KONSENTRASI AMONIUM NITRAT DAN KALSIUM KLORIDA BERPENGARUH TERHADAP KERAGAAN PLANLET Stevia rebaudiana
ZUMARNI
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Konsentrasi Amonium Nitrat dan Kalsium Klorida Berpengaruh terhadap Keragaan Planlet Stevia rebaudiana adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Maret 2015 Zumarni NIM G34100024
* Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak luar IPB harus didasarkan pada perjanjian kerja sama yang terkait
ABSTRAK ZUMARNI. Konsentrasi Amonium Nitrat dan Kalsium Klorida Berpengaruh terhadap Keragaan Planlet Stevia rebaudiana. Dibimbing oleh DIAH RATNADEWI dan SUMARYONO. Stevia dapat digunakan sebagai alternatif sumber bahan pemanis alami karena mengandung senyawa glikosida, dengan tingkat kemanisan 300 lebih tinggi dari gula tebu. Zat pemanis ini tanpa kalori, indeks glikemik sangat rendah dan aman dikonsumsi. Perbanyakan tanaman stevia dapat dilakukan melalui teknik kultur jaringan. Salah satu permasalahan yang dihadapi dalam kultur jaringan stevia yaitu kurangnya keragaan planlet. Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan keragaan planlet stevia melalui modifikasi konsentrasi amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) pada media dasar ½ WP. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perubahan konsentrasi NH4NO3 dan CaCl2 berpengaruh terhadap pertumbuhan dan keragaan planlet stevia. Konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi CaCl2 merupakan kombinasi terbaik untuk meningkatkan keragaan planlet stevia. Kata kunci: Stevia rebaudiana, CaCl2, NH4NO3, keragaan planlet
ABSTRACT ZUMARNI. Amonium Nitrat and Calcium Chloride Concentrations Affected the Vigor of Stevia rebaudiana Plantlets. Supervised by DIAH RATNADEWI and SUMARYONO. Stevia is used as an alternative natural sweetener that contains glycosides, with the level of sweetness 300 times higher than that of cane sugar. It presents no calorie, very low glycemic index, and is safe to be consumed. Propagation of stevia can be done through tissue culture technique. One of the problems in tissue culture of stevia is the low plantlet vigor. This research aimed to increase stevia plantlet vigor by modifying concentration of ammonium nitrate (NH4NO3) and calcium chloride (CaCl2) on ½ WP medium. The results show that NH4NO3 and CaCl2 concentrations affected the growth and the performance of stevia plantlets. Normal concentration of NH4NO3 and twice concentration of CaCl2 show best combination to improve the plantlet vigor of stevia. Keywords: Stevia rebaudiana, CaCl2, NH4NO3, plantlet vigor
KONSENTRASI AMONIUM NITRAT DAN KALSIUM KLORIDA BERPENGARUH TERHADAP KERAGAAN PLANLET Stevia rebaudiana
ZUMARNI Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2015
PRAKATA Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT atas rahmat dan hidayahNya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul Konsentrasi Amonium Nitrat dan Kalsium Klorida Berpengaruh terhadap Keragaan Planlet Stevia rebaudiana. Penulis mengucapkan terima kasih kepada Prof Dr Ir Diah Ratnadewi, DEA dan Ir Sumaryono, MSc atas segala bimbingan, saran dan kesabarannya. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Masna Maya Sinta, S.Si atas bimbingan dan sarannya selama penelitian. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah, ibu, serta seluruh keluarga, atas segala doa dan kasih sayangnya. Tak lupa ucapan terima kasih saya sampaikan kepada Lilis Suryaningrum, Nindya Saputri, Hanna Latifa, dan Seli Anoda Arisandi serta teman-teman Biologi 47 atas dukungannya. Semoga karya ilmiah ini dapat menambah wawasan dan pengetahuan bagi kita semua.
Bogor, Maret 2015 Zumarni
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN METODE Waktu dan Tempat
1 2 2
Bahan dan Alat
2
Penyiapan Bahan Tanaman
2
Pembuatan Media Perlakuan
2
Penanaman dan Pengamatan Eksplan
2
Prosedur Analisis Data
3
HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh modifikasi unsur hara makro amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) pada terhadap tajuk planlet stevia
3
Pengaruh modifikasi unsur hara makro amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) terhadap akar planlet stevia
3
Pengaruh modifikasi unsur hara makro amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) terhadap daun planlet stevia
6
Pengaruh modifikasi unsur hara makro amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) terhadap bobot segar planlet stevia
7
SIMPULAN
8
DAFTAR PUSTAKA
8
LAMPIRAN
10
RIWAYAT HIDUP
11
DAFTAR TABEL 1 Pengaruh amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) pada medium ½ WP terhadap tajuk planlet stevia 2 Pengaruh amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) pada medium ½ WP terhadap akar planlet stevia 3 Pengaruh amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) pada medium ½ WP terhadap ukuran daun, jumlah daun, dan warna daun planlet stevia 4 Pengaruh amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) pada medium ½ WP terhadap bobot segar planlet stevia
4 5
6 7
DAFTAR GAMBAR 1 Tampilan fisik planlet stevia media (N1+C1), (N1+C2), (N3+C3) 2 Tampilan fisik planlet stevia pada media (N2+C3)
6 8
PENDAHULUAN Tanaman stevia (Stevia rebaudiana Bertoni) merupakan tanaman perdu tahunan yang berasal dari wilayah Amambay dan Iguagu di perbatasan Paraguay dan Brazil. Tanaman ini tergolong dalam famili Asteracea. Batang stevia berbentuk bulat lonjong dan berbulu halus. Daun berbentuk lonjong, bergerigi halus, dan terletak berhadapan. Daun tanaman ini mengandung senyawa glikosida yang berasa manis (Kinghorn et al. 1981). Ekstrak daun stevia memiliki tingkat kemanisan 300 kali lebih manis dari gula tebu. Zat pemanis ini tidak memberikan kalori dan aman untuk dikonsumsi karena non karsinogenik (Geun 2003). Oleh karena itu, stevia dapat digunakan sebagai pemanis alami alternatif, dan baik bagi penderita diabetes. Tanaman stevia dapat diperbanyak secara generatif dan vegetatif. Perbanyakan stevia secara generatif dengan biji jarang dilakukan karena daya kecambah biji sangat rendah (Goettemoeler dan Ching 1999) dan turunannya sangat beragam. Perbanyakan stevia secara vegetatif dapat dilakukan melalui cara anakan, stek batang, dan kultur jaringan. Teknik kultur jaringan bermanfaat untuk mempertahankan keseragaman tanaman. Selain itu, menurut Sumaryono dan Sinta (2011) teknik ini dapat digunakan untuk perbanyakan tanaman stevia secara massal dan cepat untuk menyediakan benih tanaman yang unggul secara sinambung. Salah satu permasalahan yang dihadapi dalam kultur in vitro stevia saat ini yaitu planlet kurang vigor. Keragaan (kevigoran) planlet stevia yang baik ditunjukkan dengan batang yang besar dan kokoh, daun banyak, besar, tebal dan berwarna hijau tua, serta secara morfologi normal. Planlet dengan keragaan yang baik merupakan kunci penting tumbuhnya planlet normal pada tahapan aklimatisasi (Hazarika 2003). Pantjaningtyas (2012) juga menyatakan bahwa planlet kakao yang kurang vigor akan berdampak pada rendahnya daya hidup dan pertumbuhan bibit pada tahap aklimatisasi. Alfian (2013) telah melakukan modifikasi unsur hara makro untuk meningkatkan keragaan planlet Stevia rebaudiana dengan perlakuan ½ MS, MS, 2MS, ½ WP, WP, dan 2WP. Perlakuan ½ (WP) memberikan hasil yang paling baik, namun hasil yang didapatkan pada diameter batang, warna daun dan luas daun belum memperlihatkan peningkatan vigor planlet stevia, sehingga masih perlu dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap media ½ WP untuk mendapatkan hasil keragaan planlet yang lebih baik lagi. Peningkatan keragaan planlet dapat dilakukan dengan mengubah komposisi medium dan faktor lingkungan in vitro (Ziv 1991). Menurut Taiz dan Zeiger (2002), nitrogen (N) dan kalsium (Ca) termasuk dalam unsur hara makro esensial. Nitrogen merupakan molekul penting untuk pembentukan asam amino, amida, protein, asam nukleat, nukleotida, koenzim, hormon, dan klorofil. Tumbuhan menyerap unsur nitrogen dalam bentuk ion nitrat dan amonium. Kalsium berperan dalam penguatan dinding sel (Taiz dan Zeiger 2002). Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan keragaan planlet stevia melalui modifikasi konsentrasi amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) pada media dasar ½ WP. Dari penelitian ini diharapkan dapat dihasilkan planlet stevia yang
2 lebih kokoh sehingga daya hidup dan keberhasilan pada tahap aklimatisasi meningkat.
METODE
Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Januari sampai bulan Mei 2014 di Laboratorium Biak Sel dan Mikropropagasi Tanaman, Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia, Bogor. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan pada penelitian ini ialah planlet in vitro Stevia rebaudiana, media kultur Woody plant (WP), dan alkohol 70%, sedangkan peralatan yang digunakan berupa peralatan gelas, botol kultur, Laminar Air Flow Cabinet (LAFC), autoklaf, pH meter, timbangan analitik, dan peralatan lab lainnya. Bahan Tanaman Batang planlet in vitro stevia secara aseptik dipotong satu ruas dengan ukuran 1-2 cm kemudian ditanam dalam 40 botol kultur yang telah berisi media ½ WP dengan 30 g/L sukrosa dan 3 g/L gelrite tanpa ZPT. Sebanyak 8 stek ruas ditanam dalam satu botol kultur yang berisi 30 mL medium. Tahapan ini untuk memperbanyak bahan tanaman untuk penelitian. Media Perlakuan Media tanam yang digunakan ialah ½ WP dengan kombinasi tiga konsentrasi amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) yaitu: (1) konsentrasi normal NH4NO3 dan CaCl2 (N1+C1), (2) konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi normal CaCl2 (N1+C2), (3) konsentrasi normal NH4NO3 dan tiga kali konsentrasi normal CaCl2 (N1+C3), (4) dua kali konsentrasi normal NH4NO3 dan konsentrasi normal CaCl2 (N2+C1), (5) dua kali konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi normal CaCl2 (N2+C2), (6) dua kali konsentrasi normal NH4NO3 dan tiga kali konsentrasi normal CaCl2 (N2+C3), (7) tiga kali konsentrasi normal NH4NO3 dan konsentrasi normal CaCl2 (N3+C1), (8) tiga kali konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi normal CaCl2 (N3+C2), (9) tiga kali konsentrasi normal NH4NO3 dan tiga kali konsentrasi normal CaCl2 (N3+C3). Media perlakuan yang digunakan tanpa menggunakan ZPT. Masingmasing perlakuan terdiri dari 10 kali ulangan yang berupa 10 botol kultur. Setiap botol kultur berisi lima stek pucuk planlet stevia. Pananaman dan Pengamatan Eksplan Eksplan ditanam dalam botol kultur yang telah berisi media perlakuan di dalam laminar air flow cabinet (LAFC) kemudian diinkubasi dalam ruang kultur pada suhu 26 ± 1 0C dan diletakkan di bawah lampu TL fluoresen putih 40 W dengan intensitas cahaya 20 µmol foton/m2/detik. Pengamatan dilakukan setelah kultur berumur tiga minggu. Semua planlet dikeluarkan dari botol kultur,
3 dibersihkan dengan kertas tisu dan kemudian diamati parameter yang meliputi bagian tajuk (tinggi planlet, diameter batang, jumlah ruas, jumlah daun, ukuran daun (panjang x lebar) pada daun terbesar, tingkat kehijauan daun yang diukur dengan bagan warna daun, akar (jumlah akar dan panjang akar), dan bobot segar planlet. Rancangan Percobaan dan Analisis Data Penelitian dirancang menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL). Data yang diperoleh diolah dengan analisis keragaman menggunakan program SPSS versi 16. Apabila terdapat faktor perlakuan yang berbeda nyata dilanjutkan dengan uji jarak berganda Duncan dengan selang kepercayaan α ≤ 0.05.
HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh modifikasi unsur hara makro amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) terhadap tajuk planlet stevia Modifikasi unsur hara makro pada media ½ WP dengan kombinasi tiga konsentrasi dua jenis unsur hara makro yaitu amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2), secara uji statistik memberikan hasil yang tidak berbeda nyata antara perlakuan satu dan yang lainnya terhadap diameter batang (Tabel 1). Hal
penelitian sebelumnya (Alfian 2013), yaitu pada media ½ WP diperoleh hasil diameter batang terbesar hanya 0.54 mm. Tinggi planlet dan jumlah ruas yang terbaik diperoleh pada perlakuan tiga kali konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi normal CaCl2 (N3+C2). Tinggi planlet dan jumlah ruas yang dihasilkan masing-masing yaitu 10.4 cm dan 7.46 ruas. Hasil ini menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi NH4NO3 dan CaCl2 mampu memacu pertumbuhan tanaman stevia lebih cepat dan jumlah ruas lebih banyak. Menurut Winarto (2004), pada media MS pemberian konsentrasi normal NH4NO3 tanpa CaCl2 menghasilkan tunas tanaman anyelir tertinggi 2.65 cm, sedangkan pemberian ½ konsentrasi CaCl2 tanpa pemberian NH4NO3 menghasilkan jumlah ruas yang paling banyak, yaitu 8.6 ruas. Berdasarkan hasil yang diperoleh tersebut, adanya NH4NO3 mampu mendorong pertumbuhan tinggi tanaman yang lebih baik, selnya berukuran lebih besar, dan tanaman tumbuh lebih cepat. Namun, penggunaan NH4NO3 yang terlalu tinggi dapat menyebabkan pertumbuhan tanaman yang abnormal atau hiperhidrisitik yang ditandai dengan daun memiliki palisade yang tidak normal, epidermis daun kurang dilindungi oleh kutikula, serta batang memiliki sel-sel yang hipertropi dengan reduksi jumlah jaringan pengangkut (Daguin dan Letouze 1986; Ziv 1991). Adanya CaCl2 mampu menstimulasi pertambahan tunas aksilar yang lebih banyak, namun dapat menghambat pertumbuhan tinggi tanaman. Berdasarkan uraian di atas didapatkan bahwa peningkatan konsentrasi NH4NO3 dan CaCl2 berpengaruh pada peningkatan keragaan planlet stevia. Peningkatan konsentrasi NH4NO3 dan CaCl2
4 cenderung meningkatkan diameter batang namun tidak menyebabkan planlet tumbuh terlalu tinggi. Jika planlet tumbuh terlalu tinggi tanpa diikuti penambahan diameter batang, planlet akan mudah patah dan rebah. Tabel 1 Pengaruh amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) pada medium ½ WP terhadap tajuk planlet stevia Perlakuan N1 + C1 N1 + C2 N1 + C3 N2 + C1 N2 + C2 N2 + C3 N3 + C1 N3 + C2 N3 + C3
Diameter batang (mm) 0.76 aa 0.75 a 0.69 a 0.75 a 0.75 a 0.81 a 0.74 a 0.80 a 0.80 a
Tinggi planlet (cm) 9.05 a 10.05 a 9.74 a 9.69 a 8.79 a 5.79 b 9.80 a 10.44 a 9.97 a
Jumlah ruas 6.62 ab 6.50 ab 6.22 ab 6.74 ab 6.46 ab 5.40 b 6.68 ab 7.46 a 6.52 ab
Keterangan : aAngka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% menurut uji selang berganda Duncan. N1 = NH4NO3 konsentrasi normal ; C2 = CaCl2 dua kali konsentrasi normal
Pengaruh modifikasi unsur hara makro amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) terhadap akar planlet stevia Modifikasi unsur hara makro pada media ½ WP dengan kombinasi tiga konsentrasi dua jenis unsur hara makro yaitu amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) berpengaruh nyata terhadap panjang dan jumlah akar planlet stevia. Panjang dan jumlah akar terbesar diperoleh dari perlakuan konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi CaCl2 (N1+C2), masingmasing yaitu sebesar 4.74 cm dan 14.82 (Tabel 2). Hasil yang didapatkan pada perlakuan ini lebih tinggi dari hasil penelitian Alfian (2013) dan Ibrahim et al. (2008) Penelitian Alfian (2013) menunjukkan bahwa media ½ WP tanpa ZPT baik untuk menginduksi perakaran stevia dengan rata-rata jumlah akar 5.7 akar per planlet. Ibrahim et al. (2008), menunjukkan bahwa media Murashige dan Skoog (MS) dengan perlakuan penambahan IBA 0.1 mg/L menghasilkan 5.42 akar per eksplan, atau tanpa ZPT menghasilkan 3.17 akar per planlet pada stevia. Pemberian IBA dengan konsentrasi sangat rendah sudah mampu membentuk akar dengan baik bahkan tanpa adanya pemberian ZPT akar stevia sudah terbentuk. Seperti terjadi pada penelitian ini, hal ini disebabkan oleh adanya unsur nitrogen dan kalsium dalam media. Unsur nitrogen dalam kultur in vitro berperan dalam pembentukan dan pemanjangan akar (Winarto 2004), sedangkan kalsium berperan dalam perbanyakan jumlah akar dan pembentukan bulu-bulu akar (Salisbury dan Ross 1995). Selain itu, faktor seperti kandungan auksin endogen yang tinggi dalam jaringan tanaman stevia juga dapat menyebabkan pembentukan akar, sehingga tidak banyak dibutuhkan penambahan dari luar. Hal ini senada yang diungkapkan oleh Febrianti et al. (2013), bahwa adanya auksin endogen yang terdapat pada Testrigma sudah mampu meningkatkan kemampuan dalam membentuk akar, meskipun tanpa penambahan auksin sintetik. Tampaknya, untuk
5 mendapatkan perakaran planlet stevia yang optimal perlu adanya kalsium cukup tinggi, dan cenderung lebih tinggi dari kebutuhan akan nitrogen. Tabel 2 Pengaruh amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) pada medium ½ WP terhadap akar planlet stevia Perlakuan N1 + C1 N1 + C2 N1 + C3 N2 + C1 N2 + C2 N2 + C3 N3 + C1 N3 + C2 N3 + C3
Panjang akar (cm) 4.22 aba 4.74 a 4.29 ab 4.09 ab 3.15 b 0.51 c 3.90 ab 4.31 ab 3.64 ab
Jumlah akar 9.12 b 14.82 a 8.02 b 8.84 b 5.96 b 1.62 c 7.98 b 7.58 b 6.42 b
Keterangan : aAngka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% menurut uji selang berganda Duncan.
Pengaruh modifikasi unsur hara makro amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) terhadap pertumbuhan dan warna daun Modifikasi unsur hara makro pada media ½ WP dengan kombinasi tiga konsentrasi dua jenis unsur hara makro yaitu amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) berpengaruh nyata terhadap ukuran (luas), jumlah daun dan kelas warna daun. Ukuran dan kelas warna daun terbesar diperoleh dari perlakuan konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi CaCl2 (N1+C2), masing-masing yaitu sebesar 0.67 cm2 dan 4.30. Semakin besar ukuran dan kelas warna daun diharapkan daun dapat meningkatkan kemampuan fotosintesis dari tanaman karena kandungan klorofil yang dimiliki lebih banyak. Daun dengan warna hijau tua menunjukkan bahwa daun tersebut memiliki kandungan klorofil yang tinggi. Menurut Winarto (2004) daun dengan kondisi tidak normal yang ditandai dengan warna pucat dan ukuran yang kecil memiliki kemampuan hidup yang rendah saat dipindahkan ke kondisi lingkungan ex vitro. Alfian (2013) juga melaporkan bahwa media ½ WP dengan konsentrasi normal memberikan hasil yang terbaik dengan warna daun yang hijau agak tua (3.6), namun hasil yang diperoleh pada perlakuan konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi CaCl2 (N1+C2) menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi kalsium menjadi dua kali konsentrasi normal mampu lebih meningkatkan vigor planlet stevia, dilihat dari peningkatan kelas warna daun dan ukuran daun (Tabel 3). Modifikasi konsentrasi unsur hara NH4NO3 dan CaCl2 terhadap jumlah daun memberikan hasil berbeda nyata antara perlakuan satu dan yang lainnya. Perlakuan yang menghasilkan jumlah daun yang paling banyak yaitu perlakuan tiga kali konsentrasi NH4NO3 dan dua kali konsentrasi normal CaCl2 (N3+C2) dengan jumlah 20.3 daun per tanaman, sedangkan perlakuan yang menghasilkan jumlah daun paling sedikit yaitu perlakuan dua kali konsentrasi NH4NO3 dan tiga kali konsentrasi CaCl2 N2+C3 dengan jumlah 15.4 daun per tanaman dan warna daun yang paling kurang hijau.
6 Tabel 3 Pengaruh NH4NO3 dan CaCl2 pada medium ½ WP terhadap ukuran daun, jumlah daun, dan warna daun planlet stevia Perlakuan N1 + C1 N1 + C2 N1 + C3 N2 + C1 N2 + C2 N2 + C3 N3 + C1 N3 + C2 N3 + C3
Ukuran daun (cm2) 0.61 ab1 0.67 a 0.52 abc 0.58 ab 0.48 bc 0.40 c 0.61 ab 0.66 a 0.62 ab
Jumlah daun (helai) 18.4 ab 18.1 ab 16.8 b 18.2 ab 18.2 ab 15.4 b 16.9 b 20.3 a 17.9 ab
Kelas warna daun2 4.12 ab 4.30 a 3.72 ab 3.96 ab 3.66 b 2.84 c 3.84 ab 3.78 ab 3.80 ab
Keterangan: 1) Angka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% menurut uji selang berganda Duncan. 2) Kelas warna daun: 2 = hijau muda, 3 = hijau agak muda, 4 = hijau agak tua, 5 = hijau tua
Hasil tertinggi pada perlakuan media N1+C2 dan N3+C2 terhadap parameter diameter batang, tinggi planlet, jumlah ruas, panjang akar, jumlah akar, ukuran daun, jumlah daun dan kelas warna daun juga didukung oleh tampilan fisik planlet yaitu memiliki jumlah daun yang banyak dengan ukuran yang lebih besar, serta tinggi tunas yang lebih optimum dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh pada media kontrol, konsentrasi normal NH4NO3 dan CaCl2 (N1+C1) (Gambar 1). Namun, untuk perakaran media dengan konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi CaCl2 (N1+C2) lebih efektif dibandingkan dengan media tiga kali konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi CaCl2 (N3+C2) (Tabel 2).
Gambar 1 Penampilan planlet stevia (a) media N1+C1 (b) N1+C2 (c) N3+C2
7 Pengaruh modifikasi unsur hara makro amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) terhadap bobot segar Biomassa segar planlet meliputi akar, batang, dan daun. Perlakuan modifikasi unsur hara makro pada media ½ WP dengan kombinasi tiga konsentrasi dua jenis unsur hara makro yaitu amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) memberikan hasil yang berbeda nyata antara perlakuan satu dan yang lainnya dalam hal bobot segar planlet (Tabel 3). Perlakuan dua kali konsentrasi normal NH4NO3 dan konsentrasi normal CaCl2 (N2+C1) dengan bobot segar biomassa 0.20 g merupakan hasil paling besar dibandingkan perlakuan lainnya, namun hasil tertinggi yang didapatkan tidak berbeda nyata dengan perlakuan konsentrasi normal NH4NO3 dan dua kali konsentrasi CaCl2 (N1+C2). Bobot terendah terdapat pada perlakuan N2+C3 sebesar 0.08 g. Alfian (2013) melaporkan bahwa pada media ½ WP dengan konsentrasi normal, bobot segar yang diperoleh sebesar 0.25 g. Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan konsentrasi amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) tidak meningkatkan bobot segar planlet stevia. Menurut Winarto (2004) penurunan konsentrasi NH4NO3 sampai setengah kali konsentrasinya dapat meningkatkan bobot segar planlet anyelir. Namun pengenceran dan peningkatan CaCl2 tidak memberikan pengaruh nyata terhadap bobot segar planlet anyelir. Tabel 4 Pengaruh modifikasi unsur hara makro amonium nitrat (NH4NO3) dan kalsium klorida (CaCl2) pada medium ½ WP terhadap bobot segar planlet Perlakuan Bobot segar biomassa (g) N1+C1 0.15 cd N1+C2 0.19 ab N1+C3 0.14 c N2+C1 0.20 a N2+C2 0.13 c N2+C3 0.08 d N3+C1 0.16 cd N3+C2 0.17 bc N3+C3 0.15 cd Keterangan: aAngka-angka pada kolom yang sama yang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5% menurut uji selang berganda Duncan
Hasil yang diperoleh dari Tabel 1, 2, dan 3 menunjukkan bahwa terdapat pengaruh NH4NO3 dan CaCl2 yang berbeda dalam meningkatkan keragaan planlet stevia pada sebagian besar parameter (tinggi planlet, jumlah ruas, panjang akar, jumlah akar, ukuran daun, jumlah daun, kelas warna daun, bobot segar biomassa). Secara umum perlakuan NI+C2 lebih unggul dibandingkan dengan perlakuan lain, planlet yang terlihat lebih vigor. Hal ini juga didukung oleh tampilan fisik planlet (Gambar 1b). Perlakuan N2+C3 memberikan hasil paling rendah pada parameter tinggi planlet, jumlah ruas, panjang akar, jumlah akar, ukuran daun (luas), kelas warna daun, jumlah daun, dan biomassa segar planlet. Hasil ini juga didukung oleh tampilan fisik planlet yaitu batang yang lebih pendek, ukuran daun yang kecil dan warna planlet yang pucat (Gambar 2). Hal ini disebabkan oleh adanya pertumbuhan kalus pada pangkal batang planlet. Terbentuknya kalus pada pangkal
8 batang menyebabkan pertumbuhan planlet menjadi terhambat. Hal ini senada yang diungkapkan oleh Kristina et al. (2011), bahwa pertumbuhan akar pada planlet kumis kucing kurang baik karena disertai kalus pada pangkal batangnya. Peningkatan dua kali konsentrasi amonium nitrat (NH4NO3) dan tiga kali kalsium klorida (CaCl2) dapat menginduksi terbentuknya kalus pada planlet stevia.
Gambar 2 Tampilan fisik planlet stevia pada media (N2+C3)
SIMPULAN Perubahan konsentrasi NH4NO3 dan CaCl2 pada media berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan dan keragaan planlet stevia. Kombinasi konsentrasi normal amonium nitrat (NH4NO3) dan dua kali konsentrasi kalsium klorida (CaCl2) pada media ½ WP merupakan kombinasi terbaik untuk meningkatkan keragaan planlet stevia.
DAFTAR PUSTAKA Alfian R. 2013. Modifikasi Unsur Hara Makro untuk Peningkatan Keragaan Planlet Stevia rebaudiana dalam Kultur In Vitro [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Daguin F, Letouze R. 1986. Ammonium-induced vitrification in cultured tissue. Physiol Plant 66: 94-98. Febrianti E, Suwirmen, Idris M. 2013. Induksi perakaran tunas Testrastigma rafflesiae Miq. Pada media Murashige-Skoog dengan penambahan beberapa konsentrasi indole-3- butyric acid (IBA) secara in vitro. Jurnal Biologi Universitas Andalas 2: 161-167. Geun JMC. 2003. Molecules of interest-stevisoside. Phytochemistry 64: 913-921. Goettemoeler J, Ching A. 1999. Seed germination in Stevia rebaudiana In: J. Janick (ed.), Perspectives on New Crops and New Uses. Alexandria VA (EG): ASHS Pr.p.510-511.
9 Hazarika BN. 2003. Acclimatization of tissue-cultured plants. Curr Sci 85: 17041712. Ibrahim IA, Nasr MI, Muhammedm BR, El-Zefzafi MM. 2008. Nutrient factors affecting in vitro cultivation of Stevia rebaudiana. Sugar Tech 10 (3): 248253. Kinghorn AD, Nanayakkara NPD, Soejarto DD, Medon PJ. 1981. Purification of Stevia rebaudiana sweet constituent by droplet counter-current chromatography. Journal of Chromatography 237: 478-483. Kristina NN, Syahid SF, Haryudin W, Aisyah S, Surachman D. 2011. Konservasi 100 Jenis Plasma Nutfah Tanaman Obat dan Aromatik di Rumah Kaca dan Laboratorium In Vitro. Laporan Teknis Penelitian. Balai Penelitian Tanaman Rempah dan Obat. Hal 1-12. Lloyd G, McCown B.1981. Commercially feasible micropropagation of Mountain Laurel, (Kalmia latifolia) by use of shoot tip culture. Combined Proceedings of International Plant Propagators’ Society 30: 421-427. Pantjaningtyas S. 2012. Keefektifan penambahan kalsium klorida untuk mengurangi nekrosis pada perbanyakan kakao (Theobroma cacao L.) secara in vitro. Pelita Perkebunan. 28 (1): 23-31. Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi Tumbuhan I. Penerjemah: Lukman, D.R. dan Sumaryono. Bandung (ID): Institut Teknologi Bandung. Sumaryono, Sinta MM. 2011. Peningkatan laju multiplikasi tunas dan keragaan planlet Stevia rebaudiana pada kultur in vitro. Menara Perkebunan. 79 (2): 49-56. Taiz L, Zeiger B. 2002. Plant Physiology Third Edition. Sunderland MA (GB): Sineur Assosiates. Winarto B. 2004. Modifikasi konsentrasi NH4NO3 dan CaCl2 medium MS terhadap pertumbuhan eksplan hiperhidrisiti anyelir. Agrosains 6: 45-52. Ziv M. 1991. Vitrification: Morphological and Physiological Disorder on In Vitro. London (GB): Kluwer Academic Pr.
10 Lampiran 1 Komposisi media dasar Woody Plant (WP) dan ½ Woody Plant (WP) (Lloyd dan McCown 1981) Komponen Bahan Kimia Makro
Mikro
Vitamin
NH4NO3 CaCl2.2H2O MgSO4.7H2O KH2PO4 Ca(NO3)2.4H2O K2SO4 FeSO4.7H2O Na2EDTA MnSO4.4H2O ZnSO4.7H2O H3BO3 Na2MoO4.2H2O CuSO4.5H2O Myoinositol Thiamin-HCL Niacin Piridoksin-HCl Asam amino glisin
WP (mg L-1) 400 96 370 170 556 990 27.8 37.2 22.3 8.6 6.2 0.25 0.25 100 1 0.5 0.5 2
½ WP (mg L-1) 200 48 185 86 278 495 13.9 18.6 11.15 4.3 3.1 0.12 0.12 50 0.5 0.25 0.25 1
11
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Baso pada tanggal 9 Maret 1992 dari ayah Zaimral dan ibu Desni. Penulis adalah putri kesembilan dari sepuluh bersaudara. Tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Baso dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten Biologi Dasar TPB pada tahun ajaran 2013/2014 dan 2014/2015, asisten Kultur Jaringan pada tahun 2013/2014, asisten Fisiologi Tumbuhan pada tahun 2013/2014. Penulis juga aktif sebagai staf Departemen Paguyuban Mahasiswa Biologi (PAMABI) Himpunan Mahasiswa Biologi tahun 2012/2013. Penulis melakukan studi lapangan di Taman Nasional Gede-Pangrango (TNGGP) pada tanggal 3–5 juli 2013 yang berjudul Keanekaragaman Semut Terestrial di Kebun Raya Cibodas di Bawah Tegakan Kayu Putih (Eucalyptus sp.). Setelah itu, penulis melaksanakan praktek lapang pada bulan Juni–Agustus 2013 dengan judul Pembibitan Tanaman Hutan di Unit Pelaksana Teknis Daerah Perbenihan Tanaman Hutan Dinas Kehutanan Provinsi Sumatera Barat.
