PENGARUH MEDIUM PUPUK ORGANIK CAIR (POC) TERHADAP KARAKTER MORFOLOGI DAN JUMLAH TUNAS PROTOKORM ANGGREK Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl.
Yusnaeni Yusuf* dan Ari Indrianto Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta Jl. Teknika Selatan, Sekip Utara, Yogyakarta 55281 e-mail:
[email protected] Abstract: Influence of Liquid Organic Fertilizer toward Morphological Character and Number Protochrom Shoots of Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl. Orchid seed cultured in vitro on suitable media will produce orchid seedlings in large numbers but in short time. The objectives of this research were to determine an effective kind and concentration of liquid organic fertilizer (LOF) that influence the growth and development of orchid embryo Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl. This research used embryos orchid from various phase of growth that cultured in treatment media. Treatment media was made of liquid organic fertilizers such Fertile, Fish and Nasa with a series 1; 1; 2; 2,5; 3; 3,5 ml/L concentration and supplemented with of 150 ml/L of coconut water. VW and Agar media were used as controls. Each treatment consisted of 3 replications. Parameters were observed in 2 months for morphological characters (number and length of root; number and length of leaves, and number of shoots). Quantitative data were analyzed with Analyze of Variance (ANOVA) a statistical test using Duncan Multiple Range Test (DMRT) at 5% level. The result showed that the highest number of leaves and number of shoots showed in Fertile 1.5 medium is 4.67 and 6.00. Abstrak: Pengaruh Medium Pupuk Organik Cair (POC) terhadap Karakter Morfologi dan Jumlah Tunas Protokorm Anggrek Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl. Kultur embrio anggrek secara in vitro pada media tumbuh yang sesuai akan menghasilkan tanaman anggrek dalam jumlah besar namun dalam waktu yang singkat. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui jenis dan konsentrasi pupuk organik cair (POC) yang efektif terhadap pertumbuhan dan perkembangan embrio anggrek Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl. Percobaan dilakukan dengan menggunakan protokorm anggrek Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl. yang berumur 4 minggu (fase 2) yang ditanam pada medium perlakuan. Medium perlakuan yang digunakan adalah medium POC yakni Fertile, Fish Emultion dan Nasa dengan beragam konsentrasi (1; 1; 2; 2,5; 3; 3,5 ml/L) yang ditambahkan air kelapa 150 ml/L, sedangkan medium VW sebagai kontrol positif dan medium agar sebagai kontrol negatif. Pengamatan pada medium perlakuan dilakukan selama 2 bulan. Pengamatan dilakukan untuk mengukur parameter morfologis (panjang daun, jumlah daun, panjang akar, dan jumlah akar) serta jumlah tunas yang dihasilkan hingga pengamatan minggu ke-8. Setelah 2 bulan, tanaman kemudian disubkultur ke medium VW yang ditambahkan air kelapa dan ekstrak pisang. Data kuantitatif yang diperoleh kemudian dianalisis dengan Analysis of Variance (ANOVA) untuk mengetahui pengaruh pupuk organik cair terhadap parameter yang diukur kemudian jika terdapat perbedaan nyata dilanjutkan dengan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf uji 5 %. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaruh medium POC terhadap pertumbuhan dan perkembangan embrio anggrek menunjukkan respon yang berbeda-beda pada setiap fase pertumbuhan. Pada protokorm anggrek Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl. berumur 4 MSP, POC Fertile 1,5 memberikan hasil yang berbeda nyata dibandingkan dengan medium VW pada parameter jumlah daun dan jumlah tunas dengan nilai 4,67 dan 6,00. Kata kunci: Pupuk Organik Cair, Perkecambahan In Vitro, Embrio, dan Anggrek
A. PENDAHULUAN Anggrek merupakan tanaman hias berbunga yang bernilai ekonomi dengan berbagai ragam
bentuk, warna serta aroma. Dari 20.000 spesies anggrek di dunia (Tsai et al.,2008), Indonesia
14
Yusuf & Indrianto, Pengaruh Medium Pupuk Organik Cair (POC) 15
memiliki sekitar 5000 spesies anggrek (Irawati, 2002). Saat ini, Laboratorium Bioteknologi Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada tengah merintis pengembangan Gama Anggrek. Gama Anggrek diperoleh dengan menyilangkan jenis-jenis anggrek alam Indonesia. Salah satu anggrek alam yang berhasil disilangkan adalah jenis Vanda limbata yang bisa dijumpai di Nusa Tenggara dengan Vanda tricolor dari lereng Gunung Merapi. Vanda tricolor dan Vanda limbata merupakan anggrek lokal Indonesia yang memiliki karakter-karakter unggul yakni memiliki aroma yang khas dengan perhiasan bunga yang tebal sehingga bunga tidak cepat layu. Pengembangan anggrek hasil persilangan kedua anggrek alam ini dapat menjadi peluang bisnis yang menggiurkan bagi masyarakat pada sektor budidaya tanaman hias, serta dapat mengurangi kebutuhan masyarakat terhadap anggrek alam sehingga dapat menjaga kelestarian anggrek alam. Salah satu faktor penentu keberhasilan pelaksanaan kerja kultur jaringan adalah pemberian nutrisi dalam jumlah dan perbandingan yang benar pada medium kultur. Medium yang dipergunakan pada kultur in vitro tumbuhan ada bermacam-macam. Pemilihan medium tergantung pada jenis tanaman yang digunakan, selera, tujuan serta perhitungan masing-masing peneliti. Isi dan komposisi medium dari medium kultur dirancang secara khusus untuk tujuan berbeda (Indrianto, 2003). Karena alasan tersebut dibutuhkan penelitian untuk memperoleh medium alternatif untuk kultur in vitro, salah satunya dengan menggunakan pupuk organik cair yang murah dan mudah diperoleh di pasaran. B. METODE Penelitian dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Fakultas Biologi Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Alat-alat penelitian yang digunakan terdiri atas Laminar air Flow (ESCO), autoklaf (Tomy ES-215), timbangan analitik (Mettler Toledo), hot plate magnetic stirer (Benchmark), pH meter (Mi 151), micropipet (Socorex), mikroskop inverted (Nikon Diaphot 300), optilab, kamera digital Canon Power Shoot A 4000 IS 16 megapixel 8 x optical zoom, dan alat gelas. Bahan yang
digunakan meliputi, Bahan tanaman, buah Vanda hibrida (Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl. var. suavis) berumur ± 7 bulan setelah polinasi, yang dilakukan Laboratorium Bioteknologi. Bahan kimia yang digunakan untuk media VW yaitu garam-garam anorganik yang meliputi unsur hara makro dan unsur mikro, gula, substansi organik (air kelapa (150 mL) dan ekstrak pisang (150 gr), larutan HCl, larutan KOH, serta bahan lain meliputi etanol 70% dan 96%, plastic seal, kertas label, kertas saring, kertas Samson, aquades steril, aluminium foil, dan selotip. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Fakultas Biologi, Universitas Gadjah Mada. Tahap penelitian ini meliputi: 1. Sterilisasi buah dan penaburan biji anggrek pada medium VW untuk penentuan umur protokorm yang akan digunakan sebagai eksplan. Medium yang digunakan dalam tahap ini adalah medium perkecambahan, berupa medium VW yang ditambahkan dengan ekstrak pisang. Pembuatan medium dimulai dengan menimbang bahan-bahan yang akan digunakan dan melarutkannya satu persatu. Bahan-bahan yang terdiri dari makronutrien dilarutkan dalam Erlenmeyer yang telah berisi aquades sebanyak kurang lebih 250 ml. Setelah semua makronutrien larut, kemudian ditambahkan dengan mikronutrien, besi, sukrosa, air kelapa 150 ml/L dan ekstrak pisang yang dilarutkan satupersatu. Kemudian volume dicukupkan hingga 1000 ml dengan menambahkan aquades. Kemudian tingkat keasaman medium diatur dengan menambahkan larutan KOH 1 N atau HCl 1 N sampai diperoleh pH larutan 5,8 yang diukur dengan menggunakan pH meter. Medium yang telah diatur tingkat keasamannya kemudian ditambahkan Bioagar dan dipanaskan sambil diaduk teratur hingga larutan terlihat jernih. Setelah itu dituangkan sebanyak 20 ml ke dalam botol kultur yang telah disterilisasi kemudian ditutup aluminium foil dan dibungkus dengan plastic seal kemudian selanjutnya disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121°C dengan tekanan 1,5 psi selama 15 menit. Penanaman pada medium VW dilakukan selama 4 minggu.
16 Jurnal Bionature, Volume 17, Nomor 1, April 2017, hlm. 14-23 Tabel 1. Komposisi Medium Pupuk Organik Cair (Tertera pada Label Kemasan) yang
Digunakan Sebagai Media Pertumbuhan dan Perkembangan Embrio Anggrek Vanda Limbata Blume X Vanda Tricolor Lindl. dan Medium Vacin-Went (VW). Pupuk Organik Cair Unsur Media Vacin-Went (Vw) (Element) Fertile Fish Emulsion Nasa N
13,86%
5%
0,06%
-
0,5 % *
-
SENYAWA N
-
0,75%**
P2O5 K2O S Si
8% 14% -
3,75% *** 2,00% 2,00% -
0,11% 0,10% 0,01%
Cl SO4 NaCl Ca B Zn Mg
-
-
0,26% 0,31% 0,98% 61,04 ppm 42,49 ppm 37,08 ppm 14,54 ppm
Cu Al Na Fe Mn Co Se
-
-
6,45 ppm 6,38 ppm 0,13 ppm 0,43 ppm 2,30 ppm 2,13 ppm 0,1 ppm
Cr Mo C ORGANIK BAHAN ORGANIK Keterangan:
-
-
˂ 0,05 ppm ˂ 0,2 ppm 4,53%
40%
4%
0,01%
-
Unsur Hara Makro 1. Ca3(PO4)2 200 mg/L 2. KNO3 525 mg/L 3. KH2PO4 250 mg/L 4. MgSO4. 7H2O 250 mg/L 5. (NH4)2SO4 500 mg/L Unsur hara Mikro 1. Fe (C4H4O6)3 28 mg/L 2. MnSO4. 4H2O 7,5 mg/L Sukrosa 9 g/L Zat Pemadat : Bioagar 8 g/L Air Kelapa 150 ml/L pH 5,6-5,8
* : Ammonical Nitrogen **: Water Insoluble Nitrogen ***: Other Water Soluble Nitrogen
2. Pemindahan dan transfer protokorm berumur 4 minggu setelah penaburan (MSP) pada medium pupuk organik cair (POC). Pemindahan protokorm tanaman anggrek dilakukan menggunakan protokorm yang berumur 4 minggu setelah penaburan (MSP). Pada fase pertumbuhan embrio anggrek Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl. yang dikemukakan Yusuf (2015) protokorm pada umur 4 MSP mencapai fase 2 dengan ciri-ciri, berbentuk bangunan bulat seperti tuber berwarna kuning kehijauan. Medium
perlakuan yang digunakan adalah medium POC Fertile, Fish Emultion dan Nasa (tabel 1) dengan beragam konsentrasi (1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 ml/L) medium ini sebagai perlakuan, sedangkan medium VW dan medium agar sebagai kontrol. Medium POC dibuat dengan menambahkan POC sesuai konsentrasi perlakuan (1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5 ml/L) yang dilarutkan ke dalam gelas kimia berisi aqudes 100 ml aquades kemudian ditambahkan air kelapa 150 ml/L dan sukrosa. Larutan medium kemudian ditambah aquades hingga
Yusuf & Indrianto, Pengaruh Medium Pupuk Organik Cair (POC) 17
volume medium mencapai 1000 ml. Kemudian tingkat keasaman medium diatur dengan menambahkan larutan KOH 1 N atau HCl 1 N sampai diperoleh pH larutan 5,5-5,8 yang diukur dengan menggunakan pH meter. Medium yang telah diatur tingkat keasamannya kemudian ditambahkan Bioagar dan dipanaskan sambil diaduk teratur hingga larutan terlihat jernih. Medium dimasukkan ke dalam Erlenmeyer kemudian ditutup dengan aluminium foil yang selanjutnya disterilisasi menggunakan autoklaf pada suhu 121°C dengan tekanan 1,5 psi selama 15 menit. Untuk medium VW kontrol dibuat dengan menimbang setiap komponen makronutrien kemudian dilarutkan dalam Erlenmeyer yang telah berisi aquades sebanyak 250 ml. Setelah semua makronutrien larut, kemudian ditambahkan dengan mikronutrien ditambakan sukrosa, air kelapa 150 ml/L. Kemudian volume dicukupkan hingga 1000 ml dengan menambahkan aquades. Kemudian diukur keasaman medium (pH) berkisar antar 5,8 dengan menambahkan KOH atau HCl, lalu ditambahkan Bioagar sebanyak 8 g/L selanjutnya dipanaskan hingga mendidih. Distribusi medium pupuk organik cair dan medium VW kontrol ke cawan petri dilakukan secara aseptis dalam LAF (Laminar Air Flow). Penanaman pada medium perlakuan dilakukan hingga 2 bulan (8 minggu pengamatan), setelah itu protokorm kemudian disubkultur pada medium VW yang ditambahkan air kelapa dan ekstra pisang. 3. Pengamatan pertumbuhan; Analisis morfologis dilakukan dengan mengamati perubahan morfologi tanaman setiap minggu selama 2 bulan (8 kali pengamatan) pada medium perlakuan POC dalam cawan petri. Pengamatan morfologi mengenai jumlah akar, panjang akar, jumlah daun, panjang daun, dan jumlah tunas selama 2 bulan. Pengamatan dilakukan dengan menggunakan mikroskop dan opti Lab kemudian dilakukan pemotretan dengan menggunakan kamera digital. 4. Analisis data. Parameter pertumbuhan yang diamati antara lain karakter morfologis (jumlah dan panjang akar, jumlah dan panjang daun serta jumlah tunas). Setiap perlakuan diulang sebanyak tiga kali. Data
kemudian dianalisis dengan ANOVA dan jika terdapat perbedaan dilanjutkan dengan Uji DMRT pada taraf 5%. C. HASIL DAN PEMBAHASAN Buah anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. yang berasal dari buah yang telah berumur ± 7 bulan kemudian ditabur pada medium VW yang ditambahkan air kelapa. Perkembangan morfologi biji anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. dilakukan setiap minggu selama 1 bulan untuk melihat perubahan morfologinya. Protokorm yang digunakan adalah protokorm berumur 4 MSP. Protokorm ini memiliki ciri-ciri berbentuk bangunan bulat seperti tuber berwarna kuning, ciri ini sesuai dengan penelitian Yusuf (2015) yang menggolongkan protokorm ini sebagai protokorm Fase 2 dari proses pertumbuhan dan perkembangan embrio V. limbata Blume x V. trilcolor Lindl . Pengamatan perkembangan morfologi biji anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. dilakukan setiap minggu selama 1 bulan pada medium VW, sedangkan pada medium POC pengamatan dilakukan setiap minggu selama 2 bulan untuk melihat perubahan morfologinya. Hal ini dapat dilakukan untuk memperoleh fase pertumbuhan protokorm yang dilaporkan oleh Tuo (2014) dan Yusuf (2015). Pengaruh penambahan pupuk organik cair (POC) pada protokorm anggrek tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap panjang daun. Meskipun pada parameter panjang daun Fertile 2,5 dan Fertile 3 memiliki rerata panjang daun yang lebih tinggi dari medium VW. Rerata terendah dari seluruh perlakuan ditunjukkan oleh perlakuan ditunjukkan pada perlakuan Nasa 3,5 dengan nilai rerata 234,71, namun berbeda nyata dengan medium VW. Data statistik (tabel 2) pada panjang akar memperlihatkan POC Fertile 3,5 memiliki rerata panjang akar yang lebih tinggi dari medium VW dengan nilai rerata 356,92. Perlakuan ini memperlihatkan pengaruh yang berbeda nyata dengan medium VW. Sedangkan perlakuan POC Fertile 1, POC Fish 2, POC Nasa 2 dan POC Nasa 2,5 memperlihatkan pengaruh yang tidak berbeda nyata dengan POC Fertile 3,5. Rerata terendah dari seluruh perlakuan ditunjukkan oleh perlakuan ditunjukkan pada perlakuan Fertile 1,5 dengan nilai rerata 20,00.
18 Jurnal Bionature, Volume 17, Nomor 1, April 2017, hlm. 14-23 Tabel 2. Rata-Rata Panjang Daun dan Panjang Akar Protokorm Anggrek pada Berbagai Komposisi Media pada 8 MST. Data Morfologi Perlakuan Panjang Daun (µm)
Panjang Akar (µm)
FERTILE 1
313,39bcd
269,54bc
FERTILE 1.5
410,57bcdef
20,00a
FERTILE 2
379,48bcde
104,06ab
FERTILE 2.5
529,15ef
139,60ab
FERTILE 3
567,38f
58,67ab
FERTILE 3.5
349,53bcd
356,92c
FISH 1
449,88def
40,64ab
FISH 1.5
318,00bcd
21,08a
FISH 2
281,42bcd
149,10abc
FISH 2.5
243,68b
50,83ab
FISH 3
281,31bcd
53,33ab
FISH 3.5
264,70bc
88,78ab
NASA 1
349,63bcd
119,78ab
NASA 1.5
447,14cdef
98,83ab
NASA 2
328,17bcd
269,21bc
NASA 2.5
332,51bcd
190,35abc
NASA 3
356,54bcde
124,14ab
NASA 3.5
234,71b
84,99ab
VW (Kontrol Positif)
452,03def
103,63ab
0,00a 0,00a AG (Kontrol Negatif) Angka yang diikuti huruf yang sama pada satu kolom tidak berbeda nyata berdasarkan Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf uji 5 % sampel diambil dari 3 ulangan. Keterangan: VW: sebagai kontrol positif dan AG: medium agar tanpa sukrosa sebagai kontrol negatif.
Panjang Akar (µm)
Pertambahan Panjang Akar Perlakuan Fertile 400
FERTILE 1
350
FERTILE 1.5
300
FERTILE 2
250
FERTILE 2.5
200
FERTILE 3
150
FERTILE 3.5
100
VW (Kontrol Positif)
50
AG (Kontrol Negatif)
0 MG 1 MG 2 MG 3 MG 4 MG 5 MG 6 MG 7 MG 8
Gambar 1. Grafik Pertambahan Panjang Akar dari Pengamatan 1 MST hingga Pengamatan 8 MST Anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. Protokorm Fase 2 (Umur 4 MSP) pada Perlakuan POC Fish. Keterangan: VW: sebagai kontrol positif dan AG: medium agar tanpa sukrosa sebagai kontrol negatif.
Yusuf & Indrianto, Pengaruh Medium Pupuk Organik Cair (POC) 19
Pertambahan Panjang Akar Perlakuan Fish
Panjang Akar (µm)
160
FISH 1 FISH 1.5
140 120
FISH 2
100
FISH 2.5
80
FISH 3
60
FISH 3.5
40
VW (Kontrol Positif)
20
AG (Kontrol Negatif)
0 MG 1MG 2MG 3MG 4MG 5MG 6MG 7MG 8
Gambar 2. Grafik Pertambahan Panjang Akar dari Pengamatan 1 MST hingga Pengamatan 8 MST Anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. protokorm fase 2 (umur 4 MSP) pada perlakuan POC Fish. Keterangan: VW: sebagai kontrol positif dan AG: medium agar tanpa sukrosa sebagai kontrol negatif. Pertambahan Panjang Akar Perlakuan Nasa Panjang Akar (µm)
300
NASA 1
250 NASA 1.5 200 NASA 2 150 NASA 2.5
100
NASA 3
50 0 MG 1MG 2MG 3MG 4MG 5MG 6MG 7MG 8
Gambar 3. Grafik Pertambahan Panjang Akar dari Pengamatan 1 MST hingga Pengamatan 8 MST anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. Protokorm fase 2 (umur 4 MSP) pada perlakuan POC Nasa. Keterangan: VW: sebagai kontrol positif dan AG: medium agar tanpa sukrosa sebagai kontrol negatif. Perlakuan dengan kemunculan akar tercepat diketahui terjadi pada minggu ke-6 setelah tanam yang ditunjukkan oleh perlakuan Fertile 1, Fertile 2.5, Fertile 3.5, Fish 1, Fish 2 dan Nasa 2 (Gambar 1-3). Pada parameter jumlah daun (Gambar 4) perlakuan POC Fertile 1.5 memperlihatkan rerata tertinggi dari keseluruhan perlakuan
.
dengan nilai 4,67 yang memperlihatkan pengaruh yang berbeda nyata jika dibandingkan dengan medium VW. Perlakuan lain yang menunjukkan pengaruh yang berbeda nyata adalah perlakuan POC Fertile 2.5 dengan nilai rerata 4,0. Perlakuan POC yang lain memperlihatkan pengaruh yang tidak berbeda nyata dengan medium VW.
20 Jurnal Bionature, Volume 17, Nomor 1, April 2017, hlm. 14-23 Jumlah Daun, Jumlah Akar Dan Jumlah Tunas Protokorm Fase 2 9,00 8,00 7,00
JUMLAH DAUN JUMLAH AKAR JUMLAH TUNAS
6,00
5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 -1,00
1 1.5 2 2.5 3 3.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 FERTILE
FISH Perlakuan
NASA
VWAG
Gambar 4. Rata-rata Jumlah Daun, Jumlah Akar dan Jumlah Tunas Protokorm Fase 2 (umur 4 MSP) Anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. pada Berbagai Komposisi Media. Keterangan: VW: sebagai kontrol positif dan AG: medium agar tanpa sukrosa sebagai kontrol negatif. Perlakuan POC Fertile 1.5 dan POC Fertile 2.5 memberikan hasil rerata yang lebih tinggi pada jumlah tunas dibandingkan dengan medium VW, dengan nilai 6,00 dan 3,00 serta memperlihatkan pengaruh yang berbeda nyata jika dibandingkan dengan medium VW. Hal ini menunjukkan bahwa perlakuan POC Fertile 1.5 dan POC Fertile 2 dapat menginisiasi jumlah tunas lebih baik jika dibandingkan dengan media VW. Dilihat grafik (grafik 4) protokorm yang diberi perlakuan Fertile 1.5 dan POC Fertile 2.5 memiliki kecenderungan membentuk multiple
shoot. Perlakuan yang memberikan hasil yang berbeda nyata jika dibandingkan dengan medium VW adalah POC Fertile 1.5 ml/L pada parameter jumlah daun yakni 4,67 dan pada parameter jumlah tunas sebanyak 6,00 (grafik 4).. Hal ini dapat disebabkan karena POC Fertile mengandung nitrogen yang lebih tinggi yaitu 13,86 %, unsur K dalam bentuk K2O 14 % dan unsur P dalam bentuk P2O5 sebesar 8 % dibandingkan pupuk Fish dan Nasa (Tabel 1). Nitrogen berfungsi sebagai penyusun asam amino, klorofil dan senyawa lainnya dalam proses metabolisme. Sehingga komposisi kandungan POC Fertile dapat mensuplai ketersediaan hara terutama unsur N, P dan K sehingga dapat memenuhi kebutuhan tanaman anggrek selama proses pertumbuhan dan
perkembangan protokorm hingga membentuk planlet yang lengkap. POC Fertile mengandung unsur N, P, K yang sangat penting dalam proses metabolisme, termasuk pembentukan hormon endogen pada protokorm. Unsur N yang tinggi diperlukan untuk merangsang pertumbuhan vegetatif tanaman, selain itu berperan dalam sintesis amino dan protein. Reaksi metabolisme dalam tanaman akan menghasilkan ribuan senyawa untuk membentuk organ tanaman, dimana awalnya dari bentuk protokorm menjadi tanaman lengkap dengan organ-organ seperti batang, akar dan daun. Hal ini sesuai dengan pendapat Wattimena (1988) menyatakan bahwa untuk pembentukan tunas baru, tanaman membutuhkan unsur nitrogen (N), kalium (K), belerang (S), besi (Fe) dan seng (Zn) yang cukup. Kemungkinan lain karena aktivitas sitokinin yang merupakan komponen dari air kelapa yang ditambahkan sebagai bahan organik kompleks pada medium. Hal ini sesuai dengan pendapat Morel (1974), menyatakan bahwa air kelapa mengandung hormon sitokinin 5,8 mg/L, auksin 0,07 mg/L dan giberelin yang dapat menstimulasi perkecambahan dan pertumbuhan tanaman, berfungsi sebagai penstimulir dalam proliferasi jaringan, memperlancar metabolisme dan respirasi oleh karena itu air kelapa memiliki kemampuan yang besar dalam proses
Yusuf & Indrianto, Pengaruh Medium Pupuk Organik Cair (POC) 21
diferensiasi. Kemudian Atichart and bunnag (2013), menjelaskan bahwa aktivitas sitokinin dapat memacu terjadinya multiple shoot. Air kelapa juga dilaporkan merupakan inducer proliferasi dan diferensiasi sel pada beberapa Orchidaceae, air kelapa meningkatkan proliferasi protokorm Cymbidium (Kusumoto, 1980). Temjensangba and Deb (2005), menyatakan bahwa kombinasi perlakuan sukrosa dan air kelapa 5%, 10%, dan 15% meningkatkan daya tumbuh embrio Arachnis labrosa. Diferensiasi akan berlangsung jika terjadi interaksi antara auksin dan sitokinin, yaitu bila konsentrasi sitokinin lebih tinggi dibandingkan dengan auksin akan mendorong terbentuknya tunas, sedangkan adanya kandungan asam giberelat dalam air kelapa mendorong pertambahan dan pemanjangan sel di daerah sub apical meristem (Widiastoety et al, 1997). Jumlah daun pada pertumbuhan suatu tanaman memegang peranan yang sangat penting, hal ini berkaitan dengan pertumbuhan vegetatif dan kemampuan tanaman untuk melakukan proses fotosintesis dan melakukan berbagai metabolisme lainnya. Sedangkan jumlah tunas sangat menentukan efisiensi
a
pembibitan, yaitu bila jumlah kecambah awal yang rendah mampu menghasilkan planlet siap kompot dalam jumlah yang besar. Ada berbagai hal yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman, yaitu faktor genotipe dan lingkungan sekitar. Ditegaskan pula oleh Gardner et al (1991), bahwa jumlah dan ukuran daun dapat dipengaruhi oleh genotipe dan lingkungan. Perkembangan protokorm anggrek Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl pada perlakuan POC Fertile konsentrasi 1.5 ml/L sejak awal tanaman hingga minggu ke-8 setelah tanam diperlihatkan pada Gambar 5. Pada fase ini perlakuan POC Fertile dapat menginisiasi jumlah daun dan jumlah tunas yang lebih baik hingga pada dibandingkan dengan medium VW (Gambar 6). Biji anggrek merupakan biji yang susunannya terdiri atas embrio yang diselubungi testa tanpa endosperm. Perkecambahan biji anggrek dapat dioptimalkan melalui teknik in vitro. Formulasi pertama medium yang digunakan untuk mengecambahkan biji anggrek adalah VW yang dimodifikasi dengan bahan alami yaitu air kelapa mengandung substansi yang dapat memacu aktifitas dalam pembelahan sel dan mendorong pembentukan organ.
b
d
c
e
Gambar 5. Proses Pertumbuhan dan Perkembangan Embrio Anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. Protokorm Fase 2 (umur 4 MSP) hingga pengamatan minggu ke-8 setelah perlakuan pupuk Fertile konsentrasi 1.5 ml/L. a. Awal tanam, b. Minggu ke2, c. Minggu ke-4, d. Minggu ke-6 e. Minggu ke-8. Bar: 100 µm.
22 Jurnal Bionature, Volume 17, Nomor 1, April 2017, hlm. 14-23
a b
a Gambar 6.
c
a. Embrio anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. pada medium VW; b. Embrio anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. pada Medium agar; c. Morfologi tanaman anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. protokorm fase 2 (umur 4 MSP) setelah perlakuan pupuk Fertile konsentrasi 1.5 ml/L pada minggu ke-8. Bar: 100 µm. Keterangan: ah: Absorbing Hair.
Setelah proses imbibisi, terjadi peningkatan aktivitas enzim dan respirasi sel sehingga dihasilkan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan embrio. embrio selanjutnya terus tumbuh dan akhirnya akan merobek testa dan berkembang menjadi protokorm. Protokorm kemudian terus berkembang dan membentuk tonjolan yang merupakan primordia daun. Pada perkembangan protokorm anggrek terjadi perubahan warna, yakni warna kuning menjadi hijau. Sehingga terdapat fase ketika protokorm berwarna kuning dan fase selanjutnya protokorm berwarna hijau. Diduga perubahan ini karena terjadi pembentukan klorofil. Menurut Arditti (1967), perkecambahan embrio anggrek dapat diikuti pembentukan klorofil pada embrio maupun tidak terbentuk klorofil. Protokorm yang dikulturkan pada medium agar (gambar 6) masih menunjukkan pertumbuhan meskipun pertumbuhan dan perkembangan yang ditunjukkan tidak sama
pada perlakuan VW dan perlakuan POC. Pada medium ini tidak terdapat penambahan bahan organik. Medium ini hanya murni terdiri atas bahan pemadat (agar). Namun hal yang menarik adalah pertumbuhan tetap terlihat pertumbuhan dan perkembangan. Hal ini mungkin dapat disebabkan karena kandungan hormon endogen yang dikandung oleh eksplan yang masih dapat menunjang pertumbuhan eksplan. Keberadaan absorbing hair pada bagian basal protokorm dapat menjadi salah satu indikasi asumsi tersebut. Asumsi ini sesuai dengan pendapat Ishida et al (2008), yang menyatakan bahwa perkembangan dan pertumbuhan root hair dipengaruhi oleh keberadaan hormon etilen dan auksin sedangkan Chang et al (2005) mengatakan bahwa protocorm hair merupakan site tempat asoasiasi dengan jamur dan berfungsi dalam penyerapan (absorpsi). Hal ini dapat memberikan petunjuk bahwa kehadiran absorbing hair dapat pula dijadikan sebagai parameter pertumbuhan protokorm.
D. KESIMPULAN Pengaruh medium POC terhadap pertumbuhan dan perkembangan embrio anggrek menunjukkan respon yang berbeda-beda dari setiap jenis dan konsentrasi POC yang digunakan protokorm yang diberi perlakuan Fertile 1.5 memberikan hasil yang berbeda nyata pada parameter jumlah daun dan jumlah tunas dengan nilai 4,67 dan 6,00. Perlakuan POC
Fertile 1.5 terhadap pertumbuhan dan perkembangan protokorm anggrek V. limbata Blume x V. tricolor Lindl. dapat menginisiasi jumlah daun dan jumlah tunas dengan kecenderungan pembentukan multiple shoot yang lebih baik hingga pada dibandingkan dengan medium VW.
Yusuf & Indrianto, Pengaruh Medium Pupuk Organik Cair (POC) 23
E. DAFTAR PUSTAKA Arditti, J. 1967. Factor affecting the germination of orchid seeds. Botanical Review. 33:1-97. Atichart, P., S. Bunnag. 2007. Polyploid induction in Dendrobium secundum (bi.) lindl. by in vitro techniques. Thai Journal of Agricultural Science. 40 (1-2): 91-95. Chang, C., Chen YC., Yen HF. 2005. Protocorm or rhizome? The morphology of seed germination in Cymbidium dayanum. Botanical Bulletin of Academia Sinica. 46: 71-74. Gardner, F. P., Pearce, R. B., Mitchell, RL. 1991. Physiology of Crop Plants. Diterjemahkan oleh H.Susilo. Jakarta. Universitas Indonesia Press. Indrianto, A. 2003. Bahan Ajar Kultur Jaringan Tumbuhan. Fakultas Biologi. Universitas Gadjah Mada. Irawati. 2002. Konservasi Anggrek Spesies di Indonesia. Proseding Seminar Anggrek Indonesia. Yogyakarta. Ishida T.,Tetsuya K., Kiyotaka O., and Wada T. 2008. A genetic regulatory network in the development of trichomes and root hairs. The Annual Review of Plant Biology. 59: 365-386. Kusumoto, M. 1980. Effect of coconut milk, agar, and sucrose concentration and media ph on yhe proliferation of Cymbidium plb cultured in vitro. Japan Soc. Hort Sci. 48(4): 503-509. Morel, G.M. 1974. Clonal Multipkication of Orchid. The Orchid Scientific Studies. Wiley interscience publication. John Wileyand Sons, New York.
Temjensangba, Deb, C. R. 2005. Regeneration and mass multiplication of Arachnis labrosa (Lindl. ex Paxt.) Reichb: A rare and threatened orchid. Curr. Sci. 88(12): 1966-1969. Tsai, W.C., Hsiao, Y.Y., Pan, Z.N., Hsu, C.C., Chen, W.H., and Chen, H. H. 2008. Melecular Biology of Orchid Flowers; With Emphasis on Phalaenopsis. Advances in Botanical Research Vol. 47. Incorporating Advances in Plant Pathology. Tuo, M. 2014. Pengembangan Anggrek Vanda Hibrida (Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl.) dengan perlakuan kolkisin secara In vitro. Tesis. Fakultas Biologi. Universitas Gadjah Mada (Tidak Dipublikasi). Wattimena, G. A. 1988. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. Pusat Antar Universitas. Bioteknologi. Institut Pertanian Bogor. Widiastoety D., S. Kusumo., dan Syafni. 1997. Pengaruh tingkat ketuaan air kelapa dan jenis kelapa terhadap pertumbuhan planlet anggrek Dendrobium. J Hort. 7 (3): 768-772. Yusuf, Y. 2015. Pemanfaatan Pupuk Organik Cair untuk Memacu Pertumbuhan dan Perkembangan Embrio Anggrek Vanda limbata Blume x Vanda tricolor Lindl. secara In vitro. Tesis. Fakultas Biologi. Universitas Gadjah Mada (Tidak Dipublikasi).
