Respon Tanaman Kedelai (Glycine Max (L.) Merril) Pada Tanah Masam

KARYA TULI S
RESPON TAN AMAN KEDELAI ( Glycine m ax ( L.) Merril) PADA TANAH MASAM
OLEH : DI ANA SOFI A H, SP, MP
NI P 132231813

FAKULTAS PERTAN I AN UN I VERSI TAS SUMATERA UTARA
2007
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

1

KATA PEN GAN TAR
Syukur Alham dulillah, kam i panj atkan kehadlirat Allah SWT yang telah m em berikan rahm at dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat m enyelesaikan karya tulis ini.
Karya t ulis ini berj udul : PENGEMBANGAN TANAMAN KEDELAI ( Glycine m ax ( L.) Merril) PADA TANAH MASAM
Sem oga karya tulis ini berm anfaat bagi sem ua pihak yang m em erlukan. Kritik dan saran untuk penyem purnaan karya tulis ini sangat penulis harapkan.
Medan, Juli 2007
Pe n u l i s

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

2


DAFTAR I SI
Kat a Pengant ar ................................................................... ............. i Daftar I si ........................................................................... ............. ii Pendahuluan ...................................................................... ............. 1 Bot ani Tanam an.................................................................. ............. 2 Syarat Tum buh ................................................................... ............. 3 Usaha Pengem bangan Kedelai di Tanah Masam ....................... ............. 4 Pengaruh Tanah Masam Terhadap Tanam an ........................... ............. 5 Mekanism e Toleransi Tanam an t erhadap Alum inium ................. ............. 7 St rat egi Pem uliaan Tanam an Toleran Alum enium ..................... ............. 10 Pengaruh Konsent rasi AlCl3 t erhadap Toleransi Em brio Kedelai .. ............. 12 Pengaruh Variet as Kedelai t erhadap Toleransi Em brio Kedelai .... ............. 14 Kesim pulan ........................................................................ ............. 15 Daft ar Pust aka

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

3

PEN DAHULUAN
Kedelai ( Glycine m ax ( L.) Merr) m erupakan salah sat u kom odit as tanam an pangan yang penting di I ndonesia. Kebutuhan akan kedelai m eningkat setiap tahunnya, sej alan dengan m eningkatnya pertum buhan penduduk dan berkem bangnya pabrik ternak. Kom oditas per kapita kedelai saat ini ± 8 kg/ kapita/ tahun. Diperkirakan setiap tahunnya kebutuhan akan biji kedelai adalah ± 1,8 juta ton dan bungkil kedelai sebesar ± 1,1 j uta ton (Deptan, 2006) .
Perm int aan pasar dalam negeri unt uk kom odit i kedelai yang akan digunakan sebagai bahan konsum si atau bahan baku industri sam pai saat ini belum dapat dipenuhi dari produksi dalam negeri. Usaha pem enuhan kedelai ini m enghadapi kendala berupa sem akin sem pitnya lahan subur yang t erdapat di Pulau Jawa akibat penggunaan lahan t ersebut m enj adi lahan non- pert anian. Disam ping it u j uga kebiasaan pet ani di Jawa yang lebih m em prioritaskan m enanam padi, sedangkan penanam an kedelai hanya dilakukan setelah padi tidak lagi dapat ditanam karena ket erbat asan penyediaan air. Oleh karena it u pem enuhan ini dilaksanakan dengan penanam an kedelai di luar Pulau Jawa yang pada dasarnya m erupakan lahan m arj inal. Kendala yang dihadapi lahan m arj inal ini salah sat unya adalah kem asam an t anah yang t erj adi pada j enis t anah Ult isol, Hydrandepth, atau Histosol ( Brawij aya, 2004) .
Usaha unt uk m eningkat kan produksi kedelai pada t anah m asam dapat dilakukan dengan 2 (dua) cara, yaitu: ( 1) pengapuran untuk m em perbaiki sifat fisik dan kim ia tanah sehingga sesuai untuk pertanam an kedelai, atau (2) m elalui penggunaan genotip yang m em iliki t oleransi t inggi t erhadap cekam an Al ( Muhidin, 2002) .
Pada t ahun 2001 Badan Lit bang Pert anian t elah m elepas t iga kedelai unggul toleran kem asam an tanah. Ketiga varietas tersebut adalah

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

4

Tanggam us, Nant i dan Sibayak dengan daya hasil berkisar ant ara 1,2- 1,4 t on/ ha dan um ur 88- 91 hari ( Wart a Lit bang Pert anian, 2004) .


BOTANI TANAMAN

Pada awalnya kedelai dikenal dengan beberapa nam a bot ani, yait u

Glycine soj a, at au Soj a m ax. Nam un dem ikian, pada t ahun 1984 t elah

disepakati bahwa nam a botani yang dapat diterim a dalam istilah ilm iah

yait u Glycine m ax ( L.) Merril. Klasifikasi t anam an kedelai sebagai berikut :

Kingdom

: Plant ae

Div isio

: Sperm atophyta

Subdivisio : Angiosperm ae


Kelas

: Dicotyledoneae

Or d o

: Rosales

Fam ili

: Legum inosae

Ge n u s

: Glycine

Species

: Glycine m ax ( L.) Merril


( Adisarwanto, 2005) .

Sistem perakaran kedelai terdiri dari 2 m acam , yaitu akar tunggang

dan akar sekunder ( serabut ) yang t um buh dari akar t unggang. Selain it u,

kedelai j uga seringkali m em bentuk akar adventif yang tum buh dari bagian

bawah hipokot il. Pada um um nya, akar advent if t erj adi karena cekam an

tertentu, m isalnya kadar air tanah yang terlalu tinggi ( Adisarwanto,

2005).

Bij i kedelai berkeping dua yang t erbungkus oleh kulit bij i. Em brio

terletak diantara keping bij i. Warna kulit bij i berm acam - m acam ada yang

kuning, hitam , hij au dan coklat. Bentuk biji kedelai pada um um nya bulat


lonj ong, ada yang bundar atau bulat agak pipih. Besar bij i bervariasi,

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

5

tergantung varietas. Di I ndonesia besar bij i bervariasi dari 6 gram – 30 gram ( Suprapto, 2001) .
Pert um buhan bat ang kedelai dibedakan m enj adi dua t ipe, yait u t ipe det erm inat e dan indet erm inat e. Perbedaan sist em pert um buhan bat ang ini didasarkan at as keberadaan bunga pada pucuk bat ang. Pert um buhan batang tipe determinate ditunjukkan dengan batang yang tidak tumbuh lagi pada saat tanam an m ulai berbunga. Sem entara pertum buhan batang tipe indeterm inate dicirikan bila pucuk batang tanam an m asih bisa tum buh daun, walaupun tanam an sudah m ulai berbunga ( Adisarwanto, 2005).
SYARAT TUMBUH
Tanam an ini pada um um nya dapat beradapt asi t erhadap berbagai j enis tanah dan m enyukai tanah yang bertekstur ringan hingga sedang, dan berdraenase baik. Tanam an ini peka t erhadap kondisi salin ( Rubat zky dan Yam aguchi, 1998) .
Kedelai tum buh baik pada tanah yang bertekstur gem bur, lem bab, tidak tergenang air, dan m em iliki pH 6 - 6,8. pada pH 5,5 kedelai m asih dapat berproduksi, m eskipun tidak sebaik pada pH 6 – 6,8. pada pH < 5,5 pertum buhannya sangat terlam bat karena keracunan alum inium (Najiyati dan Danarti, 1999).
Kedelai dapat tum buh di tanah yang agak m asam akan tetapi pada pH yang terlalu rendah bisa m enim bulkan keracunan Al. Nilai pH tanah yang cocok berkisar ant ara 5,8 – 7,0. Pada pH dibawah 5,0 pert um buhan bakt eri bint il dan proses nit rifikasi berj alan kurang baik ( Suprapt o, 2001) .

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

6

USAHA PEN GEMBAN GAN KEDELAI DI TAN AH MASAM

Unt uk m em enuhi kebut uhan kedelai dalam negeri yang t erus


m eningkat, pem erintah telah m elaksanakan beberapa program

pengem bangan agribisnis kedelai. Pada periode t ahun 1984- 1988

pem erintah m enggalakkan pengem bangan kedelai antara lain m elalui

program m enuj u swasem bada kedelai, program pengem bangan kedelai di

lahan m asam , penerapan anj uran teknologi, penggunaan pupuk biohayati,

dan lain- lain. Tingginya perhat ian pem erint ah saat it u m em buahkan hasil

yang cukup m enggem birakan. Hal tersebut terlihat dengan

berkem bangnya luas areal pertanam an kedelai di sebagian daerah

(Deptan, 2006).

I ndonesia m em punyai kawasan rawa yang sangat luas, yaitu


sek it ar

33,43 juta ha atau ham pir 20% dari luas daratan Kepulauan

Nu san t ar a

(197,944 j uta ha). Kawasan rawa ini terbagi dua, yaitu

rawa pasang surut dan rawa lebak. Rawa pasang surut m eliput i luas

sekitar 20,15 j uta ha, terdiri dari tiga tipologi lahan utam a yaitu lahan

gam but ( seluas 10,90 j uta ha) , lahan sulfat m asam ( 6,70 j uta ha) dan

lahan alluvial lainnya yang m erupakan endapan sungai (fluviatil), non-

sulfat m asam ( 2,07 j uta ha) serta sisanya beberapa lahan salin ( 0,48 j uta

ha) (Noor, 2004).


Lahan sulfat m asam m enj adi perbincangan set elah Pem erint ah

I ndonesia m engadakan program perluasan areal ke kawasan rawa di

Kalim ant an dan Sum at era yang dim ulai pada periode Pelit a I ( 1965-

1974) . Selam a kurun wakt u 25 t ahun m asa PJP I ( 1969- 1994) t elah

dibuka sekitar satu j uta hektar lahan rawa oleh pem erintah untuk

m endukung program transm igrasi (Noor, 2004) .

Sej arah m encatat I ndonesia term asuk negara im portir pangan

utam a di dunia. I ndonesia pada t ahun 1977 sudah m enj adi im portir beras

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

7


terbesar (sekitar 2 j uta ton) atau ham pir 20% dari pangsa yang diperdagangkan di pasar dunia sekitar 12 j uta ton. I m por beras tertinggi I ndonesia yakni 5,86 j uta ton terj adi pada tahun 1998. Angka ini m erupakan angka t erbesar sepanj ang sej arah perberasan I ndonesia, pada tahun 2003 m enurun pada angka 3,7 j uta t on ( Noor, 2004) . Sam a halnya dengan kedelai cukup m em prihatinkan dim ana untuk m em enuhi kebutuhan akan kedelai pem erintah harus m engim por ± 60 % dari luar negeri. Diperkirakan devisa negara yang hilang dari im por kedelai t ersebut m encapai ± Rp 3 t riliun per t ahun. Sedangkan kit a pernah berj aya m enanam kedelai sam pai 1,9 j uta ha, kita m em punyai teknologi, lahan dan tenaga kerj a, tinggal bagaim ana kita dalam m elaksanakan Program Pem bangunan Bangkit Kedelai Nasional ( Dept an, 2006) .
Pilihan rawa sebagai sum ber pert um buhan baru produksi pert anian, khususnya pangan disebabkan karena lahan rawa m em punyai beberapa keuntungan antara lain: (1) ketersediaan air yang m elim pah, (2) topografi nisbi datar, ( 3) letak yang tidak j auh dari sungai sehingga m em udahkan pencapaian dengan m enggunakan alur sungai, dan (4) pem ilihan lahan yang luas atau ideal bagi pengem bangan usaha tani secara m ekanis ( 2,0 ha per kk) dapat tersedia (Noor, 2004).
PEN GARUH TAN AH MASAM TERHADAP TAN AMAN
Pert um buhan t anam an yang kerdil pada t anah m asam t elah dit andai oleh adanya sej um lah fakt or. Fakt or- fakt or m endasar yang secara langsung m enyebabkan pertum buhan yang kerdil adalah keracunan alum inium , kekurangan m agnesium , dan kekurangan m olibdenum ( Koswar a dan Leiwakabessy, 1972) .
Suatu studi yang dilakukan oleh Vlam is ( 1953) m enunj ukkan keracunan Al m erupakan salah satu faktor terbesar yang m engham bat

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

8

pert um buhan t anam an pada t anah m asam ( Koswara dan Leiwakabessy, 1972).
Konsentrasi alum inium yang cukup tinggi pada tanah asam ( yang pHnya dibawah 4,7) dapat m engham bat pertum buhan beberapa spesies, tidak hanya karena efeknya yang m erusak ketersediaan fosfat, tapi tam paknya j uga karena pengham batan penyerapan besi dan karena efek beracun secara langsung terhadap m etabolism e tum buhan ( Salisbury dan Ross b), 1995) .
Clarkson ( 1965) berhasil m enunj ukkan bahwa keracunan Al m engham bat pem belahan sel. Dari pengam atannya pada larutan P ditam bahkan Al, ternyata pem belahan sel terham bat ( Hakim , dkk, 1986) .
Pada shorgum , gej ala keracunan Al pada bagian daunnya m irip dengan kekurangan Fe. Pada t anam an yang lain keracunan Al dit unj ukkan lebih m irip dengan gej ala kekurangan P. Pada akar yang keracunan Al m engalam i pem endekan akar, lebih tebal, lebih gelap dan sangat gem uk ( Christ iansen and Lewis, 1982) .
Keracunan alum inium disebutkan m erupakan salah satu faktor kem ungkinan yang m enyebabkan gagalnya panen gandum di Maryland ( Fot h and Turk, 1972) . Selanj ut nya dilaporkan bahwa di Washingt on panen gandum dapat m encapai 8151 kg per are yang diperoleh, sedangkan di Maryland hanya dihasilkan 763 kg per are.
Russel and Russel ( 1986) m eny ebut kan bahwa alum inium akan terakum ulasi pada akar dan dapat m enyebabkan berkurangnya kekuatan akar unt uk m ent ranslokasikan Posphat dari t anah ke pem buluh vaskular.
Beberapa hasil penelit ian m enunj ukkan t arget ut am a keracunan Al adalah jaringan akar tanam an, terutam a ujung akar (Khatiwada, et al., 1996) . Akar tanam an j agung dan kedelai dapat berkem bang dengan baik pada larutan Al yang diberi kapur dibandingkan yang tanpa pengapuran. Gej ala pert am a yang t am pak dari keracunan Al adalah sist em perakaran

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008


9

yang tidak berkem bang (pendek dan tebal) sebagai akibat pengham batan perpanj angan sel. Selain itu pengaruh buruk yang lain yaitu terj adi gangguan penyerapan hara m ineral, penggabungan Al dengan dinding sel dan pengham bat an pem belahan sel ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Ternyat a keracunan Al t idak hanya m engurangi serapan Posphat , Lee ( 1971) m enem ukan bahwa keracunan Al m engurangi serapan P, Ca, K, Mn, Fe, Cu, dan Zn. Serapannya cenderung m eningkat pada 1 hingga 2 ppm Al, kecuali alum inium nya sendiri terus m eningkat dengan bertam bahnya kepekaan Al dalam larutan (Hakim , dkk, 1986) .
Hakim , dkk ( 1986) m enyim pulkan bahwa keracunan Al m engham bat perpanj angan dan pertum buhan akar prim er, serta m enghalangi pem bentukan akar lateral dan bulu akar.

MEKAN I SME TOLERAN SI TAN AMAN TERH ADAP ALUMI N I UM
Beberapa j enis tanam an dapat tum buh pada tanah- tanah yang m engandung tingkat ion toksik yang dapat m em atikan untuk spesies lain. Terdapat em pat m ekanism e ut am a hingga hal t ersebut t erj adi:
1. Penghindaran ( escape) fenologis, apabila st ress yang t erj adi pada tanam an bersifat m usim an, tanam an dapat m enyesuaikan siklus hidupnya, sehingga t um buh dalam m usim yang sangat cocok saj a.
2. Ekslusi, t anam an dapat m engenal ion yang t oksik dan m encegah agar t idak t eram bil sehingga t idak m engalam i t oksisit as.
3. Penanggulangan ( am eliorasi) , t anam an barangkali m engasorbsi ion tersebut, tetapi bertindak dem ikian rupa untuk m em inim um kan pengaruhnya. Jenisnya m eliput i pem bent ukan kelat ( chelat ion) , pengenceran, lokalisasi at au bahkan ekskresi.
4. Toleransi, t anam an dapat m engem bangkan sist em m et abolis yang dapat berfungsi pada konsentrasi toksik yang potensial, m ungkin dengan m olekul enzim .

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

10

Spesies- spesies itu yang sangat m am pu bertahan terhadap ion- ion toksik ditem ukan m engalam i m ekanism e yang lebih dari satu, tetapi adopsi salah satu atau kom binasinya, m enim bulkan kendala fisiologis dan ekologis yang pent ing ( Fit t er dan Hay, 1991) .
Tanam an yang t oleran t erhadap keracunan Al m em iliki kem am puan untuk m enekan pengaruh buruk keracunan Al tersebut. Kriteria tanam an yang toleran antara lain : ( a) akar sanggup tum buh terus dan uj ung akar t idak rusak, ( b) m engurangi absorpsi Al, ( c) m em iliki berbagai cara unt uk m enetralkan pengaruh toksik Al setelah diserap tanam an, ( d) sanggup m enciptakan keadaan yang kurang asam di daerah perakaran, ( e) translokasi ion Al ke bagian atas tanam an sedikit, karena sebagian besar ditoleran di akar, dan ( f) karena suatu m ekanism e tertentu m aka ion alum inium t idak sanggup m engham bat serapan Ca, Mg dan K ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .

Spesies tum buhan secara genetis sangat beragam dalam kem am puannya untuk toleran, atau tidak toleran, terhadap unsur takesensial: tim bel, kadm ium , perak, alum inium , raksa, tim ah, dan sebagainya, dalam j um lah yang m eracuni (Woolhouse, 1983) .
Pada beberapa spesies, Al diserap hanya dalam j um lah yang terbatas, sehingga lebih m erupakan penghindaran daripada toleransi ( Taylor, 1987) . Pada spesies lain, Al t ert im bun di akar, dan dipindahkan sedikit saj a ke t aj uknya. Pada spesies lainnya lagi, akar dan t aj uknya m engandung Al dalam j um lah yang j auh lebih tinggi daripada yang dapat dit ahan oleh spesies lain. I nilah t oleransi sej at i ( Salisbury dan Ross a), 1995).
Baru- baru ini ditem ukan m ekanism e toleransi yang penting dan secara filogenet is t ersebar luas. Logam diawaracunkan dengan cara dikelat dengan fitokelatin, yakni peptida kecil yang kaya akan asam am ino sist ein yang m engandung belerang. Pept ida ini biasanya m em punyai 2

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

11

sam pai 8 asam am ino sistein di pusat m olekulnya, serta sebuah asam glutam at dan sebuah glisin pada uj ung- uj ung yang berlawanan. Atom belerang dalam sistein ham pir dipastikan penting untuk m engikat logam tersebut, tapi atom nitrogen atau oksigen diduga berperan pula. Fit okelat in dihasilkan oleh banyak spesies, t api sej auh ini diket ahui bahwa fitokelatin hanya dijum pai bila terdapat logam dalam jumlah yang m eracuni. Fit okelat in dihasilkan pula oleh spesies yang kelebihan seng dan tem baga sehingga dapat m engawaracunkan berbagai logam esensial j uga. Oleh karena it u, pem bent ukannya benar- benar m erupakan respon tum buhan untuk beradaptasi terhadap keadaan lingkungan yang rawan ( Salisbury dan Ross a), 1995) .
Asam organik berperanan dalam penolakan Al m elalui pelepasannya dari akar dan detoksifikasi Al dalam sim plas, dim ana asam organik seperti asam sitrat dapat m engkelat Al dan m ereduksi atau m encegah pengaruh racunnya pada t ingkat seluler ( Pellet , et al., 1995) . Beberapa senyawa organik yang dihasilkan tanam an dan dapat m engkelat Al antara lain adalah asam m alat, asam sitrat, asam oksalat, asam fulfat, asam hum at dan fenolat ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Bahan kelat tertentu ( m isalnya, di dinding sel akar) m em bentuk kom pleks kuat dengan ion logam itu dan m encegah reaksinya dengan bahan protoplasm a yang peka seperti m isalnya enzim . Sekresi logam itu ke dalam vakuola j uga akan m enurunkan efek beracunnya ( Salisbury dan Ross b), 1995) .
Ketahanan Al dapat disebabkan karena kem am puan untuk m encegah berpindahnya Al3+ m asuk ke ruang bebas pada m erist em , hingga m elindungi pem belahan sel. Hem m ing ( dikum pulkan oleh Foy, et al., 1978) m enem ukan bahwa varietas gandum yang resisten dapat bert ahan dalam m elawan serat us kali lipat bert am bahnya konsent rasi Al ekst ernal sebelum Al m asuk ke m erist em akar, bila dibandingkan dengan

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

12

suatu varietas yang sensitif. Hal ini sekali lagi m em perlihatkan adanya m ekanism e pengikat an pada dinding sel ( Fit t er dan Hay, 1991) .
Menurut Wood ( 1995) m ekanism e t oleransi Rhizobium t erhadap Al m ungkin disebabkan oleh strain yang toleran m am pu m em batasi j um lah Al yang berikatan dengan m uatan negatif fosfat dari DNA, sehingga tidak m engganggu atau m engham bat pem belahan sel atau strain yang toleran m am pu untuk m elepaskan Al yang berikatan dengan DNA lebih efektif daripada st rain yang sensit if ( Elfiat i, 2005) .
Perbedaan pH t anah di sekit ar daerah perakaran t anam an j agung m em pengaruhi perbedaan konsent rasi Al dan P. Jagung yang t oleran m am pu m em perbaiki kedaan tanah di bagian terluar dari daerah perakaran. Kondisi yang lebih baik ini m em perbaiki keragaan dari ket ahanan st rain j agung ( Purnom o, et al., 2000) .

STRATEGI PEMULI AAN TAN AMAN TOLERAN ALUMI N I UM
Pem uliaan t anam an unt uk m encari sum ber- sum ber ket ahanan baru terus dilakukan. Saat ini para ahli m ulai m engem bangkan strategi dengan pendekatan biologi m olekuler dengan m em pelajari gen-gen yang m engatur toleransi Al berdasarkan m ekanism e toleransi yang telah disebutkan di atas, kem udian dilakukan kloning, dan m ulai m erakit t anam an t ransgenik yang t oleran Al ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Suryowinoto ( 1996) m enyatakan bahwa dalam upaya m em peroleh varietas baru yang m em iliki ketahanan dapat dilakukan pengujian beberapa varietas m elalui m et ode kultur in vitro yaitu suatu m etode penguj ian beberapa varietas tekanan seleksi m ulai tingkat sel sam pai dihasilkan tanam an baru dan dilakukan dalam tabung serta kondisi lingkungan yang aseptik dan terkendali.
Gunawan ( 1992) , m engat akan salah sat u t uj uan t eknik in vit ro adalah m em bantu dalam seleksi dan pem uliaan tanam an dalam

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

13

pengem bangan varietas-varietas baru yang toleran terhadap stres lingkungan. Met ode kult ur j aringan yang pada m ulanya hanya suat u penelitian fisiologis, dewasa ini m enduduki posisi yang penting dalam perkem bangan pert anian. Melalui m et ode ini, t anam an yang kom pleks dapat dipecahkan m enj adi kom ponen individu dasarnya. Dengan m engintegrasikan biokim ia, biologi (sel dan m olekul) serta fisiologis kom ponen seperti protoplas, sel som atik dan generatif, organ dapat diisolasi, dim anipulasi, dan kem udian dikem balikan lagi ke tanam an lengkap dalam suatu lingkungan kultur yang aseptik. Berbagai faktor seperti bagian tanam an, nutrien, horm on, dan lingkungan fisik saling berint eraksi m enent ukan arah pert um buhan dan perkem bangannya. Tuj uan prakt is m et ode perbanyakan t anam an yang bebas penyakit , m em bantu dalam seleksi dan pem uliaan tanam an, koleksi dan konservasi tanam an serta kem ungkinan produksi bahan untuk penem uan obat dan unt uk keperluan indust ri.
Mencipt akan t anam an baru yang t oleran t erhadap Al pernah dilakukan oleh Oj im a dan Ohira ( Suryowinot o, 1996) yait u t erhadap t anam an t om at . Pada penelit ian ini m enggunakan Al- EDTA sehingga didapat kan kult ivar t om at yang t oleran t erhadap Al. Tem uan ini sangat m em bantu m engatasi perm asalahan yang dihadapi pada tanah- tanah daerah transm igrasi yaitu kandungan Al yang tinggi karena kendala tersebut telah diatasi dengan diciptakannya varietas baru yang tahan terhadap kandungan Al yang tinggi ( Hendaryono dan Wij ayani, 2006) .
Seleksi terhadap sel- sel yang dikulturkan dapat m enghasilkan m ut an dalam j um lah yang am at banyak. Mut an- m ut an yang dihasilkan um um nya diseleksi untuk m elihat tingkat resistensinya. Sel- sel resisten dalam j um lah banyak dapat diseleksi dengan m elihat kem am puannya untuk tum buh pada m edia yang m engandung inhibitor, sel-sel sensitif

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

14

t ent unya t idak akan t um buh. Met ode ini sangat berguna karena j ut aan sel dapat diseleksi dengan m udah ( Suliansyah, 2004) .

PEN GARUH KON SEN TRASI ALCL3 TERH AD AP TOLERAN SI EM BRI O KED ELAI

Ekawat y ( 2007) m enyat akan bahwa pem ber ian t ingkat konsent rasi AlCl3 diket ahui nyat a m engham bat saat m unculnya akar, dim ana akar paling cepat m uncul pada perlakuan kontrol ( 4,75 hari) dan pem unculan akar t erus lam bat sam pai t ingkat konsent rasi AlCl3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l) yaitu 10,7 hari. Hal ini diduga terj adi akibat rusaknya sel- sel yang sedang tum buh karena kehadiran alum inium , seperti yang dinyatakan oleh Hakim , dkk ( 1986) bahwa kehadiran Al m engham bat pem belahan sel, disam ping it u Salisbury dan Rossb) ( 1995) m enam bahkan bahwa Al m em berikan efek beracun terhadap m etabolism e tum buhan.

Pem berian t ingkat konsent rasi AlCl3 j uga diket ahui nyat a m engham bat saat m unculnya tunas, dim ana terlihat tunas paling cepat

m uncul pada perlakuan t anpa pem berian AlCl3 yait u 4,50 hari, dan pem unculan t unas t erus lam bat hingga t ingkat konsent rasi AlCl3 yang tertinggi ( 1,5 gr/ l) yaitu 11,58 hari. Diduga akibat kehadiran Al

m enghalangi translokasi hara esensial dari m edia ke akar.

Russel and

Russel ( 1986) m engat akan bahwa alum inium akan t erakum ulasi pada

akar dan dapat m enyebabkan berkurangnya kekuatan akar untuk

m ent ranslokasikan Posphat ke pem buluh vaskular. Dan t ernyat a

kehadiran Al t idak hanya m engurangi serapan Phospat saj a, Lee ( 1971)

dalam Hakim , dkk ( 1986) m enem ukan bahwa keracunan Al m enggurangi

serapan P, Ca, K, Mn, Fe, Cu,dan Zn.

Perlakuan konsent rasi AlCl3 j uga diket ahui nyat a m engham bat pertam bahan akar, diketahui dengan jelas bahwa jumlah akar terbanyak

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

15

diperoleh pada perlakuan kontrol yaitu 7,75 buah dan terendah pada t ingkat konsent rasi AlCl3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l) yait u 1,58 buah. Diduga bahwa Al m enyusup ke j aringan tanam an m engakibatkan proses pem belahan sel terham bat, sehingga pertum buhan akar prim er serta pem bentukan akar lateral juga terham bat (Hakim , dkk, 1986).
Pem berian t ingkat konsent rasi AlCl3 diket ahui nyat a m engham bat pem bent ukan daun. Jum lah daun t erbanyak diperoleh pada perlakuan t anpa pem berian konsent rasi AlCl3 yait u 5,17 helai dan t erendah pada t ingkat konsent rasi AlCl3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l) yait u 0,58 helai. Diduga bahwa serapan unsur-unsur yang dibutuhkan dalam pem bentukan daun sepert i Mg, Na, dan Fe ( Dwidj oseput ro, 1994) t erhalang oleh kehadiran Al, hal ini disebabkan Al yang t erdapat dalam m edia t erakum ulasi di akar ( Russel and Russel, 1986) sehingga m enghalangi m asuknya unsur- unsur tersebut ke dalam akar.
Pem berian t ingkat konsent rasi AlCl3 j uga diket ahui nyat a m engham bat perpanj angan akar. Akar terpanj ang diperoleh pada perlakuan t anpa pem berian konsent rasi AlCl3 yait u 19,63 cm dan t erendah pada t ingkat konsent rasi AlCl3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l) yait u 2,89 cm . Hal ini diduga akibat penggabungan Al pada dinding sel di daerah perakaran sehingga terj adi gangguan dalam penyerapan hara m ineral yang m engakibatkan pengham batan perpanj angan sel sehingga sistem perakaran tidak berkem bang, akar m enjadi pendek dan tebal ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) . Dugaan ini diperkuat oleh Clarkson ( 1965) dalam Hakim dkk, ( 1986) yang m enem ukan bahwa kehadiran Al pada j aringan tanam an m engham bat pem belahan sel.

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

16

PEN GARUH VARI ETAS KEDELAI TERH ADAP TOLERAN SI EMBRI O KED ELAI
Ekawat y ( 2007) m enyat akan bahwa perlakuan variet as Kedelai berbeda nyata terhadap peubah saat m unculnya akar, diperoleh bahwa saat m unculnya akar yang paling cepat terj adi pada varietas Sibayak ( V1) yaitu: 5,50 hari, disusul varietas Sinabung ( V2) yaitu 7 hari, m enem pati urutan ketiga yaitu varietas Kaba ( V3) 7,34 hari, sedangkan akar yang paling lam bat m uncul adalah variet as Maham eru ( V4) yait u: 8,92 hari. Hal ini diduga adanya perbedaan kem am puan m asing-m asing varietas untuk m eresponi kehadiran Al. Woolhouse ( 1983) m engatakan bahwa spesies tum buhan secara genetis sangat beragam dalam kem am puannya untuk toleran, atau tidak toleran, terhadap unsur tak-esensial seperti alum inium dalam j um lah yang m eracuni. Diduga pada saat pem bentukan akar terj adi m ekanism e ekslusi, dim ana tanam an dapat m engenal ion yang toksik dan m encegah agar t idak t eram bil sehingga t idak m engalam i t oksisit as ( Fit t er dan Hay, 1991).
Dari hasil penelitian diperoleh bahwa perlakuan varietas Kedelai m enunjukkan pengaruh yang berbeda nyata terhadap jum lah akar. Diketahui bahwa j um lah akar terbanyak terdapat pada varietas Sibayak ( V1) yaitu: 6,67 buah, diurutan kedua adalah varietas Kaba ( V3) yaitu: 3,59 buah, disusul varietas Sinabung ( V2) yaitu: 3,5 buah, dan j um lah akar yang paling sedikit adalah variet as Maham eru ( V4) yait u : 3,17 buah. Perbedaan ini kem ungkinan dikarenakan kem am puan ket ahanan Al yang berbeda pada m asing- m asing varietas. Diduga varietas Sibayak m em iliki kem am puan unt uk m encegah berpindahnya Al3+ m asuk ke ruang bebas pada m eristem yang lebih baik dibandingkan varietas yang lainnya, hingga m elindungi pem belahan sel. Hal ini m em perlihatkan adanya

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

17

m ekanism e pengikat an pada dinding sel ( Fit t er dan Hay, 1991) . Akibat nya perkem bangan akar dapat terj adi dengan sedikit ham batan.
Christ iansen and Lewis ( 1982) , keracunan Al dit unj ukkan lebih m irip dengan gej ala kekurangan P. Pada akar yang keracunan Al m engalam i pem endekan akar, lebih tebal, lebih gelap dan sangat gem uk. Pada sem ua variet as kedelai yang diuj i cenderung m engalam i pem endekan akar set iap peningkat an konsent rasi AlCl3. Terham bat nya perpanj angan akar pada m edia AlCl3 diduga j uga akibat daya racun Al, ket idakseim bangan unsur di dalam t anam an sert a adanya akum ulasi Al disekit ar akar sepert i yang dikem ukakan oleh Russel and Russel ( 1986) . Kem ungkinan terj adi penggabungan Al dengan dinding sel sehingga m engham bat pem belahan sel m aka terj adi pengham batan dalam perpanj angan sel akibat nya pada pem berian konsent rasi AlCl3 yang lebih tinggi sistem perakaran m enj adi tidak berkem bang (pendek dan tebal), sepert i yang dikem ukakan oleh Praset iyono dan Tasliah ( 2003) .
KESI MPULAN
1. Pem berian t ingkat konsent rasi AlCl3 diket ahui nyat a m engham bat saat m unculnya akar.
2. Perlakuan variet as Kedelai m enunj ukkan pengaruh yang berbeda nyata terhadap jum lah akar

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

18

DAFTAR PUSTAKA
Adisarwant o, T., 2005. Kedelai. Penebar Swadaya, Jakart a.
Brawij aya, P., 2004. Keragam an Genet ik Toleransi Kedelai t erhadap Tanah Masam . Ht t p: / / www.praset yabrawij aya.ac.id/ Apr04ht m
Christ iansen, M.N. and C.F. Lewis, 1982. Breeding Plant s for Less favorable Environm ent s. John Wiley and Sons, I nc., New York.
Depart em en Pert anian, 2006. Usaha Pengem bangan Kedelai. Ht t p: / / ww w.dept an.go.id/ infoeksekut if/ t an/ t p_2006/ LPKedelai2.ht m
Dwidj oseput ro, D., 1994. Pengant ar Fisiologi Tum buhan. Gram edia Pust aka Ut am a, Jakart a.
Ekawat y, D. 2007. St udi Toleransi Variet as Kedelai ( Glycine m ax ( L.) Merril) pada Kandungan AlCl3 secara in Vit ro. Skripsi Fakult as Pert anian Sum at era Ut ara. Medan.
Elfiat i, D., 2005. Seleksi Rhizobium Asal Tanam an Sengon ( Paraseriant hes falcat aria ( L.) Nielsen) t er hadap Kem asam an dan Alum inium . Jurnal Agrisol Vol. 4 No.1 Juni 2005: 22- 26.
Fit t er, A.H. dan R.K.M. Hay, 1991. Fisiologi Lingkungan Tanam an. Penerj em ah Sri Andani dan Purbayant i. UGM- Press, Yogyakart a.
Fot h, H.D. and L.M. Turk, 1972. Fundam ent al of Soil Science. John Wiley and Sons, I nc., New York.
George, E.F. and P.D. Sherringt on, 1984. Plant Propagat ion by Tissue Cult ure, Handbook and Direct ory of Com m ercial Laborat ories. East ern Press, London.
Gom ez, K.A. dan A.A. Gom ez, 1995. Prosedur St at ist ik unt uk Penelit ian Pert anian, Edisi Kedua. Terj em ahan Endang Sj am suddin dan Just ika S. Baharsj ah. Penerbit Universit as I ndonesia, Jakart a.
Gunawan, L.W., 1992. Teknik Kult ur Jaringan Tum buhan. I PB- Press, Bog or .
Hakim , N., M. Nyakpa, A.M. Lubis, S.G. Nugroho, A. Diha, G.B. Fong, dan H.H. Bailey, 1986. Dasar- Dasar I lm u Tanah. I PB- Press, Bogor.
Hardj owigeno, S., 1985. Klasifikasi Tanah dan Lahan. Dalam Muhidin, 2004. Uj i Cepat Toleransi Tanam an Kedelai t erhadap Cekam an Alum inium . Mim bar Akadem ik, Jurnal I lm iah Universit as Haluoleo, Edisi Maret Vol. 26: 18- 24.
Harj adi, S.S. dan S. Yahya, 1988. Fisiologi St ress Lingkungan. I PB, Bogor.

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

19

Hart m ann, H.T., D.E. Kest er, F.T. Davies, and R.L. Geneve, 2002. Plant Propagat ion, Principles and Prat ices, sixt h edit ion. Prent iceHall, New Delhi.
Hendaryono, D.P.S. dan A. Wij ayani, 2006. Teknik Kult ur Jaringan, Pengenalan dan Pet unj uk Perbanyakan Tanam an secara Veget at ifModern. Kanisius, Yogyakart a.
Koswara, O. dan F. Leiwakabessy, 1972. Bahan Bat j aan Kesuburan Tanah. I PB, Bogor.
Muhidin, 2002. Evaluasi Toleransi Beberapa Galur Variet as Kedelai t erhadap Cekam an Alum inium . Mim bar Akadem ik, Jurnal I lm iah Universit as Haluoleo, edisi Mei 2002 Vol- XXI I I No. 13.
Naj iyat i, S. dan Danart i, 1999. Palawij a Budidaya dan Analisis Usaha Tani. Penebar Swadaya, Jakart a.
Nasir, M., 2002. Biot eknologi Molekuler Teknik Rekayasa Genet ik Tanam an. PT. Cit ra Adit ya Bakt i, Bandung.
Noor, M., 2004. Lahan Rawa Sifat dan Pengelolaan Tanah Berm asalah Sifat Masam . PT. Raj a Grafindo Persada, Jakart a.
Nugroho, A. dan H. Sugit o, 2004. Pedom an Pelaksanaan Teknik Kult ur Jaringan. Penebar Swadaya, Jakart a.
Prihadi, D.P., K.D. Richards, and R.C. Gardner, 1991. Screening Select ed Soybean Genot ype for Alum inium Tolerance. Dalam Muhidin, 2004. Uj i Cepat Toleransi Tanam an Kedelai t erhadap Cekam an Alum inium . Mim bar Akadem ik, Jurnal I lm iah Universit as Haluoleo, Edisi Maret Vol. 26: 18- 24.
Praset iyono, J. dan Tasliah, 2003. St rat egi Pendekat an Biot eknologi unt uk Pem uliaan Tanam an Toleran Keracunan Alum inium . Jurnal I lm u Pert anian Vol.10 No.1: 64- 67.
Purnom o, E., H. Syaifuddin, A. Fahm i, F. Kasim , and M.H.G. Yasin, 2000. The Variat ion of Soil pH, Alum inum , and Phosphorus wit hin t he Root Zone of Maize St rains Differing in Their Tolerance t o Alum inum Toxicit y. Jurnal Tanah Tropika No.10: 171- 178.
Rubat zky, V.E. dan M. Yam aguchi, 1998. Sayuran Dunia, Prinsip, Produksi dan Gizi, j ilid kedua. Terj em ahan Cat ur Herison. I TB- Press, Bandung.
Russel, W. and E.J. Russel, 1986. Soil Condit ions and Plant Growt h. Longm ans, London.
Salisbury, F.B. dan C.W. Ross a), 1995. Fisiologi Tum buhan Jilid 1, Perkem bangan Tum buhan dan Fisiologi Lingkungan. Terj em ahan Diah R. Lukm an dan Sum aryono. I TB- Press, Bandung.

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

20

Salisbury, F.B. dan C.W. Ross b), 1995. Fisiologi Tum buhan Jilid 3: Sel, Air, Larut an dan Perm ukaan. Terj em ahan Diah R. Lukm an dan Sum aryono. I TB- Press, Bandung.
St eel, R.G.D. dan J.H. Torrie, 1993. Prinsip dan Prosedur St at ist ika Suat u Pendekat an Biom et rik. Terj em ahan Bam bang Sum ant ri. PT. Gram edia Pust aka Ut am a, Jakart a.
Suliansyah, 2004. Kult ur Jaringan Tanam an. Fakult as Pert anian Universit as Andalas, Padang.
Suprapt o, H.S., 2001. Bert anam Kedelai. Penebar Swadaya, Jakart a.
Suryowinot o, 1996. Pem uliaan Tanam an secara in Vit ro. Kanisius, Yogyakart a.
Wart a Lit bang Pert anian, 2004. Kedelai Unggul Baru unt uk Lahan Masam . Wart a Lit bang Pert anian Vol. 26 No. 6: 6.
Wet t er, L.R. dan F. Const abel, 1991. Met ode Kult ur Jaringan, edisi Kedua. Terj em ahan Mat hilda B. Widiant o. I TB- Press, Bandung.
Woolhouse, H.M., 1983. Toxicit y and Tolerance in t he Responses of Plant s t o Met als. Dalam F.B. Salisbury dan C.W. Ross. Fisiologi Tum buhan Jilid 1. I TB- Press, Bandung.
Yahya, S., B.A. Sirait , dan K. I dris, 2001. Kesesuaian Galur Kedelai Toleran Alum inium Generasi Awal in Vit ro pada Tanah Mineral Masam di Rum ah Kaca. I lm u Pert anian Kult ura Vol 36. 2 Sept em ber 2001: 15-21
Yeom an, M.M., 1990. Plant Cell Cult ure Technology. Blackwell Scient ific Publicat ions, London.
Yusnit a, 2003. Kult ur Jaringan, Cara Mem perbanyak Tanam an secara Efisien. Agrom edia Pust aka, Jakart a.

Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007 USU Repository © 2008

21