Regulasi Etilen dalam Respon Tanaman Sorgum terhadap Cekaman Defisiensi P

dan Toksisitas Al

NURUL FAUZIAHA24090001

PembimbingProf Dr Ir Didy Sopandie, MAgr

Dr Sintho Wahyuning Ardie, SP MSi

DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURAFAKULTAS PERTANIANINSTITUT PERTANIAN BOGOR2013

Biji:pangan, pakan dan bioetanol

Daun & batang:pakan dan bioetanol

• Sorgum [Sorghum bicolor (L.) Moench] memiliki banyak manfaat

• Cukup adaptif pada lahan kering• Lahan kering Indonesia: 148 juta Ha• Lahan kering masam: 69.5% dari total

lahan kering Indonesia

LATAR BELAKANG

TUJUAN

Untuk mengetahui peran etilen dalam mekanisme adaptasi fisiologi genotipe sorgum dengan toleransi berbeda terhadap cekaman defisiensi P dan toksisitas Al yang terjadi di tanah masam 

BAHAN

• Benih genotipe sorgum toleran (Numbu) dan peka (B69)• Aquades • Prekursor etilen (etepon)• Inhibitor aksi etilen (AgNO3)• AlCl3

Bahan untuk larutan hara:NH4NO3 (NH4)2SO4

K2SO4 KNO3

Ca(NO3)2.4H2O Mg(NO3)2.4H2ONaCl H3BO3

MnSO4.4H2O ZnSO4.7H2OCuSO4.5H2O Na2Mo7O9.7H2OFeSO4.7H2O-EDTA KH2PO4

ALAT

Wadah tanam Styrofoam Aerator

pH meter Mikroskop Timbangan

METODE

Faktor 1: komposisi kultur hara

● P-rendah (0.001 mM KH2PO4)

● P-cukup (0.1 mM KH2PO4)

● P-rendah + 74 µM AlCl3

● P-cukup + 74 µM AlCl3

Faktor 2: regulator etilen

● kontrol

● 12.5 ppm etepon

● 0.6 mM AgNO3

NUMBU

Faktor 1: komposisi kultur hara

● P-rendah (0.001 mM KH2PO4)

● P-cukup (0.1 mM KH2PO4)

● P-rendah + 74 µM AlCl3

● P-cukup + 74 µM AlCl3

Faktor 2: regulator etilen

● kontrol

● 12.5 ppm etepon

● 0.6 mM AgNO3

B69

Rancangan Kelompok Lengkap Teracak

Data dianalisis lanjut dengan Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada a = 5%

PENGAMATAN

Karakter agronomis:• Panjang akar pada 7 dan 14 HSP• Tinggi tajuk pada 7 dan 14 HSP• Bobot basah tajuk dan akar pada 14 HSP• Bobot kering tajuk dan akar pada 14 HSP

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengaruh Ketersediaan P dan Toksisitas Al terhadap Pertumbuhan Bibit Sorgum

Numbu dan B69

Ketersediaan P dan

Al

Panjang akar (cm) Tinggi tajuk (cm)

7 HSP 14 HSP 7 HSP 14 HSP

Numbu

P-cukup 11.19 13.97 20.56 43.67

P-cukup + Al 11.64 15.33 21.31 42.97

P-rendah 13.47 18.31 22.11 39.36

P-rendah + Al 12.69 17.21 19.42 33.86

B69  

P-cukup 11.93 12.33b 17.84a 28.78a

P-cukup + Al 10.56 12.61b 16.70ab 27.79a

P-rendah 13.71 17.22a 18.93a 32.52a

P-rendah + Al 10.93 8.49c 13.14b 18.14b

Panjang Akar dan Tinggi Tajuk

Steingrobe et al. (2001), melaporkan bahwa pada tanaman Hordeum vulgare cekaman defisinsi P memicu pemanjangan akar

Genotipe B69 memiliki efisiensi penyerapan P lebih tinggi namun tidak berdampak pada peningkatan biomassa (Agustina 2011)

Terhambatnya pertumbuhan akar oleh Al, menyebabkan terhambatnya translokasi

air dan hara ke tajuk

Keragaan bibit sorgum pada ketersediaan P dan toksisitas Al yang berbeda pada 14 HSP

Pada kondisi P-rendah, terjadi pemanjangan akar

NUMBU B69

Ketersediaan P dan Al

Bobot pada hari ke-14

Akar Tajuk Akar Tajuk

Bobot basah (g) Bobot kering (g)Numbu

P-cukup 1.05 2.01 0.03 0.17P-cukup + Al 0.89 1.81 0.03 0.16P-rendah 1.04 1.62 0.05 0.16P-rendah + Al 0.81 1.19 0.03 0.12

B69P-cukup 0.72b 1.10a 0.02b 0.08aP-cukup + Al 0.58b 0.92a 0.02b 0.07abP-rendah 1.05a 1.15a 0.04a 0.10aP-rendah + Al 0.31c 0.41b 0.02b 0.04b

Bobot Akar dan Tajuk

Kapasitas pemanjangan akar mampu meningkatkan

penyerapan P dan menunjang pertumbuhan pada kondisi defisien P

Genotipe B69 peka terhadap toksisitas Al saat P tidak cukup tersedia

Ma et al. (2005), hambatan akumulasi biomassa diduga kekurangan karbohidrat karena penyerapan dan transport air maupun hara ke tajuk lebih sedikit

Pengaruh Etilen terhadap Pertumbuhan Bibit Sorgum Numbu dan B69

Panjang Akar dan Tinggi Tajuk

Regulator

etilen

Panjang akar (cm) Tinggi tajuk (cm)

7 HSP 14 HSP 7 HSP 14 HSP

Numbu

Kontrol 12.98 16.27ab 23.13 42.31

Etilen 11.50 13.46b 19.58 40.85

AgNO3 12.27 18.88a 19.83 36.73

B69

Kontrol 10.35 13.14 18.68 27.73

Etilen 12.30 11.08 16.03 25.68

AgNO3 12.69 13.77 15.26 27.00

Genotipe Numbu lebih responsif terhadap aplikasi regulator etilen secara eksogen dibandingkan dengan genotipe B69

Penghambatan pemanjangan sel akar (Ruzicka et al. 2007)

Aplikasi AgNO3 secara eksogen pada kondisi defisien P dan toksisitas Al menekan pertumbuhan genotipe B69

Keragaan bibit sorgum pada aplikasi regulator etilen

NUMBU B69

Bobot Akar dan Tajuk

Regulator

etilen

Bobot pada hari ke-14

Akar Tajuk Akar Tajuk

Bobot basah (g) Bobot kering (g)

Numbu

Kontrol 1.03 1.68ab 0.04 0.16

Etilen 0.89 2.06a 0.03 0.18

AgNO3 0.92 1.22b 0.03 0.12

B69

Kontrol 0.66 0.82ab 0.02 0.07

Etilen 0.75 1.15a 0.03 0.09

AgNO3 0.59 0.72b 0.02 0.06

Aplikasi etilen secara eksogen meningkatkan transport air melalui

akar pada tanaman

Aplikasi AgNO3 diduga menghambat transport air dan menurunkan bobot basah tajuk pada 14 HSP (Kamaludin

dan Zwiazek 2002)

KESIMPULAN

Konsentrasi prekursor etilen yang dapat membedakan akumulasi Al adalah 12.5 ppm. Perubahan panjang akar akibat aplikasi etilen maupun inhibitor aksi etilen pada genotipe Numbu mengindikasikan bahwa genotipe Numbu lebih responsif terhadap etilen dibandingkan dengan genotipe B69 sehingga perbedaan toleransi terhadap tanah masam antara genotipe Numbu dan B69 disebabkan oleh perbedaan respon kedua genotipe tersebut terhadap etilen.

TERIMA KASIH