Studi Struktur Sekretori Getah Kuning dan Pengaruh Kalsium terhadap Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)

(1)

STUDI STRUKTUR SEKRETORI GETAH KUNING

DAN PENGARUH KALSIUM TERHADAP CEMARAN

GETAH KUNING PADA BUAH MANGGIS

(Garcinia mangostana L.)

DORLY

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2009

(2)

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul ‘Studi Struktur Sekretori Getah Kuning dan Pengaruh Kalsium terhadap Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)’ adalah karya saya sendiri dengan arahan komisi pembimbing belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi di manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka dalam disertasi ini.

Bogor, Agustus 2009

Dorly

(3)

115

ABSTRACT

DORLY. Study of Yellow Latex Secretory Structure and the Effect of Calcium on Yellow Latex Contamination on Mangosteen Fruits (Garcinia mangostana L.). Supervised by: SOEKISMAN TJITROSEMITO as the chairman, ROEDHY POERWANTO and DARDA EFENDI as the member of advisory commitee.

Yellow latex is the main problem in mangosteen agribusiness, because it becomes a factor that reduce the fruit quality. The research was carried out to study : 1) study on morphological and anatomical fruit growth of mangosteen, 2) structure of yellow latex secretory ducts in mangosteen fruit and qualitative yellow latex phytochemistry compounds, 3) the effect of calcium application through dolomite fertilizing in soil on mangosteen fruit, 4) the effect of calcium spraying on mangosteen fruit quality.

The first part of the research showed that the mangosteen fruit growth curve based on transversal and longitudinal diameters was double sigmoid curve. The fruits grew rapidly in the first six weeks along with the fruit anatomical development on all parameters. The number of exocarp layers during of young fruit development until mature increased in parallel with the fruit growth.

The second part of the research showed that the ducts were branched, canal-like type. They were found in the exocarp, mesocarp, endocarp, aril of the fruit, flower, stem and leaf. There were continuous secretory ducts from fruit stalk to the fruit. Ultrastructural observation showed that the ducts were surrounded by specific epithelial cells, which were living cells containing dense cytoplasm with plastid, mitochondria and golgi apparatus organelles. The qualitative test indicated that the yellow latex collected from stem bark, outer part of fruit, young fruit pericarp, mature aril and young aril contained terpenoid, flavonoid and tannin, but not alkaloid, saponin and steroid, except in the young aril containing which is also contained steroid.

The thirth part of the reserch showed that calcium application improve soil pH and calcium content of the soil, exocarp and mangosteen leaves. Dolomite fertilizing using 18 and 24 ton/ha in the first year and 17,5 ton/ha in the second year effectively to reduced yellow latex spots on the outer part of fruit, however they were not able to reduce yellow latex in the aril of fruit. Dolomite applications did not affect the physical and chemical properties of the fruit.

The fourth part of the research described the various calcium applications including CaCl2, Ca(OH)2, and Ca(NO3)24H2O. In the first year the application

were ineffective to reduce yellow latex in the aril of the fruit. CaCl2 applications

on various dosages in the second year were effective to reduce yellow latex spot either on the outer part of fruit or in the aril of the fruit, but they were insignificant among CaCl2 dosage levels. The effect of fruit spraying treatment in the first and

second year were significantly different on the physical and chemical properties of mangosteen fruit except on the vitamin C content and total soluble solid and total titrated acid ratio.

(4)

RINGKASAN

DORLY. Studi Struktur Sekretori Getah Kuning dan Pengaruh Kalsium terhadap Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.). Komisi Pembimbing: SOEKISMAN TJITROSEMITO (Ketua), ROEDHY POERWANTO dan DARDA EFENDI (Anggota)

Masalah utama dalam agribisnis manggis saat ini adalah cemaran getah kuning, karena merupakan salah satu kriteria yang menurunkan kualitas buah. Studi tentang getah kuning pada buah manggis belum banyak dilaporkan. Penelitian ini bertujuan untuk: 1) mempelajari morfologi dan anatomi perkembangan buah manggis, 2) mengamati struktur sekretori getah kuning pada buah manggis dan uji kualitatif senyawa fitokimia getah kuning, 3) mempelajari dampak pemberian kalsium dengan pengapuran dolomit melalui tanah pada buah manggis, 4) melakukan studi penyemprotan kalsium pada buah manggis.

Bagian pertama dari penelitian ini mempelajari pola pertumbuhan dan perkembangan buah manggis serta morfologi dan anatomi perkembangan buah manggis. Sampel buah manggis diambil di Kebun Sentra manggis di Leuwiliang sedangkan pengamatan morfologi dan anatomi dilakukan di Lab. Anatomi dan Morfologi Tumbuhan Depatemen Biologi-IPB. Studi morfologi dilakukan dengan mengamati 5 buah manggis per pohon yang diambil secara acak dari 3 ulangan pohon untuk masing-masing umur mulai dari 1 hingga 16 minggu setelah antesis (MSA). Pengamatan anatomi dilakukan terhadap 3 ulangan buah yang diiris secara melintang dengan metode parafin. Kurva pertumbuhan buah manggis berdasarkan diameter transversal dan longitudinal adalah hiperbola. Kurva pertumbuhan manggis yang pesat berdasarkan diameter buah saat umur 1 hingga 6 MSA, seiring dengan perkembangan anatomi buah pada semua peubah. Jumlah lapisan eksokarp selama perkembangan buah muda hingga dewasa bertambah seiring dengan perkembangan buah. Pengukuran terhadap densitas dan ukuran stomata pada berbagai stadia umur buah manggis berbeda nyata.

Bagian kedua dari penelitian ini menunjukkan bahwa tipe saluran getah kuning pada manggis adalah saluran/kanal yang bercabang. Saluran getah tersebut dijumpai pada eksokarp, mesokarp, endokarp, aril buah, bunga, batang dan daun. Pada perikarp, diameter saluran sekretori getah kuning terbesar dijumpai di bagian endokarp. Struktur saluran getah kuning pada tangkai buah menyatu dengan saluran getah kuning yang ada pada buah. Pengamatan ultrastruktur menunjukkan bahwa saluran sekretori getah kuning dikelilingi oleh sel epitelium yang khas, merupakan sel hidup yang sitoplasmanya dipadati oleh organel plastida, mitokondria, dan badan golgi. Getah kuning yang dikoleksi dari kulit batang, kulit luar buah, perikarp buah muda, aril buah dewasa dan aril buah muda menunjukkan hasil uji positif terhadap senyawa triterpenoid, flavonoid dan tanin, akan tetapi menunjukkan uji negatif terhadap senyawa alkaloid, saponin, dan steroid, kecuali getah kuning pada aril buah muda menunjukkan uji positif terhadap senyawa steroid.

Bagian ketiga dari penelitian ini menunjukkan aplikasi kalsium dapat meningkatkan pH tanah dan kandungan kalsium dalam tanah, eksokarp dan daun manggis. Aplikasi pengapuran dolomit dosis 18 dan 24 ton/ha di tahun I dan dosis 17.5 ton/ha di tahun ke II efektif mengurangi cemaran getah kuning pada kulit

(5)

116

luar buah, namun tidak efektif mengurangi cemaran getah kuning pada aril buah. Aplikasi pengapuran dolomit tidak meningkatkan kualitas fisik dan kimia buah seperti diameter transversal dan longitudinal, bobot buah, bobot biji, edible portion, tebal kulit, kekerasan kulit buah, padatan total terlarut (PTT), total asam tertitrasi (TAT), rasio PTT/TAT, dan kandungan vitamin C buah manggis.

Pada bagian keempat dari penelitian ini dipelajari pengaruh penyemprotan berbagai kalsium yaitu CaCl2, Ca(OH)2, dan Ca(NO3)24H2O dengan konsentrasi

berturut-turut 22.5, 12.33, dan 35.757 g/l dan berbagai dosis CaCl2 yaitu 0, 5, 15,

22.5 dan 30 g/l terhadap cemaran getah kuning, sifat fisik dan kimia pada buah manggis. Aplikasi kalsium untuk setiap perlakuan di tahun I dan ke II dilakukan masing-masing terhadap 20 buah/pohon secara acak pada tanaman manggis berumur sekitar 30 tahun. Penyemprotan kalsium di tahun I dilakukan pada 2, 4, 6, 8, dan 10 minggu setelah antesis (MSA), sedangkan di tahun ke II penyemprotan dilakukan pada 2, 4, 6, 8, 10, 12, dan 14 MSA. Percobaan menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan 3 ulangan. Penyemprotan kalsium dilakukan sampai buah basah sekitar 10 ml per buah. Aplikasi berbagai kalsium yaitu CaCl2, Ca(OH)2, dan Ca(NO3)24H2O di tahun I tidak efektif

mengurangi insiden getah kuning di kulit luar buah, namun efektif mengurangi insiden getah kuning di aril buah. Aplikasi CaCl2 pada berbagai dosis di tahun ke

II efektif mengurangi insiden getah kuning baik di kulit luar maupun di aril buah, namun tidak berbeda nyata di antara taraf dosis CaCl2. Kandungan kalsium pada

eksokarp, mesokarp dan endokarp buah di tahun I berbeda nyata secara statistik. Kandungan kalsium pada eksokarp, mesokarp dan endokarp buah di tahun I pada beberapa perlakuan penyemprotan kalsium meningkat dibanding kontrol. Di tahun ke II, kandungan kalsium kulit buah (perikarp) pada perlakuan 22.5 g/l CaCl2 lebih tinggi dibanding kontrol tetapi tidak berbeda nyata dengan

penyempotan CaCl2 lainnya. Perlakuan penyemprotan buah di tahun I dan ke II

berpengaruh nyata terhadap sifat fisik dan kimia buah manggis, kecuali pada kandungan vitamin C dan rasio padatan total terlarut dan total asam tertitrasi (PTT/TAT)

Kata kunci: pola pertumbuhan, sel epitelium, ultrastruktur, dolomit

(6)

©Hak cipta milik IPB, tahun 2009

Hak cipta dilindungi Undang-undang

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

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

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

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

(7)

STUDI STRUKTUR SEKRETORI GETAH KUNING

DAN PENGARUH KALSIUM TERHADAP CEMARAN

GETAH KUNING PADA BUAH MANGGIS

(Garcinia mangostana L.)

DORLY

Disertasi

Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Doktor pada

Program Studi Biologi

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2009

(8)

Penguji Luar Komisi Ujian Tertutup: 1. Dr. Ir. Hamim, M.Si

Departemen Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pegetahuan Alam Institut Pertanian Bogor

2. Dr. Ir. M. Rahmad Suhartanto, M.Si Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor

Ujian Terbuka : 1. Dr. Rugayah, M.Sc

Herbarium Bogoriense, Puslitbang Biologi LIPI 2. Dr. Ir. Miftahudin, M.Si

Departemen Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pegetahuan Alam Institut Pertanian Bogor

(9)

Judul Disertasi : Studi Struktur Sekretori Getah Kuning dan Pengaruh Kalsium terhadap Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)

Nama : Dorly NIM : G361040011

Disetujui Komisi Pembimbing

Dr. Soekisman Tjitrosemito, M.Sc. Ketua

Prof. Dr. Ir. Roedhy Poerwanto, M.Sc. Dr. Ir. Darda Efendi, M.Si.

Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Biologi Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Dedy Duryadi, DEA. Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S.

(10)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih-Nya sehingga penelitian dan penulisan disertasi ini berhasil diselesaikan.

Pada kesempatan ini, penulis menyampaikan terima kasih banyak dan penghargaan kepada seluruh komisi pembimbing, yaitu ketua komisi Dr. Soekisman Tjitrosemito, M.Sc, para anggota komisi Prof.Dr.Ir.Roedhy Poerwanto M.Sc dan Dr.Ir. Darda Efendi M.Si, yang telah banyak memberi masukan, bimbingan, arahan, saran, kesabaran, pengkayaan wawasan, kritik, saran, dan motivasi dari awal penelitian hingga penulisan disertasi.

Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Dr.Dedy Duryadi, DEA, selaku Ketua Program Studi Biologi dan rekan-rekan di Departemen Biologi yang selalu memberikan dukungan dan perhatian.

Penghargaan dan ucapan terima kasih yang tulus juga disampaikan kepada Dr. Ir. Hamim M.Si dan Dr. Ir. M. Rahmad Suhartanto, M.Si yang telah berkenan menjadi penguji luar komisi pada saat ujian tertutup.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Rugayah, MSc dan Dr.Ir. Miftahudin M.Si untuk kesediaannya menjadi penguji luar komisi pada saat ujian terbuka.

Ucapan terima kasih yang mendalam penulis sampaikan kepada Dr.Ir. Juliarni, M.Agr dan Dr.Ir. Theresia Prawitasari, M.Si (alm.) yang telah banyak memberi masukan, arahan dan dukungan dan motivasi sejak dimulainya penyusunan proposal dan pelaksanaan penelitian.

Penelitian ini dikerjakan selama dua tahun. Penelitian pada tahun ke II dikerjakan bersama dengan dua orang mahasiswa S1 Departemen Agronomi dan

Hortikultura, Fakultas Pertanian, Insitut Pertanian Bogoryaitu Indah Wulandari dan Febriyanti Barasa. Atas kerjasamanya diucapkan terima kasih.

Ucapan terima kasih yang mendalam juga disampaikan kepada Kepala Pusat Kajian Buah-buahan Tropika (PKBT) Lembaga Penelitian Institut Pertanian Bogor atas dukungan dana penelitian dan fasilitas laboratorium melalui proyek RUSNAS. Demikian juga terima kasih disampaikan kepada Dirjen Pendidikan Tinggi yang telah memberikan bantuan beasiswa BPPS selama penulis mengikuti pendidikan di Program Studi Biologi IPB.

Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Dra. Yohana C. Sulistyaningsih, M.Si, Berry Juliandi, S.Si, M.Si, Kanthi S.Si, M.Si dan Kak Ance atas penyediaan bahan jurnal yang diperlukan dalam penulisan disertasi ini.

Ucapan terima kasih yang mendalam juga penulis sampaikan kepada keluarga besar Bapak H. Sayuti di Leuwiliang atas izin dan bantuan fasilitas pemakaian kebun dan tanaman manggisnya. Demikian juga dengan keluarga Bapak Atin yang membantu selama penelitian di lapang.

Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Drs Eko, MSi. Ir. Ani Kurniawati M.Si, Dr Lizawati, Dr Arief Nasoetion, Sulassih SP, Sapitri Rusdi S.Si, Ina S.Si, Nunuk, Nio, Novita dan Supiah atas bantuan dan kerjasamanya selama penelitian dan penulisan berlangsung.

Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Dra. Esther, M. Adhi, Dr. Aam MSi, Dr. Budi Nugroho, dan Dr. Budi Susetyo untuk masukannya dan kesediaannya meluangkan waktu untuk berdiskusi dengan penulis.

(11)

STUDI STRUKTUR SEKRETORI GETAH KUNING

DAN PENGARUH KALSIUM TERHADAP CEMARAN

GETAH KUNING PADA BUAH MANGGIS

(Garcinia mangostana L.)

DORLY

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2009

(12)

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI

Bogor, Agustus 2009

Dorly

(13)

115

ABSTRACT

The fourth part of the research described the various calcium applications including CaCl2, Ca(OH)2, and Ca(NO3)24H2O. In the first year the application

were ineffective to reduce yellow latex in the aril of the fruit. CaCl2 applications

second year were significantly different on the physical and chemical properties of mangosteen fruit except on the vitamin C content and total soluble solid and total titrated acid ratio.

(14)

RINGKASAN

(15)

116

Pada bagian keempat dari penelitian ini dipelajari pengaruh penyemprotan berbagai kalsium yaitu CaCl2, Ca(OH)2, dan Ca(NO3)24H2O dengan konsentrasi

berturut-turut 22.5, 12.33, dan 35.757 g/l dan berbagai dosis CaCl2 yaitu 0, 5, 15,

mengurangi insiden getah kuning di kulit luar buah, namun efektif mengurangi insiden getah kuning di aril buah. Aplikasi CaCl2 pada berbagai dosis di tahun ke

II efektif mengurangi insiden getah kuning baik di kulit luar maupun di aril buah, namun tidak berbeda nyata di antara taraf dosis CaCl2. Kandungan kalsium pada

penyempotan CaCl2 lainnya. Perlakuan penyemprotan buah di tahun I dan ke II

berpengaruh nyata terhadap sifat fisik dan kimia buah manggis, kecuali pada kandungan vitamin C dan rasio padatan total terlarut dan total asam tertitrasi (PTT/TAT)

Kata kunci: pola pertumbuhan, sel epitelium, ultrastruktur, dolomit

(16)

©Hak cipta milik IPB, tahun 2009

Hak cipta dilindungi Undang-undang

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

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

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB

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

(17)

STUDI STRUKTUR SEKRETORI GETAH KUNING

DAN PENGARUH KALSIUM TERHADAP CEMARAN

GETAH KUNING PADA BUAH MANGGIS

(Garcinia mangostana L.)

DORLY

Disertasi

Sebagai salah satu syarat memperoleh gelar Doktor pada

Program Studi Biologi

SEKOLAH PASCASARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

2009

(18)

Penguji Luar Komisi Ujian Tertutup: 1. Dr. Ir. Hamim, M.Si

Departemen Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pegetahuan Alam Institut Pertanian Bogor

2. Dr. Ir. M. Rahmad Suhartanto, M.Si Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor

Ujian Terbuka : 1. Dr. Rugayah, M.Sc

Herbarium Bogoriense, Puslitbang Biologi LIPI 2. Dr. Ir. Miftahudin, M.Si

Departemen Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pegetahuan Alam Institut Pertanian Bogor

(19)

Judul Disertasi : Studi Struktur Sekretori Getah Kuning dan Pengaruh Kalsium terhadap Cemaran Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)

Nama : Dorly NIM : G361040011

Disetujui Komisi Pembimbing

Dr. Soekisman Tjitrosemito, M.Sc. Ketua

Prof. Dr. Ir. Roedhy Poerwanto, M.Sc. Dr. Ir. Darda Efendi, M.Si.

Anggota Anggota

Diketahui

Ketua Program Studi Biologi Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr. Ir. Dedy Duryadi, DEA. Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, M.S.

(20)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala kasih-Nya sehingga penelitian dan penulisan disertasi ini berhasil diselesaikan.

Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Dr.Dedy Duryadi, DEA, selaku Ketua Program Studi Biologi dan rekan-rekan di Departemen Biologi yang selalu memberikan dukungan dan perhatian.

Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada Dr. Rugayah, MSc dan Dr.Ir. Miftahudin M.Si untuk kesediaannya menjadi penguji luar komisi pada saat ujian terbuka.

Penelitian ini dikerjakan selama dua tahun. Penelitian pada tahun ke II dikerjakan bersama dengan dua orang mahasiswa S1 Departemen Agronomi dan

Hortikultura, Fakultas Pertanian, Insitut Pertanian Bogoryaitu Indah Wulandari dan Febriyanti Barasa. Atas kerjasamanya diucapkan terima kasih.

(21)

116

Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada kedua orang tua (alm.) dan seluruh keluarga atas doa, kasih sayang yang tulus dan dorongan morilnya serta motivasi yang telah diberikan kepada penulis selama menyelesaikan studi di Program Pascasarjana.

Kepada semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu yang turut membantu penyelesaian disertasi ini, penulis mengucapkan terima kasih.

Sebagian dari penelitian ini telah ditulis dalam artikel yang berjudul “ Secretory Duct Structure and Phytochemistry Compounds of Yellow Latex in Mangosteen Fruit” pada Hayati-Journal of Bioscience tahun 2008, Volume 15, No 3 dan “Studi Pemberian Kalsium dengan Pengapuran Dolomit untuk Mengatasi Getah Kuning pada Buah Manggis (Garcinia mangostana L.)” pada Jurnal Agronomi Indonesia inpress.

Akhir kata, kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Semoga tulisan ini bermanfaat bagi yang memerlukannya.

Bogor, Agustus 2009

Dorly

(22)

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Minas, Riau pada tanggal 16 April 1964 dari pasangan H. Situmeang dan T. Siahaan, sebagai anak keempat dari tujuh bersaudara. Pendidikan dasar penulis diselesaikan di SDN 1 Minas pada tahun 1976, pendidikan menengah pertama di SMP Cendana Rumbai diselesaikan pada tahun 1979, dan menengah atas di SMA Cendana Rumbai pada tahun 1983. Pada tahun 1983 penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Proyek Perintis II. Pendidikan sarjana diselesaikan pada tahun 1989 di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB. Tahun 1997 penulis menyelesaikan Program S2 di Program Studi Biologi, Sekolah Pascasarjana IPB. Pada tahun 2004 penulis mendapat kesempatan menempuh program doktor pada Program Studi Biologi dengan mendapatkan beasiswa dari Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi (BPPS), Departemen Pendidikan Nasional Republik Indonesia. Penulis bekerja sebagai staf pengajar Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB sejak tahun 1990. Penulis bergabung di dalam Bagian Ekologi dan Sumberdaya Tumbuhan, dengan minat bidang Anatomi dan Morfologi Tumbuhan.

(23)

115

DAFTAR ISI

Halaman DAFTAR TABEL ... xiv DAFTAR GAMBAR ... xvi DAFTAR LAMPIRAN... xviii I. PENDAHULUAN ... 1

Latar Belakang... 1 Tujuan ... 2 Manfaat ... 3 Hipotesis ... 3 II. TINJAUAN PUSTAKA ... 6

Asal dan Distribusi Manggis... 6 Botani ... 6 Syarat Tumbuh ... 7

Pertumbuhan dan Perkembangan Buah ... 8 Studi Histologi Perkembangan Buah ... 10 Getah Kuning (Gamboge) ...10 Kandungan Kimia Manggis dan Kerabatnya ... 12 Struktur Sekretori Pada Tanaman... 13 Pengaruh Aplikasi Kalsium Melalui Penyemprotan Pada Buah ... 14 Peran Kalsium Terhadap Struktur Dinding Sel ... 15 Aplikasi Kalsium Melalui Pengapuran Pada Tanah ... 15 III. STUDI MORFOLOGI DAN ANATOMI PERKEMBANGAN BUAH

MANGGIS... 17 Abstrak ... 18 Abstract... 19 Pendahuluan ... 19

Latar Belakang ... 20 Tujuan Penelitian ... 20

Manfaat Penelitian ... 20 Hipotesis ... 21 Bahan dan Metode... 21

Waktu dan Tempat Penelitian ... 21 Bahan dan Alat Penelitian ... 21 Metode Penelitin ... 21 Hasil dan Pembahasan ... 24 Kurva Pertumbuhan Buah Manggis ... 24 Morfologi Buah ... 26 Anatomi Buah ... 30

(24)

116

Halaman Analisis Densitas dan Ukuran Stomata pada Berbagai

Tahapan Umur Buah Manggis ... 32 Simpulan ... 35

IV. STRUKTUR SEKRETORI GETAH KUNING PADA BUAH

MANGGIS DAN UJI KALITATIF SENYAWA FITOKIMIA

GETAH KUNING ... 36 Abstrak ... 36 Abstract... 37 Pendahuluan... 38 Latar Belakang ... 38 Tujuan Penelitian ... 39 Manfaat Penelitian ... 39 Hipotesis ... 39 Bahan dan Metode ... 39 Waktu dan Tempat Penelitian ... 39 Bahan dan Alat Penelitian ... 40 Metode Penelitian ... 40 Hasil dan Pembahasan ... 44

Distribusi dan Perkembangan Saluran Getah Kunig Pada Buah Manggis ... 44 Saluran Getah Kuning Pada Tangkai Buah ... 48 Saluran Getah Kuning Pada Bibit Manggis ... 48 Ultrastruktur Saluran Getah Kuning padaBuah Manggis ... 51 Struktur Sekretori Pada Embrio Biji Dewasa ... 53 Analisis Terpenoid Pada Buah Manggis dengan Uji Histokimia.53 Uji Kualitatif Kandungan Senyawa Kimia Getah Kuning ... 54

Simpulan ... 55

V. STUDI PEMBERIAN KALSIUM DENGAN PENGAPURAN DOLOMIT MELALUI TANAH PADA BUAH MANGGIS ... 56

Abstrak... 56 Abstract ... 57 Pendahuluan ... 58 Latar Belakang ... 58 Tujuan Penelitian ... 59 Manfaat Penelitian ... 59 Hipotesis ... 59 Bahan dan Motode ... 60 Waktu dan Tempat Penelitian ... 60 Bahan dan Alat Penelitaian ... 60 Metode Penelitian ... 60 Hasil dan Pembahasan ... 65 Sifat Kimia Tanah ... 65 Getah Kuning Pada Buah ... 68

(25)

117

Halaman Kandungan Kalsium Kulit Buah dan Daun Manggis ... 74 Faktor yang Mempengaruhi Getah Kuning pada Kulit dan Aril Buah... 76 Sifat Fisik Buah Manggis ... 78 Sifat Kimia Buah Manggis ... 80 Simpulan ... 81

VI. STUDI PENYEMPROTAN KALSIUM PADA BUAH MANGGIS .. 83 Abstrak ... 83 Abstract ... 84 Pendahuluan ... 85

Latar Belakang ... 85 Tujuan Penelitian ... 86

Manfaat Penelitian ... 87 Hipotesis ... 87

Bahan dan Metode ... 87 Waktu dan Tempat Penelitian ... 88 Bahan dan Alat Penelitian ... 88 Metode Penelitian ... 88 Hasil dan Pembahasan ... 90 Getah Kuning Pada Buah Manggis ... 90 Kandungan Kalsium Kulit Buah ... 98 Sifat Fisik Buah Manggis ... 99 Sifat Kimia Buah Manggis ... 102 Korelasi ... 106 Simpulan ... 108 VII. PEMBAHASAN UMUM ... 109 VIII. SIMPULAN DAN SARAN ... 119 Simpulan ... 119 Saran ... 120 DAFTAR PUSTAKA ... 121 LAMPIRAN ... 130

(26)

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Indeks kemasakan buah manggis ... 8

2. Koefisien regresi (slope) dari persamaan linier antara umur dan

diameter buah, tebal aril dan biji, tebal biji dan tebal kulit ... 26

3. Densitas dan ukuran stomata pada berbagai tingkatan umur buah

manggis pada tahun I ... 34

4. Diameter (μm) dan densitas (jumlah/mm2) saluran getah kuning

pada berbagai perkembangan buah mangis pada ovari bunga dan

perikarp buah... 45

5. Uji kualitatif senyawa fitokimia getah kuning manggis ... 54

6. Pengaruh pemberian berbagai dosis dolomit terhadap

kandungan pH tanah pada tahun I dan tahun ke II ... 66

7. Pengaruh pemberian berbagai dosis dolomit terhadap

kandungan Ca tanah pada tahun I dan tahun ke II ... 67

8. Pengaruh pemberian dolomit dengan dosis yang berbeda terhadap nilai KTK, kandungan C-organik, N-total, fosfor dan

magnesium pada tahun I ... 68

9. Pengaruh pemberian berbagai dosis dolomit terhadap skor getah

kuning pada buah manggis saat panen pada tahun I dan tahun ke II ... 69

10. Pengaruh pemberian berbagai dosis dolomit terhadap

Kandungan kalsium pada perikarp buah dan daun manggis pada

saat panen ... 75

11. Hubungan regresi skor getah kuning di kulit luar dan aril buah dengan beberapa peubah yang diamati berdasarkan model regresi

linier, kuadratik dan kubik ... 77

12.Pengaruh pemberian berbagai dosis dolomit terhadap diameter

Dan bobot buah mangis ... 79

13.Pengaruh pemberian berbagai dosis dolomit terhadap

(27)

116

Halaman

14.Pengaruh pemberian berbagai dosis dolomit terhadap

kekerasan dan ketebalan kulit buah mangnggis ... 80

15.Pengaruh pemberian berbagai dosis dolomit terhadap Padatan

Total Terlarut (PTT), Total Asam Tertitrasi (TAT) dan rasio PTT/TAT.. 81

16.Pengaruh pemberian berbagai dosis dolomit terhadap pH aril dan

kandungan vitamin C pada buah manggis ... 81

17.Pengaruh penyemproton berbagai kalsium terhadap skor getah kuning Tahun I ... 91

18.Pengaruh penyemprotan berbagai dosis kalsium terhadap skor getah

Kuning tahun ke II... 92

19.Pengaruh penyemprotan berbagai kalsium pada buah terhadap kandungan kalsium pada perikarp buah manggis tahun I ... 98

20.Pengaruh penyemprotan berbagai dosis kalsium pada buah terhadap kandungan kalsium pada perikarp buah manggis tahun II... 99

21.Pengaruh penyemprotan berbagai kalsium terhadap diameter, bobot buah dan Biji manggis pada tahun I ... 100

22.Pengaruh penyemprotan berbagai dosis kalsium terhadap diameter, bobot buah dan kekerasan kulit buag manggis pada tahun II ... 101

23.Pengaruh penyemprotan berbagai kalsium terhadap ketebalan dan

Kekerasan kulit buah serta edible portion pada tahun I ... 103

24.Pengaruh penyemprotan berbagai kalsium terhadap nilai Padatan Total Terlarut (PTT), Total Asam Tertitrasi (TAT) dan rasio PTT/TAT pada

tahun I... 104

25.Pengaruh penyemprotan berbagai dosis kalsium terhadap nilai Padatan Total Terlarut (PTT), Total Asam Tertitrasi (TAT) dan

rasio PTT/TAT pada tahun II ... 104

26.Pengaruh penyemprotan berbagai kalsium terhadap pH aril dan

Kandungan vitamin C pada buah manggis pada tahun I ... 105

27.Korelasi setiap peubah yag diamati di tahun ke I ... 107

(28)

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Komposisi larutan seri Johansen ... 131 2. Data curah hujan tahun 2006-2007 di Kecamatan Leuwiliang ... 132 3. Kriteria penilaian sifat-sifat kimia tanah (Pusat Penelitian Tanah, 1982).. 133

4. Pengaruh pemberian kapur dolomit dengan dosis yang berbeda terhadap nilai kejenuhan basa (KB), kandungan Al, K, Na, Fe, Mn,

Zn dan Cu pada tahun I ... 133 5. Tabel rekapitulasi sidik ragam untuk peubah getah kuning pada kulit

luar buah (1), getah kuning pada aril buah (2), pH tanah setelah 5 bln perlakuan pengapuran dolomit pada tahun I dan ke II (3), pengaruh penyemprotan buah terhadap getah kuning pada kulit buah dengan berbagai kalsium dibanding kontrol (4), dan pengaruh penyemprotan buah terhadap getah kuning pada aril buah dengan berbagai kalsium

(29)

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Manggis (Garcinia mangostana L.) anggota suku Guttiferae, dengan buah merupakan salah satu komoditas buah primadona ekspor Indonesia, yang dijuluki sebagai Queen of tropical fruits. Ekspor manggis Indonesia meningkat tajam dari tahun 1992 hingga sekarang. Pada tahun 2006 volume ekspor manggis 5.697 ribu ton dengan nilai devisa US$ 3.61 juta, sedangkan pada tahun 2007 (Januari hingga Mei) volume ekspor mencapai 7.411 ribu ton dengan nilai devisa US$ 3.81 juta (Deptan 2008). Tujuan ekspor manggis Indonesia adalah ke negara-negara Eropa, dan beberapa negara Asia seperti China, Taiwan, Jepang, Singapura, Hongkong, dan lain-lain (Deptan, 2008). Meskipun buah manggis sudah diekspor, ketersediaan buah dengan kualitas yang baik masih kurang.

Kualitas buah manggis yang dihasilkan di berbagai sentra produksi beragam karena pengelolaan kebun manggis masih bersifat tradisional. Salah satu faktor yang berperan menurunkan kualitas buah adalah cemaran getah kuning. Menurut Yaacob dan Tindall (1995) getah kuning merupakan penyakit fisiologis dengan gejala daging buah tercemar getah berwarna kuning. Getah kuning merupakan masalah utama dalam agribisnis manggis saat ini. Getah kuning bukan hanya merusak penampakan dan kebersihan kulit buah, tetapi juga menyebabkan daging buah (aril) menjadi pahit. Menurut beberapa eksportir, salah satu persyaratan buah manggis untuk diekspor ke negara Asia Timur (Taiwan, Jepang dan Korea) serta negara Timur Tengah (Uni Emirat, Arab Saudi dan Kuwait) adalah tidak bergetah kuning.

Penyebab terjadinya getah kuning belum diketahui secara pasti. Getah kuning diduga merupakan getah alami yang terdapat pada buah manggis, seperti yang dijumpai pada ranting, tangkai daun, daun, dan kulit batang. Seluruh bagian tanaman akan mengeluarkan eksudat getah kuning apabila dilukai. Getah kuning diduga disekresi oleh jaringan sekretori yang tipenya belum diketahui. Penelitian untuk mempelajari jaringan atau struktur penghasil getah kuning perlu dilakukan. Selain itu perlu juga dipelajari kesinambungan jaringan sekretori pada bagian

(30)

buah dengan bagian tangkai buah. Getah kuning yang dijumpai pada aril diduga keluar dari endokarp oleh karena itu perlu diketahui bagaimana dan kapan getah kuning tersebut keluar. Untuk menjawab ini perlu dilakukan studi morfologi dan anatomi perkembangan buah. Isolasi senyawa pada bagian daun dan kulit buah (Parveen et al., 1991 dan Ketsa & Atantee, 1998) telah dilaporkan. Sedangkan penelitian yang mengungkap tentang kandungan senyawa getah kuning yang mencemari aril buah tua dan muda, perikarp buah muda, permukaan luar kulit buah dan kulit batang belum pernah dilaporkan. Penelitian dirancang untuk mengetahui kandungan senyawa pada getah kuning untuk membuktikan getah yang mencemari aril sama dengan di pohon.

Manggis biasanya ditanam pada lahan dengan pH rendah, sehingga ketersediaan kandungan kalsium (Ca) dalam tanah rendah. Pecahnya dinding sel penyusun buah diduga berkaitan dengan defisiensi kalsium pada dinding sel bagian dalam (endokarp) buah. Penelitian ini juga mempelajari cara untuk memperkuat dinding sel buah agar tidak mudah pecah sehingga dapat mengurangi insiden getah kuning pada buah manggis. Penelitian dilakukan dengan dua cara yaitu pemberian kalsium melalui tanah dengan pemberian dolomit (CaMg(CO3)2)

dan penyemprotan buah dengan berbagai kalsium CaCl2, Ca(OH)2 dan

Ca(NO3)24H2O. Alur pikir penelitian disajikan pada Gambar 1.

Tujuan

1. Mempelajari pola pertumbuhan dan perkembangan buah manggis yang dikaitkan dengan munculnya getah kuning di aril buah.

2. Mengetahui struktur sekretori getah kuning pada buah manggis. Sebagai pembanding diamati juga struktur sekretori pada akar, batang dan daun bibit mudamanggis.

3. Mengidentifikasi kandungan senyawa kimia pada getah kuning yang terdapat di kulit luar buah, aril buah tua dan muda, perikarp buah muda, dan kulit batang untuk mengetahui apakah getah kuning yang mencemari aril sama dengan getah yang diproduksi tanaman manggis.

4. Mempelajari pengaruh aplikasi kalsium dengan pemberian dolomit {CaMg(CO3)2} dan penyemprotan pada buah dengan berbagai kalsium

(31)

CaCl2, Ca(OH)2, Ca(NO3)24H2O terhadap getah kuning yang mencemari

kulit luar dan aril buah.

5. Mengembangkan teknologi untuk mengatasi cemaran getah kuning pada kulit luar dan aril buah.

Manfaat

1. Diketahui pola pertumbuhan dan perkembangan buah manggis sehingga dapat menjelaskan munculnya getah kuning di aril buah.

2. Diketahui tipe struktur jaringan sekretori yang mensekresi getah kuning pada buah manggis dan bagaimana getah kuning keluar dari saluran tersebut.

3. Diketahui jenis senyawa kimia yang terkandung pada getah kuning yang dijumpai pada kulit luar buah, aril buah tua dan muda, perikarp buah muda, dan kulit batang. Dapat diketahui apakah getah kuning yang mencemari aril sama dengan getah kuning yang diproduksi pada seluruh bagian tanaman. 4. Diperoleh teknologi mengatasi pecah dinding sel saluran getah kuning dengan

pemberian dolomit (CaMg(CO3)2 dan penyemprotan berbagai kalsium yaitu

CaCl2, Ca(OH)2, dan Ca(NO3)24H2O pada buah manggis.

Hipotesis

1. Pada perkembangan buah diduga terjadi desakan akibat pertambahan dan pembesaran sel-sel penyusun aril dan biji dari arah dalam menuju ke luar sehingga menyebabkan pecahnya saluran getah kuning pada perikarp buah yang berkaitan dengan rendahnya kandungan Ca pada dinding sel penyususn saluran getah kuning.

2. Getah kuning yang mencemari aril sama dengan yang dihasilkan bagian tanaman lainnya dan merupakan getah alami yang diproduksi oleh tanaman manggis.

3. Pemberian dolomit akan mengurangi cemaran getah kuning pada kulit luar dan aril buah

4. Aplikasi kalsium melalui penyemprotan CaCl2, Ca(OH)2, atau Ca(NO3)24H2O

pada buah akan mengurangi cemaran getah kuning pada kulit luar dan aril buah.

(32)

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Asal dan Distribusi Manggis

Garcinia merupakan marga yang besar dan terutama dijumpai di daerah tropik. Manggis (G. mangostana L.) satu-satunya marga Garcinia yang dikenal sebagai tanaman budidaya. Tanaman ini terutama dibudidayakan di Asia tenggara dan juga dipercaya tempat manggis berasal. Telah dilaporkan bahwa spesies liar di Malaysia, yaitu G. hombroniana Piere (2n = 48) dan G. malaccensis T. Anderson (2n = 42), merupakan tanaman asli di Malaysia. Tanaman manggis kemungkinan tanaman allotetraploid (2n = 90) yang merupakan hibrida dari kedua spesies di atas (Richards, 1990; Verheij, 1992).

Di Indonesia manggis tersebar hampir di semua pulau dengan luas panen lebih kurang 9.354 ha. Daerah dengan luas panen tertinggi adalah Jawa Barat (2.678 ha), diikuti oleh Sumatera Barat (1.049 ha), Jawa Timur (671 ha), Sumatera Utara (657 ha), dan Banten (625 ha) (Deptan, 2005). Umumnya tanaman manggis yang telah berproduksi saat ini berupa tanaman tua yang sudah berumur puluhan tahun. Sebagian besar tanaman tersebut merupakan tanaman pekarangan atau tumbuh di kebun bersama dengan tanaman buah-buahan lain, seperti duku dan durian dengan jarak tanam yang tidak teratur dan tanpa tindakan pemeliharaan.

Botani

Manggis merupakan tumbuhan dioecius, dengan tinggi tanaman mencapai 6-25 m. Pohon tegak lurus dengan percabangan simetri membentuk kerucut. Semua bagian tanaman mengeluarkan eksudat getah kuning apabila dilukai (Verheij, 1992).

Daun manggis tunggal dan duduk berpasangan di sisi ranting. Panjang tangkai daun 1.5-2 cm dengan helaian daun berbentuk bulat telur, bulat panjang atau elips dengan panjang 15-25 cm x lebar 7-13 cm; mengkilap, tebal dan kaku, ujung daun meruncing dan licin. Permukaan atas daun berwarna hijau tua sedangkan bagian bawahnya berwarna hijau kekuningan dengan tulang daun hijau pucat dan menonjol pada kedua sisinya (Verheij, 1992).

G. mangostana L. merupakan tanaman dioecious dengan bunga betina berdiameter 5-6 cm dan memiliki 4 sepal dan 4 petal dengan tangkai bunga pendek

(33)

dan tebal. Ke empat sepal tersebut berukuran besar, kuat dan menyirip ganda (biseriate). Pada kuncup bunga, dua sepal bagian dalam secara keseluruhan tertutup oleh pasangan luarnya dengan panjang 2 cm, berukuran lebih kecil dengan pinggiran kemerah-merahan. Dua sepal bagian luar panjangnya juga 2 cm berwarna hijau kekuningan, cekung dan tumpul, dua sepal bagian dalam lebih pendek dan berwarna merah muda. Empat petal pada umumnya lebih besar, bulat telur, tumpul, tebal dan berdaging, berwarna hijau kekuningan dan juga dengan pinggiran kemerah-merahan, berukuran lebar 2.5 cm dan panjang 3.0 cm. Benangsari yang jumlahnya banyak tersusun dalam 1-3 kelompok dalam 1-2 baris, membentuk cincin di sekitar dasar ovari. Benangsari ini bebas dan pendek muncul bersamaan pada dasar bunga, panjangnya 0.5 cm, kecil dan memiliki serbuk sari yang steril. Ovari melekat pada dasar bunga , hampir bulat dengan 4-8 ruang (Yaacob dan Tindall, 1995).

Tipe buah manggis termasuk tipe berri, pipih pada bagian dasarnya dan di bagian pangkalnya terdapat kelopak dan rongga-rongga stigma yang tetap tinggal pada ujung buahnya. Buah berbentuk bulat atau agak pipih dan relatif kecil dengan diameter 3.5-8 cm. Berat buah bervariasi dari 75- 150 g (Yaacob dan Tindall, 1995).

Perikarp atau kulit buah manggis memiliki permukaan luar yang halus dengan tebal 4-8 mm, keras, berwarna ungu kecoklatan pada bagian luarnya dan ungu pada bagian dalamnya pada buah tua, dan mengandung getah kuning yang pahit (Yaacob dan Tindall, 1995).

Buah manggis mempunyai 4-8 segmen dan setiap segmen mengandung satu bakal biji diselimuti oleh aril (salut biji) berwarna putih, empuk dan mengandung sari buah. Tidak semua bakal biji dalam segmen dapat berkembang menjadi biji. Umumnya hanya 1-3 bakal biji yang dapat berkembang menjadi biji. Biji-biji berwarna coklat dengan panjang 2-2.5 cm, lebar 1.5-2.0 cm dan tebalnya antara 0.7-1.2 cm, terbentuk dari jaringan nuselar dalam buah partenokarpi dan dihasilkan secara klonal karena bersifat apomiksis (Yaacob dan Tindall, 1995).

Syarat Tumbuh

Tanaman manggis dapat tumbuh baik pada daratan rendah sampai ketinggian 1000 m di atas permukaan laut. Di daerah tropis, dengan bertambah tingginya tempat tumbuh pertumbuhan akan semakin lambat dan awal pembungaannya akan semakin lama (Verheij, 1992). Ketinggian 460 – 610 m di atas permukaan laut

(34)

merupakan tempat tumbuh manggis yang optimum. Iklim yang paling cocok untuk tanaman manggis adalah daerah lembab dengan curah hujan merata sepanjang tahun 1.500–2.500 mm/tahun dan kelembaban udara sekitar 80% dengan iklim kering pendek (Yaacob dan Tindall, 1995). Untuk pertumbuhan yang baik tanaman manggis membutuhkan curah hujan lebih dari 100 mm/bulan dengan musim kering yang pendek untuk merangsang pembungaan. Suhu yang dibutuhkan oleh tanaman manggis berkisar antara 250C – 300C dengan naungan 40-70% (Verheij, 1992; Yaacob dan Tindall, 1995).

Tanaman manggis tumbuh baik pada tanah lempung berpasir, gembur banyak mengandung bahan organik dengan drainase yang baik. Permeabilitas tanah yang baik dengan kelembaban tinggi dibutuhkan untuk mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman manggis terkait dengan lemahnya sistim perakaran, baik pada saat seedling maupun setelah tanaman dewasa (Yaacob dan Tindall, 1995). Di samping itu Yaacob dan Tindall (1995) menyatakan bahwa derajat keasaman tanah optimum untuk pertumbuhan tanaman manggis berkisar antara 5.5-7.0.

Pertumbuhan dan Perkembangan Buah

Pertumbuhan merupakan perubahan kuantitatif dalam jumlah sel, ukuran dan massa sel yang tercermin dalam kenaikan bobot bagian tanaman (Salisbury dan Ross, 1995).

Pola pertumbuhan pada buah persik menurut Blake dalam Tukey dan Young (1939), terdiri atas tiga periode pertumbuhan dengan kurva sigmoid ganda. Periode pertama adalah pada saat pertumbuhan buah cepat setelah antesis ditandai dengan meningkatnya volume endokarp paling pesat. Periode kedua dijumpai perkembangan buah yang lambat. Pada periode ketiga, pertumbuhan kembali pesat sampai masa panen.

Perkembangan buah dan biji pada Chinese gooseberry (Actinidia chinensis Planch, cv.’Monty’) pada interval setelah bunga mekar dilaporkan oleh Hopping (1976). Pembelahan sel di dalam jaringan buah tersebut yaitu perikarp luar, perikarp dalam dan bagian pusat diawali yaitu berturut-turut pada hari ke 23, 33 dan 111 hari setelah bunga mekar. Perkembangan buah merupakan kurva sigmoid ganda yang ditandai dengan periode awal perbesaran sel pada semua jaringan (tahap I, 0-58 hari) diikuti periode perlambatan pembesaran sel (tahap II, 58-76 hari) dan akhirnya

(35)

diikuti dengan periode pembesaran sel-sel di bagian perikarp dalam (tahap III, 76-160 hari setelah bunga mekar).

Buah manggis dapat di panen apabila kulitnya berubah dari hijau kekuningan berubah menjadi merah keunguan. Umur panen buah manggis berkisar antara 104 – 110 hari setelah bunga mekar (Dirjen Hortikultura, 2007). Indeks panen didasarkan pada perkembangan intensitas warna pada kulit buah (perikarp). Jumlah getah akan berkurang seiring dengan kematangan buah, padatan total terlarut meningkat dan keasaman konstan (Nakasone dan Paull, 1977). Indeks panen warna kulit buah manggis ditetapkan berdasarkan Standar Operasional Prosedur (SOP) manggis dapat dilihat pada Tabel 1 (PKBT, 2007).

Tabel 1 Indeks kemasakan buah manggis

Indeks warna Deskripsi

0 Warna buah kuning kehijauan, kulit buah masih banyak mengandung getah dan buah belum siap dipetik.

1 Warna kulit buah hijau kekuningan, buah belum tua dan getah masih banyak. Isi buah masih sulit dipisahkan dari daging kulit. Buah belum siap dipanen.

2 Warna kulit buah hijau kemerahan dengan bercak merah hampir merata. Buah hampir tua dan getah mulai berkurang. Isi buah masih sulit dipisahkan dari daging kulit. Buah dapat dipetik untuk tujuan ekspor.

3 Warna kulit buah merah kecoklatan. Kulit buah masih bergetah. Isi buah sudah dapat dipisahkan dari daging kulit. Buah tepat dipetik untuk tujuan ekspor.

4 Warna kulit buah merah keunguan. Kulit buah masih sedikit bergetah. Isi buah sudah dapat dipisahkan dari daging kulit dan buah dapat dikonsumsi. Buah tepat dipetik untuk tujuan ekspor.

5 Warna kulit buah ungu kemerahan. Buah mulai masak dan siap dikonsumi. Getah telah hilang dan isi buah mudah dilepaskan. Buah lebih sesuai untuk pasar domestik.

6 Warna kulit buah ungu kehitaman. Buah sudah masak. Buah sesuai untuk pasar domestik dan siap saji.

(36)

Studi Anatomi Perkembangan Buah

Studi anatomi perkembangan buah cherry (Prunus ceracus L.) dilakukan oleh Tukey dan Young (1939). Dari hasil studi tersebut dijumpai tiga karakteristik periode perkembangan buah yaitu, tahap I diawali saat bunga mulai mekar selama 20 hingga 22 hari; tahap II periode pertengahan yang perkembangannya lambat selama 12 hingga 16 hari; dan tahap III periode perkembangan cepat hingga pematangan buah yang memerlukan 21 hingga 23 hari. Perubahan ukuran pada buah selama tiga tahapan perkembangan terlihat pada studi ini oleh akibat pembelahan sel dan perbesaran sel dalam proporsi yang bervariasi pada jaringan berbeda pada waktu yang berbeda (Tukey dan Young, 1939). Perkembangan perikarp pada buah peach (Prunus persica) tidak berjalan dalam satu tahapan yang seragam. Pada awal perkembangan buah hingga umur delapan minggu, tebal perikarp meningkat dari 1,7 menjadi 37 mm, diikuti dengan periode ke dua selama empat minggu perkembangan perikarp yang melambat, dan akhirnya pada periode ke tiga yaitu setelah tiga minggu ditandai dengan laju perkembangan perikarp yang tinggi dan berakhir dengan kematangan buah (Harrold, 1935). Studi embriologi pada buah manggis sudah pernah dilakukan oleh Lan (1984). Hasil studi tersebut dilaporkan bahwa anter manggis bersifat tetrasporangiate dengan tipe ovul anatropus bitegmig dan mikrofil dibentuk oleh integumen luar. Perkembangan kantong embrio tipe poligonum dan endosperma merupakan tipe nuklear. Perkembangan embrio adventif integumentary tidak teratur dan kadang-kadang di dalam kantong embrio yang sama mungkin dapat dijumpai beberapa embrio yang dewasa berbentuk lurus. Selaput biji berkembang dari integumen luar. Biji tidak endospermous dan menunjukkan perkecambahan hipogeal dan 10% dari biji yang berkecambah menghasilkan semaian yang banyak (poliembrio).

Getah Kuning (Gamboge)

Salah satu masalah utama yang terdapat pada buah manggis adalah gamboge yang ditunjukkan oleh adanya getah kuning yang mencemari kulit dipermukaan luar dan daging buah (Morton, 1987; Yaacob dan Tindall, 1995). Buah yang telah tercemari getah kuning akan menurun kualitasnya sehingga tidak layak untuk diekspor. Gamboge (getah kuning) yang mengucur dari saluran getah seringkali

(37)

mengotori buah manggis. Jika getah ini menembus ke dalam segmen daging buah yang berwarna puttih, daging buah akan menjadi kuning dan rasanya pahit. Gamboge juga sering dijumpai berbentuk bintik kuning pada kulit buah (Verheij, 1992). Gamboge yang merupakan eksudat resin yang dijumpai pada berbagai tanaman dari suku Guttiferae berasal dari saluran resin yang rusak (Asano et al., 1996; Pankasemsuk et al., 1996).

Getah kuning dapat dijumpai pada buah muda maupun yang sudah masak. Penyakit gamboge merupakan penyakit fisiologis dengan gejala mengerasnya daging buah dan kemudian menjadi coklat kemerahan, sementara kulit buah dan daging buah kehilangan warna karena resin yang berwarna kuning dan rasa daging buahnya menjadi pahit. Penyakit getah kuning merupakan gejala fisiologis yang berkaitan dengan turgoritas sel yang menyusun kulit buah, yaitu pecahnya dinding sel penyusun jaringan endokarp akibat terjadi perubahan air tanah yang cukup fluktuatif dan ekstrim selama manggis sedang dalam fase perkembangan buah sehingga terjadi perubahan tekanan turgor. Pada saat itulah dinding sel yang tidak terlalu kuat pecah dan mengeluarkan getah kuning (Syah, 2007; Verheij, 1992). Sedangkan spot getah kuning pada kulit luar buah tidak hanya disebabkan oleh faktor endogen tetapi juga karena adanya gangguan luar (mekanis) misalnya curah hujan berlebihan, angin, benturan, penanganan panen yang tidak hati-hati sehingga menyebabkan rusaknya kulit buah dan tusukan/gigitan serangga misalnya Capsids (Yaacob dan Tindall, 1995; Syah, 2007; Verheij, 2002).

Buah yang terserang getah kuning pada bagian arilnya, sulit dibedakan dengan buah yang benar-benar sehat, sebelum buah manggisnya sendiri dibuka. Oleh karena itu menyulitkan dalam proses seleksi buah yang terbebas dari serangan getah kuning (PKBT, 2007). Namun, seiring dengan perkembangan teknologi, adanya getah kuning diaril buah dapat dideteksi dengan gelombang ultrasonik (Nasution, 2006; Sandra, 2007).

Sunarjono (1998) menyatakan bahwa getah kuning timbul akibat tusukan Helopeltis antonii yang mengeluarkaan toksin sehingga daging buah atau bekas tusukan menjadi kuning. Di sisi lain, ada pendapat yang melaporkan bahwa penyakit getah kuning bukanlah disebabkan oleh faktor fisiologis ataupun hama, melainkan disebabkan oleh patogen. Berdasarkan hasil penelitian yang pernah dilakukan di

(38)

Universitas Gajah Mada, Yogyakarta, serangan getah kuning pada buah manggis berkaitan dengan serangan cendawan Fusarium oxysforum. Apabila cendawan tersebut menginfeksi buah manggis muda dengan bantuan kutu buah, maka cendawan tersebut akan terinkubasi pada buah dalam jangka waktu yang cukup lama, dan gejala getah kuning akan muncul setelah buah matang (Kurniadhi, 2008)

Kandungan Kimia Manggis dan Kerabatnya

Getah kuning yang merupakan eksudat resin dari berbagai tanaman suku Guttiferae umumnya digunakan sebagai pewarna dan obat tradisional. Sebagai contoh adalah getah kuning pada tanaman G. hanburyii yang dimanfaatkan sebagai obat leukimia. Untuk tanaman manggis, penelitian yang telah dilakukan adalah mengisolasi senyawa pada bagian daun dan kulit buah (perikarp) manggis, sedangkan penelitian yang mengungkap tentang kandungan senyawa pada getah kuning baik yang ada di kulit permukaan luar maupun yang dijumpai di aril belum pernah dilaporkan

Menurut Asano et al, (1995) dari getah kuning G. hanburyii telah diisolasi 11 senyawa xanton sitotoksik yaitu gambogin, morellin, dimethyl acetal, isomoreollin B, moreollic acid, gambogenic acid, gambogenin, isogambogenin, desoxygambogenin, gambogenin dimethyl acetal, gambogellic acid dan hanburin. Parveen et al. (1991) telah mengisolasi dan mengkarakterisasi senyawa triterpen dari daun G. mangostana. Parveen dan Khan (1988) melaporkan 2 senyawa xanton yaitu 1,5,8–Trihydroxy–3-methoxy-2 [methyl-2-butenyl] xanton dan 1,6-hydroxy-3-methoxy-2[3-methyl-2-butenyl] xanton yang di isolasi dari daun G. mangostana melalui studi 1H NMR, IR dan mass spektra. Gapalakrishnan dan Balagonesan (2000) melaporkan 2 senyawa xanton yaitu 2,7-di-(3-methylbut-2-enyl)-1,3,8-trihydroxy-4-methyl-xanton dan 2,8,-di-3-methylbut -2-enyl)-7-carboxy-1,3-dihydroxy xantone yang di isolasi dari kulit buah G. mangostana. Selanjutnya Ketsa dan Atantee (1998) melaporkan bahwa kulit buah manggis (G. mangostana L.) mengandung senyawa fenol dan lignin.

(39)

Struktur Sekretori pada Tanaman

Produk sekretori yang disekresi oleh tanaman dijumpai dalam bentuk bervariasi yang merupakan senyawa organik kompleks, seperti minyak volatil (minyak esensial), cairan atau deposit yang tidak berbentuk yang disebut gum, resin, lateks, lendir, garam mineral, dan berbagai senyawa kimia seperti alkaloid, tanin, terpen, dan glikosida. Pada umumnya, senyawa kimia tersebut dihasilkan bersamaan dan disekresi pada struktur khusus atau sel yang disebut struktur sekretori dan sel sekretori (Dickison, 2000; Esau 1974; Esau, 1977; Fahn 1990). Senyawa yang disekresikan oleh tanaman dapat berperan sebagai pertahanan tanaman terhadap serangga, herbivora dan patogen yang membahayakan dan sebagai daya tarik terhadap hewan polinator. Kadangkala peran senyawa yang disekresikan sering tidak diketahui (Dickison, 2000; Harborne, 1988; Esau, 1977; McGarvey dan Croteau, 1995).

Pada banyak tanaman yang berbeda memiliki saluran sekretori yang memanjang, duktus, atau rongga yang dikelilingi oleh sel pensekresi yang disebut sel epitelial. Struktur sekretori pada tanaman bisa dijumpai di bagian eksternal atau internal tubuh tanaman. Struktur sekretori internal dapat berupa sel-sel sekretori itu sendiri (sel minyak, sel mirosin dan sel idioblas), rongga sekretori (kelenjar minyak), duktus sekretori/kanal (saluran resin dan saluran gum), dan latisifer (saluran getah). Rongga sekretori dan duktus sekretori/kanal berbeda dengan sel sekretori, karena adanya ruangan interselular pada rongga dan duktus sekretori akibat dari luruhnya sekelompok sel (ruang lisigen), membesarnya ruang antar sel (ruang skizogen), atau kombinasi keduanya (ruang skizolisigen) (Dickison, 2000; Esau, 1974; Esau, 1977; Fahn, 1990).

Getah kuning yang dihasilkan oleh manggis diduga merupakan getah (lateks). Diduga struktur sekretori penghasil getah kuning pada manggis adalah latisifer. Latisifer merupakan struktur sekresi pada tanaman yang terdiri dari deretan sel yang terjadi secara lisigen dan berisi cairan lateks. Berdasarkan strukturnya latisifer dikelompokkan menjadi 2 kelompok utama yaitu latisifer beruas (articulated laticifer) dan latisifer tak beruas (non-articulated laticifer). Pada beberapa tanaman latisifer tak beruas berkembang menjadi latisifer tak bersekat dan tak bercabang (non - articulated unbranched laticifers), atau latisifer tak bersekat dan bercabang yang

(40)

disebut non articulated branched laticifers. Latisifer bersekat di bedakan menjadi latisifer bersekat yang tidak bercabang (articulated non-anastomosing (unbranched) laticifers dan latisifer bersekat yang bercabang yang articulated anatomising (branched) laticifers (Dickison, 2000; Fahn, 1990; Esau 1974).

Lateks yang merupakan suatu suspensi atau emulsi berbeda-beda pada berbagai spesies, misalnya suspensi partikel karet tersusun atas partikel karet {(C5H9)n}, lilin, resin, protein, minyak-minyak esensial, alkaloid, getah. Lateks

berperan dalam proses penutupan luka, sebagai pertahanan terhadap insekta predator, dan pertahanan terhadap mikroorganisme (Fahn, 1990; Dickison, 2000).

Dinding sel latisifer seluruhnya bersifat primer yang mengandung selulosa dan sebagian besar merupakan substansi pektat dan hemiselulosa. Dinding-dinding ini sangat terhidrasi, baik dinding tebal maupun dinding tipis yang tidak berbeda dari dinding-dinding sel parenkima disekitarnya, bersifat sangat elastis. (Fahn, 1990; Esau, 1974).

Peran Kalsium Terhadap Struktur Dinding Sel

Kalsium merupakan komponen yang penting di dalam dinding sel dan membran sel. Unsur kalsium berperan penting dalam penyusunan struktur dinding sel sebagai Ca-pektat dalam lamela tengah (Marschner, 1995). Ikatan kalsium dengan pektin sangat bergantung terhadap ketersediaan muatan negatif grup karboksilat (grup uronic), yang kemungkinan akan diblokir oleh esterifikasi metil. Oleh karena itu, sintesis dan metabolisme pektin pada dinding sel mempengaruhi pembentukan kalsium struktural (Huang et al., 2005). Defisiensi kalsium pada leci cenderung menyebabkan pecah buah (Huang et al., 2005). Waktu aplikasi kalsium terhadap pecahnya buah berkaitan dengan pola penyerapan kalsium oleh buah selama perkembangannya. Aplikasi kalsium dipengaruhi oleh anion yang menyertainya sehingga perlu dipilih kombinasi formulasi kalsium yang tepat (Huang et al., 2005). Kalsium yang telah masuk ke bagian perikarp ditranslokasi ke bagian dinding sel. Kalsium merupakan unsur yang sifatnya kurang mobil, oleh karena itu perlu dilakukan penambahan agen pengkelat seperti asam organik (asam sitrat) dan NAA (Huang et al., 2005).

(41)

Aplikasi Kalsium Melalui Pengapuran

Tanah di desa Karacak Kecamatan Leuwiliang pada umumnya memiliki keasaman yang tinggi yaitu dengan pH sekitar 4. Selain itu kandungan kalsium pada tanah menurut hasil penelitian Gunawan (2007) sebesar 0.98 me/100g dan Liferdi (2007) sebesar 0.87 me/100g termasuk kategori sangat rendah. Oleh karena itu tindakan pengapuran perlu dilakukan. Pengapuran pada tanah masam memberikan manfaat menaikkan pH tanah, menambah unsur-unsur Ca dan Mg, menambah ketersediaan unsur-unsur P, Mo, persentase kejenuhan basa, mengurangi keracunan Fe, Mn dan Al, serta memperbaiki kehidupan mikroorganisme tanah. (Hardjowigeno, 1989; Soepardi, 1983; Buckman & Brady, 1969.). Pada umumnya bahan kapur untuk pertanian adalah berupa kalsium karbonat (CaCO3), dolomit (CaMg(CO3)2),

kapur bakar (CaO), dan kapur hidrat (Ca(OH)2 (Hardjowigeno, 1989; Collings, 1955;

Pearson & Adams, 1967). Dolomit mengandung 21.6% Ca dan 13.1% Mg (Pearson & Adams 1967). Unsur Ca berperan dalam mempertahankan integritas sel dan permeabilitas membran, sedangkan unsur magnesium berperan pertumbuhan tanaman (pembentukan klorofil dan berperan dalam sistem enzim sebagai aktivator) (Marschner, 1995; Sanchez, 1976; Hardjowigeno, 1989).

Pengaruh Aplikasi Kalsium Melalui Penyemprotan pada Buah

Kalsium merupakan unsur yang penting bagi pertumbuhan tanaman. Unsur kalsium di organ tubuh tanaman diperlukan untuk membentuk lamela tengah baru. Kalsium diserap tanaman dalam bentuk ion-ion Ca2+. Kalsium merupakan bagian integral dari dinding sel. Kalsium mempengaruhi ketegaran dinding sel dengan membentuk ikatan silang dengan rantai pektik (Marschner, 1995). Beberapa penelitian menunjukkan aplikasi kalsium efektif dalam mengurangi pecah buah pada sweet cherries (Brown et al., 1995; Glenn dan Poovaiah, 1989). Huang et al. (2005) melaporkan aplikasi kalsium umumnya mengurangi pecah buah, tetapi efeknya bervariasi dengan waktu aplikasi dan formulasi kalsium. Callan (1986) melaporkan bahwa pemberian Ca(OH)2 lebih efektif dibandingkan dengan CaCl2 dalam

mengurangi pecah buah pada sweet cherry. Menurut Huang et al. (2005) penyemprotan garam Ca(NO3)2 pada buah leci jauh lebih efektif dibandingkan

(42)

Kalsium masuk ke buah dapat melewati lapisan kutikula dan stomata. Huang et al. (2005) melaporkan stomata terdapat dalam jumlah sedikit pada epidermis buah leci, oleh karena itu hanya sebagian kecil kalsium yang menempel pada permukaan buah yang dapat diserap. Kondisi iklim seperti kelembaban dan temperatur mempengaruhi tingkah laku stomata yang berpengaruh terhadap penyerapan kalsium. Aplikasi kalsium dengan cara disemprotkan pada buah merupakan salah satu cara untuk meningkatkan kandungan kalsium pada jaringan buah sehingga diharapkan dapat mengurangi rusak/pecahnya sel-sel penyusun jaringan buah. Setelah kalsium memasuki perikarp, kalsium harus ditranslokasikan pada dinding sel. Huang et al. (2005) melaporkan penyemprotan tunggal kalsium dengan formulasi berbeda pada tiga stadia perkembangan buah menunjukkan, pemberian kalsium paling efektif terjadi pada stadia awal (2 minggu setelah antesis), diikuti dengan pemberian kalsium sebelum perkembangan aril.

(43)

BAB III

STUDI MORFOLOGI DAN ANATOMI PERKEMBANGAN BUAH MANGGIS

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari pola pertumbuhan dan perkembangan buah manggis melalui pengamatan morfologi dan anatomi perkembangan buah. Sampel buah manggis diambil di Kebun Sentra manggis di Leuwiliang, Bogor sedangkan pengamatan morfologi dan anatomi dilakukan di Lab. Anatomi dan Morfologi Tumbuhan Depatemen Biologi-IPB.

Studi morfologi dilakukan dengan mengamati 5 buah manggis per pohon yang diambil secara acak dari 3 ulangan pohon untuk masing-masing umur mulai dari 1 hingga 16 minggu setelah antesis (MSA). Pengamatan anatomi dilakukan terhadap 3 ulangan buah yang diiris secara melintang dengan metode parafin.

Pola pertumbuhan buah manggis berdasarkan diameter transversal dan longitudinal adalah berupa kurva hiperbola. Kurva pertumbuhan manggis yang pesat berdasarkan diameter buah saat umur 1 hingga 6 MSA, seiring dengan perkembangan anatomi buah pada semua peubah. Warna kulit buah, kelopak dan tangkai buah bervariasi seiring dengan perkembangan buah. Spot getah kuning di kulit luar buah sudah dijumpai pada saat buah muda, sedangkan spot getah kuning di aril baru dapat dideteksi pada saat buah berumur 14 -16 MSA. Jumlah lapisan eksokarp selama perkembangan buah muda hingga dewasa bertambah seiring dengan perkembangan buah. Densitas dan ukuran stomata pada buah pada berbagai stadia umur buah berbeda nyata.

Kata kunci: minggu setelah antesis (MSA), kurva hiperbolada, getah kuning, densitas stomata

(44)

STUDY ON MORPHOLOGICAL AND ANATOMICAL FRUIT GROWTH OF MANGOSTEEN

Abstract

The objectives of this research were to study growth and development pattern of mangosteen fruit based on the morphology and anatomy of mangosteen fruit development. Fruit samples were taken from the mangosteen plantation in Leuwiliang, Bogor while morphological and anatomical observations were caried out in Plant Anatomy and Morphologi Laboratory, Department of Biology, Bogor Agriculture University.

Morphological study was conducted by observing five fruits/tree collected randomly from three replications at various stages started from one until sixteen weeks after anthesis (WAA). Anatomical observation was carried out on three transversally sectioned fruits using paraffin method.

Mangosteen fruit growth curve based on transversal and longitudinal diameters was hyperbolic curve. The fruits grew rapidly in the first six weeks along with the fruit anatomical development on all parameters. Fruit skin, sepal and fruit stalk color was varied along with the fruit development. Yellow latex spots on the outer part of the fruit were found in the younger fruit, while yellow latex spot in the aril could be found in older fruit from 14 until 16 WAA. The number of exocarp layers increased during the young fruit development until mature in parallel with the fruit development.

Stomatal density and sizes on various age stages of fruit were significantly different.

Keywords: week after anthesis (WAA), hiperbolic curve, yellow latex, stomatal density

(45)

Pendahuluan

Latar Belakang

Penelitian perkembangan morfologi buah manggis sudah pernah dilakukan oleh Kartika (2004). Pada penelitian tersebut dilaporkan bahwa diameter buah manggis di Leuwiliang memiliki pola pertumbuhan sigmoid ganda, sedangkan buah manggis yang berada di Taman Buah Mekar Sari menunjukkan pola pertumbuhan sigmoid tunggal. Pertumbuhan buah di Leuwiliang cukup bervariasi, pertumbuhan buah cukup pesat sejak minggu ke dua sampai minggu ketiga setelah antesis, kemudian pertumbuhannya melambat sampai melewati umur 50 HSA, setelah itu pertumbuhan menjadi pesat kembali sampai tiba masa panen. Pertumbuhan buah di Mekar Sari menunjukkan pertumbuhan yang cepat pada umur 0-70 HSA, dan selama masa ini buah mengalami perbesaran dan peningkatan jumlah selnya. Kemudian pertumbuhannya menjadi lambat kembali sekitar tiga minggu menjelang panen, karena buah sedang dalam proses pematangan, sedangkan pertumbuhan dan perbesaran sel sudah tidak terjadi lagi pada masa tersebut.

Pola pertumbuhan buah, diferensiasi jaringan dan perubahan fisiologi antara satu spesies dengan spesies yang lain sangat bervariasi. Studi

perkembangan buah cherry (Prunus ceracus L.) yang dilakukan oleh Tukey dan

Young (1939) menunjukkan pola pertumbuhan berupa kurva sigmoid ganda. Dari hasil studi tersebut dilaporkan bahwa dijumpai tiga karakteristik periode perkembangan buah yaitu, tahap I diawali saat bunga mulai mekar selama 20 hingga 22 hari; tahap II periode pertengahan yang perkembangannya lambat selama 12 hingga 16 hari; dan tahap III periode perkembangan cepat hingga pematangan buah yang memerlukan 21 hingga 23 hari. Perubahan ukuran pada buah selama tiga tahapan perkembangan terlihat pada studi ini oleh akibat pembelahan sel dan perbesaran sel dalam proporsi yang bervariasi pada jaringan berbeda pada waktu yang berbeda. Pola pertumbuhan pada buah persik menurut Blake dalam Tukey dan Young (1939), terdiri atas tiga periode pertumbuhan dengan kurva sigmoid ganda. Periode pertama adalah pada saat pertumbuhan buah cepat setelah antesis ditandai dengan meningkatnya volume endokarp paling

(46)

pesat. Periode kedua dijumpai perkembangan buah yang lambat. Pada periode ketiga, pertumbuhan kembali pesat sampai masa panen.

Kuncup bunga manggis muncul di ujung ranting. Kuncup bunga memerlukan waktu kurang lebih 40 hari sampai bunga mekar (antesis) dan buah

akan matang sekitar 100-120 hari setelah antesis (Rai et al., 2006; Verheij, 1992).

Penelitian tentang getah kuning pada buah manggis telah dilakukan dan dilaporkan oleh penulis pada Bab IV. Dari hasil penelitian tersebut diperoleh hasil bahwa getah kuning pada aril dijumpai karena pecahnya saluran getah kuning yang dijumpai pada bagian dalam kulit buah (endokarp). Getah kuning mulai mengotori aril sejak buah berumur sekitar 14 minggu setelah bunga mekar (antesis). Hal ini diduga berkaitan dengan fase pembesaran ukuran sel-sel penyusun jaringan di dalam perkembangan buah. Diduga pada saat pembesaran sel-sel penyusun jaringan buah terjadi desakan semasa perkembangan buah sehingga menyebabkan pecahnya saluran getah kuning pada bagian endokarp buah. Oleh karena itu untuk membuktikan dugaan tersebut perlu dilakukan studi morfologi dan anatomi perkembangan buah terkait dengan munculnya getah kuning di aril buah.

Tujuan Penelitian

1. Mempelajari pola pertumbuhan dan perkembangan buah manggis yang

dikaitkan dengan munculnya getah kuning di aril buah.

2. Mempelajari morfologi dan anatomi perkembangan buah manggis sehingga

dapat diketahui perubahan jumlah lapisan dan ukuran sel penyusun jaringan perikarp dan aril buah.

Manfaat Penelitian

1. Diketahui pola pertumbuhan dan perkembangan buah manggis sehingga dapat

menjelaskan insiden getah kuning di aril buah.

2. Diketahui morfologi dan histologi perkembangan buah manggis sehingga

(47)

Hipotesis

1. Diduga pola pertumbuhan buah manggis adalah kurva sigmoid seperti pada

pola pertumbuhan buah lainnya.

2. Dijumpai perbedaan morfologi dan anatomi antara buah muda dan buah tua

sehingga dapat menjelaskan perubahan jumlah lapisan dan ukuran sel.

3. Pada saat perkembangan buah diduga terjadi desakan akibat perkembangan

pembesaran aril dan biji dari arah dalam menuju ke luar jaringan buah sehingga menyebabkan pecahnya saluran getah kuning pada endokarp buah.

Bahan dan Metode Waktu dan Tempat Penelitian

Penelitian berlangsung dari bulan Agustus 2006 hingga Maret 2007. Pengambilan sampel buah di lapang dilakukan di sentra produksi manggis di kampung Cengal, Desa Karacak, Kecamatan Leuwiliang, Kabupaten Bogor. Pengamatan morfologi buah dilakukan di Lab. Anatomi dan Morfologi Tumbuhan, Departemen Biologi - IPB.

Bahan dan Alat Penelitian

Bahan tanaman yang digunakan dalam penelitian anatomi buah adalah pohon manggis yang sudah berproduksi. Buah diambil dari pohon yang telah berumur 30 tahun. Bahan penunjang yang digunakan adalah bahan kimia untuk pembuatan sediaan mikroskopis antara lain parafin, tertier butil alkohol, safranin

dan fast green. Peralatan yang digunakan adalah jangka sorong, penggaris, cutter,

oven, mikrotom dan mikroskop.

Metode Penelitian

1. Pengamatan Morfologi Buah manggis

Pengambilan Sampel. Studi pertumbuhan buah dan anatomi buah dilakukan pada buah muda hingga buah dewasa. Sebanyak 5 buah/pohon diambil secara acak dengan ulangan 3 pohon untuk pengamatan rutin setiap minggu sehingga total terdiri dari 15 buah yang dipanen, dimulai 1 minggu setelah antesis sampai 16 minggu setelah antesis (MSA). Selama pertumbuhan buah terdapat

(48)

enam belas kali pengambilan sampel yaitu 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, dan 16 MSA.

Untuk memperoleh buah dengan kriteria umur tersebut, dilakukan pelabelan pada bunga yang telah mekar yang digunakan sebagai ciri dari saat antesis terjadi. Buah manggis yang telah dilabel kemudian dipanen sesuai dengan umur pengambilan sampel sehingga pengamatan perkembangan buah tidak dilakukan pada buah yang sama.

2. Studi Anatomi Sediaan Mikroskopis Buah

Sampel buah sebanyak 3 buah yang diambil secara acak juga diamati struktur anatomi buah. Pengamatan anatomi dilakukan terhadap sediaan mikroskopis yang dibuat dengan metode parafin (Johansen, 1940).

Sediaan irisan transversal buah manggis 7 hingga 112 HSA dibuat dengan metode parafin. Buah difiksasi di dalam larutan FAA (5 ml formalin, 5 ml asam asetat glasial, 90 ml alkohol 50%). Selanjutnya dilakukan dehidrasi dan

embedding mengikuti metode Johansen (1940). Sampel yang telah difiksasi selama 48 jam di dalam larutan FAA dicuci dengan alkohol 50% sebanyak 4 kali masing-masing selama 1 jam. Proses dehidrasi dilakukan dengan merendam sampel di dalam larutan seri Johansen (Lampiran 1). Infiltrasi parafin ke dalam jaringan dilakukan secara bertahap dengan menambahkan parafin beku ke dalam wadah yang berisi sampel, tertier butil alkohol dan minyak parafin, kemudian dibiarkan terbuka pada suhu ruang selama 1 – 4 jam dan dilanjutkan di dalam

oven suhu 60 oC. Setelah melalui infiltrasi jaringan ditanam di dalam blok

parafin. Selanjutnya sampel yang ada di dalam blok dilunakkan dengan merendam di dalam larutan Gifford (80 bagian alkohol 60 %, 20 bagian asam asetat glasial dan 5 bagian gliserin) selama 1 bulan. Kemudian sampel diiris

dengan ketebalan 10 μm dengan menggunakan mikrotom putar. Pita parafin yang

diperoleh direkatkan pada gelas objek yang telah diolesi dengan perekat

albumin-gliserin dan dikeringkan di atas hotplate dengan suhu 40 oC selama 3 – 5 jam.

Selanjutnya dilakukan pewarnaan rangkap dua safranin 1% dan fastgreen 0.5%. Preparat yang telah diwarnai ditetesi entelan kemudian ditutup dengan gelas penutup dan diamati di bawah mikroskop.

(1)

Srivastata LM. 2002. Plant Growth and Development Hormones and Environment.

New York: Academic Press.

Sunarjono H. 1998. Prospek Berkebun Buah. Jakarta: Penebar Swadaya.

Syah MJA, Ellina M, Titin, Dewi, Firdaus U. 2007. Teknologi Pengendalian Getah

Kuning pada Buah Manggis. Search

http//www.pustaka-deptan.go.id/inovasi/kl070102.pdf. [16 Juni 2008].

Taiz L, Zeiger E. 1991. Plant Physiology. New York: Cummings Publishing Co,

Inc.

Topcu G, Tan N, Ulubelen A, Sun D, Watson WH. 1995. Terpenoids and

flavonoids from the aerial parts of Salvia candidissima. Phytochemistry

40:501-504.

Tukey HB. 1939. Histological study of the developing fruit of the sour cherry. The

Botanical Gazette 100: 723-749.

Verheij EWM. 1992. Garcinia mangostana L. In: Verheij EWM, Coronel RE

(eds.) PROSEA, Edible Fruits and Nuts. Wageningen: Pudoc. pp. 177-181.

Verner L. 1938. Histology of apple fruit tissue in relation to cracking. Journal of

Agricultural Research. 57:813-824.

White PJ, Broadley MR. 2003. Calcium in plants. Ann. Bot. 92:487-511.

White PJ. 2001. The pathways of calcium movement to the xylem. J. Exp. Bot.

52:891-899.

Wittler GH, Mauseth JD. 1984. The ultrastructure of developing latex ducts in

Mammillaria hyderi (Cactaceae). Amer. J. Bot. 71:100-110.

Yaacob O, Tindall HD. 1995. Mangosteen Cultivation. FAO Plant Production and

Protection Paper 129. 1

ed. Belgium: Food and Agriculture Organization

of the United Nations.

(2)

(3)

Lampiran 1 Komposisi larutan seri Johansen

Larutan Johansen

Komposisi Larutan

I II III IV V VI VII

Air 50%

30%

15%

-

Etanol 95%

40%

50%

45%

-

Etanol

100%

- - - -

25%

-

Tertier Butil Alkohol

10%

20%

35%

55%

75%

100% 50%

(4)

Lampiran 2. Data cuaca di Desa Karacak,

Kecamatan Leuwiliang

Tahun Bulan Suhu (oC) Kelembaban

(%)

Curah hujan (mm)

Hari hujan

2006 Januari 25.1 89 197 14

Februari 25.5 89 70 13

Maret 25.8 84 30 2

April 25.8 84 258 15

Mei 26.0 84 3 1

Juni 25.7 81 59 1

Juli 26.1 79 59 4

Agustus 25.2 76 38 4

September 25.9 72 18 4

Oktober 26.7 74 55 4

November 26.4 83 456 26

Desember 26.1 87 214 16

Jumlah 310.3 981.8 1457.0 104

Rata-rata 25.9 82 121.4 8.7

2007 Januari 26.1 81 98 7

Februari 25.1 90 167 12 Maret 25.7 86 164 14

April 25.8 85 247 20

Mei 26.0 86 175 14

Juni 25.6 83 149 13

Juli 25.6 81 30 3

Agustus 25.4 79 90 3

September 26.0 77 50 2

Oktober 26.0 81 146 11

November 25.9 81 116 12

Desember 25.3 89 211 19

Jumlah 308.3 1000.0 1643.0 130

Rata-rata 25.7 83 136.9 10.8

2008 Januari 25.7 84 251 20

Februari 24.4 90 377 29 Maret 25.1 87 673 28

April 25.6 86 527 25

Mei 25.8 82 277 18

Juni 25.6 83 172 16

Jumlah 152.1 513.1 2275.8 136

Rata-rata 25.3 86 379.3 22.7

(5)

Lampiran 3 Kriteria penilaian sifat-sifat kimia tanah (Pusat Penelitian Tanah,

1982)

Sifat kimia tanah

Sangat

rendah

Rendah Sedang Tinggi

Sangat

tinggi

KTK (me/100g)

< 5

5-16

17-24

25-40

> 40

K (me/100g)

< 0.1

0.1-0.3

0.4-0.5

0..6-1

> 1

Na (me/100g)

< 0.1

0.1-0.3

0.4-0.7

0.8-1

> 1

Ca (me/100g)

< 2

2-5

6-10

11-20

> 20

Mg (me/100g)

< 0.3

0.4-1

1.1-2

2.1-8

> 8

C-organik (%)

< 1

1-2

2.01-3.00

3.01-5.0

> 5.0

N-total (%)

< 0.1

0.1-0.2

0.21-0.50

0.51-0.75

> 0.75

P-tersedia Bray I

< 4

5-7

8-10

11-15

> 15

P

O

Olsen

<10

10-15

16-46

46-60

> 60

Al-dd (me/100g)

< 10

10-20

21-30

31-60

> 60

Kejenuhan basa (%)

< 20

20-40

41-60

61-80

> 80

Kejenuhan Al (%)

< 5

5-21

21-30

31-60

>60

C/N (%)

< 5

5-10

11-15

16-25

>25

Cadangan mineral

< 5

5-10

11-20

21-40

>40

Salinitas

<1

1-2

2-3

3-4

>4

Kekurangan

Cukup

Keracunan

Fe (ppm)

< 50

50-250

?

Mn (ppm)

< 20

20-500

>500

Sangat

masam

Masam Agak

masam

Netral

Agak

alkali

Alkali

pH H

O

< 4.5

4.5-5.5

5.6-6.5

6.6-7.5

7.6-8.5

> 8.5

Lampiran 4 Pengaruh pemberian kapur dolomit dengan dosis yang berbeda ter-

hadap nilai kejenuhan basa (KB), kandungan Al, K, Na, Fe, Mn, Zn

dan Cu pada tahun I

CaMg (CO3)2

(ton/ha) KB (%) Al (me/100g) K (me/100g) Na (me/100g) Fe (ppm) Mn (ppm) Zn (ppm) Cu (ppm)

0 _{10.43c 6.34a 0.26ab} _{0.14 9.01a}_{6.88 2.31 1.77a}

18 _{18.19c 4.45a 0.13b} _{0.15 0.55b}_{5.84 1.04 0.60b}

24 _{61.89b 1.42b 0.26ab} _{0.21 3.20b}_{5.97 6.55}_1.24ab

34 _{90.29a 0.38a} _{0.24 2.71b}_{4.36 1.68 1.96a}

Keterangan: Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda pada kolom yang sama menunjukkan berbeda nyata berdasarkan uji DMRT pada taraf 5%

(6)

Lampiran 5 Tabel rekapitulasi sidik ragam untuk peubah getah kuning pada kulit

luar buah (1), getah kuning pada aril buah (2), pH tanah setelah 5

bln perlakuan pengapuran dolomit pada tahun I dan ke II (3),

pengaruh penyemprotan buah terhadap getah kuning pada kulit buah

dengan berbagai kalsium dibanding kontrol (4), dan pengaruh

penyemprotan buah terhadap getah kuning pada aril buah dengan

berbagai kalsium dibanding kontrol (5).

_______________________________________________________________________________ No. Peubah Sumber JK KT F-hitung Pr > F

Keragaman

_______________________________________________________________________________ 1 Getah kuning pada Waktu 6.374 6.374 40.021 0.000 kulit luar buah Perlakuan 2.656 0.885 5.560 0.008 Waktu*perlakuan 2.618 0.873 5.560 0.008

2 Getah kuning pada Waktu 0.106 0.106 3.404 0.084 aril buah Perlakuan 0.109 0.036 1.168 0.353

Waktu*perlakuan 0.040 0.013 0.432 0.733 3. pH tanah Waktu 1.984 1.984 4.496 0.050 Perlakuan 5.655 1.885 4.272 0.021 Waktu*perlakuan 1.361 0.454 1.028 0.406 4. Getah kuning pada Perlakuan 0.133 0.044 0.724 0.574 kulit luar buah ulangan 0.208 0.104 1.705 0.259 (kalsium vs kontrol)

5. Getah kuning pada Perlakuan 0.013 0.004 0.866 0.508 aril luar buah ulangan 0.066 0.033 6.583 0.031 (kalsium vs kontrol)