STUD1 ARSITEKTUR POHON DALAM HUBUNGANNYA DENGAN PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN DURIAN
Oleh ARlS MUNANDAR AGR 93512
PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2001
ABSTRAK ARlS MUNANDAR, 2001. Studi Arsitektur Pohon dalarn Hubungannya dengan Perturnbuhan dan Perkernbangan Durian. Di bawah birnbingan SRI SETYATI HARJADI sebagal Ketua Kornisi dan A. SURKATI ABiDIN, BAMBANG S. PURWOKO, SUDARSONO dan SUHIRMAN sebagai Anggota. Dalarn rangka mernpelajari hubungan perilaku percabangan , bentuk pohon, strategi perturnbuhan dan perkernbangan serta produktivitas durian telah dilakukan empat set penelitian tentang (1) arsitektur sernai (bibit generatif) dan bibit klonal (bibit vegetatif), (2) perilaku percabangan. (3) struktur tajuk, analisis perturnbuhan dan fenologi trubus dan (4) fisiologi source-sink. Penelitian dilakukan di Kebun Percobaan IPB dan daerah sekitar Bogor pada tahun 1995-1999. Hasil penelitian rnenunjukkan bahwa terdapat hubungan paralel antara perilaku percabangan, bentuk tajuk, strategi pertumbuhan dan perkembangan tanarnan dan potensi produksi durian. lntervensi fisik (dengan pernangkasan dan training) dapat mengarahkan tanarnan menuju strategi "model" (keseimbangan pertumbuhan dan perkernbangan tanaman) yang rnendukung potensi produksi, kontinuitas produksi dan kelestarian pohon. lntervensi secara biologi (dengan penernpelan) rnenggunakan bibit generatif yang diketahui asal-usulnya sebagai batang bawah belurn dapat mernberi kepastian bahwa batang bawah tersebut menginte~ensibentuk tajuk dan sudut cabang karena semai mengalami segregasi. Berdasarkan hubungan paralel bentuk tajuk bibit dengan bentuk tajuk pohon dewasa (tanaman belurn rnenghasilkan rnaupun tanarnan rnenghasilkan, TBM atau TM) dan hasil simulasi pernangkasan dan training disimpulkan bahwa durian menarnpakkan perilaku kendali apikal yang spesifik klon. Perilaku ini tidak dipengaruhi faktor ontogeni maupun pernangkasan dan training. Berdasarkan respons perturnbuhan dan perilaku dirnorfisme percabangan dua klon durian yang berbeda level kendali apikalnya dapat disirnpulkan bahwa pemangkasan dan training untuk suatu jenis durian bersifat unik. Durian dengan kendali apikal kuat (Klon Monthong) sebaiknya dipangkas dan dibentuk dengan pola terbuka tengah (open center), sedangkan yang lernah (Klon Matahari) dipangkas dan dibentuk dengan pola terbuka tengah, palmette leader atau central leader yang diikuti dengan perundukan. Dalarn keterbatasan waktu, kendala iklim dan faktor ontogeni, pengaruh pernangkasan dan training terhadap perkembangan tanarnan sebagairnana didekati dengan studi fenologi trubus belurn dapat diungkap. Sukrosa dan oligosakarida (diduga stachiosa), gula non-reduksi yang mobil yang rnempunyai peranana penting dalam fisiologi source-sink, dapat digunakan untuk memprediksi produktivitas durian yang mengalami pernangkasan dan training. Studi lanjut rnengeksplorasi mobilisasi oligosakarida, aktivitas enzim yang terlibat dalarn interkonversi cadangan gula oligosakarida dan mekanisrne pengendalian pelepasannya dari komparternen penyimpanan diperlukan untuk meninakatkan ~roduktivitasdurian dan rnencari rnanfaat praktis seperti aptikasi pupuc mikro delalui daun. Kata kunci: durian, buah tropika, training, pernangkasan, arsitektur pohon, perilaku percabangan, dimorfisme cabang, kendali apikal, fenologi pohon, analisis perturnbuhan, trubus, fisiologi source-sink, sukrosa, oligosakarida, stachiosa.
ABSTRACT ARlS MUNANDAR, 200f. Study on Tree Architecture i n Relation t o Growth and Development of Durian. Under a team o f supervisors w i t h SRI SETYATI HARJADI as chairman, and A. SURKATI ABIDIN, BAMBANG S. PURWOKO, SUDARSONO and SUHIRMAN as members. In an attempt to study the relationship of branching habit, tree form. strategy of growth and development and productivity of durian four parallel researches concerning (1) generative and vegetative seedling architecture. (2) branching habit, (3) canopy structure, growth analysis and flushing phenology and (4) source-sink physiology were conducted. Those four sets researches were conducted at IPB experimental farm and in area of Bogor District during 1995-1999. The results showed that there were parallel relationship between branching habit, tree form, strategy of growth and development and the "potential" productivity of durian. Physical intervention (by pruning and training) could direct the plant toward "model" strategy (balance of vegetative and reproductive growth and development) that support high "potential" productivity, continuous production and tree longevity. Biological intervention (through budding) using generative seedling as identified rootstock was unable to affect characters of the vegetative seedling due to segregation. Based on parallel relationship between vegetative seedling form. juvenileto-mature tree form and result of pruning and training simulation, it can be concluded that apical control on durian is clone-specific and it does not depends Based on the growth response and on ontogeny and pruning or training. branching dimorphism of two durjan clones with different level of apical control, it can be concluded that pruning and training for certain clone is unique. Strong apical control clone (Monthong) should be pruned and trained in open center, but the weaker one (Matahari) should be in open center, palmette leader or in central leader followed by bending. This clone-specific practical application improve the previous (the first generation) pruning and training practices that only be generalized at species level. In limited time, restricted humid climate and ontogenic factor, the training and pruning did not affect tree phenology. Sucrose and oligosaccharide (suggested as stachyose), which are nonreductive mobile sugars that play important role in source-sink physiology of durian, can be used to predict the productivity of trained and pruned durian. Further study is needed to explore the oligosaccarides mobilization, the activity of enzyme that interconvert the storage of that sugar. and the control mechanism of the release from storage compartments, which can be beneficial for other practical application. such as micro-element foliar fertilizer application. Key word: durian, tropical fruit, training, pruning, tree architecture, branching habit. branching dimorphism, apical control, tree phenology, growth analysis, flushing, source-sink physiology, sucrose, oligosaccharide, stachyose
SURAT PERNYATAAN
Melalui surat ini saya rnenyatakan bahwa disertasi yang berjudul: STUD1 ARSlTEKTUR POHON DALAM HUBUNGANNYA DENGAN PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN DURIAN adalah benar merupakan hasil karya sendiri dan belum pernah dipublikasi. Semua sumber data dan inforrnasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.
Bogor, November 2001
Aris ~ u n a n d a r NIM: 93512lAGR
STUD1 ARSITEKTUR POHON DALAM HUBUNGANNYA DENGAN PERTUMSUHAN DAN PERKEMBANGAN DURIAN
Oleh ARlS MUNANDAR AGR 93512 Disertasi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada Program Pascasarjana lnstitut Pertanian Bogor
PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2001
Judul Disertasi
:Studi Arsitektur Pohon dalam Hubungannya dengan Pertumbuhan dan Perkembangan Durian
Narna Mahasiswa Nomor Pokok Program Studi
:Aris Munandar :93532 : Agronomi Menyetujui Komisi Pembimbin.g
Prof. Dr Ir Sri Setyati Hariadi ~etua4
Prof. Dr Ir A-Surkati Anggota
Anggota
?i
,?4%2,L<&??--.
Dr Ir Suhirrnan Anggota
Dr lr Sudarsono Anggota 2. Ketua Program Studi
gram
Agronomi
l a IPB
&kDr Ir Sudirman Yahya Tanggal lulus:
2 3 ?t.li; 2001
" L ' b-- : ? = q , .
/ /
,.
Piw'Syafrida Manuwoto .. 6 N D V 2381
-
Penulis Lahir di Bangkalan, Jawa Tirnur, pada tanggal 28 Desember 1956 dari ayah bernama Abdul Rachern ( a h ) dan Ibu Hj Siti Maryarn. Penulis sebagai anak pertarna dari delapan bersaudara. Penulis rnenempuh sekolah dasar di SD Negeri Plaosan II,Magetan dan SD Negeri Kranan Bangkalan hingga tahun 1969, sekolah rnenegah di SMP Negeri I Bangkalan tahun 1969-1972dan SPMA (Sekolah Pertanian Menengah Atas) Negeri Malang tahun 1972-1975.
Penulis rnernperoleh getar Sarjana
Pertanian Bidang Agronomi dari Fakultas Pertanian IPB pada tahun 1982 dan Magister
Sains
Lingkungan.
pada Bidang llrnu Pengelolaan Surnberdaya Alarn dan
Pada tahun 1993 penulis mengikuti Program Doktor di bidang
Agronorni pada Program Pascasarjana IPB. Pada tanggal 25 Januari 1990 penutis rnenikah dengan Eni Yuiiantini. Penulis dikaruniai tiga orang putri yaitu lpo Darliyanti. Fadila Rarnadini dan Nadira Elkalarn dan mengangkat seorang putra Sigit Mulyansyah. Penulis bekerja sebagai staf teknis Balai Penelitian Tanaman Pangan pada tahun 1976-1982.
Sejak 1983 penulis bekerja sebagai dosen pada
Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian IPB. Saat ini penulis mengajar pada Program Studi (PS) Arsitektur Pertarnanan dan PS Hortikultura pada Program Sdrjana IPS dan PS Arsitektur Lanskap pada Program Magister.
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melirnpahkan rahrnat-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan disertasi ini. Tulisan ini rnerupakan hasil penelitian disertasi yang ciiinspirasi oleh keinginan menghubungkan aspek arsitektur pohon dengan perturnbuhan dan perkembangan tanaman durian.
Tulisan ini rnenguraikan empat set penelitian yaitu (1)
arsitektur semai (bibit generatif) dan bibit klonal (bibit vegetatif), (2) perilaku percabangan. (3) struktur tajuk, analisis perturnbuhan dan fenologi trubus dan (4) fisiologi source-sink.
Masing-masing hasil penelitian disajikan sebagai bab-bab
tersendiri (manuskrip) yang dihantar dengan suatu pendahuluan dan ditutup dengan pembahasan urnum. Pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada: 1.
Ibu Prof. Dr Ir Sri Setyati Harjadi sebagai Ketua, Bapak Prof. Dr Ir A. Surkati. Bapak Dr Ir Bambang S. Puwoko, Bapak Dr Ir Sudarsono dan Bapak Dr Ir Suhirman sebagi Anggota Komisi Pembirnbing yang telah mernberikan birnbingan dan pengarahan selama melaksanakan penelitian dan penyusunan disertasi ini.
2.
Bapak Prof Dr Ir G. A. Wattimena dan Bapak Dr Winarno yang telah memberikan saran-saran perbaikan disertasi ini.
3.
Dekan Fakultas Pertanian IPB periode 1990-1997 dan Dekan periode 19972001 yang telah memberikan kesempatan dan ijin belajar sarnbil bekerja serta
rnenyediakan Kebun Percobaan Cikabayan, Sukarnantri dan Bara-
nangsiang untuk tempat penelitian. 4.
Bapak H. Aden, Ir Wijaya, MS dan staf
Kebun Cipaku (Departemen
Pertanian) atas bantuan penyediaan bibit durian sebagai materi penelitian; Saudara Endi Rohendi, SP; Ir Kosasih (Lab Kirnia Terpadu); Ir Ketty Suketi, MS dan Saudara Fitri; para staf kebun Percobaan Cikabayan. Sukarnantri dan Baranangsiang; Pengelola Kebun Buah Mekarsari dan Ir M. Reza, MS; rekan-rekan PS Agronomi, Jurusan Budidaya Pertanian, Pusat Kajian Buahbuahan Tropika dan Dr Ir Andi Gunawan atas segala bantuan dan dorongannya.
5. Kedua orangtua penulis almarhum rarnanda Abdul Rachem dan bunda Hj. Sjti Maryarn yang telah mengasuh, mernbesarkan dan rnendidik penulis. 6.
lstri penulis Eny Yuliantini dan putra-putri penulis Ipo Darliyanti,
Fadila
Ramadini, Nadira Elkalam dan Sigit Mulyansyah atas kesetiaan, kesabaran dan ketabahan serta dorongan sernangat yang diberikan selama penulis rnengikuti pendidikan hingga menyelesaikan disertasi ini.
7.
Keluarga dan semua pihak yang telah membantu baik selama pendidikan, pelaksanaan percobaan rnaupun penyusunan disertasi. Akhirnya penulis menyadari bahwa tulisan ini masih jauh dari sernpurna.
Walapun demikian penulis berharap semoga hasil-hasil yang dituangkan dalam disertasi ini bermanfaat bagi pengembangan tanarnan tropika.
Amin.
Bogor, Mei 2001 Aris Munandar
DAFTAR IS1
DAFTAR TABEL
... ... . ......... .. ..... .... ... ... ... .. ....., .... . .. ... ... . .. .. . ... ,
xiii
...... ..... . . .. . .. ...... .. .... ... ... . .. . . . ..... . .. . ...... . . ....
xiv
DAFTAR LAMPIRAN . ........ . .. ......... ... ... ..... ...... . ... . .. ... . ..... . . ......
xvi
DAFTAR GAMBAR PENDAHULUAN
...... ... ......... ... ... ...... ..... . ... ... ... ...... . .. ... ... . Tujuan Penelitian ...... . ........ ... ... ... . .. ...... ... ...... ...... ... ... , ... Kegunaan dan Relevansi Penelitian ............... ... . .. ... ... ... . .. . Daftar Pustaka ...... ...... ... ............ ... ... ... ... ........, ...... ... ..,. Latar Belakang
SET PENELITIAN-1: STUD1 ARSITEKTUR SEMAl DAN BlBlT KLONAL
.
Abstrak . . . .. . . .. . . . ...... ... ... . .. .. . .. . ... ... ..... . .. . . . ... . .. .. . . . . .. . . ... , . Pendahuluan Latar Belakang ... ... ...... ... .. . ... . .. ... . .. ... ... ... .. . ... .. . . .. Tujuan Penelitian . .. ... ... ... ... .. . ... . .. ... ... .. . ... .. . . .. .. . .. . Bahan dan Metode Sub-set Penelitian-I a: Karakterisasi Morfologi Semai . Sub-set Penelitian-I b: Pengaruh Batang Bawah terhadap Karakter Morfologi Bibit Ternpelan .. . .. Pengamatan ... . ....... .... .. . ... ... .. ...... . .. . . .. .. . ... . . . . .. .. . , Analisis Statistika ... ... ... ...... ... ... . .. ... ... ... ... .. . . .. .. . .. .. Hasil dan Pembahasan Sub-set Penelitian-la: Karakterisasi Morfologi Sernai .. Sub-set Penelitian-lb: Pengaruh Batang Bawah terhadap Karakter Morfologi Bibit Ternpelan ... .. Kesimpulan dan Saran Kesimpulan .. . ... ... ... ... .. . ... .. . .. . . .. ... .. ....... . .. . .. ., . .... .. Saran .. . ... . .... . ... ..... . ... . .. .. . . .. .. ...... ... .., ...... .. . . . . ... .. Daftar Pustaka . .. ......... ............... ... .. ...... . .. . . .. .. . ... .... ....:. SET PENELITIAN-2: PERILAKU PERCABANGAN. BENTUK TAJUK DAN ASPEK MORFOMETRI CABANG Abstrak
.................. . ........ ... ... ... .. .... . .. ... ... ... ... . ..... .. ......
Pendahuluan Latar Belakang . . ...... ...... ... ... ............ ..........,.... ... ... . Tujuan Penel~tran...... ... ... ......... ... ... ... ... ... ...... ... .... Bahan dan Metode Sub-set Penelitian-2a: Model Tajuk Bibit Klonal . .. ... Sub-set Penelitian-2b: Hubungan Pernangkasan dan
Training dengan Kendali Apikal dan Bentuk Tanaman Belum Menghasilkan .................... Sub-set Penelitian-2c: Dimorfisme dan Aspek-aspek Morfometri dan Percabangan ...................... Pengamatan .............................. . ...................... Analisis Statistika ................................................ Hasil dan Pembahasan Sub-set Penelitian-Pa: Model Tajuk Bibit Klonal ........ Sub-set Penelitian-2b: Hubungan Pemangkasan dan Training dengan Kendali Apikal dan Bentuk Tanaman Belum Menghasilkan .................... Sub-set Penelitian-PC: Dimorfisme dan Aspek-aspek Morfometri dan Percabangan ...................... Kesimpulan dan Saran Kesimpulan ....................................................... Saran ............................................................... Daftar Pustaka .............................................................
.
SET PENELITIAN-3: STRUKTUR TAJUK ANALISIS PERTUMBUHAN DAN FENOLOGI TRUBUS Abstrak ........................................................................ Pendahuluan Latar Belakang ................................................... Tujuan Penelitian ................................................ Bahan dan Metode Rancangan Penelitian .......................................... Pengamatan dan Analisis ..................................... Hasil dan Pembahasan Pengaruh Pemangkasan dan Training terhadap Struktur Tajuk ........................................... Pengaruh Pemangkasan dan Training terhadap Pertumbuhan Tanaman .............................. Pengaruh Pemangkasan dan Training terhadap Fenologi Trubus ........................................ Kesimpulan dan Saran Kesimpulan ........................................................ Saran ............................................................... Daftar Pustaka .............................................................. SET PENELITIAN-4: FlSlOLOGl SOURCE-SINK Abstrak ........................................................................ Pendahuluan Latar Belakang .................................................. Tujuan Penelitian ................................................
Bahan dan Metode Sub-set Penelitian4a: Dinamika gula Tanaman Durian yang Mengalami Defoliasi, Pemangkasan Bentuk dan Training ................................... Sub-set Penelitian-4b: Fraksi dan Kandungan Gula dalam Floern Cabang dan Daun Cabang "on" dan Cabang "off' ....................................... Sub-set Penelitian4c: Hubungan Sudut Cabang dengan Fraksi dan Kandungan Gula Floem Cabang dan Daun ..................................... Pengamatan dan Analisis ..................................... Hasil dan Pembahasan Sub-set Penelitian4a: Dinamika gula Tanaman Durian yang Mengalami Defoliasi, Pernangkasan Bentuk dan Training ................................... Sub-set Penelitian-4b: Fraksi dan Kandungan Gula dalam Floern Cabang dan Daun Cabang "on" dan Cabang "off' ....................................... Sub-set Penelitian4c: Hubungan Sudut Cabang dengan Fraksi dan Kandungan Gula Floem Cabang dan Daun ..................................... Kesirnpulan dan Saran Kesirnpulan ....................................................... Saran ............................................................... Daftar Pustaka ............................................................. PEMBAHASAN DAN KESIMPULAN UMUM Pernbahasan Urnum ...................................................... Kesimpula Umum ......................................................... Daftar Pustaka ............................................................. GLOSARIUM ........................................................................ LAMPIRAN ............................................................................
xii
DAFTAR TABEL Proporsi (%) komponen karakter rnorfologi semai durian Lokal Bogor Pagar. Mentega, Silodong dan Koclak ................. Frekuensi (%) sernai berdasarkan bentuk tajuk dan sudut cabang .......................................................................... Pengaruh penempelan terhadap sudut cabang dan tinggi tanarnan batang atas durian lokal Pagar. Mentega dan Silodong ........ Pengaruh batang bawah terhadap frekuensi bentuk tajuk, sudut cabang dan keberhasilan penempelan bibit klonal Monthong dan Hepe umur 6 bulan ..................................... Pengaruh pernbentukan pohon terhadap rata-rata dan distribusi kuartil diameter cabang primer, sudut cabang, nisbah kerundukan, plagiotropi dan reiterasi durian T5M Matahari .................... Karakter tajuk durian yang ditanam alami (tanpa pernbentukan pohon, Kebun Tarnan Buah Mekarsari, Cileungsi, Bogor .. Pengaruh aktivitas sink terhadap konsentrasi gula fioem cabang durian dengan sudut cabang relatif datar (cabang plagiotrop) ...................................................................... Pengaruh aktivitas sink terhadap konsentrasi gula daun tua durian dengan sudut cabang relatif datar (cabang plagiotrop) .... Pengaruh aktivitas sink terhadap konsentrasi gula reduksi daun tua durian dengan sudut cabang relatif datar (cabang plagiotrop) ....................................................................
Kerangka studi arsitektur pohon dalam hubungannya dengan perturnbuhan dan perkernbangan tanaman durian ................... Penjelasan grafis perlakuan kontrol (K), pemancungan batang utarna (P), penjarangan cabang (J) dan pemndukan cabang (R) untuk menghasilkan tanaman dengan pola central leader (CL), open center (OC) dan palmette leader (PL) ........................... Hubungan posisi relatif cabang terhadap apex (%) dengan panjang relatif cabang (%) bibit klonal durian Matahari dan Monthong ...................................................................... Hubungan posisi relatif cabang terhadap apex (%) dengan panjang relatif cabang (%) durian Matahari yang mengalami pemangkasan dan training .............................................. Hubungan posisi relatif cabang terhadap apex (%) dengan panjang relatif cabang (%) durian Monthong yang mengalarni pemangkasan dan training ............................................... Pengaruh pemangkasan dan training terhadap nisbah volume1 area batang dan cabang durian Matahari dan Monthong ...... Pengaruh pemangkasan dan training terhadap indeks luas daun durian Matahari dan Monthong ................................. Pengaruh pemangkasan dan training terhadap bobot kering total durian Matahari dan Monthong ....................................... Pengaruh pemangkasan dan training terhadap laju tumbuh absolut (LTA) durian Matahari dan Monthong .................... Pengaruh pernangkasan dan training terhadap laju tumbuh relatif (LTR) durian Matahari dan Monthong ...................... Pengaruh pemangkasan dan training terhadap laju asirnilasi bersih (LAB) durian Matahari dan Monthong ....................... Pengaruh pemangkasan dan training terhadap partisi bahan kering durian Matahari .................................................... Pengaruh pemangkasan dan training terhadap nisbah bahan kering cabangfbatang durian Matahari dan Monthong ..........
49
Pengaruh pemangkasan dan training terhadap ritme trubus durian Matahari dan hubungan ritme trubus dengan curah hujan 50 bulanan di Darrnaga, Bogor tahun 1997-1999 ......................
15
16 97 18
19
Gambar skernatik lokasi dan bentuk asimilat yang terlibat dalam penyimpanan sernentara (transient storage) asirnilat (Dietz dan Keller, 1997) ...................................................................
59
Pengaruh bentuk training dan aktivitas sink trubus terhadap kandungan gula floem cabang .............................................
66
Pengaruh bentuk training dan aktivitas sink trubus terhadap kandungan gula daun tua ................................................
66
Pengaruh bentuk training dan aktivitas sink trubus terhadap kandungan gula daun rnuda ................................................
69
Hubungan sudut cabang dan aktivitas sink dengan kandungan gula ...............................................................................
73
DAFTAR LAMPIRAN 1
2
Percabangan durian dengan perlakuan pemangkasan, penjarangan dan perundukan atau PJR dibandingkan kontrol, dibiarkan alami atau K pada tanaman urnur 3.5 tahun ............... ...... Koefisien korelasi sudut cabang dengan kadar beberapa jenis gula pada floem batang utama, floem cabang dan daun dengan aktivitas sink lernah dan kuat ... ... ............ ............ ... ...... . .
89
90
