XML - Journal Unisma

KARAKTER BIOKIMIA TANAMAN KEDELAI YANG BERPERAN
DALAM RESISTENSI TERHADAP
LALAT BIBIT Ophiomyia phaseoli TRYON
Yenny Muliani
Program Doktor Ilmu Pertanian Universitas Padjadjaran
email : [email protected]
Abstrak
Kedelai dikenal sebagai sumber protein nabati yang banyak dikonsumsi rakyat di
Indonesia. Varietas unggul kedelai memegang peran penting dalam meningkatkan
produksi kedelai agar dapat menekan laju impor dari negara lain. Target khusus penelitian
yaitu memperoleh varietas kedelai yang tahan terhadap serangan 0.phaseoli untuk
menunjang cara Pengendalian Hama Terpadu (PHT). Metode yang digunakan adalah
metode eksperimental menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan pendekatan
metode kuantitatif, sedangkan untuk analisis tanaman menggunakan metode deskriptif
dengan pendekatan kualitatif. Dari 8 varietas kedelai yang diuji, varietas Mutiara
merupakan varietas yang resisten terhadap serangan O. phaseoli, varietas Malika, Wilis,
Kaba, Mitani, Bromo, dan Anjasmoro agak tahan dan varietas Groboban sangat rentan
terhadap serangan lalat bibit ini. N total yang rendah, kandungan tanin yang tinggi, dan
kandungan air yang rendah menentukan ketahanan tanaman kedelai terhadap serangan
lalat bibit O. phaseoli.
Abstract
Soybean is a major botanical protein source and widely consumed by people
in Indonesia. Development of soybean varieties has an important role in increasing
local soybean production in order to reduce import from other countries. The spesific
research target was to obtain resistant soybean varieties to beanfly, which supported
the Indonesian Goverment’s Integrated Pest Management (IPM) Program.
Experimental methods was applied in the field trial. Descriptive method in qualitative
approach was applied in the analyzing the characteristics of the soybean varieties.
Eight varieties of soybean were studied, i.e. Malika, Wilis, Kaba, Mitani, Mutiara,
Bromo, Anjasmoro and Grobogan. Mutiara was the only resistant variety, Malika,
Wilis, Kaba, and mitani, Bromo and Anjasmoro were moderately resistant,.
Grobogan was highly susceptible. Low total N content, the high tannin content, and low
water content determine the resistance to beanfly attack O. phaseoli.
Keywords: Resistance, soybean, beanfly Ophiomyia phaseoli.
PENDAHULUAN
Kedelai merupakan salah satu bahan pangan penting setelah beras dan jagung.
Tanaman kedelai dikenal sebagai sumber protein nabati yang murah karena kadar protein
yang terkandung dalam biji kedelai lebih dari 40%, rendah kolesterol dan memiliki
kandungan gizi yang tinggi serta memiliki unsur-unsur kimia yang dibutuhkan oleh tubuh
( Liu, 2004).
Peranan sektor tanaman pangan sebagai penghasil bahan makanan pokok bagi
penduduk Indonesia tidak dapat disubstitusi secara penuh oleh sektor lain, kecuali impor
CEFARS : Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 4 No. 2 Juni 2013
31
pangan. Konsumsi kedelai per kapita pertahun selalu mengalami peningkatan. Tingkat
konsumsi rata-rata masyarakat Indonesia adalah 8,12 kg/kapita/tahun (Sudaryanto dan
Swastika 2007). Kebutuhan kedelai pada saat inisebesar 2,24 juta ton, sedangkan
produksi dalam negeri 1,25 juta ton sehingga kekurangannya harus diimpor (Ditjen
Tanaman Pangan, 2006).
Impor kedelai terbesar Indonesia pada 2011 berasal dari Amerika Serikat sebesar
1.847.900 ton, Malaysia 120.074 ton, Argentina 73.037 ton, Uruguay 16.825 ton, dan
Brazil 13.550 ton. Hingga saat ini Amerika Serikat merupakan produsen kedelai terbesar
di dunia, dimana produksinya diserap oleh China sebesar 61,5%, Meksiko 8,74%, Jepang
5,24%, dan Indonesia sebesar 5,11% (BPS, 2011).
Direktorat Jenderal Tanaman Pangan, Departemen Pertanian, sejak tahun 2003
telah melakukan pengembangan agribisnis kedelai melalui Program Bangkit Kedelai.
Program ini bertujuan untuk membangkitkan gairah petani dalam mengembangkan
kedelai melalui upaya peningkatan produktivitas, perluasan areal tanam, kemitraan, dan
penelitian.
Sejak 15 tahun terakhir pemerintah dalam meningkatkan produksi kedelai melalui
Badan Litbang Pertanian telah melepas dan menyediakan 37 varietas unggul kedelai
dengan potensi hasil lebih rata-rata 2,0 ton/ha (Balitkabi, 2008). Selain masalah
ketersediaan benih kedelai, untuk mendapatkan produksi kedelai yang tinggi, petani
dalam budidaya tanaman ini menghadapi kendala gangguan hama (Marwoto, 2007;
Pascal et al., 2010).
Lalat bibit Agromyza (Ophiomyia) phaseoli (Diptera; Agromyzidae), merupakan
salah satu jenis hama yang pertama kali menyerang tanaman kedelai (Marwoto, 2007,
Pascal et al., 2010). Kerugian hasil yang diakibatkan oleh serangan lalat bibit ini
mencapai kerugian hingga 80% bahkan puso apabila tidak dilakukan pengendalian, hal
ini setara dengan presentase kematian tanaman pada suatu areal pertanaman (Marwoto,
2007; Pascal et. al., 2010).
Tumbuhan tempat hidup serangga inang mempengaruhi secara langsung
kehidupan serangga fitofag, karena itu serangga fitofag akan berpengaruh pada kehidupan
serangga entomofag. Dari aspek tanaman sebagai penyedia stimulus, tanaman memegang
peranan penting di dalam hubungan antara serangga dan inang. Kriteria tumbuhan inang
adalah tumbuhan yang dapat mendukung kehidupan serangga hama. Serangga
memerlukan tumbuhan sebagai sumber karbohidrat, lemak, protein, mineral dan vitamin
untuk mempertahankan hidup dan meneruskan keturunannya. Sifat kimia tanaman yang
CEFARS : Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 4 No. 2 Juni 2013
32
mempengaruhi reaksi serangga biasanya berupa zat-zat kimia yang dihasilkan pada
proses metabolisme tanaman.
Proses metabolisme pada tanaman umumnya menghasilkan substansi yang dapat
berfungsi sebagai katalis reaksi, membangun jaringan tanaman dan menyediakan energi.
Setiap species atau varietas tumbuhan memiliki kandungan senyawa metabolit primer dan
metabolit sekunder dalam kualitas dan kuantitas yang berbeda. Metabolit primer dapat
mendukung proses pertumbuhan dan reproduksi tanaman sedangkan metabolit sekunder
pada tanaman dapat berfungsi sebagai stimulus bagi serangga. Proses pemilihan tanaman
sebagai inang biasanya melibatkan metabolit primer dan metabolit sekunder dari
tanaman.
Penelitian bertujuan untuk mengetahui, dan menguji kandungan kimia tanaman
kedelai yang berpengaruh terhadap populasi dan intensitas serangan lalat bibit
O.phaseoli, dan mengungkapkan hubungan karakter biokimia tanaman yang berperan
dalam ketahanan terhadap serangan O. phaseoli.
METODE PENELITIAN
Tahapan penelitian
Penelitian dimulai dengan melakukan penelitian lapangan di kebun percobaan
Fakultas Pertanian Universitas Padjadjaran pada 2 waktu tanam yang berbeda, yaitu
pada bulan April dan bulan Agustus 2011. Penelitian di lapangan menggunakan metode
eksperimental (eksperimental Method) dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok
(RAK). Terdiri dari 8 perlakuan varietas kedelai dan 3 ulangan. Perlakuan tersebut adalah
(A) Kedelai Varietas Malika; (B) Kedelai Varietas Wilis; (C) Kedelai Varietas Kaba; (D)
Kedelai Varietas Mitani; (E) Kedelai Varietas Mutiara; (F) Kedelai Varietas Bromo; (G)
Kedelai Varietas Anjasmoro; dan (H) Kedelai Varietas Grobogan.
Dari hasil penelitian di lapangan diperoleh data tentang tanaman kedelai terpilih,
yaitu : (a) Varietas Mutiara merupakan varietas dengan kategori tahan terhadap serangan
lalat bibit O. phaseoli, dan (b) Varietas Grobogan merupakan varietas dengan kategori
sangat rentan terhadap serangan lalat bibit O. phaseoli.
Penelitian dilanjutkan di laboratorium Fakultas Teknologi Pertanian (FTIP),
Universitas Padjadjaran untuk menganalisis kandungan kimia tanaman kedelai terpilih,
seperti kandungan air, kandungan N total, kandungan tanin dan kandungan serat kasar
dari varietas tanaman kedelai yang tahan dan varietas yang sangat rentan.
CEFARS : Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 4 No. 2 Juni 2013
33
Analisis Data
Analisis data untuk mengetahui perbedaan rata-rata populasi lalat bibit, intensitas
serangan, dan kandungan kimia tanaman pada varietas yang terpilih atau varietas yang
tahan dan varietas yang sangat rentan pada waktu tanam ke-1 dan ke-2, digunakan uji tStudent pada taraf nyata 5 %.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hubungan Karakter Biokimia Tanaman yang Berperan dalam Ketahanan terhadap
Serangan O. phaseoli.
Analisis Kandungan N total tanaman
Hasil analisis kandungan N total pada tanaman yang tahan maupun tanaman yang
rentan, ditunjukkan pada Tabel 1.
Tabel 1 Kandungan N total Tanaman Kedelai Varietas Mutiara dan Varietas Grobogan
Varietas
Mutiara
Grobogan
1 MST
0.63
0.91
Kandungan N Total Tanaman (%)
2 MST
3 MST
4 MST
0.69
0.79
0.86
0.95
0.95
0.97
5 MST
0.99
1.04
Keterangan: MST = Minggu Setelah Tanam
Hasil analisis kadar N total daun menunjukkan bahwa kadar N total pada daun
kedelai varietas Mutiara lebih rendah dibandingkan dengan kadar N total pada varietas
yang sangat peka yaitu varietas Grobogan yang mengandung N lebih tinggi. Untuk
membedakan kandungan N total pada kedua varietas tersebut, dilakukan uji beda seperti
disajikan pada Tabel 2.
Tabel 2 Uji Beda Rata-Rata Kandungan Nitrogen pada Varietas Mutiara dan Varietas
Grobogan.
Kandungan N total
Mutiara
Grobogan
Rata-rata
0.79
0.96
Beda
0.17
Uji T
- 2.5697*
*signifikan
Jika kadar N total daun kedelai diketahui, maka kadar protein dapat dihitung dan
berbanding lurus dengan nilai kadar N total. Semakin tinggi kadar N total makin tinggi
pula kadar proteinnya. Menurut Terster (1977) dalam S.W Indiati, (2004), menyatakan
bahwa ketahanan varietas kedelai yang tahan yaitu varietas Mutiara terhadap serangan
lalat bibit O. phaseoli dapat disebabkan karena kandungan N total yang lebih rendah.
Analisis Kandungan Tanin Pada Tanaman
Hasil analisis kandungan tanin pada tanaman yang tahan maupun tanaman yang
rentan, ditunjukkan pada Tabel 3. Hasil analisis kandungan tanin menunjukkan bahwa
CEFARS : Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 4 No. 2 Juni 2013
34
tanin pada daun kedelai varietas Mutiara lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan
tanin pada varietas yang sangat peka yaitu varietas Grobogan.
Tabel 3 Kandungan Tanin pada Kedelai Varietas Mutiara dan Varietas Grobogan
Varietas
Mutiara
Grobogan
1 MST
0.99
0.22
Kandungan Tanin Pada Tanaman Kedelai (%)
2 MST
3 MST
4 MST
0.85
0.64
0.58
0.21
0.19
0.13
5 MST
0.47
0.03
Untuk membedakan kandungan tanin pada kedua varietas tersebut, dilakukan uji
beda seperti disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4 Uji Beda Rata-Rata Kandungan Tanin pada Varietas Mutiara dan varietas
Grobogan.
Kandungan Tanin
Mutiara
Grobogan
Rata-rata
0.71
0.18
Beda
0.53
Uji T
5.5131*
*signifikan
Tanin adalah salah satu senyawa yang terdapat pada tanaman dan sebagian besar
terdapat
pada
golongan
legume.
Fungsi
tanin pada
tanaman
adalah
untuk
mempertahankan diri dari serangan herbivora, karena sifat tanin yang larut dalam air dan
mengikat protein secara kompleks untuk menimbulkan rasa tidak enak bagi mahluk hidup
yang mengkonsumsinya (Waniska, 2000). Hal ini yang menyebabkan varietas Mutiara
lebih tahan daripada varietas Grobogan. Menurut (Kebakile, 2008), tanin menyebabkan
rasa pahit dan sepat pada makanan.
Komponen tanin berperan sebagai pertahanan tanaman terhadap serangga dengan
cara menghalangi serangga dalam mencema makanan. Tanin dapat mengganggu serangga
dalam mencerna makanan karena tanin akan mengikat protein dalam sistem pencernaan
yang diperlukan serangga untuk pertumbuhan sehingga proses penyerapan protein dalam
sistem pencernaan menjadi terganggu. Menurut Hopkins dan Hiiner (2004), tanin
menekan konsumsi makan, tingkat pertumbuhan dan kemampuan bertahan. Tanin
memiliki rasa yang pahit sehingga dapat menyebabkan mekanisme penghambatan makan
pada larva dan menyebabkan iritasi pada lambung bila dimakan. Rasa yang pahit
menyebabkan larva tidak mau makan sehingga larva akan kelaparan dan akhimya mati.
Selain itu tanin bersifat toksik dan menghalangi serangga dalam mencerna makanan
karena dapat mengikat protein yang diperlukan larva untuk pertumbuhan.
Senyawa bioaktif bersifat toksik yang dikonsumsi larva serangga akan
mempengaruhi jumlah dan laju makannya sehingga berakibat pada laju pertumbuhan.
Pertumbuhan terganggu disebabkan pakan yang dikonsumsi tidak semuanya digunakan
CEFARS : Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 4 No. 2 Juni 2013
35
untuk pertumbuhan, tetapi juga digunakan untuk detoksifikasi senyawa toksik (Slansky
dan Scriber, 1985 dalam Budiarto, 2000).
Varietas mutiara yang mempunyai kadar nitrogen dan kadar air yang rendah,
serta kadar tanin tinggi yang menyebabkan varietas ini tahan terhadap serangan lalat bibit
O. Phaseoli.
Analisis Kandungan Air pada Tanaman
Hasil analisis menunjukkan bahwa kandungan air pada varietas Grobogan lebih
tinggi daripada kandungan air pada varietas Mutiara. Kandungan air pada tanaman yang
tahan maupun tanaman yang rentan ditunjukkan pada Tabel 5.
Tabel 5 Kandungan Air pada Kedelai Varietas Mutiara dan Varietas Grobogan
Varietas
Mutiara
Grobogan
1 MST
73.45
85.63
Kandungan Air Tanaman
2 MST
3 MST
75.26
76.35
85.17
85.84
(%)
4 MST
80.06
87.10
5 MST
80.71
89.69
Kandungan air pada kedua varietas tersebut dapat dibedakan dengan uji beda
disajikan pada Tabel 6.
Tabel 6 Uji Beda Rata-rata Kandungan Air pada Varietas Mutiara dan Varietas Grobogan
Kandungan Air
Mutiara
Grobogan
*signifikan
Rata-rata
77.17
86.69
Beda
9.52
Uji T
- 5.8833*
Air merupakan salah satu faktor penting yang menunjang pertumbuhan tanaman,
karena air diperlukan oleh tanaman untuk memenuhi kebutuhan biologisnya, antara lain
untuk memenuhi transpirasi dalam proses asimilasi untuk pembentukan karbohidrat serta
pengangkutan hasil-hasil fotosintesis ke seluruh jaringan tanaman. Rendahnya kadar air
akan menyebabkan terhambatnya penyerapan unsur hara. Jika kandungan air dalam
jaringan tanaman cukup, maka semua proses yang akan mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan tanaman akan berjalan dengan baik.
Kadar air pada varietas Mutiara berpengaruh terhadap intensitas serangan.
Kandungan air pada tanaman kedelai mempengaruhi tingkat intensitas serangan. Semakin
tinggi kandungan air pada varietas kedelai, maka intensitas serangan lalat bibit O.
phaseoli semakin tinggi. Hal ini sesuai dengan pendapat Waniska (2000) bahwa tannin
larut dalam air dan menyebabkan rasa pahit, maka apabila semakin tinggi kadar air rasa
pahit akan semakin berkurang, sehingga diperlukan tanaman dengan kadar air yang
rendah agar rasa pahit masih lebih dominan.
CEFARS : Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 4 No. 2 Juni 2013
36
Varietas mutiara yang mempunyai kadar nitrogen dan kadar air yang rendah,
serta kadar tannin yang tinggi tersebut apakah ketahanannya dibawa gen tahan yang
ditunjang dengan faktor morfologis dan kandungan kimia tanaman, perlu dilakukan
penelitian oleh ahli pemuliaan tanaman. Selanjutnya perlu juga ada penelitian untuk
mengetahui apakah jenis metabolit sekunder tersebut.
Analisis Kandungan Serat Kasar Tanaman
Serat kasar adalah serat tumbuhan yang tidak larut dalam air dan merupakan
bagian dari pangan yang tidak dihidrolisis oleh bahan-bahan kimia, baik asam ataupun
basa kuat. Kadar dari serat diketahui berdasarkan perbandingan berat sampel dan kertas
saring sebelum pengeringan dengan sesudah dikeringkan (Gravimetri). Hasil analisis
kandungan serat tanaman, ditunjukkan pada Tabel 7.
Tabel 7 Kandungan Serat Kasar Tanaman Kedelai Varietas Mutiara dan Varietas
Grobogan
Varietas
Mutiara
Grobogan
1 MST
6.30
5.94
Kandungan Serat Kasar Tanaman (%)
2 MST
3 MST
4 MST
9.90
16.32
29.40
22.94
23.00
33.56
5 MST
17.02
10.66
Serat kasar terdiri dari selulosa, hemiselulosa dan lignin. Selulosa dan
hemiselulosa merupakan komponen dinding sel tanaman (Tilman, et al., 1986). Hasil
analisis kandungan serat kasar tanaman menunjukkan tidak signifikan terhadap kerusakan
tanaman, maka dilakukan uji beda nyata antara kadar serat kasar pada masing-masing
varietas, seperti ditunjukkan pada Tabel 8.
Tabel 8 Uji Beda Rata-Rata Kandungan Serat Kasar pada Varietas Mutiara dan Varietas
Grobogan.
Kandungan Serat Kasar
Mutiara
Grobogan
Rata-rata
15.79
19.08
Beda
3.29
Uji T
- 0.5237ns
ns = non signifikan
SIMPULAN
Kadar air, kadar Nitrogen, dan kadar Tanin berpengaruh terhadap populasi lalat
bibit O. phaseoli dan intensitas serangan. Varietas Mutiara memiliki kandungan Nitrogen
dan kandungan air yang rendah serta kandungan Tanin yang tinggi dibandingkan dengan
tanaman kedelai varietas Grobogan, dan menyebabkan kedelai varietas Mutiara menjadi
varietas yang tahan terhadap serangan lalat bibit O. Phaseoli. Perlu kerjasama dengan ahli
pemuliaan tanaman, untuk meyakinkan bahwa ketahanan tanaman kedelai dibawakan
CEFARS : Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 4 No. 2 Juni 2013
37
oleh gen tahan yang ditunjang dengan faktor morfologis dan kandungan kimia tanaman.
Penelitian ini perlu dilanjutkan untuk mengetahui jenis metabolit sekunder apa yang
terkandung pada tanaman kedelai yang tahan, kemudian mengisolasinya agar diketahui
jenis metabolit tersebut.
Ucapan Terimakasih
Menghaturkan terima kasih kepada Prof. Dr. Ir. H. Sadeli Natasasmita, Prof. Dr.
Ir. H. Entun Santosa, dan Dr. Danar Dono, Ir. M.Si., sebagai tim pembimbing, juga
kepada Rektor Universitas Padjadjaran Prof. Dr. H. Ganjar Kurnia, Ir. DEA, kepada
Direktur Program Pascasarjana Universitas Padjadjaran, Prof. Dr. H.Mahfud Arifin,
Ir. MS., serta khusus kepada kepada Dirjen Dikti Depdiknas yang telah memberikan
program beasiswa BPPS.
DAFTAR PUSTAKA
Balitkabi. 2008. Deskripsi Varietas Unggul Kacang-kacangan dan Umbi-umbian. Balai
Penelitian tanaman kacang-kacangan dan Umbi-umbian. Malang.
[BPS] Badan Pusat Statistik. 2011. Produksi Padi, Jagung, Kedelai. Badan Pusat Statistik.
Jakarta.
Budiarto. 2000. Pengaruh Ekstrak Kulit Jeruk Siem Citrus nobilis L. Terhadap Mortalitas
dan Perkembangan Hama Bubuk Beras Sitophylus oryzae.
Hopkins & Hiiner .2004. Introduction to Plant Physiology. Third Edition. John Wiley and
Sons Inc. Ontario.
Kebakile, M.M. 2008. Sorghum Dry Milling Processes and Their Influence on Meal and
Porridge Quality. Department of Food Science, Faculty of Natural and
Agriculture Science, University of Pretoria, Republik Afrika Selatan.
Liu Ke Shun. 2004. Soybeans as Functional Foods and Ingredients. University of
Missouri Columbia, Missouri Champaign, Illinois. Copyright Champaign,
Illinois. Copyright © 2004 by AOCS Press.
Marwoto. 2007. Dukungan Pengendalian Hama Terpadu Dalam Program Bangkit
Kedelai. Iptek Tanaman Pangan Vol.2 no.1-2007.
Pascal, P. Okwiri Ojwang, Rob Melis, Mwangi S.Githiri, Josephine M Songa, 2010.
Genetic Analysis for Resistance to Bean Fly (Ophiomyia phaseoli) and Seed
Yield Among Common Bean Genotypes in a Semi and Environment Field Crops
Research. Volume 120. Issue 2, 31 January 2011, Pages
Sudaryanto, T. Dan D.K.S. Swastika. 2007. Ekonomi Kedelai di Indonesia dalam Kedelai
: Teknik, Produksi dan Pengembangan. Puslitbang Tanaman pangan. Bogor.
CEFARS : Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 4 No. 2 Juni 2013
38
S.W.Indiati. 2004. Penyaringan dan Mekanisme Ketahanan Kacang Hijau MLG-716
Terhadap Hama Thrips. Balai Penelitian Tanaman Kacang-kacangan dan Umbiumbian. Malang
Tilman, A.D., H. Hartadi, S. Reksodihardjo, S. Prawirokusumo & Lebdosoekojo. 1986.
Ilmu Makanan Ternak. Universitas Gadjah Mada Press.Yogjakarta.
Waniska, RD. 2000. Structure Phenolic Compound and AntifungalnProtein of Sorghum
Caryopses.
CEFARS : Jurnal Agribisnis dan Pengembangan Wilayah Vol. 4 No. 2 Juni 2013
39