Evaluasi Keragaan dan Daya Hasil Galur Mutan Kedelai (Glycine max (L.) Merill) Hasil Iradiasi Sinar Gamma.
EVALUASI KERAGAAN DAN DAYA HASIL GALUR
MUTAN KEDELAI (Glycine max (L.) Merill) HASIL IRADIASI
SINAR GAMMA
NIDYA SHARAH
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Evaluasi Keragaan dan
Daya Hasil Galur Mutan Kedelai (Glycine Max (L.) Merill) Hasil Iradiasi Sinar
Gamma adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2014
Nidya Sharah
NIM. A24100034
ABSTRAK
NIDYA SHARAH. Evaluasi Keragaan dan Daya Hasil Galur Mutan Kedelai
(Glycine max (L.) Merill) Hasil Iradiasi Sinar Gamma. Dibimbing oleh
TRIKOESOEMANINGTYAS dan DESTA WIRNAS
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi keragaan dan daya
hasil beberapa galur mutan kedelai hasil iradiasi sinar gamma varietas
Argomulyo. Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan BB-Biogen dari MaretJuni 2014. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan kelompok
lengkap teracak dengan genotipe sebagai perlakuan yang terdiri atas 15 galur
mutan dan empat varietas sebagai pembanding. Hasil pengamatan kualitatif
menunjukkan terdapat beberapa karakter yang berbeda dengan Argomulyo
sebagai akibat terjadi mutasi. Galur berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi
tanaman, umur berbunga, umur panen, jumlah buku produktif, jumlah cabang
produktif dan bobot 100 biji. Galur berpengaruh nyata terhadap, jumlah polong
total, dan jumlah polong isi. Berdasarkan seleksi terhadap karakter hasil diperoleh
galur M100-96-53-6, M200-39-64-4, M150-29-44-10, M100-29A-42-14 ,M10037-71-4, dan M200-93-49-13 dengan hasil lebih dari 3 ton ha-1
Kata kunci: daya hasil, Kedelai, keragaan, mutasi, sinar gamma
ABSTRACT
NIDYA SHARAH. Evaluation of Performance and Yield of Mutant Soybean
Lines (Glycine max (L.) Merril) Supervised by TRIKOESOEMANINGTYAS and
DESTA WIRNAS
This study aimed to obtain information on the performance and yield of
some mutant lines of soybean resulted from gamma ray irradiation of var.
Argomulyo. The study was conducted at the experiment field of BB-Biogen from
March to June 2014. The experimental design used was a randomized complete
design with genotypes as treatment consisting of 15 mutant lines and 4 varieties
for comparison. The mutant lines were highly significant different in plant height,
days to flowering, maturity, number of productive note, the number of productive
branches and 100 seed weight. The lines significantly affected the total number of
pods and number of pods. Based on the results obtained by the selection based on
yield, M100-96-53-6, 39-64-M200-4, M150-29-44-10, M100-29A-42-14-37M100 71-4, and M200 -93-49-13 with the results of more than 3 tons ha-1.
Key words : irradiation of gamma ray, mutant, performance, soybean, yield
EVALUASI KERAGAAN DAN DAYA HASIL GALUR
MUTAN KEDELAI (Glycine max (L.) Merill) HASIL IRADIASI
SINAR GAMMA
NIDYA SHARAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Evaluasi Keragaan dan Daya Hasil Galur Mutan Kedelai (Glycine
max (L.) Merill) Hasil Iradiasi Sinar Gamma.
Nama
: Nidya Sharah
NIM
: A24100034
Disetujui oleh
Dr.Ir.Trikoesoemaningtyas,MSc
Pembimbing I
Dr. Desta Wirnas, SP, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc Agr
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul
Evaluasi Keragaan dan Daya Hasil Galur Mutan Kedelai (Glycine max (L.)
Merill) Hasil Iradiasi Sinar Gamma. Karya ilmiah ini diselesaikan setelah
melakukan penelitian sejak bulan Maret hingga Juni 2014.
Terima kasih penulis ucapkan kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc dan ibu Dr. Desta Wirnas, SP. MSi selaku
dosen pembimbing skripsi yang selalu memberikan bimbingan dan arahan dalam
pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi.
2. Ibu Anggi Nindita SP. MSi sebagai dosen penguji yang banyak memberikan
perbaikan sehingga skripsi ini lebih baik.
3. Kedua orang tua, alm. Drs. H. Hakim Pane dan Dewi Adriana, adik tercinta alm.
Nanda Dwiki Putra Pane serta keluarga besar yang selalu memberikan motivasi
dan doa selama kegiatan akademik dan dapat menyelesaikan skripsi ini.
4. Bapak Dr. Ir. Purwono MS. selaku dosen pembimbing akademik yang memberikan
motivasi dan arahan dalam melaksanakan tugas akademik.
5. Ibu Dr. Ir. Yudiwanti W.E.K., MS dan Ibu Siti Marwiyah, SP. MSi
yang selalu berkenan memberikan saran dan masukan dalam pelaksanaan
kegiatan penelitian dan skripsi.
6. Sahabat- sahabat tercinta Brama Sipahutar S.E dan Yudi Prawira S.E yang selalu
memberikan motivasi, semangat dan selalu bersedia membantu penulis selama
kegiatan penelitian berlangsung.
7. Bapak Purwadi dan Bapak Agus selaku staf lapang BB-Biogen Cimanggu yang
selalu memberi semangat dan senantiasa membantu penulis dalam pelaksanaan
penelitian.
8. Serta berbagai pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan bagi
kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang pertanian khususnya bangsa
Indonesia .
Bogor, Agustus 2014
Nidya Sharah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viix
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Hipotesis
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Kedelai (Glycine max (L.) Merril)
2
Syarat Tumbuh
3
Pemuliaan Mutasi
4
BAHAN DAN METODE
5
Tempat dan Waktu Penelitian
5
Bahan
5
Alat
5
Metode Percobaan
5
Pelaksanaan
6
Analisis Data
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Lahan
9
9
Karakteristik Sifat Kualitatif dan Kuantitatif Kedelai
11
Keragaan Karakter Agronomi
22
Keragaman Genetik
29
Korelasi antar Karakter
31
SIMPULAN DAN SARAN
32
Simpulan
32
Saran
33
DAFTAR PUSTAKA
33
LAMPIRAN
36
RIWAYAT HIDUP
41
DAFTAR TABEL
Keragaan hipkotil dan antosianin genotipe kedelai
Keragaan bunga genotipe kedelai
Keragaan daun genotipe kedelai
Keragaan tipe tumbuh, bulu batang, dan bentuk percabangan genotipe
kedelai
Keragaan tinggi tanaman dan umur panen genotipe kedelai
Intensitas coklat polong, ukuran biji, dan warna kulit biji genotipe
kedelai
Kecerahan kulit biji, bentuk biji, dan warna kotiledon biji
Keragaan hilum dan funicle biji genotipe kedelai
Rekapitulasi nilai tengah, standar deviasi, dan kisaran nilai karakter
agronomi genotipe kedelai
Hasil analisis ragam karakter agronomi genotipe kedelai
Hasil analisis ragam umur berbunga dan umur panen genotipe kedelai
Hasil analisis ragam kehijauan daun dan tinggi tanaman genotipe kedelai
Hasil analisis ragam jumlah buku produktif dan jumlah cabang produktif
genotipe kedelai
Hasil analisis ragam jumlah polong total, jumlah polong isi dan
persentase polong isi genotipe kedelai
Hasil analsis ragam bobot biji per tanaman, bobot 100 biji, dan bobot biji
per petak genotipe kedelai
Nilai ragam, heritabilitas dan koefisien keragaman genotipe kedelai
Hasil biji per petak dan potensi hasil galur mutan terseleksi dan varietas
pembanding
11
13
14
16
18
19
20
21
23
23
24
25
27
28
29
30
32
DAFTAR GAMBAR
Bentuk daun kedelai
Tipe pertumbuhan kedelai
Bentuk percabangan tanaman kedelai
Fase pertumbuhan
Warna hipokotil kedelai
Warna bunga kedelai
Bentuk daun kedelai
Tipe tumbuh determinit
Warna bulu batang kedelai
Tipe percabangan kedelai
Warna polong kedelai
Keragaan biji
Warna hilum biji kedelai
7
7
7
10
12
12
15
15
16
17
18
21
22
DAFTAR LAMPIRAN
Deskripsi varietas Argomulyo dan Anjasmoro
Deskripsi varietas Panderman dan Sibayak
Data iklim wilayah Dramaga
Tabel sidik ragam karakter agronomi kedelai
Hasil uji korelasi Pearson antar karakter tanaman kedelai
36
37
37
38
40
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai merupakan jenis tanaman pangan terpenting ketiga setelah padi
dan jagung (Sudaryanto dan Swastika 2007). Permintaan kedelai setiap tahun
meningkat dan tidak diimbangi dengan produksi dalam negeri (Supadi 2009).
Kebutuhan kedelai di Indonesia mencapai 2.25 juta ton setiap tahun. Kebutuhan
ini cukup tinggi jika dibandingkan dengan produksi kedelai nasional yang hanya
mencapai 0.78 juta ton (BPS 2013). Hal ini menyebabkan Indonesia impor kedelai
yang cukup besar hingga mencapai 1.47 juta ton. Menurut Adisarwanto (2010),
faktor luas areal panen, senjang hasil dan produktivitas masih menjadi kendala
dalam meningkatkan produksi kedelai nasional.
Upaya peningkatan produksi kedelai nasional dapat dilakukan dengan
menambah luas areal panen, menekan senjang hasil, serta meningkatkan
produktivitas. Penambahan luas areal panen dapat dilakukan dengan budidaya
kedelai pada lahan sawah, lahan kering, serta pada lahan pasang surut. Menekan
senjang hasil dapat dilakukan dengan menerapkan teknologi produksi spesifik
lokasi, dan meningkatkan penyuluhan tentang kedelai. Upaya peningkatan
produktivitas dilakukan dengan pengelolaan lahan, hara, dan air secara terpadu,
serta meningkatkan potensi hasil genetik tanaman dengan menggunakan benih
varietas unggul (Adisarwanto 2010).
Varietas unggul merupakan komponen teknologi yang penting diterapkan
untuk dapat meningkatkan produktivitas. Varietas unggul yang diinginkan petani
adalah varietas yang mampu berdaya hasil tinggi serta toleran terhadap cekaman
lingkungan abiotik maupun biotik (Swastika dan Sudaryanto 2007). Menurut
Arsyad et al. (2007) varietas kedelai unggul saat ini diarahkan pada mutu hasil
dan adaptasi pada kondisi lingkungan spesifik agroekosistem. Hal ini dapat
diperoleh dengan merakit varietas kedelai melalui kegiatan pemuliaan tanaman.
Populasi genetik dasar sangat penting untuk seleksi dalam kegiatan
pemuliaan tanaman. Hal ini untuk menentukan genotipe yang ingin dihasilkan
oleh pemulia. Salah satu upaya meningkatkan keragaman adalah dengan cara
mutasi berupa mutagen fisik dengan iradiasi sinar gamma seperti yang telah
dilakukan oleh Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN). Sejak tahun 1972
BATAN telah melakukan pemuliaan mutasi dengan sinar gamma dan telah
menghasilkan varietas kedelai unggul, beberapa diantaranya adalah varietas
Rajabasa (2004) dengan potensi hasil 3.9 ton ha -1, Mitani (2008) 3.2 ton ha -1,
Mutiara 1 (2010) 4.1 ton ha -1, dan pada tahun 2013 BATAN merilis varietas
Gamasugen 1 dan Gamasugen 2 dengan potensi hasil 2.4 ton ha -1 dan 2,6 ton ha-1.
(BATAN 2013).
Pemuliaan mutasi ini juga telah dilakukan oleh pemulia IPB dengan
melakukan iradiasi terhadap varietas Argomulyo sebagai sumber galur mutan.
Sumber iradiasi berasal dari 137 Cs menggunakan iradiator 437C tipe H irradiator.
Pemilihan varietas Argomulyo didasarkan pada terbatasnya karakter-karakter
tertentu seperti adaptasi terhadap kekeringan dan pH rendah pada varietas kedelai
berbiji besar di Indonesia, sehingga diharapkan galur mutan dari varietas
Argomulyo memiliki biji ukuran besar dan mampu beradaptasi pada kondisi
2
agroekosistem di Indonesia (Hanafiah et al. 2011; Khotimah 2013). Penelitian
sebelumnya telah dilakukan seleksi dan uji daya hasil hingga generasi ke M11.
Sampai saat ini telah dilakukan pengujian dan diperoleh sejumlah galur mutan
yang perlu diuji dan dievaluasi keragaannya.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh informasi tentang keragaan
morfologi dan agronomi galur mutan kedelai.
Hipotesis
1. Terdapat perbedaan keragaan karakter galur-galur mutan kedelai yang diuji.
2. Terdapat satu atau beberapa galur mutan kedelai yang berdaya hasil lebih baik
atau sama dengan varietas pembanding.
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai (Glycine max (L.) Merril)
Kedelai (Glycine max (L.) Merril) merupakan tanaman yang termasuk pada
ordo Polypetales, famili Leguminoseae, serta termasuk pada genus Glycine
(Winarsi 2010). Kedelai merupakan tanaman herba semusim yang tumbuh tegak.
Seluruh bagian batang utama dan cabang memiliki bulu yang berwarna coklat,
coklat muda, atau putih. Daun dapat berbentuk bulat atau lancip dengan jumlah
daun 3 helai tiap tangkai (Purwono dan Purnamawati 2008). Kedelai memiliki
warna bunga ungu atau putih, dan memiliki ragam bentuk ukuran daun dan biji
(Adie dan Krisnawati 2007). Kedelai merupakan tanaman berbatang semak yang
beruas-ruas dan memiliki percabangan antara 3 hingga 5 cabang, dengan tinggi
tanaman berkisar 30 cm hingga 100 cm (Rukmana dan Yuniarsih 2008). Namun
demikian, kedelai yang dibudidayakan di Indonesia memiliki tinggi tanaman
sekitar 40-90 cm, dengan umur tanaman antara 72-90 hari (Adie dan Krisnawati
2007).
Fase pertumbuhan tanaman kedelai dibagi fase vegetatif dan fase generatif.
Fase vegetatif diawali pada saat tanaman muncul dari tanah dan kotiledon belum
membuka hingga terbentuknya organ reproduktif yaitu bunga. Fase reproduktif
dikelompokkan ke dalam tiga fase yaitu fase pembungaan, pembentukan polong
dan pematangan biji (Adie dan Krisnawati 2007).
Tipe pertumbuhan kedelai terdiri dari tipe determinit, semi-determinit, dan
indeterminit (Rukmana dan Yuniarsih 2008). Tipe determinit ditandai dengan
terhentinya pertumbuhan vegetatif setelah fase berbunga, buku teratas
mengeluarkan bunga, batang yang pendek-sedang, serta daun teratas sama besar
dengan daun pada bagian batang tengah. Tipe indeterminit memiliki ciri fase
vegetatif yang terus berlanjut setelah fase berbunga, batang yang tinggi dan
melilit, serta daun teratas lebih kecil dibandingkan daun pada bagian tengah
batang.
3
Kedelai dikelompokkan dalam tiga kelompok umur, yaitu kedelai berumur
panjang (lebih dari 90 hari), berumur sedang (85-90 hari), dan varietas berumur
genjah (75-85 hari). Dasar-dasar penentuan varietas kedelai dapat diketahui
melalui umur tanaman, warna biji, dan tipe batang (Purwono dan Purnamawati
2008).
Syarat Tumbuh
Kedelai dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik di daerah dataran
rendah hingga ketinggian 900 m di atas permukaan laut (m dpl). Beberapa varietas
nasional mampu beradaptasi baik pada daerah dengan ketinggian sekitar 1 200
mdpl. Salah satu contoh adalah kedelai varietas Orba dan Galunggung yang
memiliki daya adaptasi baik pada ketinggian sekitar 1 000 m dpl (Yuniarsih dan
Rukmana 2008).
Kedelai tumbuh baik pada tanah yang sedikit masam hingga mendekati
netral, yaitu pada pH 5.0-7.0. Kondisi pH optimal tanaman kedelai berkisar 6.06.5. Kisaran pH tersebut menyebabkan hara makro (N, P, K, Ca, Mg, S), dan hara
mikro (Fe, Zn, Mn, B, Cl) dapat tersedia bagi tanaman. Kondisi pH rendah
menyebabkan hara P, Ca, Mg, K, S sulit tersedia bagi tanaman, sedangkan Mn,
Al, dan Fe berlebih sehingga dapat meracuni tanaman. Kondisi basa (pH>7.0)
menyebabkan unsur Fe tidak tersedia, sehingga tanaman menunjukkan gejala
klorosis (Sumarno dan Mansuri 2007).
Suhu yang sesuai dengan pertumbuhan tanaman kedelai adalah 23-30 0C
(Sudaryono et.al 2007) dan curah hujan berkisar 100-200 mm per bulan (Sumarno
dan Mansuri 2007). Namun kondisi suhu optimum tanaman kedelai di Indonesia
berkisar 25-27 0C dengan curah hujan optimum 200 mm per bulan (Rukmana dan
Yuniarsih 2008).
Lama penyinaran tanaman kedelai di Indonesia yaitu 12 jam per hari atau
minimal 10 jam per hari (Rukmana dan Yuniarsih 2008). Hal ini berbeda pada
tanaman kdelai yang dibudidayakan pada daerah subtropis yang membutuhkan
lama penyinaran berkisar 14-16 jam per hari. Tanaman kedelai termasuk golongan
tanaman hari pendek, dimana penyinaran kurang dari atau sama dengan 12 jam
akan memicu pembungaan. Sehingga tanaman kedelai di Indonesia telah berbunga
saat berumur 25-40 hari. Hal ini berbeda pada kedelai subtropis yang mulai
muncul bunga saat berumur 50-70 hari.
Kondisi kelembaban optimal periode tumbuh hingga pengisian polong
kedelai berkisar 75-90 %, dan membutuhkan kelembaban 60-70 % pada waktu
fase pematangan polong. Kelembaban udara berpengaruh tidak langsung terhadap
hama dan penyakit tertentu terutama pada proses pematangan biji dan kualitas
benih. Curah hujan tinggi meningkatkan penyerapan kelembaban udara dari luar
oleh polong dan biji saat pengeringan, sehingga memicu perkembangan cendawan
(Sumarno dan Mansuri 2007).
Kondisi tanah yang ideal untuk tanaman kedelai adalah bertekstur liat
berpasir, liat berdebu-berpasir, debu berpasir, drainase sedang hingga baik, dan
tidak mudah tergenang. Selain itu tanaman kedelai dapat tumbuh pada struktur
tanah agak gembur, dimana butir tanah terikat oleh bahan organik serta tidak
ternaungi dan intensitas sinar matahari penuh (Sumarno dan Mansuri 2007).
4
Tanaman kedelai umumnya ditanam pada musim kemarau 1 (MK1),
musim kemarau 2 (MK2), dan musim hujan (MH). Pola atau periode tanaman dan
sistem tanam bervariasi tergantung pada wilayah setempat (Arsyad et al. 2007).
Wilayah Sumatera dan Kalimantan memiliki MH pada periode tanam SeptemberFebruari, MK1 pada Maret-Mei, dan MK2 pada Juni-Agustus. Wilayah Jawa,
Bali, Nusa Tenggara, Sulawesi, dan Maluku memiliki MH periode OktoberFebruari, MK1 pada Maret-Mei, dan MK2 saat Juni-September (Subandi et al.
2007).
Pola pengusahaan kedelai pada lahan sawah menurut Subandi et al. (2007)
yaitu ditanam saat MK1 dan MK2, dimana kedelai ditanam secara monokultur
atau ditumpangsarikan dengan jagung. Penanaman juga dilakukan pada lahan
kering yaitu pada saat awal musim hujan maupun akhir musim hujan yang
kebanyakan ditanam secara tumpang sari dengan tanaman palawija seperti jagung
atau ubi kayu.
Pemuliaan Mutasi
Upaya perbaikan untuk mendapatkan varietas berdaya hasil tinggi dan
adaptif dapat dilakukan melalui program pemuliaan tanaman. Pemuliaan tanaman
merupakan kegiatan untuk mengubah susunan genetik tanaman secara tetap
sehingga memiliki sifat atau penampilan sesuai dengan tujuan yang diinginkan.
Produk pemuliaan yang dihasilkan memiliki ciri khusus seperti produksi tinggi,
toleran terhadap kondisi lingkungan marjinal, resisten terhadap hama dan
penyakit, dan sebagainya (Nuraida 2012). Makmur (1992) menjelaskan tahapan
yang dilakukan pemuliaan tanaman menyerbuk sendiri terdiri dari introduksi,
seleksi, hibridisasi, seleksi setelah hibridisasi, evaluasi dan pengujian, serta
pelepasan varietas.
Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada materi genetik (DNA),
sehhingga dapat menyebabkan perubahan ekspresi yang terwariskan (Van Harten
1998). Tujuan pemuliaan mutasi adalah untuk memperbaiki satu atau beberapa
karakter khusus dari suatu kultivar/galur, atau genotipe terwariskan yang telah
beradaptasi dengan ciri khusus sesuai tujuan pemulia (Soedjono 2003).
Bahan fisik yang sering digunakan untuk menginduksi mutasi dalam
pemuliaan mutasi antara lain sinar ultraviolet, sinar X, dan sinar gamma. Radiasi
sinar gamma merupakan mutagen fisik berupa radiasi ionisasi yang dapat
menembus sel-sel dan jaringan dengan mudah. Pemuliaan mutasi diharapkan
dapat memberikan hasil yang lebih baik (Soedjono 2003). Salah satu teknik yang
digunakan adalah induksi mutasi dengan perlakuan fisik iradiasi sinar gamma.
Teknik ini cukup efesien dalam menciptakan keragaman populasi (Asadi 2013).
Pemuliaan mutasi dengan iradiasi sinar gamma merupakan salah satu
kegiatan pemuliaan untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman (van Harten
1998). Beberapa penelitian yang telah dilakukan menggunakan iradiasi sinar
gamma pada tingkat atau dosis rendah (mutasi mikro) dapat mempengaruhi
perubahan karakter kuantitatif tanaman dan sedikit mempengaruhi perubahan
kromosom (Hanafiah et al. 2011). Perubahan ini diharapkan dapat menghasilkan
genotipe yang lebih baik sesuai keinginan pemulia.
Beberapa varietas kedelai hasil iradiasi sinar gamma yang dirilis pertama
kali oleh BATAN yaitu varietas Muria pada tahun 1987 dan Tengger pada tahun
5
1991. Beberapa tahun kemudian merillis varietas Rajabasa pada tahun 2004, dan
varietas Mitani pada tahun 2008. Kedua varietas tersebut diketahui memiliki ratarata hasil berkisar 2 hingga 2.05 juta ton ha-1. Varietas Mitani diketahui memiliki
keunggulan lain, yaitu kadar protein yang lebih dari 40% dibandingkan varietas
mutan lain (BATAN 2008).
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian akan dilaksanakan pada bulan Maret hingga Juni 2014 di Balai
Besar Sumberdaya Genetik dan Bioteknologi Cimanggu, Bogor. Analisis pH
tanah dilakukan di Laboratorium Tanah jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian
IPB. Pengamatan komponen hasil dan hasil dilakukan di Laboratorium Pemuliaan
Tanaman, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor Darmaga, Bogor.
Bahan
Bahan tanaman yang digunakan pada penelitian ini adalah 15 galur mutan
M11 yaitu M200-58-59-3, M150-7B-41-10, M100-33-6-11, M100-29A-42-14,
M200-9349-6, M150-92-46-4, M200-13-47-7, M200-93-49-13, M150-29-44-10,
M100-96-53-6, M100-47-52-13, M200-37-71-4, M100-46-44-6, M200-39-64-4,
M150-69-47-2 yang merupakan hasil seleksi berdasarkan kriteria ukuran biji M11.
Pengujian ini menggunakan 4 varietas pembanding, yaitu Anjasmoro, Argomulyo,
Panderman, dan Sibayak. Deskripsi varietas pembanding dapat dilihat pada
lampiran 1 dan 2. Pupuk yang digunakan adalah 50 kg ha-1 Urea, 200 kg ha-1 SP36, dan 100 kg ha-1 KCl. Penanaman menggunakan inokulan rhizobium SP
dengan dosis 250 g 40-1 kg-1 benih, insektisida karbofuran 3G dengan dosis 2 kg
ha-1, serta pestisida dengan bahan aktif delthametrin dengan dosis 25 g l-1.
Alat
Alat yang digunakan antara lain peralatan budidaya tanaman (cangkul,
kored, ajir, dan lain-lain), peralatan tulis, meteran. Selain itu digunakan juga
ember, cool box, kain berwarna abu-abu, dan kamera untuk melakukan
pengamatan kualitatif.
Metode Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) dengan genotipe sebagai perlakuan. Galur mutan kedelai
terdiri dari 15 galur dengan menggunakan 3 varietas pembanding, diulang
sebanyak 3 kali, sehingga diperoleh 54 satuan percobaan. Penanaman dilakukan
pada petak lahan yang berukuran 2 m x 2 m, dengan jarak tanam 30 cm x 15 cm.
6
Model aditif linier rancangan percobaan yang digunakan (Steel Torrie
1993) :
Yij = µ + �� + �� + ���
Keterangan :
Yij = Respon galur/varietas ke-I terhadap ulangan ke-j
µ = Nilai rataan umum
�� = Pengaruh galur ke-i.
�� = Pengaruh ulangan ke-j
�ij = Galat percobaan pada galur ke-i, ulangan ke-j
Pelaksanaan
Pengolahan lahan dilakukan sebelum benih ditanami di lapang. Luas
petakan yang digunakan adalah 2 m x 2 m untuk setiap satuan percobaan. Saluran
drainase dibuat antar petakan. Jarak antar petak pada setiap ulangan adalah 0.5
m. Penanaman dilakukan dengan cara tugal dengan kedalaman 2-3 cm. Benih
dicampur terlebih dahulu dengan inokulan rhizobium, kemudian benih ditanam
sebanyak 3 benih per lubang. Sebelum dilakukan penanaman, lubang tanam diberi
insektisida karbofuran sesuai dengan dosis. Hal ini untuk mencegah serangan
hama yang hidup di tanah, seperti lalat bibit.
Semua pupuk diberikan pada tanaman setelah 1 minggu setelah tanam (1
MST). Pemberian pupuk dilakukan dengan cara dialur di samping tanaman
kedelai. Penyulaman dilakukan saat 1 MST. Penyiangan gulma dilakukan pada
fase vegetatif yang dimulai saat 20 HST hingga selesai fase pembungaan dengan
cara manual. Pengendalian hama dan penyakit dilakukan dengan pemberian
insektisida karbofuran dan penyemprotan dengan insektisida secara intensif.
Penyemprotan insektisida dilakukan mulai saat 21 HST (pasca tumbuh).
Panen dilakukan dengan mencabut tanaman saat 80 % polong telah
berwarna coklat. Pengeringan polong dilakukan selama 6-7 hari.
A. Pengamatan keragaan morfologi berdasarkan UPOV (1998) antara lain:
1. Warna hipokotil, diamati saat kedelai berumur 12 hari setelah tanam (HST).
2. Ada/tidak antosianin diamati saat tanaman berumur 12 HST.
3. Intensitas antosianin, yaitu membandingkan warna ungu hipokotil galur
dengan varietas kedelai, diamati saat tanaman berumur 12 HST.
4. Warna bunga, diamati saat 50 % populasi genotipe telah muncul bunga.
5. Kriteria umur bunga, diamati saat 50% populasi genotipe telah muncul
bunga.
6. Ukuran daun, ditentukan berdasarkan nilai indeks permukaan daun (IPD),
yaitu lebar (IPD
MUTAN KEDELAI (Glycine max (L.) Merill) HASIL IRADIASI
SINAR GAMMA
NIDYA SHARAH
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Evaluasi Keragaan dan
Daya Hasil Galur Mutan Kedelai (Glycine Max (L.) Merill) Hasil Iradiasi Sinar
Gamma adalah benar karya saya dengan arahan dari dosen pembimbing dan
belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber
informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak
diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam
Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, Agustus 2014
Nidya Sharah
NIM. A24100034
ABSTRAK
NIDYA SHARAH. Evaluasi Keragaan dan Daya Hasil Galur Mutan Kedelai
(Glycine max (L.) Merill) Hasil Iradiasi Sinar Gamma. Dibimbing oleh
TRIKOESOEMANINGTYAS dan DESTA WIRNAS
Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh informasi keragaan dan daya
hasil beberapa galur mutan kedelai hasil iradiasi sinar gamma varietas
Argomulyo. Penelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan BB-Biogen dari MaretJuni 2014. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan kelompok
lengkap teracak dengan genotipe sebagai perlakuan yang terdiri atas 15 galur
mutan dan empat varietas sebagai pembanding. Hasil pengamatan kualitatif
menunjukkan terdapat beberapa karakter yang berbeda dengan Argomulyo
sebagai akibat terjadi mutasi. Galur berpengaruh sangat nyata terhadap tinggi
tanaman, umur berbunga, umur panen, jumlah buku produktif, jumlah cabang
produktif dan bobot 100 biji. Galur berpengaruh nyata terhadap, jumlah polong
total, dan jumlah polong isi. Berdasarkan seleksi terhadap karakter hasil diperoleh
galur M100-96-53-6, M200-39-64-4, M150-29-44-10, M100-29A-42-14 ,M10037-71-4, dan M200-93-49-13 dengan hasil lebih dari 3 ton ha-1
Kata kunci: daya hasil, Kedelai, keragaan, mutasi, sinar gamma
ABSTRACT
NIDYA SHARAH. Evaluation of Performance and Yield of Mutant Soybean
Lines (Glycine max (L.) Merril) Supervised by TRIKOESOEMANINGTYAS and
DESTA WIRNAS
This study aimed to obtain information on the performance and yield of
some mutant lines of soybean resulted from gamma ray irradiation of var.
Argomulyo. The study was conducted at the experiment field of BB-Biogen from
March to June 2014. The experimental design used was a randomized complete
design with genotypes as treatment consisting of 15 mutant lines and 4 varieties
for comparison. The mutant lines were highly significant different in plant height,
days to flowering, maturity, number of productive note, the number of productive
branches and 100 seed weight. The lines significantly affected the total number of
pods and number of pods. Based on the results obtained by the selection based on
yield, M100-96-53-6, 39-64-M200-4, M150-29-44-10, M100-29A-42-14-37M100 71-4, and M200 -93-49-13 with the results of more than 3 tons ha-1.
Key words : irradiation of gamma ray, mutant, performance, soybean, yield
EVALUASI KERAGAAN DAN DAYA HASIL GALUR
MUTAN KEDELAI (Glycine max (L.) Merill) HASIL IRADIASI
SINAR GAMMA
NIDYA SHARAH
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Pertanian
pada
Departemen Agronomi dan Hortikultura
DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA
FAKULTAS PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014
Judul Skripsi : Evaluasi Keragaan dan Daya Hasil Galur Mutan Kedelai (Glycine
max (L.) Merill) Hasil Iradiasi Sinar Gamma.
Nama
: Nidya Sharah
NIM
: A24100034
Disetujui oleh
Dr.Ir.Trikoesoemaningtyas,MSc
Pembimbing I
Dr. Desta Wirnas, SP, MSi
Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr. Ir. Agus Purwito, MSc Agr
Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul
Evaluasi Keragaan dan Daya Hasil Galur Mutan Kedelai (Glycine max (L.)
Merill) Hasil Iradiasi Sinar Gamma. Karya ilmiah ini diselesaikan setelah
melakukan penelitian sejak bulan Maret hingga Juni 2014.
Terima kasih penulis ucapkan kepada :
1. Ibu Dr. Ir. Trikoesoemaningtyas, MSc dan ibu Dr. Desta Wirnas, SP. MSi selaku
dosen pembimbing skripsi yang selalu memberikan bimbingan dan arahan dalam
pelaksanaan penelitian dan penyusunan skripsi.
2. Ibu Anggi Nindita SP. MSi sebagai dosen penguji yang banyak memberikan
perbaikan sehingga skripsi ini lebih baik.
3. Kedua orang tua, alm. Drs. H. Hakim Pane dan Dewi Adriana, adik tercinta alm.
Nanda Dwiki Putra Pane serta keluarga besar yang selalu memberikan motivasi
dan doa selama kegiatan akademik dan dapat menyelesaikan skripsi ini.
4. Bapak Dr. Ir. Purwono MS. selaku dosen pembimbing akademik yang memberikan
motivasi dan arahan dalam melaksanakan tugas akademik.
5. Ibu Dr. Ir. Yudiwanti W.E.K., MS dan Ibu Siti Marwiyah, SP. MSi
yang selalu berkenan memberikan saran dan masukan dalam pelaksanaan
kegiatan penelitian dan skripsi.
6. Sahabat- sahabat tercinta Brama Sipahutar S.E dan Yudi Prawira S.E yang selalu
memberikan motivasi, semangat dan selalu bersedia membantu penulis selama
kegiatan penelitian berlangsung.
7. Bapak Purwadi dan Bapak Agus selaku staf lapang BB-Biogen Cimanggu yang
selalu memberi semangat dan senantiasa membantu penulis dalam pelaksanaan
penelitian.
8. Serta berbagai pihak yang tidak bisa disebutkan satu per satu.
Semoga karya ilmiah ini dapat bermanfaat dan memberikan sumbangan bagi
kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang pertanian khususnya bangsa
Indonesia .
Bogor, Agustus 2014
Nidya Sharah
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
viii
DAFTAR GAMBAR
viii
DAFTAR LAMPIRAN
viix
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
Hipotesis
2
TINJAUAN PUSTAKA
2
Kedelai (Glycine max (L.) Merril)
2
Syarat Tumbuh
3
Pemuliaan Mutasi
4
BAHAN DAN METODE
5
Tempat dan Waktu Penelitian
5
Bahan
5
Alat
5
Metode Percobaan
5
Pelaksanaan
6
Analisis Data
9
HASIL DAN PEMBAHASAN
Kondisi Umum Lahan
9
9
Karakteristik Sifat Kualitatif dan Kuantitatif Kedelai
11
Keragaan Karakter Agronomi
22
Keragaman Genetik
29
Korelasi antar Karakter
31
SIMPULAN DAN SARAN
32
Simpulan
32
Saran
33
DAFTAR PUSTAKA
33
LAMPIRAN
36
RIWAYAT HIDUP
41
DAFTAR TABEL
Keragaan hipkotil dan antosianin genotipe kedelai
Keragaan bunga genotipe kedelai
Keragaan daun genotipe kedelai
Keragaan tipe tumbuh, bulu batang, dan bentuk percabangan genotipe
kedelai
Keragaan tinggi tanaman dan umur panen genotipe kedelai
Intensitas coklat polong, ukuran biji, dan warna kulit biji genotipe
kedelai
Kecerahan kulit biji, bentuk biji, dan warna kotiledon biji
Keragaan hilum dan funicle biji genotipe kedelai
Rekapitulasi nilai tengah, standar deviasi, dan kisaran nilai karakter
agronomi genotipe kedelai
Hasil analisis ragam karakter agronomi genotipe kedelai
Hasil analisis ragam umur berbunga dan umur panen genotipe kedelai
Hasil analisis ragam kehijauan daun dan tinggi tanaman genotipe kedelai
Hasil analisis ragam jumlah buku produktif dan jumlah cabang produktif
genotipe kedelai
Hasil analisis ragam jumlah polong total, jumlah polong isi dan
persentase polong isi genotipe kedelai
Hasil analsis ragam bobot biji per tanaman, bobot 100 biji, dan bobot biji
per petak genotipe kedelai
Nilai ragam, heritabilitas dan koefisien keragaman genotipe kedelai
Hasil biji per petak dan potensi hasil galur mutan terseleksi dan varietas
pembanding
11
13
14
16
18
19
20
21
23
23
24
25
27
28
29
30
32
DAFTAR GAMBAR
Bentuk daun kedelai
Tipe pertumbuhan kedelai
Bentuk percabangan tanaman kedelai
Fase pertumbuhan
Warna hipokotil kedelai
Warna bunga kedelai
Bentuk daun kedelai
Tipe tumbuh determinit
Warna bulu batang kedelai
Tipe percabangan kedelai
Warna polong kedelai
Keragaan biji
Warna hilum biji kedelai
7
7
7
10
12
12
15
15
16
17
18
21
22
DAFTAR LAMPIRAN
Deskripsi varietas Argomulyo dan Anjasmoro
Deskripsi varietas Panderman dan Sibayak
Data iklim wilayah Dramaga
Tabel sidik ragam karakter agronomi kedelai
Hasil uji korelasi Pearson antar karakter tanaman kedelai
36
37
37
38
40
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kedelai merupakan jenis tanaman pangan terpenting ketiga setelah padi
dan jagung (Sudaryanto dan Swastika 2007). Permintaan kedelai setiap tahun
meningkat dan tidak diimbangi dengan produksi dalam negeri (Supadi 2009).
Kebutuhan kedelai di Indonesia mencapai 2.25 juta ton setiap tahun. Kebutuhan
ini cukup tinggi jika dibandingkan dengan produksi kedelai nasional yang hanya
mencapai 0.78 juta ton (BPS 2013). Hal ini menyebabkan Indonesia impor kedelai
yang cukup besar hingga mencapai 1.47 juta ton. Menurut Adisarwanto (2010),
faktor luas areal panen, senjang hasil dan produktivitas masih menjadi kendala
dalam meningkatkan produksi kedelai nasional.
Upaya peningkatan produksi kedelai nasional dapat dilakukan dengan
menambah luas areal panen, menekan senjang hasil, serta meningkatkan
produktivitas. Penambahan luas areal panen dapat dilakukan dengan budidaya
kedelai pada lahan sawah, lahan kering, serta pada lahan pasang surut. Menekan
senjang hasil dapat dilakukan dengan menerapkan teknologi produksi spesifik
lokasi, dan meningkatkan penyuluhan tentang kedelai. Upaya peningkatan
produktivitas dilakukan dengan pengelolaan lahan, hara, dan air secara terpadu,
serta meningkatkan potensi hasil genetik tanaman dengan menggunakan benih
varietas unggul (Adisarwanto 2010).
Varietas unggul merupakan komponen teknologi yang penting diterapkan
untuk dapat meningkatkan produktivitas. Varietas unggul yang diinginkan petani
adalah varietas yang mampu berdaya hasil tinggi serta toleran terhadap cekaman
lingkungan abiotik maupun biotik (Swastika dan Sudaryanto 2007). Menurut
Arsyad et al. (2007) varietas kedelai unggul saat ini diarahkan pada mutu hasil
dan adaptasi pada kondisi lingkungan spesifik agroekosistem. Hal ini dapat
diperoleh dengan merakit varietas kedelai melalui kegiatan pemuliaan tanaman.
Populasi genetik dasar sangat penting untuk seleksi dalam kegiatan
pemuliaan tanaman. Hal ini untuk menentukan genotipe yang ingin dihasilkan
oleh pemulia. Salah satu upaya meningkatkan keragaman adalah dengan cara
mutasi berupa mutagen fisik dengan iradiasi sinar gamma seperti yang telah
dilakukan oleh Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN). Sejak tahun 1972
BATAN telah melakukan pemuliaan mutasi dengan sinar gamma dan telah
menghasilkan varietas kedelai unggul, beberapa diantaranya adalah varietas
Rajabasa (2004) dengan potensi hasil 3.9 ton ha -1, Mitani (2008) 3.2 ton ha -1,
Mutiara 1 (2010) 4.1 ton ha -1, dan pada tahun 2013 BATAN merilis varietas
Gamasugen 1 dan Gamasugen 2 dengan potensi hasil 2.4 ton ha -1 dan 2,6 ton ha-1.
(BATAN 2013).
Pemuliaan mutasi ini juga telah dilakukan oleh pemulia IPB dengan
melakukan iradiasi terhadap varietas Argomulyo sebagai sumber galur mutan.
Sumber iradiasi berasal dari 137 Cs menggunakan iradiator 437C tipe H irradiator.
Pemilihan varietas Argomulyo didasarkan pada terbatasnya karakter-karakter
tertentu seperti adaptasi terhadap kekeringan dan pH rendah pada varietas kedelai
berbiji besar di Indonesia, sehingga diharapkan galur mutan dari varietas
Argomulyo memiliki biji ukuran besar dan mampu beradaptasi pada kondisi
2
agroekosistem di Indonesia (Hanafiah et al. 2011; Khotimah 2013). Penelitian
sebelumnya telah dilakukan seleksi dan uji daya hasil hingga generasi ke M11.
Sampai saat ini telah dilakukan pengujian dan diperoleh sejumlah galur mutan
yang perlu diuji dan dievaluasi keragaannya.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah untuk memperoleh informasi tentang keragaan
morfologi dan agronomi galur mutan kedelai.
Hipotesis
1. Terdapat perbedaan keragaan karakter galur-galur mutan kedelai yang diuji.
2. Terdapat satu atau beberapa galur mutan kedelai yang berdaya hasil lebih baik
atau sama dengan varietas pembanding.
TINJAUAN PUSTAKA
Kedelai (Glycine max (L.) Merril)
Kedelai (Glycine max (L.) Merril) merupakan tanaman yang termasuk pada
ordo Polypetales, famili Leguminoseae, serta termasuk pada genus Glycine
(Winarsi 2010). Kedelai merupakan tanaman herba semusim yang tumbuh tegak.
Seluruh bagian batang utama dan cabang memiliki bulu yang berwarna coklat,
coklat muda, atau putih. Daun dapat berbentuk bulat atau lancip dengan jumlah
daun 3 helai tiap tangkai (Purwono dan Purnamawati 2008). Kedelai memiliki
warna bunga ungu atau putih, dan memiliki ragam bentuk ukuran daun dan biji
(Adie dan Krisnawati 2007). Kedelai merupakan tanaman berbatang semak yang
beruas-ruas dan memiliki percabangan antara 3 hingga 5 cabang, dengan tinggi
tanaman berkisar 30 cm hingga 100 cm (Rukmana dan Yuniarsih 2008). Namun
demikian, kedelai yang dibudidayakan di Indonesia memiliki tinggi tanaman
sekitar 40-90 cm, dengan umur tanaman antara 72-90 hari (Adie dan Krisnawati
2007).
Fase pertumbuhan tanaman kedelai dibagi fase vegetatif dan fase generatif.
Fase vegetatif diawali pada saat tanaman muncul dari tanah dan kotiledon belum
membuka hingga terbentuknya organ reproduktif yaitu bunga. Fase reproduktif
dikelompokkan ke dalam tiga fase yaitu fase pembungaan, pembentukan polong
dan pematangan biji (Adie dan Krisnawati 2007).
Tipe pertumbuhan kedelai terdiri dari tipe determinit, semi-determinit, dan
indeterminit (Rukmana dan Yuniarsih 2008). Tipe determinit ditandai dengan
terhentinya pertumbuhan vegetatif setelah fase berbunga, buku teratas
mengeluarkan bunga, batang yang pendek-sedang, serta daun teratas sama besar
dengan daun pada bagian batang tengah. Tipe indeterminit memiliki ciri fase
vegetatif yang terus berlanjut setelah fase berbunga, batang yang tinggi dan
melilit, serta daun teratas lebih kecil dibandingkan daun pada bagian tengah
batang.
3
Kedelai dikelompokkan dalam tiga kelompok umur, yaitu kedelai berumur
panjang (lebih dari 90 hari), berumur sedang (85-90 hari), dan varietas berumur
genjah (75-85 hari). Dasar-dasar penentuan varietas kedelai dapat diketahui
melalui umur tanaman, warna biji, dan tipe batang (Purwono dan Purnamawati
2008).
Syarat Tumbuh
Kedelai dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik di daerah dataran
rendah hingga ketinggian 900 m di atas permukaan laut (m dpl). Beberapa varietas
nasional mampu beradaptasi baik pada daerah dengan ketinggian sekitar 1 200
mdpl. Salah satu contoh adalah kedelai varietas Orba dan Galunggung yang
memiliki daya adaptasi baik pada ketinggian sekitar 1 000 m dpl (Yuniarsih dan
Rukmana 2008).
Kedelai tumbuh baik pada tanah yang sedikit masam hingga mendekati
netral, yaitu pada pH 5.0-7.0. Kondisi pH optimal tanaman kedelai berkisar 6.06.5. Kisaran pH tersebut menyebabkan hara makro (N, P, K, Ca, Mg, S), dan hara
mikro (Fe, Zn, Mn, B, Cl) dapat tersedia bagi tanaman. Kondisi pH rendah
menyebabkan hara P, Ca, Mg, K, S sulit tersedia bagi tanaman, sedangkan Mn,
Al, dan Fe berlebih sehingga dapat meracuni tanaman. Kondisi basa (pH>7.0)
menyebabkan unsur Fe tidak tersedia, sehingga tanaman menunjukkan gejala
klorosis (Sumarno dan Mansuri 2007).
Suhu yang sesuai dengan pertumbuhan tanaman kedelai adalah 23-30 0C
(Sudaryono et.al 2007) dan curah hujan berkisar 100-200 mm per bulan (Sumarno
dan Mansuri 2007). Namun kondisi suhu optimum tanaman kedelai di Indonesia
berkisar 25-27 0C dengan curah hujan optimum 200 mm per bulan (Rukmana dan
Yuniarsih 2008).
Lama penyinaran tanaman kedelai di Indonesia yaitu 12 jam per hari atau
minimal 10 jam per hari (Rukmana dan Yuniarsih 2008). Hal ini berbeda pada
tanaman kdelai yang dibudidayakan pada daerah subtropis yang membutuhkan
lama penyinaran berkisar 14-16 jam per hari. Tanaman kedelai termasuk golongan
tanaman hari pendek, dimana penyinaran kurang dari atau sama dengan 12 jam
akan memicu pembungaan. Sehingga tanaman kedelai di Indonesia telah berbunga
saat berumur 25-40 hari. Hal ini berbeda pada kedelai subtropis yang mulai
muncul bunga saat berumur 50-70 hari.
Kondisi kelembaban optimal periode tumbuh hingga pengisian polong
kedelai berkisar 75-90 %, dan membutuhkan kelembaban 60-70 % pada waktu
fase pematangan polong. Kelembaban udara berpengaruh tidak langsung terhadap
hama dan penyakit tertentu terutama pada proses pematangan biji dan kualitas
benih. Curah hujan tinggi meningkatkan penyerapan kelembaban udara dari luar
oleh polong dan biji saat pengeringan, sehingga memicu perkembangan cendawan
(Sumarno dan Mansuri 2007).
Kondisi tanah yang ideal untuk tanaman kedelai adalah bertekstur liat
berpasir, liat berdebu-berpasir, debu berpasir, drainase sedang hingga baik, dan
tidak mudah tergenang. Selain itu tanaman kedelai dapat tumbuh pada struktur
tanah agak gembur, dimana butir tanah terikat oleh bahan organik serta tidak
ternaungi dan intensitas sinar matahari penuh (Sumarno dan Mansuri 2007).
4
Tanaman kedelai umumnya ditanam pada musim kemarau 1 (MK1),
musim kemarau 2 (MK2), dan musim hujan (MH). Pola atau periode tanaman dan
sistem tanam bervariasi tergantung pada wilayah setempat (Arsyad et al. 2007).
Wilayah Sumatera dan Kalimantan memiliki MH pada periode tanam SeptemberFebruari, MK1 pada Maret-Mei, dan MK2 pada Juni-Agustus. Wilayah Jawa,
Bali, Nusa Tenggara, Sulawesi, dan Maluku memiliki MH periode OktoberFebruari, MK1 pada Maret-Mei, dan MK2 saat Juni-September (Subandi et al.
2007).
Pola pengusahaan kedelai pada lahan sawah menurut Subandi et al. (2007)
yaitu ditanam saat MK1 dan MK2, dimana kedelai ditanam secara monokultur
atau ditumpangsarikan dengan jagung. Penanaman juga dilakukan pada lahan
kering yaitu pada saat awal musim hujan maupun akhir musim hujan yang
kebanyakan ditanam secara tumpang sari dengan tanaman palawija seperti jagung
atau ubi kayu.
Pemuliaan Mutasi
Upaya perbaikan untuk mendapatkan varietas berdaya hasil tinggi dan
adaptif dapat dilakukan melalui program pemuliaan tanaman. Pemuliaan tanaman
merupakan kegiatan untuk mengubah susunan genetik tanaman secara tetap
sehingga memiliki sifat atau penampilan sesuai dengan tujuan yang diinginkan.
Produk pemuliaan yang dihasilkan memiliki ciri khusus seperti produksi tinggi,
toleran terhadap kondisi lingkungan marjinal, resisten terhadap hama dan
penyakit, dan sebagainya (Nuraida 2012). Makmur (1992) menjelaskan tahapan
yang dilakukan pemuliaan tanaman menyerbuk sendiri terdiri dari introduksi,
seleksi, hibridisasi, seleksi setelah hibridisasi, evaluasi dan pengujian, serta
pelepasan varietas.
Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada materi genetik (DNA),
sehhingga dapat menyebabkan perubahan ekspresi yang terwariskan (Van Harten
1998). Tujuan pemuliaan mutasi adalah untuk memperbaiki satu atau beberapa
karakter khusus dari suatu kultivar/galur, atau genotipe terwariskan yang telah
beradaptasi dengan ciri khusus sesuai tujuan pemulia (Soedjono 2003).
Bahan fisik yang sering digunakan untuk menginduksi mutasi dalam
pemuliaan mutasi antara lain sinar ultraviolet, sinar X, dan sinar gamma. Radiasi
sinar gamma merupakan mutagen fisik berupa radiasi ionisasi yang dapat
menembus sel-sel dan jaringan dengan mudah. Pemuliaan mutasi diharapkan
dapat memberikan hasil yang lebih baik (Soedjono 2003). Salah satu teknik yang
digunakan adalah induksi mutasi dengan perlakuan fisik iradiasi sinar gamma.
Teknik ini cukup efesien dalam menciptakan keragaman populasi (Asadi 2013).
Pemuliaan mutasi dengan iradiasi sinar gamma merupakan salah satu
kegiatan pemuliaan untuk meningkatkan keragaman genetik tanaman (van Harten
1998). Beberapa penelitian yang telah dilakukan menggunakan iradiasi sinar
gamma pada tingkat atau dosis rendah (mutasi mikro) dapat mempengaruhi
perubahan karakter kuantitatif tanaman dan sedikit mempengaruhi perubahan
kromosom (Hanafiah et al. 2011). Perubahan ini diharapkan dapat menghasilkan
genotipe yang lebih baik sesuai keinginan pemulia.
Beberapa varietas kedelai hasil iradiasi sinar gamma yang dirilis pertama
kali oleh BATAN yaitu varietas Muria pada tahun 1987 dan Tengger pada tahun
5
1991. Beberapa tahun kemudian merillis varietas Rajabasa pada tahun 2004, dan
varietas Mitani pada tahun 2008. Kedua varietas tersebut diketahui memiliki ratarata hasil berkisar 2 hingga 2.05 juta ton ha-1. Varietas Mitani diketahui memiliki
keunggulan lain, yaitu kadar protein yang lebih dari 40% dibandingkan varietas
mutan lain (BATAN 2008).
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian akan dilaksanakan pada bulan Maret hingga Juni 2014 di Balai
Besar Sumberdaya Genetik dan Bioteknologi Cimanggu, Bogor. Analisis pH
tanah dilakukan di Laboratorium Tanah jurusan Ilmu Tanah Fakultas Pertanian
IPB. Pengamatan komponen hasil dan hasil dilakukan di Laboratorium Pemuliaan
Tanaman, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut
Pertanian Bogor Darmaga, Bogor.
Bahan
Bahan tanaman yang digunakan pada penelitian ini adalah 15 galur mutan
M11 yaitu M200-58-59-3, M150-7B-41-10, M100-33-6-11, M100-29A-42-14,
M200-9349-6, M150-92-46-4, M200-13-47-7, M200-93-49-13, M150-29-44-10,
M100-96-53-6, M100-47-52-13, M200-37-71-4, M100-46-44-6, M200-39-64-4,
M150-69-47-2 yang merupakan hasil seleksi berdasarkan kriteria ukuran biji M11.
Pengujian ini menggunakan 4 varietas pembanding, yaitu Anjasmoro, Argomulyo,
Panderman, dan Sibayak. Deskripsi varietas pembanding dapat dilihat pada
lampiran 1 dan 2. Pupuk yang digunakan adalah 50 kg ha-1 Urea, 200 kg ha-1 SP36, dan 100 kg ha-1 KCl. Penanaman menggunakan inokulan rhizobium SP
dengan dosis 250 g 40-1 kg-1 benih, insektisida karbofuran 3G dengan dosis 2 kg
ha-1, serta pestisida dengan bahan aktif delthametrin dengan dosis 25 g l-1.
Alat
Alat yang digunakan antara lain peralatan budidaya tanaman (cangkul,
kored, ajir, dan lain-lain), peralatan tulis, meteran. Selain itu digunakan juga
ember, cool box, kain berwarna abu-abu, dan kamera untuk melakukan
pengamatan kualitatif.
Metode Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan kelompok
lengkap teracak (RKLT) dengan genotipe sebagai perlakuan. Galur mutan kedelai
terdiri dari 15 galur dengan menggunakan 3 varietas pembanding, diulang
sebanyak 3 kali, sehingga diperoleh 54 satuan percobaan. Penanaman dilakukan
pada petak lahan yang berukuran 2 m x 2 m, dengan jarak tanam 30 cm x 15 cm.
6
Model aditif linier rancangan percobaan yang digunakan (Steel Torrie
1993) :
Yij = µ + �� + �� + ���
Keterangan :
Yij = Respon galur/varietas ke-I terhadap ulangan ke-j
µ = Nilai rataan umum
�� = Pengaruh galur ke-i.
�� = Pengaruh ulangan ke-j
�ij = Galat percobaan pada galur ke-i, ulangan ke-j
Pelaksanaan
Pengolahan lahan dilakukan sebelum benih ditanami di lapang. Luas
petakan yang digunakan adalah 2 m x 2 m untuk setiap satuan percobaan. Saluran
drainase dibuat antar petakan. Jarak antar petak pada setiap ulangan adalah 0.5
m. Penanaman dilakukan dengan cara tugal dengan kedalaman 2-3 cm. Benih
dicampur terlebih dahulu dengan inokulan rhizobium, kemudian benih ditanam
sebanyak 3 benih per lubang. Sebelum dilakukan penanaman, lubang tanam diberi
insektisida karbofuran sesuai dengan dosis. Hal ini untuk mencegah serangan
hama yang hidup di tanah, seperti lalat bibit.
Semua pupuk diberikan pada tanaman setelah 1 minggu setelah tanam (1
MST). Pemberian pupuk dilakukan dengan cara dialur di samping tanaman
kedelai. Penyulaman dilakukan saat 1 MST. Penyiangan gulma dilakukan pada
fase vegetatif yang dimulai saat 20 HST hingga selesai fase pembungaan dengan
cara manual. Pengendalian hama dan penyakit dilakukan dengan pemberian
insektisida karbofuran dan penyemprotan dengan insektisida secara intensif.
Penyemprotan insektisida dilakukan mulai saat 21 HST (pasca tumbuh).
Panen dilakukan dengan mencabut tanaman saat 80 % polong telah
berwarna coklat. Pengeringan polong dilakukan selama 6-7 hari.
A. Pengamatan keragaan morfologi berdasarkan UPOV (1998) antara lain:
1. Warna hipokotil, diamati saat kedelai berumur 12 hari setelah tanam (HST).
2. Ada/tidak antosianin diamati saat tanaman berumur 12 HST.
3. Intensitas antosianin, yaitu membandingkan warna ungu hipokotil galur
dengan varietas kedelai, diamati saat tanaman berumur 12 HST.
4. Warna bunga, diamati saat 50 % populasi genotipe telah muncul bunga.
5. Kriteria umur bunga, diamati saat 50% populasi genotipe telah muncul
bunga.
6. Ukuran daun, ditentukan berdasarkan nilai indeks permukaan daun (IPD),
yaitu lebar (IPD