Prof Dr Ir Didy Sopandie, MAgr Dr Sintho Wahyuning Ardie, SP MSi Regulasi Etilen dalam Respon Tanaman Sorgum terhadap Cekaman Defisiensi P dan Toksisitas Al NURUL FAUZIAH A24090001 Pembimbing Prof Dr Ir Didy Sopandie, MAgr Dr Sintho Wahyuning Ardie, SP MSi DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2013

LATAR BELAKANG Sorgum [Sorghum bicolor (L.) Moench] memiliki banyak manfaat Biji: pangan, pakan dan bioetanol Daun & batang: pakan dan bioetanol Salah satu alternatif pemecahan masalah pemenuhan kebutuhan pangan adalah diversifikasi pangan Produktivitas sorgum berkisar antara 2.5-6.0 ton/ha Keunggulan sorgum Cukup adaptif pada lahan kering Lahan kering Indonesia: 148 juta Ha Lahan kering masam: 69.5% dari total lahan kering Indonesia

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  Oleh karena itu penelitian ini bertujuan

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)2.4H2O NaCl H3BO3 MnSO4.4H2O ZnSO4.7H2O CuSO4.5H2O Na2Mo7O9.7H2O FeSO4.7H2O-EDTA KH2PO4

ALAT Wadah tanam Styrofoam Aerator pH meter Mikroskop Timbangan

Rancangan Kelompok Lengkap Teracak METODE Rancangan Kelompok Lengkap Teracak 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 B69 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

Panjang Akar dan Tinggi Tajuk Ketersediaan P dan Al Panjang akar (cm) Tinggi tajuk (cm) 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   11.93 12.33b 17.84a 28.78a 10.56 12.61b 16.70ab 27.79a 13.71 17.22a 18.93a 32.52a 10.93 8.49c 13.14b 18.14b 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 NUMBU B69 Pada kondisi P-rendah, terjadi pemanjangan akar

Genotipe B69 peka terhadap toksisitas Al saat P tidak cukup tersedia Bobot Akar dan Tajuk Ketersediaan P dan Al Bobot pada hari ke-14 Akar Tajuk Bobot basah (g) Bobot kering (g) Numbu P-cukup 1.05 2.01 0.03 0.17 P-cukup + Al 0.89 1.81 0.16 P-rendah 1.04 1.62 0.05 P-rendah + Al 0.81 1.19 0.12 B69 0.72b 1.10a 0.02b 0.08a 0.58b 0.92a 0.07ab 1.05a 1.15a 0.04a 0.10a 0.31c 0.41b 0.04b 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 Kapasitas pemanjangan akar mampu meningkatkan penyerapan P dan menunjang pertumbuhan pada kondisi defisien P

Pengaruh Etilen terhadap Pertumbuhan Bibit Sorgum Numbu dan B69

Panjang Akar dan Tinggi Tajuk Genotipe Numbu lebih responsif terhadap aplikasi regulator etilen secara eksogen dibandingkan dengan genotipe B69 Penghambatan pemanjangan sel akar (Ruzicka et al. 2007) Regulator etilen Panjang akar (cm) Tinggi tajuk (cm) 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 10.35 13.14 18.68 27.73 12.30 11.08 16.03 25.68 12.69 13.77 15.26 27.00

Keragaan bibit sorgum pada aplikasi regulator etilen NUMBU B69 Aplikasi AgNO3 secara eksogen pada kondisi defisien P dan toksisitas Al menekan pertumbuhan genotipe B69

Regulator etilen Bobot pada hari ke-14 Akar Tajuk Bobot basah (g) Bobot Akar dan Tajuk Regulator etilen Bobot pada hari ke-14 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 0.12 B69 0.66 0.82ab 0.02 0.07 0.75 1.15a 0.09 0.59 0.72b 0.06 Aplikasi AgNO3 diduga menghambat transport air dan menurunkan bobot basah tajuk pada 14 HSP (Kamaludin dan Zwiazek 2002) Aplikasi etilen secara eksogen meningkatkan transport air melalui akar pada tanaman

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