TANGGAPAN FISIOLOGIS KEDELAI [Glycine max (L.) Merill] TERHADAP ALUMINIUM (Al) PADA MEDIUM MASAM

ELLY PROKLAMASININGSIH, Dr. Ir. Irfan Dwidya Prijambada, M. Eng.,

2012 | Disertasi | S3 Biologi

Ciri lahan masam adalah kelarutan aluminium (Al) yang tinggi. Gejala keracunan Al tampak pada sistem perakaran yang tidak sempurna. Berkaitan dengan peranan asam organik terhadap pengaruh buruk Al, beberapa peneliti menyatakan bahwa asam organik berperan dalam membentuk kompleks dengan Al. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui tanggapan tanaman kedelai terhadap Al-nitrat dan Al-laktat di medium masam, melalui beberapa informasi yang perlu dikaji, yaitu 1) konsentrasi dan distribusi Al di organ tanaman, 2) hubungan antara konsentrasi Al dengan bobot kering akar, 3) anatomi dan morfologi akar, 4) permeabilitas akar terhadap Al, 5) profil protein dan isozim spesifik, 6) konsentrasi dan distribusi P dan N, 7) aktivitas nitrat reduktase, 8) kadar klorofil, 9) pertumbuhan tanaman. Penelitian dilakukan secara eksperimental dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) pola faktorial dua faktor. Faktor pertama adalah bentuk garam Al yang terdiri atas 3 macam, yaitu: tanpa garam, garam Al-nitrat dan garam Al-laktat. Faktor kedua adalah pH media tanam yang terdiri atas 3 macam, yaitu: pH 4, pH 5 dan pH 6. Masing-masing perlakuan dengan 3 kali ulangan. Analisis data menggunakan Duncan’s Multiple Range Test (signifikansi 1%). Perlakuan Al-laktat pada media tanam dengan pH 5 dapat mengurangi serapan dan distribusi Al di organ tanaman. Hubungan antara serapan Al dengan bobot kering akar menunjukkan bahwa meningkatnya konsentrasi Al yang terserap oleh akar dapat menghambat pertumbuhan akar. Hubungan anatomi dan morfologi akar menunjukkan bahwa jumlah lapisan sel kortek yang lebih banyak dengan diameter stele lebih tipis adalah yang mempunyai perakaran panjang dan luas permukaan yang luas. Keberadaan Al-laktat pada media tanam masam dapat menekan permeabilitas akar terhadap Al. Tanaman mengekspresikan protein dan isozim spesifik sebagai respons terhadap keberadaan Al-laktat pada media tanam masam. Keberadaan Al-laktat pada media tanam dengan pH 5 menyebabkan serapan P dan N efektif untuk pertumbuhan. Keberadaan Al-laktat pada media tanam dengan pH 5 dapat meningkatkan aktivitas nitrat reduktase. Keberadaan Al-laktat pada media tanam dengan pH 5 menyebabkan kadar klorofil dalam tanaman efektif untuk pertumbuhan, sehingga pertumbuhan akar dan tajuk lebih meningkat. Hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa pertumbuhan tanaman lebih meningkat dengan keberadaan Al-laktat pada media tanam masam dibandingkan dengan keberadan Al-nitrat.

The characteristic of acidic soils is the high solubility of aluminum (Al). Al toxicity symptom is shown on the abnormality of root system. In relation to the role of organic acids on the bad effect of Al, several researchers suggested that organic acids play a role in forming Al-complexes. The objectives of this research were to study soybean respones to Al-nitrate and Al-lactate salts in acidic medium, by evaluating: 1) Aluminum concentration and distribution of aluminum in the plant organs; 2) the correlation between Al concentration and root dry weight; 3) root anatomy and morphology; 4) root permeability toward Al; 5) protein and specific isozym profiles; 6) Phosphor concentration and distribution; 7) Nitrogen concentration and distribution; 8) Nitrate reductase activity; 9) Chlorophyll content; and 10) Plant growth. The research was carried out experimentally using a Completely Randomised Design (CRD) on factorial treatment pattern with two factors. The first factor was Al salt form i.e. without Al salt, Al-nitrate and Al-lactate. The second factor was the pH of growing media i.e. pH 4, 5, and 6. Each treatment combination was replicated 3 times. The data obtained were analysed using Duncan’s Multiple Range Test (at 1% significance level). The research results showed that the application of Al-lactate at pH 5 decreased both Al absorption and distribution in the plant organs. It was also found that the increase of AL concentration absorbed by root inhibited the root growth. The examination of both root anatomy and morphology revealed that the higher number of cortical cell layers with thinner Stele diameter were found in longer and wider root systems. The presence of Al-lactate in the acidic growing medium could reduce the root permeability toward Al. The soybean plant expressed both specific protein and isozym in response to the presence of Al-lactate in the acidic growing medium. The presence of Al-lactate in the growing medium at pH 5 resulted in the absorption of Phosphor and Nitrogen was effective for plant growth, increase nitrate reductase activity; the chlorophyll content was effective for plant growth, which lead to the incrase of both root and canopy growths. It can be concluded that soybean plant growth was better in the presence of Al-lactate in the growing medium than that of Al-nitrate.

Kata Kunci : kedelai, Al-nitrat, Al-laktat, media tanam masam