## PENDAHULUAN
Permintaan  kedelai  meningkat  pesat seiring dengan laju pertambahan penduduk dan meningkatnya  kesadaran  pentingnya  nilai  gizi bagi  kesehatan.  Tahun  2012-2014,  rata-rata kebutuhan  kedelai  nasional  sebesar  2.59  juta ton per tahun  sedangkan rata-rata produksi dan produktivitas  nasional  per  tahun,  berturut-turut hanya  sebesar  800.00  ton/ha  dan  1.5  ton/ha (Bappenas   2014).    Hal   ini   berarti   terdapat
kesenjangan antara produksi dengan kebutuhan. Kondisi  tersebut  mendorong  pemerintah  untuk meningkatkan  produksi  kedelai  dalam  negeri melalui  strategi  peningkatan  produktivitas  dan perluasan areal  tanam terutama melalui pemanfaatan  lahan–lahan  marginal  antara  lain pada  lahan  kering.  Pemanfaatan  lahan-lahan marginal  di  Indonesia  terutama  lahan  kering perlu ditingkatkan untuk pemenuhan kebutuhan bahan  pangan  terutama  kedelai.  Permasalahan
KARAKTER MORFO-FISIOLOGI DAUN TANAMAN KEDELAI ( Glycine max (L.) Merr.)

## PADA CEKAMAN KEKERINGAN
( Leaf Morpho-Physiological Characters of Soybean Plant ( Glycine max (L.) Merr.) on Drought Stress )

## Pienyani Rosawanti
Dosen Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian dan Kehutanan Universitas Muhammadiyah Palangkaraya
Email : pienyani@yahoo.com

## Abstrak
Cekaman  kekeringan  dapat  menyebabkan  perubahan  karakter  morfo-fisiologi  daun  tanaman kedelai.  Tujuan  penelitian  ini  untuk  mempelajari  karakter  morfo-fisiologis  daun  kedelai  pada  kondisi cekaman  kekeringan.  Penelitian  dilaksanakan  di  rumah  kaca  Cikabayan-IPB  menggunakan  Rancangan Acak  Kelompok  Lengkap  (RAKL)  dengan  lima  ulangan.  Faktor  pertama  menggunakan  tiga  genotipe kedelai  yaitu  Slamet,  Tanggamus  dan  Wilis.  Faktor  kedua  PEG  yaitu  PEG  0%  dan  20%.  Cekaman kekeringan hanya diberikan pada fase vegetatif. Hasil penelitian menunjukkan bahwa cekaman kekeringan dengan simulasi PEG  menyebabkan perubahan karakter  morfo-fisiologis daun kedelai  yaitu pada jumlah daun  trifoliat  dan  tebal  daun.  Karakter  morfo-fisiologis  daun  tanaman  kedelai  dapat  dijadikan  sebagai penduga sifat toleransi kedelai terhadap cekaman kekeringan.
Kata kunci: fase vegetatif, genotipe, PEG

## Abstract
Drought condition caused the changes in leaf morpho-physiological characters of soybean plant on drought stress.  The purpose of this research was to study the leaf morpho-physiological characters of soybean  plant  on  drought  stress.  Research  was  conducted in  the  Cikabayan  greenhouse-IPB using complete  randomized  block  design  (RAKL)  with  5  replications.  First  factor  was  soybean  genotypes  i.e. Slamet, Tanggamus and Wilis. Second factor was PEG i.e. PEG 0% and  20%. The drought stress was applied only at a vegetative phase. The result showed that drought stress with PEG simulation caused the changes  in  leaf  morpho-physiological  characters  of  soybean  plant  were  trifoliat  leaf  number  and  leaf thickness. Leaf morpho-physiological characters of soybean that could be used as markers for adaptation under drought stress.
Key words: genotype, PEG, vegetative phase
yang terjadi pada pemanfaatan lahan kering ini adalah ketersediaan air yang bisa menyebabkan kondisi kekeringan atau cekaman kekeringan.
Cekaman  kekeringan  pada  tanaman disebabkan  karena  kurangnya  suplai  air  di daerah  perakaran  atau  permintaan  air  yang berlebihan oleh daun karena laju evapotanspirasi  melebihi  laju  absorbsi  air  oleh akar  tanaman,  walaupun  air  tanah  dalam keadaan  cukup  (Levitt  1980).  Ketersediaan  air yang  cukup  sangat  diperlukan  untuk  semua proses metabolisme dalam tanaman. Pertumbuhan dan perkembangan sel-sel tanaman sangat ditentukan oleh ketersediaan air (Fitter dan Hay 1981; Gardner et al . 1991; Taiz dan Zeiger 2002). Dikemukakan oleh Kozlowski 1968, bahwa ketersediaan air dalam tanah  merupakan  faktor  yang  sangat  penting dalam  proses-proses  fisiologi  pada  tumbuhan seperti  perkecambahan  benih,  penyerapan  dan translokasi  unsur hara dan asimilat, transpirasi serta  fotosintesis.  Rendahnya  kandungan  air tanah  dapat  membatasi  penyerapan  unsur  hara oleh akar tanaman (Marschner 1995). Cekaman kekeringan  pada  tanaman  dapat  menyebabkan turunnya  potensial  air  dan  rendahnya  tekanan turgor.  Pertumbuhan  sel,  fotosintesis  dan produktivitas  tanaman  sangat  dipengaruhi  oleh potensial  air  (Taiz  dan  Zeiger  2002).  Tekanan turgor yang tinggi dibutuhkan untuk pemanjangan sel, sehingga adanya cekaman air akan menghambat pertumbuhan dan perkembangan  sel  tanaman.  Laju  pertumbuhan sel-sel tanaman dan efisiensi proses fisiologisnya  mencapai  tingkat  tertinggi  bila
sel-sel  berada  pada  turgor  maksimum  (Fitter dan  Hay  1981).    Kemampuan  tanaman  untuk beradaptasi  terhadap  cekaman  kekeringan tergantung pada intensitas dan periode cekaman,  fase  pertumbuhan  dan  genotipe tanaman  (Kalefetoglu  dan  Ekmekci,  2005). Respon  tanaman  terhadap  cekaman  kekeringan berbeda-beda  tergantung  pada  lama,  intensitas cekaman, spesies tanaman dan tahap pertumbuhan tanaman (Kusvuran 2012).
Simulasi  lingkungan  yang  mengalami cekaman  kekeringan  dapat  dilakukan  dengan perlakuan pemberian PEG ( poly-ethylene glycol ).  Penggunaan  PEG  yang  dilarutkan dalam  air  dapat  digunakan  untuk  meniru besarnya  potensial  air  (Michel  dan  Kaufmann 1973). Beberapa percobaan dengan menggunakan  PEG  pada  beberapa  genotipe kedelai  telah  banyak  dilakukan  (Sunaryo, 2002),  juga  pada  tanaman  lain  seperti  pada beberapa  genotipe  kacang  tanah  (Susilawati 2003).  Tujuan  percobaan  ini  adalah  untuk melihat  respon  morfo-fisiologis  daun    tanaman kedelai  yang  mengalami  cekaman  kekeringan pada fase vegetatif.

## METODOLOGI
Bahan yang digunakan adalah 3 genotipe kedelai  yaitu:  Slamet,  Tanggamus  dan  Wilis, PEG 6000, aquadest , pupuk urea, pupuk SP 18 dan pupuk KCl, pasir dan tanah. Sedangkan alat yang  digunakan  adalah  polibag,  meteran, timbangan  analitik,  gelas  ukur  dan  oven. Penelitian  ini  dilakukan  di  Rumah  Kaca Cikabayan IPB dengan menggunakan
Rancangan  Acak  Kelompok  Lengkap  (RAKL) yang  disusun  secara  faktorial  dengan  2  faktor. Faktor pertama adalah  3 genotipe kedelai  yaitu Slamet,  Tanggamus  dan  Wilis.  Faktor  kedua adalah  konsentrasi  PEG  yang  terdiri  dari  0% dan  20%  yang  masing-masing  setara  dengan potensial osmotik 0 Mpa dan -0,67 Mpa (Mexal 1975). Perlakuan diulang sebanyak lima kali.
Penelitian  ini  menggunakan  polibag berdiameter  20  cm  yang  diisi  campuran  tanah dan  pasir  dengan  perbandingan  2  :  1  sebanyak 8  kg.  Setiap  polibag  ditanam  2  benih  kedelai dan pada umur 3 minggu dilakukan penjarangan dengan meninggalkan satu tanaman  per  polibag  yang  pertumbuhannya paling  baik.  Sebelum  penanaman  dilakukan pemupukan  dasar  dengan  menggunakan  Urea, SP-18  dan  KCl.  Pemupukan  kedua  dilakukan setelah tanaman berumur 3 minggu. Penyiangan dilakukan  secara  berkala  dengan  mencabut tanaman  pengganggu  yang  tumbuh  di  dalam polibag. Pemeliharaan dilakukan terus menerus hingga tanaman dipanen.

## Pemberian Perlakuan Cekaman Kekeringan
Larutan  PEG  dibuat  dengan  melarutkan kristal  PEG  6000  sesuai  konsentrasi  perlakuan dengan  air  sampai  volume  mencapai  1  liter. Larutan  PEG  diberikan  pada  tanaman  sejak tanaman  memiliki  daun  trifoliat  yang  telah berkembang sempurna sebanyak 20 ml setiap 2 hari  sekali  sampai  tanaman  mulai  memasuki fase reproduktif (± umur 30 hari).

## Pengamatan (Dilakukan pada Umur 31 HST/Setelah Pemberian Perlakuan
Cekaman Kekeringan)
1.  Jumlah  daun  trifoliat.  Dihitung  semua  daun trifoliat pada tanaman.
2.  Luas daun (cm 2 ). Dihitung dengan menggunakan metode gravimetrik
3.  Tebal daun (cm). Diamati dengan menggunakan mikroskop stereo
4.  Jumlah  trikoma  (n/m 2 ).  Diamati  dengan menggunakan mikroskop stereo

## Analisis Data
Analisis  data  dilakukan  dengan  analisis ragam, apabila berpengaruh nyata akan dilakukan  analisis  lanjutan  dengan  uji  jarak berganda atau DMRT ( Duncan Multiple Range Test ) pada taraf 5%.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  analisis  sidik  ragam  menunjukkan bahwa PEG berpengaruh terhadap karakter luas daun dan tebal daun tanaman kedelai (Tabel 1).

## Jumlah Daun Trifoliat
Cekaman  kekeringan  pada  percobaan  ini menghambat pertumbuhan daun trifoliat. Jumlah  daun  trifoliat  dipengaruhi  secara  nyata oleh  perlakuan  PEG  (Tabel  1).  Berkurangnya pembentukan  daun  tanaman  pada  kondisi kekeringan  merupakan  mekanisme  tanaman untuk  menghindari  kehilangan  air  yang  akan terjadi  bila  tanaman  memiliki  daun  dalam jumlah  yang  banyak  (Taiz  dan  Zeiger  2002). Hasil  penelitian  lain  menunjukkan  penurunan
jumlah  daun  trifoliat  pada  genotipe  kedelai yang  mengalami  cekaman  kekeringan  (Ashri 2000; Sunaryo 2003; Yunusa et al . 2014). Pada tanaman lain seperti kacang tanah (Ranawake et al .  2011)  dan  kacang  merah  (Ghanbari et  al. 2013) juga mengalami penurunan jumlah daun. Cekaman  kekeringan  pada  percobaan  ini menyebabkan  penurunan  jumlah  daun  sebesar 39.6%,  PEG  0%  berbeda  nyata  dengan konsentrasi 20%  (Tabel 2).

## Luas Daun
Daun  merupakan  organ  tumbuhan  yang penting, karena tempat berlangsungnya fotosintesis  dan  transpirasi  tumbuhan.  Pada percobaan  ini,  perlakuan  cekaman  kekeringan tidak  berpengaruh  terhadap  jumlah  trikoma. Tetapi, pengaruh PEG cenderung menyebabkan
penurunan luas daun sebesar  10.40% (Tabel 1). Genotipe  Slamet  dan  Tanggamus  cenderung mengurangi  luas  daun  sedangkan  pada  Wilis tidak ada perubahan (Gambar 1).
Pada  kondisi  kekeringan,  tanaman  akan memperkecil  ukuran  daun  untuk  mengurangi area transpirasi sebagai respon untuk mengurangi  kehilangan  air  melalui  daun.  Pada penelitian  Purwanto  (2003)  tanaman  kedelai yang  mengalami cekaman kekeringan memiliki luas  daun  yang  lebih  rendah  dibanding  yang tidak  mengalami  cekaman  begitu  juga  pada daun olive (Ennajeh, 2010).

## Tebal Daun
Cekaman  kekeringan  pada  percobaan  ini menghambat  pertumbuhan  dan  perkembangan daun. Tebal daun dipengaruhi secara nyata oleh
Tabel 1.  Rekapitulasi sidik ragam karakter 3 genotipe kedelai terhadap perlakuan PEG
Karakter Genotipe (G) PEG (P) Interaksi (GxP) Jumlah daun trifoliat (helai) tn * tn Luas daun (cm²) tn tn tn Tebal daun (cm) tn * tn Jumlah trikoma (n/mm²) tn tn tn
Keterangan  :   tn : tidak berbeda nyata pada taraf 5%,  *: berbeda nyata pada taraf 1%.
Tabel 2.   Pengaruh konsentrasi PEG 6000 terhadap peubah jumlah daun trifoliat, luas daun, tebal daun dan jumlah trikoma kedelai PEG (%) Jumlah daun trifoliat (helai) Luas daun (cm²) Tebal daun (cm) Jumlah trikoma (n/mm²) 0 11.22  a 69.32  a 0.0146461  a 11.000  a 20 6.77  b 62.11  a 0.0123246  b 11.111  a Penurunan relatif terhadap kontrol  (%) 39.60 10.40 15.85 (+)1.01
Keterangan  : Angka-angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama, tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%; tanda (+) menunjukkan adanya peningkatan.
perlakuan PEG (Tabel 1). Cekaman kekeringan pada  percobaan  ini  menyebabkan  penurunan tebal  daun  sebesar    15.85%,  PEG  0%  berbeda nyata  dengan  konsentrasi  20%  (Tabel  1). Penurunan tebal  daun    mengindikasikan  bahwa pada saat terjadi cekaman  kekeringan, tanaman cenderung  mengurangi  tebal  daun.  Daun merupakan organ tumbuhan yang penting,
karena  tempat  berlangsungnya  fotosintesis  dan transpirasi  tumbuhan.  Penurunan  tebal  daun diduga  karena  terjadinya  penurunan  tekanan turgor  pada  semua  sel-sel daun.  Hal ini  sejalan dengan  penelitian  pada  padi  yang  mengalami penurunan tebal daun karena cekaman kekeringan (Arifai, 2009).
Gambar 1.  Luas daun kedelai pada perlakuan PEG 0% dan 20%
Gambar 2.  Jumlah bulu daun kedelai pada perlakuan PEG 0% dan 20% 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 0 20 L ua s da un (c m²) PEG (%) Slamet Tanggamus Wilis
0.00 2.00 4.00 6.00 8.00 10.00 12.00 14.00 16.00 0 20 Juml ah bulu daun PEG (%) Slamet Tanggamus Wilis

## Jumlah Trikoma
Trikoma (bulu daun) merupakan tonjolan dari  epidermis  yang  terdiri  dari  satu  atau  lebih sel.  Trikoma  umumnya  berfungsi  sebagai pelindung  dari  luar  (pelindung  terhadap  hama dan  penyakit  tanaman  atau  sinar  matahari)  dan untuk  mengurangi  penguapan.  Pada  percobaan ini,  perlakuan  cekaman  kekeringan  tidak berpengaruh  terhadap  jumlah  trikoma.  Tetapi, pengaruh PEG cenderung meningkatkan jumlah trikoma sebesar 1, 01% (Tabel 1).
Terdapat  pola  respon  jumlah  bulu  daun yang  cenderung  meningkat  pada  genotipe Tanggamus  seiring  dengan  terjadinya  cekaman kekeringan  (Gambar  2).  Hal  ini  merupakan mekanisme adaptasi tanaman terhadap cekaman kekeringan  dengan  memperbanyak  trikoma sehingga  tanaman  dapat  mengurangi  laju kehilangan  air  melalui  penguapan  pada  daun seperti  yang  terjadi  pada  daun olive (Ennajeh, 2010). Pada Slamet terjadi penurunan sedangkan  pada  Wilis  tidak  terjadi  perubahan jumlah trikoma.

## SIMPULAN
Perlakuan PEG berpengaruh nyata terhadap  jumlah  daun  trifoliat  dan  luas  daun. Cekaman  kekeringan  dengan  simulasi  PEG menyebabkan perubahan karakter morfo- fisiologis  daun  tanaman  kedelai.  Pengurangan jumlah  daun  trifoliat  dapat  dijadikan  sebagai mekanisme  adaptasi  tanaman  kedelai  dalam menghadapi cekaman kekeringan.
Genotipe Slamet dan Tanggamus mempunyai respon yang sama dalam menghadapi cekaman kekeringan terutama pada karakter  luas  daun.  Pada  genotipe  Wilis  pada karakter  luas  daun  dan  jumlah  trikoma  tidak mengalami perubahan pada kondisi kekeringan.

## DAFTAR PUSTAKA
Arifai  M.  2009.  Respon  anatomi  daun  dan parameter fotosintesis tumbuhan padi[tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Ashri  K.  2006.    Akumulasi  enzim  antioksidan dan prolin pada beberapa varietas kedelai toleran  dan  peka  cekaman  kekeringan [tesis].  Bogor  (ID):  Institut  Pertanian Bogor.
[Bappenas]  Badan  Perencanaan  Pembangunan Nasional.  2014.  Rencana  pembangunan jangka  menengah  nasional  (RPJMN) bidang  pangan  dan  pertanian  2015-2019. Direktorat Pangan dan Pertanian,
Bappenas.  [Internet].  413  hlm;  [diunduh 2015  Nopemberr  22].  Tersedia  pada: http://www.bappenas.go.id/files/3713/93 46/9271/ RPJMN_Bidang_Pangan_dan_P ertanian_2015-2019.pdf.
Ennajeh M, Vadel AM, Cochard H, Khemira H. 2010.  Comparative  impacts  of  water stress  on  the  leaf  anatomy  of  adrought- resistant  and  a  drought-sensitive  olive cultivar. J  Hort  Sci  Biotech. 85(4):  289– 294.
Fitter  AH,  Hay  RKM.  1981. Fisiologi Lingkungan  Tanaman .  Andayani  S, Purbayanti  ED,  penerjemah;  Srigandono
B,  editor.Yogyakarta  (ID):  UGM  PR.
Terjemahan dari:
Enviromental Physiology of Plants .
Gardner FP, Pearce RB and Mitchell RL. 1991. Fisiologi  Tanaman  Budidaya .  Susilo  H, Subiyanto,  penerjemah.  Jakarta  (ID):  UI Pr. Terjemahan  dari: Physiology  of  Crop Plants .
Ghanbari  AA,  Shakiba  MR,  Toorchi  M, Choukan R. 2013. Morpho-physiological responses  of  common  bean  leaf  to  water deficit  stress. Euro  J  Exp  Bio. 3(1):487-
492.
Kalefetoglu T. Ekmekci Y. 2005. The effects of drought on plants and tolerantmechanisms. J  Sci .  18(4):723-
740.
Kubis,WieczoreJF, Jelonek MA. 2014.
Polyamines induce adaptive responses in water  deficit  stressed  cucumber  roots. J Plant Res . 127:151–158.
Kusvuran,  S.  2012.  Influence  of  drought  stress on  growth,ion  accumulation  and  anti- oxidative  enzymes  in  okragenotypes.
International JAgricBiol. 14: 401–406.
Levitt  J.  1980. Responses  of    Plants  to Environmental Stresses . Ed ke-2 .
NewYork (US): Academic Pr.
Marschner  H.  1995. Mineral  Nutrition  of Higher  Plants .  Ed  ke-2.  London  (GB): Academic Pr.
Mexal  J,  Fisher  JT,  Osteryoung  J,  Reid  CPP. 1975. Oxygen availability in polyethylene glycol solution  and  its  implications  in plant-water relation. Plant Physiol .
55:20-24.
Michel BE, Kaufmann MR. 1973. The osmotic potential  of polyethylene  glycol 6000.
Plant Physiol . 51:914-916.
Purwanto  E.  2003.  Photosynthesis  activity  of soybean( Glycine  max L.)  under  drought stress. Agrosains . 5(1):13-18.
Ranawake  AL,  Amarasingha  UGS,  Rodrigo
WDRJ,  Rodrigo  UTD,  Dahanayaka  N.
2011.  Effect  of  water  stress  on  growth and  yield  of  mung  bean  ( Vigna  radiate
L ). Trop Agric Res Extension . 14(4): 76- 79
Sunaryo  W.  2002.  Regenerasi  dan  evaluasi variasi  somaklonal  kedelai  ( Glycine  max (L.)  Merrill)  hasil  kultur  jaringan  serta seleksi  terhadap  cekaman  kekeringan menggunakan  simulasi Poly  Ethylene Glycol (PEG) [tesis]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Susilawati  PN.  2003.  Respon  16  kultivar kacang  tanah  unggul  nasional  ( Arachis hypogaea L.)  terhadap  kondisi  stress kekeringan  akibat  perlakuan  penyiraman PEG  6000  dan  evaluasi  daya  regenerasi embrio somatiknya secara in vitro [tesis].
Bogor: Institut Pertanian Bogor.
Taiz L, Zeiger E. 2002. Plant Physiology . Third Edition .  Massachussetts  (US):  Sinaue Associaties Inc. Publisher.
Yunusa  M,  Ephraim  RB,  Abdullahi  S.  2014. Effects  of  moisture  stress  on  the  growth parameters of soybean genotypes. Discourse J Agri Food Sci . 2(5): 142-148