PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP KEBERHASILAN

PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP KEBERHASILAN
AKLIMATISASI EMBRIO SOMATIK KOPI ROBUSTA (Coffea canephora
Pierre ex A. Froehner) SECARA LANGSUNG
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi sebagian syarat
mencapai derajat sarjana (S-1)
Oleh :
TRI WAHYUNINGSIH
1101070042
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH PURWOKERTO
2016
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
MOTTO
Artinya: “Hai orang-orang beriman apabila kamu dikatakan kepadamu:
"Berlapang-lapanglah dalam majlis", Maka lapangkanlah niscaya Allah akan
memberi kelapangan untukmu. dan apabila dikatakan: "Berdirilah kamu", Maka
berdirilah, niscaya Allah akan meninggikan orang-orang yang beriman di
antaramu dan orang-orang yang diberi ilmu pengetahuan beberapa derajat. dan
Allah Maha mengetahui apa yang kamu kerjakan” (QS. Al Mujaadilah ayat 11)

Artinya: “Allah menyatakan bahwasanya tidak ada Tuhan melainkan Dia (yang
berhak disembah), yang menegakkan keadilan. Para Malaikat dan orang-orang
yang berilmu (juga menyatakan yang demikian itu). tak ada Tuhan melainkan Dia
(yang berhak disembah), yang Maha Perkasa lagi Maha Bijaksana” (QS. Ali
Imran:18)
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
HALAMAN PERSEMBAHAN
v
Bismillahirrokhmaanirrokhiim
Karyaini, penulispersembahkanuntuk :
1. Allah SWT yang telah memberikan kemudahan, kekuatan serta
keyakinan dalam setiap kesulitan yang kuhadapi.
2. Kedua orangtuaku (Bapak Slamet Handoko dan Ibu Suharyati) yang
selalumencurahkancintadankasihsayang, dukungan, bimbingansertadoa
yang tiadahenti.
3. Kakakku Eko Budi Santoso, Dwi Wahyono dan Adikkutersayang (Catur
Hartono)yang selalumemberikandukungandansemangat.
4. Keluargabesarku yang selalumemberikanmotivasidandukungan yang
tiadahenti pula.
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio
Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A. Froehner) Secara
Langsung
vi
Tri Wahyuningsih
1101070042
ABSTRAK
Embriogenesis somatik merupakan salah satu teknik kultur jaringan
untuk memperoleh bibit dalam jumlah banyak dan memiliki sifat genetik yang
sama dengan tanaman induk. Namun demikian, teknik embriogenesis somatik
yang dilakukan saat ini membutuhkan waktu yang lama pada lingkungan in vitro
(12 bulan) sehingga diperlukan alternatif untuk mempersingkat waktu kultur
dikondisi in vitro. Alternatif yang tersedia untuk mengatasi masalah tersebut
adalah dengan teknik aklimatisasi embrio somatik secara langsung (direct
sowing). Namun demikian, tingkat keberhasilan teknik tersebut untuk
mengaklimatisasikan embrio somatik kopi robusta secara langsung masih relatif
rendah. Salah satu cara yang diduga dapat digunakan untuk meningkatkan
keberhasilan teknik aklimatisasi secara langsung adalah dengan memelihara
embrio somatik pada lingkungan dengan intensitas cahaya yang tepat. Embrio
somatik fase awal kotiledon ditanam pada substrat tanam arang sekam : cocopeat
dengan perbandingan 1: 1 (v/v) yang telah dibasahi dengan medium dasar MS
(Murashige-Skoog, 1962) tanpa penambahan gula dan vitamin serta ditambahkan
ZPT 10 7 M furfuryl amino purin dan 10 5 M indole butyric acid (IBA). Kultur
dipelihara pada 5 lingkungan yang berbeda, yaitu di glass house (intensitas cahaya
3800 lux), di dalam ruang kultur dengan intensitas cahaya bervariasi 900, 1400,
1900 dan 2000 lux. Kultur dipelihara selama 8 minggu dengan penyiraman
dilakukan setiap 3 hari sekali menggunakan medium yang sama. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa intensitas cahaya berpengaruh secara nyata terhadap
keberhasilan aklimatisasi embrio somatik kopi robusta. Intensitas cahaya terbaik
yang dapat digunakan untuk aklimatisasi embryo somatik kopi secara langsung
adalah sebesar 900 lux. Pada lingkungan tersebut tingkat keberhasilan aklimatisasi
mencapai sekitar 40 % dengan tinggi tanaman mencapai sekitar 2 mm dan jumlah
daun sekitar 2 – 3 helai setelah 8 minggu kultur. Aklimatisasi embrio somatik
tidak dapat dilakukan secara langsung di dalam glass house dengan intensitas
cahaya tinggi maupun pada lingkungan dengan intensitas cahaya di atas 900 lux.
Kata kunci : direct sowing, embriogenesis somatik, intensitas cahaya, kopi
robusta
Pengaruh
viiIntensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
UCAPAN TERIMA KASIH
Assalamu’alaikumWr.Wb
Segala puji bagi Allah yang telah memberikan rahmat, nikmat dan
hidayahnya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul
“Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Keberhasilan Aklimatisasi Embrio
Somatik Kopi Robusta (Coffeacanephora Pierre ex A. Froehner) Secara
Langsung” dengan lancar.
Penulis mengucapkan terima kasih kepada Sisunandar, Ph.D selaku
Pembimbing I dan Drs. Arief Husin, M.Si selaku Pembimbing II sekaligus Ketua
Program Studi Pendidikan Biologi yang telah sabar dalam memberikan
bimbingan, nasehat, saran dan arahan kepada penulis dalam pelaksanaan
penelitian dan penulisan skripsi ini. Selain itu, penulis juga mengucapkan
terimakasih kepada:
1. Drs. Pudiyono, M.Hum, selaku Dekan Fakultas Keguruan dan Ilmu
Pendidikan Universitas Muhammadiyah Purwokerto.
2. Seluruh
Dosen
program
studi
Pendidikan
Biologi
Universitas
Muhammadiyah Purwokerto.
3. Alkhikmah, S.Si, selaku Laboran Laboratorium Genetika dan Botani yang
dengan sabar dalam membantu penulis selama proses penelitian
berlangsung.
4. Sahabat terdekat (Kurniati safitri, Isnaeni Nur H., Setyaning Suci M. R.,
Nur Annisa A. S., dan Ika Puspitasari) yang selalu memberikan dukungan,
bantuan serta motivasi selama proses penelitian berlangsung.
5. Sahabat seperjuangan, (Yongky Abdurrahman W., Eka Aji P., dan Furqan
Faizah) yang telah bekerja sama dan selalu sabar dalam menghadapi
segala tantangan dalam penelitian dan penulisan skripsi ini. Selalu
memberi motivasi dan bantuan dalam segala hal.
6. Seluruh keluargaku tercinta yang selalu memberikan semangat.
viii
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
Semoga Allah selalu meridloi dan membalas kebaikan kalian. Amiin. Skripsi ini
diharapakan dapat memberikan manfaat bagi para pembaca. Saran dan kritik
sangat penulis harapakan guna perbaikan penulisan skripsi yang akan datang.
Wassalamu’alaikumWr. Wb
Purwokerto, Februari
2016
ix
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
DAFTAR ISI
Halaman
UCAPAN TERIMA KASIH .....................................................................viii
DAFTAR ISI ................................................................................................ x
DAFTAR TABEL ......................................................................................xii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................xiii
DAFTARLAMPIRAN ............................................................................... xv
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................ 1
1.2 Tujuan Penelitian ................................................................... 7
1.3 Manfaat Penelitian ................................................................. 7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Biologi Kopi Robusta ............................................................ 9
2.1.1 Morfologi Kopi ............................................................ 9
2.1.2. Varietas Kopi ............................................................ 12
2.1.3 Manfaat Kopi ............................................................. 14
2.2 Budidaya Kopi dan Permasalahannya ................................. 16
2..2.1 Produksi Kopi Dunia dan Indonesia ......................... 16
2.2.2 Permasalahan Budidaya Kopi di Indonesia ............... 17
2.3 Embriogenesis Somatik Kopi dan Permasalahannya .......... 20
2.4 Aklimatisasi Embrio Somatik Secara Langsung
(Direct Sowing) ................................................................... 24
2.5 Intensitas Cahaya..................................................................25
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu, Tempat, dan Bahan Penelitian ................................ 30
3.2 Perbanyakan Embrio Somatik ............................................. 31
x
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
3.3 Uji Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Keberhasilan Aklimatisasi
Embrio Somatik Kopi Robusta (Coffea canephora Pierre ex A.
Froehner)........................................................................................32
3.4 Observasi dan Analisis Data...........................................................35
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengaruh Intensitas Cahaya terhadap Keberhasilan
Aklimatisasi Embrio Somatik Kopi Robusta(Coffea
canephora Pierre ex A. Froehner) Secara Langsung..................36
4.2 Pembahasan .............................................................. ...........38
BAB V
SIMPULAN DAN SARAN
a. Simpulan .............................................................................. 42
5.2 Saran .................................................................................... 42
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................ 43
LAMPIRAN ............................................................................................... 48
xi
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
DAFTAR TABEL
Nomor
Judul Tabel
Halaman
2.1
Beberapa penelitian embryogenesis somatik kopi dengan
tingkat keberhasilan yang bervariasi.................................
21
3.1
Intensitas cahaya yang digunakan untuk aklimatisasi
embrio somatik kopi.........................................................
34
xii
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul Gambar
Halaman
2.1
(A) Akar tunggang tanaman kopi; (B) batang kopi; (C)
daun kopi; (D) bunga kopi; (E) buah kopi (Ocktara,
10
2011); (F) biji kopi (Prastowoet al., 2010)........................
2.2
(A) kopi arabika; (B) kopi robusta (Prastowoet al., 2010);
(C) biji kopi arabika dan biji kopi robusta (Ciptaningsih,
13
2012).................................................................................
2.3
(A) bubuk kopi diseduh untuk minuman; (B) batang kopi
sebagai kayu bakar; (C) kulit biji kopi sebagai pakan
15
ternak (Halupidan Martini, 2013)......................................
2.4
Produktivitasperkebunankopi
Indonesia
dibandingkandenganempatnegaradenganproduktivitaskopi
17
tertinggi
di
dunia
(FAO,
2015)........................................................
2.5
(A) stek pada tanaman kopi; (B) okulasi mata tunas; (C)
sambung pucuk (Prastowoet al., 2010)................................
19
2.6
Tahapan embryogenesis somatik; induksi kalus
embriogenik (A-B), induksi embrio globular (C), embrio
tahap hati (D), embrio tahap torpedo (E), prakotiledon (F),
embrio tahap kotiledon (G), pertumbuhan membentuk
23
tunas dan akar (H; Afreentet al., 2002; Gaticaet al.,
2008)................................................................................
3.1
Embrio somatik kopi robusta yang telah memiliki
hipokotil yang digunakan sebagai bahan dalam penelitian
30
ini......................................................................................
3.2
Induksi embryo somatik yang dilakukan dengan cara
mensubkulturkan kalus pada medium cair dan dipelihara
32
dengan cara diletakan pada shaker untuk meningkatkan
aerasi medium...................................................................
3.3
Tahapan aklimatisasi embrio somatik kopi robusta,
embrio yang digunakan untuk aklimatisasi (A), embrio
xiii
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
somatik kopi dicuci pada air mengalir (B), embrio somatik
kopi direndam pada larutan 2 % fungisida (C), embrio
somatik ditanam ke dalam substrat tanam steril yang
berisi medium dasar MS cair tanpa penambahan vitamin
dan gula (D), toples berisi medium aklimatisasi ditutup
(E), pemeliharaan dengan intensitas cahaya yang telah
disesuaikan (F)..................................................................
34
4.1
Pengaruh intensitas cahaya terhadap keberhasilan
aklimatisasi (A), pertambahan tinggi tanaman (B) dan
jumlah daun (C). Diagram batang menunjukan rata-rata ±
standar error darisetiap perlakuan dengan ulangan
sebanyak 3 kali. Huruf yang berbeda pada setiap
kelompok diagram batang menunjukan adanya perbedaan
yang nyata antar perlakuan setelah dianalisis dengan
menggunakan bedanyata terkecil (LSD) padatingkat 37
kepercayaan 95 %.............................................................
4.2
Substrat tanam aklimatisasi embrio somatik yang
ditumbuhi algae setelah 2 minggu aklimatisasi embrio
somatik (A), Embrio yang berhasil di aklimasisasi 38
dengan panjang 4 -5 mm (B)............................................
xiv
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
1
Judul Lampiran
Halaman
Medium Murashige-Skoog (MS;1962) yang terdiri atas
makronutrien dan mikronutrien yang dikombinasikan
dengan Na2 EDTA dan FeSO4 7H2O untuk 500 ml............... 48
Pengaruh Intensitas Cahaya, Tri Wahyuningsih, FKIP UMP, 2016