Efektivitas pemberian paclobutrazol terhadap

4
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Kacang Tanah
Kacang tanah (Arachis hypogaea (L.) Merr.) merupakan tanaman yang
berasal dari benua Amerika Selatan, diperkirakan dari lereng pegunungan Andes,
yaitu di negara-negara Bolivia, Peru dan Brazilia sekarang. Budidaya tanaman ini
sudah dimulai sejak 1500 SM oleh Bangsa Inca dan Indian Maya (Hammons
1982 dalam Trustinah 1993).
Kacang tanah (Arachis hypogaea (L.) Merr.) merupakan anggota famili
Papilionidae, sub famili leguminosae, genus Arachis. Genus Arachis merupakan
tanaman herba, daunnya terdiri dari 3 – 4 helaian daun, memiliki daun penumpu,
bunganya berbentuk kupu-kupu dengan tabung hipantium, buah atau polongnya
tumbuh ditanah. Spesies Arachis hypogaea ini menjadi dua sub spesies yaitu sub
spesies hypogaea
dan sub spesies fastigata, dibedakan berdasar pola
pertumbuhan cabangnya. Sub spesies hypogaea memiliki percabangan menjalar
(procumbent), menjalar dengan ujung mengarah ke atas (decumbent), atau tegak
(erect) (Trustinah 1993; Singh & Oswalt 1995; Augstburger et al. 2000).
Gambar 1 Pola pertumbuhan cabang kacang tanah (Singh & Oswalt 1995)
5
Berdasarkan
posisi
cabang primer
terhadap
batang utama
tipe
pertumbuhan kacang tanah dibedakan menjadi 6 tipe : 1. Procumbent 1 (cabang
menjalar), 2. Procumbent 2 ( cabang dan batang utama menjalar), 3. Decumbent 1
(cabang menjalar dengan ujung sedikit ke atas), 4. Decumbent 2 (cabang menjalar
dengan pertengahan cabang menuju ke atas), 5. Decumbent 3 (cabang lateral
menuju ke atas) dan 6. Erect (cabang lateralnya tegak ) (Gambar 1).
Kacang tanah yang ditanam di Indonesia sebagian besar umumnya adalah
tipe tegak. Petani lebih menyukai kacang tanah tipe tegak karena memiliki sifat
memiliki umur yang pendek yaitu sekitar 100 – 120 hari selain itu sifat lainnya
adalah percabangan yang lurus atau sedikit miring ke atas, buahnya hanya pada
ruas-ruas yang dekat rumpun sehingga masaknya bersamaan (Trustinah 1993 ).
Pertumbuhan dan Perkembangan Kacang Tanah
Pertumbuhan merupakan hasil dari metabolism dari sel- sel hidup yang
dapat diukur sebagai penambahan berat basah atau berat kering, isi, panjang atau
tinggi. Pertumbuhan pada kacang tanah terdiri dari fase vegetatif dan generatif.
Pertumbuhan fase vegetatif kacang tanah dibagi menjadi tiga stadia :
perkecambahan, pembukaan kotiledon dan pengembangan daun bertangkai 4
(tetrafoliate). Laju pemunculan kotiledon ke permukaan tanah dipengaruhi oleh
kedalaman penanaman, suhu tanah dan keadaan air tanah (Trustinah 1993).
Perkembangan fase vegetatif ini berlangsung selama 20 – 35 hari,
kemudian akan disusul oleh munculnya bunga. Permulaan munculnya bunga ini
menandai awal dari fase reproduktif tetapi perkembangan vegetatif ini masih akan
tetap berlanjut dalam pembungaan dan pengisian polong. Proses pembungaan
akan sangat bergantung dengan ketersediaan air dalam tanaman, fotoperiode,
pencahayaan dan suhu (Shorter & Patanothai 1995).
Bunga yang menyerbuk akan menjadi ginofor, yang kemudian menembus
tanah untuk membentuk polong. Oleh karena itu pada stadia ini kelembaban dan
kegemburan tanah sangat diperlukan terutama untuk membantu masuknya ginofor
kedalam tanah. Umumnya diperlukan waktu sekitar 60 – 80 hari untuk
perkembangan polong tanaman dari saat bunga muncul sampai polong tua pada
6
tipe virginia dan 50 – 60 hari pada tipe spanish-valencia (Shorter & Patanothai
1995).
Syarat Tumbuh
Kacang tanah dapat tumbuh baik pada tanah yang gembur dan cukup unsur
N, P, K, Ca dan unsur mikro. Kacang tanah menghendaki jenis tanah lempung
berpasir, liat berpasir, atau lempung liat berpasir. Kemasaman yang optimal
adalah 6.5-7.0. jika pH tanah lebih besar dari 7.0 maka daun akan berwarna
kuning karena kekurangan unsur hara (N,S, Fe dan Mn) dan seringkali timbul
bercak hitam pada polong. (Adisarwanto 1993; Sutarto et al. 1998).
Pemenuhan kebutuhan unsur hara untuk pertumbuhan dan perkembangan
kacang tanah dapat dilakukan melalui pemupukan agar tanaman dapat berproduksi
maksimal. Untuk menghasilkan 3.5 ton/ha polong kering dan seluruh biomasa
tanaman kacang tanah, dihabiskan 230kg N + 39kg P2O5+ 116 kg K2O + 66 kg
Ca + 21 kg Mg dan 24 kg S setiap hektarnya. Melalui pertimbangan efisiensi dan
kelestarian lahan, dianjurkan memberikan pupuk dasar pada tanah yan tergolong
miskin NPKS, masing-masing adalah 75 – 100 kg Urea, 75 – 100 kg SP36 dan 75
– 100kg ZK per hektarnya (Suyamto 1995).
Selain media tanam, faktor iklim juga berpengaruh langsung terhadap
pertumbuhan tanaman kacang tanah. Suhu udara untuk pertumbuhan optimum
berkisar 27 oC – 30 oC. Keragaman dalam jumlah dan dsitribusi hujan sangat
berpengaruh (dapat menjadi kendala) terhadap pencapaian hasil kacan tanah.
Total curah hujan selama 3 – 3.5 bulan atau sepanjang periode pertumbuhan
sampai panen adalah 300 – 500 mm (Adisarwanto 1993).
Hubungan Source Sink Tanaman
Ada banyak faktor yang bisa mempengaruhi partisi bahan kering seperti
hormon, nutrisi, keterbatasan jaringan pembuluh kapasitas penyangga organ
penyimpanan dan kapasitas sink. Penyediaan dalam batang jaringan vegetatif bisa
digunakan untuk pengisian biji dalam keadaan kondisi tercekam dimana kondisi
tercekam fotosintesis sumber selama pengisian biji. Translokasi asimilat yang
tersedia sebelum masa antesis bervariasi pada beberapa spesies, genotip (Dordas
2009). Pembagian hasil fotosintesis diantara bagian-bagian yang berlainan dalam
7
tanaman akan menentukan indeks panen.
Hubungan source-sink sangat penting dalam tanaman budidaya. Laju
pertumbuhan jaringan sink dan organ-organ tanaman dibatasi oleh hasil
fotosintesis dari daun (source limitation) (Biao et al. 2008). Pada tanaman berbiji
terdapat korelasi erat antara laju pertumbuhan biji dan aktifitas daun, dari mana
sebagian besar fotosintat diambil. Pada kedelai fotosintesis daun lebih tinggi
selama pengisian polong daripada pembungaan. Untuk mengendalikan aktifitas
source dan sink dapat dilakukan dengan pengujian hormonal (Goldworthy 1996).
Zat Penghambat Tumbuh Paclobutrazol
Produksi fotosintat, sistem translokasi fotosintat dan akumulasi fotosintat
pada suatu organ tertentu sangat ditentukan oleh kualitas pertumbuhan tanaman.
Fotosintat yang dihasilkan akan optimal jika tanaman dapat melakukan proses
fotosintesis secara optimal pula. Hal ini tentu sangat berhubungan dengan unsurunsur yang terlibat dalam proses fotosintesis. Translokasi fotosintat dari sumber
(source) ke pengguna (sink) diatur oleh senyawa pengendali pertumbuhan
tanaman yang disebut dengan plant growth substances, jika senyawa buatan yang
diberikan secara eksogen disebut plant growth regulator (Sumardi et al. 2007).
Ada berbagai macam kelompok bahan kimia yang memberikan pengaruh
fisiologi dalam
menghambat
pertumbuhan
batang
dengan menghambat
pembelahan sel meristem sub apikal, namun susunan buah, bunga dan buah tidak
terpengaruh, dimana tanaman yang mendapatkan pelakuan ini tetap tampak
normal namun mengalami pemendekan batang (Khrisnamoorthy 1981; Owens &
Stover 1999; Smith et al. 2005).
Cathey (1964) mendefinisikan zat penghambat tumbuh (retardant) adalah
suatu tipe senyawa organik yang mampu menghambat pemanjangan batang,
meningkatkan warna hijau daun dan secara tidak langsung mempengaruhi
pembungaan, menghambat pembelahan dan pemanjangan sel sub apikal tanpa
menyebabkan pertumbuhan menjadi abnormal. Paclobutrazol merupakan salah
satu penghambat tumbuh yang mempunyai rumus empirik C15H20Cl H3O
dengan rumus kimia (2RS, 3RS)-1-(4-Chlorophenil)-4,4-dimethyl-2-(1H-1,1,2,4triazol-1-yl) pentantriol dengan rumus bangun dapat dilihat pada gambar 2. Zat
penghambat tumbuh ini berbentuk kristal (butiran) dan berwarna putih dengan
8
merek dagang salah satunya cultar 250 SC (ICI 1986).
Gambar 2 Rumus bangun paclobutrazol (Arteca 1996)
Zat penghambat paclobutrazol ini dapat diserap tanaman melalui tanah,
jaringan, akar, batang, kemudian di angkut oleh xylem menuju titik tumbuh.
Senyawa ini aktif mencapai meristem sub apikal, menghambat produksi giberelin
yang menyebabkan penurunan laju pembelahan sel. Dengan terjadinya penurunan
pembelahan sel maka pertumbuhan vegetatif tanaman terhambat dan secara tidak
langsung akan menyebabkan pengalihan assimilat ke pertumbuhan reproduktif,
yang dibutuhkan untuk membentuk bunga, buah dan perkembangan buah.
Paclobutrazol bersifat menghambat produksi giberelin pada oksidasi ent-kareunic
menjadi asam ent-kaurenoic dalam biosintesis giberelin (ICI 1986; Khalil &
Rahman 1995; Rankle & Heins 2002; Seeno & Isoda 2003a; Suzuki et al. 2004;
Blaikie et al. 2004; Zhu et al. 2004 ).
Zat penghambat pertumbuhan paclobutrazol (PBZ) adalah triazole yang di
laporkan untuk melindungi dan mencegah tanaman
lingkungan
seperti
kekeringan,
temperatur
dari beberapa cekaman
rendah
dan
kering,
PBZ
mengintervensi biosintesis gibberelin dengan menghambat oksidasi ent kaurenic
menjadi ent kaurenic acid dengan cara menonaktifkan cytochrome P450dependent oxygenase. PBZ juga menstimulasi akumulasi ABA di daun (ZHU et
al. 2004).
9
Wattimena (1988) menyatakan bahwa ada beberapa pengaruh fisiologis
yang dapat ditimbulkan oleh paclobutrazol, diantaranya: menghambat elongasi sel
pada meristem apikal, memperpendek ruas tanaman, mempertebal batang,
menghambat
senescen,
mencegah
kerebahan,
menghambat
etiolasi,
memperbanyak perakaran stek, memperpanjang masa simpan buah dan
meningkatkan pembuahan. Sementara itu Hayashi (2001) mengemukakan bahwa
paclobutrazol mampu mengontrol tinggi tanaman dan pembungaan. Hal ini juga
diperkuat oleh laporan dari Jaleel et al. (2007) penelitiannya menunjukkan bahwa
paclobutrazol secara signifikan mempengaruhi karakteristik fotosintesis dan
anatomi tanaman Catharanthus roseus (L.) G. Don. meningkatkan kandungan
klorofil dan parameter yang berhubungan dengan fotosintesis seperti laju
fotosintesis bersih (net photosynthetic rate) dan konsentrasi CO2 internal tanaman
tetapi mengurangi transpirasi, paclobutrazol juga meningkatkan ketebalan daun,
epidermis dan kutikula, jaringan palisade dan jaringan sponge tetapi mengurangi
diameter pembuluh xylem
secara nyata dibandingkan kontrol. Paclobutrazol
cenderung meningkatkan fotosintesis daun (Gonzales et al. 2003; Gonzales &
Blaikie 2003)
Retardan memberikan beberapa keuntungan dan kerugian. Keuntungannya
adalah
dapat
meningkatkan
keseragaman
pembungaan,
meningkatkan
pemanjangan akar serta ketahanan terhadap cekaman pada kondisi ruangan.
Kerugiannya adalah respon yang berbeda-beda dalam spesies yang sama,
pembungaan akan terhambat jika pemberian terlambat dilakukan karena
paclobutrazol bekerja secara spesifik pada organ dan jenis tanaman (Larson 1992;
Watson 2006). Sementara itu hasil peneltian Sopher et al. (1999) menunjukkan
bahwa pengaruh paclobutrazol ditingkat sel tanaman
mampu meningkatkan
sistem pertahanan daun jagung yang diberikan perlakuan paclobutrazol, hal ini
disebabkan anatomi daun mempunyai tumpukan kloroplas dan grana, lamella
stroma yang lebih banyak, lapisan kutikula daun menjadi lebih tebal dan lebar dan
berakibat pada pembesaran jaringan pembuluh, epidermis, mesofil dan bundle
sheath cells sehingga daun tanaman jagung lebih tebal dan lebih effisien dalam
menjaga sistem pertahanannya pada suhu dingin. Penelitian lainnya tentang
paclobutrazol yang dilakukan oleh Blanco (1988) menunjukkan bahwa
10
paclobutrazol menurunkan perkembangan tajuk tapi meningkatkan ukuran buah
hal ini diperkuat penelitian Kuden et al. (1995) mengatakan bahwa paclobutrazol
250 ppm menurunkan pertumbuhan tajuk 34.1 – 42.2 % dan meningkatkan tunas
buah.
Selain itu manfaat paclobutrazol juga dilaporkan oleh Susilawati (1993)
bahwa paclobutrazol menghambat pertumbuhan vegetatif seperti munculnya tunas
pertama,
mengurangi panjang tunas
dan
panjang ruas
tangkai,
tidak
mempengaruhi saat muncul tunas kedua, jumlah tunas, diameter batang. Widayati
(1996) menyampaikan juga bahwa zat penghambat tumbuh paclobutrazol efektif
dalam mengurangi jumlah daun menghambat laju pertumbuhan tunas dan
pertambahan panjang ruas serta menekan pertambahan diameter batang.
Armadi (2000) menyatakan bahwa pemberian paclobutrazol dapat
menginduksi pembungaan lebih cepat dengan menunjukkan waktu pembungaan
10-18 hari dan waktu aplikasi berpengaruh terhadap pertumbuhan vegetatif dan
komponen reproduktif. Waktu aplikasi tidak hanya memperhatikan keadaan cuaca
di lapangan saja tetapi juga harus memperhatikan fase pertumbuhan tanaman
terutama waktu pembungaan. Umumnya aplikasi paclobutrazol dilakukan melalui
daun dan tanah. Aplikasi paclobutrazol melalui daun dilakukan dengan cara
menyemprot daun tanaman, paclobutrazol akan diserap oleh daun yang dewasa,
penyerapan melalui daun ini terbatas, dan ditranslokasikan didalam batang
sedangkan aplikasi melalui tanah translokasi paclobutrazol dalam batang akan
diserap oleh akar dan dibawa kedalam batang secara akropetal melalui xylem
(Barret & Bartuska 1988; Arzani & Roosta 2004 ).
Penelitian aplikasi paclobutrazol pada kacang tanah telah dilakukan oleh
Seeno & Isoda (2003a). Aplikasi paclobutrazol dilakukan secara foliar dengan
waktu aplikasi pada fase awal pembentukan polong, fase awal pengisian biji dan
fase pertengahan pengisian biji dan didapatkan konsentrasi 100 dan 200 ppm
paclobutrazol meningkatkan hasil biji tanaman.