Uji Daya Hasil Galur - Galur Harapan Kedelai Hitam (Glycine max (L.) Merr.) pada Lahan Kering di Kabupaten Bogor
i
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
HITAM (Glycine max (L.) Merr.) PADA LAHAN KERING DI
KABUPATEN BOGOR
RIFA RUSIVA
A24080177
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
ii
RINGKASAN
RIFA RUSIVA. Uji Daya Hasil Galur - Galur Harapan Kedelai Hitam
(Glycine max (L.) Merr.) pada Lahan Kering di Kabupaten Bogor.
Dibimbing oleh DESTA WIRNAS.
Kedelai merupakan salah satu komoditas tanaman pangan yang sangat
penting di Indonesia. Kedelai dimanfaatkan sebagai bahan pangan untuk
memenuhi kebutuhan gizi sehari-hari, terutama sebagai sumber protein nabati.
Begitu banyak olahan produk yang dihasilkan dari biji kedelai, salah satunya
adalah kedelai hitam yang banyak digunakan sebagai olahan kecap. Seiring
dengan banyaknya penggunaan kedelai hitam dan pemenuhan kebutuhan bahan
baku pun meningkat, maka salah satu caranya dalam memenuhi kebutuhan
tersebut adalah dengan meningkatkan produksi kedelai hitam di dalam negeri.
Salah satu cara meningkatkan produksi kedelai hitam adalah dengan
mendukung pengembangan varietas unggul baru yang sesuai pada kondisi lahan
yang ditargetkan melalui program pemuliaan tanaman. Pengembangan ini
bertujuan untuk merakit varietas unggul baru yang memiliki daya hasil tinggi serta
adaptif terhadap berbagai agroekosistem. Kegiatan ini telah dilakukan oleh
Departemen Agronomi dan Hortikultura selama beberapa tahun dan telah
menghasilkan sejumlah galur-galur harapan kedelai hitam.
Penelitian ini merupakan pengujian terhadap sembilan galur harapan
kedelai hitam sebagai salah satu bagian dari uji multilokasi hasil pemuliaan
Departemen Agronomi dan Hortikultura IPB. Penelitian ini dilaksanakan pada
bulan Oktober 2011 hingga Januari 2012 di lahan kering Kabupaten Bogor, Jawa
Barat. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak
dengan perlakuan faktor tunggal yang terdiri dari 9 galur harapan kedelai hitam
yaitu SSD-10, SSD-13, SSD-17, SSD-18, SSD-20, SSD-27 SSD-39, SSD-46,
SSD-51, serta varietas pembanding yang digunakan adalah Cikuray, Malika dan
Willis. Sembilan galur yang diuji merupakan generasi ke-12 hasil seleksi metode
Single Seed Descent (SSD) dari tetua asal persilangan Ceneng dan Godek.
Keadaan tanaman secara umum memiliki keragaan yang baik. Adapun
kendala yang dialami saat pertumbuhan kedelai adalah kerebahan dan organisme
iii
pengganggu tanaman seperti gulma, hama, dan penyakit. Kerebahan diatasi
dengan menegakkan tanaman dibantu oleh tongkat dan tali penyangga. Gulma
pada lahan diatasi dengan mencabut dan membersihkan secara manual pada 2
MST dan 5 MST. Hama serta penyakit yang terdapat dilahan masih dalam taraf
yang kecil, akan tetapi tetap dilakukan pengendalian secara terpadu yaitu
pengamatan secara langsung, pengendalian manual, dan secara kimiawi.
Hasil analisis ragam pada galur - galur yang diuji berpengaruh sangat
nyata pada karakter daya berkecambah, jumlah cabang produktif, jumlah buku
produktif, jumlah polong hampa, umur berbunga dan umur panen. Galur kedelai
hitam yang diuji memiliki daya berkecambah diatas 80 % atau dengan rataan
89.5%, tinggi tanaman berkisar 69.7- 87.9 cm, jumlah cabang 2-4 buah, jumlah
buku 14-26 buah, jumlah polong bernas 53-98 buah, jumlah polong per tanaman
57 - 100 buah, jumlah biji per tanaman 111-159 buah, rata-rata biji per polong 2
buah, bobot biji per tanaman 11-16 g, ukuran biji sedang (10-11 g/100 butir), Sink
size per tanaman 11-16 g, berumur 89-94 HST, dan produktivitas dapat mencapai
2.4-3.4 ton/ha.
Nilai heritabilitas yang tinggi merupakan suatu hal yang diharapkan dalam
suatu pemuliaan tanaman. Hal ini dikarenakan faktor genetik mempengaruhi
peranan penampilan fenotipe lebih besar dibandingkan faktor lingkungan. Begitu
pula dengan nilai koefisien keragaman genetik yang berada pada kriteria KKG
tinggi. Karakter yang memiliki nilai heritabilitas dan KKG tinggi adalah jumlah
cabang produktif, jumlah buku produktif, jumlah polong bernas, jumlah polong
hampa, dan jumlah polong per tanaman.
Karakter bobot biji per tanaman berkorelasi positif pada sebagian besar
karakter yang diuji, terkecuali pada karakter jumlah polong hampa, rata-rata biji
per polong, bobot 100 butir, umur berbunga, dan umur panen. Penelitian ini
menunjukan bahwa galur-galur yang diuji sudah memiliki Sink size yang tinggi.
Galur-galur SSD-13, SSD-18, SSD-27 dan SSD-51 memiliki rata-rata hasil lebih
tinggi dan direkomendasikan pada penanaman lahan kering di daerah bogor
khususnya.
i
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
HITAM (Glycine max (L.) Merr.) PADA LAHAN KERING DI
KABUPATEN BOGOR
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
RIFA RUSIVA
A24080177
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
ii
Judul
:
UJI DAYA HASIL GALUR – GALUR
HARAPAN KEDELAI HITAM (Glycine
max (L.) Merr.) PADA LAHAN
KERING DI KABUPATEN BOGOR
Nama
:
RIFA RUSIVA
NIM
:
A24080177
Menyetujui,
Pembimbing
Dr. Desta Wirnas, SP, MSi
NIP. 19701228 200003 2 001
Mengetahui,
Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc. Agr.
NIP . 19611101 198703 1 003
Tanggal Lulus :
iii
RIWAYAT HIDUP
Penulis merupakan anak pertama dari pasangan Ucu suherman
dan Fatmawati, lahir dan besar pada tanggal 20 Agustus 1990
di Pandeglang. Penulis memiliki seorang adik perempuan
bernama Ririn herlika. Penulis bergama Islam dan memiliki
motto hidup yang dipegang yaitu hidupmu hanya sekali maka
hiduplah menjadi seseorang yang berarti.
Pendidikan yang telah penulis tempuh adalah SD Negeri Tegal Parang 06
pagi Jakarta Selatan pada tahun 1996-2002, tahun 2002-2005 penulis melanjutkan
sekolah di SMP Negeri 4 Pandeglang dan tahun 2005-2008 penulis melanjutkan
ke SMA Negeri Cahaya Madani Banten. Penulis diterima di Institut Pertanian
Bogor pada jurusan Agronomi dan Hortikultura melalui jalur tulis SNMPTN pada
tahun 2008 dan selesai pada tahun 2012.
Penulis merupakan mahasiswa yang aktif mengikuti berbagai kegiatan
mulai dari tingkat pertama hingga selesai. Kegiatan non akademik yang penulis
ikuti pada organisasi Lembaga Dakwah Kampus tahun 2009-2010, Forum for
Scientific (FORCES) IPB tahun 2009-2010, Lembaga Dakwah Fakultas (LDF)
Pertanian tahun 2010, dan Senior Resident Asrama TPB IPB tahun 2010-2012.
Kegiatan akademik yang penulis ikuti adalah menjadi asisten praktikum dasar
pemuliaan tanaman, Kuliah Kerja Profesi (KKP) di daerah Cisurupan, Kab. Garut,
lomba karya tulis MTQ Mahasiswa IPB IV dan Nasional XI tahun 2009, karya
tulis MTQ Mahasiswa IPB V tahun 2011, serta berturut-turut penulis lolos didanai
Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) oleh DIKTI tahun 2010-2012.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan banyak nikmat dan salah satunya skripsi yang berjudul “Uji Daya
Hasil Galur – Galur Harapan Kedelai Hitam (Glycine max (L.) Merr.) pada
Lahan Kering di Kabupaten Bogor” berhasil diselesaikan dengan baik.
Penelitian ini merupakan kerjasama Departemen Agronomi dan Hortikultura IPB
bersama Kementrian Pendidikan Nasional melalui Program I-MHERE tahun
anggaran 2011.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah
membantu dalam penelitian dan penyelesaian skripsi ini. Terutama penulis
sampaikan kepada :
1.
Dr. Desta Wirnas, SP, MSi selaku dosen pembimbing akademik dan
skripsi atas pengarahan serta bimbingannya selama ini
2.
Prof. Dr. Ir. Surjono H. S., MS dan Dr. Ir. Eko Sulistyono, Msi yang telah
bersedia menjadi dosen penguji dalam ujian skripsi penulis
3.
Staf Pengajar dan civitas akademika Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Fakultas Pertanian IPB yang telah membantu
4.
Kedua orang tua serta adik yang terhormat yaitu Ayah Ucu Suherman, Ibu
Fatmawati dan adik Ririn herlika, semoga dapat menjadi suatu kebanggaan
5.
Keluarga tante Yuyun, Mah Enok, dan seluruh keluarga besar dari ayah
dan ibu yang telah memberikan motivasi baik moril maupun materil
6.
Keluarga besar Asrama TPB IPB, Asisten pemuliaan tanaman dan temanteman Indigenous 45
7.
Beasiswa Armada angkatan 17 IPB dan Bank Mandiri yang telah
membantu dalam memberikan dana untuk akademik dan penelitian ini
Semoga Allah SWT membalas semua amal kebaikan Ibu, Bapak, dan
rekan-rekan semua. Penulis berharap hasil penelitian ini bermanfaat bagi semua.
Bogor, Agustus 2012
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ...............................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................
viii
PENDAHULUAN ............................................................................
Latar Belakang ........................................................................
Tujuan Penelitian ....................................................................
Hipotesis .................................................................................
1
1
2
2
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................
Botani dan Morfologi Tanaman Kedelai Hitam .......................
Syarat Tumbuh Tanaman Kedelai ............................................
Pemuliaan Tanaman Kedelai ....................................................
3
3
7
8
BAHAN DAN METODE .................................................................
Tempat dan Waktu ..................................................................
Bahan dan Alat .......................................................................
Metode Peenelitian .................................................................
Pelaksanaan Penelitian ...........................................................
Pengamatan .............................................................................
Analisis Data ...........................................................................
11
11
11
11
12
12
13
HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................
Kondisi Umum .......................................................................
Keragaan Karakter Agronomi Galur–Galur Kedelai Hitam .....
Keragaman Genetik Galur Kedelai Hitam................................
Uji Kolerasi Karakter Tanaman kedelai Hitam ........................
Deskripsi Galur - Galur Kedelai Hitam ...................................
15
15
18
28
30
32
KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................
Kesimpulan .............................................................................
Saran .........................................................................................
38
38
38
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................
39
LAMPIRAN ........................................................................................
42
vi
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Tipe Pertumbuhan Tanaman Kedelai ..................................................
4
2. Karakteristik Fase Tumbuh Vegetatif pada Tanaman Kedelai ...........
5
3. Karakteristik Fase Tumbuh Reproduktif pada Tanaman Kedelai .......
6
4. Kriteria Agroklimat untuk Tanaman Kedelai di Indonesia .................
8
5. Hasil Analisis Ragam pada Beberapa Karakter Agronomi Kedelai
Hitam di Lahan Kering........................................................................
19
6. Nilai Tengah, Standar Deviasi dan Kisaran Karakter Agronomi Galur
Kedelai Hitam Lahan Kering ..............................................................
19
7. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Daya Berkecambah, Umur
Berbunga dan Umur panen..................................................................
21
8. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Tinggi Tanaman Saat
Panen, Jumlah Cabang Produktif, dan Jumlah Buku Produktif ..........
22
9. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Jumlah Polong per
tanaman, Polong Bernas, Polong Hampa, dan Biji per Polong ...........
24
10. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Jumlah Biji, Sink Size per
Tanaman, dan Bobot 100 Butir ...........................................................
26
11. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Bobot Ubinan dan
Produktivitas………………………………….……………………...
28
12. Nilai Komponen Ragam, Heritabilitas, dan Kofisien Keragaman
Genetik………………………………………………………………
29
13. Hasil Uji Korelasi Pearson Antar Karakter pada Galur-galur Harapan
Kedelai Hitam .....................................................................................
31
14. Karakteristik Sifat Kuantitatif Galur-Galur Kedelai Hitam ...............
37
vii
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Kondisi Lahan (a) Sebelum Penanaman, (b) Tanaman pada 7 MST .
15
2. Hama yang Dominan Berada pada Tanaman Kedelai : (a) Belalang
(Oxya spp.) (b) Ulat penggulung daun (Hedylepta indicata) ............
16
3. Gulma yang Berada di Lahan : (a) Cyperus kyllingia (teki), (b)
Amaranthus sp. (bayam), (c) Portulaka sp. (krokot), dan (d)
Ageratum conyzoides (wedusan). ......................................................
17
4. Penyakit Tanaman Kedelai di Lahan : (a) Soybean Mozaik Virus
(SMV), (b) Layu pucuk /antraknose (Colletrotichum destructivum),
(c) Sudden death syndrome (Fusarium solani) .................................
18
5. Keragaan Tanaman Galur SSD-10 di Lahan ......................................
32
6. Keragaan Tanaman Galur SSD-13 di Lahan ......................................
32
7. Keragaan Tanaman Galur SSD-17 di Lahan ......................................
33
8. Keragaan Tanaman Galur SSD-18 di Lahan ......................................
33
9. Keragaan Tanaman Galur SSD-20 di Lahan ......................................
33
10. Keragaan Tanaman Galur SSD-27 di Lahan ......................................
34
11. Keragaan Tanaman Galur SSD-39 di Lahan ......................................
34
12. Keragaan Tanaman Galur SSD-46 di Lahan ......................................
34
13. Keragaan Tanaman Galur SSD-51 di Lahan ......................................
35
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1.
Lay Out Percobaan ..........................................................................
43
2.
Sidik Ragam Karakter Agronomi Kedelai Hitam Lahan Kering ....
44
3.
Data Curah Hujan Selama Penelitian ..............................................
47
4.
Deskripsi Varietas Pembanding ......................................................
48
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai merupakan salah satu komoditas tanaman pangan yang sangat
penting di Indonesia, bahkan di dunia. Kedelai dimanfaatkan sebagai bahan
pangan untuk memenuhi kebutuhan gizi sehari-hari, terutama sebagai sumber
protein nabati. Menurut Arsyad dan Syam (1998) beberapa produk pangan yang
dihasilkan dari kedelai antara lain tempe, tahu, kecap, es krim, susu kedelai,
minyak makan, dan tepung kedelai.
Konsumsi kedelai yang semakin banyak menyebabkan permintaan kedelai
dari tahun ke tahun semakin tinggi, namun produksi kedelai dalam negeri tidak
dapat memenuhi kebutuhan tersebut. Hal ini dipaparkan oleh Wieta (2008) bahwa
ketersediaan kedelai per kapita per tahun dalam kurun 1990-2006 adalah
berfluktuasi dengan cenderung menurun. Rata-rata pertumbuhan permintaan
kedelai adalah 0.05% setiap tahunnya sehingga untuk memenuhi kebutuhan
tersebut Indonesia harus mengimpor kedelai dari Negara lain.
Petani kedelai di Indonesia sebagian besar membudidayakan dua jenis
kedelai yaitu kedelai berbiji kuning dan berbiji hitam. Selama ini kedelai yang
banyak dibudidayakan di Indonesia adalah jenis yang berbiji kuning. Hal ini
disebabkan karena kedelai berkulit kuning memiliki banyak manfaat misalnya
untuk kebutuhan industri tempe, tahu, susu, serta minuman sari kedelai sehingga
petani merasakan bahwa pemasaran untuk kedelai berkulit kuning lebih mudah.
Berdasarkan ketersediaan varietas ternyata kedelai kuning sudah banyak
dihasilkan, sedangkan kedelai hitam masih kurang mendapat perhatian dengan
sedikitnya varietas yang telah dihasilkan. Selama kurun waktu 1918-2005,
Indonesia baru berhasil melepas empat varietas kedelai hitam, tahun 2007 dilepas
varietas lokal Malika (Kastono, 2008). Tahun 2008 Detam 1 dan 2 dilepas sebagai
varietas unggul kedelai hitam untuk memenuhi kebutuhan pasar (Adie, 2010).
Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian (2006) melaporkan bahwa
untuk mendukung industri kecap yang semakin berkembang, kedelai hitam lebih
sesuai untuk bahan baku kecap karena memiliki rendemen dan kandungan kecap
yang lebih tinggi dibanding asal kedelai yang bukan hitam. Seiring dengan
2
banyaknya penggunaan kedelai hitam khususnya dalam industri kecap, maka
kebutuhan dalam pemenuhan bahan baku sangat penting. Salah satu caranya
adalah dengan menaikkan produksi kedelai hitam di dalam negeri melalui
perluasan areal tanam dan penggunaan varietas unggul. Husni et al. (2006)
menyatakan bahwa untuk mendukung pengembangan areal untuk pertanaman
kedelai diperlukan ketersediaan varietas yang sesuai pada wilayah dan
agroekosistem yang ditargetkan.
Penelitian yang telah dilakukan hingga saat ini oleh Departemen
Agronomi dan Hortikultura Institut Pertanian Bogor telah menghasilkan sejumlah
galur-galur harapan kedelai hitam dengan menggunakan metode single seed
descent (SSD) dan metode bulk (Wirnas et al., 2011). Menurut Djaelani et al.
(2001) bahwa sebelum galur-galur harapan dilepas sebagai varietas maka
pengujian daya hasil pada berbagai kondisi lingkungan perlu dilakukan. Oleh
karena itu, penelitian ini dilakukan untuk menguji daya hasil galur-galur harapan
kedelai hitam sebagai bagian dari uji multilokasi.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menguji daya hasil sembilan galur harapan
kedelai hitam (Glycine max (L.) Merr.) sebagai bagian dari uji multilokasi hasil
pemuliaan Departemen Agronomi dan Hortikultura IPB pada lahan kering di
Kabupaten Bogor.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah (1) Terdapat
perbedaan daya hasil di antara galur-galur harapan kedelai hitam; dan (2) Terdapat
satu atau lebih galur harapan kedelai hitam yang berdaya hasil lebih tinggi dari
varietas pembanding.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Botani dan Morfologi Tanaman Kedelai Hitam
Tanaman kedelai merupakan tanaman budidaya yang berasal dari daerah
Cina Utara sekitar 2500 SM yang kemudian menyebar ke bagian selatan cina,
Jepang, Korea, dan negara lain di bagian Asia Tenggara (Poehlman dan Sleper,
1996). Adie dan Krisnawati (2007) menambahkan bahwa penyebaran kedelai di
kawasan Asia, khususnya Jepang, Indonesia, Filipina, Vietnam, Thailand,
Malaysia, Birma, Nepal, dan India dimulai sejak abad ke-15 atau ke-16.
Perkembangan kedelai pertama kali di Indonesia ditemukan pada publikasi oleh
Rumphius dalam Herbarium Amboinense yang diselesaikan pada tahun 1673 dan
menyebutkan bahwa kedelai ditanam di Amboina (Ambon). Berikut ini adalah
klasifikasi dari kedelai hitam (Glycine max (L.) Merr.) :
Divisi
: Spermatophyta
Sub-Divisi
: Angiospermae
Kelas
: Dikotiledon
Ordo
: Polypetales
Famili
: Leguminosae
Sub-Famili
: Papilionoideae
Genus
: Glycine
Sub-Genus
: Soja
Spesies
: Glycine max (L.) Merr.
Kedelai merupakan tanaman semusim, tanaman tegak, bercabang,
memiliki daun tunggal dan daun trifoliate, bulu pada daun dan polong, serta umur
tanaman antara 72- 90 hari. Akar tanaman kedelai terdiri dari akar tunggang dan
akar sekunder yang tumbuh dari akar tunggang. Untuk memperluas permukaan
kontaknya dalam menyerap unsur hara, akar juga membentuk bulu akar yang
merupakan penonjolan dari sel-sel epidermis akar. Selain itu pula akar tanaman
kedelai mengeluarkan beberapa substansi khususnya triptofan yang menyebabkan
perkembangan bakteri dan mikroba lain di sekitar daerah perakaran membentuk
bintil akar. Salah satunya adalah Rhizobium japonicum sehingga akar mampu
menambat nitrogen dan bermanfaat bagi tanaman (Adie dan Krisnawati, 2007)
4
Hidajat (1985) menyatakan bahwa batang tanaman kedelai ditumbuhi bulu
berwarna abu-abu atau coklat, tetapi ada juga varietas kedelai yang tidak berbulu.
Pertumbuhan batang tanaman kedelai dibedakan menjadi tiga tipe yaitu
determinate, semideterminate, dan indeterminate. Tipe tumbuh determinate dan
indeterminate memiliki ciri khas yang berbeda, sedangkan tipe semideterminate
memiliki ciri gabungan antara tipe determinate dan indeterminate (Tabel 1).
Jumlah buku dan ruas yang membentuk batang utama tergantung dari respon
genotipe terhadap panjang hari dan tipe tumbuh.
Adie dan Krisnawati (2007) menambahkan bahwa batang kedelai dapat
mencapai tinggi 40-90 cm. Batang dapat membentuk 3-6 cabang, tetapi bila jarak
antar tanaman rapat, cabang menjadi berkurang, atau tidak bercabang sama sekali.
Batang tanaman kedelai berasal dari poros embrio yang terdapat pada biji masak.
Jumlah buku pada kondisi normal berkisar 15-30 buah, tipe pertumbuhan
indeterminate umumnya memiliki buku lebih banyak dibandingkan dengan tipe
pertumbuhan determinate. Jumlah buku pada batang tanaman dipengaruhi oleh
tipe tumbuh batang dan periode panjang penyinaran pada siang hari.
Tabel 1. Tipe Pertumbuhan Tanaman Kedelai
Sifat
Pertumbuhan vegetatif
Jumlah buku setelah
berbunga
Masa berbunga
Mulai berbunga
Letak bunga pertama
Jumlah bunga yang
terbuka setiap hari
Bentuk tanaman
Ujung batang
Batang
Daun
Tipe Determinate
Berhenti setelah berbunga
Tidak bertambah
Tipe Indeterminate
Berlanjut setelah berbunga
Bertambah
Tidak lama
Lebih lama
Terbentuk pada buku
bagian atas batang
Banyak
Lama
Lebih cepat
Terbentuk pada buku bagian
bawah batang
Sedikit
Agak silindris
Hampir sama besar dengan
batang bagian tengah
Pendek - sedang
Daun teratas sama besar
dengan daun pada bagian
tengah
Agak kerucut
Lebih kecil dari batang
bagian tengah
Tinggi, melilit
Daun teratas lebih kecil
dari daun pada batang
bagian tengah
Sumber : Adie dan Krisnawati (2007)
5
Hidajat (1985) menyatakan bahwa daun pertama yang keluar dari buku di
sebelah atas kotiledon, beberapa daun tunggal (unifoliate) terbentuk sederhana
dan letaknya bersebrangan. Adie dan Krisnawati (2007) menambahkan bahwa
daun kedelai terbagi menjadi empat tipe, yaitu : (1) kotiledon atau daun non biji,
(2) daun helai atau daun primer, (3) daun bertiga (trifoliet), dan (4) profila.
Tabel 2. Karakteristik Fase Tumbuh Vegetatif pada Tanaman Kedelai
Sandi Fase
Ve
Vc
Fase Pertumbuhan
Kecambah
Kotiledon
V1
Buku kesatu
V2
Buku kedua
V3
Buku ketiga
Vn
Buku ke-n
Keterangan
Tanaman baru muncul di atas tanah
Daun keping (kotiledon) terbuka dan dua daun
tunggal di atasnya juga mulai terbuka
Daun tunggal pada buku pertama telah
berkembang penuh, dan daun berangkai tiga pada
buku di atasnya telah terbuka
Daun berangkai tiga pada buku kedua telah
berkembang penuh, dan daun pada buku di
atasnya telah terbuka
Daun berangkai tiga pada buku ketiga telah
berkembang penuh, dan daun pada buku keempat
telah terbuka
Daun berangkai tiga pada buku ke n telah
berkembang penuh
Sumber : Adie dan Krisnawati (2007)
Bunga kedelai berbentuk seperti kupu-kupu, berwarna putih atau ungu.
Mahkota bunga terdiri dari lima helai yang menyelubungi bakal buah dan benang
sarinya. Alat perkembangbiakan bunga kedelai terdiri atas sembilan benang sari
yang membentuk tabung mengelilingi satu putik berada di tengah-tengahnya
(Sumarno, 1982). Bunga kedelai terdiri atas 5-35 bunga pada setiap ketiak daun
(Hidajat, 1985). Adie dan Krisnawati (2007) menerangkan bahwa pada kondisi
optimal, rata-rata jumlah bunga yang berhasil membentuk polong isi adalah 84 %.
Penelitian yang dilakukan oleh Susanto dan Sundari (2011) menambahkan bahwa
rentan umur berbunga tanaman kedelai pada lingkungan tidak ternaungi berkisar
antara 36-48 HST.
Polong pertama kali muncul sekitar 7-10 hari setelah munculnya bunga
pertama. Polong berwarna hijau dengan panjang polong muda sekitar 1 cm.
Jumlah polong terbentuk pada setiap ketiak daun sangat beragam, antara 1-10
6
polong dalam setiap kelompok. Adie dan Krisnawati (2007) menyatakan bahwa
satu polong berisi satu hingga lima biji, namun pada umumnya berisi dua sampai
tiga biji per polong. Polong kedelai berbulu dan berwarna kuning kecoklatan dan
abu-abu. Selama proses pematangan, polong yang mula-mula berwarna hijau
berubah menjadi kehitaman, keputihan atau kecoklatan.
Adie dan Krisnawati (2007) menerangkan bahwa biji merupakan
komponen kedelai yang bernilai ekonomis. Bentuk biji kedelai berbeda tergantung
kultivar, dapat berbentuk bulat, agak gepeng, atau lonjong, namun sebagian besar
kultivar yang ada di Indonesia memiliki bentuk biji lonjong. Biji kedelai di
Indonesia dikelompokkan berdasarkan ukuran besar (berat >14 g/100 biji), sedang
(berat 10-14 g/100 biji), dan kecil (berat 35
10.0-11.0
2500-3500
300-400
200-300,
400-600
700-1000
30-40
100-200,
600-900
1000-1300
15-29
Agak
halus
36-43
Sedang
Sedang
P tersedia
Sedangtinggi
Sedangtinggi
Tinggi
K tersedia
Tinggi
Sedang
Ca, Mg
Sedang
Sedang
Kejenuhan Al
20
Faktor Agroklimat
Suhu rata-rata (oC)
Panjang hari (jam)
Curah hujan
Tahunan (mm/th)
Selama musim tanam
kedelai (mm/3 bln)
Elevasi (m dpl)
Kedalaman lapisan olah
tanah
Tekstur tanah
kandungan liat (%)
Bahan organik tanah
N tanah
1-700
>40
43-50
Sedang
Sedang
Kurang
sesuai
40
< 10
>3500
1300
f
0.00 **
0.00 **
0.00 **
0.14 tn
0.00 **
0.00 **
0.07 tn
0.00 **
0.07 tn
0.57 tn
0.38 tn
0.31 tn
0.24 tn
0.47 tn
0.13 tn
0.12 tn
F hit
6.22
6.76
8.48
1.67
5.22
7.63
1.99
6.48
2.01
0.90
1.13
1.26
1.39
1.01
1.70
1.73
KK
3.40
2.75
2.05
9.02
19.03
10.52
21.62
24.62
20.65
8.86
18.16
16.49
4.53
19.72
12.35
14.60
Ket : Nilai Pr>f diikuti dengan **=sangat nyata pada α = 1%, *=nyata pada α = 5%, tn =
tidak nyata, KK= Koefisien Keragaman
Tabel 6. Nilai Tengah, Standar Deviasi dan Kisaran Karakter Agronomi
Galur Kedelai Hitam Lahan Kering
Karakter
Daya Berkecambah (%)
Umur Berbunga (HST)
Umur Panen (HST)
Tinggi Tanaman (cm)
Jumlah Cabang Produktif
Jumlah Buku Produktif
Jumlah Polong Bernas
Jumlah Polong Hampa
Jumlah polong per tanaman
Jumlah biji per polong
Jumlah biji per tanaman
Bobot Biji per Tanaman (g)
Bobot 100 Butir (g)
Sink size per tanaman (g)
Bobot Ubinan (Kg)
Produktivitas (ton/ha)
Rataan ± Std Dev
90.3 ± 5.3
43.9 ± 2.1
90.5 ± 3.6
76.7 ± 7.7
3.4 ± 1.0
18.4 ± 3.6
66.9 ± 16.9
2.5 ± 1.1
69.3 ± 16.8
2.9 ± 0.2
141.4 ± 26.3
13.4 ± 2.3
10.3 ± 0.5
14.5 ± 2.9
0.6 ± 0.1
2.8 ± 0.5
Kisaran
81.1 - 93.9
42.0 - 47.0
89.0 - 94.3
69.7 - 87.9
1.9 - 4.6
13.5 - 25.5
53.1 - 97.9
1.8 - 4.3
57.4 - 100.1
1.9 - 2.3
111.8 - 159.3
11.2 - 15.9
9.8 - 10.5
11.3 - 16.4
0.5 - 0.7
2.4 - 3.4
20
Daya Berkecambah, Umur Berbunga, dan Umur Panen
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa daya berkecambah pada semua
tanaman memiliki nilai tengah di atas 80 %. Rata-rata nilai daya berkecambah
galur uji adalah sebesar 89.5 % dan masih lebih rendah dibandingkan dengan ratarata nilai daya berkecambah varietas pembanding sebesar 92.5 % (Tabel 7).
Daya berkecambah merupakan syarat mutu fisiologis suatu benih yang
berkualitas karena akan menjamin diperolehnya populasi tanaman sesuai dengan
yang dikehendaki (optimum). Uji lanjut Dunnet dengan varietas pembanding
varietas Cikuray menunjukkan bahwa terdapat enam galur yang memiliki nilai
daya berkecambah yang sama dengan rataan pembanding, galur tersebut adalah
SSD-18, SSD-20, SSD-27, SSD-39, SSD-46, dan SSD-51. Menurut Subandi et al.
(2007) bahwa salah satu syarat benih yang berkualitas adalah memiliki daya
kecambah minimal 85 %. Vigor tanaman atau daya berkecambah yang rendah
merupakan salah satu penyebab penurunan produktivitas.
Populasi galur tanaman kedelai hitam dan varietas pembanding mulai
berbunga pada umur 42-47 HST. Tabel 7 menunjukkan bahwa nilai galur-galur
tanaman kedelai memiliki rataan sebesar 43.3 HST dan rataan untuk varietas
pembanding sebesar 45.7 HST. Hasil nilai rataan yang dimiliki galur lebih kecil
dibandingkan pembandingnya. Hal ini mengindikasikan bahwa umur berbunga
rata-rata setiap galur lebih cepat dibandingkan varietas pembandingnya.
Hasil pengujian lanjut Dunnet menunjukkan bahwa delapan galur yang
diuji memiliki umur berbunga yang sama atau bahkan lebih cepat dengan
pembanding Malika. Galur yang memiliki umur berbunga lebih cepat adalah SSD13, SSD-17, SSD-39, SSD-51, dan galur yang memiliki umur yang sama adalah
SSD-18, SSD-20, SSD-27, SSD-46. Arsyad et al. (2007) mengatakan bahwa tipe
tanaman kedelai pada pengembangan varietas terhadap lahan kering idealnya
memiliki umur berbunga 40-45 HST. Marlenasari (2012) menambahkan bahwa
tanaman kedelai hitam yang di tanam pada lahan kering memiliki umur berbunga
antara 43-49 HST.
Kedelai merupakan tanaman menyerbuk sendiri yang bersifat kleistogami.
Periode perkembangan vegetatif bervariasi tergantung pada varietas dan keadaan
lingkungan, termasuk panjang hari dan suhu (Adie dan Krisnawati, 2007).
21
Sumarno dan Manshuri (2007) menambahkan bahwa panjang hari pada berbagai
dataran di Indonesia relatif konstan sekitar 12 jam. Adapun kesesuaian tanaman
kedelai terhadap panjang hari atau lama penyinaran sangat lentur dan fleksibel,
bergantung pada sifat varietas yang ditanam.
Tabel 7. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Daya Berkecambah,
Umur Berbunga, dan Umur panen
Galur Kedelai
SSD-10
SSD-13
SSD-17
SSD-18
SSD-20
SSD-27
SSD-39
SSD-46
SSD-51
Rata-rata
Cikuray
Malika
Willis
Rata-rata
Daya Berkecambah
(%)
81.1 + 3.5 **
83.9 + 6.3 **
87.2 + 8.4 **
89.6 + 2.3
92.1 + 1.8
93.9 + 1.3
92.2 + 1.7
93.2 + 0.3
92.5 + 1.5
89.5 + 3.0
96.0 + 1.0
94.0 + 1.5
87.6 + 3.2
92.5 + 1.8
Umur Berbunga
(HST)
47.0 + 0.0 **
42.7 + 1.2
42.7 + 1.2
43.3 + 1.2
43.3 + 1.2
43.0 + 1.7
42.7 + 2.3
43.0 + 1.7
42.0 + 0.0
43.3 + 1.2
47.0 + 0.0
43.0 + 1.7
47.0 + 0.0
45.7 + 0.6
Umur Panen
(HST)
94.3 + 5.5 **
89.0 + 0.0
89.
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
HITAM (Glycine max (L.) Merr.) PADA LAHAN KERING DI
KABUPATEN BOGOR
RIFA RUSIVA
A24080177
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
ii
RINGKASAN
RIFA RUSIVA. Uji Daya Hasil Galur - Galur Harapan Kedelai Hitam
(Glycine max (L.) Merr.) pada Lahan Kering di Kabupaten Bogor.
Dibimbing oleh DESTA WIRNAS.
Kedelai merupakan salah satu komoditas tanaman pangan yang sangat
penting di Indonesia. Kedelai dimanfaatkan sebagai bahan pangan untuk
memenuhi kebutuhan gizi sehari-hari, terutama sebagai sumber protein nabati.
Begitu banyak olahan produk yang dihasilkan dari biji kedelai, salah satunya
adalah kedelai hitam yang banyak digunakan sebagai olahan kecap. Seiring
dengan banyaknya penggunaan kedelai hitam dan pemenuhan kebutuhan bahan
baku pun meningkat, maka salah satu caranya dalam memenuhi kebutuhan
tersebut adalah dengan meningkatkan produksi kedelai hitam di dalam negeri.
Salah satu cara meningkatkan produksi kedelai hitam adalah dengan
mendukung pengembangan varietas unggul baru yang sesuai pada kondisi lahan
yang ditargetkan melalui program pemuliaan tanaman. Pengembangan ini
bertujuan untuk merakit varietas unggul baru yang memiliki daya hasil tinggi serta
adaptif terhadap berbagai agroekosistem. Kegiatan ini telah dilakukan oleh
Departemen Agronomi dan Hortikultura selama beberapa tahun dan telah
menghasilkan sejumlah galur-galur harapan kedelai hitam.
Penelitian ini merupakan pengujian terhadap sembilan galur harapan
kedelai hitam sebagai salah satu bagian dari uji multilokasi hasil pemuliaan
Departemen Agronomi dan Hortikultura IPB. Penelitian ini dilaksanakan pada
bulan Oktober 2011 hingga Januari 2012 di lahan kering Kabupaten Bogor, Jawa
Barat. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak
dengan perlakuan faktor tunggal yang terdiri dari 9 galur harapan kedelai hitam
yaitu SSD-10, SSD-13, SSD-17, SSD-18, SSD-20, SSD-27 SSD-39, SSD-46,
SSD-51, serta varietas pembanding yang digunakan adalah Cikuray, Malika dan
Willis. Sembilan galur yang diuji merupakan generasi ke-12 hasil seleksi metode
Single Seed Descent (SSD) dari tetua asal persilangan Ceneng dan Godek.
Keadaan tanaman secara umum memiliki keragaan yang baik. Adapun
kendala yang dialami saat pertumbuhan kedelai adalah kerebahan dan organisme
iii
pengganggu tanaman seperti gulma, hama, dan penyakit. Kerebahan diatasi
dengan menegakkan tanaman dibantu oleh tongkat dan tali penyangga. Gulma
pada lahan diatasi dengan mencabut dan membersihkan secara manual pada 2
MST dan 5 MST. Hama serta penyakit yang terdapat dilahan masih dalam taraf
yang kecil, akan tetapi tetap dilakukan pengendalian secara terpadu yaitu
pengamatan secara langsung, pengendalian manual, dan secara kimiawi.
Hasil analisis ragam pada galur - galur yang diuji berpengaruh sangat
nyata pada karakter daya berkecambah, jumlah cabang produktif, jumlah buku
produktif, jumlah polong hampa, umur berbunga dan umur panen. Galur kedelai
hitam yang diuji memiliki daya berkecambah diatas 80 % atau dengan rataan
89.5%, tinggi tanaman berkisar 69.7- 87.9 cm, jumlah cabang 2-4 buah, jumlah
buku 14-26 buah, jumlah polong bernas 53-98 buah, jumlah polong per tanaman
57 - 100 buah, jumlah biji per tanaman 111-159 buah, rata-rata biji per polong 2
buah, bobot biji per tanaman 11-16 g, ukuran biji sedang (10-11 g/100 butir), Sink
size per tanaman 11-16 g, berumur 89-94 HST, dan produktivitas dapat mencapai
2.4-3.4 ton/ha.
Nilai heritabilitas yang tinggi merupakan suatu hal yang diharapkan dalam
suatu pemuliaan tanaman. Hal ini dikarenakan faktor genetik mempengaruhi
peranan penampilan fenotipe lebih besar dibandingkan faktor lingkungan. Begitu
pula dengan nilai koefisien keragaman genetik yang berada pada kriteria KKG
tinggi. Karakter yang memiliki nilai heritabilitas dan KKG tinggi adalah jumlah
cabang produktif, jumlah buku produktif, jumlah polong bernas, jumlah polong
hampa, dan jumlah polong per tanaman.
Karakter bobot biji per tanaman berkorelasi positif pada sebagian besar
karakter yang diuji, terkecuali pada karakter jumlah polong hampa, rata-rata biji
per polong, bobot 100 butir, umur berbunga, dan umur panen. Penelitian ini
menunjukan bahwa galur-galur yang diuji sudah memiliki Sink size yang tinggi.
Galur-galur SSD-13, SSD-18, SSD-27 dan SSD-51 memiliki rata-rata hasil lebih
tinggi dan direkomendasikan pada penanaman lahan kering di daerah bogor
khususnya.
i
UJI DAYA HASIL GALUR-GALUR HARAPAN KEDELAI
HITAM (Glycine max (L.) Merr.) PADA LAHAN KERING DI
KABUPATEN BOGOR
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
RIFA RUSIVA
A24080177
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2012
ii
Judul
:
UJI DAYA HASIL GALUR – GALUR
HARAPAN KEDELAI HITAM (Glycine
max (L.) Merr.) PADA LAHAN
KERING DI KABUPATEN BOGOR
Nama
:
RIFA RUSIVA
NIM
:
A24080177
Menyetujui,
Pembimbing
Dr. Desta Wirnas, SP, MSi
NIP. 19701228 200003 2 001
Mengetahui,
Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc. Agr.
NIP . 19611101 198703 1 003
Tanggal Lulus :
iii
RIWAYAT HIDUP
Penulis merupakan anak pertama dari pasangan Ucu suherman
dan Fatmawati, lahir dan besar pada tanggal 20 Agustus 1990
di Pandeglang. Penulis memiliki seorang adik perempuan
bernama Ririn herlika. Penulis bergama Islam dan memiliki
motto hidup yang dipegang yaitu hidupmu hanya sekali maka
hiduplah menjadi seseorang yang berarti.
Pendidikan yang telah penulis tempuh adalah SD Negeri Tegal Parang 06
pagi Jakarta Selatan pada tahun 1996-2002, tahun 2002-2005 penulis melanjutkan
sekolah di SMP Negeri 4 Pandeglang dan tahun 2005-2008 penulis melanjutkan
ke SMA Negeri Cahaya Madani Banten. Penulis diterima di Institut Pertanian
Bogor pada jurusan Agronomi dan Hortikultura melalui jalur tulis SNMPTN pada
tahun 2008 dan selesai pada tahun 2012.
Penulis merupakan mahasiswa yang aktif mengikuti berbagai kegiatan
mulai dari tingkat pertama hingga selesai. Kegiatan non akademik yang penulis
ikuti pada organisasi Lembaga Dakwah Kampus tahun 2009-2010, Forum for
Scientific (FORCES) IPB tahun 2009-2010, Lembaga Dakwah Fakultas (LDF)
Pertanian tahun 2010, dan Senior Resident Asrama TPB IPB tahun 2010-2012.
Kegiatan akademik yang penulis ikuti adalah menjadi asisten praktikum dasar
pemuliaan tanaman, Kuliah Kerja Profesi (KKP) di daerah Cisurupan, Kab. Garut,
lomba karya tulis MTQ Mahasiswa IPB IV dan Nasional XI tahun 2009, karya
tulis MTQ Mahasiswa IPB V tahun 2011, serta berturut-turut penulis lolos didanai
Program Kreativitas Mahasiswa (PKM) oleh DIKTI tahun 2010-2012.
iv
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan banyak nikmat dan salah satunya skripsi yang berjudul “Uji Daya
Hasil Galur – Galur Harapan Kedelai Hitam (Glycine max (L.) Merr.) pada
Lahan Kering di Kabupaten Bogor” berhasil diselesaikan dengan baik.
Penelitian ini merupakan kerjasama Departemen Agronomi dan Hortikultura IPB
bersama Kementrian Pendidikan Nasional melalui Program I-MHERE tahun
anggaran 2011.
Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah
membantu dalam penelitian dan penyelesaian skripsi ini. Terutama penulis
sampaikan kepada :
1.
Dr. Desta Wirnas, SP, MSi selaku dosen pembimbing akademik dan
skripsi atas pengarahan serta bimbingannya selama ini
2.
Prof. Dr. Ir. Surjono H. S., MS dan Dr. Ir. Eko Sulistyono, Msi yang telah
bersedia menjadi dosen penguji dalam ujian skripsi penulis
3.
Staf Pengajar dan civitas akademika Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Fakultas Pertanian IPB yang telah membantu
4.
Kedua orang tua serta adik yang terhormat yaitu Ayah Ucu Suherman, Ibu
Fatmawati dan adik Ririn herlika, semoga dapat menjadi suatu kebanggaan
5.
Keluarga tante Yuyun, Mah Enok, dan seluruh keluarga besar dari ayah
dan ibu yang telah memberikan motivasi baik moril maupun materil
6.
Keluarga besar Asrama TPB IPB, Asisten pemuliaan tanaman dan temanteman Indigenous 45
7.
Beasiswa Armada angkatan 17 IPB dan Bank Mandiri yang telah
membantu dalam memberikan dana untuk akademik dan penelitian ini
Semoga Allah SWT membalas semua amal kebaikan Ibu, Bapak, dan
rekan-rekan semua. Penulis berharap hasil penelitian ini bermanfaat bagi semua.
Bogor, Agustus 2012
Penulis
v
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ...............................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR ..........................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN .......................................................................
viii
PENDAHULUAN ............................................................................
Latar Belakang ........................................................................
Tujuan Penelitian ....................................................................
Hipotesis .................................................................................
1
1
2
2
TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................
Botani dan Morfologi Tanaman Kedelai Hitam .......................
Syarat Tumbuh Tanaman Kedelai ............................................
Pemuliaan Tanaman Kedelai ....................................................
3
3
7
8
BAHAN DAN METODE .................................................................
Tempat dan Waktu ..................................................................
Bahan dan Alat .......................................................................
Metode Peenelitian .................................................................
Pelaksanaan Penelitian ...........................................................
Pengamatan .............................................................................
Analisis Data ...........................................................................
11
11
11
11
12
12
13
HASIL DAN PEMBAHASAN .........................................................
Kondisi Umum .......................................................................
Keragaan Karakter Agronomi Galur–Galur Kedelai Hitam .....
Keragaman Genetik Galur Kedelai Hitam................................
Uji Kolerasi Karakter Tanaman kedelai Hitam ........................
Deskripsi Galur - Galur Kedelai Hitam ...................................
15
15
18
28
30
32
KESIMPULAN DAN SARAN ...........................................................
Kesimpulan .............................................................................
Saran .........................................................................................
38
38
38
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................
39
LAMPIRAN ........................................................................................
42
vi
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1. Tipe Pertumbuhan Tanaman Kedelai ..................................................
4
2. Karakteristik Fase Tumbuh Vegetatif pada Tanaman Kedelai ...........
5
3. Karakteristik Fase Tumbuh Reproduktif pada Tanaman Kedelai .......
6
4. Kriteria Agroklimat untuk Tanaman Kedelai di Indonesia .................
8
5. Hasil Analisis Ragam pada Beberapa Karakter Agronomi Kedelai
Hitam di Lahan Kering........................................................................
19
6. Nilai Tengah, Standar Deviasi dan Kisaran Karakter Agronomi Galur
Kedelai Hitam Lahan Kering ..............................................................
19
7. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Daya Berkecambah, Umur
Berbunga dan Umur panen..................................................................
21
8. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Tinggi Tanaman Saat
Panen, Jumlah Cabang Produktif, dan Jumlah Buku Produktif ..........
22
9. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Jumlah Polong per
tanaman, Polong Bernas, Polong Hampa, dan Biji per Polong ...........
24
10. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Jumlah Biji, Sink Size per
Tanaman, dan Bobot 100 Butir ...........................................................
26
11. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Bobot Ubinan dan
Produktivitas………………………………….……………………...
28
12. Nilai Komponen Ragam, Heritabilitas, dan Kofisien Keragaman
Genetik………………………………………………………………
29
13. Hasil Uji Korelasi Pearson Antar Karakter pada Galur-galur Harapan
Kedelai Hitam .....................................................................................
31
14. Karakteristik Sifat Kuantitatif Galur-Galur Kedelai Hitam ...............
37
vii
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1. Kondisi Lahan (a) Sebelum Penanaman, (b) Tanaman pada 7 MST .
15
2. Hama yang Dominan Berada pada Tanaman Kedelai : (a) Belalang
(Oxya spp.) (b) Ulat penggulung daun (Hedylepta indicata) ............
16
3. Gulma yang Berada di Lahan : (a) Cyperus kyllingia (teki), (b)
Amaranthus sp. (bayam), (c) Portulaka sp. (krokot), dan (d)
Ageratum conyzoides (wedusan). ......................................................
17
4. Penyakit Tanaman Kedelai di Lahan : (a) Soybean Mozaik Virus
(SMV), (b) Layu pucuk /antraknose (Colletrotichum destructivum),
(c) Sudden death syndrome (Fusarium solani) .................................
18
5. Keragaan Tanaman Galur SSD-10 di Lahan ......................................
32
6. Keragaan Tanaman Galur SSD-13 di Lahan ......................................
32
7. Keragaan Tanaman Galur SSD-17 di Lahan ......................................
33
8. Keragaan Tanaman Galur SSD-18 di Lahan ......................................
33
9. Keragaan Tanaman Galur SSD-20 di Lahan ......................................
33
10. Keragaan Tanaman Galur SSD-27 di Lahan ......................................
34
11. Keragaan Tanaman Galur SSD-39 di Lahan ......................................
34
12. Keragaan Tanaman Galur SSD-46 di Lahan ......................................
34
13. Keragaan Tanaman Galur SSD-51 di Lahan ......................................
35
viii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1.
Lay Out Percobaan ..........................................................................
43
2.
Sidik Ragam Karakter Agronomi Kedelai Hitam Lahan Kering ....
44
3.
Data Curah Hujan Selama Penelitian ..............................................
47
4.
Deskripsi Varietas Pembanding ......................................................
48
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai merupakan salah satu komoditas tanaman pangan yang sangat
penting di Indonesia, bahkan di dunia. Kedelai dimanfaatkan sebagai bahan
pangan untuk memenuhi kebutuhan gizi sehari-hari, terutama sebagai sumber
protein nabati. Menurut Arsyad dan Syam (1998) beberapa produk pangan yang
dihasilkan dari kedelai antara lain tempe, tahu, kecap, es krim, susu kedelai,
minyak makan, dan tepung kedelai.
Konsumsi kedelai yang semakin banyak menyebabkan permintaan kedelai
dari tahun ke tahun semakin tinggi, namun produksi kedelai dalam negeri tidak
dapat memenuhi kebutuhan tersebut. Hal ini dipaparkan oleh Wieta (2008) bahwa
ketersediaan kedelai per kapita per tahun dalam kurun 1990-2006 adalah
berfluktuasi dengan cenderung menurun. Rata-rata pertumbuhan permintaan
kedelai adalah 0.05% setiap tahunnya sehingga untuk memenuhi kebutuhan
tersebut Indonesia harus mengimpor kedelai dari Negara lain.
Petani kedelai di Indonesia sebagian besar membudidayakan dua jenis
kedelai yaitu kedelai berbiji kuning dan berbiji hitam. Selama ini kedelai yang
banyak dibudidayakan di Indonesia adalah jenis yang berbiji kuning. Hal ini
disebabkan karena kedelai berkulit kuning memiliki banyak manfaat misalnya
untuk kebutuhan industri tempe, tahu, susu, serta minuman sari kedelai sehingga
petani merasakan bahwa pemasaran untuk kedelai berkulit kuning lebih mudah.
Berdasarkan ketersediaan varietas ternyata kedelai kuning sudah banyak
dihasilkan, sedangkan kedelai hitam masih kurang mendapat perhatian dengan
sedikitnya varietas yang telah dihasilkan. Selama kurun waktu 1918-2005,
Indonesia baru berhasil melepas empat varietas kedelai hitam, tahun 2007 dilepas
varietas lokal Malika (Kastono, 2008). Tahun 2008 Detam 1 dan 2 dilepas sebagai
varietas unggul kedelai hitam untuk memenuhi kebutuhan pasar (Adie, 2010).
Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian (2006) melaporkan bahwa
untuk mendukung industri kecap yang semakin berkembang, kedelai hitam lebih
sesuai untuk bahan baku kecap karena memiliki rendemen dan kandungan kecap
yang lebih tinggi dibanding asal kedelai yang bukan hitam. Seiring dengan
2
banyaknya penggunaan kedelai hitam khususnya dalam industri kecap, maka
kebutuhan dalam pemenuhan bahan baku sangat penting. Salah satu caranya
adalah dengan menaikkan produksi kedelai hitam di dalam negeri melalui
perluasan areal tanam dan penggunaan varietas unggul. Husni et al. (2006)
menyatakan bahwa untuk mendukung pengembangan areal untuk pertanaman
kedelai diperlukan ketersediaan varietas yang sesuai pada wilayah dan
agroekosistem yang ditargetkan.
Penelitian yang telah dilakukan hingga saat ini oleh Departemen
Agronomi dan Hortikultura Institut Pertanian Bogor telah menghasilkan sejumlah
galur-galur harapan kedelai hitam dengan menggunakan metode single seed
descent (SSD) dan metode bulk (Wirnas et al., 2011). Menurut Djaelani et al.
(2001) bahwa sebelum galur-galur harapan dilepas sebagai varietas maka
pengujian daya hasil pada berbagai kondisi lingkungan perlu dilakukan. Oleh
karena itu, penelitian ini dilakukan untuk menguji daya hasil galur-galur harapan
kedelai hitam sebagai bagian dari uji multilokasi.
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menguji daya hasil sembilan galur harapan
kedelai hitam (Glycine max (L.) Merr.) sebagai bagian dari uji multilokasi hasil
pemuliaan Departemen Agronomi dan Hortikultura IPB pada lahan kering di
Kabupaten Bogor.
Hipotesis
Hipotesis yang diajukan dalam penelitian ini adalah (1) Terdapat
perbedaan daya hasil di antara galur-galur harapan kedelai hitam; dan (2) Terdapat
satu atau lebih galur harapan kedelai hitam yang berdaya hasil lebih tinggi dari
varietas pembanding.
3
TINJAUAN PUSTAKA
Botani dan Morfologi Tanaman Kedelai Hitam
Tanaman kedelai merupakan tanaman budidaya yang berasal dari daerah
Cina Utara sekitar 2500 SM yang kemudian menyebar ke bagian selatan cina,
Jepang, Korea, dan negara lain di bagian Asia Tenggara (Poehlman dan Sleper,
1996). Adie dan Krisnawati (2007) menambahkan bahwa penyebaran kedelai di
kawasan Asia, khususnya Jepang, Indonesia, Filipina, Vietnam, Thailand,
Malaysia, Birma, Nepal, dan India dimulai sejak abad ke-15 atau ke-16.
Perkembangan kedelai pertama kali di Indonesia ditemukan pada publikasi oleh
Rumphius dalam Herbarium Amboinense yang diselesaikan pada tahun 1673 dan
menyebutkan bahwa kedelai ditanam di Amboina (Ambon). Berikut ini adalah
klasifikasi dari kedelai hitam (Glycine max (L.) Merr.) :
Divisi
: Spermatophyta
Sub-Divisi
: Angiospermae
Kelas
: Dikotiledon
Ordo
: Polypetales
Famili
: Leguminosae
Sub-Famili
: Papilionoideae
Genus
: Glycine
Sub-Genus
: Soja
Spesies
: Glycine max (L.) Merr.
Kedelai merupakan tanaman semusim, tanaman tegak, bercabang,
memiliki daun tunggal dan daun trifoliate, bulu pada daun dan polong, serta umur
tanaman antara 72- 90 hari. Akar tanaman kedelai terdiri dari akar tunggang dan
akar sekunder yang tumbuh dari akar tunggang. Untuk memperluas permukaan
kontaknya dalam menyerap unsur hara, akar juga membentuk bulu akar yang
merupakan penonjolan dari sel-sel epidermis akar. Selain itu pula akar tanaman
kedelai mengeluarkan beberapa substansi khususnya triptofan yang menyebabkan
perkembangan bakteri dan mikroba lain di sekitar daerah perakaran membentuk
bintil akar. Salah satunya adalah Rhizobium japonicum sehingga akar mampu
menambat nitrogen dan bermanfaat bagi tanaman (Adie dan Krisnawati, 2007)
4
Hidajat (1985) menyatakan bahwa batang tanaman kedelai ditumbuhi bulu
berwarna abu-abu atau coklat, tetapi ada juga varietas kedelai yang tidak berbulu.
Pertumbuhan batang tanaman kedelai dibedakan menjadi tiga tipe yaitu
determinate, semideterminate, dan indeterminate. Tipe tumbuh determinate dan
indeterminate memiliki ciri khas yang berbeda, sedangkan tipe semideterminate
memiliki ciri gabungan antara tipe determinate dan indeterminate (Tabel 1).
Jumlah buku dan ruas yang membentuk batang utama tergantung dari respon
genotipe terhadap panjang hari dan tipe tumbuh.
Adie dan Krisnawati (2007) menambahkan bahwa batang kedelai dapat
mencapai tinggi 40-90 cm. Batang dapat membentuk 3-6 cabang, tetapi bila jarak
antar tanaman rapat, cabang menjadi berkurang, atau tidak bercabang sama sekali.
Batang tanaman kedelai berasal dari poros embrio yang terdapat pada biji masak.
Jumlah buku pada kondisi normal berkisar 15-30 buah, tipe pertumbuhan
indeterminate umumnya memiliki buku lebih banyak dibandingkan dengan tipe
pertumbuhan determinate. Jumlah buku pada batang tanaman dipengaruhi oleh
tipe tumbuh batang dan periode panjang penyinaran pada siang hari.
Tabel 1. Tipe Pertumbuhan Tanaman Kedelai
Sifat
Pertumbuhan vegetatif
Jumlah buku setelah
berbunga
Masa berbunga
Mulai berbunga
Letak bunga pertama
Jumlah bunga yang
terbuka setiap hari
Bentuk tanaman
Ujung batang
Batang
Daun
Tipe Determinate
Berhenti setelah berbunga
Tidak bertambah
Tipe Indeterminate
Berlanjut setelah berbunga
Bertambah
Tidak lama
Lebih lama
Terbentuk pada buku
bagian atas batang
Banyak
Lama
Lebih cepat
Terbentuk pada buku bagian
bawah batang
Sedikit
Agak silindris
Hampir sama besar dengan
batang bagian tengah
Pendek - sedang
Daun teratas sama besar
dengan daun pada bagian
tengah
Agak kerucut
Lebih kecil dari batang
bagian tengah
Tinggi, melilit
Daun teratas lebih kecil
dari daun pada batang
bagian tengah
Sumber : Adie dan Krisnawati (2007)
5
Hidajat (1985) menyatakan bahwa daun pertama yang keluar dari buku di
sebelah atas kotiledon, beberapa daun tunggal (unifoliate) terbentuk sederhana
dan letaknya bersebrangan. Adie dan Krisnawati (2007) menambahkan bahwa
daun kedelai terbagi menjadi empat tipe, yaitu : (1) kotiledon atau daun non biji,
(2) daun helai atau daun primer, (3) daun bertiga (trifoliet), dan (4) profila.
Tabel 2. Karakteristik Fase Tumbuh Vegetatif pada Tanaman Kedelai
Sandi Fase
Ve
Vc
Fase Pertumbuhan
Kecambah
Kotiledon
V1
Buku kesatu
V2
Buku kedua
V3
Buku ketiga
Vn
Buku ke-n
Keterangan
Tanaman baru muncul di atas tanah
Daun keping (kotiledon) terbuka dan dua daun
tunggal di atasnya juga mulai terbuka
Daun tunggal pada buku pertama telah
berkembang penuh, dan daun berangkai tiga pada
buku di atasnya telah terbuka
Daun berangkai tiga pada buku kedua telah
berkembang penuh, dan daun pada buku di
atasnya telah terbuka
Daun berangkai tiga pada buku ketiga telah
berkembang penuh, dan daun pada buku keempat
telah terbuka
Daun berangkai tiga pada buku ke n telah
berkembang penuh
Sumber : Adie dan Krisnawati (2007)
Bunga kedelai berbentuk seperti kupu-kupu, berwarna putih atau ungu.
Mahkota bunga terdiri dari lima helai yang menyelubungi bakal buah dan benang
sarinya. Alat perkembangbiakan bunga kedelai terdiri atas sembilan benang sari
yang membentuk tabung mengelilingi satu putik berada di tengah-tengahnya
(Sumarno, 1982). Bunga kedelai terdiri atas 5-35 bunga pada setiap ketiak daun
(Hidajat, 1985). Adie dan Krisnawati (2007) menerangkan bahwa pada kondisi
optimal, rata-rata jumlah bunga yang berhasil membentuk polong isi adalah 84 %.
Penelitian yang dilakukan oleh Susanto dan Sundari (2011) menambahkan bahwa
rentan umur berbunga tanaman kedelai pada lingkungan tidak ternaungi berkisar
antara 36-48 HST.
Polong pertama kali muncul sekitar 7-10 hari setelah munculnya bunga
pertama. Polong berwarna hijau dengan panjang polong muda sekitar 1 cm.
Jumlah polong terbentuk pada setiap ketiak daun sangat beragam, antara 1-10
6
polong dalam setiap kelompok. Adie dan Krisnawati (2007) menyatakan bahwa
satu polong berisi satu hingga lima biji, namun pada umumnya berisi dua sampai
tiga biji per polong. Polong kedelai berbulu dan berwarna kuning kecoklatan dan
abu-abu. Selama proses pematangan, polong yang mula-mula berwarna hijau
berubah menjadi kehitaman, keputihan atau kecoklatan.
Adie dan Krisnawati (2007) menerangkan bahwa biji merupakan
komponen kedelai yang bernilai ekonomis. Bentuk biji kedelai berbeda tergantung
kultivar, dapat berbentuk bulat, agak gepeng, atau lonjong, namun sebagian besar
kultivar yang ada di Indonesia memiliki bentuk biji lonjong. Biji kedelai di
Indonesia dikelompokkan berdasarkan ukuran besar (berat >14 g/100 biji), sedang
(berat 10-14 g/100 biji), dan kecil (berat 35
10.0-11.0
2500-3500
300-400
200-300,
400-600
700-1000
30-40
100-200,
600-900
1000-1300
15-29
Agak
halus
36-43
Sedang
Sedang
P tersedia
Sedangtinggi
Sedangtinggi
Tinggi
K tersedia
Tinggi
Sedang
Ca, Mg
Sedang
Sedang
Kejenuhan Al
20
Faktor Agroklimat
Suhu rata-rata (oC)
Panjang hari (jam)
Curah hujan
Tahunan (mm/th)
Selama musim tanam
kedelai (mm/3 bln)
Elevasi (m dpl)
Kedalaman lapisan olah
tanah
Tekstur tanah
kandungan liat (%)
Bahan organik tanah
N tanah
1-700
>40
43-50
Sedang
Sedang
Kurang
sesuai
40
< 10
>3500
1300
f
0.00 **
0.00 **
0.00 **
0.14 tn
0.00 **
0.00 **
0.07 tn
0.00 **
0.07 tn
0.57 tn
0.38 tn
0.31 tn
0.24 tn
0.47 tn
0.13 tn
0.12 tn
F hit
6.22
6.76
8.48
1.67
5.22
7.63
1.99
6.48
2.01
0.90
1.13
1.26
1.39
1.01
1.70
1.73
KK
3.40
2.75
2.05
9.02
19.03
10.52
21.62
24.62
20.65
8.86
18.16
16.49
4.53
19.72
12.35
14.60
Ket : Nilai Pr>f diikuti dengan **=sangat nyata pada α = 1%, *=nyata pada α = 5%, tn =
tidak nyata, KK= Koefisien Keragaman
Tabel 6. Nilai Tengah, Standar Deviasi dan Kisaran Karakter Agronomi
Galur Kedelai Hitam Lahan Kering
Karakter
Daya Berkecambah (%)
Umur Berbunga (HST)
Umur Panen (HST)
Tinggi Tanaman (cm)
Jumlah Cabang Produktif
Jumlah Buku Produktif
Jumlah Polong Bernas
Jumlah Polong Hampa
Jumlah polong per tanaman
Jumlah biji per polong
Jumlah biji per tanaman
Bobot Biji per Tanaman (g)
Bobot 100 Butir (g)
Sink size per tanaman (g)
Bobot Ubinan (Kg)
Produktivitas (ton/ha)
Rataan ± Std Dev
90.3 ± 5.3
43.9 ± 2.1
90.5 ± 3.6
76.7 ± 7.7
3.4 ± 1.0
18.4 ± 3.6
66.9 ± 16.9
2.5 ± 1.1
69.3 ± 16.8
2.9 ± 0.2
141.4 ± 26.3
13.4 ± 2.3
10.3 ± 0.5
14.5 ± 2.9
0.6 ± 0.1
2.8 ± 0.5
Kisaran
81.1 - 93.9
42.0 - 47.0
89.0 - 94.3
69.7 - 87.9
1.9 - 4.6
13.5 - 25.5
53.1 - 97.9
1.8 - 4.3
57.4 - 100.1
1.9 - 2.3
111.8 - 159.3
11.2 - 15.9
9.8 - 10.5
11.3 - 16.4
0.5 - 0.7
2.4 - 3.4
20
Daya Berkecambah, Umur Berbunga, dan Umur Panen
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa daya berkecambah pada semua
tanaman memiliki nilai tengah di atas 80 %. Rata-rata nilai daya berkecambah
galur uji adalah sebesar 89.5 % dan masih lebih rendah dibandingkan dengan ratarata nilai daya berkecambah varietas pembanding sebesar 92.5 % (Tabel 7).
Daya berkecambah merupakan syarat mutu fisiologis suatu benih yang
berkualitas karena akan menjamin diperolehnya populasi tanaman sesuai dengan
yang dikehendaki (optimum). Uji lanjut Dunnet dengan varietas pembanding
varietas Cikuray menunjukkan bahwa terdapat enam galur yang memiliki nilai
daya berkecambah yang sama dengan rataan pembanding, galur tersebut adalah
SSD-18, SSD-20, SSD-27, SSD-39, SSD-46, dan SSD-51. Menurut Subandi et al.
(2007) bahwa salah satu syarat benih yang berkualitas adalah memiliki daya
kecambah minimal 85 %. Vigor tanaman atau daya berkecambah yang rendah
merupakan salah satu penyebab penurunan produktivitas.
Populasi galur tanaman kedelai hitam dan varietas pembanding mulai
berbunga pada umur 42-47 HST. Tabel 7 menunjukkan bahwa nilai galur-galur
tanaman kedelai memiliki rataan sebesar 43.3 HST dan rataan untuk varietas
pembanding sebesar 45.7 HST. Hasil nilai rataan yang dimiliki galur lebih kecil
dibandingkan pembandingnya. Hal ini mengindikasikan bahwa umur berbunga
rata-rata setiap galur lebih cepat dibandingkan varietas pembandingnya.
Hasil pengujian lanjut Dunnet menunjukkan bahwa delapan galur yang
diuji memiliki umur berbunga yang sama atau bahkan lebih cepat dengan
pembanding Malika. Galur yang memiliki umur berbunga lebih cepat adalah SSD13, SSD-17, SSD-39, SSD-51, dan galur yang memiliki umur yang sama adalah
SSD-18, SSD-20, SSD-27, SSD-46. Arsyad et al. (2007) mengatakan bahwa tipe
tanaman kedelai pada pengembangan varietas terhadap lahan kering idealnya
memiliki umur berbunga 40-45 HST. Marlenasari (2012) menambahkan bahwa
tanaman kedelai hitam yang di tanam pada lahan kering memiliki umur berbunga
antara 43-49 HST.
Kedelai merupakan tanaman menyerbuk sendiri yang bersifat kleistogami.
Periode perkembangan vegetatif bervariasi tergantung pada varietas dan keadaan
lingkungan, termasuk panjang hari dan suhu (Adie dan Krisnawati, 2007).
21
Sumarno dan Manshuri (2007) menambahkan bahwa panjang hari pada berbagai
dataran di Indonesia relatif konstan sekitar 12 jam. Adapun kesesuaian tanaman
kedelai terhadap panjang hari atau lama penyinaran sangat lentur dan fleksibel,
bergantung pada sifat varietas yang ditanam.
Tabel 7. Nilai Tengah dan Standar Deviasi Karakter Daya Berkecambah,
Umur Berbunga, dan Umur panen
Galur Kedelai
SSD-10
SSD-13
SSD-17
SSD-18
SSD-20
SSD-27
SSD-39
SSD-46
SSD-51
Rata-rata
Cikuray
Malika
Willis
Rata-rata
Daya Berkecambah
(%)
81.1 + 3.5 **
83.9 + 6.3 **
87.2 + 8.4 **
89.6 + 2.3
92.1 + 1.8
93.9 + 1.3
92.2 + 1.7
93.2 + 0.3
92.5 + 1.5
89.5 + 3.0
96.0 + 1.0
94.0 + 1.5
87.6 + 3.2
92.5 + 1.8
Umur Berbunga
(HST)
47.0 + 0.0 **
42.7 + 1.2
42.7 + 1.2
43.3 + 1.2
43.3 + 1.2
43.0 + 1.7
42.7 + 2.3
43.0 + 1.7
42.0 + 0.0
43.3 + 1.2
47.0 + 0.0
43.0 + 1.7
47.0 + 0.0
45.7 + 0.6
Umur Panen
(HST)
94.3 + 5.5 **
89.0 + 0.0
89.