PEMBUNGAAN DAN PEMBUAHAN
ROEDHY POERWANTO DEPARTEMEN AGRONOMI & HORTIKULTURA INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Ketersediaan Buah di Pasar Induk Kramatjati
Komoditas 1 Mangga Durian Duku Manggis Rambutan
2
3
4
5
Bulan 6 7 8
9
10
11
12
Dasar Pemikiran Panen musiman menyebabkan fluktuasi harga Saat off season dapat diserbu buah dari Thailand Perentangan periode panen:
☺Panen lebih dahulu dari normal ☺Panen lebih akhir dari normal
Perlu teknologi:
☺Varietas dengan waktu panen berbeda ☺Teknologi produksi buah di luar musim
Teknologi Produksi buah di Luar musim Mangga: dengan paclobutrazol diikuti dengan KNO3 Rambutan: dengan ringing diikuti pemberian KNO3 Durian: dengan paclobutrazol dan mulsa plastik Manggis: dengan paclobutrazol atau ringing Jeruk: dengan pengeringan menggunakan mulsa plastik atau paclobutrazol
G rowing cycle of sa tsuma manda rin in Ja pa n
Jan Feb M ar Apr M ay Jun Jul Aug Sep O ct N ov D ec
Natural condition Very early cv Early cv. Late cv. Off-season cropping Early forcing Late forcing Very early cv. : M iyam oto, U eno, Yam akaw a Early cv. : M iyagawa, Okitsu Late cv. : Aoshim a, H ayashi, Sugiyam a, Otsu No.4,
House Mikan
Jeruk House Mikan
FAKTOR YANG MEPENGARUHI INDUKSI PEMBUNGAAN
Merupakan Fase dari peribahan fisiologi atau biokimia Dipengaruhi oleh: Faktor Eksternal: Suhu* Stres Air* Panjang Hari Hara Mineral Faktor internal: karbohidrat, asam amino, hormon, enzim Teknik Budidaya:
girdling, ringing, soil drying, pruning, PGR application, etc.
TEMPERATURE Dibutuhkan untuk induksi pembungaan di daerah temperate Di daerah tropika diganti oleh stres air: Menghambat pertumbuhan Hidrolisis pati: gula sederhana Hidrolisis protein: asam amino, terutama proline Menghambat biosintesis giberelin
Stres Air Salah satu faktor penting dalam pembungaan di daerah tropika:
☺Mangga: 3 bulan kering ☺Jeruk: 1-2 bulan kering ☺Lengkeng: tergantung suhu ☺Rambutan: ♪ Binjani & Garuda: 2 minggu ♪ Rapiah, Lebak Bulus: 1 bulan
Water stress manipulation for flower induction in off season in Purworejo :
Drainase Silver-Black Plastic mulching (selama 2 bulan).
Lokasi Peubah Kontrol : vegetatif bunga Perlakuan: vegetatif bunga
Lahan Kering
Sawah
55.75
41.25
0.25
0.75
47.75
100.5
52.25
10.75
Nisbah C/N Pengamatan Klebs
☺Kondisi yang sesuai untuk tanaman yang akan berbunga juga favorabel untuk fotosintesis meningkatkan level karbohidrat dalam daun ☺Pembungaan dikontrol oleh status nutrisi dalam tanaman ☺Nisbah C/N yang tinggi esensial untuk pembungaan
Kraus & Kraybill:
☺Pembungaan tomat memerlukan C/N tinggi
Tetapi:
☺Pengamatan dilakukan pada saat pertumbuh-an bunga atau fruit set, bukan saat induksi ☺Lingkungan saat pengamatan tidak terkontrol
Beberapa tanaman yang perlu C/N tinggi untuk pembungaan:
☺Tomat, kedelai, gandum ☺Jeruk (Ogaki, 1963, Goldschmidt et al, 1985), tetapi tidak oleh
Poerwanto (1990) ☺Pada tomat (Fisher, 1969): pembungaan tomat dipercepat oleh pemupukan N. Bila cahaya tak terbatas ( fotosintesis tinggi), pemupukan N menyebabkan perkembangan bunga lebih baik.
Peran Karbohidrat Studi in vitro:
☺LDP Sinopsis (pucuk) pada SD + sukrosa,
N rendah
berbunga ☺Tembako W3P: ♪ ♪ ♪ ♪
Glukosa 50 g/l berbunga 7.5 – 15 g/l vegetatif [] glukosa sangat tinggi ‡ berbunga Sukrosa, fruktosa, maltosa dapat menggantikan glukosa, tetapi manitol tidak peran gula bukan karena tekanan osmotik
☺Pada Plumbago atau eksplan akar Cichorium konsentrasi gula optimal untuk produksi tunas vegetatif jauh dibawah untuk produksi bunga
Teori Pembungaan Ada 2 dasar:
☺Tumbuhan tidak berbunga, kecuali ada kondisi yang menginduksi ☺Tumbuhan mempunyai potensi untuk berbunga, tetapi ada kondisi yang menyebabkan pembungaan terhambat
Teori Florigen
☺Julius Sach, abad 19: ♪ Stek daun Begonia: Dari tanaman berbunga berbunga Dari tanaman tidak berbunga tidak berbunga
♪ Ada suatu zat penyebab pembungaan pada daun tanaman berbunga
☺Chailakhyan, 1937 (60 tahun kemudian): ♪ Ditemukan fotoperiodik: yang responsif adalah daun Ada informasi yang dikirim dari daun ke mata tunas agar tanaman berbunga
FLORIGEN
Bukti adanya Florigen Pada benalu:
☺Benalu akan berbunga bila tanaman yang ditumpangi berbunga
Percobaan Grafting
☺Reseptor
(tidak terinduksi)
+
Donor (terinduksi) Reseptor Berbunga
Ada hormon pembungaan yang bisa dipindahkan dari donor ke reseptor
Donor bisa berupa: ♪ Rootstock ♪ Scion ♪ Selembar daun (tembako, kedelai, Perilla, Kalanchoe)
☺Kekerabatan antara donor & reseptor:
♪ Spesies yang sama maupun berbeda ♪ Genus yang berbeda ♪ Fotoperiodik yang sama maupun berbeda
☺Translokasi bisa terjadi ke akropetal maupun basipetal
☺Perpindahan dipercepat dng defoliasi reseptor maupun disbuding donor
☺Defoliasi donor mencegah pembungaan
Percobaan Wellensiek & Van de Pol Untuk mengatasi inkopatibilitas:
☺Reseptor hanya kontak dengan donor beberapa minggu, sesudah itu disambungkan kembali ke induknya ☺Dengan cara ini diamati adanya transmisi dari florigen dari SDP Xanthium (Compositae) atau SDP Perilla (Labiatae) yang terinduksi ke LDP Siline (Caryophyllaceae) yang tidak terinduksi ☺Dengan cara ini tidak terbentuk jembatan jaringan pembuliuh translokasi florigen dari sel ke sel ☺Tetapi kalau Silene sebagai donor, Xanthium (reseptor) tidak berbunga
Hubungan Florigen & Vernalin Vernalin:
☺zat yang terbentuk saat vernalisasi yang menginduksi pembungaan ☺Dapat dipindahkan dengan grafting seperti florigen ☺LDP maupun SDP yang terinduksi menjadi donor pada thermo-induce plant yang tidak diinduksi ☺Thermo-induce plant menjadi donor untuk SDP tembako
Vernalin = florigen ? Hormon pembungaan tumbuhan tinggi semua sama (secara fisiologis) = florigen ?
Bantahan terhadap Percobaan Grafting Tidak semua tanaman bisa menjadi donor tanaman lain Kadang-kadang tidak resiprok:
☺A B berbunga ☺B A tidak berbunga
Tanaman yang tidak diinduksi bisa menjadi donor taanman lain yang juga tidak terinduksi
Pola Transportasi Florigen Hanya melalui jaringan hidup:
☺Di daun dari sel ke sel mesofil sampai floem ☺Transportasi pada petiole & ranting tampaknya dalam floem, karena bisa dihambat dengan: ♪ Girdling ♪ Perlakuan panas atau dingin lokal
☺Pada meristem tujuan, kembali dari sel ke sel setelah melewati proto floem
Bisa basipetal maupun akropetal:
☺Percobaan dengan tanaman 2 cabang, yang satu dinduksi yang satu tidak: ♪ Pada cabang yang diinduksi: basipetal ♪ Pada cabang tidak terinduksi: akropetal
Pola Transportasi Florigen Pada percobaan grafting:
☺Transportasi dihambat oleh: ♪ Daun pada reseptor, lebih-lebih bila daun tersebut: Dewasa Terletak antara daun terinduksi dengan meristem target
♪ Defoliasi daun ini akan mengatasi hambatan
Pada tanaman dengan filotaksi berlawanan:
☺Tidak ada pergerakan lateral ☺Mata tunas sebelah bisa berbunga sedangkan sebelahnya (yang tidak terinduksi) tidak berbunga
Teori Penghambat Pembungaan Lona, Von Denffert, 1949-1950:
☺Tanaman yang tumbuh pada kondisi tidak favorable untuk berbunga menghasilkan satu atau beberapa penghambat pembungaan ☺Tanaman berbunga pada kondisi yang mencegah produksi zat penghambat ini ☺Jadi induksi berarti menurunkan konsentrasi dari zat penghambat sampai dibawah ambang penghambatan ☺Teori ini di dasarkan pengamatan awal pada: ♪ Pada LDP Hyoscyamus & SDP Chenopodium amaranticolor berbunga pada fotoperiod non-nduktif dengan cara defoliasi dan penebrian gula ♪ Daun yang tidak terinduksi dapat menghambat pembungaan pada spinach
Giberelin
☺Reaksi tehadap pemberian GA pada SDP bervariasi: ♪ Sangat positif : Impatiens, Zinnia ♪ Nyata-nyata negatif: Kalanchoe, Strawberi, rhododendron, tomat, buah-buahan
☺Pohon yang pembungaannya dihambat oleh GA eksogen: ♪ Jeruk, mangga, apel, pear, peach, almond, cheri, aprikot ♪ Weigela sp, Fuchsia hybrida, Cestrum nocturnum, Pittosporum tobira ♪ Poinsettia, Black Currant
GA pada jeruk Penghambatan GA thd pembungaan maksimum terjadi pada:
☺Menjelang induksi bunga (bulan September, sebelum musim dingin) ☺Pada saat stimulus pembungaan mengalir dari daun ke mata tunas (Januari; defoliasi sesudah Januari tidak menghambat pembungaan) ☺Antara diferensiasi & sprouting
Kemungkinan cara kerja GA menghambat pembungaan jeruk:
☺Merubah tipe trubus: ♪ ♪ ♪ ♪
Trubus vegetatif: panjang GA banyak Trubus campuran : makin memendek Trubus generatif: sangat pendek GA sedikit Peran GA dalam mengontrol pembungaan pada pohon adalah berasosiasi dengan pemanjangan stem (Goldsschimdt & Monselise, 1970; Plant Growth Substance 1970: 758-766)
☺Secara tidak langsung dengan meningkatkan pertumbuhan vegetatif (Sach et al., 1967: Am. J. Bot 54:921-924) ☺Merubah calon tunas generatif menjadi vegetatif
PERAN ZAT PENGATUR TUMBUH GA menghambat pembungaan GA inhibitor diharapkan menginduksi bunga Zat Penghambat Tumbuh:
☺CCC ☺Daminozide ☺Paclobutrazol
PACLOBUTRAZOL Dilaporkan menginduksi bunga:
☺mangga ☺durian ☺lechi
Tetapi pengaruhnya:
☺tidak konsisten ☺seringkali menyebabkan tunas dorman
Perlu diberi Zat Pemecah Dormansi
PACLOBUTRAZOL + ZAT PEMECAH DORMANSI
Paclobutrazol + benzyl adenin kalium nitrat ethylene
bunga + jeruk + mangga -- rambutan
OFF SEASON FLOWER FORCING OF MANGGA GADUNG 21 USING PACLOBUTRAZOL AND DORMANCY BREAKING SUBSTANCES
Materials • •
4 year old mangga gadung 21 that grafted with mangga madu as rootstock Paclobutrazol, benzil adenide, KNO3, and etephone
Method •
Application of paclobutrazol : at December 5, 1994; January 5 and February 5, 1995 Doses of application : 0, 0.25, 0.5, 1.0 and 2.0 g/trunk. Application of KNO3 : 2 month later, 200 ml KNO3 (20 g/l).
•
Application of dormancy breaking substances (dbs) : - paclobutrazol application 1.00 g/l per trunk - application of dbs at 1, 2 or 3 month after paclo. Substances : benzil adenide (0.05, 0.1 and 0.2 g/l); etephone (0.2, 0.4 and 0.8 g/l) and KNO3 (10, 20 and 40 g/l)
-
PRODUCTION TECHNOLOGY DEVELOPMENT TO MANIPULATE OFF SEASON FLOWERING OF MANGO USING PACLOBUTRAZOL
Materials • •
6 year old mangga arumanis Paclobutrazol (Cultar 250 EC) and KNO3
Method •
Application of paclobutrazol : on ground, canophy and bud. Doses of application : 0, 0.5, 1.0, 2.0 and 4.0 gram/trunk. Volume of application : 2.5 liter (ground application) or as many as calibration volume Application of KNO3 : 40 g/l; one month after paclobuttrazol
Paclobutrazol + ZPD: Pembungaan Off Season Mangga Paclobutrazol Desember >> d/p Januari, Februari + 400 ppm Ethephon atau 100 ppm BA, 1 bulan setelah paclobutrazol
Paclobutrazol + ZPD meningkatkan pembungaan jeruk Paclobutrazol Desember + Ethephon 200 ppm, 2 bulan sesudah Paclobutrazol PENGARUH PACLOBUTRAZOL PADA JUMLAH TUNAS JERUK 500
Vegetatif Bunga
400 300 200 100 0 0
0.5 2 0.25 1
0
0.25 1 0.5 2
Des em ber
Januari
0
0.5 2 0.25 1
Februari
Teknik Mengatur Pembungaan & Pembuahan Pengaturan suhu Stres Air Ringing Aplikasi Zat Pengatur Tumbuh Pemangkasan dan Pelatihan Cabang
Ringing untuk Produksi Buah Rambutan di Luar Musim
Effects of Ringing and Spraying of KNO3 on the Time of Flowering and Size of Inflorescence Treatments
Flowering Time (Days After Treatment)
Flowering Date
Length of Inflorescenc e (cm)
Width Inflorescence (cm)
176.23
9 OCK
17.9
12.17
Without Ringing
107.56 a
8-Aug
22.70 a
15.54
22-Apr
52.00 b
13-Jun
19.44 b
18.42
6-May
50.67 b
26-Jun
23.06 a
20.53
20-May
54.33 b
13-Jul
17.87 b
19.19
3-Jun
50.78 b
24-Jul
16.93 b
20.16
17-Jun
40.22 c
28-Jul
18.78 ab
20.43
Check Time of Ringing
KNO3 Spraying Time (months after ringing) 1 month
51.28
19.86
18.46
2 months
64.67
20.27
20.07
3 months
71.33
19.11
18.6
Effects of Ringing and KNO3 Spraying on Number of Inflorescence, Number of Flowers and Fruits Production Treatments
No. Inflorescences per tree
No. of Flowers per Inflorescence
183.67
404.47
7.97
Without Ringing
202
441.49
10.22 ab
22-Apr
207.28
477.73
5.84 b
6-May
228.33
424.36
11.97 a
20-May
197.22
475.31
8.32 ab
3-Jun
233
507.84
5.28 b
17-Jun
215.44
481.32
8.23 ab
Check
Weight of Fruits (kg)
Time of Ringing
Time of KNO3 Spraying (month after ringing) Without KNO3
204
414.4
7.97 a
1 month
214.5
452.29
8.11 a
2 months
203.44
480.93
7.17 a
3 months
223.69
470.81
9.77 a
Effects of Ringing and KNO3 Spraying on Flowering of Rambutan in Off-Year Treatments
Flowering Date
Flowering Time (Days After Ringing)
Number of Inflorescence per tree
Production (kg)
Control
25/9 (2 trees)*
151
2
0
Ringing
18/7- 23/8
99
112
5.74
Ringing + KNO3
11 – 23 /7
77
229
11.45
Control
28/9(2 trees)*
124
4
0
Ringing
9/8– 4 /9
84
133
7.12
Ringing + KNO3
3 – 23 /8
71
84
4.34
Control
20 /9(1 trees)*
86
4
0
Ringing
6/8 – 14/9
78
72
3.86
Ringing + KNO3
16/8– 14 /9
71
163
8.15
Ringing April
Ringing May
Ringing June
Mengapa Ringing Menyebabkan Pohon Berbunga Penumpukan karbohidrat pada tajuk Penurunan nitrogen di daun Penurunan penyerapan air Berkurangnya biosintesis GA
C/N meningkat
Beberapa tindakan budidaya Pelengkungan cabang
☺Translokasi kebawah (basipetal) dari auksin, & Karbohidrat berkurang ☺Ekpose cabang pada cahaya pagi yang kaya cahaya merah merangksang pembentukan sitokinin
Penggelangan (ringing) & Girdling (Pencekikan):
☺Akumulasi karbohidrat di tajuk (C/N meningkat) ☺Akar kelaparan: ♪ Absorpsi air & hara berkurang: Stres air Absorpsi N turun C/N meningkat ♪ Suplay GA dari akar berkurang
Pangkas akar:
☺Absorbsi air & hara berkurang ☺Suplay GA turun ☺Kalau salah pangkas, tanaman mati
Kombinasi batang bawah & scion:
☺Efek pencebolan ☺Berbunga awal:
♪ Hambatan translokasi (seperti pada penggelangan) ♪ Hambatan pertumbuhan akar
Zat Pengatur Tumbuh:
☺Penghambat biosintesis GA: ♪ Paclobutrazol ♪ Daminozide ♪ Cycocel
Beberapa tindakan budidaya Pohon subur tetapi tidak berbuah
☺Pangkas ringan, untuk merangsang mata tunas tumbuh ☺Kurangi atau hentikan pemupukan N ☺Buah jangan dijarangkan ☺Tanam penutup tanah agar ada kompetisi dalam absorpsi air & hara
Alternate Bearing:
☺Pangkas sedang saat off year ☺Jarangkan bunga atau buah muda (umur 3-5 minggu) saat on year ☺Hal ini menyebabkan: ♪ Merangsang pembungaan berikut dengan mengatur nisbah buah/daun ♪ Mencegah pengaruh biji pada pembungaan berikut ♪ Memperbaiki pencahayaan pada tanaman
Mencegah tanaman berbunga:
☺Kurangi cahaya ☺Biarkan kena hama & penyakit ☺Pupuk N berlebih ☺Seprot dengan GA ☺Pangkas berat
Prekembangan Bunga
Mata tunas berubah bentuk: kerucut kubah Primordia sel mulai muncul di sisi luar Primordia petal muncul & membesar Stamen dengan kantung sari muncul Segera diikuti putik Organ luar membesar Primordia putik membesar, tangkai putik muncul Lapisan kedua dari tangkai sari muncul Rongga ovari mulai kelihatan
Anthesis, Polinasi Antesis membukanya petal
☺Pemanjangan tangkai sari ☺Kantung sari siap pecah ☺Tangkai putik lurus tegak ke atas ☺Stigma siap menerima polen ☺Memerlukan energi untuk pembesaran sel setiap organ ☺Respirasi meningkat ☺Evolusi gas C2H4
Polinasi menempelnya polen ke stigma
☺Diperlukan polinasi diikuti fertilisasi untuk terjadinya buah ☺Bunga yang tidak diserbuki biasanya gugur, kecuali Partenokarpi
Penyerbukan silang (Cross Polination): pada kultivar yang berbeda dari spesies yang sama Penyerbukan sendiri (Self Pollination): pada kultivar yang sama Self-fruitfull: dapat membentuk biji dengan self polination Cross-fruitfull: berbiji dengan cross polination
Pertumbuhan tabung polen Setelah polen menempel kepala putik:
☺Polen segera basah, 30 menit kemudian berkecambah ☺Kepala putik mengeluarkan cairan kaya akan stigmasterol (steroid) & fenol ☺Tekanan osmotik cairan stigma sesuai dengan tabung polen ☺Tabung polen melepaskan ezim hidrolitik: kutilase & pektinase ke permukaan stigma: ♪ Enzim melarutkan kutikula & pektin di lamela tengah ♪ Sehingga tabung polen dapat tumbuh melewati stigma diantara sel pada tangkai putik ☺Setelah mencapai ovari, tabung polen terus tumbuh menembus dinding ovari & memasuki lokul ☺Selama perjalanan bagian atas dari tabung polen diisi dan ditutup dengan deposit kalose ☺Nukleus tabung mengalami degenerasi & nukleus generatif membelah menjadi dua nukleus sperma ☺Satu sperma membuahi sel telur menjadi zygote & yang lain bersatu dengan dua nukleus polar menghasilkan endosperm (triploid)
Yang mempengaruhi Polinasi & Fertilisasi Morfologi bunga & kinjungan serangga:
☺Pengaruh warna serangga tidak mendatangan bunga
tanpa
petal ☺Kelenjar nektar ada di bagian dalam dari bunga, sehingga untuk mendapat nektar serangga perlu masuk ke dalam diantara stamen & pistil
Polen steril: tepung sari tidak terisi saat mikrosporogenesis
☺Kantung sari biasanya datar & pucat, kurang antosianin
Polen tidak viabel:
☺Contoh aple triploid
Perkembangan kantung embrio tidak sempurna Dichogamy: kematangan stigma & pecahnya kantong sari tidak bersamaan:
☺Protogynous: stigma matang lebih dahulu ☺Protandrus: kantung sari pecah sebelum stigma matang (Cleistogamy: stigma & kantongsari mateng bersamaan)
Yang mempengaruhi Polinasi & Fertilisasi Lingkungan yang berpengaruh
☺Angin ☺Suhu ekstrem ☺Persaingan dengan gulma ☺Populasi serangga
Tindakan budidaya:
☺Pemecah dormansi ☺Ukuran pohon ideal ☺Pengaturan poliniser & Polinator ☺Polinasi buatan
Apomiksis/Partenogenesis
Apomixis/Parthenogenesis:
☺Apo = tanpa ☺Mixis = campur ☺Parthenos = perwan ☺Genesis = lahir ☺ individu tanaman yang lahir tanpa fusi dari gamet
Ada 2 tipe:
☺Haploid: individu berasal dari nukleus telur tanpa fusi dengan nukleus sperma ☺Nucellar embryo: berasal dari struktur diploid dari sel nucelus: ♪ Jeruk ♪ Mangga ♪ manggis
Poliembrioni Polyembryoni:
☺ Ada beberapa embrio dalam biji. ☺ Pada jeruk & mangga: satu embryo adalah generatif ☺
yang lain vegetatif Pada manggis: semuanya adalah embryo vegetatif; terjadi apabila biji dipotong atau dilukai
Xenia & Metaxenia
Xenia: transmisi karater fenotip dari biji tetua yang dibawa oleh polen ke biji anak secara langsung:
☺Jagung: biji dalam satu tongkol tidak sama
Metaxenia: Seperti pada xenia, tetapi pengaruhnya pada buah, bukan biji
☺Kesemek:
Partenokarpi Parthenocarpy:
☺Partenos = perawan ☺Carpos = buah ☺perkembangan buah tanpa biji ☺Ada 4 tipe: ♪ Partenokarpi vegetatif: tidak perlu polinasi ♪ Partenokarpi stimulatif: perlu polinasi, tetapi fertilisasi tidak terjadi ♪ Stenospremokarpi: embyo aborsi sesudah fertilisasi (ini seedless, tetapi bukan partenokarpi) ♪ Partenokarpi yang diinduksi hormon: Auksin untuk tomat GA untuk anggur
