Effects of mineral boron and arbuscub mycorrhizal fungi (AMF) on coating for vegetatif and generatif growth of Calopogonium mucunoides Desv

PENGARUH MINERAL BORON DAN FUNGI MIKORIZA ARBUSKULAR DALAM FORMULA COATING TERHADAP PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN GENERATIF TANAMAN

LEGUMINOSA PAKAN Calopogonium mucunoides Desv.

ANNISA RAHMAWATI

SEKOLAH PASCA SARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

PERNYATAAN MENGENAI TUGAS AKHIR DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa tugas akhir “Pengaruh Mineral Boron dan Fungi Mikoriza Arbuskular dalam Formula Coating terhadap Pertumbuhan Vegetatif dan Generatif Tanaman Leguminosa Pakan Calopogonium mucunoides

Desv.” adalah 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 tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir tugas akhir ini.

Bogor, Agustus 2011

Annisa Rahmawati D152070031

ABSTRACT

ANNISA RAHMAWATI. Effects of mineral boron and arbuscub mycorrhizal fungi (AMF) on coating for vegetatif and generatif growth of Calopogonium mucunoides Desv.). Under direction of LUKI ABDULLAH and PANCA DEWI MHKS.

Leguminosae is one of the important forage crops for ruminants because of its good forage quality and high adaptability. Seed yield is generally considered to be of secondary importance and is characterized by fluctuating yields with often poor seed yield and seed quality. Boron is an essential micronutrient for plant. Boron deficiency causes the breakdown of the walls of parenchyma cells, root growth inhibition and necrotic, germination inhibition and poor seed quality result. Boron increases root growth and improves mychrorriza formation.

A field study was conducted to determine if boron and AMF increase normal growth plant, crop production, seed set, seed yield and improves seed quality. Boron in coating were applied at four rates ( 0, 200, 400 and 600 ppm) and AMF at two rates ( with and without AMF).

Coating with boron had significant effect on Calopogonium mucunoides Desv. growth and AMF had significant effect on seed yield. Coating with boron 200 ppm significant increased normal growth plant by 13% in vegetative and 5% in generatif. AMF increased total flowering by 18%, total weight pod by 36.50% and total pod by 86.47%. This study showed that boron 200 ppm increases growth of Calopogonium mucunoides Desv. and AMF increases seed production.

Keywords : boron, AMF, Calopogonium mucunoides Desv., growth, seed production

RINGKASAN

ANNISA RAHMAWATI. Pengaruh Mineral Boron dan Fungi Mikoriza Arbuskular dalam Formula Coating terhadap Pertumbuhan Vegetatif dan Generatif Tanaman Leguminosa Pakan Calopogonium mucunoides Desv. Komisi pembimbing terdiri dari LUKI ABDULLAH sebagai ketua dan PANCA DEWI MANU HARA KARTI sebagai anggota komisi pembimbing.

Tanaman leguminosa merupakan hijauan makanan ternak yang penting bagi ternak ruminansia karena kualitasnya yang baik dan kemampuan beradaptasinya yang tinggi. Produksi benih merupakan faktor penting yang dapat mempengaruhi produksi tanaman dengan buruknya ketersediaan benih dan kualitas benih itu sendiri. Boron merupakan mineral mikro yang penting bagi tanaman utamanya tanaman leguminosa. Defisiensi boron pada tanaman menyebabkan rusaknya dinding sel parenkim, terhambatnya pertumbuhan akar, nekrosis, terhambatnya perkecambahan dan kualitas serta kuantitas benih yang buruk. Fungi Mikoriza Arbuskular adalah salah satu agen biologis yang bermanfaat bagi tanaman dalam meningkatkan serapan unsur hara tanah. Pemupukan boron bersama FMA itu sendiri dapat meningkatkan pertumbuhan akar dan formasi mikoriza pada akar.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh boron dan FMA pada tanaman terhadap persen pembenihan pada penyimpanan yang berbeda coating boron dan FMA biji Calopogonium mucunoides Desv., produksi biomassa tanaman Calopogonium mucunoides Desv. dan produksi biji tanaman

Calopogonium mucunoides Desv.

Penelitian dilakukan dalam tiga tahap yaitu 1) Penelitian terhadap persen pembenihan Coating biji tanaman leguminosa Calopogonium mucunoides Desv. pada lama penyimpanan yang berbeda, 2) Penelitian terhadap produksi biomassa tanaman leguminosa Calopogonium mucunoides Desv. dan 3) Penelitian terhadap produksi biji tanaman leguminosa Calopogonium mucunoides Desv. Coating boron dilakukan dengan 4 perlakuan yaitu 0, 200, 400 dan 600 ppm sedangkan mikoriza dalam 2 perlakuan yaitu tanpa dan dengan menggunakan mikoriza. Pada minggu ke-10 pemeliharaan atau menjelang pembungaan dilakukan perlakuan boron kedua berupa penyemprotkan boron terlarut sesuai perlakuan (0, 200, 400 dan 600 ppm). Boron disemprotkan diatas daun sebanyak 50ml pot per-tanaman dan diulang sebanyak 2 kali dalam 1 minggu. Boron yang digunakan merupakan boron teknis. Analisa tanah dilakukan sebelumnya terhadap tanah yang digunakan.

Peubah yang diukur meliputi persen pembenihan, tinggi vertikal, jumlah daun, berat kering daun, batang dan akar, persen kolonisasi akar, kandungan total karbohidrat terlarut akar dan batang, berat kering dan jumlah bintil akar, jumlah bunga terbentuk, jumlah dan berat polong, produksi biji dan berat biji per 25 butir. Hasil yang diperoleh kemudian akan dianalisis ANOVA dengan program SPSS, jika berbeda nyata dilanjutkan dengan uji Duncan.

Hasil coating biji menggunakan FMA meningkatkan persen perkecambahan benih pada umur 2 minggu penyimpanan dengan menggertak masa fisiologis benih. Coating boron memberikan pengaruh yang nyata (P<0,05) terhadap pertumbuhan tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides

Desv. sedangkan FMA memberikan pengaruh nyata (P<0,05) terhadap produksi benih. Penggunaan boron 200 ppm meningkatkan laju pertambahan tinggi vertikal tanaman sebesar 13% pada fase vegetatif dan 5% pada fase generatif, berat kering daun 43,71% , berat kering batang 18,89% dan berat kering akar 53,49% pada panen fase generatif. FMA efektif meningkatkan total pembungaan sebesar 18%, total berat polong sebesar 36,50%, jumlah polong sebesar 86,47% dan berat biji sebesar 72,60%.

© Hak Cipta milik IPB, Tahun 2011

Hak Cipta dilindungi Undang-Undang

Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantunkan atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apa`pun tanpa izin IPB.

PENGARUH MINERAL BORON DAN FUNGI MIKORIZA ARBUSKULAR DALAM FORMULA COATING TERHADAP PERTUMBUHAN VEGETATIF DAN GENERATIF TANAMAN

LEGUMINOSA PAKAN Calopogonium mucunoides Desv.

ANNISA RAHMAWATI

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Nutrisi dan Pakan

SEKOLAH PASCA SARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

HALAMAN PENGESAHAN

Judul Penelitian : Pengaruh Mineral Boron dan Fungi Mikoriza Arbuskular dalam Formula Coating terhadap Pertumbuhan Vegetatif dan Generatif Tanaman Leguminosa Pakan Calopogonium mucunoides Desv.

Nama : Annisa Rahmawati

NRP : D152070031

Program Studi/Mayor : Ilmu Nutrisi dan Pakan

Disetujui Komisi Pembimbing

Dr. Ir. Luki Abdullah, M.Sc.Agr. Dr. Ir. Panca Dewi MHKS, M.Si

Ketua Anggota

Diketahui

Koordinstor Mayor Dekan Sekolah Pascasarjana IPB

Ilmu Nutrisi dan Pakan

Dr. Ir. Dwierra Evvyernie A, MS.MSc. Dr.Ir. Dahrul Syah, M.Si.

PRAKATA

Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan kehadirat Allah SWT karena dengan rahmat dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan tesis dengan judul

“Pengaruh mineral boron dan Fungi Mikoriza Arbuskular (FMA) dalam coating

terhadap pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman leguminosa pakan

Calopogonium mucunoides Desv.”.

Penulisan ini merupakan salah satu tugas akhir yang harus dipenuhi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains dalam program Pascasarjana Ilmu Nutrisi Pakan Institut Pertanian Bogor.

Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr. Ir. Luki Abdullah, Msc.Agr selaku ketua komisi pembimbing dan Dr. Ir. Panca Dewi Manu Hara Karti S, MS selaku anggota komisi pembimbing serta Prof. Dr. Ir. I Gede Komang Wiryawan MSc sebagai penguji dan Dr. Ir. Sumiati MSc. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada para dosen dan pimpinan serta pengelola Program Magister Ilmu Nutrisi Pakan Sekolah Pascasarjana Insitut Pertanian Bogor.

Ucapan terima kasih secara khusus disampaikan kepada DIKTI yang telah memberikan dukungan berupa beasiswa BPPS on-going. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada orang tua, suami dan buah hati beserta seluruh keluarga besar yang telah banyak mendorong, menyemangati dan memberikan perhatian sampai selesainya pendidikan ini. Tidak lupa kepada Ibu Dian, Ibu Nana, Bapak Tya dan seluruh teknisi laboratotium yang telah membantu serta teman-teman yang tidak dapat disebutkan satu persatu, penulis ucapkan terima kasih atas kerjasama dan bantuannya selama ini.

Terlepas dari berbagai bentuk kekurangan dari kajian ini, penulis berharap tulisan ini bermanfaat bagi semua pihak.

Bogor, Agustus 2011 Annisa Rahmawati

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Banyuwangi pada tanggal 24 Juni 1982 sebagai anak kedua dari tiga bersaudara, dari pasangan Drs.Budhi Hartono dan Titien Kuswardani, SH.

Pendidikan dasar penulis diselesaikan di SD Negeri IX Boyolali pada tahun 1988-1994. Penulis melanjutkan ke SLTP Negeri II Wonosobo pada tahun 1994 dan lulus pada tahun 1997. Kemudian penulis melanjutkan ke SMU Negeri I Wonosobo pada tahun 1997 dan lulus pada tahun 2000. Pada tahun 2000 penulis melanjutkan ke Insitut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur USMI pada Program Studi Ilmu Nutrisi dan Makanan Ternak dan lulus sebagai Sarjana Peternakan pada tahun 2005. Pada tahun 2007, penulis melanjutkan kuliah di Program Ilmu Nutrisi dan Pakan pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor dan menamatkannya pada tahun 2011

Penulis pernah bekerja pada Unit Badan Pengelola Asrama TPB IPB pada tahun 2005-2008. Penulis menikah dengan Jenal Abidin, S.Pt, M.Pd pada tanggal 26 Juli 2008 dan dikaruniai satu putra dengan nama Faza Fauzan Abidin.

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR TABEL ……… DAFTAR GAMBAR……… DAFTAR LAMPIRAN………... 1. PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang……… 1.2.Tujuan……….. 1.3.Manfaat Penelitian………... 1.4.Hipotesis………..

2. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Mineral Boron……… 2.2. Mikoriza………

2.3. Calopogonium muchunoidesDesv. ………..

2.4. Coatingbenih ………

3. MATERI DAN METODE

3.1. Tempat dan waktu penelitian………. 3.2. Materi penellitian………... 3.3. Pelaksanaan penelitian………...

3.3.1. Persiapan penelitian……….. 3.3.2. Proses produksi hifa guna mendapat inokulum……… 3.3.3. Proses coatingbenih……….

3.3.4. Tahapan penelitian………...

3.4. Analisis Data……….. 3.5. Parameter yang diukur………...

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengaruh coating boron dan FMA terhadap persen daya kecambah benih pada daya simpan yang berbeda ……….. 4.1.1. Uji benih coatingpada daya simpan yang berbeda………...

4.1.2. Ikhtisar………... xiii xiv xv 1 3 3 3 4 7 9 11 13 13 13 14 14 15 16 17 18 21 21 22

4.2.Pengaruh coating boron dan FMA terhadap produksi biomassa tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv. ……….. 4.2.1. Laju pertambahan tinggi vertikal ……… 4.2.2. Total petambahan jumlah daun………

4.2.3. Produksi biomassa kering……….

4.2.3.1. Produksi berat kering daun……….. 4.2.3.2. Produksi berat kering batang………... 4.2.3.3. Produksi berat kering akar………... 4.2.4. Kandungan total karbohidrat terlarut………...

4.2.5. Persen koloniasi akar………

4.2.6. Produksi bintil akar………..

4.3.7. Ihktisar………..

4.3. Pengaruh coating boron dan FMA terhadap produksi biji tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv. ………...

4.3.1. Pembungaan……….

4.3.2. Jumlah polong dan berat polong ………. 4.3.3. Produksi biji dan berat biji per 25 butir……… 4.3.4. Ikhtisar ……….

5. SIMPULAN

5.1. Simpulan………

5.2. Saran………..

DAFTAR PUSTAKA ………..

23

23 25 25 25 25 26 27 28 28 30 34 34 36 36 37

41 41 42

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Hasil Analisis Tanah Penelitian Laboratorium Lapang Agrostologi IPB 2. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap persen daya kecambah

(DB) pada uji benih dengan masa penyimpanan berbeda………. 3. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap produksi berat kering daun 4. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap produksi berat kering

batang………

5. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap produksi berat kering akar 6. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap kandungan total

karbohidrat (Water Soluble Carbohydrate) pada akar dan daun dalam

%glukosa………...

7. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap persen infeksi akar……… 8. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap jumlah bunga ……… 9. Pengaruh pemberian boron dan FMA boron terhadap pembungaan

minggu ke-13 dan ke-14………

10. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap berat dan jumlah polong… 11.Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap berat biji total dan berat

biji per 25 butir………..

14 21 25 26 26

27 28 35 35 36

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1 Defisiensi boron yang terjadi terhadap tanaman kedelai……….

2 Kristal borax………..

3 Transportasi boron dalam tanaman dengan beberapa mekanisme yang berbeda: BOR pengekspor dan NIP pembawa influx………... 4 Taksonomi FMA diacu dari Quilambo (2003) ………. 5 Calopogonium mucunoides Desv. ………

6 Tahapan pelaksanaan penelitian………

7 Grafik pengaruh pemberian boron terhadap total laju pertumbuhan tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv. …………... 8 Grafik pengaruh pemberian boron terhadap total jumlah daun leguminosa

Calopogonium mucunoides Desv. ……… 9 Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap jumlah dan berat kering

bintil akar fase vegetatif ……….

10 Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap jumlah dan berat kering

bintil akar fase vegetatif ………...

4 4 5 8 10 13 23 24 29

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Total laju pertambahan tinggi vertikal tanaman leguminosa pakan

Calopogonium mucunoides Desv. fase vegetatif ……….

2. Total laju pertambahan tinggi vertikal tanaman leguminosa pakan

Calopogonium mucunoides Desv. sampai fase generatif……….. 3. Total jumlah daun tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides

Desv. fase vegetatif……….

4. Total jumlah daun tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides

Desv. sampai fase generatif………...

5. Pengaruh pemberian boron terhadap jumlah dan berat kering bintil akar

panen vegetatif………

6. Pengaruh pemberian boron terhadap jumlah dan berat kering bintil akar

panen generatif………

7. Ringkasan sidik ragam pemberian boron dan FMA terhadap produksi biomassa tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv.

fase vegetatif……….

8. Ringkasan sidik ragam pemberian boron dan FMA terhadap produksi biomassa tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv.

fase generatif ………

9. Ringkasan sidik ragam pemberian boron dan FMA terhadap produksi biji tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv……….

50 50 50 50 51 51

52

53 54

1. PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang

Bahan makanan asal ternak berperan penting sebagai sumber protein utama yang dikonsumsi manusia sejak awal peradaban. Protein hewani memiliki manfaat yang cukup besar dalam membangun ketahanan pangan maupun menciptakan sumber daya manusia yang sehat dan cerdas guna meningkatkan Indeks Pembangunan Manusia (IPM) (Siswono, 2005). Terdapat korelasi yang tinggi antara kecukupan konsumsi protein hewani dengan tingkat kemajuan suatu bangsa. Seiring dengan bertambahnya jumlah penduduk dan meningkatnya pendapatan masyarakat, permintaan terhadap komoditas yang bernilai tinggi ini semakin meningkat pula. Peningkatan permintaan tersebut tidak diimbangi dengan pasokan yang besar sehingga kebutuhan impor akan produk peternakan harus dilakukan. Hal tersebut menyebabkan rendahnya kinerja sektor ekonomi berbasis peternakan karena tingginya biaya produksi dan tidak banyak membantu petani peternak sehingga harga jual produk peternakan tinggi.

Ketersediaan hijauan pakan berkualitas merupakan salah satu faktor penentu keberhasilan dalam produksi ternak ruminansia. Tersedianya hijauan pakan berkualitas yang sesuai dengan kebutuhan ternak akan meningkatkan produksi dan produktivitas ternak. Hal ini dikarenakan pakan merupakan faktor utama dalam sistem produksi ternak yaitu sebesar 60% yang harus tersedia sepanjang waktu. Salah satu faktor yang menentukan produksi hijauan adalah ketersediaan benih berkualitas. Kondisi Indonesia yang tropis dengan fotoperiodisme yang berbeda menyebabkan beberapa legum tidak dapat menghasilkan bunga dan benih yang baik. Selain itu, ketercukupan unsur mineral tanaman dan kandungan mineral dalam tanah juga mempengaruhi produksi benih. Optimalisasi pemanfaatan sumber daya alam dengan tetap memperhatikan kelestarian lingkungan perlu dilakukan untuk meningkatkan kualitas dan produktivitas hijauan makanan ternak (Saragih, 1998).

Salah satu mineral penting yang dibutuhkan dalam produksi benih leguminosa adalah boron (B). Dalam banyak kasus, defisiensi boron sedikitnya bertanggung jawab dalam pembentukan bunga steril dan jumlah biji yang rendah

2

yang juga dipengaruhi oleh lingkungan (Rawson, 1996a dan Rerkasem et al.

1996). Boron berperan sangat penting dalam struktur dan fungsi dinding sel dan membran selular (Cakmak dan Roemheld, 1997 ; Matoh, 1997). Meskipun peran langsung boron dalam sporogenesis, perkecambahan dan pertumbuhan pollen belum dijelaskan (Dell dan Huang, 1997), namun peran boron dalam dinding sel pollen telah diperkirakan. Pada kasus gandum, bunga steril yang disebabkan defisiensi boron utamanya dikarenakan pollen steril dan jantan steril (Cheng dan Rerkasem 1993 ; Rerkasem et al. 1997). Boron membatasi mobilitas phloem dalam hasil panen (Brown dan Shep, 1997) sehingga ketersediaan boron diperlukan untuk pertumbuhan reproduksi yang sehat dalam rangka menghindari bunga steril karena defisiensi boron. Pada penelitan ini penambahan mineral boron yang dilakukan dalam coating benih dan setelah pemotongan pertama diharapkan dapat lebih merangsang pembungaan sehingga dihasilkan benih berkualitas.

Selain itu penambahan agen biologis yaitu Fungi Mikoriza Arbuskular (FMA) juga dilakukan. Ini mengingat FMA penting dalam meningkatkan rata-rata penyerapan hara dan konsentrasi hara pada permukaan penyerapan dan mengubah secara kimia sifat-sifat hara sehingga memudahkan penyerapannya ke dalam akar tanaman (Abbot dan Robson, 1984). Pada pembenihan Pinus echinutu Mill. pemberian boron meningkatkan pertumbuhan akar dan memperbaiki bentuk mikoriza (Mitchell et al. 1987; Asmare et al. 1988) dengan mepengaruhi translokasi gula ke akar ( Van de Vender dan Currier 1977; Asmare et al. 1988). Menurut Asmare et al. (1988) pemupukan boron akan meningkatkan kandungan karbohidrat total akar tanaman mikoriza dibandingkan pemberian boron pada pembenihan dengan disemprot. Sehingga diperkirakan terdapat hubungan sinergis antara boron dan ektomikoriza terhadap kandungan karbohidrat total akar dan pertumbuhan serta perkembangan tanaman leguminosa pakan.

3

1.2.Tujuan

a. Mengetahui pengaruh boron dan FMA dalam coating terhadap pembenihan tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides

b. Mengetahui pengaruh boron dan FMA dalam coating terhadap produksi biomassa tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides

c. Mengetahui pengaruh boron dan FMA dalam coating terhadap produksi biji leguminosa pakan Calopogonium mucunoides

1.3.Manfaat

Sebagai acuan dalam memproduksi tanaman leguminosa pakan melalui penambahan mineral boron dan pengkayaan pembenah tanah fungi mikoriza arbuskula.

1.4.Hipotesis

a. Penambahan boron yang dilakukan dalam coating benih dan sebelum pembungaan dapat lebih merangsang pembungaan sehingga dihasilkan benih berkualitas.

b. Boron mempengaruhi translokasi gula ke akar untuk pertumbuhan akar. c. Fungi Mikoriza Arbuskula merupakan mikroorganisme yang dapat

meningkatkan serapan unsur hara akar serta mempertahankan konsentrasi gula akar yang ada.

d. Penambahan fungi mikoriza arbuskula dan boron menyebabkan sinergisme fungsi keduanya sehingga pertumbuhan dan produksi tanaman meningkat.

13

3. MATERI DAN METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan Waktu Penelitian

Penelitian dilaksanakan di laboratorium Agrostologi, Laboratorium Ilmu Nutrisi Fakultas Peternakan Institut Pertanian Bogor dan Laboratorium hayati PAU. Waktu penelitian dari Agustus 2009 – Desember 2010.

3.2. Materi Penelitian

Materi yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih sorghum, zeolit, mycofer, bak perkecambahan, benih leguminosa Calopogonium mucunoides

Desv. komersil, gum arab, mineral Boron dalam bentuk Borax dan akar sorghum.

3.3. Pelaksanaan penelitian

Penelitian dilakukan dalam dua tahap pelaksanaan, yaitu uji benih coating pada daya simpan berbeda dan penanaman benih coating terhadap aspek agronomis dan kandungan karbohidrat total tanaman leguminosa pakan

Calopogonium mucunoides Desv. Dapat dilihat pada Gambar 4.

Gambar 6. Tahapan pelaksanaan penelitian

Tahap II. Produksi biomassa Tahap III. Produksi biji

Olah data Persiapan

Produksi hifa Coating benih Penanaman

Cek hifa

Pengukuran tinggi vertikal dan jumlah daun

Tahap I. Uji benih Analisa

14

3.3.1. Persiapan penelitian

Persiapan penelitian dilakukan dengan melakukan analisis tanah penelitian yang akan digunakan di Balai Penelitian Tanah Bogor. Tanah yang akan dianalisis diambil dari berbagai lokasi disekitar penelitian untuk kemudian dicampur sehingga homogen. Hasil pengukuran dan analisis tanah dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Hasil Analisis Tanah Penelitian Laboratorium Lapang Agrostologi IPB

Jenis Analisis Nilai Tekstur

Pasir (%) 9,00

Debu (%) 52,00

Liat (%) 39,00

Ph

H2O 4,50

KCl 4,30

Bahan Organik

C Walkley & Black (%) 1,06 N Kjeldahl (%) 0,09

C/N 12,00

P2O5 (HCl 25%) (mg/100mg) 28,00 K2O5 (HCl 25%) (mg/100mg) 6,00 P2O5 Bray (ppm) 3,50 Nilai Tukar Kation

Ca (me/100g) 4,11 Mg (me/100g) 1,33 K (me/100g) 0,06 Na (me/100g) 0,05 KTK (me/100g) 14,68 Al 3+ (me/100g) 0,46 H+ (me/100g) 0,016 Total

Fe (%) 8,94

Al (%) 15,19

Mn (ppm) 3219

Cu (ppm) 40,8

Ze (ppm) 84,1

B (ppm) 68,7

Sumber : Balai Penelitian Tanah, Bogor (2009)

Tanah yang akan digunakan untuk menanam sebelumnya disterilkan menggunakan basamid selama 2 minggu. Setelah 2 minggu, tanah dibuka dan diangin-anginkan kemudian ditimbang dan dimasukkan ke dalam polybag.

3.3.2. Proses produksi hifa guna mendapatkan inokulum

Proses produksi hifa dimulai dengan mempersiapkan media perkecambahan berupa zeolit. Zeolit dicuci bersih untuk menghilangkan serbuk halus dan kotoran yang ada kemudian disterilkan menggunakan autoclave pada

15

suhu 1210C tekanan 15 atm selama 20 menit. Zeolit yang telah steril selanjutnnya digunakan sebagai media semai dan juga media kultur dengan memasukkan ke dalam bak berukuran 30x25x5 cm yang telah dilubangi bawahnya sebanyak 5 kg zeolit per bak dan 0.5 kg mycofer yang diperoleh di PAU sebagai lapisan.

Benih sorghum direndam didalam air hangat bersuhu 70oC selama 5 menit. Media tanam yang digunakan disiram menggunakan aquades dan dibuat lubang tanam sebanyak 24 lubang. Setelah itu benih ditabur di atas media zeolit steril 2 benih per lubang selama 3-4 minggu. Selama masa perkecambahan kelembaban media dijaga dengan menyiram menggunakan aquades 2 kali sehari menggunakan sprayer.

Pengecekan infeksi FMA pada kecambah dilakukan saat tanaman berumur 3 minggu. Sampel kecambah yang akan dicek infeksinya diambil secara acak sebanyak 5 kecambah dari setiap bak pada tempat pengambilan yang berbeda. Untuk meyakinkan bahwa telah terinfeksi, dilakukan pengamatan hifa pada akar semai dibawah mikroskop biasa. Jika diketahui minimal 75% akar telah terinfeksi dilakukan pemanenan akar sorghum dan pembersihan akar dibawah air mengalir untuk digunakan pada proses coating benih.

3.3.3. Proses coating benih

Proses pelapisan benih (seed coating) dilakukan dengan terlebih dahulu membuat larutan suspensi yang homogen sesuai perlakuan. Perlakuan menggunakan mikoriza terdiri dari aquades, arabic gum, boron dan larutan mikoriza. Perlakuan tanpa mikoriza terdiri dari aquades, arabic gum dan mineral boron. Boron yang digunakan masing-masing perlakuan, yaitu 0, 200, 400 dan 600 ppm (mg/L).

Pada perlakuan menggunakan mikoriza, akar sorghum yang telah dipanen dicuci bersih dan dipotong-potong untuk kemudian dihancurkan menggunakan blender dengan tambahan aquades sampai diperoleh larutan murni FMA (perbandingan aquades dan akar 50 ml:10 gram). Suspensi bahan coating

diperoleh dengan melarutkan arabic gum (10 gram), boron sesuai perlakuan dan serbuk halus zeolit yang telah diayak sebelumya (10 gram) dalam larutan murni FMA sampai terbentuk larutan. Benih dimasukkan dalam larutan sambil diaduk

16

hingga terlapisi secara merata secara cepat untuk menghindari penggumpalan arabic gum selama 10-15 menit. Setelah benih terlapisi secara merata, benih kemudian diangkat dan disaring untuk menghilangkan larutan yang tersisa, ditata dalam nampan dan dikeringan di ruangan ber-AC selama 48 jam.

Pada perlakuan tanpa mikoriza, boron dicampur kedalam air menggunakan blender dengan perbandingan 10 gram B : 50 ml aquades sampai terbentuk larutan. Benih leguminosa kemudian dimasukkan kedalam larutan dan ditaruh ke dalam nampan, disaring dan dikeringkan matahari kemudian setelah kering dan terselubung, benih disimpan. Benih coating nantinya akan ditanam dan dilakukan pengamatan sesuai tahapan penelitian.

3.3.4. Tahapan penelitian

I. Pengaruh mineral Boron dalam coating terhadap persen daya kecambah benih Calopogonium mucunoides Desv. dengan masa simpan yang berbeda

Benih yang telah dicoating kemudian dilakukan penyemaian menggunakan bak perkecambahan dan disiram setiap harinya. Setelah keseluruhan benih tumbuh, bibit dipindah ke dalam polybag tanah 10 kg dan disiram setiap hari. Setiap minggunya dilakukan pengukuran tinggi vertikal tanaman dan jumlah daun untuk dilihat perlakuan terbaik. Berdasarkan perlakuan terbaik yang diperoleh kemudian dilakukan coating ulang dan perlakuan penyimpanan benih coating selama 2, 4 dan 6 minggu.

Pada perlakuan penyimpanan benih , setiap perlakuan diambil masing-masing 30 butir benih ditata diatas kertas saring yang dialasi dengan tisu didalam cawan kemudian diberi air sampai basah. Tisu digunakan guna menjaga kelembaban agar tidak terlalu kering. Ulangan dilakukan sebanyak 3 kali dan dilihat persen daya berkecambah (DB).

Tahap II. Penelitian terhadap produksi biomassa tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv.

Pada penelitian produksi biomassa, benih coating yang telah ditanam pada selain dilakukan pengukuran setiap minggunya dengan parameter tinggi vertikal dan jumlah daun juga dilakukan perlakuan boron tahap kedua berupa penyemprotan 50ml larutan boron setiap tanaman. Penyemprotan dilakukan pada

17

minggu ke 10 setelah masa tanam secara merata pada daun sebanyak 3 kali yaitu per dua hari penyemprotan. Pada minggu ke-16 pemeliharaan dilakukan pemanenan 3 tanaman leguminosa per perlakuan untuk dihitung berat segar dan berat kering daun, batang dan akar, jumlah bintil akar, berat segar dan berat kering bintil akar, kandungan karbohidrat terlarut serta infeksi akar. Pot tanaman leguminosa lainnya tetap dipelihara sampai terbentuk polong dan dilakukan pengamatan tambahan terhadap jumlah bunga dan polong yang terbentuk.

Pemanenen fase generatif dilakukan pada umur 26 minggu pemeliharaan setelah tanaman menghasilkan polong bernas. Leguminosa yang dipanen kemudian dihitung berat segar dan berat kering daun, batang dan akar, jumlah bintil akar, berat segar dan berat kering bintil akar, kandungan karbohidrat terlarut dan serta infeksi akar.

Tahap III. Penelitian terhadap produksi biji tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv.

Penelitian terhadap produksi biji dilakukan terhadap tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv. mulai pembungaan sampai terbentuknya polong. Pengamatanyang dilakukan pada penelitian ini adalah jumlah bunga yang terbentuk yang dihitung setiap 3 hari sekali dan jumlah polong yang dihitung setiap minggunya. Parameter yang diukur meliputi jumlah bunga yang terbentuk keseluruhan, jumlah polong, berat polong, berat biji dan berat biji per 25 butir. Pemanenan dan pemotongan tanaman dilakukan setelah 70-80% tanaman membentuk polong kering.

3.4. Analisis Data

Rancangan percobaan yang digunakan dalam penelitian ini adalah Rancangan Acak Lengkap pola factorial (RAL) 4x2 dengan 3 ulangan (Gomez dan Gomez, 1995 ; Mattjik dan Sumertajaya, 2002). Adapun model matematis dari rancangan yang digunakan adalah :

18

Dimana :

Yijk : pengamatan pada perlakuan faktor boron taraf ke-1,2,3,4 faktor mikoriza taraf ke-1,2 dan ulangan ke 1,2,3

µ : rata-rata umum

i : pengaruh perlakuan faktor boron ke-1,2,3,4

j : pengaruh perlakuan faktor mikoriza ke-1,2 ( )ij : interaksi dari faktor boron dan factor mikoriza

ijk : pengaruh acak perlakuan boron ke-12,3,4 dan perlakuan mikoriza ke-1,2 untuk mengetahui adanya pengaruh perlakuan, dilakukan analisis sidik ragam (ANOVA) dari paket statistik SPSS.

3.5. Peubah yang diukur

1. Tinggi Tanaman (cm) dan Jumlah Daun

Tinggi vertikal tanaman diukur setiap minggu selama pemeliharaan menggunakan penggaris dengan skala cm, dimulai dari permukaan media sampai titik tumbuh. Untuk jumlah daun dihitung per helai daun yang telah terbentuk dan terbuka.

2. Berat Kering Tajuk (gram)

Setelah pemotongan dan diperoleh berat segar, tanaman dibiarkan kering matahari dan dimasukkan ke dalam oven dengan suhu ± 60°C selama 2x24 jam lalu ditimbang berat keringnya. Berat kering tajuk (gram) dilakukan dengan menghitung total berat kering daun dan batang setelah oven. Berat kering daun (gram) dihitung dengan menimbang berat daun setelah oven. Berat kering batang (gram) diukur dengan menimbang berat batang setelah oven.

3. Jumlah Nodul/bintil akar

Bintil akar yang sehat (hidup) dipisahkan dari akar dan dihitung jumlahnya serta ditimbang bobot hidupnya.

4. Kolonisasi FMA

Kolonisasi FMA diukur dengan menggunakan metode yang dikembangkan oleh Brundrett et.al. (1996). Prosedur sebagai berikut :

19

a. Akar yang telah dipotong-potong dan diwarnai sepanjang 1 cm diambil secara acak dan disusun pada kaca objek, 1 slide untuk 10 potong akar.

b. Pengamatan kolonisasi FMA dilakukan terhadap vesikel, arbuskula dan atau internal hifa, serta mencatat jumlah potongan akar yang terkolonisasi dari 10 potongan akar tersebut

c. Persentase akar yang terkolonsasi FMA dihitung berdasarkan rumus : bidang pandang contoh akar terkolonisasi

% kolonisasi = x 100% total bidang pandang contoh akar

5. Daya berkecambah (DB)

Perhitungan daya DB berdasarkan persentase kecambah normal (KN) pada pengamatan pertama dan pengamatan kedua. Pengamatan pertama pada hari ke-7 setelah tanam (KN I) dan pengamatan kedua pada hari ke-14 setelah tanam (KN II). Rumus perhitungannya

KNI + KN II

DB (%) = x 100% benih yang ditanam

6. Berat Segar dan Kering Benih

Benih yang telah tumbuh di panen dan ditimbang untuk mendapatkan berat segar kemudian dikeringkan dan ditimbang bahan keringnya (BK).

7. Jumlah polong

Pengukuran jumlah polong dilakukan dengan menghitung polong yang berisi dari keseluruhan polong. Dilakukan juga penimbangan berat polong dan berat biji serta penghitungan jumlah bunga.

8. Berat polong per 25 butir

Polong yang telah matang dihitung berat biji yang terbentuk secara keseluruhan dan berat per 25 butir biji.

9. Kandungan karbohidrat terlarut

Pengukuran kandungan kabohidrat terlarut dilakukan terhadap kandungan akar dan daun kering dengan menggunakan metode Fenol (Apriyantono et al.

1989) dan diukur menggunakan spektofotometer, dengan tahap sebagai berikut :

20

a.Akar dan daun yang telah dioven 600C dan dihaluskan, ditimbang menggunakan timbangan digital sebanyak 1 gram.

b.Akar dan daun hasil penimbangan kemudian dihaluskan menggunakan mortar dan air panas masing-masing selama 5 menit.

c.Larutan akar dan daun yang diperoleh kemudian disentrifuge selama 15 menit hingga diperoleh supernatant.

d.Supernatan yang diperoleh kemudian diambil sebanyak 0,1 ml untuk kemudian ditambahkan dengan 0,9 ml H2O lalu distirer.

e.Larutan setelah distirer ditambahkan 0,5 ml larutan fenol 5% lalu dikocok f. Tambahkan 2,5 ml H2SO4 dengan cara menuangkan secara tegak lurus ke

permukaan larutan.

g.Larutan yang diperoleh kemudian dimasukkan ke tabung spektrofotometer untuk dilakukan pembacaan kadar gula total pada panjang gelombang ( ) 490nm.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Pengaruh coating boron dan FMA terhadap persen daya kecambah benih pada daya simpan yang berbeda

4.1.1. Uji benih coating pada daya simpan yang berbeda

Pengujian benih merupakan salah satu langkah penting yang dilakukan untuk mengkaji dan menetapkan nilai setiap contoh benih yang perlu diuji selaras dengan faktor kualitas benih. Hasil yang di dapat dari pengujian di laboratorium, daya kecambah benih diartikan sebagai mekar dan berkembangnya bagian-bagian penting dari embrio suatu benih yang menunjukkan kemampuannya untuk tumbuh secara normal pada lingkungan yang sesuai (Kartasapoetra, 2004). Pengujian benih dilakukan terhadap biji yang telah disimpan selama 5 bulan kemudian dicoating dan disimpan selama 2, 4 dan 6 minggu pada suhu ruang. Tabel 2.

Tabel 2. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap persen daya kecambah (DB) pada uji benih dengan masa penyimpanan berbeda

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200

2 minggu

M0 23,33±8,82 35,56±13,47 29,44±12,19b M1 51,11±17,11 42,22±5,09 46,67±12,29a Rataan 37,22±19,48 38,89±9,81

4 minggu

M0 52,22±15,40 57,78±1,93 55,00±10,27

M1 42,22±5,09 46,67±26,46 44,44±17,21

Rataan 47,22±11,63 52,22±17,85 6 minggu

M0 56,67±6,67 36,67±10,00 46,67±13,33

M1 44,44±10,72 35,56±27,96 40,00±19,55

Rataan 50,56±10,42 36,11±18,79

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi FMA, M1=dengan inokulasi FMA

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05) Berdasarkan analisa sidik ragam, perlakuan boron dan interaksi boron dengan FMA tidak menunjukkan perbedaan nyata (P>0,05) terhadap persen daya kecambah pada penyimpanan 2, 4 dan 6 minggu. Pada perlakuan inokulasi FMA, penyimpanan 2 minggu menunjukkan pengaruh nyata (P<0,05) terhadap peningkatan persen daya kecambah sedangkan pada penyimpanan 4 dan 6 minggu tidak menunjukkan perbedaan yang nyata.

22

4.1.2. Ikhtisar

Dari hasil diatas menunjukkan bahwa sampai penyimpanan 6 minggu, biji coating masih menunjukkan nilai derajat perkecambahan yang baik. Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan coating dan penyimpanan tidak berpengaruh negatif terhadap perkecambahan benih. Inokulasi FMA pada penyimpanan 2 minggu meningkatkan nilai derajat perkecambahan dengan mempercepat perkecambahan, hal ini terjadi karena sifat FMA dapat menyerap air yang berada di rongga-rongga tanah yang lebih kecil dan juga akar tanaman bermikoriza dapat memanen unsur hara selain yang dapat diserap oleh akar biasa yang kemudian oleh hifa akan diolah menjadi bentuk yang dapat diserap oleh akar. Berdasarkan kedua sifat tersebut, maka pertumbuhan perkecambahan akan jauh lebih cepat dibanding dengan yang tidak memiliki FMA (Fakuara, 1988). Pada penyimpanan 4 dan 6 minggu, inokulasi FMA mempunyai nilai sama dengan perlakuan tanpa inokulasi FMA. Artinya, inokulasi FMA dapat mempertahankan nilai derajat perkecambahan.

Boron merupakan salah satu unsur hara mikro yang dibutuhkan oleh tanaman yang terdapat di dalam tanah. Mineral mikro boron sangat penting dalam perkecambahan. Pemberian boron 200 ppm menunjukkan nilai yang tidak berbeda dengan kontrol. Artinya pemberian boron 200 ppm dapat mempertahankan nilai derajat perkecambahan benih sehingga pemberian boron dan inokulasi FMA dinilai cukup efektif mempertahankan nilai daya kecambah tanaman. Hal ini sesuai dengan pendapat Welch (1999) yang menyatakan bahwa benih berkembang menjadi tanaman membutuhkan kecukupan nilai nutrisi, sehingga persentase daya kecambah tinggi. Menurut Rerkasem et al. (1997) dan Dordas (2006) defisiensi boron akan menyebabkan rendahnya nilai daya kecambah dan meningkatnya benih abnormal.

Faktor`kecukupan nilai nutrisi, kematangan fisiologis benih sewaktu masih terikat pada tanaman merupakan faktor yang mempengaruhi viabilitas dan vigoritas benih. Selanjutnya penyakit dan hama, kekurangan air serta

23

kekurangan makanan, baik pada tanaman induk sewaktu pertumbuhan dan perkembangannya atau pada waktu pematangan fisik benih juga berpengaruh terhadap tingginya viabilitas dan vigor benih. Perlakuan penyimpanan yang kurang tepat seperti kelembaban relatif udara dan suhu juga akan mempengaruhi vigor benih yang dapat menyebabkan vigor benih akan lebih cepat menurun (Kartasapoetra, 2004).

4.2.Pengaruh coating boron dan FMA terhadap produksi biomassa tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides desv

4.2.1. Laju pertambahan tinggi vertikal tanaman

Laju pertumbuhan tinggi vertikal tanaman menunjukkan total nilai pertambahan tinggi vertikal tanaman setiap minggunya selama pemeliharaan. Perlakuan FMA dan interaksi boron dengan FMA tidak menunjukkan perbedaan nyata terhadap pertumbuhan tinggi vertikal tanaman fase vegetatif sedangkan interaksi boron dengan FMA fase generatif menunjukkan perbedaan nyata (P<0,05) terhadap pertumbuhan tinggi tanaman. Perlakuan dengan memberikan boron 200 ppm tanpa FMA meningkatkan laju pertumbuhan tinggi vertikal tanaman fase vegetatif dan generatif sebesar 13% dan 5%. Gambar 7.

Gambar 7.Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap tinggi vertikal tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv.

184.94 211.94

182.44 181.17 199.00 192.56 _{171.89 179.56}

39.25a _41.50 a

13.17c _14.17c 29.67

ab34.33 a _33.67 a

15.00 c

-50.00 100.00 150.00 200.00 250.00

T

in

g

g

i (

cm

)

Perlakuan

vegetatif generatif

24

Pemberian boron 200 ppm akan dapat meningkatkan laju pertambahan tinggi vertikal tanaman fase vegetatif dan generatif sedangkan pemberian boron diatas 200 ppm dapat menurunkan nilai laju pertambahan tinggi vertikal tanaman. Perlakuan inokulasi FMA mampu meningkatkan nilai laju pertambahan tinggi vertikal tanaman fase generatif dibanding tanpa inokulasi FMA utamanya pada level boron 400 ppm. Pada pertumbuhan fase vegetatif, inokulasi FMA menurunkan nilai laju pertambahan tinggi vertikal tanaman.

4.2.2. Total pertambahan jumlah daun

Total pertambahan jumlah daun menunjukkan jumlah pertambahan daun setiap minggunya selama pemeliharaan. Perlakuan boron dengan FMA menunjukkan adanya interaksi terhadap pertambahan jumlah daun Calopogonium mucunoides Desv. Gambar 8. Pemberian boron dalam coating bersama FMA meningkatkan pertambahan jumlah daun fase vegetatif sedangkan fase generatif tidak berbeda nyata.

Gambar 8. Gafik pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap jumlah daun leguminosa Calopogonium mucunoides Desv.

Level pemberian boron terbaik adalah boron 200 ppm. Peningkatan level boron diatas 200 ppm menyebabkan penurunan pertambahan jumlah daun Calopogonium mucunoides Desv. Inokulasi FMA tidak menunjukkan pengaruh nyata pada fase vegetatif maupun generatif akan tetapi inokulasi FMA bersama boron akan meningkatkan pertambahan jumlah daun pada fase generatif.

106.67 ab118.33 a

74.67c

77.67 c 88.33bc

86.67 bc _86.67 bc 81.00 bc 151.67a

116.33 b 150.33 a

86.00 c

95.00 ab 166.00 a

149.33 a_148.00 a

-20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00

M0B0 M0B200M0B400M0B600 M1B0 M1B200M1B400M1B600

Ju m lah d au n Perlakuan vegetatif generatif

25

4.2.3. Produksi biomassa kering

4.2.3.1. Produksi berat kering daun

Level boron dan interaksi boron dengan FMA tidak menunjukkan pengaruh nyata terhadap produksi berat kering daun panen vegetatif sedangkan panen generatif menunjukkan pengaruh nyata (P<0,05). Inokulasi FMA juga tidak menunjukkan pengaruh nyata terhadap peningkatan berat kering daun baik panen vegetatif maupun generatif.

Tabel 3. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap produksi berat kering daun

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

BK Daun fase vegetatif (g/tanaman)

M0 29,1±2,7 29,2±4,0 23,4±3,1 22,9±6,3 26,2±4,8 M1 27,6±2,7 21,8±11,6 24,2±2,2 24,8±2,8 24,6±5,7 Rataan 28,3±2,6 25,5±8,8 23,8±2,5 23,9±4,5

BK Daun fase generatif (g/tanaman)

M0 8,02±0,36d 12,40±1,25b 11,13±1,01bc 8,40±2,51cd 9,99±2,31 M1 11,70±1,57b 15,93±1,50a 11,07±0,12bc 9,20±0,53d 11,98±2,74 Rataan 9,86±2,26b 14,17±2,30a 11,10±0,64b 8,80±1,68b

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi FMA, M1=dengan inokulasi FMA

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05) Pemberian boron dapat menyebabkan peningkatan berat kering daun fase generatif. Penggunaan level boron diatas 400 ppm dapat menyebabkan penurunan berat kering daun. Perlakuan terbaik ditunjukkan oleh perlakuan boron 200 ppm bersama FMA dengan peningkatan sebesar 98,63% sedangkan level boron terbaik ditunjukkan pada boron 200 ppm dengan peningkatan berat kering daun sebesar 43,71%. Penggunaan boron diatas 200 ppm menyebabkan penurunan produksi berat kering daun.

4.2.3.2. Produksi berat kering batang

Berdasarkan hasil analisa sidik ragam, perlakuan boron dan interaksi boron dengan FMA menunjukkan pengaruh tidak nyata terhadap berat kering batang panen vegetatif, tetapi menunjukkan pengaruh nyata (P<0,05) terhadap berat kering batang panen generatif. Inokulasi FMA pada panen vegetatif dan generatif tidak menunjukkan perbedaan nyata. Tabel 4.

26

Tabel 4. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap produksi berat kering batang

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

BK Batang panen fase vegetatif (g/tanaman)

M0 13,07±5,26 9,60±2,92 12,30±4,10 11,47±2,12 11,61±3,50 M1 13,80±7,30 7,33±5,71 11,17±2,37 8,43±5,62 10,18±5,41 Rataan 13,43±5,71 8,47±4,24 11,73±3,06 9,95±4,14

BK Batang panen fase generatif (g/tanaman)

M0 19,47±2,87bc 24,00±0,72a 25,00±1,22a 18,73±0,31c 21,80±3,17 M1 21,80±2,08abc 23,73±0,46a 22,67±1,93ab 14,20±2,51d 20,60±4,25 Rataan 20,63±2,58b 23,86±0,56a 23,83±1,95a 16,47±2,95c

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi FMA, M1=dengan inokulasi FMA

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05) Perlakuan terbaik ditunjukkan pada pemberian boron 200 ppm tanpa FMA dengan kenaikan berat kering batang sebesar 18,89% dibanding boron 0 ppm tanpa FMA. Berat kering batang terendah panen generatif ditunjukkan oleh boron 600 ppm dengan FMA. Penggunaan boron 600 ppm menyebabkan penurunan berat kering batang. Level terbaik ditunjukkan oleh boron 200 ppm dengan peningkatan berat kering batang sebesar 10,81%.

4.2.3.3. Produksi berat kering akar

Berdasarkan hasil analisa sidik ragam, perlakuan pemberian boron dan interaksi boron dengan FMA menunjukkan pengaruh tidak nyata terhadap berat kering akar panen vegetatif sedangkan pada panen generatif menunjukkan pengaruh nyata (P<0,05). Tabel 5.

Tabel 5. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap produksi berat kering akar

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

BK Akar panen vegetatif (g/tanaman)

M0 _{1,63±0,87 2,17±0,67 1,83±0,85 1,47±0,23} 1,78±0,66 M1 _{2,00±0,79 1,50±0,72 1,33±0,49 2,70±2,36} 1,88±,26 Rataan 1,82±0,77 1,83±0,72 1,58±0,68 2,08±1,65

BK Akar panen generatif (g/tanaman)

M0 6,60±0,35bc 7,93±0,61abc 10,13±3,00a 5,47±0,42c 7,53±2,25 M1 7,73±0,90abc 8,73±1,10ab 6,73±0,50bc 2,87±1,29d 6,52±2,47 Rataan 7,17±0,87a 8,33±0,91a 8,43±2,68a 4,17±1,66b

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi FMA, M1=dengan inokulasi FMA

27

Hal berbeda terjadi pada hasil inokulasi FMA, dimana inokulasi FMA tidak menunjukkan perbedaan nyata baik panen fase vegetatif maupun generatif.

Perlakuan terbaik ditunjukkan pada perlakuan boron 400 ppm tanpa FMA dengan peningkatan berat kering akar sebesar 53,49% dibanding boron 0 ppm tanpa FMA. Peningkatan level boron menyebabkan peningkatan rataan berat kering akar sampai level boron 400`ppm. Penggunaan boron diatas 400 ppm akan menyebabkan penurunan berat kering akar.

4.2.4. Kandungan total karbohidrat terlarut daun dan akar

Berdasarkan hasil sidik ragam, Tabel 6, perlakuan boron dengan FMA menunjukkan perbedaan nyata (P<0,05) terhadap peningkatan kandungan total karbohidrat terlarut pada akar, sedangkan pada daun tidak menunjukkan perbedaaan nyata. Perbedaan yang tidak nyata juga ditunjukkan pada interaksi antara level pemberian boron dan perlakuan FMA.

Tabel 6.Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap kandungan total karbohidrat terlarut (Water Soluble Carbohydrate) pada akar dan daun

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

akar (mg BK/tanaman)

M0 165,2±35,8d 269,0±25,5ab 293,1±46,6ab 263,0±6,7abc 247,6±57,6

M1 304,9±17,8a 204,2±15,3cd 231,5±17,8bc 307,7±14,6a 262,1±50,0 Rataan 235,0±83,9 236,6±41,2 262,3±45,8 285,4±27,4

daun (mg BK/tanaman)

M0 7616,3±490,7 7010,5±444,9 5410,9±291,2 6463,8±495,2 6625,4±928,2

M1 6752,0±36,1 5197,5±1038,0 7090,3±1400,9 6067,0±287,4 6276,7±1022,4 Rataan 7184,2±574,2 6104,0±1233,2 6250,6±1273,9 6265,4±402,2

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi FMA, M1=dengan inokulasi FMA

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05) Peningkatan kandungan total karbohidrat terlarut akar terjadi pada perlakuan FMA tanpa boron dengan peningkatan sebesar 84,56% dan pada pemberian boron 600 ppm tanpa FMA sebesar 86,25%. Ini menunjukkan pada level boron 200 dan 400 ppm menyebabkan penurunan kandungan karbohidrat total akar sedangkan interaksi FMA menyebabkan peningkatan kandungan total karbohidrat terlarut pada level boron 600 ppm.

28

4.2.5. Persen kolonisasi akar

Level boron dan interaksi boron dengan FMA menunjukkan pengaruh nyata (P<0,05) terhadap persen kolonisasi akar panen vegetatif dan generatif. Inokulasi FMA pada fase vegetatif dan generatif tidak menyebabkan peningkatan. Tabel 7. Persen kolonisasi tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan boron 0 ppm dengan FMA sebesar 20,00±4,33% dan boron 200 ppm tanpa FMA sebesar 24,07±2,32%.

Tabel 7. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap persen infeksi akar

Perlakuan Boron (ppm) Rataaan

0 200 400 600

Persen infeksi akar panen vegetatif(%)

M0 5,19±1,70bc 9,62±3,84abc 0,95±1,65c 4,44±5,09bc 5,05±4,34

M1 20,00±4,33a 16,05±15,21ab 5,24±1,72bc 1,11±1,92c 10,60±10,55

Rataan 12,59±8,63a 12,84±10,53a 3,10±2,79b 2,78±3,90b Persen infeksi akar panen generatif (%)

M0 8,15±0,64d 24,07±2,32a 18,89±5,88ab 10,37±0,64cd 15,37±7,24 M1 14,45±4,84bcd 14,44±1,12bcd 15,55±2,94bc 10,74±6,32cd 13,80±4,12 Rataan 11,30±4,63b 19,26±5,52a 17,22±4,54a 10,56±4,02b

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi FMA, M1=dengan inokulasi FMA

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05) Level boron terbaik ditunjukkan oleh boron 200 ppm baik panen vegetatif maupun panen generatif. Peningkatan level boron diatas 200 ppm tidak diikuti dengan peningkatan persen infeksi akar.

4.2.6. Produksi bintil akar

Produksi bintil akar meliputi jumlah bintil dan berat kering bintil. Berdasarkan pada Gambar 9, perlakuan boron, FMA dan interaksinya boron dengan FMA tidak menunjukkan peningkatan yang signifikan baik pada jumlah bintil maupun berat kering bintil panen fase vegetatif. Bintil akar yang dihasilkan rata-rata memiliki berat kering bintil yang lebih rendah dibanding jumlah bintil akar sehingga bintil yang dihasilkan kecil-kecil.

29

Gambar 9. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap jumlah dan berat kering bintil akar fase vegetatif

Peningkatan level boron tidak diikuti dengan peningkatan berat kering bintil akar kecuali pada boron 600 ppm dengan FMA. Inokulasi FMA pada boron 600 ppm mampu meningkatkan berat bintil akar dan menghasilkan bintil yang lebih besar. Standar deviasi yang luas menyebabkan angka yang dihasilkan tidak menunjukkan perbedaan yang nyata. Lampiran 6.

Produksi bintil akar fase generatif, Gambar 10, tidak menunjukkan pengaruh signifikan terhadap jumlah bintil akar sedangkan pada berat kering bintil akar menunjukkan pengaruh yang signifika. Perlakuan boron dengan FMA menunjukkan adanya interaksi terhadap produksi berat kering bintil akar.

Gambar 10. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap jumlah dan berat kering bintil akar fase generatif

46.00

78.00

11.00

3.00

53.00 56.00

23.00

63.00 76.00 64.00

8.00 4.00

148.00 33.00 13.00 311.00 -50.00 100.00 150.00 200.00 250.00 300.00 350.00

M0B0 M0B200 M0B400 M0B600 M1B0 M1B200 M1B400 M1B600

Be ra t k erin g (m g ) Perlakuan jumlah bintil BK bintil

-79.00

89.00

20.00 21.00

94.00

20.00

37.00

-26.00 b

2.00 b _2.00 b

16.00 b

99.00 a

4.00 b _5.00 b -20.00 40.00 60.00 80.00 100.00 120.00

M0B0 M0B200 M0B400 M0B600 M1B0 M1B200 M1B400 M1B600

Be ra t k erin g (m g ) Perlakuan jumlah bintil BK bintil

30

Perlakuan boron menunjukkan pengaruh yang signifikan terhadap berat kering akar dengan level terbaik 200 ppm. Pemberian boron diatas 200 ppm menyebabkan penurunan berat kering bintil akar.

II.7. Ikhtisar

Boron merupakan salah satu mineral mikro yang diperlukan untuk pertumbuhan normal tanaman (Zehirov dan Georgiev, 2005) untuk perkembangan dan diferensiasi jaringan tanaman ( Katyal dan Randhawa 1983 dalam Thariq dan Mott 2007). Fase vegetatif tanaman yang merupakan fase pertumbuhan, penggunaan boron 200 ppm meningkatkan laju pertambahan tinggi vertikal tanaman Calopogonium mucunoiodes Desv. dan pertambahan jumlah daun namun tidak diikuti dengan peningkatan berat kering daun, batang dan akar. Fase generatif yang merupakan fase reproduksi, penggunaan boron 200 ppm mampu meningkatkan laju pertambahan tinggi vertikal tanaman yang diikuti dengan peningkatan berat kering daun, batang dan akar namun tidak meningkatkan pertambahan jumlah daun. Ini menunjukkan laju boron dalam tanaman. Asam borat diangkut dalam bentuk boron menggunakan mekanisme transportasi transeluler. Asam borat sebagai asam lemah dihantarkan secara melingkar dengan difusi pasif dalam apoplas atau dengan mekanisme pengangkutan dari permukaan akar menunju xylem (Robert dan Friml, 2009) kemudian akan dibawa oleh xylem menuju tajuk karena karena adanya proses transpirasi (Raven 1980; Shelp et al. 1995; Juan et al. 2009). Boron setelah digunakan dalam proses fotosintesis selanjutnya akan dibawa oleh akar menuju jaringan reproduktif dan vegetatif tanaman (Shelp et al. 1995; Matoh dan Ochiai 2005; Juan et al. 2009).

Berat kering panen vegetatif jika dibandingkan dengan berat kering panen generatif, panen vegetatif menghasilkan rataan berat kering daun lebih tinggi dibanding panen generatif. Ini menunjukkan pertumbuhan daun yang sudah tidak optimum setelah panen vegetatif dimana daun yang dihasilkan lebih kecil dan tipis serta lebih kering. Penurunan berat kering daun menunjukkan bahwa boron sebagai pembentuk fraksi dinding sel banyak

31

dialokasikan di daun pada awal pertumbuhan sedangkan setelah panen vegetatif B akan dialokasikan pada jaringan lain yang lebih penting. Hasil tersebut didukung dengan pendapat Fernandez-Escobar et al. (1999) dalam Lia Kapoulus et al. (2005) berdasar studi pada tanaman Olive bahwa daun tanaman muda mengandung konsentrasi boron lebih tinggi dibanding daun tua. Mineral B mempengaruhi deposisi dinding sel (O’Neill et al, 2004) dengan merubah sifat membran (Goldbach dan Amberger 1986; Thariq dan Mott 2007) yaitu dengan mempengaruhi aktivitas plasmalemma (Sutcliffe dan Baker 1981; Thariq dan Mott 2007). Peningkatan berat kering batang pada panen generatif dibanding panen vegetatif juga menunjukkan adanya lignifikasi tanaman pada umur generatif sedangkan peningkatan berat kering akar panen generatif dibanding panen vegetatif menunjukkan bahwa boron meningkatkan pertumbuhan akar (Mitchell et al. 1987; Asmare et al. 1988) sedangkan defisiensi boron menghambat pertumbuhan akar (Juan et al. 2009). Hal ini menunjukkan bahwa boron pada fase vegetatif meningkatkan pertumbuhan Calopogonium berupa tinggi vertikal dan jumlah daun sedangkan fase generatif meningkatkan produksi biomassa Calopogonium. Penggunaan boron 200 ppm efektif meningkatkan pertumbuhan dan produksi biomassa sedangkan penggunaan boron diatas 200 ppm menurunkan pertumbuhan dan produksi biomassa Calopogonium. Brenchly dan Thornton (1925) meyakini bahwa boron digunakan pertama kali dalam simbiotik fiksasi nitrogen. Ini berbeda dengan hasil yang diperoleh pada panen bintil fase vegetatif dimana perlakuan boron, FMA dan interaksinya tidak menunjukkan pengaruh yang signifikan karena standar deviasi yang besar. Pada parameter ini, perlakuan boron 200 ppm menunjukkan perlakuan terbaik dan efektif meningkatkan jumlah dan berat bintil akar. Pengaruh negatif boron terhadap perkembangan nodul dibandingkan perkembangan nodul dewasa dilaporkan oleh Yamagishi dan Yamamoto (1994). Yamagishi dan Yamamoto (1994) juga menambahkan bahwa kekurangan boron yang berkelanjutan akan mengurangi kekuatan nodulasi dan aktivitas nitrogenase pada simbiosis tanaman kedelai. Faktor-faktor yang mempengaruhi perbintilan itu sendiri adalah temperature dan cahaya, nitrogen terkombinasi,

32

konsentrasi ion hidrogen, nutrisi mineral, zat tumbuh, faktor-faktor genetik, faktor ekologis seperti penggunaan pestisida, rhizobiotoksin serta salinitas dan alkalinitas (Rao, 1994).

Perlakuan lain yang mempengaruhi pertumbuhan adalah inokulasi FMA. Inokulasi FMA menunjukkan pengaruh nyata pada fase generatif akan tetapi tidak pada fase vegetatif. Perlakuan inokulasi FMA meningkatkan pertambahan jumlah daun fase generatif namun tidak diikuti dengan peningkatan berat kering daun, batang dan akar Calopogonium mucunoides Desv. Du et al. (2009) menunjukkan adanya penurunan berat akar dengan inokulasi FMA sedangkan Li et al. (2009) melaporkan bahwa Vigna radiate L. tidak menunjukkan perbedaan dalam biomassa akarnya antara tanaman yang bermikoriza dengan tanaman tanpa mikoriza. Pada pertambahan tinggi vertikal tanaman, inokulasi FMA bersama boron 400 ppm menyebabkan peningkatan tinggi vertikal tanaman fase generatif.

Parameter yang digunakan untuk mengetahui pengaruh inokulasi FMA adalah kolonisasi akar. Persen kolonisasi akar fase vegetatif dan generatif tidak menunjukkan peningkatan signifikan. Inokulasi FMA bersama boron pada fase generatif menurunkan persen kolonisasi akar Calopogonum mucunoides Desv. sedangkan pada fase vegetatif meningkatkan persen kolonisasi akar sampai boron 400 ppm. Lambert et al. (1980) melaporkan pada tanaman red clover dan alfalfa ketidakcukupan boron menyebabkan gangguan pada tanaman berFMA dibanding tanpa FMA, dimana salah satu konsekuensi psikologi atas kecukupan boron adalah meningkatnya aktivitas FMA. Menurut Lambert et al.(1980), meskipun kolonisasi FMA tidak dipengaruhi oleh defisiensi boron akan tetapi perkembangan FMA akan terhambat jika ketersediaan boron tidak mencukupi. Tingginya nilai infeksi pada perlakuan tanpa FMA menunjukkan adanya bakteri endogenus yang yang bersifat tidak aktif, yaitu walaupun mengakibatkan infeksi tinggi tetapi tidak mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Fakuara (1988) melaporkan hasil percobaannya pada tanah tidak steril bahwa FMA asli walaupun menginfeksi akar tanaman kadang-kadang tidak merangsang pertumbuhan tanaman sedangkan FMA yang dimasukkan dapat merangsang.

33

Kandungan karbohidrat total merupakan salah satu parameter yang dapat digunakan untuk mengetahui pengaruh boron dan FMA. Inokulasi FMA dan interaksinya menunjukkan pengaruh signifikan terhadap kandungan karbohidrat total akar sedangkan daun tidak. Ini menunjukkan bahwa, perlakuan FMA meningkatkan total karbohidrat akar yang respon terhadap pemupukan boron. Hasil tersebut didukung penelitian Mitchell et al. (1987) dalam Asmare et al. (1988) pada pembenihan Pinus echinutu Mill. Dimana pemberian boron meningkatkan pertumbuhan akar dan memperbaiki bentuk mikoriza dengan mempengaruhi translokasi gula ke akar (Van de Vender dan Currier 1977; Asmare et al. 1988). Menurut Asmare et al. (1988) pemupukan boron akan meningkatkan kandungan karbohidrat total akar tanaman mikoriza dibandingkan pemberian boron pada pembenihan dengan disemprot. Menurut Asmare et al. (1988), sukrosa merupakan komponen karbohidrat utama dalam akar tanaman bermikoriza maupun tidak bermikoriza. Ini dikarenakan fungi kebanyakan tumbuh paling baik pada media yang berisi karbohidrat sederhana (Fakuara, 1988). Fungi Mikoriz Arbuskular menyerap produk fotosintesis tanaman inang berupa heksosa. Transfer carbon dari tanaman inang ke fungi terjadi di arbuskula atau hifa intraradikal. Sintesis selanjutnya dari heksosa oleh FMA terjadi di miselium intraradial. Didalam miselium, heksosa diubah menjadi trehalosa dan glikogen. Trehalosa dan glikogen disimpan membentuk carbon yang secara terus menerus disintesis dan didegradasi dan menjaga konsentrasi gula intraseluler. Heksosa intraradikal masuk jalur oksidatif pentosa fosfat yang memproduksi pentose menjadi asam nukleat (Pfeffer et al. 1999). Menurut Fakuara (1988) sepanjang fungi mikoriza memperoleh glukosa dari inang, produksi selulosa oleh fungi ditekan. Pada waktu inang tidak menghasilkan karbohidrat sederhana yang berlebihan selulosa inang merangsang produksi selulosa fungi. Inokulasi FMA bersama boron 600 ppm menunjukkan peningkatan signifikan dibanding tanpa inokulasi FMA sedangkan penggunaannya bersama boron 200 dan 400 ppm menurunkan kandungan karbohidrat total. Ini menunjukkan bahwa FMA mampu menekan kandungan boron yang tinggi atau toksik. Kandungan boron yang tinggi tidak

34

menghambat pertumbuhan tanaman karena adanya FMA. Katyal dan Randhawa (1983) serta Tariq dan Mott (2007) melaporkan bahwa boron mempunyai fungsi dalam transportasi karbohidrat dan translokasi gula melalui formasi borat-sugar kompleks. Kandungan karbohidrat total akar dalam bentuk glukosa menunjukkan mobilitas boron dalam tanaman (Brown dan Hu 1996 ; Brown dan Shelp 1997) yang membentuk ikatan kompleks dengan boron dan terdapat pada jaringan phloem secara bebas (Hu et al., 1997). Phloem akan memindahkan boron tergantung pada transport gula dan molekul polyol yang digunakan oleh tanaman (Blevins dan Lukaszewski,1998). Berdasarkan penemuan Matoh et al.(1993) boron-sugar kompleks yang diisolasi dari akar lobak merupakan polisakarida yang sama dengan rhamnogalacturonan-II (RG-II) (Kobayashi et al. 1996) yang merupakan pectin bersama dengan homogalacturonan dan rhamnogalacturonan-I (O’Neill et al. 1990). Pectin menurut Fakuara (1988) merupakan sumber carbon yang baik untuk fungi. Pada percobaan gula beet yang dilakukan oleh Tariq et al.(1993) dan Valmis dan Utrich (1971) kandungan sukrosa yang tersimpan pada akar menurun dengan menurunnya kandungan boron yang dihasilkan.

4.3.Pengaruh coating boron dan FMA terhadap produksi biji tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides desv

4.3.1. Pembungaan

Pembungaan atau pembentukan bunga merupakan salah satu sifat tanaman yang dapat mempengaruhi kualitas dan kuantitas biji yang dihasilkan. Berdasarkan hasil sidik ragam, perlakuan boron dan interaksi boron dengan FMA menunjukkan perbedaan tidak nyata terhadap pembungaan sedangkan inokulasi FMA menunjukkan perbedaan nyata (P>0,05), dapat dilihat pada Tabel 8.

35

Tabel 8. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap pembungaan

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

Jumlah bunga(buah)

M0 447±145 460±152 342±128 494±131 436±142b

M1 509±140 611±226 467±100 478±138 532±161a

Rataan 503±140 535±200 405±127 487±128 Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi FMA, M1=dengan inokulasi FMA

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05) Perlakuan inokulasi FMA meningkatkan rataan total bunga menjadi 18% dibanding tanpa FMA. Peningkatan dapat dilihat pada tabel 8, dimana jumlah bunga terbentuk pada perlakuan inokulasi FMA lebih tinggi dibanding tanpa FMA kecuali ketika digunakan bersama boron 600 ppm. Hal ini menunjukkan bahwa FMA berpengaruh terhadap tanaman dalam pembentukan bunga.

Pembentukan bunga Calopogonium mucunoides dimulai pada minggu 10. Penghitungan jumlah bunga per tanaman pada minggu 13 dan ke-14 (tabel 9) menunjukkan rataan bunga yang terbentuk setiap minggunya guna mendukung data jumlah bunga total tabel 8.

Tabel 9. Pengaruh pemberian boron dan FMA boron terhadap pembungaan minggu ke-13 dan ke-14

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

Jumlah bunga/tanaman (minggu ke-13)

M0 40±14 39±31 27±21 32±24 35±23

M1 56±53 27±25 27±21 39±28 37±35

Rataan 48±38 33±28 27±20 36±25

Jumlah bunga/tanaman (minggu ke-14)

M0 44±16 46±24 35±22 34±25 40±22

M1 57±23 27±26 24±18 38±24 37±27

Rataan 50±23 37±27 30±20 36±24

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi FMA, M1=dengan inokulasi FMA

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05) Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan boron dan FMA tidak menunjukkan pengaruh signifikan terhadap pembentukan bunga setiap minggunya. Hal ini disebabkan karena belum semua tanaman berbunga secara merata. Jumlah bunga yang lebih tinggi pada FMA tanpa boron

36

menunjukkan bahwa perlakuan inokulasi FMA mendorong bunga untuk lebih cepat berbunga dibanding perlakuan lainnya.

4.3.2. Jumlah polong dan berat polong total

Berdasarkan hasil sidik ragam, perlakuan inokulasi FMA dan interaksi boron dengan FMA menunjukkan pengaruh nyata (P<0,05) terhadap berat dan jumlah polong. Pemberian boron tidak menunjukkan pengaruh nyata terhadap berat polong tetapi menunjukkan pengaruh nyata (P<0,05) terhadap jumlah polong. Tabel 10.

Tabel 10. Pengaruh pemberian boron dan FMA terhadap berat dan jumlah polong

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

berat polong (g)

M0 53,53±3,69cd 58,10±6,78bc 51,13±9,36cd 45,50±3,92d 52,07±7,22 M1 73,07±5,33a 55,70±4,27bcd 65,87±5,40ab 62,10±7,83abc 64,18±8,25 Rataan 63,30±11,46 56,90±5,23 58,50±10,58 53,80±10,65

jumlah polong (buah)

M0 266±19d 396±7b 232±7e 270±16d 291±66 M1 496±28a 348,33±18c 317±21c 397±28b 390±74 Rataan 381±128a 372±29ab 274±49b 333±73ab

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi FMA, M1=dengan inokulasi FMA

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05) Perlakuan terbaik ditunjukkan oleh perlakuan inokulasi FMA tanpa boron dengan peningkatan sebesar 36,50% pada berat polong dan 86,47% pada jumlah polong dibanding boron 0 ppm tanpa FMA. Level pemberian boron terbaik adalah boron 0 ppm. Kombinasi Boron bersama FMA pada level boron 600 ppm menunjukkan hasil yang tidak jauh berbeda dibanding penggunaan boron 200 tanpa FMA. Hal ini menunjukkan adanya interaksi FMA terhadap level boron tinggi sehingga dapat menghasilkan polong dengan baik.

4.3.3. Produksi biji dan berat biji per25 butir

Berdasarkan hasil sidik ragam, pada perlakuan interaksi boron dengan FMA menunjukkan perbedaan nyata (P<0,05) terhadap berat biji total dan berat biji per25 butir. Perlakuan pemberian boron tidak menunjukkan

37

perbedaan nyata terhadap berat biji total sedangkan pada berat biji per 25 butir menunjukkan perbedaan nyata (P<0,05). Hasil Inokulasi FMA, baik pada berat total biji maupun berat biji per 25 butir tidak menunjukkan perbedaan nyata. Tabel 11.

Tabel 11. Pengaruh pemberian boron terhadap berat biji total dan berat biji per 25 butir

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

Produksi biji (mg/tanaman)

M0 4233±651cd 10467±1501b 5000±1308cd 1533±513d 5308±3511 M1 15433±4759a 3167±116cd 6500±4251b 9833±2120b 8733±5532 Rataan 9833±6845 6817±4110 5750±2830 5683±4751

berat biji per 25 butir (mg)

M0 367±5b 501±13a 355±24b 365±27b 397±65 M1 362±12b 500±14a 372±64b 372±39b 405 ±73 Rataan 364±12b 500±14a 372±64b 368±30b

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi FMA, M1=dengan inokulasi FMA

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05) Perlakuan terbaik pada produksi berat biji total terjadi pada boron 0 ppm inokulasi FMA dengan peningkatan sebesar 72,6%. Inokulasi FMA pada boron 600 ppm menunjukkan peningkatan signifikan dibanding tanpa inokulasi FMA sedangkan pada berat biji per 25 butir, perlakuan terbaik ditunjukkan oleh perlakuan boron 200 ppm tanpa FMA dan dengan FMA. Rataan berat biji per25 butir sebesar 500-501 mg. Level boron terbaik adalah 200 ppm sedangkan penggunaan boron diatas 200 ppm tidak menunjukkan peningkatan.

4.3.4. Ikhtisar

Pembentukan bunga merupakan fase transisi tanaman dari fase vegetatif ke fase generatif yang dipengaruhi oleh elemen-elemen iklim seperti suhu udara, lamanya penyinaran setiap harinya dan intensitas penyinaran (Kartasapoetra, 2003). Boron merupakan salah satu mineral mikro yang dibutuhkan bagi tanaman untuk meningkatkan pembungaan, pemanjangan kantong putik serta perkembangan buah dan biji (Borax, 2002). Dordas (2006) menyatakan bahwa beberapa tanaman memiliki ketergantungan boron yang tinggi selama pembungaan dan pembentukan biji dimana level boron

38

dalam daun cukup. Pendapat ini mendukung hasil berat polong dan biji per 25 butir dimana pemberian boron 200 ppm signifikan meningkatkan berat polong dan biji per 25 butir Calopogonium mucunoides Desv, sedangkan pada pembungaan boron tidak mempengaruhi. Boron berperan dalam pengisian polong dan pembentukan biji yang ditandai dengan terbentuknya Borate-RG-II kompleks pada dinding sel pollen (Matoh et al. 1998) dan defisiensi Boron akan menghambat ekspansi sel (Hu dan Brown, 1994). Menurut Rawson (1996b), perbedaan ketersediaan Boron pada saat pertumbuhan pada tanah defisiensi Boron mempengaruhi kemandulan tanaman. Selain itu, faktor lingkungan seperti temperatur yang tinggi, kelembaban terlalu rendah dan angin panas dapat menurunkan jumlah biji per polong (Rawson, 1996b) serta stress air (Saini dan Aspinall, 1981).

Inokulasi FMA mendorong tanaman Calopogonium berbunga lebih cepat dan lebih banyak. Pembentukan bunga pada minggu ke-13 dan 14 juga menunjukkan inokulasi FMA tanpa boron menghasilkan bunga lebih banyak. Hal ini berbeda dengan pendapat yang disampaikan oleh Heslop-Harrison J (1987) dan O’Neill et al. (2004) bahwa untuk pertumbuhan kantong serbuk sari normal dibutuhkan Borate dan Calcium yang berikatan dengan Pectin. Ketika ketersediaan B tidak mencukupi akan menyebabkan distribusi dinding polisakarida berubah (Yang et al. 1999; O’Neill 2004) dan kantong serbuk menjadi bengkak dan keras atau pecah (Loomis dan Durst 1992; O’Neill 2004). Faktor lain yang mempengaruhi pembungaan menurut Medeiros et al. (1995), Iannucci et al. (2002) dan Dordas (2006) adalah temperatur yang tinggi, dimana temperatur tinggi selama pembungaan akan menghambat penyerbukan sehingga mempertinggi gugurnya bunga dan bakal biji. Keguguran juga dapat disebabkan pada saat akan membentuk polong tanaman mengalami defisit air (Bissuel-Belaguey, 2002) sehingga menekan kapasitas serapan B oleh tanaman (Huang et al. 1997). Selain itu, serangan hama dan penyakit selama pembungaan juga dapat menyebabkan kerusakan pada bunga dan bakal biji sehingga menghambat terbentuknya polong.

Inokulasi FMA selain meningkatkan pembentukan bunga juga meningkatkan pembentukan polong yang ditunjukkan oleh berat dan jumlah

39

polong. Inokulasi FMA ketika digunakan bersama boron 600 ppm akan meningkatkan berat dan jumlah polong dibanding tanpa inokulasi FMA. Hal ini menunjukkan bahwa FMA efektif dalam menghantarkan serapan hara yang dibutuhkan tanaman untuk pembungaan sehingga dapat menghasilkan bunga yang lebih banyak. Menurut Bissuel-Belaguey (2002), ketersediaan air sangat mempengaruhi pembentukan polong, utamanya jumlah dan besar biji per pod per polong. Berkurangnya air potensial dapat mengurangi kemampuan sel untuk menjaga pertumbuhan pollen. Kekurangan air juga dapat menyebabkan keguguran pada bunga dan biji atau polong muda serta mengurangi berat benih pada legum (Bissuel-Belaguey, 2002). Inokulasi FMA berperan meningkatkan serapan air yang dibutuhkan untuk pembentukan bunga selain meningkatkan serapan unsur hara yang dibutuhkan untuk pembentukan polong.

Interaksi FMA bersama boron 600 ppm menunjukkan bahwa FMA juga dapat melindungi tanaman dari ekses unsur tertentu yang bersifat toksik atau racun seperti logam berat. Menurut Chen dan Zhao (2009) menyatakan bahwa FMA dapat memperbaiki serapan unsur K, Ca, Mg, Cu, Zn, Fe dan Mn tanaman Astragalus sinicus L pada tanah dengan penambahan logam berat Lantanum. Cumming dan Ning (2003) menyatakan bahwa simbiosis FMA dapat meningkatkan serapan P, Cu dan Zn serta resistensi tanaman terhadap toksisitas Al. Keberadaan FMA juga dapat mereduksi akumulasi Fe dan Mn pada tanah masam (Ali et al. 2010) dan meningkatkan pertumbuhan tanaman pada kondisi tanah masam (Kanno et al. 2006) maupun pada kondisi intensitas cahaya matahari yang rendah (Shukla et al. 2009). Fungi Mikoriza Arbuskula dalam memperbaiki serapan boron yang toksik dilakukan sebagaimana mekanisme immobilisasi logam berat dalam tanah disekeliling rhizosfer tanaman. Fungi dalam immobilisasi logam berat mensekresikan komponen yang diendapkan dalam butiran polipospat dalam tanah, diserap oleh dinding sel fungi dan mengkelat logam kedalam fungi (Gaur dan Adholeta 2004, Gohre dan Pazskowski 2006). Glomalin merupakan salah satu glikoprotein terlarut yang dihasilkan oleh fungi dan mengikat logam berat dalam tanah (Gonzalez-Chavez 2004, Gohre dan Pazskowski 2006).

40

Pengikatan logam berat oleh kitin dinding sel fungi mengurangi konsentrasi logam berat. Membran plasma fungi berperan sebagai barrier yang menseleksi logam berat yang ada. Logam berat selanjutnya diasingkan kedalam vakukola dan absorpsi pasif oleh hifa selanjutnya akan mengikat logam berat untuk dibawa ke arbuskula. Arbuskula akan mengekspor logam berat dari hifa dan mengirimnya ke sel tanaman untuk digunakan secara bertahap melalui transportasi aktif dan pasif (Gohre dan Luzskowski, 2006). Melalui mekanisme tersebut diatas, boron 600 ppm dapat digunakan oleh Calopogonium dalam fase reproduksi untuk produksi biji dan polong bersama FMA.

41

5. SIMPULAN DAN SARAN

5.1. Simpulan

Berdasarkan pada hasil pembahasan penelitian ini, maka di dapat simpulan sebagai berikut :

1. Coating biji dengan menggunakan Fungi Mikoriza Arbuskular akan meningkatkan persentase perkecambahan pada umur 2 minggu penyimpanan.

2. Pemberian Boron dalam coating biji akan meningkatkan pertumbuhan

tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv sebesar

13% pada fase vegetatif dan 5% pada fase generatif dengan level terbaik boron 200 ppm. Boron meningkatkan pertumbuhan tetapi tidak meningkatkan produksi biomassa fase vegetatif.

3. Inokulasi FMA dalam coating dapat meningkatkan produksi biji dan

polong tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv

sebesar 36,50% berat polong, 86,47% jumlah polong dan 72,60% berat biji total. Penggunaan B 600 ppm yang merupakan level toksik bagi tanaman dapat meningkatkan produksi biji jika digunakan bersama FMA. Ini menunjukkan bahwa Fungi Mikoriza Arbuskular (FMA) bersifat barrier bagi tanaman terhadap level B toksis sehingga meningkatkan serapan B bagi tanaman.

4.2.Saran

Saran dari penelitian ini adalah perlunya dilakukan penelitian lanjutan yang lebih mendalam mengenai boron pada level pemberian 0- 200 ppm dengan cara penyemprotan.

49

Zehirov G, Georgiev G. 2005. Effects Of Boron Starvation On Lignin Content And Mineral Composition Of N2-Fixing Soybean Plants (Glycine Max L. Merr). Proceedings Of The Balkan Scientific Conference Of Biology In Plovdiv (Bulgaria) From 19th Till 21st Of May 2005 (Ed B. Gruev, M. Nikolova And A. Donev), P:373–380

mucunoides Desv. fase vegetatif

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

M0 184,94±20,29 211,94±31,49 182,44±38,55 181,17±38,84 190,13±34,21 M1 199,00±15,28 192,56±36,39 171,89±16,35 179,56±25,21 185,75±26,05

Rataan 191,97±18,87ab 202,25±34,49a 177,17±29,24b 180,36±31,78b

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi mikoriza, M1=dengan inokulasi mikoriza

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05)

Lampiran 2. Total laju pertambahan tinggi vertikal tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv. sampai fase generatif

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

M0 39,25±10,96a 41,50±9,19a 13,17±2,36c 14,17±13,73c 24,35±16,03 M1 29,67±8,02ab 34,33±10,60a 33,67±5,51a 15,00±6,25c 28,17±10,55

Rataan 33,50±9,47ab 37,20±9,63a 23,42±11,85bc 14,58±9,55c

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi mikoriza, M1=dengan inokulasi mikoriza

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05)

Lampiran 3. Total jumlah daun tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv. fase vegetatif

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

M0 107±8ab 118±18a 75±18c 78±11c 94±23 M1 88±23bc 87±8 bc 87±13 bc 81±6 bc 86±12

Rataan 98±18ab 103±21a 81±16c 79±8c

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi mikoriza, M1=dengan inokulasi mikoriza

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05)

Lampiran 4. Total jumlah daun tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv. sampai fase generatif

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

M0 152±12a 116±15b 150±18a 86±20c 127±32

M1 95±9ab 166±2a 149±8a 148±12a 140±29

Rataan 123±32 142±29 150±13 117±37

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi mikoriza, M1=dengan inokulasi mikoriza

51

Lampiran 5.Pengaruh pemberian boron terhadap jumlah dan berat kering bintil akar panen vegetatif

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

Total bintil

M0 46,33±40,02 78,33±65,90 11,33±11,02 3,00±5,20 34,75±45,68 M1 53,33±68,07 55,67±46,50 23,33±12,34 63,00±65,09 45,83±47,79

Rataan 49,83±50,09 67,00±52,50 17,33±12,36 33,00±52,78

BK Berat bintil (mg/tanaman)

M0 75,9±63,8 63,6±4,0 7,8±9,4 4,4±0,0 44,6±44,8

M1 148,3±170,6 32,9±30,0 13,2±12,8 311,4±384,2 105,8±185,2

Rataan 104,9±104,3 48,2±25,5 10,5±16,5 209,1±324,3

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi mikoriza, M1=dengan inokulasi mikoriza

Superskrip yang berbeda pada baris yang sama menunjukkan perbedaan yang nyata (P<0,05)

Lampiran 6. Pengaruh pemberian boron terhadap jumlah dan berat kering bintil akar panen generatif

Perlakuan Boron (ppm) Rataan

0 200 400 600

Total bintil

M0 0,00±0,00 78,60±106,41 88,50±115,26 20,00±0,00 73,75±94,13 M1 21,00±0,00 94,33±69,06 20,00±16,97 37,00±0,00 54,43±55,37

Rataan 21,00±0,00 84,50±88,88 54,25±78,03 28,50±12,02

Berat bintil (mg/tanaman)

M0 0,00±0,00b 26,4±23,0b 2,1±3,7b 1,7±2,9b 7,5±15,2 M1 15,7±27,1b 99,4±91,2a 4,2±7,3b 4,9±8,4b 31±58,2

Rataan 7,8±19,2b 62,9±71,7a 3,2±5,3b 3,3±5,9b

Keterangan :

M0 = tanpa inokulasi mikoriza, M1=dengan inokulasi mikoriza

Lampiran 7. Ringkasan sidik ragam pemberian boron dan FMA terhadap produksi biomassa tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv. fase vegetatif

Sumber keragaman

db Fhitung

BK daun BK batang BK akar BK bintil Persen infeksi

B-FMA

Intercept 1 542,919 126,264 71,643 7,562 38,809

Perlakuan 7 0,870 0,683 0,545 1,450 3,809

Error 16

Total 24

B

Intercept 1 542,919 147,90074,843 74,843 9,951 28,230

Perlakuan 3 0,870 1,447 0,233 1,814 3,677

Error 20

Total 24

FMA

Intercept 1 553,995 137,246 79,796 6,233 22,597

Perlakuan 1 0,542 0,587 0,070 1,031 2,840

Error 22

53

Lampiran 8. Ringkasan sidik ragam pemberian boron dan FMA terhadap produksi biomassa tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv. fase generatif

Sumber keragaman

db Fhitung

BK daun BK batang BK akar BK bintil Persen infeksi

B-FMA

Intercept 1 1653,678 3444,351 696,032 7,346 358,103

Perlakuan 7 11,193 12,220 8,536 2,780 5,516

Error 16

Total 24

B

Intercept 1 850,640 2215,506 411,303 6,419 230,173

Perlakuan 3 9,511 15,105 8,255 3,662 5,043

Error 20

Total 24

FMA

Intercept 1 450,212 767,081 212,359 4,936 147,069

Perlakuan 1 3,687 0,614 1,112 1,829 0,428

Error 22

Lampiran 9. Ringkasan sidik ragam pemberian boron dan FMA terhadap produksi biji tanaman leguminosa pakan Calopogonium mucunoides Desv.

Sumber keragaman

db Fhitung

Berat polong Jumlah polong Berat biji Berat biji/25 butir Bunga

B-FMA

Intercept 1 2165,402 7399,588 189,775 2517,175 780,226

Perlakuan 7 6,114 61,009 10,151 7,481 15,719

Error 16

Total 24

B

Intercept 1 845,051 448,872 49,859 2934,487 194,901

Perlakuan 3 0,982 2,292 0,967 19,902 3,827

Error 20

Total 24

FMA

Intercept 1 1350,462 565,628 55,106 813,377 197,363

Perlakuan 1 14,671 11,868 3,279 0,092 9,879

Error 22