PENGARUH lRADIASI SINAR GAMMA COBALT-60 TERHADAP PER1UMBUHAN PISANG AMBON KUNING M.J. Anwarodin*,1. Sutarto*, dan H. Sunatjono*
ABSTRAK - ABSTRACf PENGARUH IRADIASI SINAR GAMMA COBALT-60 TERHADAP PERTUMBUHAN PISANG AMBON KUNING •. Produksi pisang di Indonesia sampai saat ini masih rendah dan sejak tahun 1973 tidak menunjukkan peningkatan, mdainkan terjadi penunman yang cukup tajam. Keadaan ini disebabkan oleh berbagai faktor, di antaranya penggunaan bibit yang kurang bermutu dan serangan penyakit yang cukup tinggi. Pemuliaan pisang mdalui persilangan untuk mendapatkan varietas pisang unggul yang resisten terhadap penyakit sampai saat ini masih sulit untuk dilakukan. Pemuliaan mutasi mdalui iradiasi sinar gamma Cobalt-60 tdah dicoba pada pisang ambon kuning. Hasilnya menunjukkan bahwa sinar gamma Cobalt-60 dapat mengurangi daya tumbuh dari bit pisang, makin tinggi dOlis iradiasi yang diberikan makin rendah kemampuuan tumbuhnya. Doau 25 dan 30 Gy dapat menstimulir pembentukan anakan, sedang dOlu 15 Gy dapat menambah bobot tamlan, jumlah sisir per tandan, clan jumlah buah dalam setiap sitir •
EFFECT OF GAMMA-RAY IRRADIATION ON GROWTH OF AMBON KUNING BANANA VARIETY. The production of banana in Indonesia is a low due to several factors "which affecting the plant growth, because of poor seed quality and seriola diseases in the fidd. These factors might play an important role in decreasing the production sharply. Breeding of banana to get improved varieties which are resistant to disease by means of cross pollination is difficult to carry out. Irradiation of bit of ambon kuning banana variety was carried out. The result showed that gamma-ray irradiation, reduced the germinating capacity of the bit; the higher was the irradiation dose the lower was the percentage of germination. The dose of 25 and 30 Gy stimulated the number of suckers, while the dose of 15 Gy would increase the bunch weight, the number of combs as wdl as the number of fingen in each comb.
PENDAHULUAN Buah-buahan merupakan sumber vitamin dan mineral yang sangat dibutuhkan oleh manusia untuk kesehatan dan pertumbuhan sel-sel tubuhnya, akan tetapi konsumsi buah-buahan sampai saat ini bam mencapai sekitar 64% dari anjuran. Keadaan ini disebabkan oleh beberapa faktor antara lain adalah sangat terbatasnya daya beli dari sebagian masyarakat yang berpenghasilan rendah, juga karena produksi buah-buahan di negara ]dta sampai kini masih rendah, sehingga tidak dapat memenuhi kebutuhan sesuai dengan anjuran. Rendahnya produksi buah-buahan di Indonesia disebabkan oleh berbagai macam faktor, di antaranya penggunaan bibit yang berkualitas rendah, varietas yang tidale unggul, serangan penyakit, dan lain sebagainya. • Balai Penditian Hortikultura.
165
Pisang sebagai salah satu komoditi buah-buahan mempunyai andil cukup besar, karena memberikan _produksi lebih dari 50% dari produksi total buah-buahan (fabel 1). Selaln ltu buah plsang bya akan vitamin dArt mineral (fQhel 2). Ditinjau dart keadaan pertanaman pisang itu sendiri, dapat dikatakan kurang menggembirakan, demikian juga dengan peningkatan produksinya, malahan dalam kurun waktu 5 tahun saja, yaitu dari tahun 1973 sampai dengan 1978 terjadi penurunan produksi yang cukup drastis dari 2.165,09 ribu ton pada tahun 1973 menjadi l.378ribu ton pada tahun 1978, kemudian meningka t lagi menjadi 1,640,54 ribu ton pada tahun 1980, tetapi masih belum mencapai produksi seperti pad a tahun 1973., Salah satu faktor yang menyebabkan turunnya produksi buah pisang ini adalah adanya serangan penyakit. Penyakit yang paling berbahaya di seluruh dunia pada pertanaman pisang adalah penyakit Panama yang disebabkan oleh cendawan Fusarium oxysporum cubense, dan hampir semua jenis pisang terserang oleh penyakit Panama ini· (3). Penyakit F. oxysporum menyerang akar tanaman dalam tanah, kemudian masuk dan menyebar ke jaringan batang. Cara penanggulangan yang biasa dilakukan, yaitu dengan penggunaan bahan kimia (fungisida), namun hasilnya kurang menggembirakan. Tabd 1. Keadaan produksi pisang dan buah-buahan lainnya dari tahun 1973 sampai dengan 1980.
Tahun 1.622,23 1.896,56 1.640,54 1.219,46 1.725,83 1.378,00 2.040,26 (ribu ton)
Pisang (ribu to,n)
!
buah-buahan Buah-buahan 1.395,89 .575,07 1.506,75 3.671,84 1.617,91 1.284,94 1.457,77 1.840,31 3.462,54 3.615,33 3.292,45 2.677,23 2.662,94 3.360,97 lain Total (ribu produksi ton) 3.343,74 1.720,43
2.165,09 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980
Sumber
:
Bina Program Departemen Pertanian.
Cara lain yang dapat ditempuhadalah dengan mencari dan mendapatkan varietas unggul yang resisten terhadap penyakit Panama. Usaha yang lazim dilakukan untuk mendapatkan varietas unggul adalah dengan melakukan hibridisasi, akan tetapi penyilangan pada tanaman pisang sampai saat ini masih sulit dilakukan, karena hampir semua varietas pisang bersifat triploid (tidak menghasilkan biji). Metode lain yang dikembangkan untuk perbaikan varietas pisang adalah dengan menggunakan sinar radioaktif. 166
Pemakaian sinar radiasi untuk keperluan pemuliaan tanaman sudah banyak dilakukan dan tampaknya dapat memberikan harapan yang cukup baik. ABDUL MADJlD (2) mengatakan bahwa penggunaan radiasi sinar gamma cobalt-60 telah banyak menghasilkan varietas unggul, sedangkan HAVE (3) mengemukakan bahwa beberapa hasil penelitian penggunaan mutagen dalam pemuliaan telah dilaporkan dan tampaknya akan memberikan harapan bagi pemulia tanaman untuk mendapatkan varietas unggul dalam waktu singkat. . Dalam penelitian ini akan dicoba meradiasi bibit pisang ambon kuning yang mempunyai nilai ekonomis cukup tinggi dan prospek pemasaran yang luas. Bibit pisang diradiasi dengan sinar gamma cobalt-60 untuk mengetahui dan mempelajari sampai berapa jauh pengaruh radiasi sinar gamma terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman pisang, serta keragaman yang ditimbulkan.
BAHAN DAN METODE Dalam percobaan ini digunakan bibit pisang varietas ambon kuning yang berasal dari kebun petani di Bogor. Bibit ini diambil dari bonggol pisang yang telah dipanen, kemudian bonggol pisang ini dibelah berbentuk silinder dengan ukuran diameter 5 em dan tebal atau tinggi 5 em. Tiap belahan bonggol"(bit) mengandung 1 mata tunas. Bit ini kemudian diiradiasi dengan sinar gamma eobalt-60 di Badan Tenaga Atom Nasional (BAT AN) Pasar Jum'at dengan dosis mulai dari 5 Gy sampai dengan 30 Gy dengan interval dosis 5 Gy. Setelah diiradiasi bit ini disemaikan bersama bit
Tabd 2. Komposisi kimiawi yang dikandung oleh beberapa varietas pisang.
Gizi Kesehatan. mas raja ambon 1,41,2 7,0 950,0 10,0 22,0 Pisang 0,2 1,2 127,00 33,6 0,20,2 25,0 0,09 64,2 0,80,8 85,0 2,03,0 79,0 120,00 7Pisang 31,8 0,06 65,8 0,0 Departemen 146,0 28,0 25,8 72,0 75,0 99,00 0,5 3,0 8,0 0,08 Komposisi Direktorat Pisang
167
kontrol dalam kantong plastik berukuran 20 ~ 30 em yang berisi eampuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 2 : 1, kemudian ditempatkan di bawah naungan (tidak terkena sinar matahari langsung). Setelah berumur 4 bulan, yaitu bit telah bertunas dan berdaun 3 - 4 helai kemudian dipindahkan ke lapangan yang telah disiapkan. Pereobaan telah dilakukan 2 kali. Pereobaan pertama bersifat observasi dan tidak menggunakan raneangan tertentu. Untuk tiap perlakuan dosis radiasi digunakan 50 bit, sehingga dalam pereobaan ini seluruh bit yang digunakan adalah 350. Pereobaan ini dilakukan di Kebun Pereobaan Citayam Bogor pada bulan April 1983. Alat yang dipakai untuk iradiasi bit pisang ini yaitu Irradiator Gamma-Cell 220 ~ng'x.!l!D1punyai kecepatan dosis 1,397087 x 103 Gy/jam. Kapasitas alat ini sangat terbatas dan mampu meradiasi 2 - 3 buah bit tiap kali jalan, sehingga pengerjaan iradiasi memerlukan waktu yang eukup lama, yaitu sekitar 6 jam lebih yang diarnati dalam pereobaan observasi ini meliputi persentase bit yang tumbuh,jumlah anakan, ukuran daun,jumlah daun, dan produksi buah. Pereobaan kedua pada prinsipnya tidak jauh berbeda dengan pereobaan pertama dalam hal kombinasi perlakuan yang digunakan dan parameter yang dikumpulkan. Perbedaan terletak pada waktu pelaksanaan pereobaan dan besarnya keeepatan dosis iradiasi. Selain dari itu pada pereobaan kedua digunakan raneangan aeak kelompok dengan 4 ulangan, tiap perlakuan terdiri dari 50 bit yang diiradiasi sehingga jumlah bit yang diiradiasipunlebih banyak daripada pereobaan pertama. Dengan Makin banyaknya jumlah bit yang diiradiasi diharapkan data yang dapat dikumpulkan lebih dapat dipereaya kebenarannya. Pereobaan ini dilakukan di Kebun Pereobaan Cipaku, Bogor, pad a bulan Agustus 1984. Alat yang digunakan untuk iradiasi bit ini mempunyai keeepatan dosis iradiasi yang lebih besar sehingga pelaksanaan iradiasi dapat dilakukan sekaligus pada tiap tingkat dosis ..
HASIL DAN PEMBAHASAN Penelitian Pertama. Dari data jumlah bit yang tumbuh terlihat kurang memberinn gambaran.yang jelas, karena mulai dari kontrol sampai dosis 15 Gy menunjukkan penurunan persentase bit yang tumbuh yang meningkat dengan bertambahnya dosis iradiasi yang diberikan. Pada dosis 20 Gy bit yang tumbuh justru meningkat jumlahnya, kemudian menurun kembali pada dosis 25 Gy. Persentase jumlah bit yang tumbuh meningkat kembali pada dosis 30 Gy dengan hasil yang sarna dengan .perlakuan lOGy. Keadaan ini dianggap kurang lazim, karena pada umumnya dosis iradiasi yang lebih tinggi menhasilkan kerusakan sel yang lebih tinggi pula sebagai akibat dari pemberian iradiasi yang selanjutnya mempengaruhi daya tumbuh tunas pada bit. Hal ini mungkin disebabkan oleh beberapa faktor, seperti perbedaan suhu kamar pada saat iradiasi dilakukan, yaitu pada pagi hari suhu masih eukup rendah, kemudian meningkat pada siang hari dan menurun kembali pada sore hari, serta perbedaan waktu pelaksanaan iradiasi. Faktor lain yang mungkin pula dapat mempengaruhi adalah faktor lingkungan, antara lain karena pereobaan berlangsung dalam musim kemarau, dengan pengairan yang berjalan tidak sebagaimana diharapkan sehingga pereobaan mengalami kekurangan air. Keterbatasan air ini dapat 168
menganggu proses· pertunasan bit pisang tersebut. Akan tetapi secara koseluruhan dapat dikatakan bahwa penggunaan iradiasi sinar gamma Cobalt-{jO dapat mengurangi daya tumbuh bit pisang tersebut. Hal ini didasarkari pada kenyataari bahwa perlakuan yang tidak diiradiasi (kontrol) memberikan hasil persentase daya tumbuh bit yang lebih tinggi daripada perlakuan iradiasi. Jumlah rata-rata anakan yang terbentuk menunjukkan bahwa pada perlakuan dosis 10, 25, dan 30. Gy dapat terbentuk jumlah anakan yang lebih tinggi daripada kontrol, walaupun variasi yang terjadi di dalam masing-masing perlakuan tersebut cukup tinggi. Dalam hal ini terlihat bahwa pemberian dosis yang cukup tinggi dapat menstimulirpembentukan anakan. lumlah daun yang terbentuk berkurang mulai dari dosis 20 Gy sedang pada dosis 5 Gy sampai IS Gy tidak begitu berpengaruh terhadap banyaknya daun yang terbentuk. Dosis 15 dan 20 Gy temyata dapat mempengaruhi ukuran daun, baik panjang maupun lebamya daun. Pengaruh kedua dosis iradiasi ini menghasilkan ukuran daun yang rata-rata lebih pendek dan lebih sempit jika dibandingkan dengan kontrol dan perlakuan dosis iradiasi lainnya. Penggunaan iradiasi sinar gamma Cobalt - 60 cukup berpengaruh pada daya tumbuh bit, jumlah anakan, jumlah daun serta ukuran daun yang terbentuk seperti terlihat pada Tabel 3. Pengaruh iradiasi sinar gamma Cobalt-{jO terbadap pertumbuhan generatif dan produksi pisang ambon kuning tidak nyata. Pada Tabel 4 tampak, babwa perlakuan dosis iradiasi 15 Gy dapat menambah berat tandan pisang yang dipanen. Dosis iradiasi 15, 20, dan 25 Gy temyata menunjukkan pengaruh lebih baik, yaitu menghasilkan jumlah sisir yang lebih banyak dalam tiap tandan jika dibandingkan dengan kontrol dan perlakuan lainnya. Mulai dari 5 Gy sampai 30 Gy menghasilkan jumlah buah dalam tiap sisir yang lebih banyak daripada perlakuan kontrol. Hasil yang tertinggi dicapai oleh perlakuan dosis lOGy dan 15 Gy dengan basil rata-rata 16,62 dan 16,50 buahfsisir, kemudian diikuti oleh perlakuan dosis 30 Gy dan 25 Gy (masing-masing 15,90 dan 15,38 buah/sisir), sedang perlakuan dosis 5 Gy dan 25 Gy menghasilkan 13 buah/sisir, serta tanaman kontrol menghasilkan 11,92 buah/sisir. Dilihat dari bobot sisir, temyata dosis 5 Gy menghasilkan timbangan paling berat dengan rata-rata 1,35 kg/sisir, sedang perlakuan lainnya tidak berbeda nyata terbadap kontrol. Dari kedua parameter yang diamati, yaitu jumlah buah/sisir dan bobot sisir, menunjukkan bahwa semua perlakuan iradiasi, walaupun jumlah buah tiap sisir lebih banyak tetapi tidak diikuti dengan bertambahnya bobot, kecuali pada perlakuan dosis iradiasi 5 Gy dan kontrol. Ini berarti, bahwa buah pisang yang terbentuk kurang berisi atau mempunyai ukuran yang Iebih kecil yang mungkin disebabkan zat makanan yang terbentuk dari hasil fotosintesis daun tidak dapat mengimbangi jumlah buah yang membutuhkan sehingga proses perkembangan buah terganggu. Percoballn Kedua. Dari percobaan
kedua (Tabel 5) terlihat bahwa persentase bit yang tumbuh makin menurun dengan makin meningkatnya dosis iradiasi yang diberikan. Pada dosis 5 Gy dan 10 Gy penurunan persentase bit yang tumbuh tidak terlalu menyolok jika dibandingkan dengan kontrol, tetapi mulai dosis 15 Gy sampai 20 Gy terjadi peningkatan kematian yang cukup menyoIok, tetapi tidak 169
8 49,21 16 20 22 12 34 lumlah daun anakan Le bar 16 lumlah Tabel2,07 3. Data pertumbuhan ± 10,02 vegetatif percobaan pertama, MK 1983 di Citayam. 8,36 ±± 1,16 140,37.± 10,84 1,86 27 ,51 1,57± 0,65 10,58±1,79 129,61 12,20± 1,54 1,45 0,63 12,00±1,69 12,33.±. 43,17 1,27 ± 11,06 3,10± 11 ,38 ±tumbuh 0,99 46,63 ±±. 1,94 .11,62 22,42 ±8,49 2,29 0,58 ± 0,69 48,79.± 6,51 1,92 18,29.± 2,1~'± 1,97 126,43± 42,09 28,89 11,29 1,50'±' 0,94 123,67 138,33± 49,30±"6,80 . ±1,97 ±33,97 22,67 131,31±36,96 12,00 132,67 46,85 47,OOj: ±2,08 6,61 8,14 139,00.± 24,23 (%) ±. (em) Panjang (em) _!
Perlakuan
-
Tabd 4.
170 OGy Perlakuan
Bit yang
±
sisir Data produksi percobaan pertama, MK 1983 di Citayam. sisir 7,77.±. lumlah Bobot 5,25 13,00±. ± sisir 1,14 buah/ . 7,48± 9,03 6,73'±3,15 ±±.4,03 2,03 15,36±3,52 4,66 7,7410,72 jtandan 11 ,92 8,00 7,91'± 0,95 61,21 4,80 6,09 1,16± 1,11±0,51 1,35 5,62± 13,00± 16,50± ,00 2,24 ±± ±.±±0,28 0,31 0,23 0,84 1,:» 1,85 2,11 31,87 ,00Jumlah 1,13 15,90;1: 5,70± 14,61 5,80;1: ±. 0,34 0,53 0,79 2,96 1,93 6,33 1,15 16,62±3,25 0,57 0,82 (kg) (kg) 7,24.t.2,74 1,1510,12
Berat tandan
Tabd 5.
Penentase bit piAn, yang tumbuh pada pclCobaan kedua, MK 1984 di BOlar.
Perlakuan
Persentase bit yang tumbuh
OGy 5Gy lOGy 15 Gy 20Gy 25Gy 30Gy
34,0 33,0 29,0 19,0 18,5 13,5 13,0
ONJ 5%
19.31 24,08
1%
berbeda nyata sampai pada taraf 5 % dibanding dengan kontrol. Pada dosis 25 dan 30 Gy tingkat kematian bit pisang maIdn meningkat dengan menyolok dan berbeda nyata terhadap kontrol dan perlakuan dosis 5 Gy. Dengan tingkat kematian yang tinggi ini disebabkan daya tumbuh bit pisang sangat keeil, yaitu pada perlakuan dosis radiasi 25 Gyadalah 13,5% dan pada dosis 30 Gy adalah 13%. Dilihat dari kenyataan ini penggunaan iradiasi sinar gamma sampai lOGy pada bit pissang belum mampu memberikan pengaruh yang menyolok yang berarti bahwa sinar gamma yang mengenai sel dan jaringan bit pisang tidak begitu merusak sehingga aktivitas tiap sel dan jaringan tidak begitu terganggu. Mulai dosis 15 sampai 20 Gy terlihat adanya kecenderungan bahwa sinar gamma Cobalt-60 dapat merusak sel dan jaringan yang mengakibatkan terganggunya kemampuan bit pisang untuk tumbuh, sedang mulai dosis 25 Gy ke atas tingkat kerusakan yang diderita oleh sel dan jaringan sudah nyata sehingga kemampuan bit pisang untuk tumbuh sudah menurun dengan menyolok. Terjadinya kerusakan sel dan jaringan hidup pad a bit pisang selain disebabkan oleh sinar radiasi yang mengenai dan merusak lan~ung komponen sel, juga dapat terjadi oleh iradiasi yang mengenai air yang merupakan bagian terbesar dari sel tersebut hingga menyebabkan terjadinya ionisasi yang membentuk radika1 bebas. Radikal bebas ini mampu merusak sel dan k<;>mponen.Diduga hat inilah merupakan salah satu sebab mengapa bit pisang ini sudah mempunyai tingkat kerusakan yang eukup tinggi pada dosis yang masih relatif rendah, yaitu mulai dosis 25 Gy.
KESIMPULAN Dari basil percobaan iradiasi sinar gamma Cobalt-60 terhadap pertumbuban pisang ambon kuning dapat diambil kesirnpulan sebagai berikut : 171
1.
Penggunaan sinar gamma Cobalt-60 clapat mengurangi claya tumbuh bit pisang ambon kuning, pada dosis 25 Gy ke atas dapat menyebabkan tingkat kematian
2.
Pisang ambon kuning yang diiradiasi dengan sinar gamma Cobalt-60 dosis 25 dan 30 Gy clapat membentukjumlah anakan yang lebih banyak. Sinar gamma Cobalt-60 dosis 10, IS, dan 20 Gy mampu mendorong pembentukan buah yang lebih banyak dalam tiap sisir, walaupun buah yang dihasilkan berukuran lebih kecil daripada buah yang dihasilkan tanaman kontrol. Sinar gamma Cobalt-60 dosis 15 Gy dapat menyebabkan peningkatan bobot tandan, jumlah sisirdalam tiap tandan dan banyaknya buah dalam tiap sisir. Namun sinar gamma sampai dosis 30 Gy belum menunjukkan gejala timbulnya mutan pad a MI'
Y~f\geuku,
3.
4.
tiftggi.
UCAP AN TERIMA KASIH Ucapan terima kasih disampaikan kepada PAIR-BATAN, Pasar Jumat yang telah membantu untuk iradiasi bit pisang dan ucapan terima kasih yang sarna disampaikan kepada semua pihak yang telah memberikan bantuannya berupa jasa dan nasi hat sehingga percobaan dapat diselenggarakan dengan baik.
DAFTAR PUSTAKA 1.
PATHAK, V.N., Disease of Fruit Crops, Oxford and IBH Publishing Co., New Delhi (1980).
2.
MADJlD, A., "Pemuliaan mutasi pada tanaman tahunan", Pemuliaan Mutasi (pertemuan Jakarta, 1972). BATAN, Jakarta (1972) 101.
3.
HAVE, D.Y. Van der, Plant Breeding Perspectives, Cent. for Agric. and Doc., Wageningen (1979).
172
DISKUSI
ELL YDA ADAS WlKARDI : Dari basil percobaan Anda didapatkan bahwa iradiasi sinar gamma Cobalt-60 dapat menambah bobot tandan. Sedang tujuan penelitian Anda untuk mencari varietas yang tahan terhadap penyakit Fusarium oxysporum. Sampai pengamatan Anda terakhir bagaimana tanaman pisang yang Anda amati ketahanannya terhadap penyakit. Apakah penyakit tidak muncul atau Anda tekan (kendalikan) sehingga tidak muncul dan tanaman Anda dapat menghasilkan buah. M.J. ANWARUDlN : Penelitian saya belum sampai pada uji resistensi terhadap penyakit Panama, barn taraf mempelajari pengaruh-pengaruh yang timbul sebagai akibat iradiasi. Uji resistensi terhadap penyakit Panama baru akan saya lakukan tahun ini dengan menginokulasikan Fusarium oxysporum pada tanaman yang diiradiasi.
SOERANTO: Penelitian terse but dilakukan hanya berdasarkan pengamatan perubahan-perubahan fenotipe pada generasi M 1 yang kemungkinan hanya merupakan gejala khimerik belaka. Apakah ada rencana penelitian pada generasi berikutnya untuk mendapatkan varietas mutan pisang ? M.J. ANWARUDlN : Mengenai penelitian pada generasi berikutnya untuk mendapatkan mutan pisang bukan hanya rencana, tetapi sudah saya lakukan dan sampai sekarang masih berjalan, mudah-mudahan pada kesempatan mendatang hasilnya dapat saya kemukakan.
173
