PENGARUH IRADIASI SINAR GAMMA TERHADAP PERTUMBUHAN BAWANGMERAH
Hendro Sunarjono*, Yett*, dan Ety*
ARC)TRAK - ABSTRACT PENGARUH IRADIASI SINAR GAMMA TERHADAP PERTUMBUHAN BAWANG MERAH. Produksi bawanl( merah di Indonesia sangat rendah, dibawah kebutuhan, hi~ masih terjadi impor dari luar negeri, Peningkatan produksi dengan penggunaan varietas unggul dapat mengatasi persoalan tersebut tetapi adanya serangan penyakit embun upas Perenospora destMlctor dapat menggagalkan seluruh pertanaman atau menurunkan hasil sangat tajam, Hasil iradiasi menunjukkan bahwa sinar gamma dosis I, 5, dan 6 Gy dapat meningkatkan hasil pada generasi kedua MI' walaupun generasi pertama MI hasilnya menurun. Dosis 1, 2, 4, dan 5 Gy dapat merangsang pembungaan bawang tersebut, tetapi pengaruh radiasi belum mampu menimbulkan ketahanan terhadap penyakit pada M l' namun dosis 5 Gy mempunyai harapan. EFFECTS OF GAMMA IRADlATION ON SHALLOT. The production of onion (shallot) in Indonesia is very low, even lower than the consumption need, so that import could not be avoided. Increasing production by using high leading varieties might solve the problem, but disease infection caused by Perenospora destMIC tor could destroy the crop totally or could decrease the yield sharply. Result of the experiment indicated that gamma-ray irradiation of 1, 5, and 6 Gy could increase the yield in the second generation of MI although the yield in the first MI generations decreased. Doses of 1, 2,4, and 5 Gy could induced flowering, however no resistant mutants were produced although the dose of 5 Gy was promising.
PENDAHULUAN Bawang merah atau shalot (Allium ascalonit:um) merupakan sayuran umbi yang sangat po puler sebagai bumbu dapur (rempah). Sebenarnya bawang merah ini hanya dibutuhkan dahim jumlah kedl oleh ibu-ibu rumah tangga, akan tetapi karena hampir seluruh lapisan masyarakat memerlukannya, maka pada musim paceklik (musim tanam) dan hari-hari besar harganya dapat melonjak sampai beberapa kali harga pada musim panen. Konsumsi rata-rata bawang merah tiap tahun 1,56 kg/kapita, dengan dernikian kebutuhan konsurnsi tiat> tahun adalah .±. 234.000 ton, belum termasuk kebutuhan untuk bibit yang besarnya rata-rata 700 kg tiap hektar lahan. Luas pertanaman bawang merah di Indonesia tahun 1970 - 1982 rata-rata 42958 ha dengan produksi rata-rata 4,4 ton/ha. Pada tahun 1982 perbandingan luas areal bawang merah di berbagai daerah adalah :
* Balai Penelitian
Hortikultura Lembang, Bogor
155
Daerah
27.994 6.623 6.083 % 751 2.774 24 ton/ha 100,00 3,49 13,77 1,70 4,00 Ha44.199 4,79 62,22 14,98 3,47 0,05 2,46 6,28 4,80 4,99
Produksi nasional bawang merah tiap tahun diperkirakan rata-rata 187.000 ton dan kebutuhan bibitnya tidak kurang dari 30.000 ton. Ini berarti bahwa tiap tahun diperlukan persediaan 264.000 ton, hingga masih diperlukan penambahan sebanyak 77 .000 ton. Itulah sebabnya sampai sekarang ini masih terjadi impor bawang merah dari Iuar negeri. Impor bawang merah dapat dihentikan apabila produksi dalam negeri ditingkatkan sampai 8 ton/ha umbi kering dengan perhitungan ± 20% adalah limbah. Kalau memperhatikan kemampuan produksi varietas unggul, yang dalam . kondisi baik dapat mencapai 12 ton/ha umbi kering adalah tidak sulit untuk memenuhi kebutuhan dengan hasil dalam negeri. Akan tetapi kenyataannya produksi sangat rendah, karena penggunaan bibit yang bermutu rendah serta serangan penyakit embun upas Perenospora destrw::tor yang sangat berbahaya, mati pucuk Phytophthora porri dan bercak ungu Alternaria porri. Pada kondisi yang sesuai untuk tumbuhnya cendawan upas tersebut, dapat memusnahkan seluruh areal pertanaman dalam waktu singkat, dan apabila tanaman tidak mati hasilnya sanga t rendah. Semua varietas bawang merah peka terhadap penyakit embun upas, hingga perbaikan varietas melalui persilangan sulit dilakukan, karena tidak tersedianya sumber genetik yang resisten. Di lain pihak persilangan kadang-kadang sulit dilakukan, karena tidak semua varietas bawang merah dapat berbunga secara alarniah. KAMRA (I) mengemukakan bahwa iradiasi sinar gamma dengan dosis 20 - 50 Gy dapat menyebabkan terjadinya mutasi somatik pada Hyacinthus dan tulip. Tetapi umumnya mutasi tersebut bersifat resesif. Pada tanaman homozigot mutasi baru mulai tampak pada M2, hingga tanaman perlu dibungakan untuk dapat diperoleh bijinya. Tetapi pada tanaman heterozigot perubahan mutasi sudah dapat dilihat padaMI (2). Di India telah dilaporkan adanya mutan tebu varietas Co 499 yang resisten terhadap penyakit busuk merah Physalospora fungumenensis. Di Filipina dilaporkan adanya mutan tebu dari varietas H 37 - 1933 yang resisten terhadap penyakit karat Ustilago sacchari. Sedangkan di Indonesia, Balai Penelitian Perkebunan Gula 156
di Pasuruan melaporkan bahwa dengan iradiasi dosis 30 - 60 Gy eenderung menyebabkan tanaman tebu lebih tahan terhadap penyakit virus bergaris kuning dan dapat menghambat pembungaan (3). Dengan radiasi sinar gamma Cobalt -"- 60 pada kedelai diperoleh galur mutan M2 dari varietas Orba yang mempunyai potensi hasil lebih tinggi daripada kontrol (4). Pada bawang merah dengan radiasi sinar gamma 15 - 20 Gy pada umbi bibitnya menyebabkan umbi tidak mampu tumbuh, dan radiasi 5 Gy dapat meningkatkan bobot umbi yang dihasilkan ± 24,7%, tetapi sebaliknya radiasi 10 Gy menurunkan bobot umbi yang dihasilkan sampai 77 ,8% daripada kontrolnya (5). Dalam penelitian ini akan dieoba meradiasi umbi bawang merah dengan sinar gamma untuk melihat pengaruhnya pada populasi yakni pada produksi, pembungaan dan resistensi terhadap penyakit embun upas.
BAHAN DAN METODE Dalam pereobaan ini digunakan bibit umbi bawang merah varietas Sumenep yang telah disimpan selama ~ bulan untuk masa istirahat. Varietas Sumenep mempunyai kualitas goreng yang tinggi. Umbi dipilih yang beratnya 2~ - 5 gram, diperlukan dengan sinar gamma Cobalt -60 dosis 1,2,3,4,5, dan 6 Gy. Penyinaran dilakukan di Pusat Aplikasi Isotop dan Radiasi, BArAN, Pasar Jumat. Setelah itu umbi ditanam di Kebun Pereobaan di Muara, Bogor (ketinggian 260 m dpl). Penanama~ diatur menurut raneangan aeak kelompok 7 perlakuan dan 4 ulangan. Luas petak 1 x 2 m 2, jarak tanam lOx 20 em. Umbi penenan setelah disimpan 4 bulan ditanam di Kebun Percobaan di Cipanas, Cianjur (ketinggian 1100 m dpl) sebagai generasi kedua untuk dipelajari kemampuannya berbunga. Disinipun penanaman dilakukan menurut raneangan aeak kelompok 7 perlakuan dan 3 ulangan. Luas petak 1 x 1,4 m2, jarak tanam 20 x 20 em. Pada kedua pereobaan digunakan pupuk kandang 20 ton/ha yang diberikan 1 minggu sebe1um tanam. Pupuk buatan berupa 150 kg urea, 300 kg TSP dan 200 kg KCL/ha diberikan bersama waktu tanam. Sebagai pupuk susulan berupa 100 kg urea/ha diberikan 3 minggu setelah tanam. Sebelum ditanam ujung umbi dipotong sedikit untuk mempereepat pertumbuhannya seeara merata. Pada pereobaan di Muara ditanam bulan Oktober 1983 dan dipanen bulan Januari 1984, dan pada pereobaan di Cipanas ditanam bulan Juni 1984 dipanen umur 90 hari.
BASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN Pereobaan di Bogor. Semua perlakuan radiasi yang ditanam di Bogor tumbuh baik. Serangan penyakit mati pueuk Phytophthora porri dan embun upasPerenospora destructor tidak tampak sama sekali. Hal ini dikarenakan selama pereobaan berlangsung euacanya eerah dan tidak pernah turun hujan hingga kondisinya tidak memungkinkan eendawan penyakit di atas mampu tumbuh berkembang. Walaupun demikian dengan peradiasian sinar gamma tampak memperpendek akar dan memperkecil jumlah akar. Penurunan panjang dan jumlah akaT tersebut beIjalan 157
secara linier ma<)ing-masingsangat nyata (r = 0,673) dan nyata (r = -0,661)sesual
dengan meningbtnya dosis radm. Kejadian iI1i dapat cliJlug~ aJ~ menyebabiait penyerapan unsur hara dari dalam tanah Makin sedikit. Hal ini terbukti dengar\ jum1ah daun yang cenderung Makin sedikit, tanaman Makin pendek secara tiniet sangat nyata (r = -0,928), dan jumlah anakan Makin sedikit secara tinier nyat! (r = -0,826). Dari hasil umbi yang diperoleh, temyata analisis keragaman bobot umbi basah kotor, dan bobot umbi kering kotor tidak terdapat perbedaan nyata antar perlakuan. Akan tetapi tampak jelas bahwa dengan perlakuan radiasi cenderung me.nurnnkan produksinya rata-rata 12,8% umbi basahkotor terhadap kontrolnya. Penurunan produksi umbi terse but masing-masing berjalan secara tinier sangat nyata (r = -0,809, r = -0,87). Analisis keragaman bobot umbi kering bersih terdapat perbedaan yang nyata antar perlakuan, dengan penurunan produksi rata-rata 34,2% terhadap kontrol. Penurunan bobot umbi kering bersih tersebut dikarenakan teIjadinya limbah dan penguapan yang besarnya rata-rata 96,0% untuk perlakuan radiasi dan 95,6% untuk kontrol terhadap bobot umbi kering kotor (Tabel I). Walaupun produksinya turun, akan tetapi dengan radiasi dosis 2, 3, dan 4 Gy menghasilkan umbi yang dia'meternya cenderung lebih besar daripada kontrol. Hasil percobaan pada perlakuan radiasi sinar gamma dosis 5 Gy di Bogor tidak sesuai dengan hasil percobaan sebelumnya yang dilakukan oleh Kustianto (5) bahwa dosis 5 Gy dapat meningkatkan jumlah anakan sampai 18,1 % dan produksi umbi sampai 24,7% terhadap kontrolnya. Percobaan di Cipanas. Dalam percobaan ini hasilnya berlainan dengan hasil di Bogor, walaupun bibitnya adalah klon generasi kedua (dari M 1 yang diperbanyak . secara vegetatif dengan umbinya) yang genetik tidak berubah. Akan tetap'i kenyataannya beberapa tanaman dari perlakuan radiasi memperlihatkan garis-garis kuning dengan jelas, sedangkan pada percobaan di Bogor warna tersebut belum tampak. Pad a mulanya tanaman tumbuh subur dan merata, tetapi mulai umur 2 bulan cendawan penyakit mati pucuk, bercak ungu dan embun upas menyerang hebat daun bawang. Hal ini dikarenakan selama percobaan berlangsung hujan turun terus menerus, hingga suhu Malam sangat dingin dan kelembaban udara cukup tinggi. Intensitas serangan penyakit Phytophthora porri merata kesemua perlakuan, hingga tidak terdapat perbedaan nyata an13r perlakuan, yakni berkisar antara 33 - 42,5%. Serangan tertinggi diderita oleh perlakuan radiasi dosis 4 Gy (42,5%) dan serangan terendah diderita oleh perlakuan radiasi dosis 6 Gy (33,5%). Demikian pula intensi13s serangan Alternaria porri tidak menunjukkan perbedaan nyata antar perlakuan, yang berkisar an13ra 23 - 37,8%, namun teIjadi kenaikan yang tinier nyata (r = 0,694) sesuai dengan kenaikan dosis radiasinya. Sedangkan intensitas serangan penyakit embun upas Perenospora dest1Uctor yang menyebabkan daun menjadi blorok menunjukkan perbedaan sangat nya13 antar perlakuan dengan kenaikan yang merupakan garis kuadratis (R = 0,910), dimana serangan tertinggi diderita oleh perlakuan radiasi dosis 2 dan 3 Gy (38,6% dan 38,3%) dan terendah adalah kontrolnya. Hal ini menggambarkan bahwa dengan radiasi sinar gamma tanaman bawang merah malah menjadi lebih peka daripada kontrolnya. Namun demikian dengan peradiasian sinar gamma terse but tampaklah tanaman lebih tinggi daripada kontrol dengan perbedaan yang sangat nyata antar perlakuan. 158
otor
Tabell.
(t/ha) Dosis
•.....
VI
\0
anakan Jum1ah Bobot tanaman akar umbi Bobot NS NS NS basahgamma terhadap pertumbuhan dan hasil umbi pada tanaman MI' Bogor, MT. 1983/1984, bersih kotor Diameter lumlah akar 5%NS N NS S,45 7,7 28,70 28,15 28,68 28,90 2,03 26,45 2,00 1,94 1,92 1,99 4,0 29,90 10,8 3,9 6,5 8,1 7,6 13,05 5,9 18,0 1,92 16,78,7 15,88,3 17,37,4 15,77,8 13,06,4 38,02 4,33 7,05 7,90 6,58 5,37 1umbi 1,3 71,20 68.,62 88,95 61,32 59,22 76,15 4,25 2,14 26,58 3,0 3,5 3,1 7,0 2,9 7,78 8,32 65,68 kering Tinggi Panjang Pengaruh radiasi sinar (em) (t/ha) kering (t/ha)
-0 0\
t/ha
23,35 ,5% anakan NS Bobot umbi Bobot tanaman bersih kotor umbi Diameter 24,07 19,71 19,07 1,44 3,4 54,00 ,03 8,3 32,S 6,42 2,07 2,64 8,50 0Jumlah ,33 ,4239,0 9,78 6,351,19 8,00 5,57 7,64 17,64 16,35 6,9 8,2 8,7 5,5 8,1 1,09 7,6 1,32 40,7 349,0 8,1 9,1 . basah 6,92 5,28 1,40 7,14 8,71 9,57 6,42 9,92 7,07 kering Tinggi 3,14 t/ha (em) 5,71 0,99 6,64
Dosis
it;,
Tabd 2. Pengaruh Radiasi sinar gamma terhadap pertumbuhan dan hasil umbi pada tanaman Ml generasi kedua. Cipanas, MK. 1984.
Kenaikan tinggi tanaman berjalan secara tinier (r = 0,845) sesuai dengan kenaikan dosis radiasi. Dalam hal ini tinggi tanaman tidak berpengaruh terhadap jUJ1')lah anakan, terbukti dengan tidak adanya perbedaan nyata jumlah an~n antar perlakuan. Akan tetapi jumlah daunnya, walaupun tidak berbeda nyata antar perlakuan, pada umumnya meningkat lebih banyak daripada kontrol. Kenaikan jumlah daun terse but merupakan garis kuadratis cekung (R = 0,485), dengan jumlah daun tere~dah pada perlakuan dosis 6 Gy .. Dengan kenaikan tinggi tanaman dan jumlah datirt cifi:lugaaKari meningkatkan kemampuan foto sintesis daun, hingga dapat meningkatn produksinya. Dari analisis keragaman produksi umbi basah kotor dan umbi kering kotor masing-masing menunjukkan adanya perbedaan sangat nyata dan nyata antar perlakuan, walaupun terhadap kontrol tidak terjadi kenaikan yang berarti. Kenaikan produksi umbi basah dan umbi kering tersebut masing-masing berjalan secara linier sangat nyata (r = 0,712) dan nyata (r = 0,539) sesuai dengan meningkatnya dosis radiasi. Demikian pula analisis keragaman bobot umbi kering bersih terdapat perbedaan nyata antar perlakuan, walaupun tidak berbeda terhadap kontrol, kecuali pada perlakuan radiasi dosis 5 Gy yang berbeda nyata dengan kenaikan 44,5% (tabel 2). Memperhatikan perubahan yang terjadi pada percobaan di Cipanas, tampaknya perubahan yang terjadi pada percobaan di Bogor bersifat fisiologis. Yang lebih menarik pada percobaan di Cipanas ialah bahwa beberapa tanaman pada perlakuan radiasi dosis 1, 2, 4, dan 5 Gy mampu berbunga masing-masing sebesar 12,4%, 3,8%, 2,9% dan 0,9%. Bunga-bunga tersebut mampu berbuah dan berbiji, dan bijinya dapat tumbuh. Memperhatikan keadaan umbi tiap tanaman di kebun, temyata tanaman yang berbunga mempunyai umbi yang lebih besar daripada yang tidak berbunga. Kiranya keadaan ini adalah wajar, karena untuk berbunganya tanaman bawang memerlukan cukup tersedia harmon bunga dan zat hara dalam umbinya. Analisis keragaman diameter umbi terdapat perbedaan sangat nyata antar perlakuan. Namun makin tinggi dosis radiasinya, makin kecil rata-rata ukuran diameternya secara linier sangat nyata (r = -0,623). Walaupun demikian besarnya umbi ini sangat dipengaruhi oleh keadaan lingkungan dan kesehatan tanaman. Dalam hal ini tanaman menderita serangan penyakit cukup berat, hingga kemampuan foto sintesis daun terganggu. KESIMPULAN Dari hasil percobaan pengaruh radiasi sinar gamma Cobalt-60 Cipanas dapat disimpulkan sebagai berikut : 1. 2.
3. 4.
di Bogar dan
Sifat-sifat tanaman bawang merah yang timbul pada M 1 lebih dipengaruhi oleh fisiologik, hingga pada generasi pertama M 1 masih terjadi perubahan. Radiasi sinar gamma berpengaruh menekan jumlah akar, panjang akar, tinggi tanaman dan jumlah anakan pada tanaman M I, tetapi sebaliknya mampu mendorong pertumbuhan meninggi pada tanaman M1 generasi berikutnya. Radiasi sinar gamma belum mampu menimbulkan resistensi pada tanaman MI' Radiasi sinar gamma dosis 1, 5, dan 6 Gy cenderung meningkatkan produksi dibandingkan dengan kontrolnya, walaupun pada generasi pertama M 1 malah terjadi penurunan. 161
5.
Dosis radiasi 1, 2,4, dan 5 Gy mampu mendorong pembungaan, namun dosis 5 Gy lebih memberikan hara?an.
DAFTAR PUSTAKA 1.
BAMBANG KUSTIANTO. Irradiasi sinar gamma 6Oco terhadap umbi bram~ang untuk mendapatkan mutant. Thesis Sarjana Pertanian, GAMA, (1973).
2.
HARTANA. ''Prospek penggunaan sinar radioaktif dalam pemuliaan tanaman tembakau". Pertemuan Pembahasan Pemuliaan Mutasi. Jakarta 7 - 8 Agustus. (1972). 90
162
DISKUSI
ISHAK: Semakin pendeknya tanaman dengan dosis radiasi 5 kGy, apakah disebabkan oleh tanaman yang pendek atau kerusakan gen yang mengontrol pembentukan hormon pada tanaman tersebut. Mohon penjelasan. ,0
HENDRO SUNARJONO
:
Kerusakan sel~sel sewaktu peradiasian dapat pula menyebabkan tanaman menjadi tumbuh rendah, dan akamya pendek-pendek. Tetapi dengan akar yang sangat pendek dan jumlahnya sedikit, tanaman kurang mampu menyerap zat (hara) makanan dari dalam tanah, akibatnya tanaman tumbuh pendek. Jadi saling mendukung! Namun kerusakan sel (bukan gen!) lebih menonjol. ZUBAlDAH
:
Apakah eara penanganan pasca panen yang kurang tepat juga berpengaruh pada kenaikan dan penurunan produksi bawang merah selain faktor bibit dan varietas yang rendah serta beberapa jenis penyakit yang menyerangnya? HENDRO SUNARJONO
:'
Pemanenan (harvesting) bawang merah sewaktu tanahnya masih basah (becek) , penjemuran yang kurang baik menyebabkan kehilangan hasil sampai 20%. Tetapi hal ini tidak menurunkan hasil. Hanya mengurangi hasil panen. Faktor yang dapat menurunkan hasil dengan drastis ialah serangan penyakit. Musim hujan yang terusmenerus selama peri ode tanam menciptakan kondisi lingkungan yang eoeok untuk berkembangnya penyakit tersebut. RlV AlE RA TMA :
1. 2.
Atas dasar apa Anda memakai dosis 1, 2, 3,4, 5, dan 6 Gy pada bawang merah. Mengapa Anda tidak melaksanakan orientasi dosis sebelum melaksanakan radiasi. HENDROSUNARJONO:
1.
Penetapan dosis sinar gamma 1,2,3,4,5, dan 6 Gy saya pilih berdasarkan hasil pene1itian sebelumnya yang dengan radiasi di atas 7 Gy daya tumbuh umbi jelek sekali, bahkan pada dosis lOGy telah mati (letal). DECIY ANTO SOETOPO :
1.
Sehubungan dengan hasil penelitian bahwa dosis 5 Gy merupakan harapan, di pihak ,lain pada dosis ini kepekaan terhadap Perenospora lebih tinggi dari kontrol. Manakah yang Anda pilih, apakah untuk tujuan pembungaan yang
1
,,163 I
."
•
<
'
\
\
I
\
hasilnya kemungkinan akan tetap mengakibatkan keberhasilan berikutnya. 2.
kegagalan penanaman atau
Sehubungan dengan kemungkinan adanya pembibitan setelah generasi berikutnya (atas dasar jawaban sebelumnya). Apakah materi ini bersifat langgeng karena kalau hal ini terjadi kemungkinan teknik isotop yang mahal ini akan tidak sesuai dengan keadaan yang membutuhkan teknologi murah (tanpa perlakuan teknik nuklir berulang kali).
HENDRO SUNARJONO : I.
Dosis 5 Gy mempunyai harapan, karena mampu berbunga dan produksinya pada generasi kedua M1 cukup meningkat. Tetapi pada dosis 5 Gy ini tanaman lebih peka terhadap penyakit embun upas daripada kontrol. Dalam hal ini akan saya coba untuk mendapatkan generasi M2, karena pada generasi M2 ini akan tetjadi segregasi. Seringkali tanaman yang resisten (mutan resisten) baru tamPak pada M2 atau M3 dan seterusnya.
2.
Mutasi (mutan) bersifat mantap, sebab kalau tidak namanya hanya variabilitas. Dalam hal generasi pertama M 1 menurun, sedang pada generasi kedua M 1 naik, karena pada generasi pertamaM 1 itu tanaman masih mengalarni physiological ~ atau yang saya sebut "kaget". Mungkin sekali pada generasi ketiga M 1 masih berubah, sebagai akibat sisa-sisa stress tersebut. Akan tetapi pengalaman pada tanaman bits, setelah generasi ketiga Ml, sifatnya telah menjadi mantap. Oleh karena itu yang akan saya tempuh ialah meneruskan mutan 5 Gy terse but secara vegetatif dengan umbinya dan secara generatif dengan bijinya melalui M2 dan seterusnya.
WENTENASllKA: 1. 2.
Berapa kadar air dari umbi yang diradiasi karena hal ini sangat berpengaruh terhadap penetrasi sinar gamma. Persen bibit yang tumbuh/% bibit yang digunakan untuk setiap perlakuan.
HENDROSUNARJONO: 1. 2.
164
Kadar air yang terkandung dalam umbi bawang merah yang diradiasi sinar gamma ialah 7fY!o. Jumlah umbi yang diradiasi adalah 1000, tapi yang ditanam dalam percobaan hanya 400. Sisanya ditanam pada pinggiran. Pada dosis 10 Gy, umbi sudah sukar untuk tumbuh. Tapi pada dosis 1 - 6 Gy masih tumbuh 85 - 95%.
