Prosiding Seminar Nasional Swasembada Pangan Politeknik Negeri Lampung 29 April 2015 ISBN 978-602-70530-2-1 halaman 348-354
Pengaruh Waktu Panen Dan Berat Umbi Mikro Kentang Varietas Medians Terhadap Pemecahan Waktu Dormansi Effect Of Harvest Time And Weight Micro Tuber Potato Varieties Medians Of Breaking Time Dormancy N. Waluyo dan A.K.Karjadi Balai Penelitian Tanaman Sayuran (Balitsa) Jl. Tangkuban Parahu No.517 Lembang, bandung 40791 E-mail:
[email protected] ABSTRACT Effect of harvest time and weight micro tuber potato varieties Medians of breaking time dormancy. Freshly harvested potato tubers can not be directly planted because it has a dormancy period. The duration of dormancy in potato tubers affected by harvest time and the weight of the potato tuber. This study aimed to determine the effect of harvest time and micro tuber weight of potato varieties Medians to micro tuber dormancy breaking time. The study was conducted in laboratory tissue culture Vegetable Crops Research Institute in 2015. The research compiled in a completely randomized design consisting of 10 treatments and three replications ie micro tuber yields 8 months after planting (MAP) and 6 MAP, each divided into five weight tuber, which is 0.5 to 0.2 g; 0.2 to 0.1 g; From 0.1 to 0.04 g; 0.04 to 0.01 g and <0.01 g. The parameters observed shrinkage percentage tuber weight at 2, 4, 6, 8, 10, and 12 weeks after storage, the percentage of sprouted tubers and bulbs percentage dry at 4, 6, 8, 10, and 12 weeks after storage. The results showed the lighter weights greater the percentage of depreciation in each storage period and the treatment of harvesting 8 MAT percentage of depreciation in each storage period is lower at harvest age 6 MAP treatment. The percentage of tubers sprout in the treatment 8 BST on each storage period more than 6 MAP treatment and time of tuber dormancy breaking micro tubers weighing 0.5 to 0.2 grams at harvest age 8 MAP treatment occurred in a 10-week storage period after harvest (WAH) is> 80% tuber buds sprout length> 2 mm while the other treatments on storage period to 12 WAH has not broken the tuber dormancy. The percentage of dry bulb on weights <0.01 grams in 8 and 6 MAP treatment is greater than the other treatments at each storage period. Keywords: micro tubers, dormancy, potato Diterima: 10 April 2015, disetujui 24 April 2015
PENDAHULUAN Tanaman kentang (Solanum tuberosum L) merupakan salah satu komoditas prioritas dikarenakan tanaman ini dapat digunakan sebagai sumber karbohidrat dan mempunyai potensi dalam diversivikasi pangan . Tanaman ini diperbanyak secara vegetative melalui umbi atau stek baik in vitro atau in vivo . Pada saat ini telah diterapkan perbanyakan tanaman dengan teknik perbanyakan cepat baik secara in vivo yaitu stek dan umbi mini serta in vitro dengan mikropropagasi dan umbi mikro.
N. Waluyo dan A.K.Karjadi: Pengaruh Waktu Panen Dan Berat Umbi Mikro Kentang Varietas Medians....
Teknik perbanyakan melalui umbi mikro adalah penerapan dalam perbanyakan kultur jaringan untuk beberapa tanaman yang dapat diperbanyakan secara vegetative melalui umbi. Dimana teknik ini dapat membantu pemecahan kegagalan proses aklimatisasi tanaman in vitro di screen house. Selain itu umbi mikro ini mempunyai beberapa keuntungan (1) lingkungan tumbuh aseptik dan terkendalai sehingga bebes hama dan penyakit, (2) penanganan lebih mudah terhadap penyimpanan materi transportasi dan penanaman serta (3) dalam memproduksinya dapat dilakukan sepanjang tahun. Keberhasilan terbentuknya umbi mikro ini pada awalnya tergantung pada kemampuan memproduksi umbi secara konvensional (Wattimena, 1983, Hussey dan Stacey, 1981). Terbentuknya umbi mikro kentang dimulai dari membengkaknya ujung stolon yang tumbuh diketiak daun. Ada beberapa teknik dalam pengumbian umbi mikro dapat dilakukan langsung dari penanaman eksplan pada media pertumbuhan dan produksi umbi (Rafique et al 2004, Uranbey 2005) . Atau tidak langsung melalui dua tahap yaitu eksplan ditumbuhkan menjadi plantlet kemudian ditransfer ke media pengumbian (Piao et al 2003, Nistor et al 2011). Menurut Gunawan (1987), pembentukan umbi mikro secara in vitro mempunyai beberapa keuntungan bila dibandingkan dengan metode konvensional adalah (a) bahan tanaman yang diperlukan lebih sedikit, (b) lingkungan tumbuh aseptic dan terkendali, (c) kecepatan perbanyakan lebih tinggi, (d) membutuhkan tempat/ruang yang relative kecil untuk menghasilkan jumlah relative besar, (e) dapat diproduksi sepanjang tahun dan tidak tergantung dari musim ( Wattimena et al ,1992; Gopal et al , 1997; Zakaria et al , 2008). Masa dormansi pada umbi kentang adalah masa istirahat yang dimulai pada saat pengisian /inisasi umbi .Periode ini agak sulit ditentukan dikarenakan sangat tergantung dari varietas, pertumbuhan tanaman, dan pemeliharaan umbi setelah panen ( Aksenova et al, 2013). Umbi kentang dikatakan telah pecah dormansinya apabila 80 % dari umbi telah bertunas dengan panjang sekitar 2 mm , dan panjang tunas ini sangat dipengaruhi oleh varietas, ukuran umbi , lingkungan tumbuh dari umbi tersebut (Suttle, 2007). Selain itu menurut Ezekiel and Singh (2003), masa dormansi dari umbi kentang bergantung pada kondisi lingkungan tanam selama pertumbuhan, umur tanaman saat panen serta kualitas umbi saat panen. Manfaat dan dampak dari penelitian produksi umbi mikro ini adalah untuk mendapatkan teknologi dalam meningkatkan kualitas dan kuantitas umbi benih dengan memproduksi umbi mikro untuk menunjang industry perbenihan tanaman kentang. Manfaat dari teknologi memproduksi umbi mikro ini adalah umbi yang dihasilkan bebas pathogen, true to type, selain itu memproduksinya dapat dilakukan sepanjang tahun dan tidak tergantung dari musim. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh waktu panen dan berat umbi mikro varietas Medians terhadap waktu pemecahan dormansi umbi mikro.
BAHAN DAN METODE Penelitian dilaksanakan di laboratorium kultur jaringan tanaman Balai Penelitian Tanaman Sayuran pada ketingggian 1.250 mdpl pada bulan Januari-April 2015. Bahan yang digunakan adalah umbi mikro kentang varietas Medians yang dipanen pada bulan Januari 2015 hasil penanaman bulan Mei 2014 dan Juli 2014. Penelitian disusun dalam Rancangan Acak Lengkap terdiri dari 10 perlakuan dan tiga ulangan yang terdiri dari 10 umbi mikro yaitu umbi mikro hasil panen delapan bulan setelah tanam (BST) dan enam BST yang masing-masing terbagi dalam lima berat umbi, yaitu 0.5-0.2 g; 0.2-0.1 g; 0.1-0.04 g; 0.04-0.01 g dan <0.01 g. Penelitian dimulai dengan menimbang berat awal (g) umbi mikro setiap ulangan pada setiap perlakuan kemudian menyimpannya pada suhu ruang. Pengamatan dilakukan pada berat umbi (g) pada 2, 4, Prosiding Seminar Nasional Swasembada Pangan Polinela 29 April 2015
349
N. Waluyo dan A.K.Karjadi: Pengaruh Waktu Panen Dan Berat Umbi Mikro Kentang Varietas Medians....
6, 8, 10, dan 12 minggu setelah simpan, jumlah umbi yang bertunas dan jumlah umbi kering pada 4, 6, 8, 10, dan 12 minggu setelah simpan. A
B 0,5-0,2 g
0,2-0,1 g
0,1-0,04 g
0,04-0,01 g
<0,01 g
Gambar 1.Keragaan umbi mikro pada saat awal penyimpanan: A. Umur panen delapan bulan; B. Umur panen enam bulan A
0,5-0,2 g
0,2-0,1 g
0,1-0,04 g
0,04-0,01 g
<0,01 g
B
0,5-0,2 g
0,2-0,1 g
0,1-0,04 g
0,04-0,01 g
<0,01 g
Gambar 2.Keragaan umbi mikro pada saat akhir penyimpanan (12 MSS): A. Umur panen delapan bulan; B. Umur panen enam bulan Parameter yang diamati yaitu persentase penyusutan berat umbi pada 2, 4, 6, 8, 10, dan 12 minggu setelah simpan, persentase umbi yang bertunas dan persentase umbi kering pada 4, 6, 8, 10, dan 12 minggu setelah simpan.Umbi mikro telah pecah dormansinya jika 80% dari umbi mikro setiap perlakuan telah keluar sproutnya dengan panjang minimal 2 mm. Data hasil pengamatan dianalisis dengan uji ragam (α = 5%) rancangan acak dan uji nilai tengah dengan Uji Duncan dengan menggunakan Assistat Version 7.7 beta tahun 2015.
HASIL DAN PEMBAHASAN Umbi kentang dikatakan telah pecah dormansinya apabila 80 % dari umbi telah bertunas dengan panjang sekitar 2 mm, dan panjang tunas ini sangat dipengruhi oleh varietas, ukuran umbi , lingkungan tumbuh dari umbi tersebut (Van Ittersum dan Scholtel, 1992,CIP 1985). Umbi mikro merupakan umbi yang dihasilkan dari plantlet/tanaman in vitro. Umbi ini lebih mudah ditangani selaman proses distribusi serta penyimpanan dikarenakan ukurannya relative kecil. Hasil Penelitian Donelly et al (2003), menunjukkan bahwa umbi mikro dapat dimanfaatkan dalam memproduksi
350
Prosiding Seminar Nasional Swasembada Pangan Polinela 29 April 2015
N. Waluyo dan A.K.Karjadi: Pengaruh Waktu Panen Dan Berat Umbi Mikro Kentang Varietas Medians....
benih generasi awal maupun generasi lanjut tergantung pada kondisi lingkungan untuk memenuhi standar mutu benih. Masalah utama di dalam memproduksi umbi mikro adalah kualitas umbi dan masa dormansi dari umbi tersebut. Pada umumnya semakin kecil ukuran umbi semakin sulit untuk bertunas. Dikarenakan umbi mikro yang dihasilkan tidak mempunyai bakal tunas, umbi – umbi tersebut disebut pseudoumbi (Suttle, 2007). Tabel. 1. Pengaruh waktu panen dan berat umbi mikro kentang varietas Medians terhadap persentase (%) umbi mikro kering Perlakuan Pengamatan ( Minggu) Waktu Panen Umbi Ukuran umbi 4 6 8 10 12 mikro (bulan) mikro (gram) A ( 8 bulan ) 0,5 – 0,2 0,00 d 0,00 d 0,00 d 0,00 c 0,00 c <0,2 – 0,1 10,00 d 10,00 d 13,33 d 13,33 c 13,33 c <0,1 – 0,04 6,67 d 6,67 d 6,67 d 6,67 c 6,67 c <0,04 – 0,01 36,67 c 36,67 c 46,67 c 53,33 b 53,33 b < 0,01 60,00 b 76,67 b 80,00 ab 93,33 a 93,33 a B ( 6 bulan ) 0,5 – 0,2 3,33 d 3,33 d 3,33 d 3,33 c 3,33 c <0,2 – 0,1 10,00 d 10,00 d 10,00 d 18,33 c 18,33 c <0,1 – 0,04 10,00 d 13,33 d 16,67 d 20,00 c 23,33 c <0,04 – 0,01 73,33 b 73,33 b 76,67 b 80,00 a 80,00 a < 0,01 100,00 a 100,00 a 100,00 a 100,00 a 100,00 a Angka rerata yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata dengan Uji Duncan pada 0,05,
Gambar 1, Persentase (%) umbi mikro kering kentang varietas Medians dari beberapa ukuran hasil panen 8 dan 6 bulan setelah tanam, Tabel 1 dan gambar 1, menunjukkan persentase umbi mikro kering (keriput dan kempes) terlihat semakin besar dan berat umbi mikro persentase umbi kering semakin kecil, Antara umur panen umbi mikro 8 bulan dan 6 bulan pengamatan secara visual tidak berbeda, tetapi semakin kecil ukuran umbi mikro persentase umbi kering semakin tinggi, Menurut Suttle (2007) ukuran umbi sangat mempengaruhi kesegaran dari umbi mikro , Pada perlakuan 6 bulan ukuran umbi terkecil (< 0,01 g) secara visual terlihat sudah 100 % kering saat pengamatan 4 minggu di penyimpanan ,
Prosiding Seminar Nasional Swasembada Pangan Polinela 29 April 2015
351
N. Waluyo dan A.K.Karjadi: Pengaruh Waktu Panen Dan Berat Umbi Mikro Kentang Varietas Medians....
Tabel 2, Pengaruh waktu panen dan berat umbi mikro kentang varietas Medians terhadap persentase (%) umbi mikro bertunas Perlakuan Pengamatan ( Minggu) Waktu Panen Umbi Ukuran umbi 4 6 8 10 12 mikro (bulan) Mikro (gram) A ( 8 bulan ) 0,5 – 0,2 61,67 a 75,00 a 78,33 a 85,00 a 85,00 a <0,2 – 0,1 13,33 b 40,00 b 53,33 b 63,33 b 73,33 ab <0,1 – 0,04 0,00 c 13,33 c 33,33 bc 50,00 bc 63,33 ab <0,04 – 0,01 0,00 c 3,33 cd 10,00 de 13,33 de 13,33 cd < 0,01 0,00 c 0,00 d 0,00 e 0,00 e 0,00 d B ( 6 bulan ) 0,5 – 0,2 0,00 c 10,00 cd 23,33 cd 43,33 bc 56,67 b <0,2 – 0,1 3,33 c 3,33 cd 11,67 de 30,00 cd 33,33 c <0,1 – 0,04 6,67 bc 6,67 cd 3,33 de 13,33 de 13,33 cd <0,04 – 0,01 0,00 c 0,00 d 0,00 e 0,00 e 0,00 d < 0,01 0,00 c 0,00 d 0,00 e 0,00 e 0,00 d Angka rerata yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata dengan Uji Duncan pada 0,05,
Gambar 2, Persentase (%) umbi mikro bertunas kentang varietas Medians dari beberapa ukuran hasil panen 8 dan 6 bulan setelah tanam, Dalam tabel 2 dan gambar 2, terlihat bahwa semakin kecil ukuran umbi mikro , persentase tunasnya semakin kecil dan pada pengamatan 4 sampai dengan 12 minggu terlihat persentase tumbuh tunas dari umbi mikro meningkat/bertambah, Untuk ukuran umbi mikro < 0,01 g tidak tumbuh tunas dari pengamatan 4 minggu sampai dengan 12 minggu, Hal ini dapat disebabkan umbi mikro tidak bermata atau umbi mikro tersebut ketiak dipanen masih terlalu muda, Tabel 3, Pengaruh waktu panen dan berat umbi mikro kentang varietas Medians terhadap persentase (%) susut berat umbi mikro Perlakuan Pengamatan ( Minggu) Waktu Panen Ukuran umbi 2 4 6 8 10 12 Umbi mikro (bln) Mikro (gram) A ( 8 bulan ) 0,5 – 0,2 20,42f 24,04 e 27,18 e 30,46 e 32,63 d 34,80 d <0,2 – 0,1 25,24 ef 29,48 de 32,86 de 36,24 de 39,35 cd 42,47 cd <0,1 – 0,04 27,87 de 33,16 cd 37,14 cd 41,19 cd 44,69 bc 48,19 bc <0,04 – 0,01 51,50 c 55,99 b 61,12 b 65,86 b 69,43 a 73,00 a < 0,01 71,59 ab 75,42 a 77,96 a 79,67 ab 80,51 a 81,36 a B ( 6 bulan ) 0,5 – 0,2 26,05 ef 29,09 de 31,61 de 34,14 de 36,51 cd 38,87cd <0,2 – 0,1 36,07 de 40,34 cd 44,12 cd 47,92 cd 51,00 bc 54,07 bc <0,1 – 0,04 39,21 d 43,83 bc 47,68 c 51,59 c 54,85 b 58,11 b <0,04 – 0,01 65,39 b 69,82 a 72,82 ab 74,53 ab 75,89 a 77,24 a < 0,01 83,34 a 83,34 a 82,78 a 83,85 a 83,85 a 83,85 a Angka rerata yang diikuti oleh huruf yang sama pada baris yang sama tidak berbeda nyata dengan Uji Duncan pada 0,05, 352
Prosiding Seminar Nasional Swasembada Pangan Polinela 29 April 2015
N. Waluyo dan A.K.Karjadi: Pengaruh Waktu Panen Dan Berat Umbi Mikro Kentang Varietas Medians....
Gambar 3, Persentase (%) susut berat umbi mikro kentang varietas Medians dari beberapa ukuran hasil panen 8 dan 6 bulan setelah tanam, Dalam tabel 3 dan gambar 3 susut berat umbi mikro dari sampel umbi terlihat pada pengamatan 2 minggu sampai dengan 12 minggu , semakin berat dan besar umbi mikro persentase susut berat semakin kecil, Untuk ukuran umbi < 0,04 -0,01 g dan < 0,01 g , pada pengamatan 2 minggu persentase susut berat umbi sudah diatas 50% baik yang dipanen 6 bulan atau 8 bulan setelah inisiasi umbi mikro, Ada beberapa faktor yang mempengruhi pembentukan umbi mikro yaitu varietas (klon), photoperiode (lama penyinaran), komposisi media yang dipergunakan baik media dasar atau konsentrasi zat pengatur tumbuh yang dipergunakan dan kandungan nitrogen pada media tumbuh, Pada pemanfaatan umbi mikro kendala utama adalah ukuran dan dormansi , Dimana menurut Ezekiel dan Singh (2003), periode dormansi dari umbi kentang dipengaruhi oleh kondisi lingkungan saat terbentuknya umbi, waktu panen atau umur fisiologis dari umbi serta kondisi penyimpanan umbi tersebut, Produksi umbi mikro dilakukan di laboratorium dengan kondisi terkendali , dengan demikian produksi umbi mikro ini tidak tergantung pada musim dan dapat dilakukan sepanjang tahun, Potensi lain dari umbi mikro adalah dapat digunakan sebagai tanaman induk untuk perbanyakan discreen house, memproduksi stek atau produksi umbi mini, penyimpanan materi dan pertukaran materi plasma nutfah,
KESIMPULAN Waktu panen dan berat umbi mikro pengaruh terhadap pemecahan waktu dormansi kentang varietas Medians, semakin lama umbi mikro dipanen dan semakin besar beratnya semakin cepat dormansinya pecah,
DAFTAR PUSTAKA Aksenova N,P,, Sergeeva LI, Konstantinova TN, Golyanovskaya SA, Kolachevskaya OO, Romanova TN, 2013, Regulation of potato tuber dormancy and sprouting, Russian J P Plant Physiol, 60:301-312, Donelly, D,J,, W,K, Coleman and E, Sshirlyn, 2003, Potato microtuber production and performance, A review, Am, J, Potato Res, 80 (2); 103-115,
Prosiding Seminar Nasional Swasembada Pangan Polinela 29 April 2015
353
N. Waluyo dan A.K.Karjadi: Pengaruh Waktu Panen Dan Berat Umbi Mikro Kentang Varietas Medians....
Ezekiel R,, Singh B, 2003,Influence of relative humidity on weight loss in potato tubers stored at high temperatures, Indians J Plant Physiol, 8:141-144, Gopal J,, and J,L, Minocha, 1997, Effectiveness of selection at micro tubers crop level in potato, Plant breeding 116: 293-295, Gunawan L,V, 1987, Tekhnik kultur jaringan tumbuhan, Lab Kultur Jaringan PAU, Biotek, IPB, Dir, Jend,Pend, Tinggi Dept,P&K, Hussey and Stacey, N,J, 1981, In vitro propagation of potato (Solanum tuberosum L,), Ann, Bot, 48; 787796, Nistor, A,, G,Campeanu, N, Atanasiu, N, Chiru, D, Karácsonyi, 2010, Influence of genotype on microtuber production, Not, Bot, Hort, Agrobot, Cluj 38 (1): 209-212 Piao, X,C,, D, Chakrabarty, E,J, Hahn and K,Y, Paek, 2003, A sample method for mass production of potato microtubers using a bioreactor system, Current Science 84 (8): 1129-1132 Rafique, T,, M,J, Jaskani, H, Raza and M, Abbas, 2004, In vitro studies on micro tuber induction in potato, J, Agric and Biol, 6 (2);375-377, Suttle J,C, 2007, Dormancy and sprouting dalam Vreugdenhil D (ed) Potato biology and biotechnology, Advances and perspectives, Elsevier, p, 287-309 Uranbey, S,, I, Parmaksiz, C, Sancak, S, Cucu ans S, Ozcan, 2003, Temperate and gelling agent effects on in vitro microtuberrization ofpotato (Solanum tuberosum L,), J, Biotechnol and Biotechnol Eq, 19 (2): 84-94, Van Ittersum M,K,, Scholte K, 1992, Relation between growth condition and dormancy of seed potatoes, 2, Effects of temperature, Pot Res, 35:365-375 Wattimena G,A, 1983, Micropropagation as an alternative technology for potato production in Indonesia, Ph,D, Dissertation, Univ, Of Wisconsin, Madison Wattimena G,A,, L,V, Gunawan, N,A, Mattijk, E, Syamsyudin, N,M, Armini, A, Ernawati, 1992, Perbanyakan tanaman dalam bioteknologi tanaman I, G,A, Wattimena et al (Ed), PAU Bioteknologi IPB, Dirjen Dikti Dept P&K Zakaria, M,, M,M, Hossain, M,A, Khaleque Mian, T,Hossain and M,Z, Uddin, 2008, In vitro tuberization of potato influenced by Benzyl adenine and chlorochorine chloride, Bangladesh,J, Agric, Res 33(3): 419-425,
354
Prosiding Seminar Nasional Swasembada Pangan Polinela 29 April 2015