karakteristik kedelai toleran lahan kering...

10
1 ABSTRAK Karakteristik kedelai toleran lahan kering masam. Banyaknya kendala yang membatasi pertumbuhan dan perkembangan tanaman seperti kemasaman tanah, keracunan unsur mikro dan kahat unsur makro mengakibatkan hasil biji di lahan kering masam tidak setinggi di lahan opti- mal. Oleh karena itu awal dari perakitan kedelai untuk lahan kering masam terutama diarahkan untuk perbaikan hasil biji. Secara genetik perbaikan hasil biji menghadapi kendala berupa rendahnya keragaman genetik dan heritabilitas yang tergolong sedang. Karakteristik genotipe kedelai toleran lahan kering masam biasanya memiliki ukuran biji yang tergolong kecil. Di lain pihak, petani dan industri berbahan baku kedelai lebih senang menggunakan kedelai berbiji besar daripada kedelai berbiji kecil, sehingga selain perbaikan hasil biji juga diperlukan perbaikan ukuran biji. Kendala yang juga dihadapi dalam perbaikan ukuran biji adalah heritabilitas tergolong sedang, namun keragaman genetiknya tergolong luas. Kemajuan yang dicapai dalam pera- kitan varietas kedelai toleran lahan kering masam saat ini berpeluang untuk diperolehnya kedelai berdaya hasil tinggi dan berbiji lebih besar daripada varietas yang sudah dilepas. Karakteristik lain yang sangat penting adalah kemampuan akar dalam mentoleransi cekaman kemasaman dan keracunan Al. Kata kunci: kedelai, lahan kering masam, hasil, ukuran biji, ideotipe ABSTRACT Characteristic of acid-tolerant soybean. Many constraints limiting plant growth and devel- opment such as soil acidity, micro nutrients toxic- ity and macro nutrients deficiency lead seed yield on acid soil lower than on optimal land. Therefore, the begining of soybean developing for acid soil tol- erance was directed to improve seed yield. Geneticaly, seed yield improvement face constraints of low genetic variance and moderate heritability. Soybean genotypes that tolerant to acid soil usualy have smaller seed size. On the other hand, farmer and industry using soybean as the staple prefer large seeded soybean than small seeded soybean. Hence, beside seed yield improvement, it is also needed seed size improvement. Limitation that also faced in seed size improvement is the heritability classified as moderate. However, the broad genetic variance of seed size, increase the prospect to improve seed size. Recent achieved progress in soybean breeding pro- gram for acid soil tolerance lead to obtain soybean variety with yield potential and size seed higher than the released varieties. Other important char- acteristic is the ability of the root in tolerating acidity and Al-toxicity stresses. Keywords: soybean, acid soil, yield, seed size, ideotype PENDAHULUAN Penurunan luas panen banyak terjadi di Pulau Jawa yang mengalami alih fungsi lahan dari lahan pertanian menjadi non pertanian. Oleh karena itu perlu adanya perluasan luas panen yang dapat dilakukan di luar Jawa. Namun demikian, lahan-lahan di luar Jawa biasanya merupakan lahan suboptimal yang memiliki permasalahan kesuburan tanah. Salah satu lahan suboptimal adalah lahan kering masam yang luasnya mencapai 102.817.113 ha. Pengembangan kedelai pada lahan kering masam menghadapi masalah diantaranya ada- lah keracunan unsur hara mikro seperti Al dan Mn, defisiensi unsur hara makro N, P, K, Ca, Mg dan Mo dan pengaruh buruk ion H + (Widjaja- Adhi 1985); serta rendahnya populasi mikro organisme menguntungkan seperti Rhizo- bium dan Mikoriza (Howeler 1991). KARAKTERISTIK KEDELAI TOLERAN LAHAN KERING MASAM Heru Kuswantoro 1 , Darman M. Arsyad 2 , dan Purwantoro 1 1) Balai Penelitian Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian, [email protected] 2) Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Tekno- logi Pertanian Naskah diterima tanggal 7 Oktober 2012; disetujui untuk diterbitkan tanggal 7 Maret 2013 Diterbitkan di Buletin Palawija No. 25-2013: 1–10. Kompleksnya permasalahan di lahan kering masam menyebabkan rendahnya produktifitas kedelai. Hal ini terjadi karena keracunan unsur mikro mengakibatkan tanaman kedelai dapat mengalami kerusakan organ dan perubahan proses fisiologis tanaman. Kerusakan organ ter- utama akar, bukan hanya menyebabkan ter- ganggunya proses pengambilan nutrisi, tetapi juga dapat menyebabkan kematian tanaman. Begitu pula dengan defisiensi unsur makro yang menyebabkan penurunan pertumbuhan dan perkembangan tanaman karena nutrisi yang diperlukan berkurang. Untuk mengatasi masa-

Upload: vukhanh

Post on 23-Jul-2019

226 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

KUSWANTORO, ARSYAD, DAN PURWANTORO: KARAKTERISTIK KEDELAI TOLERAN LAHAN KERING MASAM

1

ABSTRAKKarakteristik kedelai toleran lahan kering

masam. Banyaknya kendala yang membatasipertumbuhan dan perkembangan tanaman sepertikemasaman tanah, keracunan unsur mikro dankahat unsur makro mengakibatkan hasil biji dilahan kering masam tidak setinggi di lahan opti-mal. Oleh karena itu awal dari perakitan kedelaiuntuk lahan kering masam terutama diarahkanuntuk perbaikan hasil biji. Secara genetik perbaikanhasil biji menghadapi kendala berupa rendahnyakeragaman genetik dan heritabilitas yang tergolongsedang. Karakteristik genotipe kedelai toleran lahankering masam biasanya memiliki ukuran biji yangtergolong kecil. Di lain pihak, petani dan industriberbahan baku kedelai lebih senang menggunakankedelai berbiji besar daripada kedelai berbiji kecil,sehingga selain perbaikan hasil biji juga diperlukanperbaikan ukuran biji. Kendala yang juga dihadapidalam perbaikan ukuran biji adalah heritabilitastergolong sedang, namun keragaman genetiknyatergolong luas. Kemajuan yang dicapai dalam pera-kitan varietas kedelai toleran lahan kering masamsaat ini berpeluang untuk diperolehnya kedelaiberdaya hasil tinggi dan berbiji lebih besar daripadavarietas yang sudah dilepas. Karakteristik lain yangsangat penting adalah kemampuan akar dalammentoleransi cekaman kemasaman dan keracunanAl.Kata kunci: kedelai, lahan kering masam, hasil,

ukuran biji, ideotipe

ABSTRACTCharacteristic of acid-tolerant soybean.

Many constraints limiting plant growth and devel-opment such as soil acidity, micro nutrients toxic-ity and macro nutrients deficiency lead seed yieldon acid soil lower than on optimal land. Therefore,the begining of soybean developing for acid soil tol-erance was directed to improve seed yield.Geneticaly, seed yield improvement face constraintsof low genetic variance and moderate heritability.Soybean genotypes that tolerant to acid soil usualy

have smaller seed size. On the other hand, farmerand industry using soybean as the staple prefer largeseeded soybean than small seeded soybean. Hence,beside seed yield improvement, it is also needed seedsize improvement. Limitation that also faced in seedsize improvement is the heritability classified asmoderate. However, the broad genetic variance ofseed size, increase the prospect to improve seed size.Recent achieved progress in soybean breeding pro-gram for acid soil tolerance lead to obtain soybeanvariety with yield potential and size seed higherthan the released varieties. Other important char-acteristic is the ability of the root in tolerating acidityand Al-toxicity stresses.Keywords: soybean, acid soil, yield, seed size, ideotype

PENDAHULUAN

Penurunan luas panen banyak terjadi diPulau Jawa yang mengalami alih fungsi lahandari lahan pertanian menjadi non pertanian.Oleh karena itu perlu adanya perluasan luaspanen yang dapat dilakukan di luar Jawa.Namun demikian, lahan-lahan di luar Jawabiasanya merupakan lahan suboptimal yangmemiliki permasalahan kesuburan tanah. Salahsatu lahan suboptimal adalah lahan keringmasam yang luasnya mencapai 102.817.113 ha.Pengembangan kedelai pada lahan keringmasam menghadapi masalah diantaranya ada-lah keracunan unsur hara mikro seperti Al danMn, defisiensi unsur hara makro N, P, K, Ca,Mg dan Mo dan pengaruh buruk ion H+

(Widjaja- Adhi 1985); serta rendahnya populasimikro organisme menguntungkan seperti Rhizo-bium dan Mikoriza (Howeler 1991).

KARAKTERISTIK KEDELAI TOLERAN LAHAN KERING MASAM

Heru Kuswantoro1, Darman M. Arsyad2, dan Purwantoro1

1) Balai Penelitian Tanaman Kacang-kacangan danUmbi-umbian, [email protected]

2) Balai Besar Pengkajian dan Pengembangan Tekno-logi Pertanian

Naskah diterima tanggal 7 Oktober 2012; disetujuiuntuk diterbitkan tanggal 7 Maret 2013

Diterbitkan di Buletin Palawija No. 25-2013: 1–10.

Kompleksnya permasalahan di lahan keringmasam menyebabkan rendahnya produktifitaskedelai. Hal ini terjadi karena keracunan unsurmikro mengakibatkan tanaman kedelai dapatmengalami kerusakan organ dan perubahanproses fisiologis tanaman. Kerusakan organ ter-utama akar, bukan hanya menyebabkan ter-ganggunya proses pengambilan nutrisi, tetapijuga dapat menyebabkan kematian tanaman.Begitu pula dengan defisiensi unsur makro yangmenyebabkan penurunan pertumbuhan danperkembangan tanaman karena nutrisi yangdiperlukan berkurang. Untuk mengatasi masa-

2

BULETIN PALAWIJA NO. 25, 2013

lah ini dapat dilakukan dengan perbaikan kon-disi lahan, dan atau penyediaan varietas toleran.

Perbaikan toleransi varietas kedelai terhadaplahan kering masam diutamakan pada per-baikan hasil biji dan ukuran biji. Hasil biji meru-pakan karakter utama dalam pengembangankedelai di lahan kering masam. Hal ini ber-kaitan dengan preferensi petani dan industriberbahan baku kedelai, di mana kedelai berbijibesar lebih disenangi daripada kedelai berbijikecil (Krisdiana 2007). Sampai saat ini varietasyang tersedia pada umumnya adalah varietasyang berbiji sedang sampai kecil, sehinga perluadanya perbaikan ukuran biji menjadi berbijibesar.

PERTUMBUHAN KEDELAIDI LAHAN KERING MASAM

Kedelai di lahan kering masam akan kera-cunan ion H+. Keracunan ion H+ mempunyaipengaruh nyata pada membran sel. Membranplasma pada ujung akar merupakan targetkemasaman tanah (Ermolayev 2001). InteraksiAl3+ (bentuk utama Al toksik) dengan senyawapendonor oksigen (seperti protein, asam nukleatdan polisakarida) mengakibatkan hambatanpembelahan dan pemanjangan sel (Mossor-Pietraszewsk 2001). Kedelai transgenik yang

memiliki gen tahan Al dapat menghilangkanpenetrasi Al pada zona pembelahan dan peman-jangan akar.

Hanum et al. (2007) yang meneliti pertum-buhan akar kedelai menggunakan 75% keje-nuhan Al melaporkan terjadinya penurunanberat kering akar sampai 84%. Penurunan inididuga disebabkan oleh penghambatan per-tumbuhan perakaran akibat terbentuknyaikatan antara Al dengan membran plasma akar(Matsumoto et al. 1992). Ikatan yang terbentukini bukan hanya terjadi di membran plasmatetapi juga di dinding sel akar, di mana terjadiikatan antara karboksil di dinding akar danfosfat di membran plasma (Gunse et al. 1997).

Schenkel (2000) melaporkan bahwa pengu-rangan pH larutan nutrisi dari 6 ke 4,3 mengu-rangi produksi bahan kering total per pot sampai63% di atas rata-rata kultivar kedelai. Pening-katan konsentrasi Al menyebabkan produksibahan kering turun sampai 40% pada perlakuan4,3 μM Al. Pada perlakuan 200 μM Al mening-katkan pertumbuhan akar tanaman, sedangkanbahan kering bagian atas tanaman secarakonstan turun dengan adanya penambahankonsentrasi Al. Reaksi kultivar terhadap cekam-an Al berbeda-beda satu dengan yang lain.Kultivar Kador dari Eropa memiliki produksimutlak akar paling tinggi, tetapi penampilannyarelatif rendah. Sebaliknya kultivar Wilis dariIndonesia memiliki penampilan akar paling baik,tetapi produksi bahan kering akar mutlak beradadi bawah rata-rata. Beberapa kultivar yangberpenampilan baik pada produksi bahankering mutlak dan relatif adalah kultivar Tam-bora dari Indonesia dan kultivar BR86-9508dan Doko RC keduanya dari Brazil.

Hasil kedelai di lahan kering masam umum-nya lebih rendah daripada hasil kedelai di lahanrelatif optimal. Di lahan kering masam tanpaperlakuan pengapuran kedelai mencapai rerata1,35 t/ha; sedangkan hasil dengan pengapurandapat mencapai 1,53 t/ha (Tabel 1). Perlakuanpengapuran berdampak pada peningkatan pHtanah yang akhirnya juga akan meningkatkanketersediaan unsur hara makro dan menu-runkan ketersediaan unsur hara mikro (Kus-wantoro 2006). Dengan meningkatnya keter-sediaan unsur hara makro, maka kebutuhantanaman akan hara tersebut dapat terpenuhi.Begitu pula dengan menurunnya ketersediaanunsur hara mikro, maka keracunan akibatkelebihan unsur tersebut menjadi berkurang.Keberadaan Al3+ menurun sejalan dengan pem-

Tabel 1. Keragaan hasil kedelai lahan kering masamtanpa pengapuran dan dengan pengapuran.

Hasil (t/ha)Genotipe –––––––––––––––––––––––––––––––

Tanpa Denganpengapuran pengapuran

W 3578-15 1,20 1,48W 3578-16 1,43 1,64W 3578-17 1,40 1,62K 3911-66 1,72 1,67D 3577-27 1,42 1,66D 3578-5 1,36 1,58D 3623-22 1,50 1,80D 3623-27 1,10 1,29TGX 1448 1,37 1,303465/4126-21 1,32 1,30Wilis 1,24 1,41Slamet 1,20 1,59Sindoro 1,29 1,54Rerata 1,35 1,53(Arsyad et al. 2002).

KUSWANTORO, ARSYAD, DAN PURWANTORO: KARAKTERISTIK KEDELAI TOLERAN LAHAN KERING MASAM

3

Tabel 2. Keragaan ukuran biji kedelai di lahan sawah dan lahan kering masam.

Ukuran biji (g/100 biji) PenurunanGenotipe –––––––––––––––––––––––––––––––––––– ukuran

Lahan sawah1 Lahan kering masam2 biji (%)

W 3578-15 8,40 5,90 30W 3578-16 10,50 8,40 20W 3578-17 9,80 7,50 23K 3911-66 9,80 8,40 14D 3577-27 10,30 8,60 17D 3578-5 8,40 7,10 15D 3623-22 8,40 7,10 15D 3623-27 8,90 7,10 20TGX 1448 8,80 7,80 113465/4126-21 7,30 7,50 -3Wilis 9,90 8,30 16Slamet 11,70 9,20 21Sindoro 9,90 8,60 13Rerata 9,39 7,81 171Malang-Jawa Timur, 2Tulang Bawang-Lampung (Arsyad dan Nur 2004; data diolah).

berian kapur (Caires 2008) sehingga menu-runkan keracunan Al.

Ukuran biji kedelai di lahan kering masamlebih kecil daripada di lahan non masam (sawah)(Tabel 2). Tetua TGX 1448 tidak mengalamiperubahan ukuran biji, sebaliknya galur W3578-15 dan W 3578-16 mengalami penurunanukuran biji terkecil. Di antara varietas, Wilismemberikan penampilan biji terbaik, dan seba-liknya Slamet memberikan penampilan bijiterburuk (Tabel 2). Galur K 3911-66 dan D 3623-22 menghasilkan biji ≥1,5 t/ha tanpa penga-puran pada lahan kering masam. Varietaspembanding toleran Slamet dan Sindoro hanyadapat menghasilkan biji 1,20 t/ha dan 1,29 t/ha, lebih rendah daripada galur yang diujikecuali galur W 3578-15 dan D 3623-27. Halini menunjukkan bahwa galur-galur tersebutlebih toleran terhadap lahan kering masamdaripada varietas Slamet dan Sindoro.

Respons genotipe terhadap kemasamantanah pada keragaan ukuran biji kedelai ber-beda antar genotipe. Pada umumnya ukuranbiji kedelai lebih besar pada penanaman dilahan sawah non masam daripada di lahankering masam dengan rerata 9,39 g/100 biji dan7,81 g/100 biji (Tabel 2). Varietas yang memilikiukuran biji paling besar di lahan sawah adalahvarietas Slamet. Begitu pula di lahan kering

masam, varietas Slamet juga menunjukkanukuran biji paling besar.

Semakin meningkatnya kemasaman tanahmengakibatkan terjadinya penurunan padaukuran biji kedelai. Di lahan sawah yangmerupakan lahan optimal, ukuran biji kedelailebih tinggi daripada di lahan kering masam(Tabel 2). Meningkatnya pH tanah merupakansalah satu faktor peningkatan ukuran bijikedelai di lahan kering masam. Galur TGX 1448juga memberikan penampilan hasil samadengan tanpa pengapuran (Tabel 1), mungkinmerupakan indikasi bahwa galur tersebutadaptif pada lahan kering masam. Suryati etal. (2006) melaporkan bahwa tujuh genotipekedelai yang ditanam di tanah Andosol denganpH 4,8 memberikan ukuran biji lebih kecildaripada yang ditanam di tanah Ultisol denganpH 5,1 dan tanah Histosol dengan pH 5,8.Taufiq et al. (2007) juga melaporkan pening-katan ukuran biji sejalan dengan meningkatnyapH tanah, Ca dan Mg tersedia, dan menurunnyaAl-dd, H-dd, Fe, dan Mn tersedia.

Hasil kedelai tidak berkorelasi nyata denganukuran biji, tetapi berkorelasi sangat nyatadengan jumlah polong dan jumlah buku suburper tanaman (Tabel 3). Semakin banyak bukusubur atau semakin banyak jumlah polongmaka hasil biji juga akan semakin banyak.

4

BULETIN PALAWIJA NO. 25, 2013

Tabel 3. Korelasi antar sifat komponen hasil dan antara komponen hasil terhadap hasil biji kedelai padalahan masam.

Komponen hasil Hasil Tinggi Jumlah Jumlah Ukurantanaman cabang polong biji

Tinggi tanaman 0,4625Jumlah cabang 0,1249 0,2917Jumlah polong 0,7110 ** -0,0036 –0,1247Ukuran biji 0,1032 0,1532 0,7067 ** –0,0639Jumlah buku subur 0,5158 ** 0,5286 ** –0,2021 0,4248 –0,0553

**sangat nyata pada taraf 0,01 (Kuswantoro dan Arsyad 2002).

Dengan demikian, perbaikan hasil biji kedelaisecara tidak langsung dapat dilakukan denganperbaikan jumlah polong dan dan jumlah bukusubur, tetapi tidak dapat dilakukan denganperbaikan ukuran biji. Perbaikan hasil danukuran biji dapat dilakukan dengan sekaligus.Alt et al. (2002) menggunakan peringkat indi-vidual pada dua karakter yang diseleksi seka-ligus dan dipilih individu yang menempatiperingkat tertinggi.

GENETIKA SIFAT TOLERANSIKEDELAI TERHADAP LAHAN MASAM

Toleransi terhadap kedelai Al diukurberdasarkan panjang akar yang diwariskansecara aditif dan tidak ada dominansi (Sunarto1985). Pada populasi F2 dari persilangan galurtoleran x peka diketahui adanya perbedaan duapasang gen. Dari persilangan Orba (toleran) x2330 (peka) diketahui adanya interaksi aditif-aditif untuk bobot kering akar. Heritabilitas artisempit panjang akar berkisar antara 0,33(sedang) hingga 0,71 (tinggi).

Kajian heritabilitas toleransi Al berdasarkanpertumbuhan panjang akar dari populasi F4persilangan kedelai 'Young" (peka) x PI 416397(toleran), diperoleh heritabilitas pada kebera-daan Al dengan satu ulangan adalah sedang(0,57) dan pada lima ulangan heritabilitasnyatinggi (0,87) (Bianchi-Hall et al. 1998). Didugasekitar tiga sampai lima gen mungkin mengen-dalikan toleransi Al. Penelitian selanjutnyayang menggunakan marka RFLP untuk meng-identifikasi QTL yang mengendalikan toleransiAl disimpulkan bahwa toleransi kedelai terha-dap kemasaman dikendalikan oleh 3–5 gen(Bianchi-Hall et al. 2000).

Hanson dan Kamprath (1979) menseleksitoleransi akar kedelai berdasarkan pertum-buhan akar, dan laju pertumbuhan akar memi-

liki heritabilitas 0,67. Hanson (1991) mengemu-kakan bahwa seleksi genotipe untuk perbedaantoleransi pada bibit kedelai tidak konsistenberhubungan dengan tanggap penetrasi akarke dalam tanah dengan Al tinggi. Seleksi untukperbedaan laju pelepasan elektron atau kete-balan akar, tidak berhubungan dengan tanggappenetrasi akar ke dalam tanah. Pertumbuhanakar dapat digunakan sebagai kriteria seleksikarena memiliki heritabilitas tinggi menurutkriteria Stansfield (1991).

PARAMETER GENETIK HASIL BIJIDAN UKURAN BIJI KEDELAIDI LAHAN KERING MASAM

Keragaman genetik memegang peran pen-ting dalam suatu program pemuliaan, karenakemajuan genetik berbanding lurus dengankeragaman genetik (Falconer 1989). Semakinluas keragaman genetik, maka program pemu-liaan akan lebih mudah dilaksanakan. Ander-son dan Bancroff dalam Wahdah et al. (1996)menyatakan bahwa keragaman genetik luasapabila koefisien keragaman genetik lebih besaratau sama dengan dua kali simpangan bakugenotipiknya (KKg≥2), sedangkan keragamangenetik sempit apabila koefisien keragamangenetik lebih kecil daripada dua kali simpanganbaku genotipiknya (KKg < 2 ). Dari 97 aksesikedelai yang berada di dalam koleksi plasmanutfah Balitkabi, karakter hasil biji memilikikeragaman genetik sempit, sebaliknya ukuranbiji memiliki keragaman genetik luas (Tabel 4).Dengan keragaman genetik yang sempit, makaperbaikan hasil biji dapat dilaksanakan secaratidak langsung melalui ukuran biji pada ling-kungan optimal. Pada lahan suboptimal jugadidapatkan hasil serupa (Tabel 5).

Heritabilitas dalam arti luas ( 2bsh ) untuk

karakter hasil dan ukuran biji kedelai di lahan

6

BULETIN PALAWIJA NO. 25, 2013

untuk mendapatkan unsur hara tertentu daridalam tanah yang dapat berupa modifikasiarsitektur perakaran (Nuruzzaman et al. 2006),mampu meningkatkan pH larutan nutrisi dimana tanaman tersebut tumbuh, sehinggamenurunkan kelarutan dan keracunan Aldengan pengendapan (Foy 1984; Foy danFleming 1978), efisiensi P yang lebih tinggi,pengambilan dan transport Ca dan Mg yanglebih tinggi, KTK akar yang lebih rendah, kon-sentrasi Si internal yang lebih tinggi, kan-dungan asam organik yang lebih tinggi, efisiensiFe yang lebih tinggi, dan lebih tahan terhadapkekeringan (Foy 1984). Di samping itu, kedelaitoleran lahan kering masam juga harus mampu

mentranslokasi karbon dari tajuk ke akartanaman (Wang et al. 2008) yang diwujudkandalam bentuk transformasi morfologi akar daneksudasi senyawa organik (Bertham dan Nusan-tara 2011; Watt dan Evans 2003), dan aktivitasenzim fosfatase yang lebih tinggi (Foy 1984).

PROGRAM PERBAIKAN HASIL DANUKURAN BIJI KEDELAI TOLERAN

LAHAN KERING MASAM

Perbaikan hasil ini dapat dilakukan denganidentifikasi potensi hasil kedelai pada dualingkungan (optimal dan suboptimal atau nonmasam dan masam), yang bertujuan untuk

Tabel 6. Keragaan hasil dan ukuran biji 30 genotipe kedelai di lahan kering masam pada perlakuanpengapuran dan tanpa pengapuran. Tulang Bawang, MH II 2002.

Hasil (t/ha) Ukuran biji (g/100 biji)Genotipe ––––––––––––––––––––––––––––– –––––––––––––––––––––––––––––

Tanpa Dengan Tanpa Denganpengapuran pengapuran pengapuran pengapuran

Davros 0,73 1,54 11,0 11,9Dieng 0,78 0,96 7,6 6,8Kawi 0,90 1,81 10,4 10,4Malabar 0,52 1,26 12,3 15,6Merbabu 0,62 1,27 11,9 12,6Orba 0,63 1,31 13,6 13,9Sindoro 0,62 1,33 10,2 10,7Slamet 0,44 2,10 12,2 14,2Tampomas 0,86 1,22 11,1 13,0Wilis 1,00 1,92 12,0 11,8PTR 6 0,91 1,63 11,8 13,4PTR 190 0,51 0,93 10,8 11,7PTR 210 0,32 1,58 10,9 11,0MLG 2501 0,85 1,90 12,4 12,3MLG 2503 0,78 1,35 9,3 9,8MLG 2576 0,72 1,53 9,7 7,9MLG 2677 0,95 1,50 8,8 8,7MLG 2728 0,49 1,23 10,4 10,9MLG 2778 0,91 1,63 9,1 9,1MLG 3236 0,74 0,87 10,1 11,2MLG 2882 0,62 1,49 10,4 10,4MLG 2973 0,76 1,46 6,9 8,6MLG 2983 1,11 1,37 10,1 10,4MLG 3032 0,74 1,39 8,7 8,8MLG 3083 0,41 1,12 11,3 11,9MLG 3174 0,86 1,24 12,8 13,0MLG 3209 0,50 0,89 13,8 13,2W 3898-14-3 1,08 2,17 10,3 10,1D 3465-16-2 1,05 1,24 9,6 8,9SB4F5W5-30-28-129 0,77 1,19 11,7 12,8Rerata 0,74 1,41 10,7 11,2

8

BULETIN PALAWIJA NO. 25, 2013

Tabel 8. Hasil dan ukuran biji varietas kedelai toleran lahan kering masam.

Varietas Tahun Hasil Ukuran bijidilepas (t/ha) (g/100 biji)

Singgalang 1992 1,65 10,0Slamet 1995 2,26 12,5Sindoro 1995 2,03 12,0Tanggamus 2001 1,22 11,0Nanti 2001 1,24 11,5Sibayak 2001 1,41 12,5Seulawah 2004 1,6–2,5 9,5Ratai 2004 1,6–2,7 10,5

(Balitkabi 2008).

memiliki potensi hasil berturut-turut 1,6–2,5 dan1,6–2,7 t/ha. Dalam proses perakitan kelimavarietas tersebut selalu digunakan varietasSlamet sebagai pembanding toleran (Tabel 8).Varietas Sindoro dan Slamet hasilnya mencapai2 t/ha lebih, namun varietas lainnya kurangdaripada varietas tersebut (Tabel 8).

Ukuran biji varietas yang dilepas tergolongkecil dan sedang. Ukuran biji varietas Sibayakterbesar dan varietas dan ukuran biji varietasSeulawah terkecil. Kelima varietas unggul barutersebut lebih kecil ukurannya daripada varietasSlamet dan Sindoro (Tabel 8). Ukuran biji varie-tas yang dilepas kecil karena kedelai toleranlahan kering masam umumnya berbiji kecilsampai sedang.

Preferensi petani dan industri berbahanbaku kedelai menghendaki kedelai berbiji besar(Krisdiana 2007), sehingga dilakukan perbaik-an ukuran biji selain hasil biji kedelai dengan

persilangan antara Tanggamus dengan Anjas-moro. Hasil persilangan dilakukan seleksi,kemudian dilakukan uji daya hasil. Uji dayahasil pendahuluan galur-galur kedelai hasilperilangan Tanggamus x Anjasmoro menunjuk-kan rerata hasil 2,5 t/ha (Gambar 1). Sebagianbesar galur memberikan hasil biji 2,5 t/ha dan2,25 t/ha. Namun demikian, potensi hasil galur-galur tersebut dapat mencapai 4 t/ha padaukran petak kecil. Ukuran biji kedelai padapopulasi tersebut juga mencapai rerata 14,07g/100 biji. Populasi terbanyak pada 14 g/100biji dan 12 g/100 biji. Potensi ukuran biji yanglebih besar daripada 14 g/100 biji juga besar,di mana potensi paling banyak diperoleh pada16 g/100 biji (Gambar 2).

KESIMPULAN DAN SARAN

Cekaman lahan kering masam meng-akibatkan karakteristik kedelai memiliki hasil

Gambar 1. Keragaan hasil biji galur-galur kedelaitoleran lahan kering masam

Sumber: Suwandi et al. 2009; data diolah.

Gambar 2. Keragaan ukuran biji galur-galurkedelai toleran lahan kering masam.

Sumber: Suwandi et al. 2009; data diolah.

KUSWANTORO, ARSYAD, DAN PURWANTORO: KARAKTERISTIK KEDELAI TOLERAN LAHAN KERING MASAM

9

rendah dan berbiji kecil sampai sedang. Per-baikan hasil dan ukuran biji dapat dilakukandengan persilangan antara kedelai toleran lahankering masam dengan kedelai berbiji besar.Dalam perakitan varietas kedelai toleran lahankering masam juga perlu diarahkan pada pem-bentukan kedelai ideal, yang di antaranyamemiliki sistem perakaran yang mampu ber-tahan pada kondisi cekaman kemasaman tanah,memiliki kemampuan untuk membatasi masuk-nya Al, atau kemampuan untuk mentoleransikonsentrasi toksik Al di dalam selnya. Disampingitu, kedelai ideal toleran lahan kering masamjuga harus dapat mengembangkan adaptasiuntuk mendapatkan unsur hara tertentu daridalam tanah. Varietas yang sudah dilepas seba-gai varietas toleran lahan kering masam dapatdigunakan kembali sebagai tetua toleran yangdisilangkan dengan genotipe berbiji besar. TGX1448 merupakan salah satu genotipe kedelaiyang tidak mengalami penurunan ukuran bijisehingga dapat digunakan sebagai tetua persi-langan. Persilangan dengan Anjasmoro jugaberpeluang dalam menghasilkan kedelai toleranlahan kering masam sekaligus berbiji besar.

DAFTAR PUSTAKAAlt, B.J. W.R. Fehr and G.A. Welke. 2002. Selection

for Large Seed and High Protein in Two- and Three-Parent Soybean Populations. Crop Sci. 42: 1876–1881.

Arsyad, D.M. dan A. Nur. 2004. Evaluasi galur-galurkedelai generasi lanjut di lahan kering. KinerjaPenelitian Mendukung Agribisnis Kacang-Ka-cangan dan Umbi-Umbian. Puslitbang TanamanPangan. Bogor.

Arsyad, D.M., H. Kuswantoro, dan Purwantoro. 2007.Kesesuaian varietas kedelai di lahan kering masamsumatera selatan. Penelitian Pertanian TanamanPangan 26: 26–31.

Arsyad, D.M., Purwantoro, H. Kuswantoro, dan M.M.Adie. 2002. Keragaan galur-galur kedelai toleranlahan kering masam. hlm. 109–120. Dalam I K.Tastra, J Soejitno, Sudaryono, D.M. Arsyad, Suhar-sono, M. Sudarjo, Heriyanto, J.S. Utomo, dan A.Taufiq (Eds.). Peningkatan Produktivitas, Kualitas,dan Efisiensi Sistem Produksi Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian Menuju KetahananPangan dan Agribisnis. Puslitbang TanamanPangan. Bogor.

Balitkabi. 2008. Deskripsi Varietas Unggul Kacang-kacangan dan Umbi-umbian. Balai PenelitianTanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian.171 hlm.

Basuki, N. 1995. Pendugaan Peran Gen. FakultasPertanian Universitas Brawijaya. Malang.

Bertham, R.Y.H. dan A.D. Nusantara. 2011. Meka-

nisme adaptasi genotipe baru kedelai dalam menda-patkan hara fosfor dari tanah mineral masam. J.Agron. Indonesia 39: 24–30.

Bianchi-Hall, C.M., T.E. Charter, M.A. Bailey, M.A.Mian, T.W. Rufty, D.A. Ashley, H.R. Boerma, C.Arellano, R.S. Hussey, and W.A. Parrot. 2000. Alu-minum tolerance associated with quantitative traitloci derived from soybean PI416937 in hydropon-ics. Crop Sci. 40: 538–545.

Bianchi-Hall, C.M., T.E. Charter, T.W. Rufty, C.Arellano, H.R. Boerma, and D.A. Ashley. 1998.Heritability and resource allocation of aluminumtolerance derived from soybean PI 416937. Crop Sci.38: 513–522.

Caires, E.F., G. Barth, F.J. Garbuio and S. Churka.2008. Soil acidity, liming and soybean performan-ceunder no-till. Sci. Agric. (Piracicaba, Braz.) 65:532–540.

Ermolayev, V., W. Weschke and R. Manteufel. 2003.Comparison of Al-induced gene expression in sensi-tive and tolerant soybean cultivars. J Exp. Biol. 54:2745–2756.

Ermolayev, V. 2001. Isolation of genes involved in soy-bean response to Al toxicity under Low pH condi-tion. p.15–24 In N. Sunarlim, M. Machmud, W.H.Adil, F. Salim, and I.N. Orbani (Eds.). Proc of Work-shop on Soybean Biotech for Aluminum Toleranceon Acid Soils and Disease Resistance. FederalMinistry for Education and Res., Germany. Cen-tral Res. Inst. for Food Crops. Bogor.

Falconer, D.S. 1989. Introduction to Quantitative Ge-netics. English Language Book Soc. London.

Foy, C.D. and A.L. Fleming. 1978. The physiologi ofplant tolerance to excess available aluminum andmanganese in acid soils. p. 301–308. In G.A. Jung(ed.). Crop Tolerance to Suboptimal Conditons. ASASpec. Pub. No. 32, Am. Soc. of Agron., MadisonWisconsin.

Foy, C.D., R.L. Chaney, M.C. White. 1979. The physi-ology of metal toxicity in plants. Annu. Rev. PlantPhysiol. 19: 959–987.

Gunse, B., Ch. Poschenrieder & J. Barcelo. 1997. Watertransport properties of roots and root cortical cellsin proton-and Al-stressed maize varieties. PlantPhysiol. 113, 595–602.

Hanson, W.D. 1991. Root characteristics associatedwith divergent selection for seedling aluminum tol-erance in soybean. Crop Sci.31: 125–129.

Hanson, W.D., and E.J. Kamprath. 1979. Selectionfor aluminum tolerance in soybean based on seed-ling-root growth. Agron. J. 71: 581–586.

Hanum, C., W.Q. Mugnisyah, S. Yahya, D. Sopandy,K. Idris, A. Sahar. 2007. Pertumbuhan akar kede-lai pada cekaman aluminium, kekeringan dancekaman ganda aluminium dan kekeringan. Agri-trop 26: 13–18.

Howeler, R.H. 1991. Identifying plants adaptable tolow pH conditions. p. 885–904 In R.J. Wright et al.(Eds.). Plant-soil interaction at low pH. KluwerAcad. Publ. Netherlands.

10

BULETIN PALAWIJA NO. 25, 2013

Karasu, A., M. Oz, A.T. Göksoy and Z.M. Turan. 2009.Genotype by environment interactions, stability, andheritability of seed yield and certain agronomicaltraits in soybean [Glycine max (L.) Merr.]. AfricanJ Biotech. 8: 580–590.

Krisdiana, R. 2007. Preferensi industri tahu dan tempeterhadap ukuran dan warna biji kedelai. IptekTanaman Pangan 2: 123–130.

Kuswantoro, H. 2004. Analisis genetik toleransi kedelai(Glycine max (L.) Merrill) terhadap tanah masam.Disertasi Program Doktor. Program PascasarjanaUniv. Brawijaya Malang. (tidak diterbitkan).

Kuswantoro, H. 2006. Pengaruh pengapuran terhadaphasil dan komponen hasil lima genotipe kedelai diUltisols. Agrosains 8: 82–86.

Kuswantoro, H. dan D.M. Arsyad. 2002. Hubunganantar sifat kuantitatif kedelai pada lahan keringmasam. Hlm. 311–317 dalam I K. Tastra, JSoejitno, Sudaryono, D.M. Arsyad, Suharsono, M.Sudarjo, Heriyanto, J.S. Utomo, dan A. Taufiq(Eds.). Peningkatan Produktifitas, Kualitas, danEfisiensi Sistem Produksi Tanaman Kacang-kacangan dan Umbi-umbian Menuju KetahananPangan dan Agribisnis. Pusat Penelitian danPengembangan Tanaman Pangan. Bogor.

Kuswantoro, H., N. Basuki, dan D.M. Arsyad. 2006.Identifikasi plasma nutfah kedelai toleran tanahmasam berdasarkan parameter genetik danfenotipik. Agrivita 28(1): 54–63.

Lin, C.S. and Binns, M.R. (1988). A superiority mea-sure of cultivar performance for cultivar x locationdata. Can. J. Plant Sci. 68: 193–198.

Matsumo, H., Y. Yamamoto and M. Kasai. 1992.Changes of some properties of the plasma mem-brane enriched fraction of barley roots related toaluminum stress; membrane associated ATPase,aluminum and calcium. Soil Sci. Plant Nutr. 38:411–419.

Mossor-Pietraszewska, T. 2001. Effect of aluminiumon plant growth and metabolism. Acta BiochimicaPolonica 48: 673–686.

Mursito, D. 2003. Heritabilitas dan sidik lintaskarakter fenotipik beberapa galur kedelai (Glycinemax (L.) Merrill). Agrosains Volume 6: 58–63.

Nursyamsi, D. 2006. Kebutuhan hara kalium tanamankedelai di tanah ultisol. Jurnal Ilmu Tanah danLingkungan 6: 71–81.

Nuruzzaman, M., H. Lambers, M.D.A. Bolland, E.J.Veneklaas. 2006. Distribution of carboxylates andacid phosphatase and depletion of different phos-phorus fractions in the rhizosphere of a cereal andthree grain legumes. Plant Soil 281: 109–120.

Pantalone, V.R., J.W. Burton, and T.E. Carter, Jr.1996. Soybean root heritability and genotypic cor-relations with agronomics and seed quality traits.Crop Sci. 36: 1120–1125.

Schenkel, W. 2000. Cultivar spesific aluminum toler-

ance of soybean. p. 100–103 dalam L.W. Gunawan,N. Sunarlim, T. Handayani, B. Soegiarto, W. Adil,B. Priyanto, dan Suwarno (Eds.). Pros LokakaryaPenelitian dan Pengembangan Produksi Kedelaidi Indonesia 1996. Badan Litbang Pertanian.Kementerian Pendidikan, Sains, Riset danTeknologi Jerman.

Sopandie, D., M. Jusuf, S. Anwar, and Supijatno. 1997.Physiological basis of differential aluminum toler-ance in soybean genotypes. p. 105–110. Dalam L.W.Gunawan, N. Sunarlim, T. Handayani, B. Soegi-arto, W. Adil, B. Priyanto, dan Suwarno (Eds.).Prosiding Lokakarya Penelitian dan Pengem-bangan Produksi Kedelai di Indonesia 1996. BadanLitbang Pertanian. Kementerian Pendidikan,Sains, Riset dan Teknologi Jerman.

Stansfiled, W.D.1991. Teori dan Soal-soal Genetika.(Terj M. Apandi dan L.T. Hardy) Erlangga. Jakarta.

Sunarto. 1985. Studi fisiologi dan genetik ketenggangankedelai terhadap keracunan aluminium. DisertasiDoktor. Fakultas Pascasarjana Inst Pert. Bogor.

Supadi. 2009. Dampak impor kedelai berkelanjutanterhadap ketahanan pangan. Analisis KebijakanPertanian 7: 87–102

Suryati, D., D. Hartini, Sugianto dan D. Minarti. 2006.Penampilan lima galur harapan kedelai dan keduatetuanya di tiga lokasi dengan jenis tanah berbeda.Jurnal Akta Agrosia 9: 7–11.

Suwandi, J. Santoso, H. Kuswantoro. 2009. LaporanPenelitian SINTA 2009. Universitas PembangunanNasional Veteran Jawa Timur.

Taufiq, A., H. Kuntyastuti, C. Prahoro dan T. War-dani. 2007. Pemberian kapur dan pupuk kandangpada kedelai di lahan kering masam. PenelitianPertanian Tanaman Pangan 26: 78–85.

Wahdah, R., A. Baihaki, R. Setiamihardja, G. Sur-yatmana. 1996. Variabilitas dan heritabilitas lajuakumulasi berat kering pada biji kedelai. Zuriat7(2): 92–98.

Wang X., C. Tang, C.N. Guppy, W.P.G. Sale. 2008.Phosphorus acquisition characteristics of cotton(Gossypium hirsutum L.), wheat (Triticumaestivum L.) and white lupin (Lupinus albus L.)under P deficient conditions. Plant Soil 312: 117–128.

Watt M., J.R. Evans. 2003. Phosphorus acquisitionfrom soil by white lupin (Lupinus albus L.) andsoybean (Glycine max L.), species with contrastingroot development. Plant Soil 248: 271–283.

Widjaja-Adhi, I.P.G. 1985. Pengapuran tanah masamuntuk kedelai. Hlm. 171–188 dalam S. Soma-atmadja, M. Ismunadji, Sumarno, M. Syam, S.O.Manurung dan Yuswadi. (Eds). Kedelai. PuslitbangTanaman Pangan. Bogor.

Zakaria, A.K. 2010. Program pengembangan agribisniskedelai dalam peningkatan produksi dan penda-patan petani. J Litbang Pertanian 29: 147–153.