatakan bahwa pecahnya saluran getah kuning pada buah manggis terutama akibat adanya perbedaan potensial air yang mendadak pada saat perkembangan buah. Tekanan yang kedua adalah tekanan akibat perbedaan laju pertumbuhan antara aril dan biji terhadap kulit buah. Pertumbuhan aril dan biji akan menekan jaringan kulit buah. Kedua tekanan tersebut akan menyebabkan saluran getah kuning pecah bila dinding sel-sel penyusunnya lemah (Dorly et al. 2008; Poerwanto et al. 2010).

Pecahnya saluran getah kuning terkait dengan keberadaan kalsium pada sel-sel penyusun saluran getah kuning pada kulit buah manggis (Depari 2011; Dorly 2009). Dinding sel yang lemah dan mudah pecah diduga akibat dinding sel-sel epitel saluran getah kuning kekurangan kalsium (Dorly et al. 2008). Beberapa hasil penelitian lain menunjukkan bahwa pemberian kalsium dapat menurunkan kejadian pecah buah pada apel (Knee dan Srivastava 1995; Holb et al. 2012), strawberry (Lara et al. 2004), mangga (Joyce et al. 2001), peach (Manganaris et al. 2007), kiwi (Montanaro et al. 2006) dan tomat (Gisslen et al. 1996; Bastias et al. 2010). Kalsium menjadi substansi perekat pada struktur dinding sel dalam bentuk Ca-pektat yang mengikat rantai pektin (Marschner 1995; Huang et al. 2005).

Beberapa penelitian telah dilakukan untuk mengetahui pengaruh kalsium terhadap penurunan cemaran getah kuning pada buah mangis, namun demikian aplikasi kalsium yang dilakukan pada kondisi dan saat yang tidak tepat ternyata tidak efektif. Pemupukan kalsium pada saat menjelang berbunga tidak dapat meningkatkan kandungan kalsium buah, tetapi meningkatkan kandungan kalsium


(18)

pada daun (Dorly 2009). Aplikasi kalsium pada saat buah belum terbentuk membuat kalsium akan ditranslokasikan ke jaringan daun. Sifat kalsium yang tidak mobil menyebabkan kalsium yang tersimpan di daun tidak akan diretranslokasikan ke jaringan lain termasuk buah (Depari 2011).

Saat ini terdapat dua sumber kalsium yang umum digunakan oleh petani yaitu Dolomit (CaMg(CO3)2) dan Kalsit (CaCO3). Beberapa hasil penelitian menunjukkan terjadinya penurunan cemaran getah kuning pada buah manggis dengan aplikasi kalsium, baik yang bersumber dari dolomit maupun kalsit, seperti yang dilakukan oleh Dorly (2009) sebanyak 6 ton kalsium ha/tahun, Depari (2011) sebanyak 3.5 ton kalsium ha/tahun,Primilestari (2011) sebanyak 2.00 ton kalsium ha/tahun, Saribu (2011) sebanyak 3.62 ton kalsium ha/tahun dan Purnama (2014) sebanyak 3.12 ton kalsium ha/tahun. Dosis pupuk kalsium yang digunakan tersebut relatif masih tinggi dalam penggunaan dolomit dan kalsit sebagai sumber pupuk kalsium. Aplikasi kalsium yang terlalu tinggi tidak akan efektif dan efisien bila diterapkan ke petani, selain itu kedua sumber kalsium tersebut belum diketahui secara jelas perbedaannya terhadap kemampuan menurunkan cemaran getah kuning pada buah manggis. Diperlukan penelitian terhadap aplikasi kalsium dalam dosis yang lebih rendah serta faktor-faktor yang diperkirakan mampu meningkatkan efisiensi dan efektifitas kalsium yang diaplikasikan sehingga mampu menurunkan cemaran getah kuning pada buah manggis.

Berdasarkan studi literatur terdapat beberapa hal yang diduga mampu meningkatkan serapan dan tranlokasi kalsium ke jaringan buah dan mampu menurunkan cemaran getah kuning pada buah manggis. Beberapa faktor tersebut diantaranya adalah sumber dan dosis pupuk kalsium, waktu aplikasi kalsium, aplikasi boron, dan perbaikan aerasi serta porositas di daerah perakaran tanaman.

Pemberian boron melalui penyemprotan secara langsung pada buah terbukti dapat meningkatkan serapan kalsium pada buah. Hasil penelitian Saribu (2011) menunjukkan bahwa aplikasi kalsium dan boron melalui tanah dapat menurunkan cemaran getah kuning pada aril hingga menjadi 0 % cemaran. Hasil serupa ditunjukkan dalam penelitian yang dilakukan oleh Pechkeo et al. (2007) bahwa aplikasi pemberian kalsium dan boron pada beberapa posisi buah manggis mampu meningkatkan kandungan kalsium dan menurunkan potensi cemaran getah kuning pada hasil buah manggis.

Tanaman manggis memiliki sistem perakaran yang buruk karena tidak memiliki bulu akar dan mudah rusak akibat lingkungan yang kurang menguntungkan (Poerwanto 2000). Selain itu kondisi aerasi di daerah perakaran tanaman tahunan umumnya kurang baik, karena adanya pemadatan tanah di daerah perakaran selama bertahun-tahun. Perbaikan kondisi aerasi di daerah perakaran tanaman dapat dilakukan dengan menggunakan teknologi Lubang Resapan Biopori (LRB).

Teknologi LRB merupakan teknologi yang digunakan untuk membuat saluran-saluran (pori-pori) tanah secara alami yang dilakukan oleh cacing dan mikroba di daerah perakaran tanaman (Brata 2011, komunikasi pribadi1). Proses pembentukan pori-pori tanah diawali dengan cara membuat lubang berdiameter lebih kurang 10 cm dengan kedalaman 1 m di dalam lingkar tajuk tanaman. Di dalam lubang diberikan stimulan berupa bahan organik. Adanya seresah (bahan organik) yang dibenamkan tersebut akan mendorong aktivitas berbagai organisme mikro dan makro dalam proses dekomposisi bahan organik. Dalam proses ini akan


(19)

sebagai biopori. Biopori yang terbentuk secara alami sangat bermanfaat bagi tanaman terutama bagi tanaman tahunan. Biopori akan terisi oleh air dan udara yang akan meningkatkan aerasi tanah di sekitar perakaran. Kondisi aerasi yang baik akan mendorong terjadinya peningkatan serapan dan distribusi kalsium dalam jaringan akar menuju xylem dan kemudian ke jaringan buah (Marschner 1995; Dong et al. 2009).

Dengan demikian terdapat empat hal penting yang diduga mampu meningkatkan translokasi kalsium dan menurunkan cemaran getah kuning, yaitu sumber dan dosis pupuk kalsium, waktu aplikasi kalsium, boron, serta kondisi aerasi di daerah perakaran tanaman manggis (Gambar 1). Oleh karena itu dilakukan serangkaian percobaan untuk meningkatkan serapan kalsium pada jaringan buah serta meningkatkan produksi buah manggis yang bebas cemaran getah kuning (Gambar 2).

Selain itu dalam penelitian ini juga dilakukan pengamatan terhadap keberadaan jaringan xylem pada ranting, tangkai buah (pedisel), dan kulit buah dan akar muda tanaman manggis. Rangkaian pengamatan tersebut dilakukan untuk mendapatkan sebuah model hubungan antara serapan kalsium oleh akar dan tranlokasinya ke jaringan buah.

Tujuan Umum Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh dari: (1) sumber dan dosis pupuk kalsium, (2) boron, (3) waktu aplikasi kalsium berdasarkan stadia pertumbuhan dan perkembangan buah, (4) aplikasi lubang resapan biopori, terhadap penurunan cemaran getah kuning pada buah manggis, (5) mendapatkan teknik optimasi serapan dan tranlokasi kalsium ke jaringan buah terbaik terhadap penurunan cemaran getah kuning pada buah manggis, serta (6) mendapatkan Model hubungan jaringan xylem pada pedisel dan tingkat pertumbuhan akar muda tanaman manggis.

Hipotesis Umum Penelitian

1. Kalsium dengan sumber dan dosis berbeda akan memberikan pengaruh yang berbeda terhadap penurunan cemaran getah kuning pada buah manggis. 2. Aplikasi kalsium dengan boron dapat menurunkan cemaran getah kuning

pada buah manggis.

3. Aplikasi kalsium berdasarkan stadia pertumbuhan dan perkembangan buah akan mampu menurunkan cemaran getah kuning pada buah manggis.

4. Teknologi lubang resapan biopori mampu mendukung serapan dan translokasi kalsium ke jaringan buah dan menurunkan cemaran getah kuning pada buah manggis.


(20)

Gambar 1. Kerangka pemikiran mengatasi cemaran getah kuning pada buah manggis (Garcinia mangostana L.)

Kualitas Buah Manggis di Indonesia Masih Rendah

Adanya cemaran getah kuning menjadi penyebab rendahnya kualitas buah manggis Buah Manggis sebagai produk hortikultura Unggulan Indonesia

Didapatkan pengaruh sumber dan dosis pupuk kalsium serta faktor-faktor pendukung peningkatan serapan dan translokasi

kalsium ke jaringan buah untuk menurunkan cemaran getah kuning pada buah manggis

Perlu dilakukan penelitian mengenai teknik aplikasi kalsium serta faktor pendukung optimasi serapan dan translokasi kalsium pada jaringan buah manggis Pecahnya saluran getah kuning terkait dengan keberadaan kalsium sebagai salah satu

penyusun dinding sel

Getah kuning menjadi masalah saat saluran getah kuning pecah dan getah kuning mencemari permukaan dan aril buah manggis

Belum diketahui sumber dan dosis pupuk kalsium terbaik dalam menurunkan cemaran getah kuning

Belum diketahui faktor-faktor pendukung serapan dan translokasi kalsium ke jaringan buah untuk menurunkan cemaran getah kuning

Pengaruh sumber kalsium berupa

Dolomit (CaMg(CO3)2)

dan Kalsit (CaCO )

Pengaruh waktu aplikasi kalsium berdasarkan fase pertumbuhan dan perkembangan buah

Pengaruh kondisi aerasi

perakaran tanaman manggis Pengaruh


(21)

Gambar 2. Alur penelitian mengatasi cemaran getah kuning pada buah manggis (Garcinia mangostana L.) Dengan mengoptimalkan serapan dan translokasi kalsium.

Mengatasi Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) dengan Mengoptimalkan Serapan dan Translokasi

kalsium

1. Didapatkan peran kalsium dalam menurunkan risiko terjadinya cemaran getah kuning dengan memperkuat dinding sel saluran getah kuning buah manggis.

2. Didapatkan teknik optimasi serapan dan translokasi kalsium pada buah manggis untuk menurunkan resiko cemaran getah kuning

Tanaman Manggis Produktif

Percobaan I. Aplikasi kalsium dan boron untuk Mengatasi

Cemaran Getah

Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)

1. Analisis kandungan kalsium dan boron pada jaringan buah manggis (eksocarp, mesocarp, endocarp 2. Menghitung cemaran

getah kuning pada kulit, juring dan aril buah

3. Mengukur data

kualitas buah

Percobaan III. Aplikasi kalsium dan

Teknologi Lubang

Resapan Biopori (LRB)

untuk Mengatasi

Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana

L.)

1. Analisis kandungan

kalsium pada

jaringan buah

manggis (cupat,

eksocarp, mesocarp, endocarp dan biji (beserta aril))

2. Menghitung cemaran getah kuning pada kulit, juring dan aril buah

3. Pengamatan

mikroskopik terhadap pita kaspari pada akar 4. Menghitung panjang

akar

5. Mengukur data

kualitas buah Percobaan II.

Aplikasi kalsium

Berdasarkan Stadia

Pertumbuhan Buah

untuk Mengatasi

Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana

L.)

1. Analisis kandungan

kalsium pada

jaringan buah

manggis (eksocarp, mesocarp, endocarp) 2. Menghitung cemaran

getah kuning pada kulit, juring dan aril buah

3. Pengamatan mikroskopik

terhadap jaringan xylem di ranting, pedisel, dan kulit buah

4. Mengukur data


(22)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Manggis

Manggis termasuk famili Guttiferae dari ordo Guttiferales dan merupakan tanaman tropika basah. Genus Garcinia terdiri atas lebih dari 400 spesies dan 40 spesies diantaranya dapat dimakan (Verheij 1992). Tanaman manggis merupakan tanaman asli Asia tenggara yang tumbuh secara luas di Indonesia, Malaysia, Thailand dan Filipina. Saat ini manggis telah menyebar kedaerah-daerah tropika lainnya, seperti Birma, Srilangka, Madagaskar, India Selatan, China, Brazil dan sebagian Australia bagian Utara (Almeyda dan Martin 1976)

Tanaman manggis umumnya diperbanyak dengan menggunakan biji. Tanaman yang berasal dari biji umumnya membutuhkan 10-15 tahun untuk mulai berbuah. Tanaman manggis dewasa mempunyai ukuran kanopi sedang, berbentuk piramid dengan tajuk yang rimbun sehingga cocok untuk pohon peneduh. Manggis tergolong evergreen dengan tinggi pohon mencapai 10-25 m dan diameter batang 25-35 cm (Cox 1988; Verheij 1992). Kulit kayu berwarna coklat tua hingga kehitaman. Ranting muda berwarna hijau dan berubah coklat seiring denga bertambahnya umur. Getah kuning atau resin ada pada semua jaringan utama tanaman (Yaacob dan Tindal 1995).

Gambar 3. Ilustrasi daun, bunga dan buah manggis (Sumber : Nakasone dan Paull 1999)

Daun manggis letaknya berhadapan, bentuknya membujur bulat panjang (lonjong), Bagian pucuknya tajam dengan tekstur tebal dan kasar (Zomlefer 1994). Panjang daun berkisar antara 15-25 cm dan lebarnya 7-13 cm. Permukaan atas daun mengkilap, licin, tebal dan berwarna hijau muda hingga hijau tua tergantung umurnya, sedangkan bagian bawah daun berwarna hijau muda hingga kekuningan (Cox 1988; Nakasone dan Paull 1999).


(23)

berpasangan, bergagang pendek dan tebal, berdiameter sekitar 5—6.2 cm, daun kelopak 4 helai tersusun dalam 2 pasang. Daun mahkota juga terdiri atas 4 helai, tebal dan berdaging, berwarna kuning dengan pinggiran kemerah-merahan. Benang sari semu banyak, berseri 1-2, dengan panjang sekitar 0.5 cm, bersifat rudimeter yaitu tumbuh kecil kemudian mengering sehingga tidak berfungsi. Bakal buah tidak bertangkai, berbentuk agak bulat, beruang 4-8, memiliki kepala putik yang tidak bertangkai, bercuping 4-8 (Richards 1990; Sunaryono 1988; Verheij 1992; Yaacob dan Tindal 1995; Nakasone dan Paull 1999).

Buah manggis termasuk buah berry, berbentuk bola dengan diameter 3.5-7 cm. Biji bersifat apomiksis yaitu biji tidak terbentuk secara kawin sehingga memiliki sifat genetik yang sama dengan induknya. Buah muda berwarna hijau dan bila telah tua berubah menjadi ungu kehitaman. Tangkai buah tebal berdaging dan keras, dengan panjang 1.8-2 cm. Kulit buah (pericarp) tebal berukuran 0.8-1 cm, berwarna keungu-unguan, berdaging dan bergetah kuning. Buah manggis mempunyai 4-8 segmen dan setiap segmen mengandung satu bakal biji yang diselimuti oleh aril (salut biji) berwarna putih (terkadang transparan), bertekstur lembut dan berair, namun tidak semua bakal biji dalam segmen dapat berkembang menjadi biji, umumnya hanya 1-3 bakal biji yang dapat berkembang menjadi biji (Verheij 1992; Yaacob dan Tindal 1995; Harris dan Harris 1994).

Syarat Tumbuh Tanaman Manggis

Tanaman manggis dapat tumbuh baik pada dataran rendah sampai dengan ketinggian 1.000 m di atas permukaan air laut (dpl). Di daerah tropis, dengan bertambah tinggi tempat tumbuh maka akan bertambah lambat pertumbuhan dan semakin lama permulaan berbunga (Verheij 1992). Ketinggian optimum bagi tanaman manggis agar tumbuh dengan baik adalah 460-610 m dpl. Iklim yang paling cocok untuk tanaman manggis adalah daerah dengan udara lembab, curah hujan merata sepanjang tahun (1.500-2.500 mm/thn) dengan iklim kering pendek (Yaacob dan Tindall 1995). Untuk pertumbuhan yang baik, tanaman manggis membutuhkan curah hujan lebih dari 100 mm per bulan dengan musim kering yang pendek untuk menstimulir pembungaan. Meskipun demikian, manggis dapat tumbuh dengan baik pada tempat lain dengan persyaratan air tetap tersedia dimusim kemarau. Tanaman manggis tumbuh baik pada tanah lempung berpasir, gembur, kaya kandungan bahan organik dengan drainase baik. Permeabilitas tanah baik dengan kelembaban tinggi, tetapi tidak menggenang. Hal ini dibutuhkan terkait dengan lemahnya sistem perakaran, baik pada saat seedling maupun setelah tanaman dewasa (Verheij 1992).

Getah Kuning Buah Manggis

Getah kuning adalah getah yang dihasilkan secara alami pada setiap organ tanaman manggis. Getah kuning merupakan salah satu ciri dari tanaman manggis yang termasuk kedalam famili Guttiferae dari Ordo Guttiferales. Getah kuning berada dalam pembuluh atau saluran getah diseluruh jaringan tanaman, termasuk pada bagian buah (Cox 1988; Verheij 1992). Saluran getah terdapat pada semua jaringan tanaman manggis. Struktur sekretori getah kuning pada buah manggis berbentuk saluran memanjang dan bercabang, dikelilingi oleh sel-sel epithelium


(24)

(Dorly et al. 2008). Cemaran getah kuning terjadi saat getah ini keluar dari salurannya yang pecah dan mengotori aril (daging buah) atau kulit buah manggis.

Gambar 4. Saluran getah kuning pada jaringan tangkai buah manggis. (A) Potongan membujur; (B) potongan melintang

Struktur sekretori getah kuning pada buah manggis berbentuk saluran memanjang dan bercabang yang dikelilingi oleh sel-sel epitelium yang khas. Saluran getah kuning tersebut lebih dikenal sebagai kanal bercabang. Struktur saluran getah kuning yang terdapat pada tangkai buah menyatu dengan saluran yang terdapat pada bagian buahnya (Dorly et al. 2008)

Gambar 5. Struktur saluran getah kuning. (A) Irisan membujur mesokarp buah manggis; (B) Pada endokarp tampak 3 dimensi. GK= Getah Kuning; berbentuk saluran yang bercabang (Sumber : Dorly et al. 2008) Saluran getah akan pecah jika kekuatan dinding sel-sel epitel penyusun saluran getah kuning lemah pada saat mendapat tekanan. Tekanan kemungkinan terjadi karena satu atau dua hal berikut, yaitu pertama, disebabkan adanya peningkatan potensial cairan getah, akibat menyerap air berlebih pada saat terjadi perubahan potensial air tanah yang mendadak. Kedua adalah tekanan dari aril dan biji yang tumbuh lebih cepat daripada kulit buah (Poerwanto et al. 2010).

A B

A B


(25)

Gambar 6. Getah kuning keluar dari jaringan kulit buah, pedisel dan batang pohon manggis

Tekanan yang terjadi karena adanya peningkatan potensial cairan getah akibat tanaman menyerap air berlebih, menyebabkan sel-sel epitel saluran getah kuning dapat pecah oleh perubahan tekanan turgor sel secara tiba-tiba (Pechkeo et al. 2007; Poerwanto et al. 2010). Apabila dinding sel epitel lemah, maka sel-sel ini akan pecah dan menyebabkan cemaran getah kuning pada buah manggis. Saat tanaman manggis berbuah, jika kondisi cuaca kering dan dan tiba-tiba turun hujan deras, dapat dipastikan buah yang terkena getah kuning meningkat. Hal itu disebabkan pada saat kering, kandungan air tanah terbatas dan hujan deras akan menyebabkan kondisi air tanah berlimpah, sehingga akar manggis akan menyerap


(26)

air dalam jumlah besar dan mengakibatkan sel penyusun buah manggis mengembang karena terjadi perubahan turgor sel. Pada saat itulah dinding sel yang tidak kuat pecah dan mengeluarkan getah kuning (Poerwanto et al. 2010).

Tekanan lain yang dapat menyebabkan saluran getah kuning pecah adalah tekanan yang terjadi akibat perbedaan laju pertumbuhan aril dan biji terhadap kulit buah (Poerwanto et al. 2010). Dorly (2009) menjelaskan bahwa terdapat perbedaan laju pertumbuhan antara biji dan aril dengan bagian perikarp buah selama fase pembesaran buah manggis. Perbedaan laju tumbuh tersebut menyebabkan terjadi desakan mekanik dari biji dan aril ke perikarp. Apabila sel epitel saluran getah lemah maka saluran akan pecah dan getah keluar mengotori kulit dan atau aril (Poerwanto et al. 2010).

Dorly et al. (2008) dalam penelitiannya mendapatkan bahwa saluran getah kuning telah dijumpai pada kuncup bunga satu minggu sebelum antesis, pada bunga mekar sempurna (antesis) pada bagian ovary buah, pada buah muda (1-5 MSA), pada buah sedang (6-10 MSA) dan pada buah tua (11-15 MSA). Getah kuning mulai mengotori aril pada saat buah berumur 14 MSA hingga 16 MSA, yaitu pada saat biji bertambah besar terjadi desakan dari dalam sehingga sel epitel yang mengelilingi saluran getah kuning yang ada pada endokarp pecah dan getah kuning keluar dari saluran getah dan mengotori aril.

Kalsium dalam Tanaman

Kalsium merupakan salah satu unsur hara makro yang diperlukan oleh tanaman dan diserap dalam bentuk kalsium. Kalsium bersifat immobil pada jaringan tanaman, seperti halnya Sulfur (S), Iron (Fe), Boron (B) dan Cooper (Cu) (Ignatief dan Page 1968; Donahue et al. 1977). Serapan kalsium oleh akar tanaman terutama melalui aliran massa. Kalsium diserap melalui jaringan akar muda ataupun rambut-rambut akar (Himelrick dan McDuffie 1983). Menurut White (2001) dan Gilliham et al. (2011) terdapat dua mekanisme serapan kalsium dalam akar tanaman, yaitu :

a. Translokasi kalsium melalui mekanisme apoplas. Kalsium ditranslokasikan melalui ruang antar sel dan dinding sel

b. Translokasi kalsium melalui mekanisme simplas. Kalsium ditranslokasikan melalui antar sel, melalui sitoplasma sel.

Jalur utama translokasi kalsium menuju pembuluh xylem adalah melalui mekanisme apoplas. Namun jalur translokasi ini dapat terhambat dengan keberadaan pita kaspari pada endodermis akar-akar tua (White 2001; Yang dan Jie 2005). Translokasi kalsium melalui mekanisme simplas menyebabkan kalsium harus memasuki sitoplasma sel difasilitasi oleh ion channel. Kalsium terutama berada pada bagian lamella tengah dan dinding sel (Gambar 7). Kandungan kalsium di sitoplasma lebih rendah apabila dibandingkan kandungan kalsium pada apoplas. Kandungan kalsium yang tinggi pada apoplas disebabkan melimpahnya binding sites untuk kalsium pada dinding sel serta adanya hambatan masuknya kalsium kedalam sitoplasma. Pada lamela tengah kalsium berikatan dengan R.COO- group polygalacturonic acid. Kalsium berfungsi sebagai penyusun dan penstabil dinding sel dalam bentuk Ca-pektat yang mengikat rantai pektin, sebagai second messenger, dan membantu dalam peristiwa osmoregulasi (Marschner 1995; Huang et al. 2005; Wilsdorf 2011).


(27)

Gambar 7. Distribusi kalsium pada ikatan sel. • = kalsium (Sumber : Marschner 1995)

Pengaruh kalsium dalam meningkatkan kekuatan dinding sel buah ditemukan pada berbagai tanaman buah-buahan seperti pada tanaman apel (Knee dan Srivastava. 1995), strawberry (Lara et al. 2004), kiwi (Montanaro et al. 2006), peach (Manganaris et al. 2007) dan tomat (Gisslen et al. 1996; Bastias et al. 2010), dan manggis (Dorly 2009; Depari 2011; Saribu 2011; Primilestari 2011; Purnama 2014)

Penyebaran kalsium dalam tanaman tidak merata, bagian bunga dan biji mengandung sedikit kalsium bila dibandingkan dengan kandungan kalsium pada daun. Hal ini terutama disebabkan karena translokasi kalsium di dalam jaringan tanaman dipengaruhi oleh proses transpirasi tanaman (Marschner 1995; Saure 2005). Lebih lanjut Gardner et al. (1991) menyatakan bahwa kalsium yang telah berada pada jaringan daun, tidak dapat ditranslokasikan kembali ke jaringan lain termasuk buah, sehingga kebutuhan buah terhadap kalsium akan bergantung pada pengiriman kalsium langsung dari xilem.

Sebagian besar tanah mengandung cukup kalsium untuk menyokong pertumbuhan dan kelangsungan hidup tanaman dengan baik, tetapi pada tanah masam akibat curah hujan yang tinggi sering terjadi gejala defisiensi kalsium akibat terjadinya pencucian (Salisbury dan Ross 1992). Menurut Hardjowigeno (1992) ketersediaan unsur kalsium dalam tanah dapat ditingkatkan dengan memberikan kapur atau pupuk kalsium pada waktu dan dosis tertentu.

Pemberian kapur pada tanah masam memberikan manfaat menaikkan pH tanah, menambah unsur kalsium, persentase kejenuhan basa, mengurangi keracunan besi, mangan, dan aluminium, serta memperbaiki kehidupan mikroorganisme tanah (Ignatief dan Page 1968). Bahan kapur yang umum digunakan di bidang pertanian adalah kapur kalsit (CaCO3) dan kapur dolomit (CaMg(CO3)2).

Pemberian kalsium sebagai pupuk melalui tanah pada tanaman manggis pada saat yang tidak tepat tidak efektif mengurangi cemaran getah kuning pada buah manggis dan tidak mampu meningkatkan kandungan kalsium pada pericarp buah manggis. Peningkatan kalsium justru terjadi pada jaringan daun tanaman manggis, dimana kandungan kalsium pada jaringan daun lebih besar dibandingkan jaringan buah manggis (Dorly 2009). Pada stadia awal pertumbuhan dan perkembangan buah manggis membutuhkan kalsium yang tinggi. Terdapat beberapa stadia pertumbuhan pada saat pertumbuhan dan perkembangan buah manggis yaitu stadia I 1-4 Minggu Setelah Antesis (MSA), stadia II 5-13 MSA, dan stadia III 14-15 MSA. Kandungan kalsium pada dinding sel akan terus meningkat selama perkembangan buah dan akan menurun menjelang pemasakan.


(28)

Perbedaan laju pembelahan dan pembesaran sel selama priode tersebut akan mempengaruhi kebutuhan kalsium sehingga akan berpengaruh pula terhadap serapan kalsium pada tiga stadia perkembangannya. Pemberian kalsium pada saat yang tepat dimaksudkan agar kalsium sebagai salah satu unsur yang tidak mobil dapat terus tersedia bagi tanaman (Rigney dan Wills 1981; Poovarodom 2009).

Boron

Boron (B) adalah salah satu dari unsur mikro penting yang diperlukan oleh tumbuhan. Kandungan boron dalam tanah bervariasi antara 2-100 ppm. Kadar boron yang lebih rendah umumnya terdapat pada tanah yang berasal dari batuan masam, tanah sedimen berstektur kasar, maupun tanah dengan kadar organik yang rendah (Tanaka 1967; Ignatief dan Page 1968).

Boron menjadi bagian dari komponen struktural sel dan berperan meningkatkan stabilitas dan ketegaran sturuktur dinding sel dan integritas membran plasma (Hu dan Brown 1997; Marschner 1995; Blevins dan Lukaszewski 1998; dan O’Neill et al. 2004). Defisiensi boron menghambat pertumbuhan, perkembangan dan produksi tanaman, walaupun gejala defisiensi sering kali tidak terlihat secara langsung pada tanaman (Osotsapar 2000). Defisiensi boron menyebabkan perubahan fisiologi dan biokimia seperti perubahan struktur dinding sel, fungsi dan integritas membran, aktivitas enzim serta produksi sebagian besar metabolit tanaman. Selain itu boron menyebabkan lemahnya dinding sel, kondisi ini dapat menyebabkan kematian sel karena keluarnya organel-organel sel (Nicholaichuk et al. 1988; O’Neill et al. 2004). Sedangkan kelebihan boron menyebabkan efek fisiologi yang negatif. Pada apel (Malus domestica) dan anggur (Vitis vinifera) toksisitas boron menginduksi kerusakan oksidatif oleh peroksida lipid dan akumulasi hidrogen peroksida (Molassiotis et al. 2006; Gunes et al. 2006).

Fungsi boron dalam penyusun dinding sel pada tanaman berbeda-beda tergantung kepada jenis tanaman, hal ini berkaitan dengan keberadaan substansi pektin polygalacturonans pada tanaman tersebut (Marschner 1995). Kandungan boron pada dinding sel akar gandum lebih kurang 3-5 μg/g berat kering, sedangkan pada tanaman bunga matahari lebih besar yaitu lebih dari 30 μg/g berat kering (Tanaka 1967). Martias (2012) dalam penelitiannya menjelaskan bahwa boron memiliki keterkaitan dan berkontribusi terhadap cemaran getah kuning pada buah manggis. Kadar boron pada daun sebesar 86.5 ppm akan mengeliminasi cemaran getah kuning hingga mencapai 2.86 %, namun peningkatan kadar boron pada daun hingga 130 ppm menyebabkan cemaran getah kuning meningkat hingga 40.7 %. Lebih lanjut Lim et al. (2001) menyebutkan bahwa boron mendukung fungsi kalsium dalam jaringan tanaman. Sedangkan Pechkeo et al. (2007) menyatakan bahwa aplikasi kalsium dan boron akan meningkatkan efektifitas kalsium dalam meningkatkan rasio buah normal: buah tercemar getah kuning pada tanaman manggis. Saribu (2011) dalam penelitiannya menunjukkan bahwa kombinasi kalsium dan boron masing-masing sebesar 5.79 kg Ca/pohon/tahun + 1.553 g B/pohon/tahun menghasilkan penurunan cemaran getah kuning pada aril buah manggis sampai dengan 100 % bila dibandingkan tanpa aplikasi kalsium dan boron.


(29)

Teknologi Lubang Resapan Biopori (LRB) merupakan teknologi yang digunakan untuk membuat saluran-saluran (biopori) tanah secara alami yang dilakukan oleh cacing dan mikroba di daerah perakaran tanaman. Biopori adalah lubang-lubang dalam tanah yang terbentuk akibat berbagai aktivitas organisme dalamnya, seperti cacing, perakaran tanaman, serta makro dan mikro organisme lainnya (Brata 2011, komunikasi pribadi). Proses pembentukan pori-pori tanah diawali dengan cara membuat lubang berdiameter lebih kurang 10 cm dengan kedalaman 1 m di dalam lingkar tajuk tanaman. Di dalam lubang diberikan stimulan berupa bahan organik (Gambar 8). Adanya seresah (bahan organik) yang dibenamkan tersebut akan mendorong aktivitas berbagai organisme mikro dan makro dalam proses dekomposisi bahan organik. Dalam proses ini akan terbentuk pori-pori alami di sekitar lubang dan perakaran tanaman yang disebut sebagai biopori.

Gambar 8. Ilustrasi teknologi Lubang Resapan Biopori

Biopori yang terbentuk secara alami sangat bermanfaat bagi tanaman terutama bagi tanaman tahunan. Biopori akan terisi oleh air dan udara yang akan meningkatkan aerasi tanah di sekitar perakaran. Kondisi aerasi yang baik akan mendorong terjadinya peningkatan serapan dan distribusi kalsium dalam jaringan akar menuju xylem dan kemudian ke jaringan buah (Marschner 1995; Dong et al. 2009).


(30)

BAB III

APLIKASI KALSIUM DAN BORON UNTUK MENGATASI CEMARAN GETAH KUNING PADA BUAH MANGGIS

(Garcinia mangostana L.)

Latar Belakang

Kalsium merupakan unsur hara yang tidak mobil dalam jaringan tanaman. Translokasi kalsium dari akar ke tajuk tanaman sangat dipengaruhi oleh transpirasi, oleh karena itu salah satu kendala yang muncul adalah rendahnya efektifitas serapan kalsium ke jaringan buah manggis. Sebagian besar kalsium yang diserap dari akar akan ditranlokasikan langsung ke jaringan daun, karena sifat kalsium yang tidak mobil dan translokasinya dalam jaringan tanaman dipengaruhi oleh proses transpirasi tanaman. Daun sebagai jaringan tanaman yang aktif bertranspirasi akan menarik kalsium dari akar dan menjadi kompetitor bagi buah. Oleh karena itu diperlukan suatu upaya untuk meningkatkan translokasi kalsium menuju buah.

Pemberian kalsium dengan penyemprotan langsung pada permukaan buah dapat meningkatkan kandungan kalsium pada perikarp buah (Clark et al. 1987; Rosen et al. 2006), namun hal ini tidak praktis dan kurang efisien pada tanaman manggis dalam hal penerapannya di lapangan. Pemberian kalsium pada saat yang tidak tepat melalui tanah akan meningkatkan kandungan kalsium pada jaringan daun, tetapi tidak meningkatkan kalsium pada kulit buah manggis (Dorly 2009; Depari 2011). Hal ini diperjelas pada penelitian yang dilakukan oleh Purnama (2014) yang mendapatkan hasil bahwa terjadi peningkatan kandungan kalsium pada pericarp buah seiring dengan peningkatan dosis pupuk kalsium yang diberikan.

Penelitian lainnya mengindikasikan hubungan antara kandungan boron dengan peningkatan serapan dan fungsi kalsium dalam menurunkan cemaran getah kuning pada buah manggis. Hasil penelitian Saribu (2011) menunjukkan bahwa aplikasi kalsium bersama dengan boron melalui tanah menurunkan cemaran getah kuning pada aril hingga mencapai 0 %. Hasil serupa ditunjukkan dalam penelitian yang dilakukan oleh Pechkeo et al. (2007) bahwa aplikasi pemberian kalsium dan boron pada buah manggis mampu meningkatkan kandungan kalsium pada pericarp dan menurunkan potensi cemaran getah kuning pada buah manggis. Namun demikian belum jelas diketahui kaitan boron dalam mendukung serapan dan translokasi kalsium ke jaringan buah manggis serta pengaruhnya terhadap sumber kalsium yang berbeda terhadap penurunan cemaran getah kuning pada pericarp dan aril buah manggis. Oleh sebab itu perlu dilakukan penelitian untuk mendapatkan mekanisme serapan dan translokasi kalsium serta teknik aplikasi kalsium dan boron yang paling efektif dan efisien, untuk meningkatkan serapan kalsium pada jaringan buah dan menurunkan cemaran getah kuning pada buah manggis.

Penelitian ini bertujuan untuk: (1) mengetahui pengaruh kalsium dan sumber kalsium dalam mengatasi cemaran getah kuning pada buah manggis; (2) mengetahui pengaruh aplikasi boron sebesar 2.8 g/pohon/tahun terhadap penurunan cemaran getah kuning pada buah manggis; serta (3) mendapatkan


(31)

kuning pada buah manggis.

Bahan dan Metode Tempat dan Waktu

Penelitian dilakukan di kebun manggis Kelompok Tani Manggis Karya Mekar, di Kampung Cengal, Desa Karacak, Kecamatan Leuwiliang, Kabupaten Bogor. Lokasi penelitian terletak pada ketinggian 390- 398 m di atas permukaan laut (dpl). Kebun manggis Leuwiliang didominasi oleh tanaman manggis produktif yang berumur lebih dari 20 tahun. Kebun ini berada pada ketinggian 390-398 m dpl, dengan topografi bergelombang dan kemiringan 6-30 %, jenis tanah podsolik dengan tekstur liat yang tinggi dan pH berkisar antara 4.30-5.50.

Leuwiliang menjadi daerah sentra produksi manggis dengan tingkat kesuburan tanah rendah, terutama kandungan hara N, P dan K bila dibandingkan dengan keempat daerah lainnya. Menurut hasil analisis tanah dari areal perkebunan manggis Kampung Cengal Kecamatan Leuwiliang dapat dilihat pada Tabel 1.

Tabel 1. Kandungan Hara dan Tekstur Tanah pada Tanah Areal Kebun Manggis Kampung Cengal Kecamatan Leuwiliang.

Sifat Tanah Hasil Analisis*

pH

H2O 5.50

KCl 4.30

N (%) 0.17

P (ppm)

Bray 9.4

HCl 25 % 82.1

K (me/100g) 0.42

kalsium (me/100g) 4.59

Mg (me/100g) 1.07

Na(ppm) 0.32

Fe (ppm) 2.96

Cu (ppm) 2.84

Zn (ppm) 4.36

Mn (ppm) 38.40

KTK (me/100g) 15.36

Tekstur (%)

Pasir 16.39

Debu 12.13

Liat 71.48

*)Analisis dilakukan pada Lab.Dep.Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Faperta IPB Hasil analisis tanah pada Tabel 1 menunjukkan kebun manggis di Kampung Cengal Kecamatan Leuwiliang memiliki tingkat kemasaman yang tinggi dengan kandungan hara yang relatif rendah. Rendahnya hara terutama disebabkan oleh tingginya tingkat pencucian hara akibat curah hujan yang turun


(32)

sepanjang tahun. Tingginya tingkat pencucian hara pada lahan perkebunan manggis juga disebabkan oleh topografi kebun manggis yang bergelombang dengan kemiringan sebesar 6-30 %.

Menurut Pusat Penelitian Tanah (1982) berdasarkan kriteria penilaian sifat-sifat kimia tanah, kandungan Ca < 2 me/100 g dikategorikan sangat rendah, pada kisaran 2-5 me/100 g rendah, kisaran 6-10 me/100 g sedang, kisaran 11-20 me/100 g tinggi sedangkan kandungan Ca > 20 me/100 g sangat tinggi (Lampiran 2). Berdasarkan hasil analisis tanah (Tabel 1) maka diketahui bahwa kandungan kalsium pada lahan percobaan di Leuwiliang masuk dalam kategori rendah.

Kebun manggis di daerah Leuwiliang merupakan perkebunan manggis dengan sistem agroforestry, sehingga terdapat beberapa jenis tanaman lain seperti melinjo (Gnetum gnemon), durian (Durio zibenthinus), dan pisang (Musa paradisiaca). Jarak tanam pada kebun manggis tidak seragam dan ditanam topografi miring. Untuk meminimalisir pengaruh negatif dari lahan yang miring, seperti resiko terjadinya longsor dan erosi pada areal kebun, terutama pada musim hujan, maka telah dibuat teras / teras individu pada setiap pohon manggis.

Buah manggis yang diproduksi di Kampung Cengal Desa Karacak Kecamatan Leuwiliang saat ini ditujukan sebagai buah ekspor dengan tujuan utama Hongkong. Orientasi pemanenan buah oleh petani Kampung Cengal didasarkan kepada penampakan (visual) buah yang akan dipanen. Buah yang akan dipanen disesuaikan dengan indeks warna untuk mengukur tingkat kematangan buah, sehingga dilakukan beberapa kali pemanenan buah manggis dalam satu periode panen. Pemanenan buah manggis dilakukan setiap dua hari. Setelah panen, hasil panen dikumpulkan untuk disortasi sesuai ukuran dan dijual kepada eksportir pada hari yang sama dengan hari pemanenan untuk menjaga kualitas buah.

Analisis kimia tanah dan jaringan tanaman dilakukan di Laboratorium Balai Penelitian Tanah, Bogor dan kualitas buah di Laboratorium Pasca Panen Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Penelitian berlangsung selama 24 bulan sejak persiapan hingga pengambilan data (dua musim panen), yaitu dimulai pada bulan Maret 2011 hingga April 2013.

Bahan

Bahan tanaman yang digunakan adalah tanaman manggis berumur lebih kurang 20 tahun dan telah berproduksi. Pemilihan tanaman sampel dilakukan berdasarkan pada kondisi pertumbuhan tanaman yang baik dan relatif seragam. Tingkat keseragaman dinilai berdasarkan pada kondisi pohon di kebun, yaitu berdasarkan kesamaan diameter batang, ukuran tajuk, tinggi tanaman dan kesesuaian sejarah pemeliharaan, dengan maksud untuk mengurangi keragaman kondisi tanaman.

Metode Penelitian

Percobaan dilaksanakan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial dengan 3 ulangan, terdiri atas perlakuan dosis pupuk kalsium dan boron sebagai faktor pertama, yang terdiri atas 6 taraf yaitu :


(33)

2. 2.8 g B/ pohon/tahun (6.09 g borat 46/pohon /tahun)

3. 3.2 kg kalsium dolomit/pohon/tahun (10.67 kg dolomit/pohon /tahun) 4. 3.2 kg kalsium kalsit/pohon/tahun (7.11 kg kalsit/pohon/tahun) 5. 3.2 kg kalsium dolomit/pohon/tahun + 2.8 g B/ pohon/tahun 6. 3.2 kg kalsium kalsit/pohon/tahun + 2.8 g B/ pohon/tahun

Sedangkan faktor kedua yaitu jumlah tahap pemberian kalsium dan boron pada tanaman manggis per tahun (T), yang terdiri atas 2 taraf yaitu :

1. pemberian kalsium dan boron pada saat antesis dan pada saat awal stadia I (1 Minggu Setelah Antesis (MSA)). Masing-masing waktu aplikasi diberi kalsium dan boron setengah dari dosis yang ditetapkan.

2. pemberian kalsium dan boron pada saat antesis dan pada saat akhir stadia I (4 MSA). Masing-masing waktu aplikasi diberi kalsium dan boron setengah dari dosis yang ditetapkan.

Setiap taraf perlakuan terdiri atas satu tanaman sehingga diperlukan 36 tanaman manggis dewasa (umur lebih kurang 20 tahun dan telah berbuah) yang relatif seragam dalam lokasi percobaan (Lampiran 1).

Pemberian kalsium pada daerah perakaran manggis dengan cara ditaburkan dalam larikan yang dibuat pada sekeliling pohon manggis di bawah tajuk dengan diameter lebih kurang 2 m, dan kemudian ditutup dengan tanah. Sedangkan aplikasi boron diberikan dengan cara ditaburkan dalam larikan yang dibuat pada sekeliling pohon manggis di bawah tajuk dengan diameter lebih kurang 1.5 m, kemudian ditutup dengan tanah. Kalsium yang digunakan bersumber dari Dolomit (CaMg(CO3)2) dan Kalsit (CaCO3), sedangkan boron bersumber dari pupuk Borat 46.

Pelabelan buah

Pelabelan buah dilakukan terhadap 100 bunga/pohon. Pelabelan bertujuan untuk menentukan buah-buah yang akan digunakan selama pengamatan.

Pemanenan

Buah dipanen pada umur 112 hari setelah antesis.

Pengamatan

Peubah yang diamati adalah :

1. Cemaran getah kuning pada aril.

a. Persentase buah tercemar per pohon. Dihitung berdasarkan persentase buah tercemar terhadap jumlah buah contoh (100 buah) per pohon.

b. Persentase juring tercemar per buah. Dihitung berdasarkan persentase juring tercemar terhadap jumlah juring per buah (diambil rataan dari seluruh buah contoh yang tercemar per pohon).

c. Pengukuran Skor cemaran getah guning pada aril. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan skoring yang merujuk pada Kartika (2004) yang dimodifikasi, seperti tercantum pada Tabel 2.


(34)

Tabel 2. Skor cemaran getah kuning pada aril Skor cemaran getah

kuning pada Aril

Keterangan

Skor 1 Baik sekali, aril putih bersih, tidak terdapat getah kuning baik diantara aril dengan kulit maupun dipembuluh buah

Skor 2 Baik, aril putih, terdapat 1-2 noda (bercak kecil) getah kuning pada satu ujung aril, namun tidak memberikan rasa pahit

Skor 3 Cukup baik, terdapat beberapa noda (bercak) getah kuning disalah satu ujung juring atau diantara juring dan mengotori aril

Skor 4 Buruk, terdapat noda/gumpalan getah kuning baik di ujung juring, diantara juring atau di pembuluh buah yang menyebabkan rasa buah menjadi pahit

Skor 5 Buruk sekali, terdapat noda/gumpalan besar baik di juring, diantara juring atau di pembuluh buah yang menyebabkan rasa buah menjadi pahit, warna aril menjadi bening

2. Cemaran getah kuning pada kulit.

a. Persentase buah tercemar per pohon. Dihitung berdasarkan persentase buah tercemar terhadap jumlah buah contoh (100 buah) per pohon. b. Pengukuran skor cemaran getah kuning pada kulit buah manggis.

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan skoring yang merujuk pada Kartika (2004) yang dimodifikasi, seperti tercantum pada Tabel 3.

Tabel 3. Skor cemaran getah kuning pada kulit Skor cemaran getah

kuning pada Kulit

Keterangan

Skor 1 Baik sekali, kulit mulus tanpa terlihat getah kuning

Skor 2 Baik, kulit mulus dengan 1-5 gumpalan kecil getah kuning yang mengering tanpa mempengaruhi warna buah

Skor 3 Cukup baik, kulit mulus dengan 6-10 tetes kecil getah kuning yang mengering dan tidak mempengaruhi warna buah

Skor 4 Buruk, kulit kotor karena gumpalan sedang/ besar getah kuning , terdapat 1-2 bekas aliran yang menguning dan membentuk jalur berwarna kuning di permukaan buah

Skor 5 Buruk sekali, kulit kotor karena terdapat lebih dari 1 gumpalan besar getah kuning, terdapat banyak jalur-jalur berwarna kuning di permukaan buah, dan warna buah menjadi kusam.

3. Kandungan kalsium perikarp buah diukur dengan AAS (Atomic Absorption Spectrophotometer), Perkin-Elmer model 1100B.

Analisis kalsium pada kulit buah manggis dilakukan dengan menggunakan Metode Pengabuan Basah. Sampel kulit buah ditimbang sebanyak 0.2 g dan dimasukkan ke dalam labu takar berukuran 25 ml, lalu ditambahkan 5 ml campuran HNO3 + HCLO4 (2:1) dan didiamkan selama semalam. Setelah semalam kemudian dipanaskan pada suhu 150 0C selama 1.5 jam, lalu


(35)

pekat 12 N sebanyak 1 ml. Selanjutnya dipanaskan kembali pada suhu 230 0C selama 0.5 jam, lalu didinginkan dan setelah itu ditambahkan aquades sampai volume 25 ml. Dari larutan tersebut diambil 1 ml dan ditambahkan 9 ml aqudes siap untuk diukur dengan alat AAS. Disiapkan laruran standar kalsium (0, 50, 100, 200, 300, 400, 500 ppm kalsium). Sampel dan larutan standar diinjeksikan kedalam alat AAS.

4. Komponen kualitas buah

Pengamatan terhadap komponen kualitas buah manggis dilakukan terhadap peubah:

a. Bobot buah segar (g)

Bobot buah segar diukur dengan menggunakan timbangan digital dengan cara menimbang buah pada saat setelah panen.

b. Bobot kulit buah segar (g)

Bobot kulit buah diukur dengan menggunakan timbangan digital dengan cara menimbang kulit buah setelah buah dibelah dan dipisahkan dengan aril dan biji.

c. Bobot biji segar total (g)

Bobot biji diukur dengan menggunakan timbangan digital dengan cara menimbang biji dari buah sampel.

d. Bobot tangkai dan cupat segar (g)

Bobot tangkai dan cupat diukur dengan menggunakan timbangan digital dengan cara menimbang tangkai dan cupat setelah dipisahkan dari kulit buah.

e. Bobot aril (g)

Bobot aril dihitung berdasarkan pengurangan bobot buah total terhadap bobot kulit buah, bobot biji serta bobot tangkai dan cupat.

f. Kekerasan kulit buah (kg/cm2/dt)

Kekerasan kulit buah diukur dengan menggunakan penetrometer pada bagian atas, tengah dan bawah dan selanjutnya diambil rata-ratanya. g. Diameter transversal (cm)

Diameter horizontal buah diukur menggunakan jangka sorong pada bagian tengah buah secara horizontal pada kedua sisi, dan selanjutnya diambil rata-ratanya.

h. Diameter longitudinal (cm)

Diameter vertikal diukur menggunakan jangka sorong pada bagian tengah buah secara vertikal pada kedua sisi, dan selanjutnya diambil rata-ratanya.

i. Tebal kulit buah (mm)

Tebal kulit diukur dengan menggunakan jangka sorong setelah kulit buah dibelah secara melintang menjadi dua bagian.

j. Edible portion (%)

Edible portion adalah persentase bagian buah yang dapat dimakan, dan dirumuskan sebagai berikut :

Edible portion= ) ( ) ( g Segar Buah Bobot g Aril Bobot x100 %


(36)

k. Total padatan terlarut (brik)

Diukur total padatan terlarut setiap daging buah manggis dengan menggunakan refraktometer (TSS dalam brik)

l. Total asam terlarut (%)

Aril diperas dan disaring menggunakan kain saring, kemudian hasil saringan ditimbang sebanyak 20 g. Bahan tersebut ditambahkan aquades hingga total larutan 100 ml Sebanyak 25 ml larutan ditempatkan kedalam erlenmeyer dan diberi indikator PP (phenolphthalein) sebanyak empat tetes. Selanjutnya campuran larutan dititrasi dengan larutan NaOH 0.1 N. Titrasi dilakukan hingga terbentuk warna merah muda yang stabil Perhitungan Total Asam Terlarut dilakukan dengan rumus :

Total asam tertitasi (%)=

bahan mg

Be x fp x NNaOH x

NaOH ml

x100 % N : Normalitas larutan NaOH

fp : Faktor Pengencer

Be : Berat molekul asam sitrat =192/3 m. Analisis jaringan buah

Analisis jaringan buah dilakukan untuk mendapatkan kandungan Ca, Mg, Mn dan B pada jaringan kulit buah manggis

Hasil dan Pembahasan Aplikasi kalsium dan boron

Aplikasi kalsium dan boron terbukti mampu menurunkan persentase buah tercemar getah kuning pada aril, skor cemaran getah kuning pada aril, dan persentase juring tercemar, baik pada tahun pertama maupun pada tahun kedua percobaan (Tabel 4). Pada tahun pertama, aplikasi dolomit + boron mampu menurunkan persentase buah tercemar getah kuning pada aril hingga menjadi 53 %, jauh lebih rendah bila dibandingkan dengan tanpa kalsium dan boron (kontrol) yang menghasilkan cemaran getah kuning pada aril sebesar 91.66 %. Nilai Skor cemaran lebih rendah juga didapatkan pada perlakuan dolomit + boron sebesar 1.68, sedangkan kontrol menunjukkan skor cemaran sebesar 3.01.

Pada tahun kedua, aplikasi dolomit + boron menurunkan persentase buah tercemar getah kuning pada aril hingga menjadi 31.66 %, tidak berbeda nyata dengan aplikasi dolomit (36.33%) dan kalsit + boron (33.00%), namun berbeda nyata dengan kontrol (62.66 %). Sedangkan pada peubah persentase juring tercemar per buah, aplikasi dolomit + boron berbeda nyata dengan kontrol namun tidak berbeda nyata dengan aplikasi lainnya, baik pada tahun pertama maupun kedua.


(37)

persentase buah tercemar getah kuning pada aril/pohon, persentase juring tercemar dan skor cemaran getah kuning pada aril selama dua tahun. Aplikasi kalsium dan

boron

Cemaran getah kuning pada aril Buah tercemar

/pohon (%)

Juring tercemar

/buah (%) Skor (1-5) 2012 2013 2012 2013 2012 2013 Kontrol 91.66 a 62.66 a 30.4 a 33.3 a 2.96 a 3.01 a Boron 85.00 a 57.66 a 26.5 ab 26.7 b 2.45 b 2.45 b Dolomit 63.33 b 36.33 c 19.3 c 18.3 c 1.81 d 1.88 c Kalsit 66.66 b 42.33 b 24.2 bc 20.9 c 1.95 cd 1.80 cd Dolomit + boron 53.33 c 31.66 c 18.7 c 17.3 c 1.80 d 1.68 d Kalsit + boron 68.33 b 33.00 c 22.2 bc 21.8 c 2.05 c 1.81 c Ket.: Data skoring diuji menggunakan uji peringkat Kruskal Wallis. Skor cemaran

berdasar skor 1-5 dengan nilai 1 (terbaik/tanpa cemaran) hingga nilai 5 (terburuk/ memiliki skor cemaran tertinggi). Angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom skor getah kuning menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji Dunn 5 %, pada kolom % buah tercemar per pohon dan % juring tercemar per buah menunjukkan tidak berbeda nyata berdasarkan uji DMRT 5 %.

Aplikasi kalsium dan boron juga mampu menurunkan persentase buah tercemar getah kuning pada kulit buah dan skor cemaran getah kuning pada kulit selama dua tahun percobaan (Tabel 5). Aplikasi dolomit + boron menurunkan persentase cemaran getah kuning pada kulit menjadi 76.66 % pada tahun pertama, sedangkan kontrol menghasilkan 88.33 %. Pada tahun kedua percobaan, aplikasi Aplikasi dolomit + boron menurunkan persentase cemaran getah kuning pada kulit menjadi 46.33 %, sedangkan kontrol masih diatas 85 %. Demikian pula pada skor cemaran getah kuning pada kulit, aplikasi dolomit + boron menunjukkan skor cemaran getah kuning yang lebih rendah dibandingkan dengan kontrol, dan tidak berbeda nyata dengan aplikasi kalsium dan boron lainnya.

Penurunan persentase buah tercemar getah kuning dan skor cemaran getah kuning pada aril dan kulit buah, sejak tahun pertama percobaan menunjukkan bahwa kalsium menjadi unsur penting utama dalam penurunan tersebut. Aplikasi boron juga mampu menurunkan skor cemaran getah kuning pada aril maupun kulit buah, namun kemampuannya dalam menurunkan persentase buah tercemar getah kuning dan skor cemaran yang terjadi belum sebesar penurunan yang didapat dengan aplikasi kalsium.

Kombinasi aplikasi kalsium (baik dari dolomit ataupun kalsit) dan boron terbukti mampu menurunkan persentase buah tercemar pada aril dan kulit serta skor cemaran getah kuning pada aril dan kulit buah, baik pada tahun pertama maupun pada tahun kedua percobaan. Hal ini diduga bahwa dengan aplikasi kalsium, terjadi peningkatan serapan dan tranlokasi kalsium ke jaringan buah. Selain unsur kalsium, kombinasi kalsium dan boron akan menjamin suplai boron terhadap pertumbuhan dan perkembangan buah. Boron memiliki fungsi yang sama dalam meningkatkan kekuatan dinding sel seperti halnya kalsium (Hu et al. 1996). Oleh karena itu boron diduga akan mendukung fungsi dari kalsium dalam peningkatan kekuatan dinding sel-sel epitel sel saluran getah kuning.


(1)

menyebabkan kalsium tidak dapat melewati dan tertahan di endodermis. Sedangkan pada akar muda yang belum terbentuk pita kaspari, kalsium dapat ditranslokasikan melewati endodermis menuju xylem dan selanjutnya diangkut ke buah melalui xylem.

Aplikasi kalsium dan lubang resapan biopori terbukti mampu menurunkan cemaran getah kuning pada buah manggis pada tahun kedua aplikasi, namun demikian tidak memberikan pengaruh terhadap produksi maupun kualitas buah lainnya. Kalsium hanya dapat diserap pada masa yang khusus, yaitu pada saat akar masih muda. Serapan kalsium yang dipengaruhi oleh pertumbuhan dan keberadaan akar muda menyebabkan kalsium tidak dapat diserap sepanjang pertumbuhan dan perkembangan tanaman manggis. Aplikasi kalsium pada saat antesis akan mempengaruhi jumlah serapan kalsium untuk memenuhi kebutuhan pembentukan dinding sel buah. Kalsium dengan dosis sebesar 1.6 kg pohon-1 tahun-1, dan 3.2 kg pohon-1 tahun-1 dari dolomit dan kalsit diduga tidak

memberikan pengaruh terhadap serapan hara lainnya diperakaran tanaman pada saat diberikan pada saat antesis.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa aplikasi lubang resapan biopori setelah 3 tahun mampu meningkatkan panjang akar tanaman manggis. Peningkatan panjang akar ini terkait dengan pertumbuhan dan perkembangan akar muda. Telah diketahui bahwa akar muda pada tanaman muda terbentuk pada saat antesis sampai dengan 4 MSA. Hal ini menyebabkan kalsium yang diberikan pada saat antesis dapat diserap oleh akar muda tanaman manggis yang tumbuh dan berkembang dalam jumlah banyak. Aplikasi lubang resapan biopori berfungsi secara tidak langsung dalam efektifitas serapan kalsium dengan memberikan kondisi daerah perakaran yang baik dan mendukung terbentuk dan tumbuh berkembangnya akar-akar muda, yang selanjutnya akan meningkatkan serapan kalsium. Diduga pada waktu aplikasi lubang resapan biopori dengan waktu aplikasi yang lebih panjang akan memberikan pengaruh terhadap serapan unsur lain seperti N, P, dan K yang akan meningkatkan produksi buah.


(2)

Tabel 3. Rekapitulasi Pengaruh aplikasi kalsium dan libang resapan biopori (LRB), terhadap produksi dan kualitas buah manggis selama dua tahun

Perlakuan

Bobot buah segar (g)

Bobot kulit buah segar (g)

Bobot kulit buah kering (g)

Bobot biji segar (g)

Bobot biji kering (g)

Bobot tangkai& cupat segar

(g)

Bobot tangkai& cupat kering

(g)

Bobot aril (g)

2012 2013 2012 2013 2012 2013 2012 2013 2012 2013 2012 2013 2012 2013 2012 2013 Aplikasi kalsium

Kontrol 85.322 86.098 51.258 48.159 25.206 24.826 1.866 1.597 1.389 1.334 3.447 3.329 1.193 1.173 27.366 31.867 1.6 kg Ca dolomit 82.784 88.884 44.651 54.315 25.128 24.715 1.897 1.631 1.388 1.352 3.406 3.315 1.192 1.179 25.622 30.608 3.2 kg Ca dolomit 80.178 87.545 51.953 52.226 24.972 24.433 1.927 1.577 1.397 1.350 3.440 3.411 1.196 1.154 25.313 28.487 1.6 kg Ca kalsit 83.757 90.549 50.616 51.825 24.661 24.444 1.913 1.661 1.415 1.396 3.438 3.368 1.188 1.139 25.530 32.997 3.2 kg Ca kalsit 82.722 90.631 50.168 54.792 24.789 24.456 1.887 1.611 1.383 1.357 3.464 3.341 1.190 1.171 31.511 28.880

Sig. tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn

Lubang resapan biopori

Tanpa LRB 80.042 87.121 45.066 49.835 24.453 24.619 1.885 1.605 1.377 1.357 3.433 3.363 1.183 1.169 25.725 31.379 LRB 85.863 90.362 54.392 54.692 25.449 24.531 1.911 1.626 1.412 1.359 3.446 3.342 1.200 1.158 28.412 29.757

Sig. tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn

Aplikasi kalsium dan lubang resapan biopori

Kontrol 80.052 85.731 41.939 47.769 24.267 24.827 1.858 1.571 1.381 1.348 3.437 3.325 1.178 1.187 24.707 31.551 Biopori 90.591 86.466 60.577 48.550 26.144 24.824 1.873 1.624 1.397 1.321 3.457 3.332 1.207 1.160 30.024 32.182 1.6 kg kalsium dolomit 78.723 85.208 37.226 51.622 23.200 24.637 1.889 1.586 1.349 1.323 3.403 3.311 1.179 1.174 24.063 31.767 1.6 kg kalsium dolomit + LRB 86.846 92.560 52.077 57.009 27.056 24.793 1.904 1.677 1.426 1.381 3.409 3.320 1.204 1.184 27.181 29.449 3.2 kg kalsium dolomite 88.739 85.485 59.562 50.637 26.422 24.543 1.929 1.570 1.404 1.349 3.440 3.393 1.189 1.164 28.524 26.720 3.2 kg kalsium dolomit + LRB 71.617 89.605 44.343 53.814 23.522 24.324 1.924 1.584 1.391 1.351 3.440 3.429 1.202 1.144 22.102 30.254 1.6 kg kalsium kalsit 75.531 89.264 39.903 49.723 23.578 24.589 1.892 1.654 1.393 1.391 3.427 3.376 1.181 1.126 21.701 31.807 1.6 kg kalsium kalsit + LRB 91.982 91.834 61.328 53.927 25.744 24.299 1.934 1.668 1.437 1.401 3.450 3.360 1.195 1.152 29.359 34.186 3.2 kg kalsium kalsit 77.162 89.917 46.699 49.426 24.800 24.498 1.856 1.643 1.359 1.373 3.456 3.412 1.189 1.193 29.628 35.047 3.2 kg kalsium kalsit + LRB 88.281 91.346 53.638 60.158 24.778 24.415 1.918 1.578 1.407 1.341 3.472 3.270 1.190 1.149 33.394 22.713


(3)

Lanjutan : Tabel 3. Rekapitulasi Pengaruh aplikasi kalsium dan libang resapan biopori (LRB), terhadap produksi dan kualitas buah manggis selama dua tahun

Aplikasi kalsium dan biopori

Diameter transversal

(cm)

Diameter longitudinal

(cm)

Jumlah buah panen (buah/phn)

Produksi buah/pohon

(kg/phn)

Tebal kulit buah (cm)

Kekerasan kulit buah (kg/cm2/dt)

PTT (brik) TAT (%)

2012 2013 2012 2013 2012 2013 2012 2013 2012 2013 2012 2013 2012 2013 2012 2013 Aplikasi kalsium

Kontrol 5.730 5.836 5.299 5.520 293.167 312.167 25.576 28.596 0.652 0.606 1.994 1.943 17.457 18.343 0.432 0.432 1.6 kg Ca dolomit 5.717 5.795 5.389 5.498 281.333 300.000 23.215 28.420 0.672 0.619 2.088 1.942 18.170 18.635 0.438 0.438 3.2 kg Ca dolomit 5.764 5.849 5.455 5.534 300.167 301.167 23.790 28.856 0.669 0.551 2.361 1.981 18.200 18.388 0.433 0.433 1.6 kg Ca kalsit 5.826 5.773 5.497 5.558 289.667 302.500 24.182 28.559 0.654 0.553 2.135 1.973 18.156 18.957 0.432 0.432 3.2 kg Ca kalsit 5.825 5.832 5.459 5.558 293.500 297.000 24.373 28.846 0.627 0.587 2.158 1.957 18.967 18.405 0.437 0.437

Sig. tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn

Lubang resapan biopori

Tanpa LRB 5.755 5.817 5.417 5.525 289.933 303.400 23.225 28.060 0.645 0.596 2.002 1.947 18.347 18.568 0.433 0.433 LRB 5.790 5.817 5.423 5.542 293.200 301.733 25.229 29.251 0.665 0.570 2.293 1.972 18.033 18.523 0.435 0.435

Sig. tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn tn

Aplikasi kalsium dan lubang resapan biopori

Kontrol 5.708 5.849 5.294 5.509 281.667 311.667 22.998 28.292 0.643 0.621 2.072 1.922 17.356 18.460 0.437 0.437 Biopori 5.752 5.822 5.304 5.531 304.667 312.667 28.154 28.900 0.660 0.591 1.916 1.965 17.558 18.226 0.427 0.427 1.6 kg kalsium dolomit 5.706 5.773 5.391 5.468 281.000 297.333 21.976 26.858 0.657 0.659 2.032 1.909 17.644 18.500 0.430 0.430 1.6 kg kalsium dolomit + LRB 5.727 5.817 5.388 5.528 281.667 302.667 24.454 29.982 0.688 0.580 2.144 1.975 18.696 18.771 0.447 0.447 3.2 kg kalsium dolomite 5.726 5.824 5.416 5.510 291.333 298.333 25.630 27.763 0.681 0.550 2.083 1.981 18.644 18.526 0.430 0.430 3.2 kg kalsium dolomit + LRB 5.802 5.873 5.493 5.559 309.000 304.000 21.950 29.949 0.658 0.551 2.639 1.982 17.756 18.250 0.437 0.437 1.6 kg kalsium kalsit 5.755 5.757 5.490 5.558 295.667 310.667 22.267 28.849 0.597 0.566 1.676 1.963 19.022 18.760 0.433 0.433 1.6 kg kalsium kalsit + LRB 5.896 5.788 5.505 5.557 283.667 294.333 26.096 28.270 0.711 0.539 2.594 1.984 17.289 19.153 0.430 0.430 3.2 kg kalsium kalsit 5.879 5.879 5.492 5.582 300.000 299.000 23.254 28.538 0.645 0.583 2.144 1.962 19.067 18.593 0.437 0.437 3.2 kg kalsium kalsit + LRB 5.772 5.784 5.425 5.534 287.000 295.000 25.491 29.154 0.608 0.590 2.172 1.953 18.867 18.216 0.437 0.437


(4)

Pengaruh kalsium terhadap kualitas buah

Berdasarkan hasil tiga percobaan yang telah dilakukan dalam penelitian ini, diketahui bahwa aplikasi kalsium tidak mempengaruhi kualitas buah seperti bobot buah segar, bobot kulit buah segar, bobot kulit buah kering, bobot biji segar, bobot biji kering, bobot tangkai dan cupat segar, bobot aril, bobot transversal, bobot longitudinal, jumlah buah panen, produksi buah per pohon, tebal kulit, kekerasan kulit buah, padatan total terlarut dan total asam terlarut. Hal ini menjadi informasi yang baik, khususnya bagi para petani manggis. Dengan aplikasi kalsium terbukti mampu menurunkan cemaran getah kuning namun tidak mempengaruhi produksi buah, kekerasan buah dan rasa buah manggis.

Kesimpulan dan Saran Kesimpulan

Aplikasi kalsium tidak memberikan pengaruh terhadap bobot buah segar, bobot kulit buah segar, bobot kulit buah kering, bobot biji segar, bobot biji kering, bobot tangkai dan cupat segar, bobot aril, bobot transversal, bobot longitudinal, jumlah buah panen, produksi buah per pohon, tebal kulit, kekerasan kulit buah, padatan total terlarut dan total asam terlarut.

Saran

Untuk mengatasi cemaran getah kuning pada buah manggis diperlukan aplikasi kalsium yang rutin dan berkelanjutan pada setiap tahun produksi. Untuk mengetahui pengaruh aplikasi kalsium terhadap peubah produksi dan kualitas buah manggis, maka perlu tetap dilakukan pengamatan terhadap peubah produksi dan kualitas buah secara berkelanjutan pada setiap percobaan tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Bastias E., Lopez CA, Bonilla I, Ballesta MCM, Bolanos L, and Carvajal M. 2010. Interactions between salinity and Boron toxicity in tomato plants involve apoplastic calcium. Journal of Plant Physiology 167 (2010) 54–60 Depari SOS. 2011. Studi Waktu Aplikasi kalsium terhadap Pengendalian Getah

Kuning dan Kualitas Buah Manggis (Garcinia mangostana L.). [Thesis]. Sekolah PascaSarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Dorly, Tjitrosemito S, Poerwanto R, Juliarni. 2008. Secretory Duct Structure and Phytochemistry Compounds of Yellow Latex in Mangosteen Fruit. HAYATI J. of Biosciences, Vol. 15, No. 3, p 99-104

Dorly. 2009. Studi Struktur Sekretori dan Fitokimia Getah Kuning Serta Pengaruh Aplikasi kalsium pada Buah Manggis. [Disertasi]. Sekolah PascaSarjana Institut Pertanian Bogor. Bogor.


(5)

Gisslen JL, Tong CBS, Rosen CJ. 1996. Effect of EDTA and low calcium fertility on pericarp cation levels and ripening of rin tomato fruit. Postharvest Biology and Technology 8 (1996) 279-284

Holb I, Balla B, Vámos A, Gáll JM. 2012. Influence of preharvest alcium applications, fruit injury, and storage atmospheres on postharvest brown rot of apple. Postharvest Biology and Technology 67 (2012) 29–36

Huang X, Wang HC, Li J, Yin J, Yuan W, Lu J, Huang HB. 2005. An overview of calcium’s role in lychee fruit cracking. Acta Horticulturae 665:231-240. Joyce DC, Shorter AJ, Hockings PD. 2001. Mango fruits calcium levels and the

effect of post harvest calcium infiltration at different maturities. Scientia Horticulturae 91 (2001) 81-99.

Knee M, Srivastava P. 1995. Binding of calcium by cell walls and estimation of calcium in apple fruit tissue with an ion selective electrode. Postharvest Biology and Technology 5 (1995) 19-27

Kurniadinata OF. 2010. Determinasi Status Hara N, P, K pada Jaringan Daun untuk Rekomendasi Pemupukan dan Prediksi Produksi Manggis. [Tesis]. Bogor: Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Lara L, Garcia P, Vendrell M. 2004. Modifications in cell wall composition after cold storage of calcium-treated strawberry (Fragaria × ananassa Duch.) fruit. Postharvest Biology and Technology 34 (2004) 331–339

Manganaris GA, Vasilakakis M, Diamantidis G, Mignani I. 2007. The effect of postharvest calcium application on tissue calcium concentration, quality attributes, incidence of flesh browning and cell wall physicochemical aspects of peach fruits. Food Chemistry 100 (2007) 1385–1392

Marschner H. 1995. Mineral Nutrition of Higher Plants. 2nd edition. Academic Press. London.

Montanaro G, Dichio B, Xiloyannis C, Celano G. 2006. Light influences transpiration and calcium accumulation in fruit of kiwifruit plants (Actinidia deliciosa var. deliciosa). Plant Science 170 (2006) 520–527 White PJ and Broadley MR. 2003. Calcium in plant. Annals of Botany. 92:


(6)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan pada tanggal 26 Februari 1981 di Samarinda, Kalimantan Timur, dari ayah Isdar Lutfiansyah dan Ibu Fitri Herawati (Almh.). Penulis merupakan anak pertama dari empat bersaudara.

Penulis melanjutkan studi tingkat Sarjana pada tahun 1999 di Program Studi Agronomi, Fakultas Pertanian Universitas Mulawarman, Kaltim, dan pada tahun 2004, penulis lulus Sarjana Pertanian pada Program Studi Agronomi, Fakultas Pertanian Universitas Mulawarman. Selama menjalani perkuliahan tingkat sarjana, penulis mendapatkan beberapa beasiswa diantaranya beasiswa BBM, PPA, PKM, beasiswa Pemprov. Kaltim dan DuPont Scholarship, serta tergabung dalam organisasi kemahasiswaan HIMAGRON dan MUSHOLA. Selain itu penulis aktif membantu dalam proses pembelajaran pada Program Studi Agronomi, Fakultas Pertanian Universitas Mulawarman sebagai Asisten Dosen hingga tahun 2004. Pada 2005 sampai dengan sekarang, penulis bekerja sebagai staf pengajar pada Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Mulawarman.

Pada tahun 2007, penulis melanjutkan studi jenjang Master di Institut Pertanian Bogor (IPB) Program Studi Agronomi dan Hortikultura (AGH) dan lulus tahun 2010. Selama menjalani perkuliahan tingkat Master, penulis aktif di organisasi Forum Pascasarjana (Forsca) AGH dan menjabat sebagai Ketua Departemen Depkominfo pada kepengurusan Forsca tahun 2008-2009.

Pada tahun 2010, penulis diterima sebagai Mahasiswa Program Doktor (S3), pada Program Studi Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Selama menjalani perkuliahan tingkat Doktor, penulis aktif di organisasi Forum Pascasarjana (Forsca) AGH dan menjabat sebagai Ketua Departemen Sumber daya Manusia (HRD) pada kepengurusan Forsca tahun 2011-2012. Pada tahun 2013 penulis melakukan studi dan riset mengenai kalsium pada tanaman buah-buahan di South China Agricultural University (SCAU), Guangzhou, China selama 4 bulan.

Karya ilmiah yang dipublikasi berjudul: (1) Mengatasi Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.) dengan Aplikasi kalsium dan Teknologi Biopori, pada Jurnal Hortikultura, dan (2) Yellow Sap Contamination Solving in Mangosteen (Garcinia mangostana L.) with kalsium application based on fruit growth stage, pada Jurnal Communications of Biometry and Crop Science (CBCS), merupakan bagian dari disertasi ini.