Respon Pertumbuhan Populasi F1 Hasil Persilangan Beberapa Tetua Tanaman Jagung (Zea mays L.) terhadap Cekaman Besi (Fe) pada Media Kultur Hara

1

RESPON PERTUMBUHAN POPULASI F1 HASIL PERSILANGAN
BEBERAPA TETUA TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.) TERHADAP
CEKAMAN BESI (Fe) PADA MEDIA KULTUR HARA

SKRIPSI

OLEH :
HANIPAH TANJUNG
130301033
AET-PEMULIAAN TANAMAN

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

2

RESPON PERTUMBUHAN POPULASI F1 HASIL PERSILANGAN
BEBERAPA TETUA TANAMAN JAGUNG (Zea mays L.) TERHADAP
CEKAMAN BESI (Fe) PADA MEDIA KULTUR HARA

SKRIPSI

OLEH :
HANIPAH TANJUNG
130301033
AET-PEMULIAAN TANAMAN

Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk dapat Memperoleh Gelar Sarjana
di Program Studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, Medan

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN
2017

Universitas Sumatera Utara

3

Judul

Nama
Nim
Program Studi
Jurusan

: Respon Pertumbuhan Populasi F1 Hasil Persilangan
Beberapa Tetua Tanaman Jagung (Zea mays L.) terhadap
Cekaman Besi (Fe) pada Media Kultur Hara
: Hanipah Tanjung
: 130301033
: Agroteknologi

: Pemuliaan Tanaman

Disetujui Oleh
Komisi Pembimbing

(Dr. Khairunisa Lubis, SP., MP)
Ketua

(Luthfi Aziz M. Siregar, SP., M.Sc., Ph.D)
Anggota

Mengetahui

(Dr. Ir. Sarifuddin, MP)
Ketua Program Studi Agroteknologi

Universitas Sumatera Utara

ABSTRAK
HANIPAH TANJUNG, 2017. Respon Pertumbuhan Populasi F1 Hasil

Persilangan Beberapa Tetua Tanaman Jagung (Zea mays L.) Terhadap Cekaman
Besi (Fe) pada Media Kultur Hara. Dibimbing oleh Kahirunnisa Lubis dan
Luthfi Aziz M. Siregar.
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui respon pertumbuhan populasi
F1 jagung terhadap cekaman besi (Fe) pada media kultur hara. Penelitian ini
dilakukan di Rumah Kaca Fakultas Pertanian Univeritas Sumatera Utara, Medan
dari Maret-Oktober 2017. Metode percobaan yang digunakan adalah Rancangan
Acak Kelompok (RAK) dengan menggunakan dua faktor perlakuan yaitu populasi
F1 (NEI 9008 x CLA 46, CLA 84 x NEI 9008, CLA 106 x NEI 9008, CLA 16 x
CLA 84, dan P26 x 3) dan perlakuan cekaman Fe (0, 50 ppm, dan 100 ppm).
Peubah amatan yang diamati adalah tinggi tanaman, panjang akar, panjang akar
relatif, pertambahan panjang akar, pertambahan panjang akar relatif, bobot basah
tajuk, bobot basah akar, bobot kering tajuk, bobot kering akar, bobot kering tajuk
relatif, bobot kering akar relatif, ratio akar tajuk, dan penampang melintang akar.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan populasi F1 sangat berpengaruh
terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman baik dari segi tinggi tanaman,
bobot akar-tajuk, volume akar, sebaran akar, rasio akar tajuk, dan diameter
epidermis. Perlakuan cekaman Fe dengan konsentrasi cekaman yang berbeda
mempengaruhi parameter sebaran akar, rasio akar tajuk, panjang akar 3 MSP,
pertambahan panjang akar, panjang akar relatif, dan pertambahan panjang akar

relatif. Interaksi antara populasi F1 dan cekaman Fe berpengaruh nyata pada
karakter volume akar.
Kata kunci : kultur hara, cekaman besi (Fe), populasi F1, penampilan vegetatif
dan produksi.

i
Universitas Sumatera Utara

ABSTRACT
HANIPAH TANJUNG, 2017: The growth response of Some Crosses Maize F1 at
Iron Stress through the Medium of Nutrient Culture, supervised by Khairunnisa
Lubis Kahirunnisa Lubis and Luthfi Aziz M. Siregar.
This research was to determine the response of population growth of corn
F1 to iron stress (Fe) on nutrient culture media. This research was conducted at
Greenhouse Faculty of Agriculture University of North Sumatra, Medan from
March to October 2017. The experimental method used is Randomized Block
Design (RAK) using two factors of treatment is ie population F1
(NEI 9008 x CLA 46, CLA 84 x NEI 9008, CLA 106 x NEI 9008, CLA 16 x CLA
84, P26 x 3) and treatment of iron stress (0, 50 ppm, and 100 ppm). The observed
variables were observed are plant height, root length, relative root length,

increment of root length, increment of relative root length , weight of wet canopy,
weight of wet root, weight of dry canopy, weight of dry root, weight of relative dry
canopy, weight of relative dry root, canopy root ratio, and cross sectional roots.
The results showed that the treatment of F1 population was very influential on the
growth and development of plants both in terms of plant height, root weights, root
volume, root distribution, root canopy ratio, and epidermal diameter. The iron
stress treatment with different stress concentrations affects root distribution
parameters, root canopy ratio, root length of 3 MSP, root length increment,
relative root length, and relative root length increments. The interaction between
population F1 and iron stress had significant effect on root volume character.
Key word : nutrient culture, iron (Fe), F1 population, vegetative appearance and
production.

ii
Universitas Sumatera Utara

RIWAYAT HIDUP
Penulis lahir di Bunut, Sumatera Utara pada tanggal 03 September 1995
merupakan putri ke enam dari delapan bersaidara dari Ayahanda Samsul Tanjung
dan Ibunda Lamsinar Pane.

Pendidikan formal yang pernah ditempuh adalah Sekolah Dasar Negeri
Sipiongot Julu pada tahun 2007, SMP Negeri 1 Pasar Sipiongot pada tahun 2010,
dan SMA Negeri 1 Pijor Koling pada tahun 2013 dan pada tahun yang sama
penulis lulus melalui jalur SNMPTN (Seleksi Nasional Masuk Perguruan Tinggi
Negeri) pada program studi Agroteknologi, Fakultas Pertanian, Universitas
Sumatera Utara, Medan.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis ikut membantu kegiatan praktikum
di Laboratorium Dasar Perlindungan Tanaman pada tahun 2015/2016,
Laboratorium Dasar Pemuliaan Tanaman 2016/2017, dan Laboratorium Genetika
Populasi 2017/2018. Penulis juga pernah bargabung dalam bidang organisasi
Badan Kenajiran Mushollah (BKM) Al-Mukhlisin tahun 2014-2015 dan anggota
Himpunan Mahasiswa Pemuda Pelajar Kecamatan Dolok Raya (HMPPKDR).
Penulis melaksanakan praktek kerja lapangan (PKL) di PT. Perkebunan
Lembah Bhakti (ASTRA GRUP) Desa Telaga Bhakti, Kecamatan Singkil Utara,
Kabupaten Aceh Singkil, Provinsi Nangro Aceh Darussalam Aceh Singkil pada
bulan Juli sampai dengan Agustus 2016.

iii
Universitas Sumatera Utara

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas
berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul
“Respon Pertumbuhan Populasi F1 Hasil Persilangan Beberapa Tetua Tanaman
Jagung (Zea mays L.) terhadap Cekaman Besi (Fe) pada Media Kultur Hara”
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada kedua
orang tua yang selalu memberikan semangat, doa dan dukungan baik jasmani
maupun

finansial.

Penulis

juga

mengucapkan

terima

kasih

kepada

ibu Dr. Khairunisa Lubis, SP., MP., sebagai Ketua Komisi Pembimbing dan
bapak Luthfi Aziz Mahmud Siregar, SP., M.Sc., Ph.D., sebagai Anggota Komisi
Pembimbing yang senantiasa membimbing dan memberikan ilmu pada proses
penulisan skripsi ini. Terima kasih juga penulis sampaikan kepada teman-teman
Agroteknologi angkatan 2013 terutaman AET 1 serta keluarga besar minat
Pemuliaan Tanaman dan dan kepada seluruh staf pengajar, pegawai, serta kerabat
dilingkungan Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan yang telah
berkontribusi dalam kelancaran studi dan penyelesaian skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan skripsi ini masih jauh dari
sempurna. Oleh karena itu, penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat
membangun dan edukatif demi kesempurnaan skripsi ini.
Akhir kata, penulis mengucapkan terima kasih dan semoga skripsi ini
bermanfaat bagi kita semua.
Medan,

September 2017

Penulis

iv
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR ISI
ABSTRAK .............................................................................................................. i
ABSTRACT ............................................................................................................. ii
RIWAYAT HIDUP ................................................................................................. iii
KATA PENGANTAR ............................................................................................ iv
DAFTAR ISI ........................................................................................................... vi
DAFTAR TABEL .................................................................................................. viii
DAFTAR LAMPIRAN ......................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................... x
PENDAHULUAN
Latar Belakang ........................................................................................... 1
Tujuan Penelitian ....................................................................................... 3
Hipotesis Penelitian..................................................................................... 3
Kegunaan Penulisan ................................................................................... 3
TINJAUAN PUSTAKA

Botani Tanaman Jagung (Zea mays L.) ....................................................... 4
Syarat Tumbuh ............................................................................................. 6
Iklim ................................................................................................... 6
Tanah .................................................................................................. 7
Lahan Sulfat Masam .................................................................................... 8
Toksisitas Besi (Fe)...................................................................................... 9
Mekanisme Cekaman Besi (Fe) pada Tanaman Jagung .............................10
Kultur Hara ..................................................................................................12
Upaya Mendapatkan Tanaman Toleran pada Cekaman Besi (Fe)...............14
Indeks Sensitivitas Cekaman (ISC) .............................................................16
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian ................................................................... 18
Bahan dan Alat Penelitian .......................................................................... 18
Rancangan Penelitian ................................................................................. 19
Pelaksanaan Penelitian ............................................................................... 20
Pembuatan Larutan ............................................................................ 20
Pembuatan Media Pasir ..................................................................... 20
Penanaman pada Media Pasir ............................................................ 21
Persiapan Media Tumbuh Kultur Hara .............................................. 21
Pengisian Larutan Media Kultur Hara ............................................... 21
Pengukuran pH Larutan Media Kultur Hara ..................................... 22
Penanaman pada Media Kultur Hara ................................................. 22
Parameter Pengamatan ................................................................................ 22
Tinggi Tanaman (cm) ........................................................................ 22
Panjang Akar (cm) ............................................................................. 23
Panjang Akar Relatif (%) .................................................................. 23

v
Universitas Sumatera Utara

Pertambahan Panjang Akar (cm) ....................................................... 23
Pertambahan Panjang Akar Relatif (%) ............................................ 24
Bobot Basah Akar (g) ........................................................................ 24
Bobot Basah Tajuk (g)....................................................................... 24
Bobot Kering Akar (g) ....................................................................... 24
Bobot Kering Tajuk (g) ..................................................................... 24
Bobot Kering Akar Relatif (%) ......................................................... 24
Bobot Kering Tajuk Relatif (%) ........................................................ 25
Ratio Akar Tajuk .............................................................................. 25
Volume Akar (ml) ............................................................................. 25
Diameter Sebaran Akar (cm) ............................................................. 26
Indeks Sensitivitas Cekaman (ISC) ................................................... 26
Pewarnaan larutan Hematoxilin ........................................................ 26
Penampang Melintang Akar .............................................................. 27
Analisis Data ............................................................................................... 27
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil ............................................................................................................28
Pembahasan.................................................................................................36
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan ................................................................................................43
Saran ..........................................................................................................43
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

vi
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR TABEL
Hal
1.

Hasil analisis ragam gabungan variabel pengamatan pada beberapa populasi
F1 jagung terhadap cekaman besi (Fe) di media kultur hara ..........................28

2.

Data rataan variabel vegetatif terhadap populasi F1 .......................................29

3.

Data rataan variabel produksi terhadap populasi F1 .......................................30

4.

Data rataan variabel vegetatif pengamatan populasi F1 jagung terhadap
pemberian cekaman besi di media kultur hara ...............................................32

5.

Data rataan variabel produksi pengamatan populasi F1 jagung terhadap
pemberian cekaman besi di media kultur hara ................................................34

6.

Interaksi antara populasi dan cekaman pada variabel volume akar (ml) ........34

7.

Data indeks cekaman sensitivitas cekaman (ISC)...........................................35

vii
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR LAMPIRAN
1.

Skema penempatan tanaman pada bak kultur hara .........................................48

2.

Jadwal pelaksanaan kagiatan penelitian..........................................................49

3.

Daftar komponen larutan Ohki (1987) dan larutan cekaman..........................50

4.

Pembuatan larutan hara pada larutan Ohki (1987)..........................................51

5.

Pembuatan larutan cekaman besi (Fe) ............................................................52

6.

Data rataan tinggi tanaman 7 HST ..................................................................52

7.

Sidik ragam tinggi tanaman 7 HST .................................................................53

8.

Data rataan panjang akar 7 HST .....................................................................53

9.

Sidik ragam panjang tanaman 7 HST .............................................................54

10. Data rataan tinggi tanaman 3 MSP .................................................................54
11. Sidik ragam tinggi tanaman 3 MSP ................................................................55
12. Data rataan panjang akar 3 MSP .....................................................................55
13. Sidik ragam panjang akar 3 MSP....................................................................56
14. Data rataan bobot basah akar ..........................................................................56
15. Sidik ragam bobot basah akar .........................................................................57
16. Data rataan bobot basah tajuk .........................................................................57
17. Sidik ragam bobot basah tajuk ........................................................................58
18. Data rataan bobot kering akar .........................................................................58
19. Sidik ragam bobot kering akar ........................................................................59
20. Data rataan bobot kering tajuk ........................................................................59
21. Sidik ragam bobot kering tajuk .......................................................................60
22. Data rataan volume akar .................................................................................60
23. Sidik ragam volume akar ................................................................................61
24. Data rataan sebaran akar .................................................................................61
25. Sidik ragam sebaran akar ................................................................................62
26. Data rataan rasio akar tajuk.............................................................................62
27. Sidik ragam rasio akar tajuk............................................................................63
28. Data rataan diameter epidermis.......................................................................63
29. Sidik ragam diameter epidermis .....................................................................64
30. Data rataan diameter korteks...........................................................................64
31. Sidik ragam diameter korteks .........................................................................65

viii
Universitas Sumatera Utara

32. Data rataan diameter stele ...............................................................................65
33. Sidik ragam diameter stele ..............................................................................66
34. Data rataan bobot kering akar relatif...............................................................66
35. Sidik ragam bobot kering akar relatif .............................................................67
36. Data rataan bobot kering tajuk relatif .............................................................67
37. Sidik ragam bobot kering tajuk relatif ............................................................68
38. Data rataan pertambahan panjang akar ...........................................................68
39. Sidik ragam pertambahan panjang akar ..........................................................69
40. Data rataan panjang akar relatif ......................................................................69
41. Sidik ragam panjang akar relatif .....................................................................70
42. Data rataan pertambahan panjang akar relatif.................................................70
43. Sidik ragam pertambahan panjang akar relatif ...............................................71
44. Interaksi antara populasi dan cekaman pada variabel volume akar ................71
45. Pemilihan Populasi F1 Toleran dan Peka Berdasarkan Nilai Indeks
Sensitivitas Cekaman pada Variabel Bobot Basah Akar dan Bobot Kering
Akar .................................................................................................................71

ix
Universitas Sumatera Utara

DAFTAR GAMBAR
Hal
1. Perbedaan panjang akar pada populasi F1 terhadap konsentrasi cekaman Fe di
media kultur hara ...............................................................................................31
2. Irisan melintang akar populasi F1 terhadap cekaman Fe di media kultur hara .33
3. Foto supervisi dengan dosen pembimbing ........................................................72
4. Foto tanaman penelitian 7 HST .........................................................................72
5. Foto tanaman penelitian 3 MSP ........................................................................73
6. Foto populasi pada setiap perlakuan .................................................................73

x
Universitas Sumatera Utara