Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam
KARYA TULI S
RESPON TAN AM AN KED ELAI ( Glycin e m a x ( L.) M e r r il)
PAD A TAN AH M ASAM
OLEH :
D I AN A SOFI A H , SP, M P
NI P 132231813
FAKULTAS PERTAN I AN
UN I VERSI TAS SUM ATERA UTARA
2007
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
1
KATA PEN GAN TAR
Syukur Alham dulillah, kam i panj at kan kehadlirat Allah SWT yang
t elah m em berikan rahm at dan karunia- Nya, sehingga penulis dapat
m enyelesaikan karya t ulis ini.
Karya t ulis ini berj udul : PENGEMBANGAN
TANAMAN KEDELAI
( Glycine m ax ( L.) Merril) PADA TANAH MASAM
Sem oga
karya
t ulis
ini
berm anfaat
bagi
sem ua
pihak
yang
m em erlukan. Krit ik dan saran unt uk penyem purnaan karya t ulis ini sangat
penulis harapkan.
Medan, Juli 2007
Penulis
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
2
D AFTAR I SI
Kat a Pengant ar ................................................................... ............. i
Daft ar I si ........................................................................... ............. ii
Pendahuluan ...................................................................... ............. 1
Bot ani Tanam an.................................................................. ............. 2
Syarat Tum buh ................................................................... ............. 3
Usaha Pengem bangan Kedelai di Tanah Masam ....................... ............. 4
Pengaruh Tanah Masam Terhadap Tanam an ........................... ............. 5
Mekanism e Toleransi Tanam an t erhadap Alum inium ................. ............. 7
St rat egi Pem uliaan Tanam an Toleran Alum enium ..................... ............. 10
Pengaruh Konsent rasi AlCl3 t erhadap Toleransi Em brio Kedelai .. ............. 12
Pengaruh Variet as Kedelai t erhadap Toleransi Em brio Kedelai .... ............. 14
Kesim pulan ........................................................................ ............. 15
Daft ar Pust aka
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
3
PEN D AH ULUAN
Kedelai ( Glycine m ax ( L.) Merr) m erupakan salah sat u kom odit as
t anam an pangan yang pent ing di I ndonesia. Kebut uhan akan kedelai
m eningkat set iap t ahunnya, sej alan dengan m eningkat nya pert um buhan
penduduk dan berkem bangnya pabrik t ernak. Kom odit as per kapit a
kedelai saat ini ±
8 kg/ kapit a/ t ahun. Diperkirakan set iap t ahunnya
kebut uhan akan bij i kedelai adalah ± 1,8 j ut a t on dan bungkil kedelai
sebesar ± 1,1 j ut a t on ( Dept an, 2006) .
Perm int aan pasar dalam negeri unt uk kom odit i kedelai yang akan
digunakan sebagai bahan konsum si at au bahan baku indust ri sam pai saat
ini belum dapat dipenuhi dari produksi dalam negeri. Usaha pem enuhan
kedelai ini m enghadapi kendala berupa sem akin sem pit nya lahan subur
yang t erdapat di Pulau Jawa akibat penggunaan lahan t ersebut m enj adi
lahan non- pert anian. Disam ping it u j uga kebiasaan pet ani di Jawa yang
lebih m em priorit askan m enanam padi, sedangkan penanam an kedelai
hanya
dilakukan
set elah
padi
t idak
lagi
dapat
dit anam
karena
ket erbat asan penyediaan air. Oleh karena it u pem enuhan ini dilaksanakan
dengan penanam an kedelai di luar Pulau Jawa yang pada dasarnya
m erupakan lahan m arj inal. Kendala yang dihadapi lahan m arj inal ini salah
sat unya adalah kem asam an t anah yang t erj adi pada j enis t anah Ult isol,
Hydrandept h, at au Hist osol ( Brawij aya, 2004) .
Usaha unt uk m eningkat kan produksi kedelai pada t anah m asam
dapat dilakukan dengan 2 ( dua) cara, yait u: ( 1) pengapuran unt uk
m em perbaiki
sifat
fisik
dan
kim ia
t anah
sehingga
sesuai
unt uk
pert anam an kedelai, at au ( 2) m elalui penggunaan genot ip yang m em iliki
t oleransi t inggi t erhadap cekam an Al ( Muhidin, 2002) .
Pada t ahun 2001 Badan Lit bang Pert anian t elah m elepas t iga
kedelai unggul t oleran kem asam an t anah. Ket iga variet as t ersebut adalah
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
4
Tanggam us, Nant i dan Sibayak dengan daya hasil ber kisar ant ara 1,2- 1,4
t on/ ha dan um ur
88- 91 hari ( Wart a Lit bang Pert anian, 2004) .
BOTAN I TAN AM AN
Pada awalnya kedelai dikenal dengan beberapa nam a bot ani, yait u
Glycine soj a, at au Soj a m ax. Nam un dem ikian, pada t ahun 1984 t elah
disepakat i bahwa nam a bot ani yang dapat dit erim a dalam ist ilah ilm iah
yait u Glycine m ax ( L.) Merril. Klasifikasi t anam an kedelai sebagai berikut :
Kingdom
: Plant ae
Divisio
: Sperm at ophyt a
Subdivisio
: Angiosperm ae
Kelas
: Dicot yledoneae
Ordo
: Rosales
Fam ili
: Legum inosae
Genus
: Glycine
Species
: Glycine m ax ( L.) Merril
( Adisarwant o, 2005) .
Sist em perakaran kedelai t erdiri dari 2 m acam , yait u akar t unggang
dan akar sekunder ( serabut ) yang t um buh dari akar t unggang. Selain it u,
kedelai j uga seringkali m em bent uk akar advent if yang t um buh dari bagian
bawah hipokot il. Pada um um nya, akar advent if t erj adi karena cekam an
t ert ent u, m isalnya kadar air t anah yang t erlalu t inggi ( Adisarwant o,
2005) .
Bij i kedelai berkeping dua yang t erbungkus oleh kulit bij i. Em brio
t erlet ak diant ara keping bij i. Warna kulit bij i berm acam - m acam ada yang
kuning, hit am , hij au dan coklat . Bent uk bij i kedelai pada um um nya bulat
lonj ong, ada yang bundar at au bulat agak pipih. Besar bij i bervariasi,
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
5
t ergant ung variet as.
Di I ndonesia besar bij i bervariasi dari 6 gram – 30
gram ( Suprapt o, 2001) .
Pert um buhan bat ang kedelai dibedakan m enj adi dua t ipe, yait u t ipe
det erm inat e dan indet erm inat e. Perbedaan sist em pert um buhan bat ang
ini didasarkan at as keberadaan bunga pada pucuk bat ang. Pert um buhan
bat ang t ipe det erm inat e dit unj ukkan dengan bat ang yang t idak t um buh
lagi pada saat t anam an m ulai berbunga. Sem ent ara pert um buhan bat ang
t ipe indet erm inat e dicirikan bila pucuk bat ang t anam an m asih bisa
t um buh daun, walaupun t anam an sudah m ulai berbunga ( Adisarwant o,
2005) .
SYARAT TUM BUH
Tanam an ini pada um um nya dapat beradapt asi t erhadap berbagai
j enis t anah dan m enyukai t anah yang bert ekst ur ringan hingga sedang,
dan berdraenase baik. Tanam an ini peka t erhadap kondisi salin ( Rubat zky
dan Yam aguchi, 1998) .
Kedelai t um buh baik pada t anah yang bert ekst ur gem bur, lem bab,
t idak t ergenang air, dan m em iliki pH 6 - 6,8. pada pH 5,5 kedelai m asih
dapat berproduksi, m eskipun t idak sebaik pada pH 6 – 6,8. pada pH < 5,5
pert um buhannya
sangat
t erlam bat
karena
keracunan
alum inium
( Naj iyat i dan Danart i, 1999) .
Kedelai dapat t um buh di t anah yang agak m asam akan t et api pada
pH yang t erlalu rendah bisa m enim bulkan keracunan Al. Nilai pH t anah
yang cocok berkisar ant ara 5,8 – 7,0. Pada pH dibawah 5,0 pert um buhan
bakt eri bint il dan proses nit rifikasi berj alan kurang baik ( Suprapt o, 2001) .
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
6
USAH A PEN GEM BAN GAN KED ELAI D I TAN AH M ASAM
Unt uk m em enuhi kebut uhan kedelai dalam negeri yang t erus
m eningkat ,
pem erint ah
pengem bangan
agribisnis
t elah
m elaksanakan
kedelai.
Pada
beberapa
periode
t ahun
program
1984- 1988
pem erint ah m enggalakkan pengem bangan kedelai ant ara lain m elalui
program m enuj u swasem bada kedelai, program pengem bangan kedelai di
lahan m asam , penerapan anj uran t eknologi, penggunaan pupuk biohayat i,
dan lain- lain. Tingginya perhat ian pem erint ah saat it u m em buahkan hasil
yang
cukup
m enggem birakan.
berkem bangnya luas areal
Hal
pert anam an
t ersebut
kedelai
di
t erlihat
dengan
sebagian
daerah
( Dept an, 2006) .
I ndonesia m em punyai kawasan rawa yang sangat luas, yait u
sekit ar
33,43 j ut a ha at au ham pir 20% dari luas darat an Kepulauan
Nusant ara
( 197,944 j ut a ha) . Kawasan rawa ini t erbagi dua, yait u
rawa pasang surut dan rawa lebak. Rawa pasang surut m eliput i luas
sekit ar 20,15 j ut a ha, t erdiri dari t iga t ipologi lahan ut am a yait u lahan
gam but ( seluas 10,90 j ut a ha) , lahan sulfat m asam ( 6,70 j ut a ha) dan
lahan alluvial lainnya yang m erupakan endapan sungai ( fluviat il) , nonsulfat m asam ( 2,07 j ut a ha) sert a sisanya beberapa lahan salin ( 0,48 j ut a
ha) ( Noor, 2004) .
Lahan sulfat m asam m enj adi perbincangan set elah Pem erint ah
I ndonesia m engadakan program perluasan areal ke kawasan rawa di
Kalim ant an dan Sum at era yang dim ulai pada periode Pelit a I ( 19651974) . Selam a kurun wakt u
25 t ahun m asa PJP I ( 1969- 1994) t elah
dibuka sekit ar sat u j ut a hekt ar lahan rawa oleh pem erint ah unt uk
m endukung program t ransm igrasi ( Noor, 2004) .
Sej arah m encat at I ndonesia t erm asuk negara im port ir pangan
ut am a di dunia. I ndonesia pada t ahun 1977 sudah m enj adi im port ir beras
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
7
t erbesar
( sekit ar 2 j ut a t on) at au ham pir 20%
dari pangsa yang
diperdagangkan di pasar dunia sekit ar 12 j ut a t on. I m por beras t ert inggi
I ndonesia yakni 5,86 j ut a t on t erj adi pada t ahun 1998. Angka ini
m erupakan angka t erbesar sepanj ang sej arah perberasan I ndonesia, pada
t ahun 2003 m enurun pada angka 3,7 j ut a t on ( Noor, 2004) . Sam a halnya
dengan
kedelai
cukup
m em prihat inkan
dim ana
unt uk
m em enuhi
kebut uhan akan kedelai pem erint ah harus m engim por ± 60 % dari luar
negeri.
Diperkirakan devisa negara yang hilang dari im por
kedelai
t ersebut m encapai ± Rp 3 t riliun per t ahun. Sedangkan kit a pernah
berj aya m enanam kedelai sam pai 1,9 j ut a ha, kit a m em punyai t eknologi,
lahan dan t enaga k erj a, t inggal bagaim ana kit a dalam m elaksanakan
Program Pem bangunan Bangkit Kedelai Nasional ( Dept an, 2006) .
Pilihan rawa sebagai sum ber pert um buhan baru produksi pert anian,
khususnya pangan disebabkan karena lahan rawa m em punyai beberapa
keunt ungan ant ara lain: ( 1) ket ersediaan air yang m elim pah, ( 2) t opografi
nisbi dat ar, ( 3) let ak yang t idak j auh dari sungai sehingga m em udahkan
pencapaian dengan m enggunakan alur sungai, dan ( 4) pem ilihan lahan
yang luas at au ideal bagi pengem bangan usaha t ani secara m ek anis ( 2,0
ha per kk) dapat t ersedia ( Noor, 2004) .
PEN GARUH TAN AH M ASAM TERH AD AP TAN AM AN
Pert um buhan
t anam an
yang kerdil pada t anah
m asam
t elah
dit andai oleh adanya sej um lah fakt or. Fakt or- fakt or m endasar yang
secara
langsung
keracunan
m enyebabkan
alum inium ,
pert um buhan
kekurangan
yang
m agnesium ,
dan
kerdil
adalah
kekurangan
m olibdenum ( Koswar a dan Leiwakabessy, 1972) .
Suat u st udi yang dilakukan oleh Vlam is ( 1953) m enunj ukkan
keracunan Al m erupakan salah sat u fakt or t erbesar yang m engham bat
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
8
pert um buhan t anam an pada t anah m asam ( Koswara dan Leiwakabessy,
1972) .
Konsent rasi alum inium yang cukup t inggi pada t anah asam ( yang
pHnya dibawah 4,7) dapat m engham bat pert um buhan beberapa spesies,
t idak hanya karena efeknya yang m erusak ket ersediaan fosfat , t api
t am paknya j uga karena pengham bat an penyerapan besi dan karena efek
beracun secara langsung t erhadap m et abolism e t um buhan ( Salisbury dan
Ross
b)
, 1995) .
Clarkson
m engham bat
( 1965)
berhasil
pem belahan sel.
m enunj ukkan
bahwa
keracunan
Al
Dari pengam at annya pada larut an P
dit am bahkan Al, t ernyat a pem belahan sel t erham bat ( Hakim , dkk, 1986) .
Pada shorgum , gej ala keracunan Al pada bagian daunnya m irip
dengan kekurangan Fe. Pada t anam an yang lain keracunan Al dit unj ukkan
lebih m irip dengan gej ala kekurangan P. Pada akar yang keracunan Al
m engalam i pem endekan akar, lebih t ebal, lebih gelap dan sangat gem uk
( Christ iansen and Lewis, 1982) .
Keracunan alum inium disebut kan m erupakan salah sat u fakt or
kem ungkinan yang m enyebabkan gagalnya panen gandum di Maryland
( Fot h and Turk, 1972) . Selanj ut nya dilaporkan bahwa di Washingt on
panen
gandum
dapat
m encapai 8151
kg
per
are yang
diperoleh,
sedangkan di Maryland hanya dihasilkan 763 kg per are.
Russel and Russel ( 1986) m eny ebut kan bahwa alum inium akan
t erakum ulasi pada akar dan dapat m enyebabkan berkurangnya kekuat an
akar unt uk m ent ranslokasikan Posphat dari t anah ke pem buluh vaskular.
Beberapa hasil penelit ian m enunj ukkan t arget ut am a keracunan Al
adalah j aringan akar t anam an, t erut am a uj ung akar ( Khat iwada, et al.,
1996) . Akar t anam an j agung dan kedelai dapat berkem bang dengan baik
pada larut an Al yang diberi kapur dibandingkan yang t anpa pengapuran.
Gej ala pert am a yang t am pak dari keracunan Al adalah sist em perakaran
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
9
yang t idak berkem bang ( pendek dan t ebal) sebagai akibat pengham bat an
perpanj angan sel. Selain it u pengaruh buruk yang lain yait u t erj adi
gangguan penyerapan hara m ineral, penggabungan Al dengan dinding sel
dan pengham bat an pem belahan sel ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Ternyat a keracunan Al t idak hanya m engurangi serapan Posphat ,
Lee ( 1971) m enem ukan bahwa keracunan Al m engurangi serapan P, Ca,
K, Mn, Fe, Cu, dan Zn. Serapannya cenderung m eningkat pada 1 hingga 2
ppm
Al,
kecuali
alum inium nya
sendiri
t erus
m eningkat
dengan
bert am bahnya kepekaan Al dalam larut an ( Hakim , dkk, 1986) .
Hakim ,
m engham bat
dkk
( 1986)
perpanj angan
m enyim pulkan
dan
bahwa
pert um buhan
akar
keracunan
prim er,
Al
sert a
m enghalangi pem bent ukan akar lat eral dan bulu akar.
M EKAN I SM E TOLERAN SI TAN AM AN TERH AD AP ALUM I N I UM
Beberapa j enis t anam an dapat t um buh pada t anah- t anah yang
m engandung t ingkat ion t oksik yang dapat m em at ikan unt uk spesies lain.
Terdapat em pat m ekanism e ut am a hingga hal t ersebut t erj adi:
1. Penghindaran ( escape) fenologis, apabila st ress yang t erj adi pada
t anam an bersifat m usim an, t anam an dapat m enyesuaikan siklus
hidupnya, sehingga t um buh dalam m usim yang sangat cocok saj a.
2. Ekslusi, t anam an dapat m engenal ion yang t oksik dan m encegah
agar t idak t eram bil sehingga t idak m engalam i t oksisit as.
3. Penanggulangan ( am eliorasi) , t anam an barangkali m engasorbsi ion
t ersebut , t et api bert indak dem ikian rupa unt uk m em inim um kan
pengaruhnya. Jenisnya m eliput i pem bent ukan kelat ( chelat ion) ,
pengenceran, lokalisasi at au bahkan ekskresi.
4. Toleransi, t anam an dapat m engem bangkan sist em m et abolis yang
dapat berfungsi pada konsent rasi t oksik yang pot ensial, m ungkin
dengan m olekul enzim .
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
10
Spesies- spesies it u y ang sangat m am pu bert ahan t erhadap ion- ion t oksik
dit em ukan m engalam i m ekanism e yang lebih dari sat u, t et api adopsi
salah
sat u
at au
kom binasinya,
m enim bulkan
kendala fisiologis dan
ekologis yang pent ing ( Fit t er dan Hay, 1991) .
Tanam an yang t oleran t erhadap keracunan Al m em iliki kem am puan
unt uk m enekan pengaruh buruk keracunan Al t ersebut . Krit eria t anam an
yang t oleran ant ara lain : ( a) akar sanggup t um buh t erus dan uj ung akar
t idak rusak, ( b) m engurangi absorpsi Al, ( c) m em iliki berbagai cara unt uk
m enet ralkan pengaruh t oksik Al set elah diserap t anam an, ( d) sanggup
m encipt akan keadaan yang kurang asam
di daerah perakaran, ( e)
t ranslokasi ion Al ke bagian at as t anam an sedikit , karena sebagian besar
dit oleran di akar, dan ( f) karena suat u m ekanism e t ert ent u m aka ion
alum inium
t idak
sanggup
m engham bat
serapan
Ca,
Mg
dan
K
( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Spesies
t um buhan
secara
genet is
sangat
beragam
dalam
kem am puannya unt uk t oleran, at au t idak t oleran, t erhadap unsur t akesensial:
t im bel,
kadm ium ,
perak,
alum inium ,
raksa,
t im ah,
dan
sebagainya, dalam j um lah yang m eracuni ( Woolhouse, 1983) .
Pada beberapa spesies, Al diserap hanya dalam j um lah yang
t erbat as, sehingga lebih m erupakan penghindaran daripada t oleransi
( Taylor, 1987) . Pada spesies lain, Al t ert im bun di akar, dan dipindahkan
sedikit saj a ke t aj uknya. Pada spesies lainnya lagi, akar dan t aj uknya
m engandung Al dalam j um lah yang j auh lebih t inggi daripada yang dapat
dit ahan oleh spesies lain. I nilah t oleransi sej at i ( Salisbury dan Ross
a)
,
1995) .
Baru- baru ini dit em ukan m ekanism e t oleransi yang pent ing dan
secara filogenet is t ersebar luas. Logam
diawaracunkan dengan cara
dikelat dengan fit okelat in, yakni pept ida kecil yang kaya akan asam am ino
sist ein yang m engandung belerang. Pept ida ini biasanya m em punyai 2
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
11
sam pai 8 asam am ino sist ein di pusat m olekulnya, sert a sebuah asam
glut am at dan sebuah glisin pada uj ung- uj ung yang berlawanan. At om
belerang dalam sist ein ham pir dipast ikan pent ing unt uk m engikat logam
t ersebut ,
t api
at om
nit rogen
at au
oksigen
diduga
berperan
pula.
Fit okelat in dihasilkan oleh banyak spesies, t api sej auh ini diket ahui bahwa
fit okelat in hanya dij um pai bila t erdapat
logam
dalam
j um lah yang
m eracuni. Fit okelat in dihasilkan pula oleh spesies yang kelebihan seng
dan t em baga sehingga dapat m engawaracunkan berbagai logam esensial
j uga. Oleh karena it u, pem bent ukannya benar- benar m erupakan respon
t um buhan unt uk beradapt asi t erhadap keadaan lingkungan yang rawan
( Salisbury dan Ross a) , 1995) .
Asam
organik
berperanan
dalam
penolakan
Al
m elalui
pelepasannya dari akar dan det oksifikasi Al dalam sim plas, dim ana asam
organik sepert i asam sit rat dapat m engkelat Al dan m ereduksi at au
m encegah pengaruh racunnya pada t ingkat seluler ( Pellet , et al., 1995) .
Beberapa senyawa organik yang dihasilkan t anam an dan dapat m engkelat
Al ant ara lain adalah asam m alat , asam sit rat , asam oksalat , asam fulfat ,
asam hum at dan fenolat ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Bahan kelat t ert ent u ( m isalnya, di dinding sel akar) m em bent uk
kom pleks kuat dengan ion logam it u dan m encegah reaksinya dengan
bahan prot oplasm a yang peka sepert i m isalnya enzim . Sekresi logam it u
ke dalam vakuola j uga akan m enurunkan efek beracunnya ( Salisbury dan
Ross
b)
, 1995) .
Ket ahanan
Al
dapat
disebabkan
karena
kem am puan
m encegah berpindahnya Al 3+ m asuk ke ruang bebas
unt uk
pada m erist em ,
hingga m elindungi pem belahan sel. Hem m ing ( dikum pulkan oleh Foy, et
al., 1978) m enem ukan bahwa variet as gandum yang resist en dapat
bert ahan dalam m elawan serat us kali lipat bert am bahnya konsent rasi Al
ekst ernal sebelum Al m asuk ke m erist em akar, bila dibandingkan dengan
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
12
suat u variet as yang sensit if. Hal ini sekali lagi m em perlihat kan adany a
m ekanism e pengikat an pada dinding sel ( Fit t er dan Hay, 1991) .
Menurut Wood ( 1995) m ekanism e t oleransi Rhizobium t erhadap Al
m ungkin disebabkan oleh st rain yang t oleran m am pu m em bat asi j um lah
Al yang berikat an dengan m uat an negat if fosfat dari DNA, sehingga t idak
m engganggu at au m engham bat pem belahan sel at au st rain yang t oleran
m am pu unt uk m elepaskan Al yang berikat an dengan DNA lebih efekt if
daripada st rain yang sensit if ( Elfiat i, 2005) .
Perbedaan pH t anah di sekit ar daerah perakaran t anam an j agung
m em pengaruhi perbedaan konsent rasi Al dan P. Jagung yang t oleran
m am pu
m em perbaiki
perakaran.
kedaan
Kondisi yang lebih
t anah
di
baik
bagian
t erluar
dari
daerah
ini m em perbaiki keragaan
dari
ket ahanan st rain j agung ( Purnom o, et al., 2000) .
STRATEGI PEM ULI AAN TAN AM AN TOLERAN ALUM I N I UM
Pem uliaan t anam an unt uk m encari sum ber- sum ber ket ahanan baru
t erus dilakukan. Saat ini para ahli m ulai m engem bangkan st rat egi dengan
pendekat an
m engat ur
biologi
m olekuler
dengan
m em pelaj ari
gen- gen
yang
t oleransi Al berdasarkan m ekanism e t oleransi yang t elah
disebut kan di at as, kem udian dilakukan kloning, dan m ulai m erakit
t anam an t ransgenik yang t oleran Al ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Suryowinot o ( 1996) m enyat akan bahwa dalam upaya m em per oleh
variet as
baru
yang
m em iliki
ket ahanan
dapat
dilakukan
penguj ian
beberapa variet as m elalui m et ode kult ur in vit ro yait u suat u m et ode
penguj ian beberapa variet as t ekanan seleksi m ulai t ingkat sel sam pai
dihasilkan t anam an baru dan dilakukan dalam t abung sert a kondisi
lingkungan yang asept ik dan t erkendali.
Gunawan ( 1992) , m engat akan salah sat u t uj uan t eknik in vit ro
adalah
m em bant u
dalam
seleksi
dan
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
pem uliaan
t anam an
dalam
13
pengem bangan
variet as- variet as
baru
yang
t oleran
t erhadap
st res
lingkungan. Met ode kult ur j aringan yang pada m ulanya hanya suat u
penelit ian fisiologis, dewasa ini m enduduki posisi yang pent ing dalam
perkem bangan pert anian. Melalui m et ode ini, t anam an yang kom pleks
dapat
dipecahkan
m enj adi
k om ponen
individu
dasarnya.
Dengan
m engint egrasikan biokim ia, biologi ( sel dan m olekul) sert a fisiologis
kom ponen sepert i prot oplas, sel som at ik dan generat if, organ dapat
diisolasi, dim anipulasi, dan kem udian dikem balikan lagi ke t anam an
lengkap dalam suat u lingkungan kult ur yang asept ik. Berbagai fakt or
sepert i bagian t anam an, nut rien, horm on, dan lingkungan fisik saling
berint eraksi
m enent ukan
arah
pert um buhan
dan
perkem bangannya.
Tuj uan prakt is m et ode perbanyakan t anam an yang bebas penyakit ,
m em bant u dalam seleksi dan pem uliaan t anam an, koleksi dan konservasi
t anam an sert a kem ungkinan produksi bahan unt uk penem uan obat dan
unt uk keperluan indust ri.
Mencipt akan t anam an baru yang t oleran t erhadap Al pernah
dilakukan oleh Oj im a dan Ohira ( Suryowinot o, 1996) yait u t erhadap
t anam an t om at . Pada penelit ian ini m enggunakan Al- EDTA sehingga
didapat kan kult ivar t om at yang t oleran t erhadap Al. Tem uan ini sangat
m em bant u m engat asi perm asalahan yang dihadapi pada t anah- t anah
daerah t ransm igrasi yait u kandungan Al yang t inggi karena kendala
t ersebut t elah diat asi dengan dicipt akannya variet as baru yang t ahan
t erhadap kandungan Al yang t inggi ( Hendaryono dan Wij ayani, 2006) .
Seleksi t erhadap sel- sel yang dikult urkan dapat m enghasilkan
m ut an dalam j um lah yang am at banyak. Mut an- m ut an yang dihasilkan
um um nya diseleksi unt uk m elihat t ingkat resist ensinya. Sel- sel resist en
dalam j um lah banyak dapat diseleksi dengan m elihat kem am puannya
unt uk t um buh pada m edia yang m engandung inhibit or, sel- sel sensit if
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
14
t ent unya t idak akan t um buh. Met ode ini sangat berguna karena j ut aan sel
dapat diseleksi dengan m udah ( Suliansyah, 2004) .
PEN GARUH KON SEN TRASI ALCL3 TERH AD AP TOLERAN SI EM BRI O
KED ELAI
Ekawat y ( 2007) m enyat akan bahwa pem ber ian t ingkat konsent rasi
AlCl 3 diket ahui nyat a m engham bat saat m unculnya akar, dim ana akar
paling cepat m uncul pada perlakuan kont rol ( 4,75 hari) dan pem unculan
akar t erus lam bat sam pai t ingkat konsent rasi AlCl 3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l)
yait u 10,7 hari. Hal ini diduga t erj adi akibat rusaknya sel- sel yang sedang
t um buh karena kehadiran alum inium , sepert i yang dinyat akan oleh
Hakim , dkk ( 1986) bahwa kehadiran Al m engham bat pem belahan sel,
disam ping it u Salisbury dan Rossb) ( 1995) m enam bahkan bahwa Al
m em berikan efek beracun t erhadap m et abolism e t um buhan.
Pem berian
t ingkat
konsent rasi
j uga
AlCl 3
m engham bat saat m unculnya t unas, dim ana
diket ahui
nyat a
t erlihat t unas paling cepat
m uncul pada perlakuan t anpa pem berian AlCl 3 yait u 4,50 hari, dan
pem unculan t unas t erus lam bat hingga t ingkat konsent rasi AlCl 3 yang
t ert inggi
( 1,5
gr/ l)
yait u
11,58
hari.
Diduga
akibat
kehadiran
m enghalangi t ranslokasi hara esensial dari m edia ke akar.
Al
Russel and
Russel ( 1986) m engat akan bahwa alum inium akan t erakum ulasi pada
akar
dan
dapat
m ent ranslokasikan
m enyebabkan
Posphat
ke
berkurangnya
pem buluh
kekuat an
vaskular.
akar
Dan
unt uk
t ernyat a
kehadiran Al t idak hanya m engurangi serapan Phospat saj a, Lee ( 1971)
dalam Hakim , dkk ( 1986) m enem ukan bahwa keracunan Al m enggurangi
serapan P, Ca, K, Mn, Fe, Cu,dan Zn.
Perlakuan konsent rasi AlCl 3 j uga diket ahui nyat a m engham bat
pert am bahan akar, diket ahui dengan j elas bahwa j um lah akar t erbanyak
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
15
diperoleh pada perlakuan kont rol yait u 7,75 buah dan t erendah pada
t ingkat konsent rasi AlCl 3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l) yait u 1,58 buah. Diduga
bahwa
Al
m enyusup
ke
j aringan
t anam an
m engakibat kan
proses
pem belahan sel t erham bat , sehingga pert um buhan akar prim er sert a
pem bent ukan akar lat eral j uga t erham bat ( Hakim , dkk, 1986) .
Pem berian t ingkat konsent rasi AlCl 3 diket ahui nyat a m engham bat
pem bent ukan daun. Jum lah daun t erbanyak diperoleh pada perlakuan
t anpa pem berian konsent rasi AlCl 3 yait u 5,17 helai dan t erendah pada
t ingkat konsent rasi AlCl 3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l) yait u 0,58 helai. Diduga
bahwa serapan unsur- unsur yang dibut uhkan dalam pem bent ukan daun
sepert i Mg, Na, dan Fe ( Dwidj oseput ro, 1994) t erhalang oleh kehadiran Al,
hal ini disebabkan Al yang t erdapat dalam m edia t erakum ulasi di akar
( Russel and Russel, 1986) sehingga m enghalangi m asuknya unsur- unsur
t ersebut ke dalam akar.
Pem berian
m engham bat
t ingkat
perpanj angan
konsent rasi
akar.
AlCl 3
Akar
j uga
diket ahui
t erpanj ang
diperoleh
nyat a
pada
perlakuan t anpa pem berian konsent rasi AlCl 3 yait u 19,63 cm dan t erendah
pada t ingkat konsent rasi AlCl 3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l) yait u 2,89 cm . Hal ini
diduga akibat penggabungan Al pada dinding sel di daerah perakaran
sehingga
t erj adi
m engakibat kan
perakaran
gangguan
dalam
pengham bat an
t idak
berkem bang,
penyerapan
perpanj angan
akar
m enj adi
hara
sel
m ineral
sehingga
pendek
dan
yang
sist em
t ebal
( Praset iyono dan Tasliah, 2003) . Dugaan ini diperkuat oleh Clarkson
( 1965) dalam Hakim dkk, ( 1986) yang m enem ukan bahwa kehadiran Al
pada j aringan t anam an m engham bat pem belahan sel.
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
16
PEN GARUH VARI ETAS KED ELAI TERH AD AP TOLERAN SI EM BRI O
KED ELAI
Ekawat y ( 2007) m enyat akan bahwa
perlakuan variet as Kedelai
berbeda nyat a t erhadap peubah saat m unculnya akar, diperoleh bahwa
saat m unculnya akar yang paling cepat t erj adi pada variet as Sibayak ( V1)
yait u: 5,50 hari, disusul variet as Sinabung ( V2) yait u 7 hari, m enem pat i
urut an ket iga yait u variet as Kaba ( V3) 7,34 hari, sedangkan akar yang
paling lam bat m uncul adalah variet as Maham eru ( V4) yait u: 8,92 hari. Hal
ini diduga adanya perbedaan kem am puan m asing- m asing variet as unt uk
m eresponi kehadiran Al. Woolhouse ( 1983) m engat akan bahwa spesies
t um buhan secara genet is sangat beragam dalam kem am puannya unt uk
t oleran, at au t idak t oleran, t erhadap unsur t ak- esensial sepert i alum inium
dalam j um lah yang m eracuni. Diduga pada saat pem bent ukan akar t erj adi
m ekanism e ekslusi, dim ana t anam an dapat m engenal ion yang t oksik dan
m encegah agar t idak t eram bil sehingga t idak m engalam i t oksisit as ( Fit t er
dan Hay, 1991) .
Dari hasil penelit ian diperoleh bahwa perlakuan variet as Kedelai
m enunj ukkan pengaruh yang berbeda nyat a t erhadap j um lah akar.
Diket ahui bahwa j um lah akar t erbanyak t erdapat pada variet as Sibayak
( V1) yait u: 6,67 buah, diurut an kedua adalah variet as Kaba ( V3) yait u:
3,59 buah, disusul variet as Sinabung ( V2) yait u: 3,5 buah, dan j um lah
akar yang paling sedikit adalah variet as Maham eru ( V4) yait u : 3,17 buah.
Perbedaan ini kem ungkinan dikarenakan kem am puan ket ahanan Al yang
berbeda pada m asing- m asing variet as. Diduga variet as Sibayak m em iliki
kem am puan unt uk m encegah berpindahnya Al 3+ m asuk ke ruang bebas
pada m erist em yang lebih baik dibandingkan variet as yang lainnya,
hingga m elindungi pem belahan sel. Hal ini m em perlihat kan adanya
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
17
m ekanism e pengikat an pada dinding sel ( Fit t er dan Hay, 1991) . Akibat nya
perkem bangan akar dapat t erj adi dengan sedikit ham bat an.
Christ iansen and Lewis ( 1982) , keracunan Al dit unj ukkan lebih
m irip dengan gej ala kekurangan P.
Pada akar
yang keracunan Al
m engalam i pem endek an akar, lebih t ebal, lebih gelap dan sangat gem uk.
Pada
sem ua
variet as
kedelai
yang
diuj i
cenderung
m engalam i
pem endekan akar set iap peningkat an konsent rasi AlCl 3 . Terham bat nya
perpanj angan akar pada m edia AlCl 3 diduga j uga akibat daya racun Al,
ket idakseim bangan unsur di dalam t anam an sert a adanya akum ulasi Al
disekit ar akar sepert i yang dikem ukakan oleh Russel and Russel ( 1986) .
Kem ungkinan t erj adi penggabungan Al dengan dinding sel sehingga
m engham bat
pem belahan
sel
m aka
t erj adi
pengham bat an
dalam
perpanj angan sel akibat nya pada pem berian konsent rasi AlCl 3 yang lebih
t inggi sist em perakaran m enj adi t idak berkem bang ( pendek dan t ebal) ,
sepert i yang dikem ukakan oleh Praset iyono dan Tasliah ( 2003) .
KESI M PULAN
1. Pem berian t ingkat konsent rasi AlCl 3 diket ahui nyat a m engham bat saat
m unculnya akar.
2. Perlakuan variet as Kedelai m enunj ukkan pengaruh yang berbeda
nyat a t erhadap j um lah akar
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
18
D AFTAR PUSTAKA
Adisarwant o, T., 2005. Kedelai. Penebar Swadaya, Jakart a.
Brawij aya, P., 2004. Keragam an Genet ik Toleransi Kedelai t erhadap Tanah
Masam . Ht t p: / / www.praset yabrawij aya.ac.id/ Apr04ht m
Christ iansen, M.N. and C.F. Lewis, 1982. Breeding Plant s for Less
favorable Environm ent s. John Wiley and Sons, I nc., New York.
Depart em en
Pert anian,
2006.
Usaha
Pengem bangan
Kedelai.
Ht t p: / / ww w.dept an.go.id/ infoeksekut if/ t an/ t p_2006/ LPKedelai2.ht m
Dwidj oseput ro, D., 1994.
Pengant ar Fisiologi Tum buhan. Gram edia
Pust aka Ut am a, Jakart a.
Ekawat y, D. 2007. St udi Toleransi Variet as Kedelai ( Glycine m ax ( L.)
Merril) pada Kandungan AlCl 3 secara in Vit ro. Skripsi Fakult as
Pert anian Sum at era Ut ara. Medan.
Elfiat i,
D.,
2005.
Seleksi
Rhizobium
Asal
Tanam an
Sengon
( Paraseriant hes falcat aria ( L.) Nielsen) t er hadap Kem asam an dan
Alum inium . Jurnal Agrisol Vol. 4 No.1 Juni 2005: 22- 26.
Fit t er, A.H. dan R.K.M. Hay, 1991. Fisiologi Lingkungan Tanam an.
Penerj em ah Sri Andani dan Purbayant i. UGM- Press, Yogyakart a.
Fot h, H.D. and L.M. Turk, 1972. Fundam ent al of Soil Science. John Wiley
and Sons, I nc., New York.
George, E.F. and P.D. Sherringt on, 1984. Plant Propagat ion by Tissue
Cult ure, Handbook and Direct ory of Com m ercial Laborat ories.
East ern Press, London.
Gom ez, K.A. dan A.A. Gom ez, 1995. Prosedur St at ist ik unt uk Penelit ian
Pert anian, Edisi Kedua. Terj em ahan Endang Sj am suddin dan
Just ika S. Baharsj ah. Penerbit Universit as I ndonesia, Jakart a.
Gunawan, L.W., 1992. Teknik Kult ur Jaringan Tum buhan. I PB- Press,
Bogor.
Hakim , N., M. Nyakpa, A.M. Lubis, S.G. Nugroho, A. Diha, G.B. Fong, dan
H.H. Bailey, 1986. Dasar- Dasar I lm u Tanah. I PB- Press, Bogor.
Hardj owigeno, S., 1985. Klasifikasi Tanah dan Lahan. Dalam Muhidin,
2004. Uj i Cepat Toleransi Tanam an Kedelai t erhadap Cekam an
Alum inium . Mim bar Akadem ik, Jurnal I lm iah Universit as Haluoleo,
Edisi Maret Vol. 26: 18- 24.
Harj adi, S.S. dan S. Yahya, 1988. Fisiologi St ress Lingkungan. I PB, Bogor.
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
19
Hart m ann, H.T., D.E. Kest er, F.T. Davies, and R.L. Geneve, 2002.
Plant Propagat ion, Principles and Prat ices, sixt h edit ion. Prent iceHall, New Delhi.
Hendaryono, D.P.S. dan A. Wij ayani, 2006. Teknik Kult ur Jaringan,
Pengenalan dan Pet unj uk Perbanyakan Tanam an secara Veget at ifModern. Kanisius, Yogyakart a.
Koswara, O. dan F. Leiwakabessy, 1972. Bahan Bat j aan Kesuburan Tanah.
I PB, Bogor.
Muhidin, 2002. Evaluasi Toleransi Beberapa Galur Variet as Kedelai
t erhadap Cekam an Alum inium . Mim bar Akadem ik, Jurnal I lm iah
Universit as Haluoleo, edisi Mei 2002 Vol- XXI I I No. 13.
Naj iyat i, S. dan Danart i, 1999. Palawij a Budidaya dan Analisis Usaha Tani.
Penebar Swadaya, Jakart a.
Nasir, M., 2002. Biot eknologi Molekuler Teknik
Tanam an. PT. Cit ra Adit ya Bakt i, Bandung.
Rekayasa
Genet ik
Noor, M., 2004. Lahan Rawa Sifat dan Pengelolaan Tanah Berm asalah
Sifat Masam . PT. Raj a Grafindo Persada, Jakart a.
Nugroho, A. dan H. Sugit o, 2004. Pedom an Pelaksanaan Teknik Kult ur
Jaringan. Penebar Swadaya, Jakart a.
Prihadi, D.P., K.D. Richards, and R.C. Gardner, 1991. Screening Select ed
Soybean Genot ype for Alum inium Tolerance. Dalam Muhidin, 2004.
Uj i Cepat Toleransi Tanam an Kedelai t erhadap Cekam an Alum inium .
Mim bar Akadem ik, Jurnal I lm iah Universit as Haluoleo, Edisi Maret
Vol. 26: 18- 24.
Praset iyono, J. dan Tasliah, 2003. St rat egi Pendekat an Biot eknologi unt uk
Pem uliaan Tanam an Toleran Keracunan Alum inium . Jurnal I lm u
Pert anian
Vol.10 No.1: 64- 67.
Purnom o, E., H. Syaifuddin, A. Fahm i, F. Kasim , and M.H.G. Yasin, 2000.
The Variat ion of Soil pH, Alum inum , and Phosphorus wit hin t he Root
Zone of Maize St rains Differing in Their Tolerance t o Alum inum
Toxicit y. Jurnal Tanah Tropika No.10: 171- 178.
Rubat zky, V.E. dan M. Yam aguchi, 1998. Sayuran Dunia, Prinsip, Produksi
dan Gizi, j ilid kedua. Terj em ahan Cat ur Herison. I TB- Press, Bandung.
Russel, W. and E.J. Russel, 1986. Soil Condit ions and Plant Growt h.
Longm ans, London.
Salisbury, F.B. dan C.W. Ross a) , 1995. Fisiologi Tum buhan Jilid 1,
Perkem bangan Tum buhan dan Fisiologi Lingkungan. Terj em ahan
Diah R. Lukm an dan Sum aryono. I TB- Press, Bandung.
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
20
Salisbury, F.B. dan C.W. Ross b) , 1995. Fisiologi Tum buhan Jilid 3: Sel,
Air, Larut an dan Perm ukaan. Terj em ahan Diah R. Lukm an dan
Sum aryono. I TB- Press, Bandung.
St eel, R.G.D. dan J.H. Torrie, 1993. Prinsip dan Prosedur St at ist ika Suat u
Pendekat an Biom et rik. Terj em ahan Bam bang Sum ant ri. PT.
Gram edia Pust aka Ut am a, Jakart a.
Suliansyah, 2004. Kult ur Jaringan
Universit as Andalas, Padang.
Tanam an.
Fakult as
Pert anian
Suprapt o, H.S., 2001. Bert anam Kedelai. Penebar Swadaya, Jakart a.
Suryowinot o, 1996.
Yogyakart a.
Pem uliaan
Tanam an
secara
in
Vit ro.
Kanisius,
Wart a Lit bang Pert anian, 2004. Kedelai Unggul Baru unt uk Lahan Masam .
Wart a Lit bang Pert anian Vol. 26 No. 6: 6.
Wet t er, L.R. dan F. Const abel, 1991. Met ode Kult ur Jaringan, edisi Kedua.
Terj em ahan Mat hilda B. Widiant o. I TB- Press, Bandung.
Woolhouse, H.M., 1983. Toxicit y and Tolerance in t he Responses of Plant s
t o Met als. Dalam F.B. Salisbury dan C.W. Ross. Fisiologi Tum buhan
Jilid 1. I TB- Press, Bandung.
Yahya, S., B.A. Sirait , dan K. I dris, 2001. Kesesuaian Galur Kedelai
Toleran Alum inium Generasi Awal in Vit ro pada Tanah Mineral Masam
di Rum ah Kaca. I lm u Pert anian Kult ura Vol 36. 2 Sept em ber 2001:
15- 21
Yeom an, M.M., 1990. Plant Cell Cult ure Technology. Blackwell Scient ific
Publicat ions, London.
Yusnit a, 2003. Kult ur Jaringan, Cara Mem perbanyak Tanam an secara
Efisien. Agrom edia Pust aka, Jakart a.
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
21
RESPON TAN AM AN KED ELAI ( Glycin e m a x ( L.) M e r r il)
PAD A TAN AH M ASAM
OLEH :
D I AN A SOFI A H , SP, M P
NI P 132231813
FAKULTAS PERTAN I AN
UN I VERSI TAS SUM ATERA UTARA
2007
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
1
KATA PEN GAN TAR
Syukur Alham dulillah, kam i panj at kan kehadlirat Allah SWT yang
t elah m em berikan rahm at dan karunia- Nya, sehingga penulis dapat
m enyelesaikan karya t ulis ini.
Karya t ulis ini berj udul : PENGEMBANGAN
TANAMAN KEDELAI
( Glycine m ax ( L.) Merril) PADA TANAH MASAM
Sem oga
karya
t ulis
ini
berm anfaat
bagi
sem ua
pihak
yang
m em erlukan. Krit ik dan saran unt uk penyem purnaan karya t ulis ini sangat
penulis harapkan.
Medan, Juli 2007
Penulis
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
2
D AFTAR I SI
Kat a Pengant ar ................................................................... ............. i
Daft ar I si ........................................................................... ............. ii
Pendahuluan ...................................................................... ............. 1
Bot ani Tanam an.................................................................. ............. 2
Syarat Tum buh ................................................................... ............. 3
Usaha Pengem bangan Kedelai di Tanah Masam ....................... ............. 4
Pengaruh Tanah Masam Terhadap Tanam an ........................... ............. 5
Mekanism e Toleransi Tanam an t erhadap Alum inium ................. ............. 7
St rat egi Pem uliaan Tanam an Toleran Alum enium ..................... ............. 10
Pengaruh Konsent rasi AlCl3 t erhadap Toleransi Em brio Kedelai .. ............. 12
Pengaruh Variet as Kedelai t erhadap Toleransi Em brio Kedelai .... ............. 14
Kesim pulan ........................................................................ ............. 15
Daft ar Pust aka
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
3
PEN D AH ULUAN
Kedelai ( Glycine m ax ( L.) Merr) m erupakan salah sat u kom odit as
t anam an pangan yang pent ing di I ndonesia. Kebut uhan akan kedelai
m eningkat set iap t ahunnya, sej alan dengan m eningkat nya pert um buhan
penduduk dan berkem bangnya pabrik t ernak. Kom odit as per kapit a
kedelai saat ini ±
8 kg/ kapit a/ t ahun. Diperkirakan set iap t ahunnya
kebut uhan akan bij i kedelai adalah ± 1,8 j ut a t on dan bungkil kedelai
sebesar ± 1,1 j ut a t on ( Dept an, 2006) .
Perm int aan pasar dalam negeri unt uk kom odit i kedelai yang akan
digunakan sebagai bahan konsum si at au bahan baku indust ri sam pai saat
ini belum dapat dipenuhi dari produksi dalam negeri. Usaha pem enuhan
kedelai ini m enghadapi kendala berupa sem akin sem pit nya lahan subur
yang t erdapat di Pulau Jawa akibat penggunaan lahan t ersebut m enj adi
lahan non- pert anian. Disam ping it u j uga kebiasaan pet ani di Jawa yang
lebih m em priorit askan m enanam padi, sedangkan penanam an kedelai
hanya
dilakukan
set elah
padi
t idak
lagi
dapat
dit anam
karena
ket erbat asan penyediaan air. Oleh karena it u pem enuhan ini dilaksanakan
dengan penanam an kedelai di luar Pulau Jawa yang pada dasarnya
m erupakan lahan m arj inal. Kendala yang dihadapi lahan m arj inal ini salah
sat unya adalah kem asam an t anah yang t erj adi pada j enis t anah Ult isol,
Hydrandept h, at au Hist osol ( Brawij aya, 2004) .
Usaha unt uk m eningkat kan produksi kedelai pada t anah m asam
dapat dilakukan dengan 2 ( dua) cara, yait u: ( 1) pengapuran unt uk
m em perbaiki
sifat
fisik
dan
kim ia
t anah
sehingga
sesuai
unt uk
pert anam an kedelai, at au ( 2) m elalui penggunaan genot ip yang m em iliki
t oleransi t inggi t erhadap cekam an Al ( Muhidin, 2002) .
Pada t ahun 2001 Badan Lit bang Pert anian t elah m elepas t iga
kedelai unggul t oleran kem asam an t anah. Ket iga variet as t ersebut adalah
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
4
Tanggam us, Nant i dan Sibayak dengan daya hasil ber kisar ant ara 1,2- 1,4
t on/ ha dan um ur
88- 91 hari ( Wart a Lit bang Pert anian, 2004) .
BOTAN I TAN AM AN
Pada awalnya kedelai dikenal dengan beberapa nam a bot ani, yait u
Glycine soj a, at au Soj a m ax. Nam un dem ikian, pada t ahun 1984 t elah
disepakat i bahwa nam a bot ani yang dapat dit erim a dalam ist ilah ilm iah
yait u Glycine m ax ( L.) Merril. Klasifikasi t anam an kedelai sebagai berikut :
Kingdom
: Plant ae
Divisio
: Sperm at ophyt a
Subdivisio
: Angiosperm ae
Kelas
: Dicot yledoneae
Ordo
: Rosales
Fam ili
: Legum inosae
Genus
: Glycine
Species
: Glycine m ax ( L.) Merril
( Adisarwant o, 2005) .
Sist em perakaran kedelai t erdiri dari 2 m acam , yait u akar t unggang
dan akar sekunder ( serabut ) yang t um buh dari akar t unggang. Selain it u,
kedelai j uga seringkali m em bent uk akar advent if yang t um buh dari bagian
bawah hipokot il. Pada um um nya, akar advent if t erj adi karena cekam an
t ert ent u, m isalnya kadar air t anah yang t erlalu t inggi ( Adisarwant o,
2005) .
Bij i kedelai berkeping dua yang t erbungkus oleh kulit bij i. Em brio
t erlet ak diant ara keping bij i. Warna kulit bij i berm acam - m acam ada yang
kuning, hit am , hij au dan coklat . Bent uk bij i kedelai pada um um nya bulat
lonj ong, ada yang bundar at au bulat agak pipih. Besar bij i bervariasi,
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
5
t ergant ung variet as.
Di I ndonesia besar bij i bervariasi dari 6 gram – 30
gram ( Suprapt o, 2001) .
Pert um buhan bat ang kedelai dibedakan m enj adi dua t ipe, yait u t ipe
det erm inat e dan indet erm inat e. Perbedaan sist em pert um buhan bat ang
ini didasarkan at as keberadaan bunga pada pucuk bat ang. Pert um buhan
bat ang t ipe det erm inat e dit unj ukkan dengan bat ang yang t idak t um buh
lagi pada saat t anam an m ulai berbunga. Sem ent ara pert um buhan bat ang
t ipe indet erm inat e dicirikan bila pucuk bat ang t anam an m asih bisa
t um buh daun, walaupun t anam an sudah m ulai berbunga ( Adisarwant o,
2005) .
SYARAT TUM BUH
Tanam an ini pada um um nya dapat beradapt asi t erhadap berbagai
j enis t anah dan m enyukai t anah yang bert ekst ur ringan hingga sedang,
dan berdraenase baik. Tanam an ini peka t erhadap kondisi salin ( Rubat zky
dan Yam aguchi, 1998) .
Kedelai t um buh baik pada t anah yang bert ekst ur gem bur, lem bab,
t idak t ergenang air, dan m em iliki pH 6 - 6,8. pada pH 5,5 kedelai m asih
dapat berproduksi, m eskipun t idak sebaik pada pH 6 – 6,8. pada pH < 5,5
pert um buhannya
sangat
t erlam bat
karena
keracunan
alum inium
( Naj iyat i dan Danart i, 1999) .
Kedelai dapat t um buh di t anah yang agak m asam akan t et api pada
pH yang t erlalu rendah bisa m enim bulkan keracunan Al. Nilai pH t anah
yang cocok berkisar ant ara 5,8 – 7,0. Pada pH dibawah 5,0 pert um buhan
bakt eri bint il dan proses nit rifikasi berj alan kurang baik ( Suprapt o, 2001) .
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
6
USAH A PEN GEM BAN GAN KED ELAI D I TAN AH M ASAM
Unt uk m em enuhi kebut uhan kedelai dalam negeri yang t erus
m eningkat ,
pem erint ah
pengem bangan
agribisnis
t elah
m elaksanakan
kedelai.
Pada
beberapa
periode
t ahun
program
1984- 1988
pem erint ah m enggalakkan pengem bangan kedelai ant ara lain m elalui
program m enuj u swasem bada kedelai, program pengem bangan kedelai di
lahan m asam , penerapan anj uran t eknologi, penggunaan pupuk biohayat i,
dan lain- lain. Tingginya perhat ian pem erint ah saat it u m em buahkan hasil
yang
cukup
m enggem birakan.
berkem bangnya luas areal
Hal
pert anam an
t ersebut
kedelai
di
t erlihat
dengan
sebagian
daerah
( Dept an, 2006) .
I ndonesia m em punyai kawasan rawa yang sangat luas, yait u
sekit ar
33,43 j ut a ha at au ham pir 20% dari luas darat an Kepulauan
Nusant ara
( 197,944 j ut a ha) . Kawasan rawa ini t erbagi dua, yait u
rawa pasang surut dan rawa lebak. Rawa pasang surut m eliput i luas
sekit ar 20,15 j ut a ha, t erdiri dari t iga t ipologi lahan ut am a yait u lahan
gam but ( seluas 10,90 j ut a ha) , lahan sulfat m asam ( 6,70 j ut a ha) dan
lahan alluvial lainnya yang m erupakan endapan sungai ( fluviat il) , nonsulfat m asam ( 2,07 j ut a ha) sert a sisanya beberapa lahan salin ( 0,48 j ut a
ha) ( Noor, 2004) .
Lahan sulfat m asam m enj adi perbincangan set elah Pem erint ah
I ndonesia m engadakan program perluasan areal ke kawasan rawa di
Kalim ant an dan Sum at era yang dim ulai pada periode Pelit a I ( 19651974) . Selam a kurun wakt u
25 t ahun m asa PJP I ( 1969- 1994) t elah
dibuka sekit ar sat u j ut a hekt ar lahan rawa oleh pem erint ah unt uk
m endukung program t ransm igrasi ( Noor, 2004) .
Sej arah m encat at I ndonesia t erm asuk negara im port ir pangan
ut am a di dunia. I ndonesia pada t ahun 1977 sudah m enj adi im port ir beras
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
7
t erbesar
( sekit ar 2 j ut a t on) at au ham pir 20%
dari pangsa yang
diperdagangkan di pasar dunia sekit ar 12 j ut a t on. I m por beras t ert inggi
I ndonesia yakni 5,86 j ut a t on t erj adi pada t ahun 1998. Angka ini
m erupakan angka t erbesar sepanj ang sej arah perberasan I ndonesia, pada
t ahun 2003 m enurun pada angka 3,7 j ut a t on ( Noor, 2004) . Sam a halnya
dengan
kedelai
cukup
m em prihat inkan
dim ana
unt uk
m em enuhi
kebut uhan akan kedelai pem erint ah harus m engim por ± 60 % dari luar
negeri.
Diperkirakan devisa negara yang hilang dari im por
kedelai
t ersebut m encapai ± Rp 3 t riliun per t ahun. Sedangkan kit a pernah
berj aya m enanam kedelai sam pai 1,9 j ut a ha, kit a m em punyai t eknologi,
lahan dan t enaga k erj a, t inggal bagaim ana kit a dalam m elaksanakan
Program Pem bangunan Bangkit Kedelai Nasional ( Dept an, 2006) .
Pilihan rawa sebagai sum ber pert um buhan baru produksi pert anian,
khususnya pangan disebabkan karena lahan rawa m em punyai beberapa
keunt ungan ant ara lain: ( 1) ket ersediaan air yang m elim pah, ( 2) t opografi
nisbi dat ar, ( 3) let ak yang t idak j auh dari sungai sehingga m em udahkan
pencapaian dengan m enggunakan alur sungai, dan ( 4) pem ilihan lahan
yang luas at au ideal bagi pengem bangan usaha t ani secara m ek anis ( 2,0
ha per kk) dapat t ersedia ( Noor, 2004) .
PEN GARUH TAN AH M ASAM TERH AD AP TAN AM AN
Pert um buhan
t anam an
yang kerdil pada t anah
m asam
t elah
dit andai oleh adanya sej um lah fakt or. Fakt or- fakt or m endasar yang
secara
langsung
keracunan
m enyebabkan
alum inium ,
pert um buhan
kekurangan
yang
m agnesium ,
dan
kerdil
adalah
kekurangan
m olibdenum ( Koswar a dan Leiwakabessy, 1972) .
Suat u st udi yang dilakukan oleh Vlam is ( 1953) m enunj ukkan
keracunan Al m erupakan salah sat u fakt or t erbesar yang m engham bat
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
8
pert um buhan t anam an pada t anah m asam ( Koswara dan Leiwakabessy,
1972) .
Konsent rasi alum inium yang cukup t inggi pada t anah asam ( yang
pHnya dibawah 4,7) dapat m engham bat pert um buhan beberapa spesies,
t idak hanya karena efeknya yang m erusak ket ersediaan fosfat , t api
t am paknya j uga karena pengham bat an penyerapan besi dan karena efek
beracun secara langsung t erhadap m et abolism e t um buhan ( Salisbury dan
Ross
b)
, 1995) .
Clarkson
m engham bat
( 1965)
berhasil
pem belahan sel.
m enunj ukkan
bahwa
keracunan
Al
Dari pengam at annya pada larut an P
dit am bahkan Al, t ernyat a pem belahan sel t erham bat ( Hakim , dkk, 1986) .
Pada shorgum , gej ala keracunan Al pada bagian daunnya m irip
dengan kekurangan Fe. Pada t anam an yang lain keracunan Al dit unj ukkan
lebih m irip dengan gej ala kekurangan P. Pada akar yang keracunan Al
m engalam i pem endekan akar, lebih t ebal, lebih gelap dan sangat gem uk
( Christ iansen and Lewis, 1982) .
Keracunan alum inium disebut kan m erupakan salah sat u fakt or
kem ungkinan yang m enyebabkan gagalnya panen gandum di Maryland
( Fot h and Turk, 1972) . Selanj ut nya dilaporkan bahwa di Washingt on
panen
gandum
dapat
m encapai 8151
kg
per
are yang
diperoleh,
sedangkan di Maryland hanya dihasilkan 763 kg per are.
Russel and Russel ( 1986) m eny ebut kan bahwa alum inium akan
t erakum ulasi pada akar dan dapat m enyebabkan berkurangnya kekuat an
akar unt uk m ent ranslokasikan Posphat dari t anah ke pem buluh vaskular.
Beberapa hasil penelit ian m enunj ukkan t arget ut am a keracunan Al
adalah j aringan akar t anam an, t erut am a uj ung akar ( Khat iwada, et al.,
1996) . Akar t anam an j agung dan kedelai dapat berkem bang dengan baik
pada larut an Al yang diberi kapur dibandingkan yang t anpa pengapuran.
Gej ala pert am a yang t am pak dari keracunan Al adalah sist em perakaran
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
9
yang t idak berkem bang ( pendek dan t ebal) sebagai akibat pengham bat an
perpanj angan sel. Selain it u pengaruh buruk yang lain yait u t erj adi
gangguan penyerapan hara m ineral, penggabungan Al dengan dinding sel
dan pengham bat an pem belahan sel ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Ternyat a keracunan Al t idak hanya m engurangi serapan Posphat ,
Lee ( 1971) m enem ukan bahwa keracunan Al m engurangi serapan P, Ca,
K, Mn, Fe, Cu, dan Zn. Serapannya cenderung m eningkat pada 1 hingga 2
ppm
Al,
kecuali
alum inium nya
sendiri
t erus
m eningkat
dengan
bert am bahnya kepekaan Al dalam larut an ( Hakim , dkk, 1986) .
Hakim ,
m engham bat
dkk
( 1986)
perpanj angan
m enyim pulkan
dan
bahwa
pert um buhan
akar
keracunan
prim er,
Al
sert a
m enghalangi pem bent ukan akar lat eral dan bulu akar.
M EKAN I SM E TOLERAN SI TAN AM AN TERH AD AP ALUM I N I UM
Beberapa j enis t anam an dapat t um buh pada t anah- t anah yang
m engandung t ingkat ion t oksik yang dapat m em at ikan unt uk spesies lain.
Terdapat em pat m ekanism e ut am a hingga hal t ersebut t erj adi:
1. Penghindaran ( escape) fenologis, apabila st ress yang t erj adi pada
t anam an bersifat m usim an, t anam an dapat m enyesuaikan siklus
hidupnya, sehingga t um buh dalam m usim yang sangat cocok saj a.
2. Ekslusi, t anam an dapat m engenal ion yang t oksik dan m encegah
agar t idak t eram bil sehingga t idak m engalam i t oksisit as.
3. Penanggulangan ( am eliorasi) , t anam an barangkali m engasorbsi ion
t ersebut , t et api bert indak dem ikian rupa unt uk m em inim um kan
pengaruhnya. Jenisnya m eliput i pem bent ukan kelat ( chelat ion) ,
pengenceran, lokalisasi at au bahkan ekskresi.
4. Toleransi, t anam an dapat m engem bangkan sist em m et abolis yang
dapat berfungsi pada konsent rasi t oksik yang pot ensial, m ungkin
dengan m olekul enzim .
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
10
Spesies- spesies it u y ang sangat m am pu bert ahan t erhadap ion- ion t oksik
dit em ukan m engalam i m ekanism e yang lebih dari sat u, t et api adopsi
salah
sat u
at au
kom binasinya,
m enim bulkan
kendala fisiologis dan
ekologis yang pent ing ( Fit t er dan Hay, 1991) .
Tanam an yang t oleran t erhadap keracunan Al m em iliki kem am puan
unt uk m enekan pengaruh buruk keracunan Al t ersebut . Krit eria t anam an
yang t oleran ant ara lain : ( a) akar sanggup t um buh t erus dan uj ung akar
t idak rusak, ( b) m engurangi absorpsi Al, ( c) m em iliki berbagai cara unt uk
m enet ralkan pengaruh t oksik Al set elah diserap t anam an, ( d) sanggup
m encipt akan keadaan yang kurang asam
di daerah perakaran, ( e)
t ranslokasi ion Al ke bagian at as t anam an sedikit , karena sebagian besar
dit oleran di akar, dan ( f) karena suat u m ekanism e t ert ent u m aka ion
alum inium
t idak
sanggup
m engham bat
serapan
Ca,
Mg
dan
K
( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Spesies
t um buhan
secara
genet is
sangat
beragam
dalam
kem am puannya unt uk t oleran, at au t idak t oleran, t erhadap unsur t akesensial:
t im bel,
kadm ium ,
perak,
alum inium ,
raksa,
t im ah,
dan
sebagainya, dalam j um lah yang m eracuni ( Woolhouse, 1983) .
Pada beberapa spesies, Al diserap hanya dalam j um lah yang
t erbat as, sehingga lebih m erupakan penghindaran daripada t oleransi
( Taylor, 1987) . Pada spesies lain, Al t ert im bun di akar, dan dipindahkan
sedikit saj a ke t aj uknya. Pada spesies lainnya lagi, akar dan t aj uknya
m engandung Al dalam j um lah yang j auh lebih t inggi daripada yang dapat
dit ahan oleh spesies lain. I nilah t oleransi sej at i ( Salisbury dan Ross
a)
,
1995) .
Baru- baru ini dit em ukan m ekanism e t oleransi yang pent ing dan
secara filogenet is t ersebar luas. Logam
diawaracunkan dengan cara
dikelat dengan fit okelat in, yakni pept ida kecil yang kaya akan asam am ino
sist ein yang m engandung belerang. Pept ida ini biasanya m em punyai 2
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
11
sam pai 8 asam am ino sist ein di pusat m olekulnya, sert a sebuah asam
glut am at dan sebuah glisin pada uj ung- uj ung yang berlawanan. At om
belerang dalam sist ein ham pir dipast ikan pent ing unt uk m engikat logam
t ersebut ,
t api
at om
nit rogen
at au
oksigen
diduga
berperan
pula.
Fit okelat in dihasilkan oleh banyak spesies, t api sej auh ini diket ahui bahwa
fit okelat in hanya dij um pai bila t erdapat
logam
dalam
j um lah yang
m eracuni. Fit okelat in dihasilkan pula oleh spesies yang kelebihan seng
dan t em baga sehingga dapat m engawaracunkan berbagai logam esensial
j uga. Oleh karena it u, pem bent ukannya benar- benar m erupakan respon
t um buhan unt uk beradapt asi t erhadap keadaan lingkungan yang rawan
( Salisbury dan Ross a) , 1995) .
Asam
organik
berperanan
dalam
penolakan
Al
m elalui
pelepasannya dari akar dan det oksifikasi Al dalam sim plas, dim ana asam
organik sepert i asam sit rat dapat m engkelat Al dan m ereduksi at au
m encegah pengaruh racunnya pada t ingkat seluler ( Pellet , et al., 1995) .
Beberapa senyawa organik yang dihasilkan t anam an dan dapat m engkelat
Al ant ara lain adalah asam m alat , asam sit rat , asam oksalat , asam fulfat ,
asam hum at dan fenolat ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Bahan kelat t ert ent u ( m isalnya, di dinding sel akar) m em bent uk
kom pleks kuat dengan ion logam it u dan m encegah reaksinya dengan
bahan prot oplasm a yang peka sepert i m isalnya enzim . Sekresi logam it u
ke dalam vakuola j uga akan m enurunkan efek beracunnya ( Salisbury dan
Ross
b)
, 1995) .
Ket ahanan
Al
dapat
disebabkan
karena
kem am puan
m encegah berpindahnya Al 3+ m asuk ke ruang bebas
unt uk
pada m erist em ,
hingga m elindungi pem belahan sel. Hem m ing ( dikum pulkan oleh Foy, et
al., 1978) m enem ukan bahwa variet as gandum yang resist en dapat
bert ahan dalam m elawan serat us kali lipat bert am bahnya konsent rasi Al
ekst ernal sebelum Al m asuk ke m erist em akar, bila dibandingkan dengan
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
12
suat u variet as yang sensit if. Hal ini sekali lagi m em perlihat kan adany a
m ekanism e pengikat an pada dinding sel ( Fit t er dan Hay, 1991) .
Menurut Wood ( 1995) m ekanism e t oleransi Rhizobium t erhadap Al
m ungkin disebabkan oleh st rain yang t oleran m am pu m em bat asi j um lah
Al yang berikat an dengan m uat an negat if fosfat dari DNA, sehingga t idak
m engganggu at au m engham bat pem belahan sel at au st rain yang t oleran
m am pu unt uk m elepaskan Al yang berikat an dengan DNA lebih efekt if
daripada st rain yang sensit if ( Elfiat i, 2005) .
Perbedaan pH t anah di sekit ar daerah perakaran t anam an j agung
m em pengaruhi perbedaan konsent rasi Al dan P. Jagung yang t oleran
m am pu
m em perbaiki
perakaran.
kedaan
Kondisi yang lebih
t anah
di
baik
bagian
t erluar
dari
daerah
ini m em perbaiki keragaan
dari
ket ahanan st rain j agung ( Purnom o, et al., 2000) .
STRATEGI PEM ULI AAN TAN AM AN TOLERAN ALUM I N I UM
Pem uliaan t anam an unt uk m encari sum ber- sum ber ket ahanan baru
t erus dilakukan. Saat ini para ahli m ulai m engem bangkan st rat egi dengan
pendekat an
m engat ur
biologi
m olekuler
dengan
m em pelaj ari
gen- gen
yang
t oleransi Al berdasarkan m ekanism e t oleransi yang t elah
disebut kan di at as, kem udian dilakukan kloning, dan m ulai m erakit
t anam an t ransgenik yang t oleran Al ( Praset iyono dan Tasliah, 2003) .
Suryowinot o ( 1996) m enyat akan bahwa dalam upaya m em per oleh
variet as
baru
yang
m em iliki
ket ahanan
dapat
dilakukan
penguj ian
beberapa variet as m elalui m et ode kult ur in vit ro yait u suat u m et ode
penguj ian beberapa variet as t ekanan seleksi m ulai t ingkat sel sam pai
dihasilkan t anam an baru dan dilakukan dalam t abung sert a kondisi
lingkungan yang asept ik dan t erkendali.
Gunawan ( 1992) , m engat akan salah sat u t uj uan t eknik in vit ro
adalah
m em bant u
dalam
seleksi
dan
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
pem uliaan
t anam an
dalam
13
pengem bangan
variet as- variet as
baru
yang
t oleran
t erhadap
st res
lingkungan. Met ode kult ur j aringan yang pada m ulanya hanya suat u
penelit ian fisiologis, dewasa ini m enduduki posisi yang pent ing dalam
perkem bangan pert anian. Melalui m et ode ini, t anam an yang kom pleks
dapat
dipecahkan
m enj adi
k om ponen
individu
dasarnya.
Dengan
m engint egrasikan biokim ia, biologi ( sel dan m olekul) sert a fisiologis
kom ponen sepert i prot oplas, sel som at ik dan generat if, organ dapat
diisolasi, dim anipulasi, dan kem udian dikem balikan lagi ke t anam an
lengkap dalam suat u lingkungan kult ur yang asept ik. Berbagai fakt or
sepert i bagian t anam an, nut rien, horm on, dan lingkungan fisik saling
berint eraksi
m enent ukan
arah
pert um buhan
dan
perkem bangannya.
Tuj uan prakt is m et ode perbanyakan t anam an yang bebas penyakit ,
m em bant u dalam seleksi dan pem uliaan t anam an, koleksi dan konservasi
t anam an sert a kem ungkinan produksi bahan unt uk penem uan obat dan
unt uk keperluan indust ri.
Mencipt akan t anam an baru yang t oleran t erhadap Al pernah
dilakukan oleh Oj im a dan Ohira ( Suryowinot o, 1996) yait u t erhadap
t anam an t om at . Pada penelit ian ini m enggunakan Al- EDTA sehingga
didapat kan kult ivar t om at yang t oleran t erhadap Al. Tem uan ini sangat
m em bant u m engat asi perm asalahan yang dihadapi pada t anah- t anah
daerah t ransm igrasi yait u kandungan Al yang t inggi karena kendala
t ersebut t elah diat asi dengan dicipt akannya variet as baru yang t ahan
t erhadap kandungan Al yang t inggi ( Hendaryono dan Wij ayani, 2006) .
Seleksi t erhadap sel- sel yang dikult urkan dapat m enghasilkan
m ut an dalam j um lah yang am at banyak. Mut an- m ut an yang dihasilkan
um um nya diseleksi unt uk m elihat t ingkat resist ensinya. Sel- sel resist en
dalam j um lah banyak dapat diseleksi dengan m elihat kem am puannya
unt uk t um buh pada m edia yang m engandung inhibit or, sel- sel sensit if
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
14
t ent unya t idak akan t um buh. Met ode ini sangat berguna karena j ut aan sel
dapat diseleksi dengan m udah ( Suliansyah, 2004) .
PEN GARUH KON SEN TRASI ALCL3 TERH AD AP TOLERAN SI EM BRI O
KED ELAI
Ekawat y ( 2007) m enyat akan bahwa pem ber ian t ingkat konsent rasi
AlCl 3 diket ahui nyat a m engham bat saat m unculnya akar, dim ana akar
paling cepat m uncul pada perlakuan kont rol ( 4,75 hari) dan pem unculan
akar t erus lam bat sam pai t ingkat konsent rasi AlCl 3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l)
yait u 10,7 hari. Hal ini diduga t erj adi akibat rusaknya sel- sel yang sedang
t um buh karena kehadiran alum inium , sepert i yang dinyat akan oleh
Hakim , dkk ( 1986) bahwa kehadiran Al m engham bat pem belahan sel,
disam ping it u Salisbury dan Rossb) ( 1995) m enam bahkan bahwa Al
m em berikan efek beracun t erhadap m et abolism e t um buhan.
Pem berian
t ingkat
konsent rasi
j uga
AlCl 3
m engham bat saat m unculnya t unas, dim ana
diket ahui
nyat a
t erlihat t unas paling cepat
m uncul pada perlakuan t anpa pem berian AlCl 3 yait u 4,50 hari, dan
pem unculan t unas t erus lam bat hingga t ingkat konsent rasi AlCl 3 yang
t ert inggi
( 1,5
gr/ l)
yait u
11,58
hari.
Diduga
akibat
kehadiran
m enghalangi t ranslokasi hara esensial dari m edia ke akar.
Al
Russel and
Russel ( 1986) m engat akan bahwa alum inium akan t erakum ulasi pada
akar
dan
dapat
m ent ranslokasikan
m enyebabkan
Posphat
ke
berkurangnya
pem buluh
kekuat an
vaskular.
akar
Dan
unt uk
t ernyat a
kehadiran Al t idak hanya m engurangi serapan Phospat saj a, Lee ( 1971)
dalam Hakim , dkk ( 1986) m enem ukan bahwa keracunan Al m enggurangi
serapan P, Ca, K, Mn, Fe, Cu,dan Zn.
Perlakuan konsent rasi AlCl 3 j uga diket ahui nyat a m engham bat
pert am bahan akar, diket ahui dengan j elas bahwa j um lah akar t erbanyak
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
15
diperoleh pada perlakuan kont rol yait u 7,75 buah dan t erendah pada
t ingkat konsent rasi AlCl 3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l) yait u 1,58 buah. Diduga
bahwa
Al
m enyusup
ke
j aringan
t anam an
m engakibat kan
proses
pem belahan sel t erham bat , sehingga pert um buhan akar prim er sert a
pem bent ukan akar lat eral j uga t erham bat ( Hakim , dkk, 1986) .
Pem berian t ingkat konsent rasi AlCl 3 diket ahui nyat a m engham bat
pem bent ukan daun. Jum lah daun t erbanyak diperoleh pada perlakuan
t anpa pem berian konsent rasi AlCl 3 yait u 5,17 helai dan t erendah pada
t ingkat konsent rasi AlCl 3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l) yait u 0,58 helai. Diduga
bahwa serapan unsur- unsur yang dibut uhkan dalam pem bent ukan daun
sepert i Mg, Na, dan Fe ( Dwidj oseput ro, 1994) t erhalang oleh kehadiran Al,
hal ini disebabkan Al yang t erdapat dalam m edia t erakum ulasi di akar
( Russel and Russel, 1986) sehingga m enghalangi m asuknya unsur- unsur
t ersebut ke dalam akar.
Pem berian
m engham bat
t ingkat
perpanj angan
konsent rasi
akar.
AlCl 3
Akar
j uga
diket ahui
t erpanj ang
diperoleh
nyat a
pada
perlakuan t anpa pem berian konsent rasi AlCl 3 yait u 19,63 cm dan t erendah
pada t ingkat konsent rasi AlCl 3 t ert inggi ( 1,5 gr/ l) yait u 2,89 cm . Hal ini
diduga akibat penggabungan Al pada dinding sel di daerah perakaran
sehingga
t erj adi
m engakibat kan
perakaran
gangguan
dalam
pengham bat an
t idak
berkem bang,
penyerapan
perpanj angan
akar
m enj adi
hara
sel
m ineral
sehingga
pendek
dan
yang
sist em
t ebal
( Praset iyono dan Tasliah, 2003) . Dugaan ini diperkuat oleh Clarkson
( 1965) dalam Hakim dkk, ( 1986) yang m enem ukan bahwa kehadiran Al
pada j aringan t anam an m engham bat pem belahan sel.
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
16
PEN GARUH VARI ETAS KED ELAI TERH AD AP TOLERAN SI EM BRI O
KED ELAI
Ekawat y ( 2007) m enyat akan bahwa
perlakuan variet as Kedelai
berbeda nyat a t erhadap peubah saat m unculnya akar, diperoleh bahwa
saat m unculnya akar yang paling cepat t erj adi pada variet as Sibayak ( V1)
yait u: 5,50 hari, disusul variet as Sinabung ( V2) yait u 7 hari, m enem pat i
urut an ket iga yait u variet as Kaba ( V3) 7,34 hari, sedangkan akar yang
paling lam bat m uncul adalah variet as Maham eru ( V4) yait u: 8,92 hari. Hal
ini diduga adanya perbedaan kem am puan m asing- m asing variet as unt uk
m eresponi kehadiran Al. Woolhouse ( 1983) m engat akan bahwa spesies
t um buhan secara genet is sangat beragam dalam kem am puannya unt uk
t oleran, at au t idak t oleran, t erhadap unsur t ak- esensial sepert i alum inium
dalam j um lah yang m eracuni. Diduga pada saat pem bent ukan akar t erj adi
m ekanism e ekslusi, dim ana t anam an dapat m engenal ion yang t oksik dan
m encegah agar t idak t eram bil sehingga t idak m engalam i t oksisit as ( Fit t er
dan Hay, 1991) .
Dari hasil penelit ian diperoleh bahwa perlakuan variet as Kedelai
m enunj ukkan pengaruh yang berbeda nyat a t erhadap j um lah akar.
Diket ahui bahwa j um lah akar t erbanyak t erdapat pada variet as Sibayak
( V1) yait u: 6,67 buah, diurut an kedua adalah variet as Kaba ( V3) yait u:
3,59 buah, disusul variet as Sinabung ( V2) yait u: 3,5 buah, dan j um lah
akar yang paling sedikit adalah variet as Maham eru ( V4) yait u : 3,17 buah.
Perbedaan ini kem ungkinan dikarenakan kem am puan ket ahanan Al yang
berbeda pada m asing- m asing variet as. Diduga variet as Sibayak m em iliki
kem am puan unt uk m encegah berpindahnya Al 3+ m asuk ke ruang bebas
pada m erist em yang lebih baik dibandingkan variet as yang lainnya,
hingga m elindungi pem belahan sel. Hal ini m em perlihat kan adanya
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
17
m ekanism e pengikat an pada dinding sel ( Fit t er dan Hay, 1991) . Akibat nya
perkem bangan akar dapat t erj adi dengan sedikit ham bat an.
Christ iansen and Lewis ( 1982) , keracunan Al dit unj ukkan lebih
m irip dengan gej ala kekurangan P.
Pada akar
yang keracunan Al
m engalam i pem endek an akar, lebih t ebal, lebih gelap dan sangat gem uk.
Pada
sem ua
variet as
kedelai
yang
diuj i
cenderung
m engalam i
pem endekan akar set iap peningkat an konsent rasi AlCl 3 . Terham bat nya
perpanj angan akar pada m edia AlCl 3 diduga j uga akibat daya racun Al,
ket idakseim bangan unsur di dalam t anam an sert a adanya akum ulasi Al
disekit ar akar sepert i yang dikem ukakan oleh Russel and Russel ( 1986) .
Kem ungkinan t erj adi penggabungan Al dengan dinding sel sehingga
m engham bat
pem belahan
sel
m aka
t erj adi
pengham bat an
dalam
perpanj angan sel akibat nya pada pem berian konsent rasi AlCl 3 yang lebih
t inggi sist em perakaran m enj adi t idak berkem bang ( pendek dan t ebal) ,
sepert i yang dikem ukakan oleh Praset iyono dan Tasliah ( 2003) .
KESI M PULAN
1. Pem berian t ingkat konsent rasi AlCl 3 diket ahui nyat a m engham bat saat
m unculnya akar.
2. Perlakuan variet as Kedelai m enunj ukkan pengaruh yang berbeda
nyat a t erhadap j um lah akar
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
18
D AFTAR PUSTAKA
Adisarwant o, T., 2005. Kedelai. Penebar Swadaya, Jakart a.
Brawij aya, P., 2004. Keragam an Genet ik Toleransi Kedelai t erhadap Tanah
Masam . Ht t p: / / www.praset yabrawij aya.ac.id/ Apr04ht m
Christ iansen, M.N. and C.F. Lewis, 1982. Breeding Plant s for Less
favorable Environm ent s. John Wiley and Sons, I nc., New York.
Depart em en
Pert anian,
2006.
Usaha
Pengem bangan
Kedelai.
Ht t p: / / ww w.dept an.go.id/ infoeksekut if/ t an/ t p_2006/ LPKedelai2.ht m
Dwidj oseput ro, D., 1994.
Pengant ar Fisiologi Tum buhan. Gram edia
Pust aka Ut am a, Jakart a.
Ekawat y, D. 2007. St udi Toleransi Variet as Kedelai ( Glycine m ax ( L.)
Merril) pada Kandungan AlCl 3 secara in Vit ro. Skripsi Fakult as
Pert anian Sum at era Ut ara. Medan.
Elfiat i,
D.,
2005.
Seleksi
Rhizobium
Asal
Tanam an
Sengon
( Paraseriant hes falcat aria ( L.) Nielsen) t er hadap Kem asam an dan
Alum inium . Jurnal Agrisol Vol. 4 No.1 Juni 2005: 22- 26.
Fit t er, A.H. dan R.K.M. Hay, 1991. Fisiologi Lingkungan Tanam an.
Penerj em ah Sri Andani dan Purbayant i. UGM- Press, Yogyakart a.
Fot h, H.D. and L.M. Turk, 1972. Fundam ent al of Soil Science. John Wiley
and Sons, I nc., New York.
George, E.F. and P.D. Sherringt on, 1984. Plant Propagat ion by Tissue
Cult ure, Handbook and Direct ory of Com m ercial Laborat ories.
East ern Press, London.
Gom ez, K.A. dan A.A. Gom ez, 1995. Prosedur St at ist ik unt uk Penelit ian
Pert anian, Edisi Kedua. Terj em ahan Endang Sj am suddin dan
Just ika S. Baharsj ah. Penerbit Universit as I ndonesia, Jakart a.
Gunawan, L.W., 1992. Teknik Kult ur Jaringan Tum buhan. I PB- Press,
Bogor.
Hakim , N., M. Nyakpa, A.M. Lubis, S.G. Nugroho, A. Diha, G.B. Fong, dan
H.H. Bailey, 1986. Dasar- Dasar I lm u Tanah. I PB- Press, Bogor.
Hardj owigeno, S., 1985. Klasifikasi Tanah dan Lahan. Dalam Muhidin,
2004. Uj i Cepat Toleransi Tanam an Kedelai t erhadap Cekam an
Alum inium . Mim bar Akadem ik, Jurnal I lm iah Universit as Haluoleo,
Edisi Maret Vol. 26: 18- 24.
Harj adi, S.S. dan S. Yahya, 1988. Fisiologi St ress Lingkungan. I PB, Bogor.
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
19
Hart m ann, H.T., D.E. Kest er, F.T. Davies, and R.L. Geneve, 2002.
Plant Propagat ion, Principles and Prat ices, sixt h edit ion. Prent iceHall, New Delhi.
Hendaryono, D.P.S. dan A. Wij ayani, 2006. Teknik Kult ur Jaringan,
Pengenalan dan Pet unj uk Perbanyakan Tanam an secara Veget at ifModern. Kanisius, Yogyakart a.
Koswara, O. dan F. Leiwakabessy, 1972. Bahan Bat j aan Kesuburan Tanah.
I PB, Bogor.
Muhidin, 2002. Evaluasi Toleransi Beberapa Galur Variet as Kedelai
t erhadap Cekam an Alum inium . Mim bar Akadem ik, Jurnal I lm iah
Universit as Haluoleo, edisi Mei 2002 Vol- XXI I I No. 13.
Naj iyat i, S. dan Danart i, 1999. Palawij a Budidaya dan Analisis Usaha Tani.
Penebar Swadaya, Jakart a.
Nasir, M., 2002. Biot eknologi Molekuler Teknik
Tanam an. PT. Cit ra Adit ya Bakt i, Bandung.
Rekayasa
Genet ik
Noor, M., 2004. Lahan Rawa Sifat dan Pengelolaan Tanah Berm asalah
Sifat Masam . PT. Raj a Grafindo Persada, Jakart a.
Nugroho, A. dan H. Sugit o, 2004. Pedom an Pelaksanaan Teknik Kult ur
Jaringan. Penebar Swadaya, Jakart a.
Prihadi, D.P., K.D. Richards, and R.C. Gardner, 1991. Screening Select ed
Soybean Genot ype for Alum inium Tolerance. Dalam Muhidin, 2004.
Uj i Cepat Toleransi Tanam an Kedelai t erhadap Cekam an Alum inium .
Mim bar Akadem ik, Jurnal I lm iah Universit as Haluoleo, Edisi Maret
Vol. 26: 18- 24.
Praset iyono, J. dan Tasliah, 2003. St rat egi Pendekat an Biot eknologi unt uk
Pem uliaan Tanam an Toleran Keracunan Alum inium . Jurnal I lm u
Pert anian
Vol.10 No.1: 64- 67.
Purnom o, E., H. Syaifuddin, A. Fahm i, F. Kasim , and M.H.G. Yasin, 2000.
The Variat ion of Soil pH, Alum inum , and Phosphorus wit hin t he Root
Zone of Maize St rains Differing in Their Tolerance t o Alum inum
Toxicit y. Jurnal Tanah Tropika No.10: 171- 178.
Rubat zky, V.E. dan M. Yam aguchi, 1998. Sayuran Dunia, Prinsip, Produksi
dan Gizi, j ilid kedua. Terj em ahan Cat ur Herison. I TB- Press, Bandung.
Russel, W. and E.J. Russel, 1986. Soil Condit ions and Plant Growt h.
Longm ans, London.
Salisbury, F.B. dan C.W. Ross a) , 1995. Fisiologi Tum buhan Jilid 1,
Perkem bangan Tum buhan dan Fisiologi Lingkungan. Terj em ahan
Diah R. Lukm an dan Sum aryono. I TB- Press, Bandung.
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
20
Salisbury, F.B. dan C.W. Ross b) , 1995. Fisiologi Tum buhan Jilid 3: Sel,
Air, Larut an dan Perm ukaan. Terj em ahan Diah R. Lukm an dan
Sum aryono. I TB- Press, Bandung.
St eel, R.G.D. dan J.H. Torrie, 1993. Prinsip dan Prosedur St at ist ika Suat u
Pendekat an Biom et rik. Terj em ahan Bam bang Sum ant ri. PT.
Gram edia Pust aka Ut am a, Jakart a.
Suliansyah, 2004. Kult ur Jaringan
Universit as Andalas, Padang.
Tanam an.
Fakult as
Pert anian
Suprapt o, H.S., 2001. Bert anam Kedelai. Penebar Swadaya, Jakart a.
Suryowinot o, 1996.
Yogyakart a.
Pem uliaan
Tanam an
secara
in
Vit ro.
Kanisius,
Wart a Lit bang Pert anian, 2004. Kedelai Unggul Baru unt uk Lahan Masam .
Wart a Lit bang Pert anian Vol. 26 No. 6: 6.
Wet t er, L.R. dan F. Const abel, 1991. Met ode Kult ur Jaringan, edisi Kedua.
Terj em ahan Mat hilda B. Widiant o. I TB- Press, Bandung.
Woolhouse, H.M., 1983. Toxicit y and Tolerance in t he Responses of Plant s
t o Met als. Dalam F.B. Salisbury dan C.W. Ross. Fisiologi Tum buhan
Jilid 1. I TB- Press, Bandung.
Yahya, S., B.A. Sirait , dan K. I dris, 2001. Kesesuaian Galur Kedelai
Toleran Alum inium Generasi Awal in Vit ro pada Tanah Mineral Masam
di Rum ah Kaca. I lm u Pert anian Kult ura Vol 36. 2 Sept em ber 2001:
15- 21
Yeom an, M.M., 1990. Plant Cell Cult ure Technology. Blackwell Scient ific
Publicat ions, London.
Yusnit a, 2003. Kult ur Jaringan, Cara Mem perbanyak Tanam an secara
Efisien. Agrom edia Pust aka, Jakart a.
Diana Sofia : Respon Tanaman Kedelai Pada Tanah Masam, 2007
USU Repository c 2007
21