PROPOSAL PENELITIAN

PERTUMBUHAN BIJI KACANG KEDELAI (Glycine max) PADA VARIETAS DAN PEMBERIAN KONSENTRASI ZAT PENGATUR TUMBUH YANG

BERBEDA

Oleh :

Dini Prataksita Windriya B1J012013Linda Anita Tristiani B1J012021Surati Dwi Fauziah B1J012023Fita Fatimah B1J012043Risa B1J012055Nurlita Prahastuti B1J012065Liya Mar’atussolikhah B1J012073Gita Rahmayanti B1J012093

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGIPURWOKERTO

2014

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kacang kedelai merupakan tanaman pangan kaya protein, sosok tanaman ini

berupa semak yang tumbuh tegak. Tanaman ini awalnya berasal dari daerah

Manshukuo (Cina Utara). Varietas kedelai sudah banyak diantaranya Dieng, Lawu,

dan Malabar. Indonesia mulai membudidayakan kacang kedelai abad ke-17 sebagai

tanaman makanan dan pupuk hijau. Kedelai yang kita kenal sekarang adalah Glycine

max yang merupakan kedelai yang diturunkan dari kedelai jenis liar yaitu Glycine

ururiencis (Suhartina, 2005).

Kedelai merupakan makanan sumber protein yang mudah dan terjangkau,

sehingga dapat memenuhi kebutuhan gizi masyakakat. Kedelai termasuk dalam

tanaman leguminosae yang kaya akan protein nabati, lemak, dan karbohidrat.

Kandungan biji kedelai diantaranya fosfor, besi, kalsium, vitamin B dengan

komposisi asam amino lengkap, sehingga potensial untuk pertumbuhan tubuh

manusia. Tingkat kebutuhan kedelai semakin meningkat sejalan dengan

meningkatnya jumlah penduduk dan kesadaran akan pentingnya protein nabati

(Meirina et al, 2006).

Menurut Badan Pusat Statistik (2012), pada tahun 2012 produktivitas kedelai di

Indonesia rendah hanya berkisar 1,48- 2,5 ton/ha. Rendahnya produktivitas tanaman

kedelai disebabkan oleh kondisi iklim yang kurang optimal bagi pertumbuhan

tanaman kedelai di Indonesia. Kebutuhan tumbuh kedelai yaitu pada panjang hari 14

– 16 jam, akan tetapi iklim tropis di Indonesia hanya memiliki panjang hari yang

hampir konstan yaitu 12 jam. Hal tersebut menjadi salah satu penyebab rendahnya

produktivitas kedelai di Indonesia (Sumarno dan Mashuri, 2007).

Tumbuhan yang memiliki permasalahan terhadap perbedaan panjang hari

seperti kacang kedelai memerlukan perlakuan khusus untuk mengatasi permasalahan

tersebut, sehingga tidak menghambat produktivitas tanaman. Salah satu upaya yang

dapat dilakukan yaitu dengan pemberian Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) sebagai

senyawa organik yang dapat menimbulkan respon fisiologi tumbuhan. Zat pengatur

tumbuh yang dapat diaplikasikan yaitu asam giberelin (Giberelin Acid) (Salisbury

dan Ross, 1995). Efek giberelin tidak hanya mendorong perpanjangan batang, tetapi

juga terlibat dalam proses regulasi perkembangan tumbuhan yang akan memacu

pembungaan dan mematahkan dormansi tunas-tunas serta biji (Widyastuti, 2007).

Menurut Sumarno dan Mashuri (2007), pemberian giberelin dengan

konsentrasi 50 ppm dapat meningkatkan jumlah polong dan jumlah biji pada tanaman

kedelai. Annisa (2009) juga melaporkan bahwa pemberian giberelin pada konsentrasi

100 ppm mampu meningkatkan jumlah biji dan berat biji per tanaman kedelai.

Menurut Widyastuti (2007), proses perkecambahan pada tanaman kacang kedelai

berbeda pada setiap varietas, sehingga dibutuhkan ZPT berupa giberelin dengan

konsentrasi untuk memicu perkecambahan dan pertumbuhan kacang kedelai.

1.2 Rumusan Masalah

1.Apakah terdapat interaksi antara pemberian GA dan varietas terhadap

perkecambahan kacang kedelai.

2. Pada konsentrasi berapakah GA memberikan pengaruh terhadap perkecambahan

varietas kacang kedelai.

1.3. Tujuan Penelitian

1.Menentukan adanya interaksi antara pemberian GA dan varietas terhadap

perkecambahan kacang kedelai.

2. Menentukan konsentrasi GA yang berpengaruh terhadap perkecambahan varietas

kacang kedelai.

1.4. Hipotesis

H0: Terdapat interaksi antara pemberian GA dan varietas terhadap perkecambahan

kacang kedelai.

1.5 Manfaat

1. Manfaat penelitian ini adalah dapat memberi masukan bagi pengambil kebijakan

dan petani kacang kedelai dalam meningkatkan tingkat perkecambahan kacang

kedelai varietas unggul.

2. Sebagai masukan dalam pengembangan teknologi pertanian nasional

II. TINJAUAN PUSTAKA

Kacang kedelai varietas Lawu merupakan hasil persilangan Lokon, umur

panen 76 hari, potensi hasil 1,2 ton, tahan terhadap hawar daun, dan agak tahan

terhadap penyakit karat. Kandungan protein dan lemak masing-masing adalah 31,2 %

dan 18,6 %. Warna kulit biji kuning jerami, dengan umur berbunga 29-33 hari.

Karakteristik lainnya yaitu varietas ini tahan rebah, selain itu varietas lawu cocok

ditanam di lahan sawah irigasi pada pola tanam padi-padi-kedelai atau kedelai-padi-

padi. Setelah pemberian giberelin ternyata produksi kedelai meningkat hingga 1,8

ton/ha dan mengandung banyak biji kedelai. Hasil produksi yang diperoleh juga lebih

cepat kurang dari 70 hari dengan bobot biji bertambah 11-13 gram per 100 biji

(Suhartina, 2005).

Varietas Dieng merupakan hasil persilangan antara varietas Manalagi dan

Orba, umur tanaman 76 hari, potensi hasil 1,1 ton, dan tahan terhadap penyakit karat.

Setelah pemberian giberelin 100 ppm mampu meningkatkan berat biji hingga 7,5

gram per 100 biji. Selain itu umur matang juga lebih cepat yaitu kurang 70 hari dan

menghasilkan jumlah biji lebih banyak hingga 2,3 ton/ha. Kandungan protein dan

lemak masing-masing yaitu 37% dan 17%. Umur berbunga 35-38 hari dengan tinggi

tanaman 47-57 cm. Karakteristik lainnya yaitu varietas ini dapat beradaptasi pada

daerah-daerah beriklim basah hingga iklim kering dan dapat mengatasi daerah-daerah

yang mempunyai musim hujan pendek (Suhartina, 2005).

Varietas Malabar merupakan hasil persilangan No. 1592 dan Wilis, umur

tanaman 70 hari dapat mencapai tinggi tanaman 57 cm. Umur berbunga 31 hari,

potensi hasil 1,27 ton, tahan terhadap karat daun. Pemberian giberelin dengan

konsentrasi 100 ppm menghasilkan bobot biji hingga 12 gram per 100 biji dan

mempercepat umur matang kurang dari 70 hari. Kandungan protein dan lemak

masing-masing adalah 37% dan 20%. Varietas ini mempunyai daya adaptasi baik dan

cukup luas. Cocok untuk dataran rendah bekas padi sawah atau lahan tegalan akhir

musim hujan (Suhartina, 2005).

Perkecambahan adalah proses pengaktifan kembali aktivitas pertumbuhan

embrionik di dalam biji yang terhenti untuk menjadi bibit yang baru. Dormansi dapat

dikatakan sebagai suatu fase dimana kulit biji dalam kondisi yang keras menghalangi

penyerapan. Faktor-faktor yang menyebabkan dormansi pada biji menurut Husain

dan Tuiyo (2012) diantaranya yaitu tidak sempurnanya embrio (rudimentary

embryo), embrio yang belum matang secara fisiologis (physiological

immatureembryo), kulit biji yang tebal (tahan terhadap pergerakkan mekanis), kulit

biji impermeable (impermeable seed coat), dan adanya zat penghambat (inhibitor)

untuk perkecambahan.

Zat Pengatur Tumbuh adalah senyawa organik bukan nutrisi yang dalam

konsentrasi rendah (< 1 mM) mendorong, menghambat atau secara kualitatif

mengubah pertumbuhan dan perkembangan tanaman.Pengaruh dari suatu ZPT

bergantung pada spesies tumbuhan, situs aksi ZPT pada tumbuhan, tahap

perkembangan tumbuhan dan konsentrasi ZPT. Satu ZPT tidak bekerja sendiri dalam

mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, pada umumnya

keseimbangan konsentrasi dari beberapa ZPT yang akan mengontrol pertumbuhan

dan perkembangan tumbuhan (Widyastuti, 2007).

Ahli biologi tumbuhan telah mengidentifikasi 5 tipe ZPT yaitu auksin,

sitokinin, giberelin, asam absisat dan etilen. Peranan masing-masing ZPT pada

pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan berbeda namun saling mempengaruhi

satu sama lain. Respon terhadap ZPT, biasanya tidak tergantung pada jumlah absolut

ZPT tersebut, akan tetapi tergantung pada konsentrasi relatifnya dibandingkan

dengan ZPT lainnya. Keseimbangan ZPT dapat mengontrol pertumbuhan dan

perkembangan tumbuhan daripada peran ZPT secara mandiri. Interaksi ini akan

menjadi muncul dalam penyelidikan tentang fungsi ZPT (Widyastuti, 2007).

Giberelin dihasilkan secara alami oleh tumbuhan yang memiliki fungsi

sebagai zat pengatur tumbuh. Saat ini, telah terdapat lebih dari 110 macam senyawa

giberelin. Giberelin dapat diperoleh dari biji yang belum dewasa (terutama pada

tumbuhan dikotil), ujung akar dan tunas, daun muda dan cendawan. Sebagian besar

GA yang diproduksi oleh tumbuhan adalah dalam bentuk inaktif, tampaknya

memerlukan prekursor untuk menjdi aktif. Peranan giberelin diantaranya yaitu

mendorong perkembangan biji, perkembangan kuncup, pemanjangan batang dan

pertumbuhan daun, mendorong pembungaan dan perkembangan buah,

mempengaruhi pertumbuhan dan diferensiasi akar (Sumiati, 2001).

Pemberian giberelin pada beberapa biji yang memerlukan kondisi lingkungan

khusus untuk berkecambah, misalnya keterbukaan terhadap cahaya atau temperatur

yang dingin diharapkan dapat mematahkan dormansi. Giberelin, membantu

pertumbuhan pada perkecambahan serialia, dengan menstimulasi sintesis enzim

pencerna seperti α-amilase, yang memobilisasi cadangan makanan. Giberelin yang

terdapat dalam biji diduga merupakan penghubung antara isyarat lingkungan dan

proses metabolic yang menyebabkan pertumbuhan embrio. Sebagai contoh, air yang

tersedia dalam jumlah cukup akan menyebabkan embrio pada embrio rumput-

rumputan mengeluarkan giberelin yang mendorong perkecambahan dengan

memanfaatkan cadangan makanan yang terdapat dalam biji. Giberelin pada beberapa

tanaman akan menunjukan interaksi antagonis dengan ZPT lainnya, misalnya dengan

asam absisat yang menyebabkan dormansi biji (Yarnia et al, 2012).

Menurut Yennita (2002), ZPT bekerja efektif dengan konsentrasi yang tepat

pada tanaman dan kondisi lingkungan yang sesuai untuk tumbuh. Pemberian

giberelin dengan konsentrasi 50 ppm pada kedelai varietas burungrang dapat

meningkatkan jumlah biji (Sumarno, 2007), dan penggunaan giberelin dengan

konsentrasi 100 ppm pada kedelai varietas tanggamus mampu meningkatkan jumlah

dan berat biji, serta pada konsentrasi 150 ppm mampu meningkatkan tinggi tanaman

(Annisah, 2009).

III. METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian ini mengunakan3 varietas tanaman kacang kedelai, yaituDieng,

Lawu, dan Malabar.Penelitian dilakukan selama 5 bulan,Januari hingga Mei 2014 di

Purwokerto, Jawa Tengah. Biji kacang kedelaitiap varietas ditumbuhkan dalam

polybag masing-masing sebanyak 10 biji.Konsentrasi GAyang digunakan adalah 0

ppm, 50 ppm, 100 ppm dan 150 ppm.Pengujian pengaruh perlakuan terhadap

perubahan yang diamati dilakukan dengan analisis ragam mengunakan program

Analysis of variance (ANOVA) untuk Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola

factorial dengan 3 kali pengulangan, selanjutnya tiap perlakuan yang berpengaruh

dilakukan uji Tukey taraf 5%.

3.1 Materi

Alat :

1. Polybag

2. Penggaris

Bahan :

1. Biji kacang kedelai siap tanam (Dieng, Lawu, dan Malabar)

2. Hormon GA (0 ppm, 50 ppm, 100 ppm dan 150 ppm)

3. Air

4. Tanah bekas ditanami padi rendeng

3.2 Cara Kerja

1. Biji kacang kedelaitiap varietas siap tanam direndam dalam air selama 24 jam.

2. Polybag sebanyak 36 buah disiapkan, diisi dengan tanah sawah bekas ditanami

padi rendeng

3. Biji kacang kedelai tiap varietas siap tanam ditanam pada media tanah, masing-

masing 10 biji untuk setiap polybag.

4. Biji kacang kedelai tiap varietas siap tanam disiram dengan hormon GA (sesuai

dengan label konsentrasi masing-masing) setiap 2 hari sekali pada pagi hari.

5. Setiap hari diamati selama 28 hari, dicatat jumlah biji-biji yang berkecambah dan

tinggi tumbuhan setiap varietas.

3.3 Metode Penelitian

Metode penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap

Faktorial (RAL Faktorial), dengan uji lanjut Tukey taraf 5%.

Model sistematis:

Yijk = μ + αi + βj + (αβ)ij + εijk

Yijk = pengamatan perkecambahan varietas kacang kedelai yang memperoleh

perlakuan konsentrasi GA

µ = rata-rata umum (populasi)

αi = pengaruh konsentrasiGA ke-i

ßj = pengaruh varietas kedelai ke-j

(αβ)ij = pengaruh taraf ke-I dari konsentrasi GA dan tarak ke-j dari varietas kedelai

e ijk = pengaruh acak dari satuan percobaan ke-k yang memperoleh kombinasi

perlakuan uj.

Tabel Pengacakan Percobaan Pemberian konsentrasi GA yang berbeda Terhadap Varietas Padi

v3k1 v2k

1

v1k0 v3k3 v2k2 v3k

1

v1k2 v2k1 v3k1 v2k2 v1k

0

V2k3

v3k2 v2k

1

v1k2 v2k3 v3k3 v1k

3

v1k1 v1k3 v3k0 v1k1 v2k

2

v2k0

v1k2 v2k

0

v3k2 v2k0 v1k0 v1k

3

v3k3 v2k3 v3k2 v3k0 v1k

1

v3k3

3.4 Variabel

Variabel yang digunakan adalah variabel bebas dan variabel terikat. Variabel

bebas berupa varietas padi dan konsentrasi GA,sedangkan variabel tergantung adalah

jumlah biji yang berkecambah dan tinggi tumbuhan.

3.5 Jadwal Penelitian

Penelitian ini direncanakan berlangsung selama 5 bulan dengan perincian

sebagai berikut :

No. Stadium penelitian Bulan ke-

I II III IV V

1 Penyusunan proposal

2 Pelaksanaan penelitian

3 Analisis data

4 Penyusunan laporan

DAFTAR PUSTAKA

Annisa. 2009. Perbedaan Pendapatan Petani dengan Pola Tanam kedelai- Kedelai-padi- dengan Pola Tanam Jagung-Jagung-Padi di Kabupaten Asahan. Universitas Sumatera Utara. Medan.

Campbell, N. A., J.B.Reece, L.G. Mitchell.2000. Biologi. Edisi 5 : Jilid 2. Erlangga, Jakarta.

Hernanto, Tricahyo. 2008. Pengaruh Perimbangan Zat Pengatur Tumbuh Kinetin dan NAA Terhadap Eksplan Anthurium plowmanii (Gelombang Cinta) Secara Kultur In Vitro.Laporan Hasil, PenelitianUniversitas Muhammadiyah Malang, Malang.

Hoesen, D. S. H. dan S. H. Priyono. 2000. Peranan Zat Pengatur Tumbuh IBA, NAA, dan IAA pada Perbanyakan Amarilis Merah (Amaryllidaceae). Prosiding Seminar Hari Cinta Puspa dan Satwa Nasional, 334-340.

Husain, Indriati dan R. Tuiyo. 2012. Pematahan Dormansi Benih Kemiri (Aleurites moluccana, L. Willd) yang Direndam dengan Zat Pengatur Tumbuh Organik Basmingro dan Pengaruhnya terhadap Viabilitas Benih. JATT, ISSN.1(2) : 2252-3774.

Isbandi, J. 1983. Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. Fakultas Pertanian UGM, Yogyakarta.

Lakitan, B. 1996. Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. PT. Grafindo, Jakarta.

Meirina, Tettrinica., D.Sri., H. Sri. 2006. Produktivitas Kedelai(Glycine max (L.) Merril var. Lokon) yang Diperlakukan dengan Pupuk Organik Cair Lengkap pada Dosis dan Waktu Pemupukan yang Berbeda.

Salisbury, F.B. dan c.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Jilid 1. Edisi IV. ITB, Bandung.

Suhartina. 2005. Deskripsi Varietas Unggul Kacang-kacangan dan Umbi-umbian. Balai Penelitian Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian, Malang.

Sumarno dan A. G. Manshuri. 2007. Persyaratan Tumbuh dan Wilayah produksi Kedelai di Indonesia, dalam Kedelai Teknik Produksi dan Pengembangan. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor.

Sumiati, Nani dan Etti Sumiati. 2001. Pengaruh Vernalisasi, Giberelin, dan Auxin terhadap Pembungaan dan Hasil Biji Bawang Merah. Jurnal Holtikultura, 11 (1): 1-8.

Widyastuti, Netty dan Donowati Tjokrokusumo. 2007. Peranan Beberapa Zat Pengatur Tumbuh (ZPT) Tanaman Pada Kultur In Vitro. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia, 3 (1): 55-63.

Yarnia, M., E. Farajzadeh dan M. Tabrizi. 2012.Effect of Seed Priming with Different Concentration of GA3, IAA and Kinetin onAzarshahr Onion Germination and Seedling Growth. Journal Basic. Appl. Sci. Res., 2(3) : 2657-266.

Yennita. 2002. Respon Tanaman Kedelai (Glycine max (L.) Merr.) trehadap Giberelin Acid (GA3) dan Benzil Amino Purine (BAP) pada Fase Generatif. Repository. Institut Pertanian Bogor.