Pendugaan Parameter Genetik dan Evaluasi Daya Hasil Enam Genotipe Cabai Half Diallel Pada Intensitas Cahaya Rendah.
PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
DIAH AYU ARIANI
A24052392
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
RINGKASAN
DIAH AYU ARIANI. Pendugaan Parameter Genetik dan Evaluasi Daya
Hasil Enam Genotipe Cabai Half Diallel Pada Intensitas Cahaya Rendah.
(Dibimbing oleh MUHAMAD SYUKUR dan RAHMI YUNIANTI).
Penelitian ini dilakukan unuk menduga nilai variabilitas dan heritabilitas
beberapa karaker agronomi genotipe hibrida cabai half diallel serta mencari
genotipe yang memiliki daya hasil tinggi pada intensitas cahaya rendah. Penelitian
dilakukan di Kebun Percobaan Leuwikopo IPB pada bulan Februari-Juni 2009.
Penelitian dilakukan di bawah naungan paranet 50 % di seluruh sisinya.
Bahan tanam yang digunakan berupa enam galur tetua cabai (IPB C-10, IPB C-9,
IPB C-15, IPB C-5, IPB C-2, IPB C-105) dan 15 hibrida half diallel. Rancangan
yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak faktor tunggal
dengan dua ulangan sehingga terdapat 42 satuan percobaan. Setiap satuan
percobaan terdiri dari 16 tanaman dan diambil 10 tanaman contoh untuk diamati.
Pengamatan yang mencakup peubah karakter kualitatif dan karakter kuantitatif.
Peubah kualitatif yang diamati dianalisis secara deskriptif. Dilakukan
analisis ragam untuk setiap peubah kuantitatif yang diuji, kemudian dilanjutkan
dengan uji DMRT pada peubah yang diketahui berbeda nyata. Pendugaan
variabilitas dilakukan dengan pendekatan standard error. Nilai heritabilitas dalam
arti luas dan sempit diduga dengan metode daya gabung. Dilakukan
penyederhanaan seleksi berdasarkan karakter-karakter yang berkaitan dengan
produksi melalui metode indeks seleksi.
Hasil percobaan menunjukkan bahwa seluruh peubah yang diujikan
tergolong memiliki variabilitas genotipik dan fenotipik yang luas, kecuali pada
peubah persentase bobot layak pasar yang memiliki variabilitas genotipik yang
sempit. Pendugaaan heritabilitas menunjukkan nilai heritabilitas dalam arti luas
seluruh peubah dalam kategori yang tinggi, kecuali peubah persentase bobot layak
pasar yang memiliki nilai heritabilitas arti luas sedang. Hal tersebut tidak diikuti
dengan nilai heritabilitas dalam arti sempitnya, seluruh peubah yang diuji
tergolong memiliki nilai heritabilitas dalam arti sempit rendah. Komponen ragam
non aditif lebih besar dibandingkan dengan ragam aditifnya sehingga lebih
memungkinkan untuk mengembangkan varietas hibrida dibandingkan varietas
bersari bebas.
Hibrida yang memiliki keragaan dan daya hasil yang baik di bawah
intensitas cahaya rendah diantaranya adalah 2x15, 5x9, 5x15, 2x5, dan 105x5.
Kelima genotipe tersebut memiliki nilai rataan yang lebih tinggi diantara genotipe
lainnya pada hampir seluruh karakter, khususnya pada karakter–karakter penting
yakni produksi total per tanaman, panjang buah, dan bobot buah. Lima genotipe
tersebut layak untuk dikembangkan sebagai hibrida toleran cahaya rendah karena
produksinya yang tinggi dan bernilai ekonomi tinggi.
PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
DIAH AYU ARIANI
A24052392
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
Judul
: PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Nama
: Diah Ayu Ariani
NRP
: A24052392
Menyetujui,
Dosen Pembimbing
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Muhamad Syukur, SP, M.Si
Dr. Rahmi Yunianti, SP, M.Si
NIP : 19720102 200003 1 001
NIP : 19720617 199702 2 002
Mengetahui,
Kepala Departemen Agronomi dan Hortikultura
Fakultas Pertanian IPB
Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc.Agr
NIP : 19611101 198703 1 003
Tanggal lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Palembang, 24 April 1987. Penulis merupakan anak
kedua dari tiga bersaudara dari Bapak Mohammad Arief Mochtar dan Ibu Rini
Muchtar.
Penulis lulus dari SD YSP Pusri 2 Palembang pada tahun 1999, kemudian
pada tahun 2002 penulis menyelesaikan studi di SLTP YSP Pusri Palembang.
Penulis melanjutkan studi di SMA Negeri 1 Bogor hingga lulus pada tahun 2005.
Pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur USMI, kemudian
pada tahun 2006 penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Fakultas Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi Himagron
(Himpunan Mahasiswa Agronomi) dengan menjabat sebagai staf Divisi PSDM
(Pengembangan Sumber Daya Manusia) selama dua periode kepengurusan
(2006-2008). Pada tahun 2009, penulis menjadi asisten mata kuliah Dasar-dasar
Hortikultura dan Dasar-dasar Agronomi.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
memberikan kekuatan dan hidayah sehingga penelitian ini dapat terselesaikan
dengan baik. Penulisan skripsi berjudul “Pendugaan Parameter Genetik dan
Evaluasi Daya Hasil Enam Genotipe Cabai terhadap Intensitas Cahaya Rendah”
ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian di
Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. M. Syukur, SP., MSi dan Dr. Rahmi Yunianti, SP., MSi selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis
selama penelitian serta penyusunan skripsi.
2. Dr Ir Darda Effendi MSi yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan
selaku pembimbing akademik.
3. Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc selaku penguji atas masukannya demi
perbaikan skripsi penulis.
4. Kedua orang tua, kakak dan adik yang telah memberikan dorongan baik moril
dan materiil.
5. Arie, Ima, Sri Dewi, Muti, Putri atas dukungan, bantuan, dan kebersamaan
yang terjalin selama ini.
6. Rekan-rekan penelitian (Dyna, Ady, Tiara, Abdul, Rohim, Mbak Cici, Mbak
Nita, Mbak Purwati, Teh Novi, dan penghuni laboratorium PMT lainnya).
7. Pegawai kebun Leuwikopo atas bantuannya kepada penulis selama
menjalankan penelitian.
8. Teman-teman seperjuangan Departemen Agronomi dan Hortikultura.
9. Pihak-pihak yang telah membantu kelancaran penelitian dan penyusunan
skripsi ini.
Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukan.
Bogor, Desember 2009
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL...........................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................
viii
PENDAHULUAN..........................................................................................
Latar Belakang....................................................................................
Tujuan..................................................................................................
Hipotesis..............................................................................................
1
1
2
2
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................
Sejarah dan Botani Cabai....................................................................
Syarat Tumbuh Cabai..........................................................................
Fisiologi Tanaman di Bawah Naungan...............................................
Pemuliaan Tanaman untuk Ketahanan terhadap Intensitas Cahaya
Rendah................................................................................................
Parameter Genetik...............................................................................
Persilangan Diallel..............................................................................
3
3
4
5
BAHAN DAN METODE...............................................................................
Waktu dan Tempat..............................................................................
Bahan dan Alat....................................................................................
Metode Penelitian................................................................................
Pelaksanaan Penelitian........................................................................
Pengamatan.........................................................................................
Analisis Data.......................................................................................
10
10
10
11
11
13
17
HASIL DAN PEMBAHASAN.......................................................................
Kondisi Umum....................................................................................
Karakter Kualitatif...............................................................................
Karakter Kuantitatif.............................................................................
Variabilitas Genetik dan Fenotipik.....................................................
Heritabilitas.........................................................................................
Indeks Seleksi......................................................................................
19
19
21
25
37
38
40
KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................
44
DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................
45
LAMPIRAN....................................................................................................
48
6
7
9
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1.
Kombinasi Persilangan Half Diallel....................................................
10
2.
Kode Galur, Asal, dan Keterangan Tetua Cabai yang Digunakan......
10
3.
Kode Persilangan Genotipe Cabai Hibrida yang Digunakan..............
11
4.
Analisis Ragam untuk Rancangan Kelompok Lengkap Teracak........
17
5.
Tipe Tumbuh, Bentuk Daun, dan Warna Daun pada Genotipe Cabai
yang Diuji.....................................................................................
21
Posisi Tangkai Karangan Bunga, Bentuk Mahkota, Warna Anther,
Jumlah Bunga/Aksil, dan Posisi Bunga pada Genotipe yang
Diuji............................................................................................
22
Warna Buah Muda, Warna Buah Tua, dan Posisi Buah pada
Genotipe yang Diuji......................................................................
23
Bentuk Pangkal Buah, Bentuk Ujung Buah, Bentuk Tepi Kelopak,
dan Permukaan Kulit Buah pada Genotipe yang Diuji........................
24
Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam Pengaruh Genotipe terhadap
Peubah Kuantitatif yang Diamati.........................................................
25
10.
Nilai Rataan Tinggi Tanaman dan Tinggi Dikotomus........................
25
11.
Nilai Rataan Diameter Tanaman dan Lebar Tajuk.............................
28
12.
Nilai Rataan Panjang Daun, Lebar Daun, dan Bobot Brangkasan......
30
13.
Nilai Rataan Waktu Berbunga dan Umur Panen.................................
31
14.
Nilai Rataan Panjang Tangkai Buah dan Tebal Daging Buah.............
32
15.
Nilai Rataan Panjang Buah dan Diameter Buah..................................
34
16.
Nilai Rataan Bobot Buah, Produksi per Tanaman, dan Persentase
Bobot Layak Pasar Variabilitas Genetik dan Fenotipik Karakter
yang Diamati........................................................................................
35
17.
Variabilitas Genetik dan Fenotipik Karakter yang Diamati................
37
18.
Nilai Heritabilitas Peubah yang Diamati Beserta Kriterianya.............
39
19.
Nilai Korelasi Peubah terhadap Produksi per Tanaman......................
40
20.
Indeks Seleksi Terboboti dari Limabelas Cabai Hibrida.....................
43
6.
7.
8.
9.
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1.
Tipe Tumbuh Tanaman........................................................................
13
2.
Bentuk Daun........................................................................................
14
3.
Posisi Bunga........................................................................................
14
4.
Bentuk Buah........................................................................................
15
5.
Bentuk Ujung Buah.............................................................................
15
6.
Bentuk Pangkal Buah..........................................................................
15
7.
Bentuk Tepi Kelopak...........................................................................
16
8.
Gejala Tanaman yang Terserang Layu Fusarium (a) dan Keragaan
Tanaman di Bawah Naungan (b)..................................................
21
Hibrida Cabai yang Direkomendasikan...............................................
42
9.
PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
DIAH AYU ARIANI
A24052392
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
RINGKASAN
DIAH AYU ARIANI. Pendugaan Parameter Genetik dan Evaluasi Daya
Hasil Enam Genotipe Cabai Half Diallel Pada Intensitas Cahaya Rendah.
(Dibimbing oleh MUHAMAD SYUKUR dan RAHMI YUNIANTI).
Penelitian ini dilakukan unuk menduga nilai variabilitas dan heritabilitas
beberapa karaker agronomi genotipe hibrida cabai half diallel serta mencari
genotipe yang memiliki daya hasil tinggi pada intensitas cahaya rendah. Penelitian
dilakukan di Kebun Percobaan Leuwikopo IPB pada bulan Februari-Juni 2009.
Penelitian dilakukan di bawah naungan paranet 50 % di seluruh sisinya.
Bahan tanam yang digunakan berupa enam galur tetua cabai (IPB C-10, IPB C-9,
IPB C-15, IPB C-5, IPB C-2, IPB C-105) dan 15 hibrida half diallel. Rancangan
yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak faktor tunggal
dengan dua ulangan sehingga terdapat 42 satuan percobaan. Setiap satuan
percobaan terdiri dari 16 tanaman dan diambil 10 tanaman contoh untuk diamati.
Pengamatan yang mencakup peubah karakter kualitatif dan karakter kuantitatif.
Peubah kualitatif yang diamati dianalisis secara deskriptif. Dilakukan
analisis ragam untuk setiap peubah kuantitatif yang diuji, kemudian dilanjutkan
dengan uji DMRT pada peubah yang diketahui berbeda nyata. Pendugaan
variabilitas dilakukan dengan pendekatan standard error. Nilai heritabilitas dalam
arti luas dan sempit diduga dengan metode daya gabung. Dilakukan
penyederhanaan seleksi berdasarkan karakter-karakter yang berkaitan dengan
produksi melalui metode indeks seleksi.
Hasil percobaan menunjukkan bahwa seluruh peubah yang diujikan
tergolong memiliki variabilitas genotipik dan fenotipik yang luas, kecuali pada
peubah persentase bobot layak pasar yang memiliki variabilitas genotipik yang
sempit. Pendugaaan heritabilitas menunjukkan nilai heritabilitas dalam arti luas
seluruh peubah dalam kategori yang tinggi, kecuali peubah persentase bobot layak
pasar yang memiliki nilai heritabilitas arti luas sedang. Hal tersebut tidak diikuti
dengan nilai heritabilitas dalam arti sempitnya, seluruh peubah yang diuji
tergolong memiliki nilai heritabilitas dalam arti sempit rendah. Komponen ragam
non aditif lebih besar dibandingkan dengan ragam aditifnya sehingga lebih
memungkinkan untuk mengembangkan varietas hibrida dibandingkan varietas
bersari bebas.
Hibrida yang memiliki keragaan dan daya hasil yang baik di bawah
intensitas cahaya rendah diantaranya adalah 2x15, 5x9, 5x15, 2x5, dan 105x5.
Kelima genotipe tersebut memiliki nilai rataan yang lebih tinggi diantara genotipe
lainnya pada hampir seluruh karakter, khususnya pada karakter–karakter penting
yakni produksi total per tanaman, panjang buah, dan bobot buah. Lima genotipe
tersebut layak untuk dikembangkan sebagai hibrida toleran cahaya rendah karena
produksinya yang tinggi dan bernilai ekonomi tinggi.
PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
DIAH AYU ARIANI
A24052392
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
Judul
: PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Nama
: Diah Ayu Ariani
NRP
: A24052392
Menyetujui,
Dosen Pembimbing
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Muhamad Syukur, SP, M.Si
Dr. Rahmi Yunianti, SP, M.Si
NIP : 19720102 200003 1 001
NIP : 19720617 199702 2 002
Mengetahui,
Kepala Departemen Agronomi dan Hortikultura
Fakultas Pertanian IPB
Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc.Agr
NIP : 19611101 198703 1 003
Tanggal lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Palembang, 24 April 1987. Penulis merupakan anak
kedua dari tiga bersaudara dari Bapak Mohammad Arief Mochtar dan Ibu Rini
Muchtar.
Penulis lulus dari SD YSP Pusri 2 Palembang pada tahun 1999, kemudian
pada tahun 2002 penulis menyelesaikan studi di SLTP YSP Pusri Palembang.
Penulis melanjutkan studi di SMA Negeri 1 Bogor hingga lulus pada tahun 2005.
Pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur USMI, kemudian
pada tahun 2006 penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Fakultas Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi Himagron
(Himpunan Mahasiswa Agronomi) dengan menjabat sebagai staf Divisi PSDM
(Pengembangan Sumber Daya Manusia) selama dua periode kepengurusan
(2006-2008). Pada tahun 2009, penulis menjadi asisten mata kuliah Dasar-dasar
Hortikultura dan Dasar-dasar Agronomi.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
memberikan kekuatan dan hidayah sehingga penelitian ini dapat terselesaikan
dengan baik. Penulisan skripsi berjudul “Pendugaan Parameter Genetik dan
Evaluasi Daya Hasil Enam Genotipe Cabai terhadap Intensitas Cahaya Rendah”
ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian di
Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. M. Syukur, SP., MSi dan Dr. Rahmi Yunianti, SP., MSi selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis
selama penelitian serta penyusunan skripsi.
2. Dr Ir Darda Effendi MSi yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan
selaku pembimbing akademik.
3. Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc selaku penguji atas masukannya demi
perbaikan skripsi penulis.
4. Kedua orang tua, kakak dan adik yang telah memberikan dorongan baik moril
dan materiil.
5. Arie, Ima, Sri Dewi, Muti, Putri atas dukungan, bantuan, dan kebersamaan
yang terjalin selama ini.
6. Rekan-rekan penelitian (Dyna, Ady, Tiara, Abdul, Rohim, Mbak Cici, Mbak
Nita, Mbak Purwati, Teh Novi, dan penghuni laboratorium PMT lainnya).
7. Pegawai kebun Leuwikopo atas bantuannya kepada penulis selama
menjalankan penelitian.
8. Teman-teman seperjuangan Departemen Agronomi dan Hortikultura.
9. Pihak-pihak yang telah membantu kelancaran penelitian dan penyusunan
skripsi ini.
Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukan.
Bogor, Desember 2009
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL...........................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................
viii
PENDAHULUAN..........................................................................................
Latar Belakang....................................................................................
Tujuan..................................................................................................
Hipotesis..............................................................................................
1
1
2
2
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................
Sejarah dan Botani Cabai....................................................................
Syarat Tumbuh Cabai..........................................................................
Fisiologi Tanaman di Bawah Naungan...............................................
Pemuliaan Tanaman untuk Ketahanan terhadap Intensitas Cahaya
Rendah................................................................................................
Parameter Genetik...............................................................................
Persilangan Diallel..............................................................................
3
3
4
5
BAHAN DAN METODE...............................................................................
Waktu dan Tempat..............................................................................
Bahan dan Alat....................................................................................
Metode Penelitian................................................................................
Pelaksanaan Penelitian........................................................................
Pengamatan.........................................................................................
Analisis Data.......................................................................................
10
10
10
11
11
13
17
HASIL DAN PEMBAHASAN.......................................................................
Kondisi Umum....................................................................................
Karakter Kualitatif...............................................................................
Karakter Kuantitatif.............................................................................
Variabilitas Genetik dan Fenotipik.....................................................
Heritabilitas.........................................................................................
Indeks Seleksi......................................................................................
19
19
21
25
37
38
40
KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................
44
DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................
45
LAMPIRAN....................................................................................................
48
6
7
9
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1.
Kombinasi Persilangan Half Diallel....................................................
10
2.
Kode Galur, Asal, dan Keterangan Tetua Cabai yang Digunakan......
10
3.
Kode Persilangan Genotipe Cabai Hibrida yang Digunakan..............
11
4.
Analisis Ragam untuk Rancangan Kelompok Lengkap Teracak........
17
5.
Tipe Tumbuh, Bentuk Daun, dan Warna Daun pada Genotipe Cabai
yang Diuji.....................................................................................
21
Posisi Tangkai Karangan Bunga, Bentuk Mahkota, Warna Anther,
Jumlah Bunga/Aksil, dan Posisi Bunga pada Genotipe yang
Diuji............................................................................................
22
Warna Buah Muda, Warna Buah Tua, dan Posisi Buah pada
Genotipe yang Diuji......................................................................
23
Bentuk Pangkal Buah, Bentuk Ujung Buah, Bentuk Tepi Kelopak,
dan Permukaan Kulit Buah pada Genotipe yang Diuji........................
24
Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam Pengaruh Genotipe terhadap
Peubah Kuantitatif yang Diamati.........................................................
25
10.
Nilai Rataan Tinggi Tanaman dan Tinggi Dikotomus........................
25
11.
Nilai Rataan Diameter Tanaman dan Lebar Tajuk.............................
28
12.
Nilai Rataan Panjang Daun, Lebar Daun, dan Bobot Brangkasan......
30
13.
Nilai Rataan Waktu Berbunga dan Umur Panen.................................
31
14.
Nilai Rataan Panjang Tangkai Buah dan Tebal Daging Buah.............
32
15.
Nilai Rataan Panjang Buah dan Diameter Buah..................................
34
16.
Nilai Rataan Bobot Buah, Produksi per Tanaman, dan Persentase
Bobot Layak Pasar Variabilitas Genetik dan Fenotipik Karakter
yang Diamati........................................................................................
35
17.
Variabilitas Genetik dan Fenotipik Karakter yang Diamati................
37
18.
Nilai Heritabilitas Peubah yang Diamati Beserta Kriterianya.............
39
19.
Nilai Korelasi Peubah terhadap Produksi per Tanaman......................
40
20.
Indeks Seleksi Terboboti dari Limabelas Cabai Hibrida.....................
43
6.
7.
8.
9.
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1.
Tipe Tumbuh Tanaman........................................................................
13
2.
Bentuk Daun........................................................................................
14
3.
Posisi Bunga........................................................................................
14
4.
Bentuk Buah........................................................................................
15
5.
Bentuk Ujung Buah.............................................................................
15
6.
Bentuk Pangkal Buah..........................................................................
15
7.
Bentuk Tepi Kelopak...........................................................................
16
8.
Gejala Tanaman yang Terserang Layu Fusarium (a) dan Keragaan
Tanaman di Bawah Naungan (b)..................................................
21
Hibrida Cabai yang Direkomendasikan...............................................
42
9.
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1.
Data Iklim Darmaga Februari-Juni 2009.............................................
48
2.
Sidik Ragam Karakter Tinggi Tanaman..............................................
48
3.
Sidik Ragam Karakter Tinggi Dikotomus...........................................
48
4.
Sidik Ragam Karakter Diameter Tanaman..........................................
48
5.
Sidik Ragam Karakter Lebar Tajuk.....................................................
49
6.
Sidik Ragam Karakter Panjang Daun..................................................
49
7.
Sidik Ragam Karakter Lebar Daun......................................................
49
8.
Sidik Ragam Karakter Bobot Brangkasan...........................................
49
9.
Sidik Ragam Karakter Waktu Berbunga.............................................
50
10.
Sidik Ragam Karakter Umur Panen....................................................
50
11.
Sidik Ragam Karakter Panjang Tangkai Buah....................................
50
12.
Sidik Ragam Karakter Tebal Daging Buah.........................................
50
13.
Sidik Ragam Karakter Panjang Buah..................................................
51
14.
Sidik Ragam Karakter Diameter Buah................................................
51
15.
Sidik Ragam Karakter Bobot Buah.....................................................
51
16.
Sidik Ragam Karakter Produksi Total per Tanaman...........................
51
17.
Sidik Ragam Karakter Persentase Bobot Layak Pasar........................
52
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Cabai (Capsicum annuum L.) merupakan bumbu dapur yang paling populer
dan penggunaannya paling luas di seluruh dunia. Tanaman cabai potensial untuk
dikembangkan karena permintaan pasar akan komoditas ini cukup tinggi.
Konsumsi cabai perkapita pada tahun 2006 diketahui sebesar 2.77 kg/tahun
(Direktorat Jenderal Hortikultura, 2008). Jumlah tersebut diperkirakan akan
semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk. Peningkatan
kebutuhan cabai perlu diimbangi dengan peningkatan produksi. Badan Pusat
Statistik (2008) mencatat total areal pertanaman cabai pada tahun 2006 sebesar
187 236 ha dengan produktivitas mencapai 5.7 ton/ha. Angka tersebut masih di
bawah potensi produksinya, yakni mencapai 12 ton/ha (Duriat, 1996).
Salah satu alternatif usaha peningkatan produksi cabai yang dapat
dilakukan adalah usaha ekstensifikasi dengan memanfaatkan lahan tidur di bawah
tegakan tanaman perkebunan atau hutan tanaman industri (HTI). Potensi lahan
perkebunan terutama lahan TBM (Tanaman Belum Menghasilkan) cukup luas.
Pada perkebunan kelapa sawit, luas lahan TBM pada tahun 2007 tercatat sebesar
1 591 881 ha yang terdiri TBM Perkebunan Rakyat seluas 696 899 ha,
Perkebunan Besar Negara (PBN) seluas 39 709 ha dan Perkebunan Besar Swasta
seluas 855 273 ha (Ditjen Perkebunan, 2008). Tumpangsari cabai dengan tanaman
perkebunan muda selain sebagai upaya optimalisasi lahan juga diharapkan dapat
memberikan penghasilan tambahan bagi petani.
Tanaman cabai digolongkan sebagai tanaman yang menyukai sinar
langsung dengan intensitas cahaya matahari berkisar antara 3 000 - 8 000
foot-candle (Ashari, 2006). Intensitas cahaya yang rendah di bawah tegakan
tanaman perkebunan menjadi kendala dalam pengembangan cabai sebagai
tanaman sela. Cabai cenderung toleran pada kondisi naungan hingga 45%, namun
kondisi naungan dapat menunda pembungaan (Poulos, 1994) sehingga dapat
mempengaruhi produksi. Pemuliaan tanaman diperlukan untuk mendapatkan
tanaman cabai yang mampu beradaptasi dengan cekaman naungan tetapi tetap
memiliki daya hasil tinggi dan kualitas yang baik.
Seleksi tanaman untuk hasil yang tinggi tidak akan efektif jika keragaman
lingkungan sangat besar sehingga menutupi keragaman genetik. Fenotipe tanaman
banyak dipengaruhi oleh kondisi lingkungannya. Pendugaan nilai heritabilitas
diperlukan untuk mengukur besar kecilnya peranan faktor genetik terhadap
fenotipe. Terdapat dua jenis heritabilitas, yakni heritabilitas dalam arti luas dan
dalam arti sempit. Heritabilitas dalam arti luas dinyatakan sebagai perbandingan
antara keragaman genetik terhadap keragaman total, sedangkan heritabilitas dalam
arti sempit merupakan perbandingan antara keragaman aditif dan keragaman
fenotipe (Mangoendidjojo, 2003). Dengan silang diallel akan diketahui pengaruh
aksi gen aditif sehingga informasi mengenai heritabilitas arti sempit dapat diduga
(Poespodarsono, 1988).
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menduga variabilitas dan heritabilitas
beberapa karakter agronomi genotipe cabai hasil persilangan half diallel serta
mencari genotipe yang memiliki daya hasil tinggi pada intensitas cahaya rendah.
Hipotesis
1.
Terdapat satu atau lebih karakter yang memiliki variabilitas luas.
2.
Terdapat satu atau lebih karakter yang memiliki heritabilitas tinggi.
3.
Terdapat satu atau lebih genotipe cabai toleran intensitas cahaya rendah dan
berdaya hasil tinggi.
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah dan Botani Cabai
Cabai merah termasuk dalam famili Solanaceae dan genus Capsicum.
Genus Capsicum terdiri dari sekitar 20-30 spesies, lima spesies utama yang
dibudidayakan adalah C. annum, C. frustescens, C. chinense, C. baccatum dan
C. pubescens (Greenleaf, 1986). C. annum merupakan spesies yang paling luas
dibudidayakan dan paling penting secara ekonomis (Rubatzky dan Yamaguchi,
1999).
Tanaman cabai merah (C. annum) berasal dari Meksiko. Cabai
diperkenalkan ke kawasan Asia pada abad ke-16 oleh penjelajah Portugis dan
Spanyol melalui perjalanan dagang dari Amerika Selatan. Distribusi C. annum
dan C. frustescens telah mencakup semua benua, sedangkan spesies lainnya hanya
sedikit yang didistribusikan keluar Amerika Selatan (Poulos, 1994).
Cabai merupakan tanaman tahunan tropika yang umumnya ditanam
sebagai tanaman setahun (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999). Tanaman cabai
berbentuk semak, batangnya berkayu dengan tipe percabangan tegak atau
menyebar (Kusandriani, 1996). Tanaman cabai memiliki banyak cabang dan pada
setiap percabangan akan muncul buah cabai (Samadi, 1997).
Akar tanaman cabai tunggang, kuat dan dalam. Perakaran umumnya
berkembang sempurna (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999). Kusandriani (1996)
menyatakan pada saat pencabutan dan pemindahan bibit ke lapang, perakaran
yang baru berkembang mengalami kerusakan, tetapi akar-akar samping akan
berkembang dari akar utama ke dua arah yang berlawanan. Menurut Samadi
(1997), bagian ujung akar mampu menembus tanah sampai kedalaman 25-30 cm.
Perkembangan akar akan menjadi lebih sempurna bila dilakukan penggemburan
tanah sampai kedalaman tersebut.
Daun cabai merah merupakan daun tunggal dengan helai daun berbentuk
ovate atau lanceolate. Daun berwarna hijau atau hijau tua, tumbuh pada tunastunas samping berurutan pada batang utama dan tunggal tersusun secara spiral
(Kusandriani, 1996). Permukaan daun cabai relatif halus dengan bulu jarang dan
ukuran bervariasi (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999).
Bunga tanaman cabai merah umumnya bersifat tunggal dan tumbuh pada
ujung ruas, serta merupakan bunga sempurna. Mahkota bunga berwarna putih atau
ungu tergantung kultivarnya, helaian mahkota bunga berjumlah lima atau enam
helai. Pada dasar bunga terdapat daun buah berjumlah lima helai, terkadang
bergerigi. Setiap bunga mempunyai satu putik atau stigma dengan kepala putik
yang berbentuk bulat. Terdapat lima sampai delapan helai benang sari dengan
kepala putik berbentuk lonjong. Dalam satu kotak sari berkembang 11 000 sampai
18 000 butir tepung sari yang berbentuk lonjong dan berwarna kuning mengkilat
(Kusandriani, 1996).
Di antara kultivar-kultivar cabai terdapat perbedaan dalam hal letak kepala
putik terhadap kotak sari yang disebut heterostily (Kusandriani dan Permadi,
1996). Persilangan silang sekitar 6-37% dapat terjadi akibat morfologi bunga
cabai tersebut (Kusandriani, 1996).
Buah cabai termasuk dalam kategori buah buni (beri) berbiji banyak. Buah
seringkali tumbuh tunggal pada setiap buku. Warna buah dan bentuk buah
bervariasi tergantung pada kultivarnya (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999).
Kandungan gizi dalam setiap 100 g cabai merah adalah air 90%, energi 32 kal,
protein 0.5 g, lemak 0.3 g, karbohidrat 7.8 g, serat 1.6 g, abu 0.5 g, kalsium 29
mg, fosfor 45 mg, besi 0.5 mg, vitamin A 470 IU, tiamin 0.05 mg, riboflavin 0.06
mg, niasin 0.9 mg, dan asam askorbat 18 mg (Ashari, 2006).
Syarat Tumbuh Cabai
Cabai memiliki daya adaptasi luas, dapat ditanam baik di dataran rendah
maupun di dataran tinggi (Sunarjono, 2006). Menurut Rubatzky dan Yamaguchi
(1999), cabai dapat ditanam laut hingga ketinggian 13 000 m di atas permukaan
laut. Pertumbuhan tanaman cabai lebih baik pada tanah lempung berdrainase baik
dengan pH tanah 5.5-6.8 (Poulos, 1994) dan mengandung bahan organik
sedikitnya 1.5% (Ashari, 2006).
Suhu udara sangat berpengaruh terhadap kehidupan tanaman mulai dari
pembibitan hingga panen. Selama periode perkecambahan, diperlukan suhu udara
antara 20o-40oC. Selama perkembangannya, cabai memerlukan suhu optimal pada
siang hari antara 15o-27o dan temperatur pada malam hari 15o-18o (Samadi, 1997).
Bosland dan Votava (1999) menyatakan buah cabai tidak akan terbentuk ketika
suhu rata-rata di bawah 16o atau di atas 32oC, bunga akan mengalami kerontokan
apabila suhu malam hari di atas 24oC. Menurut Rubatzky dan Yamaguchi (1999),
penyerbukan dan pembuahan optimum berada pada suhu 20o-25oC.
Tanaman cabai tidak menghendaki curah hujan yang tinggi karena tidak
tahan terhadap guyuran air hujan secara terus-menerus. Curah hujan tinggi pada
periode pembungaan menyebabkan bunga menjadi gugur. Tanaman juga akan
rentan terserang penyakit karena curah hujan yang tinggi akan merangsang
perkembangan jamur (Samadi, 1997). Curah hujan yang baik bagi pertumbuhan
tanaman cabai berkisar antara 600-1 250 mm per tahun (Poulos, 1994).
Tanaman cabai membutuhkan iklim kering dengan lama penyinaran lebih
dari 12 jam per hari, terutama pada periode pembungaan dan pembuahan.
Intensitas cahaya juga berpengaruh pada pertumbuhan bibit karena bibit akan
mengalami etiolasi pada penyinaran cahaya yang kurang (Samadi, 1997).
Fisiologi Tanaman di Bawah Naungan
Berdasarkan kemampuannya dalam beradaptasi terhadap intensitas
penyinaran matahari, tanaman dibagi menjadi dua kelompok, yaitu tanaman yang
menyukai sinar matahari langsung (sun plants) dan tanaman yang lebih menyukai
kondisi naungan (shade plants) (Ashari, 2006). Reaksi tanaman terhadap
perbedaan intensitas penyinaran matahari tergantung pada jenis tanaman tersebut.
Tanaman
membutuhkan
intensitas
sinar
matahari
yang
tinggi
untuk
mempertahankan tingkat fotosintesis yang tinggi, dan sebaliknya kemampuan
fotosintesis akan menurun pada intensitas sinar yang rendah. Tanaman yang
toleran terhadap naungan memiliki kemampuan fotosintesis yang lebih baik pada
kondisi dengan intensitas cahaya rendah (Hale dan Orcutt, 1987).
Adaptasi tanaman terhadap naungan dapat terjadi melalui peningkatan luas
daun sehingga meminimalisir penggunaan metabolit juga mengurangi jumlah
cahaya yang ditransmisikan dan dipantulkan. Tanaman di bawah naungan
memiliki daun yang lebih tipis dengan luas permukaan daun yang lebih besar.
Peningkatan penyerapan cahaya disiasati dengan meningkatkan jumlah kloroplas
per
satuan
luas
daun
dan
dengan
meningkatkan
konsentrasi
klorofil
(Hale dan Orcutt, 1987).
Hasil penelitian pemberian naungan pada tanaman kedelai memberikan
hasil bahwa pada intensitas cahaya 50% terjadi perubahan pada karakter daun,
yakni meningkatnya luas daun spesifik, luas daun trifoliate, serta kandungan
klorofil a dan b. Daun kedelai di bawah intensitas cahaya 50% mengalami
peningkatan intensitas kehijauan. Di samping itu, terjadi pengurangan kepadatan
trikoma, ketebalan daun, panjang lapisan palisade, dan nisbah klorofil a/b.
Beberapa perubahan tersebut merupakan mekanisme untuk efisiensi penangkapan
cahaya (Muhuria, et al., 2006).
Intensitas cahaya matahari penting bagi tanaman cabai, khususnya dalam
fotosintesis, pembentukan bunga, serta pembentukan dan pemasakan buah.
Pertumbuhan tanaman cabai akan terhambat apabila ternaungi dengan ciri-ciri
pertumbuhan meninggi, daun lemas, batang sukulen, bunga yang dihasilkan
sedikit, umur panen lebih lama, dan kualitas maupun kuantitas produksi menurun
(Prajnanta, 1999).
Pemuliaan Tanaman untuk Ketahanan terhadap Intensitas Cahaya Rendah
Pemuliaan tanaman bertujuan untuk mendapatkan varietas unggul yang
baru atau mempertahankan keunggulan suatu varietas yang ada. Sasaran
pemuliaan tanaman di masa mendatang harus dapat (1) meningkatkan kuantitas
dan kualitas hasil, (2) mengembangkan varietas yang mampu beradaptasi luas, (3)
merakit varietas yang mempunyai ketahanan terhadap cekaman lingkungan dan
efisien dalam penggunaan masukan, (4) merakit varietas yang tahan terhadap
hama dan penyakit, (5) mengembangkan varietas yang mempunyai manfaat
ganda, dan (6) memprediksi keinginan konsumen (Mangoendidjojo, 2003).
Kondisi lingkungan dengan intensitas cahaya rendah merupakan salah satu
bentuk cekaman lingkungan, khususnya bagi tanaman yang menyukai sinar
langsung seperti cabai. Diperlukan kegiatan pemuliaan tanaman dalam upaya
merakit varietas cabai toleran terhadap intensitas cahaya rendah. Salah satu tujuan
pemuliaan tanaman cabai yang umum dilakukan disamping peningkatan produksi
adalah perbaikan terhadap kemampuan mengatasi cekaman lingkungan tertentu
yang dapat menurunkan produksi (Kusandriani dan Permadi, 1996; Bosland dan
Votava, 1999).
Penelitian mengenai ketahanan terhadap naungan atau intensitas cahaya
rendah telah dilakukan pada beberapa komoditas, diantaranya adalah padi gogo,
kedelai, dan talas. Pemanfaatan lahan di bawah tegakan tanaman karet muda
merupakan latar belakang dilakukannya penelitian-penelitian tersebut.
Pada tanaman padi gogo, pemberian naungan 50 % terbukti menurunkan
produksi. Genotipe toleran memiliki penurunan persentase produksi yang lebih
rendah dibandingkan dengan genotipe peka. Klasifikasi genotipe toleran dan peka
ditentukan berdasarkan kandungan klorofil total karena karakter tersebut
merupakan salah satu penciri toleransi terhadap naungan (Soverda, 2002).
Pemberian naungan terhadap tanaman padi gogo menyebabkan peningkatan luas
daun, kandungan klorofil a, b dan klorofil total serta meningkatkan kehijauan
daun. Karakter luas daun dan kandungan klorofil merupakan karakter morfologi
tanaman yang bersifat avoidance terhadap defisit cahaya (Lautt, 2003).
Naungan berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, luas daun, kadar
klorofil a dan b, kadar nitrogen daun, kadar pati umbi, bobot basah umbi, dan
bobot kering umbi tanaman talas. Tinggi tanaman dan luas daun nyata meningkat
dengan meningkatnya persentase naungan (Djukri, 2003).
Penelitian yang dilakukan oleh Jufri (2006) menunjukkan hasil penurunan
produktivitas pada seluruh genotipe kedelai yang diujikan. Kisman et al.(2007)
menyatakan bahwa karakter morfologi dan fosiologi daun yang dapat dijadikan
sebagai penciri adaptasi kedelai terhadap naungan adalah karakter luas daun,
bobot spesifik daun, dan kandungan klorofil.
Parameter Genetik
Pendugaan parameter genetik penting dalam proses pemuliaan tanaman.
Pentingnya parameter genetik terkait dengan proses seleksi dalam tahapan
selanjutnya. Parameter genetik yang umum diduga dalam penelitian pemuliaan
diantaranya heritabilitas dan variabilitas.
Variasi dalam sistem biologi dapat dibagi menjadi dua kategori, yakni
variasi yang disebabkan oleh faktor genetik dan faktor lingkungan (Welsh, 1991).
Dalam pemuliaan tanaman, adanya variasi pada populasi tanaman yang digunakan
memiliki arti yang sangat penting (Mangoendidjojo, 2003). Jumlah variasi dapat
diukur dan diekspresikan sebagai varian atau ragam. Variasi dapat dihitung
sebagai simpangan dari rata-rata populasi, sedangkan ragam merupakan kuadrat
dari nilai variasi (Falconer, 1976).
Variasi yang terjadi karena pengaruh lingkungan sering disebut sebagai
non heritable variation. Variasi tersebut tidak diwariskan kepada keturunannya.
Perbedaan kondisi lingkungan memberikan kemungkinan munculnya variasi yang
akan
menentukan
kenampakan
akhir
dari
tanaman
tersebut
(Mangoendidjojo, 2003).
Variasi yang timbul karena faktor genetik dinamakan heritable variation,
yakni variasi yang diwariskan kepada keturunannya. Variasi tampak pada
populasi tanaman yang ditanam pada kondisi lingkungan yang sama. Variasi
tersebut berasal dari genotipe individu anggota populasi. Variasi genetik dapat
terjadi karena adanya percampuran material pemuliaan, rekombinasi genetik
sebagai akibat persilangan-persilangan, dan adanya mutasi ataupun poliploidi
(Mangoendidjojo, 2003).
Variasi yang dapat diobservasi dapat dideskripsikan secara statistik
sebagai ragam fenotipe. Ragam fenotipe (VP) dibagi menjadi dua komponen yakni
ragam genetik (VG) dan ragam lingkungan (VE) (Poehlman, 1979). Ragam genetik
sendiri merupakan akumulasi dari nilai ragam aditif (VA), ragam dominan (VD),
ragam ragam interaksi (VI) (Falconer, 1976).
Heritabilitas didefinisikan secara spesifik sebagai proporsi dari total
variasi dalam keturunan yang memiliki dasar genetik (Allard, 1960). Sesuai
dengan komponen varian genetiknya, heritabilitas dibedakan menjadi heritabilitas
dalam arti luas (broad sense heritability) dan heritabilitas dalam arti sempit
(narrow sense heritability). Heritabilitas dalam arti luas merupakan perbandingan
antara varian genetik total dan varian fenotipe, sedangkan heritabilitas dalam arti
sempit merupakan perbandingan antara varian aditif dan varian fenotipe
(Mangoendidjojo, 2003).
Nilai heritabilitas dinyatakan dalam bilangan pecahan (desimal) atau
persentase. Nilainya berkisar antara 0 dan 1. Heritabilitas dengan nilai 0 berarti
keragaman fenotipe hanya disebabkan lingkungan, sedangkan keragaman dengan
nilai 1 berarti keragaman fenotipe hanya disebabkan oleh genotipe. Sifat kualitatif
cenderung mempunyai heritabilitas tinggi, sebaliknya sifat kuantitatif mempunyai
nilai heritabilitas rendah (Poespodarsono, 1988).
Taksiran heritabilitas digunakan sebagai langkah awal pada pekerjaan
seleksi terhadap populasi yang bersegregasi. Populasi dengan heritabilitas tinggi
memungkinkan dilakukan seleksi. Pada populasi dengan tingkat heritabilitas
rendah, masih harus dinilai tingkat kerendahannya. Bila terlalu rendah, hampir
mendekati 0, berarti bila dilakukan seleksi akan tidak banyak berarti
(Poespodarsono, 1988).
Persilangan Diallel
Persilangan diallel adalah seluruh kombinasi persilangan yang mungkin
diantara sekelompok tetua. Tujuan dari persilangan diallel adalah untuk
mengevaluasi tetua yang menghasilkan turunan terbaik. Informasi yang dapat
diperoleh dari analisis diallel adalah parameter genetik dan informasi daya gabung
umum
dan
khusus
(Singh
and
Chaudary,1979).
Hayman
dalam
Syukur,et.al.(2007) menyatakan bahwa penggunaan metode diallel harus
memenuhi beberapa asumsi, yakni (1) segregasi diploid, (2) tidak ada perbedaan
antara persilangan resiprokal, (3) tidak ada multialelisme, (4) tetua homozigot,
dan (5) gen-gen menyebar diantara tetua.
Menurut Griffing dalam Singh and Chaudary (1979) terdapat empat metode
analisis diallel, berdasarkan populasi yang digunakan. Metode I atau full diallel
terdiri dari tetua (n), silangan F1, dan resiprokalnya, dengan jumlah silangan F1
dan resiprokal sebanyak [n(n-1)/2]. Metode II disebut juga metode half diallel
yang terdiri dari tetua dan satu set silangan F1 dengan jumlah persilangan
[n(n+1)/2]. Metode III terdiri dari satu set populasi F1 dan resiprokalnya dengan
jumlah silangan [n(n-1)]. Metode IV hanya terdiri dari populasi F1 dengan jumlah
silangan [(n(n-1))/2].
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Desember 2008 sampai dengan bulan
Juni 2009. Proses penyemaian dilakukan di Laboratorium Pemuliaan Tanaman,
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Lokasi percobaan pada Kebun
Percobaan IPB Leuwikopo, yang berada pada ketinggian ± 190 m dpl.
Bahan dan Alat
Bahan tanam yang digunakan dalam penelitian ini berupa enam galur tetua
cabai dan 15 hibrida cabai (Tabel 1). Galur yang digunakan sebagai tetua adalah
IPB C-2, IPB C-5, IPB C-9, IPB C-10, IPB C-15, dan IPB C-105. Asal keenam
galur tetua cabai dan keterangannya disajikan pada Tabel 2.
Sarana produksi yang digunakan adalah pupuk kandang, pupuk NPK
Mutiara, pupuk Gandasil D dan Gandasil B, kapur pertanian, pestisida dan mulsa
hitam perak. Alat yang digunakan berupa peralatan budidaya, tray semai, paranet
50%, ajir bambu, meteran, jangka sorong, timbangan, tali rafia, dan label.
Tabel 1. Kombinasi Persilangan Half Diallel
C-10
C-9
C-15
C-5
C-10
9 X 10
C-9
15 X 10
15 X 9
C-15
5 X 10
5X9
5 X 15
C-5
2 X 10
2X9
2 X 15
2X5
C-2
105 X 10 105 X 9 105 X 15 105 X 5
C-105
C-2
C-105
105 X 2
-
Tabel 2. Kode Galur, Asal, dan Keterangan Tetua Cabai yang Digunakan
Kode Galur
Asal
Keterangan
IPB C-2
Koleksi PSPT Produksi tinggi, tahan phytopthora ras 1
IPB C-5
Malaysia
Toleran antraknosa, CVMV, phytopthora ras 1
IPB C-9
AVRDC
Tahan PVY, layu bakteri
IPB C-10
AVRDC
Rawit, tahan CMV. Tahan virus Gemini
IPB C-15
AVRDC
Tahan antraknosa, layubakteri
IPB C-105
Payakumbuh Keriting
Tabel 3. Kode Persilangan Genotipe Cabai Hibrida yang Digunakan
Genotipe
Kode Persilangan
IPB C-9 X IPB C-10
9x10
IPB C-15 X IPB C-10
15x10
IPB C-15 X IPB C-9
15x9
IPB C-5 X IPB C-10
5x10
IPB C-5 X IPB C-9
5x9
IPB C-5 X IPB C-15
5x15
IPB C-2 X IPB C-10
2x10
IPB C-2 X IPB C-9
2x9
IPB C-2 X IPB C-15
2x15
IPB C-2 X IPB C-5
2x5
IPB C-105 X IPB C-10
105x10
IPB C-105 X IPB C-9
105x9
IPB C-105 X IPB C-15
105x15
IPB C-105 X IPB C-5
105x5
IPB C-105 X IPB C-2
105x2
Metode Penelitian
Setiap perlakuan dikerjakan dengan dua ulangan sehingga terdapat 42
satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri atas 16 tanaman, dari jumlah
tersebut diambil 10 tanaman contoh. Rancangan yang digunakan dalam percobaan
adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktor tunggal.
Model aditif linier percobaan yang digunakan adalah:
Yij=μ + αi + βj + εij.
Yij = Respon pengamatan genotipe ke-i, ulangan ke-j
μ = Nilai tengah populasi
αi = Pengaruh genotipe ke-i (i=1,2,3,…,21)
βj = Pengaruh kelompok ke-j (j=1,2)
εij = Pengaruh galat percobaan genotipe ke-i, ulangan ke-j
Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian secara umum terbagi dalam empat tahap, yakni
penyemaian, pengolahan lahan dan penanaman, pemeliharaan dan pemanenan.
Keempat tahapan tersebut adalah:
Penyemaian
Penyemaian benih cabai dilakukan pada tray dengan menggunakan media
tanam yang telah disterilkan. Komposisi media tanam yang digunakan terdiri dari
campuran tanah, humus, pupuk kandang, zat perangsang pertumbuhan, dan bahanbahan lainnya. Benih ditanam sebanyak satu benih/lubang. Selama masa
persemaian juga dilakukan pemeliharaan berupa penyiraman secara teratur,
pemberian pupuk NPK dan pupuk daun, serta pemberian fungisida. Setelah bibit
memiliki empat helai daun sempurna, bibit dipindahkan ke lapang.
Pengolahan lahan dan Penanaman
Bahan tanaman ditanam di bawah rumah paranet 50% sebagai naungan.
Penanaman bibit ke lapang dilakukan pada sore hari. Sebelum dilakukan
penanaman, lahan terlebih dahulu diolah dan dibuat bedengan-bedengan dengan
ukuran masing-masing bedengan 1 m x 4 m. Tiap bedeng ditutup dengan mulsa
plastik hitam perak kemudian dilubangi dua baris per bedeng dengan jarak 50 cm
x 50 cm sehingga terdapat 16 lubang dalam tiap bedengan.
Kapur pertanian dan pupuk dasar diaplikasikan pada saat pengolahan
lahan. Kapur pertanian diberikan dengan dosis 2 ton/ha. Pupuk dasar yang
digunakan berupa pupuk kandang (0.5 kg/lubang), pupuk SP-18 (20 g/lubang),
pupuk ZA (10 g/lubang), dan pupuk KCl (10 g/lubang).
Pemeliharaan
Pemeliharaan tanaman di lapang meliputi penyulaman, pengajiran,
pewiwilan, pemupukan, dan pengendalian organisme pengganggu tanaman. Satu
minggu setelah penanaman dilakukan penyulaman terhadap bibit cabai yang mati.
Pengajiran dilakukan dengan mengikatkan bibit pada batang bambu sesaat setelah
tanaman dipindahkan ke lapang. Pewiwilan dilakukan dengan membuang tunastunas air yang muncul di ketiak daun di bawah cabang dikotomus.
Pemupukan dilakukan secara teratur. Jenis pupuk yang diaplikasikan
berupa pupuk NPK Mutiara 16:16:16
sebanyak 250 ml/l tanaman setiap
minggunya dengan dosis 10 g/l. Selain itu juga dilakukan pemupukan dengan
pupuk daun Gandasil D saat vegetatif dan pupu
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
DIAH AYU ARIANI
A24052392
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
RINGKASAN
DIAH AYU ARIANI. Pendugaan Parameter Genetik dan Evaluasi Daya
Hasil Enam Genotipe Cabai Half Diallel Pada Intensitas Cahaya Rendah.
(Dibimbing oleh MUHAMAD SYUKUR dan RAHMI YUNIANTI).
Penelitian ini dilakukan unuk menduga nilai variabilitas dan heritabilitas
beberapa karaker agronomi genotipe hibrida cabai half diallel serta mencari
genotipe yang memiliki daya hasil tinggi pada intensitas cahaya rendah. Penelitian
dilakukan di Kebun Percobaan Leuwikopo IPB pada bulan Februari-Juni 2009.
Penelitian dilakukan di bawah naungan paranet 50 % di seluruh sisinya.
Bahan tanam yang digunakan berupa enam galur tetua cabai (IPB C-10, IPB C-9,
IPB C-15, IPB C-5, IPB C-2, IPB C-105) dan 15 hibrida half diallel. Rancangan
yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak faktor tunggal
dengan dua ulangan sehingga terdapat 42 satuan percobaan. Setiap satuan
percobaan terdiri dari 16 tanaman dan diambil 10 tanaman contoh untuk diamati.
Pengamatan yang mencakup peubah karakter kualitatif dan karakter kuantitatif.
Peubah kualitatif yang diamati dianalisis secara deskriptif. Dilakukan
analisis ragam untuk setiap peubah kuantitatif yang diuji, kemudian dilanjutkan
dengan uji DMRT pada peubah yang diketahui berbeda nyata. Pendugaan
variabilitas dilakukan dengan pendekatan standard error. Nilai heritabilitas dalam
arti luas dan sempit diduga dengan metode daya gabung. Dilakukan
penyederhanaan seleksi berdasarkan karakter-karakter yang berkaitan dengan
produksi melalui metode indeks seleksi.
Hasil percobaan menunjukkan bahwa seluruh peubah yang diujikan
tergolong memiliki variabilitas genotipik dan fenotipik yang luas, kecuali pada
peubah persentase bobot layak pasar yang memiliki variabilitas genotipik yang
sempit. Pendugaaan heritabilitas menunjukkan nilai heritabilitas dalam arti luas
seluruh peubah dalam kategori yang tinggi, kecuali peubah persentase bobot layak
pasar yang memiliki nilai heritabilitas arti luas sedang. Hal tersebut tidak diikuti
dengan nilai heritabilitas dalam arti sempitnya, seluruh peubah yang diuji
tergolong memiliki nilai heritabilitas dalam arti sempit rendah. Komponen ragam
non aditif lebih besar dibandingkan dengan ragam aditifnya sehingga lebih
memungkinkan untuk mengembangkan varietas hibrida dibandingkan varietas
bersari bebas.
Hibrida yang memiliki keragaan dan daya hasil yang baik di bawah
intensitas cahaya rendah diantaranya adalah 2x15, 5x9, 5x15, 2x5, dan 105x5.
Kelima genotipe tersebut memiliki nilai rataan yang lebih tinggi diantara genotipe
lainnya pada hampir seluruh karakter, khususnya pada karakter–karakter penting
yakni produksi total per tanaman, panjang buah, dan bobot buah. Lima genotipe
tersebut layak untuk dikembangkan sebagai hibrida toleran cahaya rendah karena
produksinya yang tinggi dan bernilai ekonomi tinggi.
PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
DIAH AYU ARIANI
A24052392
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
Judul
: PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Nama
: Diah Ayu Ariani
NRP
: A24052392
Menyetujui,
Dosen Pembimbing
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Muhamad Syukur, SP, M.Si
Dr. Rahmi Yunianti, SP, M.Si
NIP : 19720102 200003 1 001
NIP : 19720617 199702 2 002
Mengetahui,
Kepala Departemen Agronomi dan Hortikultura
Fakultas Pertanian IPB
Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc.Agr
NIP : 19611101 198703 1 003
Tanggal lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Palembang, 24 April 1987. Penulis merupakan anak
kedua dari tiga bersaudara dari Bapak Mohammad Arief Mochtar dan Ibu Rini
Muchtar.
Penulis lulus dari SD YSP Pusri 2 Palembang pada tahun 1999, kemudian
pada tahun 2002 penulis menyelesaikan studi di SLTP YSP Pusri Palembang.
Penulis melanjutkan studi di SMA Negeri 1 Bogor hingga lulus pada tahun 2005.
Pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur USMI, kemudian
pada tahun 2006 penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Fakultas Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi Himagron
(Himpunan Mahasiswa Agronomi) dengan menjabat sebagai staf Divisi PSDM
(Pengembangan Sumber Daya Manusia) selama dua periode kepengurusan
(2006-2008). Pada tahun 2009, penulis menjadi asisten mata kuliah Dasar-dasar
Hortikultura dan Dasar-dasar Agronomi.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
memberikan kekuatan dan hidayah sehingga penelitian ini dapat terselesaikan
dengan baik. Penulisan skripsi berjudul “Pendugaan Parameter Genetik dan
Evaluasi Daya Hasil Enam Genotipe Cabai terhadap Intensitas Cahaya Rendah”
ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian di
Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. M. Syukur, SP., MSi dan Dr. Rahmi Yunianti, SP., MSi selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis
selama penelitian serta penyusunan skripsi.
2. Dr Ir Darda Effendi MSi yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan
selaku pembimbing akademik.
3. Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc selaku penguji atas masukannya demi
perbaikan skripsi penulis.
4. Kedua orang tua, kakak dan adik yang telah memberikan dorongan baik moril
dan materiil.
5. Arie, Ima, Sri Dewi, Muti, Putri atas dukungan, bantuan, dan kebersamaan
yang terjalin selama ini.
6. Rekan-rekan penelitian (Dyna, Ady, Tiara, Abdul, Rohim, Mbak Cici, Mbak
Nita, Mbak Purwati, Teh Novi, dan penghuni laboratorium PMT lainnya).
7. Pegawai kebun Leuwikopo atas bantuannya kepada penulis selama
menjalankan penelitian.
8. Teman-teman seperjuangan Departemen Agronomi dan Hortikultura.
9. Pihak-pihak yang telah membantu kelancaran penelitian dan penyusunan
skripsi ini.
Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukan.
Bogor, Desember 2009
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL...........................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................
viii
PENDAHULUAN..........................................................................................
Latar Belakang....................................................................................
Tujuan..................................................................................................
Hipotesis..............................................................................................
1
1
2
2
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................
Sejarah dan Botani Cabai....................................................................
Syarat Tumbuh Cabai..........................................................................
Fisiologi Tanaman di Bawah Naungan...............................................
Pemuliaan Tanaman untuk Ketahanan terhadap Intensitas Cahaya
Rendah................................................................................................
Parameter Genetik...............................................................................
Persilangan Diallel..............................................................................
3
3
4
5
BAHAN DAN METODE...............................................................................
Waktu dan Tempat..............................................................................
Bahan dan Alat....................................................................................
Metode Penelitian................................................................................
Pelaksanaan Penelitian........................................................................
Pengamatan.........................................................................................
Analisis Data.......................................................................................
10
10
10
11
11
13
17
HASIL DAN PEMBAHASAN.......................................................................
Kondisi Umum....................................................................................
Karakter Kualitatif...............................................................................
Karakter Kuantitatif.............................................................................
Variabilitas Genetik dan Fenotipik.....................................................
Heritabilitas.........................................................................................
Indeks Seleksi......................................................................................
19
19
21
25
37
38
40
KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................
44
DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................
45
LAMPIRAN....................................................................................................
48
6
7
9
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1.
Kombinasi Persilangan Half Diallel....................................................
10
2.
Kode Galur, Asal, dan Keterangan Tetua Cabai yang Digunakan......
10
3.
Kode Persilangan Genotipe Cabai Hibrida yang Digunakan..............
11
4.
Analisis Ragam untuk Rancangan Kelompok Lengkap Teracak........
17
5.
Tipe Tumbuh, Bentuk Daun, dan Warna Daun pada Genotipe Cabai
yang Diuji.....................................................................................
21
Posisi Tangkai Karangan Bunga, Bentuk Mahkota, Warna Anther,
Jumlah Bunga/Aksil, dan Posisi Bunga pada Genotipe yang
Diuji............................................................................................
22
Warna Buah Muda, Warna Buah Tua, dan Posisi Buah pada
Genotipe yang Diuji......................................................................
23
Bentuk Pangkal Buah, Bentuk Ujung Buah, Bentuk Tepi Kelopak,
dan Permukaan Kulit Buah pada Genotipe yang Diuji........................
24
Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam Pengaruh Genotipe terhadap
Peubah Kuantitatif yang Diamati.........................................................
25
10.
Nilai Rataan Tinggi Tanaman dan Tinggi Dikotomus........................
25
11.
Nilai Rataan Diameter Tanaman dan Lebar Tajuk.............................
28
12.
Nilai Rataan Panjang Daun, Lebar Daun, dan Bobot Brangkasan......
30
13.
Nilai Rataan Waktu Berbunga dan Umur Panen.................................
31
14.
Nilai Rataan Panjang Tangkai Buah dan Tebal Daging Buah.............
32
15.
Nilai Rataan Panjang Buah dan Diameter Buah..................................
34
16.
Nilai Rataan Bobot Buah, Produksi per Tanaman, dan Persentase
Bobot Layak Pasar Variabilitas Genetik dan Fenotipik Karakter
yang Diamati........................................................................................
35
17.
Variabilitas Genetik dan Fenotipik Karakter yang Diamati................
37
18.
Nilai Heritabilitas Peubah yang Diamati Beserta Kriterianya.............
39
19.
Nilai Korelasi Peubah terhadap Produksi per Tanaman......................
40
20.
Indeks Seleksi Terboboti dari Limabelas Cabai Hibrida.....................
43
6.
7.
8.
9.
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1.
Tipe Tumbuh Tanaman........................................................................
13
2.
Bentuk Daun........................................................................................
14
3.
Posisi Bunga........................................................................................
14
4.
Bentuk Buah........................................................................................
15
5.
Bentuk Ujung Buah.............................................................................
15
6.
Bentuk Pangkal Buah..........................................................................
15
7.
Bentuk Tepi Kelopak...........................................................................
16
8.
Gejala Tanaman yang Terserang Layu Fusarium (a) dan Keragaan
Tanaman di Bawah Naungan (b)..................................................
21
Hibrida Cabai yang Direkomendasikan...............................................
42
9.
PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
DIAH AYU ARIANI
A24052392
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
RINGKASAN
DIAH AYU ARIANI. Pendugaan Parameter Genetik dan Evaluasi Daya
Hasil Enam Genotipe Cabai Half Diallel Pada Intensitas Cahaya Rendah.
(Dibimbing oleh MUHAMAD SYUKUR dan RAHMI YUNIANTI).
Penelitian ini dilakukan unuk menduga nilai variabilitas dan heritabilitas
beberapa karaker agronomi genotipe hibrida cabai half diallel serta mencari
genotipe yang memiliki daya hasil tinggi pada intensitas cahaya rendah. Penelitian
dilakukan di Kebun Percobaan Leuwikopo IPB pada bulan Februari-Juni 2009.
Penelitian dilakukan di bawah naungan paranet 50 % di seluruh sisinya.
Bahan tanam yang digunakan berupa enam galur tetua cabai (IPB C-10, IPB C-9,
IPB C-15, IPB C-5, IPB C-2, IPB C-105) dan 15 hibrida half diallel. Rancangan
yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak faktor tunggal
dengan dua ulangan sehingga terdapat 42 satuan percobaan. Setiap satuan
percobaan terdiri dari 16 tanaman dan diambil 10 tanaman contoh untuk diamati.
Pengamatan yang mencakup peubah karakter kualitatif dan karakter kuantitatif.
Peubah kualitatif yang diamati dianalisis secara deskriptif. Dilakukan
analisis ragam untuk setiap peubah kuantitatif yang diuji, kemudian dilanjutkan
dengan uji DMRT pada peubah yang diketahui berbeda nyata. Pendugaan
variabilitas dilakukan dengan pendekatan standard error. Nilai heritabilitas dalam
arti luas dan sempit diduga dengan metode daya gabung. Dilakukan
penyederhanaan seleksi berdasarkan karakter-karakter yang berkaitan dengan
produksi melalui metode indeks seleksi.
Hasil percobaan menunjukkan bahwa seluruh peubah yang diujikan
tergolong memiliki variabilitas genotipik dan fenotipik yang luas, kecuali pada
peubah persentase bobot layak pasar yang memiliki variabilitas genotipik yang
sempit. Pendugaaan heritabilitas menunjukkan nilai heritabilitas dalam arti luas
seluruh peubah dalam kategori yang tinggi, kecuali peubah persentase bobot layak
pasar yang memiliki nilai heritabilitas arti luas sedang. Hal tersebut tidak diikuti
dengan nilai heritabilitas dalam arti sempitnya, seluruh peubah yang diuji
tergolong memiliki nilai heritabilitas dalam arti sempit rendah. Komponen ragam
non aditif lebih besar dibandingkan dengan ragam aditifnya sehingga lebih
memungkinkan untuk mengembangkan varietas hibrida dibandingkan varietas
bersari bebas.
Hibrida yang memiliki keragaan dan daya hasil yang baik di bawah
intensitas cahaya rendah diantaranya adalah 2x15, 5x9, 5x15, 2x5, dan 105x5.
Kelima genotipe tersebut memiliki nilai rataan yang lebih tinggi diantara genotipe
lainnya pada hampir seluruh karakter, khususnya pada karakter–karakter penting
yakni produksi total per tanaman, panjang buah, dan bobot buah. Lima genotipe
tersebut layak untuk dikembangkan sebagai hibrida toleran cahaya rendah karena
produksinya yang tinggi dan bernilai ekonomi tinggi.
PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Skripsi sebagai salah satu syarat
untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian
pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
DIAH AYU ARIANI
A24052392
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
2009
Judul
: PENDUGAAN PARAMETER GENETIK DAN EVALUASI
DAYA HASIL ENAM GENOTIPE CABAI HALF DIALLEL
PADA INTENSITAS CAHAYA RENDAH
Nama
: Diah Ayu Ariani
NRP
: A24052392
Menyetujui,
Dosen Pembimbing
Pembimbing I
Pembimbing II
Dr. Muhamad Syukur, SP, M.Si
Dr. Rahmi Yunianti, SP, M.Si
NIP : 19720102 200003 1 001
NIP : 19720617 199702 2 002
Mengetahui,
Kepala Departemen Agronomi dan Hortikultura
Fakultas Pertanian IPB
Dr. Ir. Agus Purwito, M.Sc.Agr
NIP : 19611101 198703 1 003
Tanggal lulus:
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Palembang, 24 April 1987. Penulis merupakan anak
kedua dari tiga bersaudara dari Bapak Mohammad Arief Mochtar dan Ibu Rini
Muchtar.
Penulis lulus dari SD YSP Pusri 2 Palembang pada tahun 1999, kemudian
pada tahun 2002 penulis menyelesaikan studi di SLTP YSP Pusri Palembang.
Penulis melanjutkan studi di SMA Negeri 1 Bogor hingga lulus pada tahun 2005.
Pada tahun yang sama penulis diterima di IPB melalui jalur USMI, kemudian
pada tahun 2006 penulis diterima sebagai mahasiswa Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Fakultas Pertanian.
Selama menjadi mahasiswa, penulis aktif dalam organisasi Himagron
(Himpunan Mahasiswa Agronomi) dengan menjabat sebagai staf Divisi PSDM
(Pengembangan Sumber Daya Manusia) selama dua periode kepengurusan
(2006-2008). Pada tahun 2009, penulis menjadi asisten mata kuliah Dasar-dasar
Hortikultura dan Dasar-dasar Agronomi.
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
memberikan kekuatan dan hidayah sehingga penelitian ini dapat terselesaikan
dengan baik. Penulisan skripsi berjudul “Pendugaan Parameter Genetik dan
Evaluasi Daya Hasil Enam Genotipe Cabai terhadap Intensitas Cahaya Rendah”
ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian di
Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Dr. M. Syukur, SP., MSi dan Dr. Rahmi Yunianti, SP., MSi selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan kepada penulis
selama penelitian serta penyusunan skripsi.
2. Dr Ir Darda Effendi MSi yang telah memberikan bimbingan dan pengarahan
selaku pembimbing akademik.
3. Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc selaku penguji atas masukannya demi
perbaikan skripsi penulis.
4. Kedua orang tua, kakak dan adik yang telah memberikan dorongan baik moril
dan materiil.
5. Arie, Ima, Sri Dewi, Muti, Putri atas dukungan, bantuan, dan kebersamaan
yang terjalin selama ini.
6. Rekan-rekan penelitian (Dyna, Ady, Tiara, Abdul, Rohim, Mbak Cici, Mbak
Nita, Mbak Purwati, Teh Novi, dan penghuni laboratorium PMT lainnya).
7. Pegawai kebun Leuwikopo atas bantuannya kepada penulis selama
menjalankan penelitian.
8. Teman-teman seperjuangan Departemen Agronomi dan Hortikultura.
9. Pihak-pihak yang telah membantu kelancaran penelitian dan penyusunan
skripsi ini.
Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi yang memerlukan.
Bogor, Desember 2009
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL...........................................................................................
vi
DAFTAR GAMBAR......................................................................................
vii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................
viii
PENDAHULUAN..........................................................................................
Latar Belakang....................................................................................
Tujuan..................................................................................................
Hipotesis..............................................................................................
1
1
2
2
TINJAUAN PUSTAKA.................................................................................
Sejarah dan Botani Cabai....................................................................
Syarat Tumbuh Cabai..........................................................................
Fisiologi Tanaman di Bawah Naungan...............................................
Pemuliaan Tanaman untuk Ketahanan terhadap Intensitas Cahaya
Rendah................................................................................................
Parameter Genetik...............................................................................
Persilangan Diallel..............................................................................
3
3
4
5
BAHAN DAN METODE...............................................................................
Waktu dan Tempat..............................................................................
Bahan dan Alat....................................................................................
Metode Penelitian................................................................................
Pelaksanaan Penelitian........................................................................
Pengamatan.........................................................................................
Analisis Data.......................................................................................
10
10
10
11
11
13
17
HASIL DAN PEMBAHASAN.......................................................................
Kondisi Umum....................................................................................
Karakter Kualitatif...............................................................................
Karakter Kuantitatif.............................................................................
Variabilitas Genetik dan Fenotipik.....................................................
Heritabilitas.........................................................................................
Indeks Seleksi......................................................................................
19
19
21
25
37
38
40
KESIMPULAN DAN SARAN.......................................................................
44
DAFTAR PUSTAKA.....................................................................................
45
LAMPIRAN....................................................................................................
48
6
7
9
DAFTAR TABEL
Nomor
Halaman
1.
Kombinasi Persilangan Half Diallel....................................................
10
2.
Kode Galur, Asal, dan Keterangan Tetua Cabai yang Digunakan......
10
3.
Kode Persilangan Genotipe Cabai Hibrida yang Digunakan..............
11
4.
Analisis Ragam untuk Rancangan Kelompok Lengkap Teracak........
17
5.
Tipe Tumbuh, Bentuk Daun, dan Warna Daun pada Genotipe Cabai
yang Diuji.....................................................................................
21
Posisi Tangkai Karangan Bunga, Bentuk Mahkota, Warna Anther,
Jumlah Bunga/Aksil, dan Posisi Bunga pada Genotipe yang
Diuji............................................................................................
22
Warna Buah Muda, Warna Buah Tua, dan Posisi Buah pada
Genotipe yang Diuji......................................................................
23
Bentuk Pangkal Buah, Bentuk Ujung Buah, Bentuk Tepi Kelopak,
dan Permukaan Kulit Buah pada Genotipe yang Diuji........................
24
Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam Pengaruh Genotipe terhadap
Peubah Kuantitatif yang Diamati.........................................................
25
10.
Nilai Rataan Tinggi Tanaman dan Tinggi Dikotomus........................
25
11.
Nilai Rataan Diameter Tanaman dan Lebar Tajuk.............................
28
12.
Nilai Rataan Panjang Daun, Lebar Daun, dan Bobot Brangkasan......
30
13.
Nilai Rataan Waktu Berbunga dan Umur Panen.................................
31
14.
Nilai Rataan Panjang Tangkai Buah dan Tebal Daging Buah.............
32
15.
Nilai Rataan Panjang Buah dan Diameter Buah..................................
34
16.
Nilai Rataan Bobot Buah, Produksi per Tanaman, dan Persentase
Bobot Layak Pasar Variabilitas Genetik dan Fenotipik Karakter
yang Diamati........................................................................................
35
17.
Variabilitas Genetik dan Fenotipik Karakter yang Diamati................
37
18.
Nilai Heritabilitas Peubah yang Diamati Beserta Kriterianya.............
39
19.
Nilai Korelasi Peubah terhadap Produksi per Tanaman......................
40
20.
Indeks Seleksi Terboboti dari Limabelas Cabai Hibrida.....................
43
6.
7.
8.
9.
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
1.
Tipe Tumbuh Tanaman........................................................................
13
2.
Bentuk Daun........................................................................................
14
3.
Posisi Bunga........................................................................................
14
4.
Bentuk Buah........................................................................................
15
5.
Bentuk Ujung Buah.............................................................................
15
6.
Bentuk Pangkal Buah..........................................................................
15
7.
Bentuk Tepi Kelopak...........................................................................
16
8.
Gejala Tanaman yang Terserang Layu Fusarium (a) dan Keragaan
Tanaman di Bawah Naungan (b)..................................................
21
Hibrida Cabai yang Direkomendasikan...............................................
42
9.
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Halaman
1.
Data Iklim Darmaga Februari-Juni 2009.............................................
48
2.
Sidik Ragam Karakter Tinggi Tanaman..............................................
48
3.
Sidik Ragam Karakter Tinggi Dikotomus...........................................
48
4.
Sidik Ragam Karakter Diameter Tanaman..........................................
48
5.
Sidik Ragam Karakter Lebar Tajuk.....................................................
49
6.
Sidik Ragam Karakter Panjang Daun..................................................
49
7.
Sidik Ragam Karakter Lebar Daun......................................................
49
8.
Sidik Ragam Karakter Bobot Brangkasan...........................................
49
9.
Sidik Ragam Karakter Waktu Berbunga.............................................
50
10.
Sidik Ragam Karakter Umur Panen....................................................
50
11.
Sidik Ragam Karakter Panjang Tangkai Buah....................................
50
12.
Sidik Ragam Karakter Tebal Daging Buah.........................................
50
13.
Sidik Ragam Karakter Panjang Buah..................................................
51
14.
Sidik Ragam Karakter Diameter Buah................................................
51
15.
Sidik Ragam Karakter Bobot Buah.....................................................
51
16.
Sidik Ragam Karakter Produksi Total per Tanaman...........................
51
17.
Sidik Ragam Karakter Persentase Bobot Layak Pasar........................
52
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Cabai (Capsicum annuum L.) merupakan bumbu dapur yang paling populer
dan penggunaannya paling luas di seluruh dunia. Tanaman cabai potensial untuk
dikembangkan karena permintaan pasar akan komoditas ini cukup tinggi.
Konsumsi cabai perkapita pada tahun 2006 diketahui sebesar 2.77 kg/tahun
(Direktorat Jenderal Hortikultura, 2008). Jumlah tersebut diperkirakan akan
semakin meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk. Peningkatan
kebutuhan cabai perlu diimbangi dengan peningkatan produksi. Badan Pusat
Statistik (2008) mencatat total areal pertanaman cabai pada tahun 2006 sebesar
187 236 ha dengan produktivitas mencapai 5.7 ton/ha. Angka tersebut masih di
bawah potensi produksinya, yakni mencapai 12 ton/ha (Duriat, 1996).
Salah satu alternatif usaha peningkatan produksi cabai yang dapat
dilakukan adalah usaha ekstensifikasi dengan memanfaatkan lahan tidur di bawah
tegakan tanaman perkebunan atau hutan tanaman industri (HTI). Potensi lahan
perkebunan terutama lahan TBM (Tanaman Belum Menghasilkan) cukup luas.
Pada perkebunan kelapa sawit, luas lahan TBM pada tahun 2007 tercatat sebesar
1 591 881 ha yang terdiri TBM Perkebunan Rakyat seluas 696 899 ha,
Perkebunan Besar Negara (PBN) seluas 39 709 ha dan Perkebunan Besar Swasta
seluas 855 273 ha (Ditjen Perkebunan, 2008). Tumpangsari cabai dengan tanaman
perkebunan muda selain sebagai upaya optimalisasi lahan juga diharapkan dapat
memberikan penghasilan tambahan bagi petani.
Tanaman cabai digolongkan sebagai tanaman yang menyukai sinar
langsung dengan intensitas cahaya matahari berkisar antara 3 000 - 8 000
foot-candle (Ashari, 2006). Intensitas cahaya yang rendah di bawah tegakan
tanaman perkebunan menjadi kendala dalam pengembangan cabai sebagai
tanaman sela. Cabai cenderung toleran pada kondisi naungan hingga 45%, namun
kondisi naungan dapat menunda pembungaan (Poulos, 1994) sehingga dapat
mempengaruhi produksi. Pemuliaan tanaman diperlukan untuk mendapatkan
tanaman cabai yang mampu beradaptasi dengan cekaman naungan tetapi tetap
memiliki daya hasil tinggi dan kualitas yang baik.
Seleksi tanaman untuk hasil yang tinggi tidak akan efektif jika keragaman
lingkungan sangat besar sehingga menutupi keragaman genetik. Fenotipe tanaman
banyak dipengaruhi oleh kondisi lingkungannya. Pendugaan nilai heritabilitas
diperlukan untuk mengukur besar kecilnya peranan faktor genetik terhadap
fenotipe. Terdapat dua jenis heritabilitas, yakni heritabilitas dalam arti luas dan
dalam arti sempit. Heritabilitas dalam arti luas dinyatakan sebagai perbandingan
antara keragaman genetik terhadap keragaman total, sedangkan heritabilitas dalam
arti sempit merupakan perbandingan antara keragaman aditif dan keragaman
fenotipe (Mangoendidjojo, 2003). Dengan silang diallel akan diketahui pengaruh
aksi gen aditif sehingga informasi mengenai heritabilitas arti sempit dapat diduga
(Poespodarsono, 1988).
Tujuan
Penelitian ini bertujuan untuk menduga variabilitas dan heritabilitas
beberapa karakter agronomi genotipe cabai hasil persilangan half diallel serta
mencari genotipe yang memiliki daya hasil tinggi pada intensitas cahaya rendah.
Hipotesis
1.
Terdapat satu atau lebih karakter yang memiliki variabilitas luas.
2.
Terdapat satu atau lebih karakter yang memiliki heritabilitas tinggi.
3.
Terdapat satu atau lebih genotipe cabai toleran intensitas cahaya rendah dan
berdaya hasil tinggi.
TINJAUAN PUSTAKA
Sejarah dan Botani Cabai
Cabai merah termasuk dalam famili Solanaceae dan genus Capsicum.
Genus Capsicum terdiri dari sekitar 20-30 spesies, lima spesies utama yang
dibudidayakan adalah C. annum, C. frustescens, C. chinense, C. baccatum dan
C. pubescens (Greenleaf, 1986). C. annum merupakan spesies yang paling luas
dibudidayakan dan paling penting secara ekonomis (Rubatzky dan Yamaguchi,
1999).
Tanaman cabai merah (C. annum) berasal dari Meksiko. Cabai
diperkenalkan ke kawasan Asia pada abad ke-16 oleh penjelajah Portugis dan
Spanyol melalui perjalanan dagang dari Amerika Selatan. Distribusi C. annum
dan C. frustescens telah mencakup semua benua, sedangkan spesies lainnya hanya
sedikit yang didistribusikan keluar Amerika Selatan (Poulos, 1994).
Cabai merupakan tanaman tahunan tropika yang umumnya ditanam
sebagai tanaman setahun (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999). Tanaman cabai
berbentuk semak, batangnya berkayu dengan tipe percabangan tegak atau
menyebar (Kusandriani, 1996). Tanaman cabai memiliki banyak cabang dan pada
setiap percabangan akan muncul buah cabai (Samadi, 1997).
Akar tanaman cabai tunggang, kuat dan dalam. Perakaran umumnya
berkembang sempurna (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999). Kusandriani (1996)
menyatakan pada saat pencabutan dan pemindahan bibit ke lapang, perakaran
yang baru berkembang mengalami kerusakan, tetapi akar-akar samping akan
berkembang dari akar utama ke dua arah yang berlawanan. Menurut Samadi
(1997), bagian ujung akar mampu menembus tanah sampai kedalaman 25-30 cm.
Perkembangan akar akan menjadi lebih sempurna bila dilakukan penggemburan
tanah sampai kedalaman tersebut.
Daun cabai merah merupakan daun tunggal dengan helai daun berbentuk
ovate atau lanceolate. Daun berwarna hijau atau hijau tua, tumbuh pada tunastunas samping berurutan pada batang utama dan tunggal tersusun secara spiral
(Kusandriani, 1996). Permukaan daun cabai relatif halus dengan bulu jarang dan
ukuran bervariasi (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999).
Bunga tanaman cabai merah umumnya bersifat tunggal dan tumbuh pada
ujung ruas, serta merupakan bunga sempurna. Mahkota bunga berwarna putih atau
ungu tergantung kultivarnya, helaian mahkota bunga berjumlah lima atau enam
helai. Pada dasar bunga terdapat daun buah berjumlah lima helai, terkadang
bergerigi. Setiap bunga mempunyai satu putik atau stigma dengan kepala putik
yang berbentuk bulat. Terdapat lima sampai delapan helai benang sari dengan
kepala putik berbentuk lonjong. Dalam satu kotak sari berkembang 11 000 sampai
18 000 butir tepung sari yang berbentuk lonjong dan berwarna kuning mengkilat
(Kusandriani, 1996).
Di antara kultivar-kultivar cabai terdapat perbedaan dalam hal letak kepala
putik terhadap kotak sari yang disebut heterostily (Kusandriani dan Permadi,
1996). Persilangan silang sekitar 6-37% dapat terjadi akibat morfologi bunga
cabai tersebut (Kusandriani, 1996).
Buah cabai termasuk dalam kategori buah buni (beri) berbiji banyak. Buah
seringkali tumbuh tunggal pada setiap buku. Warna buah dan bentuk buah
bervariasi tergantung pada kultivarnya (Rubatzky dan Yamaguchi, 1999).
Kandungan gizi dalam setiap 100 g cabai merah adalah air 90%, energi 32 kal,
protein 0.5 g, lemak 0.3 g, karbohidrat 7.8 g, serat 1.6 g, abu 0.5 g, kalsium 29
mg, fosfor 45 mg, besi 0.5 mg, vitamin A 470 IU, tiamin 0.05 mg, riboflavin 0.06
mg, niasin 0.9 mg, dan asam askorbat 18 mg (Ashari, 2006).
Syarat Tumbuh Cabai
Cabai memiliki daya adaptasi luas, dapat ditanam baik di dataran rendah
maupun di dataran tinggi (Sunarjono, 2006). Menurut Rubatzky dan Yamaguchi
(1999), cabai dapat ditanam laut hingga ketinggian 13 000 m di atas permukaan
laut. Pertumbuhan tanaman cabai lebih baik pada tanah lempung berdrainase baik
dengan pH tanah 5.5-6.8 (Poulos, 1994) dan mengandung bahan organik
sedikitnya 1.5% (Ashari, 2006).
Suhu udara sangat berpengaruh terhadap kehidupan tanaman mulai dari
pembibitan hingga panen. Selama periode perkecambahan, diperlukan suhu udara
antara 20o-40oC. Selama perkembangannya, cabai memerlukan suhu optimal pada
siang hari antara 15o-27o dan temperatur pada malam hari 15o-18o (Samadi, 1997).
Bosland dan Votava (1999) menyatakan buah cabai tidak akan terbentuk ketika
suhu rata-rata di bawah 16o atau di atas 32oC, bunga akan mengalami kerontokan
apabila suhu malam hari di atas 24oC. Menurut Rubatzky dan Yamaguchi (1999),
penyerbukan dan pembuahan optimum berada pada suhu 20o-25oC.
Tanaman cabai tidak menghendaki curah hujan yang tinggi karena tidak
tahan terhadap guyuran air hujan secara terus-menerus. Curah hujan tinggi pada
periode pembungaan menyebabkan bunga menjadi gugur. Tanaman juga akan
rentan terserang penyakit karena curah hujan yang tinggi akan merangsang
perkembangan jamur (Samadi, 1997). Curah hujan yang baik bagi pertumbuhan
tanaman cabai berkisar antara 600-1 250 mm per tahun (Poulos, 1994).
Tanaman cabai membutuhkan iklim kering dengan lama penyinaran lebih
dari 12 jam per hari, terutama pada periode pembungaan dan pembuahan.
Intensitas cahaya juga berpengaruh pada pertumbuhan bibit karena bibit akan
mengalami etiolasi pada penyinaran cahaya yang kurang (Samadi, 1997).
Fisiologi Tanaman di Bawah Naungan
Berdasarkan kemampuannya dalam beradaptasi terhadap intensitas
penyinaran matahari, tanaman dibagi menjadi dua kelompok, yaitu tanaman yang
menyukai sinar matahari langsung (sun plants) dan tanaman yang lebih menyukai
kondisi naungan (shade plants) (Ashari, 2006). Reaksi tanaman terhadap
perbedaan intensitas penyinaran matahari tergantung pada jenis tanaman tersebut.
Tanaman
membutuhkan
intensitas
sinar
matahari
yang
tinggi
untuk
mempertahankan tingkat fotosintesis yang tinggi, dan sebaliknya kemampuan
fotosintesis akan menurun pada intensitas sinar yang rendah. Tanaman yang
toleran terhadap naungan memiliki kemampuan fotosintesis yang lebih baik pada
kondisi dengan intensitas cahaya rendah (Hale dan Orcutt, 1987).
Adaptasi tanaman terhadap naungan dapat terjadi melalui peningkatan luas
daun sehingga meminimalisir penggunaan metabolit juga mengurangi jumlah
cahaya yang ditransmisikan dan dipantulkan. Tanaman di bawah naungan
memiliki daun yang lebih tipis dengan luas permukaan daun yang lebih besar.
Peningkatan penyerapan cahaya disiasati dengan meningkatkan jumlah kloroplas
per
satuan
luas
daun
dan
dengan
meningkatkan
konsentrasi
klorofil
(Hale dan Orcutt, 1987).
Hasil penelitian pemberian naungan pada tanaman kedelai memberikan
hasil bahwa pada intensitas cahaya 50% terjadi perubahan pada karakter daun,
yakni meningkatnya luas daun spesifik, luas daun trifoliate, serta kandungan
klorofil a dan b. Daun kedelai di bawah intensitas cahaya 50% mengalami
peningkatan intensitas kehijauan. Di samping itu, terjadi pengurangan kepadatan
trikoma, ketebalan daun, panjang lapisan palisade, dan nisbah klorofil a/b.
Beberapa perubahan tersebut merupakan mekanisme untuk efisiensi penangkapan
cahaya (Muhuria, et al., 2006).
Intensitas cahaya matahari penting bagi tanaman cabai, khususnya dalam
fotosintesis, pembentukan bunga, serta pembentukan dan pemasakan buah.
Pertumbuhan tanaman cabai akan terhambat apabila ternaungi dengan ciri-ciri
pertumbuhan meninggi, daun lemas, batang sukulen, bunga yang dihasilkan
sedikit, umur panen lebih lama, dan kualitas maupun kuantitas produksi menurun
(Prajnanta, 1999).
Pemuliaan Tanaman untuk Ketahanan terhadap Intensitas Cahaya Rendah
Pemuliaan tanaman bertujuan untuk mendapatkan varietas unggul yang
baru atau mempertahankan keunggulan suatu varietas yang ada. Sasaran
pemuliaan tanaman di masa mendatang harus dapat (1) meningkatkan kuantitas
dan kualitas hasil, (2) mengembangkan varietas yang mampu beradaptasi luas, (3)
merakit varietas yang mempunyai ketahanan terhadap cekaman lingkungan dan
efisien dalam penggunaan masukan, (4) merakit varietas yang tahan terhadap
hama dan penyakit, (5) mengembangkan varietas yang mempunyai manfaat
ganda, dan (6) memprediksi keinginan konsumen (Mangoendidjojo, 2003).
Kondisi lingkungan dengan intensitas cahaya rendah merupakan salah satu
bentuk cekaman lingkungan, khususnya bagi tanaman yang menyukai sinar
langsung seperti cabai. Diperlukan kegiatan pemuliaan tanaman dalam upaya
merakit varietas cabai toleran terhadap intensitas cahaya rendah. Salah satu tujuan
pemuliaan tanaman cabai yang umum dilakukan disamping peningkatan produksi
adalah perbaikan terhadap kemampuan mengatasi cekaman lingkungan tertentu
yang dapat menurunkan produksi (Kusandriani dan Permadi, 1996; Bosland dan
Votava, 1999).
Penelitian mengenai ketahanan terhadap naungan atau intensitas cahaya
rendah telah dilakukan pada beberapa komoditas, diantaranya adalah padi gogo,
kedelai, dan talas. Pemanfaatan lahan di bawah tegakan tanaman karet muda
merupakan latar belakang dilakukannya penelitian-penelitian tersebut.
Pada tanaman padi gogo, pemberian naungan 50 % terbukti menurunkan
produksi. Genotipe toleran memiliki penurunan persentase produksi yang lebih
rendah dibandingkan dengan genotipe peka. Klasifikasi genotipe toleran dan peka
ditentukan berdasarkan kandungan klorofil total karena karakter tersebut
merupakan salah satu penciri toleransi terhadap naungan (Soverda, 2002).
Pemberian naungan terhadap tanaman padi gogo menyebabkan peningkatan luas
daun, kandungan klorofil a, b dan klorofil total serta meningkatkan kehijauan
daun. Karakter luas daun dan kandungan klorofil merupakan karakter morfologi
tanaman yang bersifat avoidance terhadap defisit cahaya (Lautt, 2003).
Naungan berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, luas daun, kadar
klorofil a dan b, kadar nitrogen daun, kadar pati umbi, bobot basah umbi, dan
bobot kering umbi tanaman talas. Tinggi tanaman dan luas daun nyata meningkat
dengan meningkatnya persentase naungan (Djukri, 2003).
Penelitian yang dilakukan oleh Jufri (2006) menunjukkan hasil penurunan
produktivitas pada seluruh genotipe kedelai yang diujikan. Kisman et al.(2007)
menyatakan bahwa karakter morfologi dan fosiologi daun yang dapat dijadikan
sebagai penciri adaptasi kedelai terhadap naungan adalah karakter luas daun,
bobot spesifik daun, dan kandungan klorofil.
Parameter Genetik
Pendugaan parameter genetik penting dalam proses pemuliaan tanaman.
Pentingnya parameter genetik terkait dengan proses seleksi dalam tahapan
selanjutnya. Parameter genetik yang umum diduga dalam penelitian pemuliaan
diantaranya heritabilitas dan variabilitas.
Variasi dalam sistem biologi dapat dibagi menjadi dua kategori, yakni
variasi yang disebabkan oleh faktor genetik dan faktor lingkungan (Welsh, 1991).
Dalam pemuliaan tanaman, adanya variasi pada populasi tanaman yang digunakan
memiliki arti yang sangat penting (Mangoendidjojo, 2003). Jumlah variasi dapat
diukur dan diekspresikan sebagai varian atau ragam. Variasi dapat dihitung
sebagai simpangan dari rata-rata populasi, sedangkan ragam merupakan kuadrat
dari nilai variasi (Falconer, 1976).
Variasi yang terjadi karena pengaruh lingkungan sering disebut sebagai
non heritable variation. Variasi tersebut tidak diwariskan kepada keturunannya.
Perbedaan kondisi lingkungan memberikan kemungkinan munculnya variasi yang
akan
menentukan
kenampakan
akhir
dari
tanaman
tersebut
(Mangoendidjojo, 2003).
Variasi yang timbul karena faktor genetik dinamakan heritable variation,
yakni variasi yang diwariskan kepada keturunannya. Variasi tampak pada
populasi tanaman yang ditanam pada kondisi lingkungan yang sama. Variasi
tersebut berasal dari genotipe individu anggota populasi. Variasi genetik dapat
terjadi karena adanya percampuran material pemuliaan, rekombinasi genetik
sebagai akibat persilangan-persilangan, dan adanya mutasi ataupun poliploidi
(Mangoendidjojo, 2003).
Variasi yang dapat diobservasi dapat dideskripsikan secara statistik
sebagai ragam fenotipe. Ragam fenotipe (VP) dibagi menjadi dua komponen yakni
ragam genetik (VG) dan ragam lingkungan (VE) (Poehlman, 1979). Ragam genetik
sendiri merupakan akumulasi dari nilai ragam aditif (VA), ragam dominan (VD),
ragam ragam interaksi (VI) (Falconer, 1976).
Heritabilitas didefinisikan secara spesifik sebagai proporsi dari total
variasi dalam keturunan yang memiliki dasar genetik (Allard, 1960). Sesuai
dengan komponen varian genetiknya, heritabilitas dibedakan menjadi heritabilitas
dalam arti luas (broad sense heritability) dan heritabilitas dalam arti sempit
(narrow sense heritability). Heritabilitas dalam arti luas merupakan perbandingan
antara varian genetik total dan varian fenotipe, sedangkan heritabilitas dalam arti
sempit merupakan perbandingan antara varian aditif dan varian fenotipe
(Mangoendidjojo, 2003).
Nilai heritabilitas dinyatakan dalam bilangan pecahan (desimal) atau
persentase. Nilainya berkisar antara 0 dan 1. Heritabilitas dengan nilai 0 berarti
keragaman fenotipe hanya disebabkan lingkungan, sedangkan keragaman dengan
nilai 1 berarti keragaman fenotipe hanya disebabkan oleh genotipe. Sifat kualitatif
cenderung mempunyai heritabilitas tinggi, sebaliknya sifat kuantitatif mempunyai
nilai heritabilitas rendah (Poespodarsono, 1988).
Taksiran heritabilitas digunakan sebagai langkah awal pada pekerjaan
seleksi terhadap populasi yang bersegregasi. Populasi dengan heritabilitas tinggi
memungkinkan dilakukan seleksi. Pada populasi dengan tingkat heritabilitas
rendah, masih harus dinilai tingkat kerendahannya. Bila terlalu rendah, hampir
mendekati 0, berarti bila dilakukan seleksi akan tidak banyak berarti
(Poespodarsono, 1988).
Persilangan Diallel
Persilangan diallel adalah seluruh kombinasi persilangan yang mungkin
diantara sekelompok tetua. Tujuan dari persilangan diallel adalah untuk
mengevaluasi tetua yang menghasilkan turunan terbaik. Informasi yang dapat
diperoleh dari analisis diallel adalah parameter genetik dan informasi daya gabung
umum
dan
khusus
(Singh
and
Chaudary,1979).
Hayman
dalam
Syukur,et.al.(2007) menyatakan bahwa penggunaan metode diallel harus
memenuhi beberapa asumsi, yakni (1) segregasi diploid, (2) tidak ada perbedaan
antara persilangan resiprokal, (3) tidak ada multialelisme, (4) tetua homozigot,
dan (5) gen-gen menyebar diantara tetua.
Menurut Griffing dalam Singh and Chaudary (1979) terdapat empat metode
analisis diallel, berdasarkan populasi yang digunakan. Metode I atau full diallel
terdiri dari tetua (n), silangan F1, dan resiprokalnya, dengan jumlah silangan F1
dan resiprokal sebanyak [n(n-1)/2]. Metode II disebut juga metode half diallel
yang terdiri dari tetua dan satu set silangan F1 dengan jumlah persilangan
[n(n+1)/2]. Metode III terdiri dari satu set populasi F1 dan resiprokalnya dengan
jumlah silangan [n(n-1)]. Metode IV hanya terdiri dari populasi F1 dengan jumlah
silangan [(n(n-1))/2].
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian dilaksanakan pada bulan Desember 2008 sampai dengan bulan
Juni 2009. Proses penyemaian dilakukan di Laboratorium Pemuliaan Tanaman,
Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Lokasi percobaan pada Kebun
Percobaan IPB Leuwikopo, yang berada pada ketinggian ± 190 m dpl.
Bahan dan Alat
Bahan tanam yang digunakan dalam penelitian ini berupa enam galur tetua
cabai dan 15 hibrida cabai (Tabel 1). Galur yang digunakan sebagai tetua adalah
IPB C-2, IPB C-5, IPB C-9, IPB C-10, IPB C-15, dan IPB C-105. Asal keenam
galur tetua cabai dan keterangannya disajikan pada Tabel 2.
Sarana produksi yang digunakan adalah pupuk kandang, pupuk NPK
Mutiara, pupuk Gandasil D dan Gandasil B, kapur pertanian, pestisida dan mulsa
hitam perak. Alat yang digunakan berupa peralatan budidaya, tray semai, paranet
50%, ajir bambu, meteran, jangka sorong, timbangan, tali rafia, dan label.
Tabel 1. Kombinasi Persilangan Half Diallel
C-10
C-9
C-15
C-5
C-10
9 X 10
C-9
15 X 10
15 X 9
C-15
5 X 10
5X9
5 X 15
C-5
2 X 10
2X9
2 X 15
2X5
C-2
105 X 10 105 X 9 105 X 15 105 X 5
C-105
C-2
C-105
105 X 2
-
Tabel 2. Kode Galur, Asal, dan Keterangan Tetua Cabai yang Digunakan
Kode Galur
Asal
Keterangan
IPB C-2
Koleksi PSPT Produksi tinggi, tahan phytopthora ras 1
IPB C-5
Malaysia
Toleran antraknosa, CVMV, phytopthora ras 1
IPB C-9
AVRDC
Tahan PVY, layu bakteri
IPB C-10
AVRDC
Rawit, tahan CMV. Tahan virus Gemini
IPB C-15
AVRDC
Tahan antraknosa, layubakteri
IPB C-105
Payakumbuh Keriting
Tabel 3. Kode Persilangan Genotipe Cabai Hibrida yang Digunakan
Genotipe
Kode Persilangan
IPB C-9 X IPB C-10
9x10
IPB C-15 X IPB C-10
15x10
IPB C-15 X IPB C-9
15x9
IPB C-5 X IPB C-10
5x10
IPB C-5 X IPB C-9
5x9
IPB C-5 X IPB C-15
5x15
IPB C-2 X IPB C-10
2x10
IPB C-2 X IPB C-9
2x9
IPB C-2 X IPB C-15
2x15
IPB C-2 X IPB C-5
2x5
IPB C-105 X IPB C-10
105x10
IPB C-105 X IPB C-9
105x9
IPB C-105 X IPB C-15
105x15
IPB C-105 X IPB C-5
105x5
IPB C-105 X IPB C-2
105x2
Metode Penelitian
Setiap perlakuan dikerjakan dengan dua ulangan sehingga terdapat 42
satuan percobaan. Setiap satuan percobaan terdiri atas 16 tanaman, dari jumlah
tersebut diambil 10 tanaman contoh. Rancangan yang digunakan dalam percobaan
adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktor tunggal.
Model aditif linier percobaan yang digunakan adalah:
Yij=μ + αi + βj + εij.
Yij = Respon pengamatan genotipe ke-i, ulangan ke-j
μ = Nilai tengah populasi
αi = Pengaruh genotipe ke-i (i=1,2,3,…,21)
βj = Pengaruh kelompok ke-j (j=1,2)
εij = Pengaruh galat percobaan genotipe ke-i, ulangan ke-j
Pelaksanaan Penelitian
Pelaksanaan penelitian secara umum terbagi dalam empat tahap, yakni
penyemaian, pengolahan lahan dan penanaman, pemeliharaan dan pemanenan.
Keempat tahapan tersebut adalah:
Penyemaian
Penyemaian benih cabai dilakukan pada tray dengan menggunakan media
tanam yang telah disterilkan. Komposisi media tanam yang digunakan terdiri dari
campuran tanah, humus, pupuk kandang, zat perangsang pertumbuhan, dan bahanbahan lainnya. Benih ditanam sebanyak satu benih/lubang. Selama masa
persemaian juga dilakukan pemeliharaan berupa penyiraman secara teratur,
pemberian pupuk NPK dan pupuk daun, serta pemberian fungisida. Setelah bibit
memiliki empat helai daun sempurna, bibit dipindahkan ke lapang.
Pengolahan lahan dan Penanaman
Bahan tanaman ditanam di bawah rumah paranet 50% sebagai naungan.
Penanaman bibit ke lapang dilakukan pada sore hari. Sebelum dilakukan
penanaman, lahan terlebih dahulu diolah dan dibuat bedengan-bedengan dengan
ukuran masing-masing bedengan 1 m x 4 m. Tiap bedeng ditutup dengan mulsa
plastik hitam perak kemudian dilubangi dua baris per bedeng dengan jarak 50 cm
x 50 cm sehingga terdapat 16 lubang dalam tiap bedengan.
Kapur pertanian dan pupuk dasar diaplikasikan pada saat pengolahan
lahan. Kapur pertanian diberikan dengan dosis 2 ton/ha. Pupuk dasar yang
digunakan berupa pupuk kandang (0.5 kg/lubang), pupuk SP-18 (20 g/lubang),
pupuk ZA (10 g/lubang), dan pupuk KCl (10 g/lubang).
Pemeliharaan
Pemeliharaan tanaman di lapang meliputi penyulaman, pengajiran,
pewiwilan, pemupukan, dan pengendalian organisme pengganggu tanaman. Satu
minggu setelah penanaman dilakukan penyulaman terhadap bibit cabai yang mati.
Pengajiran dilakukan dengan mengikatkan bibit pada batang bambu sesaat setelah
tanaman dipindahkan ke lapang. Pewiwilan dilakukan dengan membuang tunastunas air yang muncul di ketiak daun di bawah cabang dikotomus.
Pemupukan dilakukan secara teratur. Jenis pupuk yang diaplikasikan
berupa pupuk NPK Mutiara 16:16:16
sebanyak 250 ml/l tanaman setiap
minggunya dengan dosis 10 g/l. Selain itu juga dilakukan pemupukan dengan
pupuk daun Gandasil D saat vegetatif dan pupu