3. bahan dan metode - repository.ipb.ac.id file23 3. bahan dan metode penelitian ini terbagi atas...

12
3. BAHAN DAN METODE Penelitian ini terbagi atas dua percobaan. Percobaan pertama dimaksudkan untuk mendapatkan informasi mengenai kapasitas dan aktivitas source dan sink dengan mengamati beberapa varietas kacang tanah, baik lokal, hasil persilangan maupun hasil introduksi. Percobaan kedua dimaksudkan untuk mengetahui pergerakan aliran karbon dalam tanaman kacang tanah yang berbeda kapasitas dan aktivitas source-sinknya. 3.1. Percobaan Kapasitas Source dan Sink Pada Beberapa Varietas Kacang Tanah Percobaan ini dilaksanakan dengan tujuan untuk : 1. Membandingkan kapasitas dan aktivitas source-sink pada beberapa varietas kacang tanah lokal, hasil persilangan dan introduksi. 2. Mendapatkan karakter kapasitas dan aktivitas source dan sink yang mempengaruhi produksi dan pengisian biji 3. Mendapatkan sumber asimilat untuk pengisian biji 3.1.1. Waktu dan Lokasi Penelitian Penelitian dilakukan pada dua musim tanam, yaitu pada bulan Juni hingga September 2007 (Musim Tanam (MT) 2007) dan bulan Februari hingga Juni 2010 (MT-2010). Pada MT-2007, penelitian dilakukan di Kebun Percobaan (KP) Cikarawang, sedangkan penelitian pada MT-2010 dilakukan di KP Leuwikopo. Kedua lokasi penelitian terletak pada ketinggian ± 250 m di atas permukaan laut (dpl) dengan tipe tanah Latosol. Penelitian dilakukan di dua lokasi dan dua MT, karena produktivitas tanaman dapat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tumbuh. Kondisi agroklimat selama penelitian berlangsung dan status hara tanah sebelum tanam dapat dilihat pada Tabel 1 dan 2. Lahan penelitian bertekstur liat dan analisis tanah yang dilakukan sebelum percobaan menunjukkan bahwa kondisi kesuburan hara tanah di KP Leuwikopo lebih baik daripada Cikarawang (Tabel 1). Selama penelitian kondisi cuaca ditempat tanam sesuai dengan syarat tumbuh kacang tanah seperti yang tercantum dalam Van der Mesen dan Somaatmadja, 1992. Pertanaman MT-2010 mendapatkan kondisi curah hujan yang lebih tinggi daripada 2007 (Tabel 3).

Upload: hoangnhu

Post on 13-Mar-2019

236 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

23

3. BAHAN DAN METODE

Penelitian ini terbagi atas dua percobaan. Percobaan pertama

dimaksudkan untuk mendapatkan informasi mengenai kapasitas dan aktivitas

source dan sink dengan mengamati beberapa varietas kacang tanah, baik lokal,

hasil persilangan maupun hasil introduksi. Percobaan kedua dimaksudkan untuk

mengetahui pergerakan aliran karbon dalam tanaman kacang tanah yang berbeda

kapasitas dan aktivitas source-sinknya.

3.1. Percobaan Kapasitas Source dan Sink Pada Beberapa Varietas Kacang Tanah

Percobaan ini dilaksanakan dengan tujuan untuk :

1. Membandingkan kapasitas dan aktivitas source-sink pada beberapa varietas

kacang tanah lokal, hasil persilangan dan introduksi.

2. Mendapatkan karakter kapasitas dan aktivitas source dan sink yang

mempengaruhi produksi dan pengisian biji

3. Mendapatkan sumber asimilat untuk pengisian biji

3.1.1. Waktu dan Lokasi Penelitian

Penelitian dilakukan pada dua musim tanam, yaitu pada bulan Juni hingga

September 2007 (Musim Tanam (MT) 2007) dan bulan Februari hingga Juni 2010

(MT-2010). Pada MT-2007, penelitian dilakukan di Kebun Percobaan (KP)

Cikarawang, sedangkan penelitian pada MT-2010 dilakukan di KP Leuwikopo.

Kedua lokasi penelitian terletak pada ketinggian ± 250 m di atas permukaan laut

(dpl) dengan tipe tanah Latosol. Penelitian dilakukan di dua lokasi dan dua MT,

karena produktivitas tanaman dapat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tumbuh.

Kondisi agroklimat selama penelitian berlangsung dan status hara tanah sebelum

tanam dapat dilihat pada Tabel 1 dan 2.

Lahan penelitian bertekstur liat dan analisis tanah yang dilakukan sebelum

percobaan menunjukkan bahwa kondisi kesuburan hara tanah di KP Leuwikopo

lebih baik daripada Cikarawang (Tabel 1). Selama penelitian kondisi cuaca

ditempat tanam sesuai dengan syarat tumbuh kacang tanah seperti yang tercantum

dalam Van der Mesen dan Somaatmadja, 1992. Pertanaman MT-2010

mendapatkan kondisi curah hujan yang lebih tinggi daripada 2007 (Tabel 3).

24

Tabel 2 Hasil analisis tanah sebelum penelitian

Analisis Cikarawang (MT-2007) Leuwikopo (MT-2010) Nilai Kriteria Nilai Kriteria

pH (H2O) 5,90 Agak masam 6,40 Agak masam C-organik (%) 1,44 Rendah 3,19 Tinggi N-total (%) 0,15 Rendah 0,28 Sedang Ca (me/100g) 7,73 Sedang 5,25 Rendah P (ppm) 1,70 Sangat rendah 18,80 Sangat tinggi K (me/100g) 0,26 Rendah 0,38 Sedang Keterangan : Kriteria berdasarkan Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, 1983

Pengamatan-pengamatan lanjutan dilakukan di Laboratorium Pasca Panen,

Laboratorium Teknik Mikro dan Laboratorium Biologi Molekuler di Departemen

Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian IPB. Analisis kandungan

karbohidrat non-structural dilakukan di Laboratorium Jasa Analisis Pangan,

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan IPB.

Tabel 3 Rata-rata kondisi agroklimat per bulan pada saat penelitian

Bulan Curah Hujan (mm/bulan)

Hari Hujan (hari)

Lama Penyinaran dalam 8 jam (%)

Suhu Rata-rata (oC)

MT2007 Juni Juli Agustus September

274 134 248 206

21 12 15 12

76 86 89 90

25,6 25,6 25,4 26,0

MT2010 Februari Maret April Mei Juni

461 673 527 331 303

23 26 21 18 18

68 54 54 54 50

25,9 25,1 25,8 26,7 25,9

Sumber: Badan Meteorologi dan Geofisika, Stasiun Klimatologi Dramaga Bogor

3.1.2. Bahan dan Alat

Untuk mendapatkan keragaman pola pertumbuhan digunakan 12 varietas

nasional yang telah dilepas dalam kurun waktu 1950 hingga 2003 sebagai bahan

tanam. Deskripsi varietas-varietas yang digunakan disajikan dalam Lampiran 1.

Untuk menyediakan tambahan hara digunakan 100kg/ha Urea, 200 kg/ha

SP18, 100 kg/ha KCL dan 500 kg/ha Dolomit. Pestisida berbahan aktif

25

karbofuran, deltametrin dan mankozeb digunakan untuk mengendalikan hama dan

penyakit tanaman.

Peralatan yang digunakan selain peralatan budidaya adalah mistar,

timbangan analitik dan oven pengering. Untuk pengamatan klorofil digunakan

gunting dan kotak pendingin untuk membawa daun segar, sedangkan pengamatan

stomata menggunakan kaca preparat, pewarna kuku transparan, selotip dan

mikroskop.

3.1.3. Pelaksanaan

Sehari sebelum penanaman lahan ditaburi Dolomit. Benih ditanam dengan

jarak tanam 40cm x 20cm (MT-2007) dan 40cm x 10cm (MT-2010). Seluruh

dosis pupuk Urea, SP36 dan KCl diberikan saat tanam.

Serangan hama dan penyakit diupayakan serendah mungkin dengan

penggunaan pestisida pada awal tanam serta penyemprotan 2 minggu sekali mulai

dari 5 Minggu Setelah Tanam (MST) hingga 10 MST. Pertanaman juga

diupayakan bersih dari gulma selama 5 minggu pertama dengan melakukan

penyiangan secara manual. Setelah 5 minggu, pertanaman tidak disiang lagi

karena dikhawatirkan ginofor yang telah masuk ke dalam tanah akan terganggu

dengan kegiatan penyiangan ini. Pada umur tanaman 4 MST dilakukan

pembumbunan dalam upaya agar ginofor yang terbentuk dapat dengan mudah

menembus tanah dan membengkak membentuk polong.

Panen dilakukan serempak pada umur 100 MST. Tanaman dipanen dalam

ubinan berukuran 1m2 yang diambil 2 kali pada tiap unit petak percobaan.

3.1.4. Pengamatan

Pengamatan yang dilakukan meliputi pengamatan pada karakter kapasitas

dan aktivitas source serta kapasitas, aktivitas dan kekuatan sink. Enam varietas

dengan kapasitas dan aktivitas source-sink berbeda kemudian digunakan untuk

pengamatan kandungan karbohidrat non-struktural (Total Non-struktural

Carbohydrate = TNC) dalam batang dan daun untuk mengukur pengaruh kadar

TNC pada pengisian biji.

26

3.1.4.1. Kapasitas dan Aktivitas Source

Kapasitas source adalah banyaknya bagian tanaman yang mampu

berfotosintesis sebelum dan selama periode pengisian biji, sedangkan aktivitas

source adalah laju/kecepatan tanaman menghasilkan asimilat yang kemudian

disimpan atau terukur dalam bobot keringnya. Yang dimaksud dengan periode

pengisian biji dalam percobaan ini mengacu pada fase pertumbuhan kacang tanah

R2 hingga R8 (Trustinah 1993). R7 dan R8 dimasukkan kedalam periode

pengisian biji dikarenakan pola pertumbuhan kacang tanah yang semi determinate

sehingga diduga ada pengisian biji setelah fase R6 (fase biji penuh). Pengamatan

kapasitas source dilakukan dengan melakukan pengukuran bobot kering batang,

daun, kandungan klorofil, kerapatan stomata, Indeks Luas Daun (ILD),

percabangan dan tinggi batang utama. Pengamatan aktivitas source dilakukan

dengan menghitung laju pertambahan luas daun, Laju Akumulasi Bersih (LAB)

dan laju pertambahan bahan kering atau Laju Tumbuh Tanaman.

Pengukuran kandungan klorofil dilakukan pada MT-2007. Satu contoh

daun yang terletak pada buku ketiga dari tunas batang utama (daun ketiga), yang

terbuka dan tidak terserang hama dan penyakit dipetik pada 42 dan 70 HST.

Pengambilan dilakukan pada pagi hari sekitar pukul 8.00 – 9.00. Kandungan

klorofil total diukur dengan metode Mass-Spektrofotometri.

Pengukuran kerapatan stomata pada permukaan bagian atas dan bawah

daun dilakukan pada MT-2010. Pengamatan karakter ini dilakukan pada umur

tanaman 70HST pada 5 tanaman contoh per petak percobaan. Untuk pengamatan

stomata ini, dipilih satu anak daun dari daun ketiga yang tidak terserang penyakit.

Permukaan daun atas dan bawah diolesi cairan aseton kemudian ditempeli selotip.

Selotip kemudian dilepas dengan cepat dan dilekatkan pada gelas preparat.

Stomata yang tercetak pada selotip dihitung dengan menggunakan mikroskop

cahaya. Jumlah stomata/mm2 diperoleh dengan menkonversi jumlah stomata

dalam luasan bidang pandang ke milimeter persegi.

Pengukuran bobot kering batang, daun, akar, ginofor, polong, Indeks Luas

Daun (ILD) dilakukan dengan melakukan destruksi dua hingga tiga tanaman

contoh dari bagian tengah petak. Destruksi pada MT-2007 dilakukan pada 26

HST (R1, periode sebelum berbunga), 42 HST (R3, periode pembentukan

27

polong), 70 HST (R6, periode akhir pengisian biji) dan 91 HST (R8, periode

pemasakan jelang panen). Pada MT-2010 destruksi dilakukan pada waktu 50%

tanaman berbunga, 42, 56 (R5, periode awal pengisian), 70 dan 84 HST (R7,

periode awal pemasakan).

Setelah destruksi tanaman kemudian dibersihkan dan dipisahkan menjadi

daun, batang, ginofor dan polong. Sebelum dikeringkan, daun diukur dahulu luas

daunnya dengan menggunakan metode Gravimetri. Pada MT-2007, untuk

pengukuran ILD hanya menggunakan luasan 10 daun/tanaman sebagai contoh,

sedangkan pada MT-2010, pengukuran ILD menggunakan seluruh daun yang

dihasilkan tanaman pada saat pengamatan dilakukan. Daun, batang, ginofor dan

polong kemudian dikeringkan dalam oven selama dua hingga tiga hari pada suhu

70oC untuk kemudian ditimbang bobot kering setiap bagiannya.

Nilai ILD, Laju Akumulasi Bersih dan Laju Tumbuh Tanaman dihitung

dengan menggunakan rumus seperti yang tercantum dalam Brown (1984) yaitu:

ILD = Luas daun/tanaman

Jarak tanam LAB = ln LDt2-ln LDt1 x (W2-W1) ,dimana LD = Luas daun (t2 – t1) LDt2-LDt1 W = bobot kering tanaman t1 dant2 = waktu pengamatan LTT = (W2 – W1) x ___1_____ (t2 - t1) jarak tanam

Pengamatan jumlah cabang dan tinggi batang utama dilakukan pada MT-

2010. Pengamatan jumlah percabangan dilakukan pada 42, 56, 70 dan 84 HST

sedangkan tinggi batang utama dilakukan pada semua tanaman contoh yang

dipanen dalam ubinan seluas 1m2.

3.1.4.2. Kapasitas, Aktivitas dan Kekuatan Sink

Kapasitas sink diartikan sebagai ukuran besarnya sink yang dapat diisi

oleh asimilat, aktivitas sink diartikan sebagai laju pengisian polong/biji.

Pengamatan kapasitas sink terdiri dari jumlah bunga, jumlah ginofor, jumlah dan

bobot polong serta bobot 100 biji, sedangkan aktivitas sink diukur dari Laju

Tumbuh Polong. Kekuatan sink menggambarkan dominansi sink untuk

28

mendapatkan asimilat, dan diukur dari nilai koefisien partisi (partition coefficient)

dan persentase polong penuh.

Jumlah bunga dihitung setiap dua hari sekali sejak tanaman berumur 42

HST hingga 70 HST pada 5 tanaman contoh/petak percobaan. Jumlah ginofor dan

polong muda dihitung dari tiap tanaman yang didestruksi.

Jumlah dan bobot polong diamati pada saat panen. Pengamatan meliputi

jumlah dan bobot polong per tanaman saat panen jumlah dan bobot polong yang

terisi penuh biji, jumlah dan bobot polong yang tidak terisi penuh biji (polong ½

penuh) serta jumlah dan bobot polong cipo. Polong penuh adalah polong yang

setelah dikeringkan dan dikupas, biji mengisi penuh ruang bagian dalam polong.

Polong ½ penuh adalah polong yang setelah dikeringkan dan dikupas maka biji

hanya mengisi kira-kira separuh ruang dalam polong atau kurang. Polong cipo

adalah polong yang setelah dikeringkan berubah mengerut dan hampir tidak

berbiji. Kriteria polong penuh, polong ½ penuh dan cipo dapat dilihat pada

Lampiran 2. Bobot 100 biji didapatkan setelah polong dalam satu ubinan

dikeringkan dan dibijikan.

Laju Tumbuh Polong dihitung sebagai selisih bobot kering polong pada

saat panen dengan bobot polong muda pada periode pengisian biji (42 HST pada

MT-2007 dan 56 HST pada MT-2010). Rumus yang digunakan untuk menghitung

Laju Tumbuh Polong sama dengan rumus untuk menghitung Laju Tumbuh

Tanaman tetapi dengan mengganti bobot kering tanaman dengan bobot kering

polong.

Koefisien partisi merupakan rasio dari nilai LTP dan LTT pada 42 HST

(MT-2007) atau 56 HST (MT-2010) (Duncan et al. 1978). Persentase polong

penuh merupakan perbandingan jumlah polong yang terisi penuh biji dengan total

jumlah polong/tanaman pada saat panen. Persentase polong penuh disamping

untuk mengamati kekuatan sink juga untuk mengamati kemampuan pengisian

varietas.

3.1.4.3. Translokasi Asimilat

Translokasi asimilat diamati dengan mengukur kandungan total

karbohidrat non-struktural (Total Non-structural Carbohydrate = TNC) pada

29

batang dan daun. Pengamatan hanya dilakukan pada tanaman dari KP

Cikarawang (MT-2007).

Pengukuran dilakukan dengan mengambil dua tanaman contoh dari setiap

petak percobaan pada 42 dan 70HST. Kedua tanaman contoh tersebut dipisahkan

menjadi batang, daun, akar, ginofor dan polong, dikeringkan 70oC selama 48 jam

dan digiling halus. Kandungan karbohidrat total dan karbohidrat terlarut (TNC)

diukur dengan menggunakan metode pengukuran karbohidrat by-difference.

3.1.4.4. Indeks Panen dan Produktivitas

Panen pada MT-2007 dilakukan pada umur tanaman 100 HST, sedangkan

pada MT-2010 dilakukan pada umur 105 HST. Panen dilakukan dalam ubinan

1m2 yang dilakukan dua kali pada tiap unit percobaan. Tanaman dipisahkan

menjadi brangkasan dan polong. Masing-masing ditimbang dan dikeringkan

selama 3-5 hari. Pengamatan yang dilakukan meliputi Indeks panen dan

produktivitas polong dan biji per tanaman dan per hektar.

Indeks Panen merupakan rasio antara bobot kering polong dengan

keseluruhan bobot kering tanaman (tajuk dan polong). Produktivitas polong dan

biji per tanaman merupakan hasil rata-rata bobot kering polong dan biji sejumlah

tanaman dalam ubinan. Produktivitas polong dan biji per hektar diperoleh dari

konversi bobot kering polong dan biji ubinan ke dalam hektar.

3.1.5. Rancangan Percobaan dan Analisis Data

Perlakuan varietas dalam masing-masing musim tanam disusun

menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan 3 ulangan.

Data yang terkumpul dianalisis dengan tujuan untuk dapat mengelompokkan

varietas-varietas yang digunakan berdasarkan karakter-karakter terpilih. Data dari

masing-masing musim tanam diolah ragamnya dan apabila hasilnya menyatakan

adanya perbedaan antara perlakuan/varietas maka dilakukan uji lanjut DMRT

dengan taraf 5%.

Untuk menentukan kecenderungan pengaruh genetik atau pengaruh

lingkungan terhadap masing-masing karakter yang diamati dilakukan analisis

untuk menduga besaran ragam genetik dan ragam lingkungan pada masing-

masing musim tanam, kemudian dilakukan pula analisis ragam gabungan dengan

30

ulangan tersarang dalam lokasi/musim tanam. Analisis ragam gabungan

dilakukan untuk memilih karakter-karakter yang dapat diperbandingkan antar

varietas. Model analisis ragam pada masing-masing musim tanam dan analisis

ragam gabungan menurut Gomez dan Gomez (2007) dapat dilihat pada Tabel 4

dan 5.

Tabel 4 Analisis ragam pada tiap musim tanam

Sumber Keragaman

Derajat Bebas Kuadrat Tengah E(KT)

Ulangan

Varietas

Galat

r-1

g-1

(r-1)(g-1)

M3

M2

M1

σ2e + r σ2g

σ2e Keterangan : Ragam lingkungan (σ2e) = M1

Ragam genetik (σ2g) = (M2 – M1)/r

Tabel 5 Analisis ragam gabungan dua musim tanam

Sumber Keragaman

Derajat Bebas Kuadrat Tengah E(KT)

Lokasi

Ulangan/lokasi

Varietas

Lokasi * Varietas

Galat gabungan

ℓ-1

ℓ(r-1)

g-1

(ℓ-1)(g-1)

ℓ(r-1)(g-1)

M3

M2

M1

σ2e + r. σ2g ℓ +r. ℓ σ2g

σ2e + r. σ2g ℓ

σ2e

Keterangan : Ragam Lingkungan = M1 Ragam interaksi genetik dan lingkungan = (M2-M1)/r Ragam genetik = (M3-M2)/r. ℓ

Untuk mengetahui pengaruh suatu karakter terhadap karakter lainnya

dilakukan analisis korelasi metode Pearson dan analisis lintas. Analisis korelasi

akan menunjukkan tingkat keeratan karakter yang digambarkan dari nilai

koefisien korelasinya. Nilai koefisien semakin mendekati -1 atau +1 maka tingkat

keeratan antara dua karakter semakin kuat, sedangkan semakin mendekati nol

maka tingkat keeratan semakin rendah.

Model umum persamaan penduganya adalah Y = α + βX (Gomez dan

Gomez 2007). Nilai koefisien korelasi Pearson dihitung menggunakan rumus

sebagai berikut :

31

r = ____∑ xy____

√(∑ x2) (∑ y2) Keterangan : x dan y adalah karakter-karakter yang diduga memiliki hubungan

Apakah suatu karakter memiliki pengaruh langsung atau tidak langsung

terhadap karakter lainnya didapatkan dengan melakukan analisis lintas (Rohaeni

2010). Analisis lintas akan menjelaskan seberapa besar pengaruh langsung atau

tidak langsung suatu karakter source dan sink terhadap hasil atau bobot

polong/tanaman, Indeks Panen dan persentase polong penuh. Adanya informasi

tentang hubungan suatu karakter dengan karakter hasil polong dan persentase

polong penuh dapat dimanfaatkan untuk melakukan metode seleksi yang lebih

efisien dan perbaikan teknologi produksi tanaman. Model analisis lintas adalah

sebagai berikut :

Y = β0 + β1X1 + β2X2 + ……. + βpXp

Pendugaan pengaruh langsung dan tidak langsung suatu karakter dengan

hasil dihitung menggunakan koefisien analisis lintas seperti dalam Dewey dan Lu

(1959). Koefisien korelasi antara berbagai karakter source dan sink dengan

karakter produksi (bobot polong/tanaman, Indeks Panen atau persentase polong

penuh) diuraikan menjadi pengaruh langsung dan tidak langsung menggunakan

rumus :

P01 + P02r12 …………… + P0pr1p = r01

P01r12 + P02 r2p+ …………. + P0pr2p = r02

P01 r1p + P02 r2p + …………. + P0p = r0p Keterangan, P01, P02 ………Pop = koefisien variabel langsung 1, 2 ……p pada variabel tidak

bebas 0. r12, r13…..r1p…rp(P-1) = koefisien korelasi yang mungkin antara berbagai

variabel bebas r01, r02…………....r0p = korelasi antara variabel tidak bebas dengan variabel

bebas

Pengaruh langsung variabel ith melalui variabel jth ditunjukkan sebagai

(poj x rij). Koefisien korelasi adalah jumlah total pengaruh langsung dan tidak

langsung terhadap variabel tidak bebas. Pengaruh sisa (P20x) dihitung dengan

menggunakan rumus :

P20x = 1 – (P201 + 2P01P02r12 + 2P01P03r13 … 2P02P03r23 + … P2op)

32

3.2. Percobaan Translokasi Karbon Pada Dua Varietas Kacang Tanah Menggunakan Penjejak Isotop 13C

Percobaan ini dilakukan dengan tujuan untuk membuktikan adanya

perbedaan translokasi karbon pada varietas kacang tanah dengan kapasitas dan

aktivitas source dan sink yang berbeda. Percobaan ini termasuk percobaan untuk

mengamati translokasi asimilat pada kacang tanah. Kadar karbon tanaman

diamati dengan menggunakan penjejak isotop karbon 13 (13C).

3.2.1. Waktu dan Lokasi Percobaan

Tanaman dikecambahkan pada 19 Juni 2009 dan feeding dilakukan 30-31

Agustus 2009 di kebun percobaan Cikabayan, Institut Pertanian Bogor.

Pengukuran kandungan isotop 13C dilakukan pada bulan Nopember 2009 di

Laboratorium Pengujian Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi BATAN,

Jakarta. Kandungan kadar karbon dalam bagian tanaman di lakukan di

Laboratorium Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan Faperta IPB.

3.2.2. Bahan dan Alat

Sebagai sumber isotop 13C digunakan Barium karbonat (Ba13CO3)

mengandung 98% isotop 13C. Sebagai tempat feeding digunakan kotak

bersungkup plastik berukuran 120cm x 60 cm x 80 cm (Gambar 2) yang

kemudian direndam dalam kolam berisi air untuk mencegah bocornya 13CO2.

Bahan tanaman menggunakan varietas Sima dan Jerapah. Peralatan tanam

yang digunakan mencakup bak semai dan pot plastik. Ke dalam pot plastik

diisikan campuran tanah dan kompos dengan perbandingan berat 1:1 sebanyak

± 4 kg. Dolomit sebanyak 20 gram/pot dan 5 gram pupuk majemuk NPK

ditambahkan pula ke dalam pot sebagai tambahan hara.

Untuk mengukur suhu udara dan kelembaban digunakan termometer bola

basah dan bola kering yang digantungkan di dalam rak plastic (Gambar 2). Kipas

plastik, yang digantungkan ditengah kotak feeding, digunakan untuk menyebarkan 13C pada saat feeding. Photosynthetic Active Radiation (PAR) dan Carbon

Exchange Rate (CER) diukur menggunakan LICOR-6400XT pada beberapa

tanaman contoh.

33

Gambar 2 Rak tempat feeding dengan isotop 13C.

3.2.3. Pelaksanaan

Benih kacang tanah sebelumnya direndam dalam larutan fungisida

kemudian disemai terlebih dahulu dalam kotak semai berisi kompos. Metode ini

digunakan untuk menyeragamkan umur tanaman yang akan diberi label 13C.

Setelah berumur 5 hari dipilih tanaman-tanaman dari kedua varietas yang

berkecambah pada hari yang sama dan pertumbuhannya relatif seragam. Didapat

12 tanaman dari masing-masing varietas yang pertumbuhannya relatif seragam.

Bibit kemudian dipindahkan ke pot dengan dua bibit per pot yang kemudian

dijarangkan menjadi satu bibit pada minggu berikutnya. Didapat 12 tanaman dari

masing-masing varietas yang pertumbuhannya relatif seragam. Ke dalam setiap

pot dicampurkan kapur Dolomit sebanyak 20 gram/pot dan 5 gram pupuk

majemuk NPK. Pot-pot berisi bibit kemudian diletakkan di tempat terbuka dan

dijaga pertumbuhannya hingga siap diberi label isotop 13C. Sebanyak 6 tanaman

dari masing-masing varietas akan digunakan dalam penelitian sedangkan sisanya

sebagai cadangan. Tanaman dipelihara dalam pot hingga berumur 10 MST, yaitu

fase pengisian biji.

Pada umur 10 minggu setelah transplanting, masing-masing 3 pot dari tiap

varietas dipindahkan ke dalam rak plastik. Rak kemudian ditutup dengan sungkup

plastik (Gambar 2). Di dalam sungkup plastik itu 10 gram Ba13CO3 dicampur

dengan H2SO4 pekat sehingga menghasilkan gas 13CO2. Feeding atau pelabelan

dengan isotop 13C berjalan selama 90 menit. Agar gas 13CO2 menyebar merata

34

digunakan kipas angin kecil yang digantungkan diatas sungkup plastik. Setelah

90 menit pot dikeluarkan dari sungkup dan dipindahkan ketempat semula.

Pengukuran Photosynthetic Active Radiation (PAR) dan CER dilakukan

pada tanaman contoh yang tidak di feeding. Pengukuran dilakukan di

laboratorium fisiologi tanaman Biotrop Bogor.

Tanaman dari tiap varietas didestruksi pada 1, 2 dan 4 hari setelah feeding.

Tanaman dibongkar dari dalam pot, dicuci dan dikeringanginkan selama ± 24jam.

Tanaman dipisahkan menjadi batang, daun, akar dan polong. Masing-masing

bagian kemudian dimasukkan dalam kantong kertas dan dikeringkan dalam oven

bersuhu 70oC selama tiga hari dan dihaluskan. Sebagian contoh kemudian diukur

kandungan karbon dalam tiap bagian tanaman. Sebagian contoh lagi (10 mg)

dibawa ke laboratorium Badan Tenaga Atom Nasional (BATAN) untuk dilakukan

analisis kandungan isotop 13C dengan menggunakan metode mass

spektrofotometri.

Pengukuran kandungan isotop adalah dengan mengukur pengayaan 13C (13C-

enrichment = δ13C) pada tanaman. Pengukuran δ13C menggunakan rumus yang

tercantum dalam Zhang et al. (2009) yaitu :

δ13C = R sample – 1 X 1000 ‰

Rstandard

Keterangan: R sample = rasio 13C/12C pada sample ; R standar = rasio 13C/12C standar batu kapur PDB South Carolina

Persentase 13C atom excess diukur dengan menggunakan formula dari

Inanagi dan Yoshihara (1997) yaitu :

%13C atom excesss = % 13C atom - 13C dalam atmosfir (1,106 %)

Kadar 13C dalam bagian tanaman diukur dengan formula :

Kadar 13C bagian tanaman (g) = (% 13C atom x kadar karbon bagian tanaman, g) ( 1 + % 13C atom)