Abstrak —Kedelai  (Glycine  max  L.)  mempunyai  arti  penting untuk memenuhi kebutuhan pangan dalam rangka perbaikan gizi masyarakat,  karena    kandungan  nutrisinya  yang  banyak  dan merupakan  sumber  protein  nabati  yang  ekonomis.  Kendala dalam  produksi  kedelai  adalah  faktor  lingkungan,  salah  satunya adalah  curah  hujan.  Curah  hujan  dapat  mengakibatkan genangan  (waterlogging).  Tujuan  dari  penelitian  ini  adalah mengetahui  respon  karakter  fisiologis  kedelai  varietas  Grobogan dan  toleransinya  terhadap  genangan.  Penelitian  cekaman genangan dilakukan pada stadia vegetatif dengan taraf genangan 100%,  150%,  200%  dan  kontrol  sebagai  pembanding. Berdasarkan  data  didapatkan  hasil  bahwa  nitrogen  daun tertinggi  terdapat  pada  perlakuan  kontrol  dengan  2,45%  dan menurun  seiring  dengan  peningkatan  taraf  genangan.  Kadar klorofil,  berat  basah  dan  berat  kering  juga  mengalami penurunan. Penurunan berat kering mencapai 60,41%. Tanaman kontrol  dan  perlakuan  genangan  mengalami  perbedaan  dalam alokasi fotosintat. Perlakuan genangan lebih tinggi rasio akarnya dibandingkan dengan tajuk, sebaliknya pada perlakuan genangan rasio  tajuk  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  akar.  Konsentrasi etilen  akar    mengalami  peningkatan  pada  konsentrasi  genangan 200% yaitu mencapai 14,878 ppm.
Kata  Kunci —  etilen,  fisiologis,  genangan,  Grobogan,    kedelai (Glycine max).

## I. PENDAHULUAN
ENULISAN  (Glycine  max  L.)  menjadi  komoditas pangan  utama  selain  beras  dan  jagung  yang  telah  lama dibudidayakan di Indonesia. Kedelai (Glycine max L.) saat ini tidak  hanya  diposisikan  sebagai  bahan  baku  industri  pangan, namun  juga  ditempatkan  sebagai  bahan  baku  industri  non- pangan.  Kedelai  (Glycine  max  L.)  merupakan  salah  satu penghasil  minyak  edible  tanaman  polongan  yang  paling penting karena nilai gizi yang tinggi [1]. Kedelai mengandung protein,  minyak,  karbohidrat  tidak  larut,  karbohidrat  larut, kadar air serta berbagai fungsional bahan seperti anthocyanin, isoflavon,  saponin,  dan  serat  makanan  [1].  Semua  faktor tersebut  membuat  kedelai  menjadi  salah  satu  tanaman  yang dominan  dan  dibudidayakan  di  seluruh  dunia  [2].  Beberapa produk yang dihasilkan dari kedelai antara lain tempe, tahu, es krim,  susu  kedelai,  tepung  kedelai,  minyak  kedelai,  pakan ternak  dan  bahan  baku  industri  skala  besar  hingga  kecil  atau rumah tangga.
Banyaknya  manfaat  yang  diperoleh  dari  tanaman  kedelai dan  seiring  dengan  meningkatnya  pertumbuhan  penduduk, serta industri pangan berbahan baku kedelai yang berkembang cukup  pesat  menyebabkan  kebutuhan  kedelai  dari  tahun  ke tahun  semakin  meningkat.  Peningkatan  permintaan  tersebut tidak  diikuti  dengan  peningkatan  produksi.  Diperkirakan  tiap tahun  rata-rata kebutuhan kedelai mencapai 2,2 juta ton/tahun dan  diprediksi  akan  meningkat  setiap  tahunnya.  Namun, sampai  tahun  2016  ini  produksi  kedelai  diperkirakan  sulit beranjak dari kisaran 800-900 ribu ton [3].
Defisit  produksi  kedelai  tersebut  dapat  disebabkan  oleh kondisi  lingkungan.  Faktor  budidaya  seperti  kondisi  tanah, irigasi,  suplementasi  pupuk,  dan  perlindungan  tanaman  dari penyakit  dapat  dikendalikan  melalui  upaya  manusia.  Namun, pengendalian kondisi lingkungan di kawasan budidaya hampir tidak  dapat  dilakukan  [4,5].  Faktor  utama  kondisi  lingkungan salah satunya adalah curah hujan di Indonesia.
Curah  hujan  memberikan  pasokan  air  pada  tanah. Kandungan air tanah tersebut harus cukup untuk perkecambahan,  pertumbuhan,  pembungaan  dan  pengisian polong.  Akan  tetapi  jika  jumlahnya  melebihi  rata-rata  daya serap  lahan,  maka  akan  berpotensi  terjadi  genangan. Terjadinya  stres  genangan  air  didefinisikan  ketika  pori-pori tanah  jenuh  air  yang  menjadi  over  kapasitas  tanah  setidaknya 20%  [6].  Genangan  berdasarkan  kondisi  pertanaman  dibagi menjadi  dua,  yaitu:  (1)  Kondisi  jenuh  air  (waterlogging) dimana  hanya  akar  tanaman  yang  tergenang  air,  dan  (2) Kondisi  bagian  tanaman  sepenuhnya  tergenang  air  (complete submergence) [7].
Masalah  tingginya  muka  air  yang  menyebabkan  tanaman tergenang merupakan penghalang yang serius bagi peningkatan produktivitas kedelai di lahan budidaya tersebut. Permasalahan yang  terjadi  akibat  genangan  adalah  kekurangan  O2  pada tanaman yang terendam.  Hal ini merupakan faktor utama yang menyebabkan tanaman kedelai mengalami kerusakan fisiologis dan  kerusakan  fisik.  Dibawah  kondisi  pertumbuhan  normal, akar  tanaman  mengambil  O2  dari  tanah  dan  kemudian digunakan  dalam  respirasi  mitokondria.  Namun,  di  bawah kondisi stres genangan air, tanaman tidak bisa menyerap cukup O2
untuk

## Respon Karakter Fisiologis  Kedelai

## ( Glycine max L.) Verietas Grobogan terhadap Cekaman Genangan
Vita Siti Fatimah dan Triono Bagus Saputro
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail : trionobsaputro@bio.its.ac.id
P
Tabel 3.1 Kandungan Nitrogen Daun Kedelai ( Glycine max L.) Varietas Grobogan Pada Kontrol dan Cekaman Genangan (G1, G2, G3)
Perlakuan (G) Nitrogen (%) G0 2,45 G1 1,31 G2 1,16 G3 1,34
Keterangan:  Angka  yang  ditandai  huruf  yang  sama  pada  kolom  yang  sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan uji DMRT pada taraf  5%. G0 : Kontrol G1 : 100%  G2 : 150%  G3 : 200%
Tabel 3.2 Kadar Klorofil Kedelai ( Glycine max L.) Varietas Grobogan Pada Kontrol dan Cekaman Genangan (G1, G2, G3)
Perlakuan (G) Kadar Klorofil G0 38,44 G1 28,66 G2 27,64 G3 20,36
Keterangan:  Angka  yang  ditandai  huruf  yang  sama  pada  kolom  yang  sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan uji DMRT pada taraf 5%. G0 : Kontrol G1 : 100%  G2 : 150%  G3 : 200%
Tabel 3.3 Hasil Berat Basah dan Kering Kedelai ( Glycine max L.) Varietas Grobogan Terhadap Cekaman Genangan Perlakuan (G) Berat Basah Total (gr) Berat Kering Total (gr) Berat Kering Akar (gr) Berat Kering Batang (gr) Berat Kering Daun (gr) G0 7.42 c 1,44 a 2.15 b 0.771 bc 1.421 b G1 5.14 b 1,02 ab 0.933 a 0.838 c 1.266 a G2 3.00 ab 0,57 b 0.428 a 0.561 ab 0.786 a G3 2.71 a 0,57 b 0.480 a 0.503 a 0.731 a
Keterangan:  Angka  yang  ditandai  huruf  yang  sama  pada  kolom  yang  sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan uji DMRT pada taraf 5%. G0 : Kontrol G1 : 100%  G2 : 150%  G3 : 200%
Tabel 3.4 Konsentrasi  Etilen pada Akar Kedelai ( Glycine max L.) Varietas Grobogan Terhadap Cekaman Genangan Perlakuan Etilen (G) (ppm) G0 3,554 G1 2,424 G2 3,357 G3 14,878
Keterangan:  Angka  yang  ditandai  huruf  yang  sama  pada  kolom  yang  sama menunjukkan tidak berbeda nyata dengan uji DMRT pada taraf  5%. G0 : Kontrol G1 : 100%  G2 : 150%  G3 : 200% mempertahankan fungsi fisiologis normal. Karena itu, tanaman tidak dapat menghasilkan glukosa secara normal dan akhirnya mengalami  berbagai  masalah  metabolisme.  Akibat  yang  lain dari genangan adalah timbulnya cekaman
Gambar  3.1  Gejala  Daun  Kedelai  (a)  Kahat  Nitrogen  (N)  dan  (b) Kahat Magnesium (Mg). Sumber: [23]
gas  yang  ditandai  dengan  (a)  defisit  O2,  (b)  Kelebihan  gas CO2,  serta  (c)  Timbulnya  gas  etilen  yang  berlebih. Kekurangan  O2  mempengaruhi  permeabilitas  membran  sel, hubungan  air-tanaman,  nutrisi  mineral,  produksi  zat  pengatur tumbuh  dan  alokasinya,  fotosintesis,  respirasi  dan  alokasi karbohidrat.  Stres  genangan  air  (waterlogging)  dapat menyebabkan  penuaan  dini  sehingga  daun  klorosis,  nekrosis, dan  gugur  serta  pertumbuhan  tanaman  terhambat  yang  pada akhirnya menurunkan hasil (produktivitas). Besarnya penurunan hasil ini juga tergantung pada varietas kedelai yang ditanam,  fase  pertumbuhan  tanaman,  lamanya  tergenang, tekstur tanah, dan adanya penyakit.
Varietas  kedelai  yang  diamati  adalah  varietas  Grobogan. Varietas  ini  mempunyai  keunggulan  yakni  umur  pendek  (76 hari), ukuran polong besar, produksi tinggi, kandungan protein tinggi yakni mencapai 43,9 persen dan daun rontok saat jelang panen  [8].  Selain  itu,  nilai  tambah  dari  kedelai  varietas Grobogan adalah tempe dengan bahan dasar kedelai Grobogan tahan  lama,  tetap  segar,  gurih  dan  tidak  cepat  rusak  [9] sehingga  banyak  diminati  oleh  para  pengrajin  tempe  atau produk  olahan  lain  misalnya  kripik  tempe  dan  susu  kedelai. Kedelai  varietas  Grobogan  telah  dijelaskan  dapat  beradaptasi baik  di  beberapa  kondisi  lingkungan  tumbuh  yang  berbeda cukup  besar,  pada  awal  musim  hujan  dan  daerah  beririgasi baik  [9]  namun  belum  dijelaskan  lebih  lanjut  mengenai  batas toleransinya. Penggunaan varietas Grobogan ini sangat populer di  Jawa  Tengah,  khususnya  di  Kabupaten  Grobogan,  dengan variabilitas kondisi biofisik lahan.
Penelitian  mengenai  tanaman  pangan  khususnya  kedelai pada  genangan  masih  kurang  sehingga  informasi  mengenai kultivar  toleran  genangan  masih  terbatas.  Beberapa  kultivar kedelai  yang  telah  diteliti  dalam  budidaya  jenuh  air  (basah) adalah  Wilis,  Bromo,  Petek,  Burangrang,  Sinabung,  Kaba, Anjasmoro, dan Sibayak. Selain itu, Sumber gen kedelai yang toleran  genangan  diantaranya  Lokon  [10],  Dieng,  MLGG
0132,  MLGG  0305  [11]  serta  peka  terhadap  genangan diantaranya Lumajang bewok dan Tengger [10].
Berdasar  latar  belakang  diatas,  maka  perlu  dilakukan penelitian  secara  lebih  lanjut  terhadap  batas  toleransi  dan respon  cekaman  genangan  pada  varietas  Grobogan  dengan menitikberatkan  pada  karakter  fisiologisnya.  Hasil  penelitian ini  diharapkan  dapat  digunakan  untuk  memberikan  informasi kondisi  fisiologis  dan  toleransi  tanaman  kedelai  varietas Grobogan pada saat tercekam genangan. Dimana informasi ini penting untuk pengembangan varietas kedelai tahan genangan.

## II. URAIAN PENELITIAN

## A. Waktu dan Lokasi Penelitian
Penelitian  ini  dilaksanakan  di  Urban  Farming,  Institut Teknologi  Sepuluh  Nopember  (ITS)  Surabaya.  Penelitian dilaksanakan pada bulan Maret – Juni 2016.

## B. Penelitian Pendahuluan Kapasitas Lapang
Pengukuran  kapasitas  lapang  sebagai  patokan  pemberian taraf penggenangan dilakukan dengan cara media tanam dalam polybag disiram  dengan air sampai menetes (jenuh) kemudian didiamkan  selama  kurang  lebih  3  hari  sampai  tidak  ada  air yang  menetes.  Selanjutnya,    media  tanam  ditimbang  berat basah dan berat keringnya. Berat basah ditimbang setelah tidak ada  air  yang  menetes  dari  polybag.  Berat  kering  ditimbang setelah  media  tanam  dioven  pada  suhu  105oC  sampai diperoleh berat konstan.
Kebutuhan  Air  berdasarkan  Kapasitas  Lapangnya  dihitung dengan rumus sebagai berikut:
KL (%) =
Keterangan : KL : Kapasitas Lapang Tb  : Berat Basah Tanah Tk  : Berat Kering Tanah.

## C. Persiapan Biji
Biji kedelai yang digunakan adalah varietas Grobogan yang didapat dari BALTKABI Malang. Biji direndam selama 6 jam menggunakan aquadest kemudian ditiriskan. Hal ini bertujuan untuk  mempercepat  proses  imbibisi  sehingga  pertumbuhan tunas lebih cepat.

## D. Penyemaian
Biji  yang  telah  direndam  dan  ditiriskan  selanjutnya ditumbuhkan di potray berisi media tanam dengan komposisi 2 kg tanah taman, 0,5 kg arang sekam dan 0,5 kg pupuk organik kemudian disemai hingga muncul 2 daun.

## E. Persiapan Media Tanam
Pembuatan  media  tanam  dilakukan  dengan  menyiapkan tanah  taman,  pupuk  organik  dan  arang sekam. Setiap polybag memiliki komposisi 2 kg tanah taman, 0,5 kg arang sekam dan 0,5 kg pupuk organik sehingga didapatkan berat total sebanyak 3  kg/polybag.  Media  tanam  yang  telah  ditimbang  diaduk
secara  merata  untuk  selanjutnya  dimasukkan  kedalam  plastik. Plastik  yang  sudah  terisi  media  kemudian  diberi  polybag  dan diatur  di  lapangan  sesuai  dengan  lay  out  percobaan. Selanjutnya setiap plastik diberi label sesuai perlakuan.

## F. AklimatisasiTanaman Kedelai
Proses  aklimatisasi  tanaman  kedelai  (Glycine  max) dilakukan  selama  10  hari.  Aklimatisasi  bertujuan  untuk adaptasi tanaman kedelai (Glycine max) terhadap media baru.

## G. Metode Pengujian
Penggenangan  dilakukan  selama  14  hari  pada  semua  taraf perlakuan    dengan  cara  memberikan  air  ke  dalam  masing- masing  polybag  sebanyak  konsentrasi  yang  telah  ditentukan berdasar  pada  hasil  penelitian  pendahuluan  kapasitas  lapang, setelah  itu  diberikan  penyangga  pada  masing-masing  polybag yang  berfungsi  untuk  menyangga  tanaman  karena  struktur tanah  yang  jenuh  air.  Kemudian  diukur  tinggi  genangan menggunakan penggaris sebagai acuan dalam penambahan air setiap harinya.

## H. Pengamatan Parameter

## 1) Analisa Nitrogen (N) Daun
Sampel  yang  digunakan  dalam  analisa  nitrogen  tanaman adalah  daun  cabang  pertama  dan  kedua  dari  titik  tumbuh. Metode  yang  umum  untuk  menetapkan  nitrogen  dalam tanaman  adalah  metode  Kjeldahl.    Analisa  dengan  cara Kjeldhal  pada  dasarnya  dapat  dibagi  menjadi  tiga  tahapan yaitu proses destruksi, destilasi dan titrasi.
a. Tahap Destruksi Bahan tanaman daun yang telah dikeringkan di dalam oven pada  suhu  110oC  selama  24  jam  ditimbang  1  g,  lalu dimasukkan  ke  dalam  labu  Kjeldahl  100  ml,  ditambah  30  mg campuran  selen,  5  ml  H2SO4  pekat  96%.  Bahan  tersebut dipanaskan  pada  suhu  70oC  selama  ±  15  menit  atau  cairan berwarna  coklat,  kemudian  suhu  dinaikkan  menjadi  140oC selama  15  –  30  menit  atau  cairan  jernih.  Proses  destruksi sudah  selesai  apabila  larutan  menjadi  jernih  atau  tidak berwarna.
b. Tahap Destilasi
Pada  tahap  destilasi,  ammonium  sulfat  dipecah  menjadi ammonium  dengan  penambahan  NaOH  sampai  alkalis  dan dipanaskan.  Isi  labu  hasil  destruksi  dikeluarkan  dan dipindahkan ke dalam labu penyuling yang telah ditambahkan 50 ml air bebas ion (aquades) dan 20 sampai 30 ml NaOH 30 %.  Isi  labu  penyuling  kemudian  didestilasi.  Labu  penyuling dihubungkan  dengan  alat  destilasi  untuk  menyuling  N. Sebelum  destilasi  dimulai,  terlebih  dahulu  disiapkan erlenmeyer  150  ml  sebagai  penampung  N  yang  dilepaskan yang  telah  berisi  25  ml  H3BO3  4  %  (Asam  borat).  Destilasi dilakukan  sampai  volume  di  dalam  erlenmeyer  menjadi  150 ml.
c. Tahap Titrasi
Cairan  di  dalam  erlenmeyer  dititer  dengan  HCl  0,02  N. Akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna larutan dari biru menjadi merah muda. Selisih jumlah titrasi sampel dan blanko
Tb  –  Tk Tk x 100%
merupakan  jumlah  ekuivalen  nitrogen  (Sudarmaji,  1989). Penetapan  blanko  dilakukan  dengan  cara  yang  sama,  tetapi tidak  menggunakan  bahan  tanaman.  Kandungan  nitrogen diperoleh dengan rumus [12]:
% Nitrogen = (t-b) x N H2SO4 x 0.01401 x 100/W Keterangan :
t   = ml H2SO4 untuk sampel
b  = ml H2SO4 untuk blanko
N = Normalitas H2SO4 yang digunakan
W = Berat bahan tanaman yang digunakan.

## 2) Kadar Klorofil
Pengukuran  kadar  klorofil  dilakukan  pada  setiap  perlakuan konsentrasi  genangan.  Daun  kedelai  ditimbang  sebanyak  0,1 gram  dengan  neraca  analitik.  Kadar  klorofil  diukur berdasarkan metode Wintermans and De Mots (1965). Klorofil daun  kedelai  diekstraksi  menggunakan  ethanol  96%  sebanyak 10 ml kemudian didiamkan selama 24 jam. Selanjutnya ekstrak disaring  menggunakan  kertas  filter  whatman  40  dan dimasukkan ke dalam kuvet dan diukur dengan spektrofotometer  UV-Vis  dengan  panjang  gelombang 649 nm dan 665 nm. Berikut adalah perhitungannya :
Rumus Klorofil total = [20,0 x A649 + 6,10 x A665]

## 3) Bobot Basah dan Kering Tanaman
Prosedur  pengukuran  bobot  basah  tanaman  yaitu  pertama tanaman  dipotong  berdasarkan  masing-masing  organ  meliputi daun,  batang  dan  akar,  kemudian  ditimbang  menggunakan timbangan analitik. Berat basah tanaman merupakan akumulasi jumlah  total  dari  seluruh  organ  tanaman.  Sedangkan  bobot kering  dilakukan  dengan  cara  mengeringkan  tanaman menggunakan  oven  terlebih  dahulu  sampai  berat  konstan kemudian ditimbang dengan menggunakan timbangan analitik. Berat  kering  yang  didapatkan  merupakan  produktivitas tanaman.
4) Hormon Etilen
Hormon  etilen  tanaman  kedelai  yang  telah  dicekam genangan  air  selama  ±  14  hari  diukur  dengan  Gas Chromatograph HITACHI 263-50 mengikuti metode [13].
Total akar segar diambil dari leher akar sepanjang 1 cm dari tinggi  genangan  [14]  sebanyak  20  gram  dan  dimasukkan  ke dalam vaccum aerated tube lalu diinkubasi selama 6 jam. Satu µl  gas  etilen  diambil  dengan  syringe  untuk  diukur  dengan kromatografi gas [15] menggunakan detektor Flame Ionization Detector. Sampel dipisahkan dengan kolom gas kapiler (30 m x 0,25 µm). Suhu injektor, kolom, dan detektor masing-masing 110,  70,  110oC.  Gas  pembawa  berupa  He  dengan  laju  aliran 27 ml/menit. Standar yang digunakan yaitu etilen 0,5%

## I. Rancangan Penelitian dan Analisis Data
Percobaan  menggunakan  Rancangan  Acak  Kelompok (RAK)  satu  faktor  dengan  6  ulangan.  Faktor  tersebut  adalah penggenangan  dengan  4  taraf  perlakuan  yaitu  kontrol  (G1), 100%  (G2),  150%  (G3)  dan  200%  (G4).  Penggenngan dilakukan  selama  14  hari.  Data  hasil  pengamatan  parameter berat basah dan berat kering dianalisis dengan analisis statistik yaitu  uji  Anova  (Analysis  of  Variance)  satu  faktor  pada  taraf
kepercayaan 95%. Jika hasil uji Anova menunjukkan ―p value‖ ≤ 0,05, maka akan dilanjutkan ke uji Duncan Multiple Range Test  (DMRT)  pada  taraf  5%,  dengan  menggunakan  program SPSS 16.0 Statistical Software. Data hasil pengamatan hormon etilen,  kadar  klorofil  dan nitrogen daun akan dianalisis secara deskriptif.

## III. HASIL DAN PEMBAHASAN

## A. Pengaruh  Cekaman  Genangan  Terhadap  Nitrogen  Daun Kedelai (Glycine max L.) Varietas Grobogan
Nitrogen  merupakan  komponen  utama  penyusun  protein, klorofil,  enzim,  hormon  dan  vitamin,  oleh  karena  hal tersebut maka  keberadaannya  penting  bagi  pertumbuahn  suatu tanaman.  Hasil  pengukuran  untuk  parameter  nitrogen  daun dapat dilihat pada tabel 3.1.
Pada  penelitian  ini  sampel  daun  untuk  pengukuran  N didapatkan  dari  daun  muda  pada  cabang  pertama  dan  kedua dari  titik  tumbuh.  Hal  tersebut  dilakukan  karena  berkaitan dengan mobilitas N. Nitrogen diserap dalam bentuk ion NO3– dan  NH4+  dan  merupakan  unsur  yang  sangat  mobile  (mudah ditranslokasikan)  dalam  tanaman.  Oleh  karena  itu,  gejala kekahatan (kekurangan) N akan nampak pada daun tua karena terjadi relokasi N ke daun yang muda [16].
Dari  hasil  penelitian  didapatkan  bahwa  nitrogen  daun kedelai  kontrol  (G0)  lebih  banyak  yaitu  mencapai  2,45% dibandingkan  dengan  perlakuan  genangan  pada  taraf  G1 (100%),  G2  (150%),  dan  G3  (200%).  Kandungan  nitrogen lebih banyak  pada kontrol dikarenakan perbedaan penyerapan unsur  N.  Perbedaan  tersebut  dapat  disebabkan  karena  akar pada  tanaman  kontrol  dapat  menyerap  N  dengan  lebih  baik, hal ini kemungkinan didukung oleh kondisi permeabilitas akar yang  tidak  terganggu,  sedangkan  pada  perlakuan  genangan, permeabilitas  akar  menurun  akibat  penuruan  konduktifitas hidrolik  akar,  sehingga  penyerapan  unsur  hara  N  cenderung menurun. Distribusi akar pada tanaman kedelai yang tergenang juga  dalam  skala  mikro  dapat  mempengaruhi  jumlah penyerapan N oleh akar.

## B. Pengaruh  Cekaman  Genangan  Terhadap  Kadar  Klorofil Daun Tanaman Kedelai (Glycine max L.) Varietas Grobogan
Klorofil  merupakan  komponen  kloroplas  yang  utama  dan kandungan  klorofil  ini  relatif  berkorelasi  positif  dengan  laju fotosintesis  [17].  Sintesis  klorofil  dipengaruhi  oleh  berbagai faktor  seperti  cahaya,  gula  atau  karbohidrat,  air,  temperatur, faktor  genetik,  unsur-unsur  hara  seperti  N,  Mg,  Fe,  Mn,  Cu, Zn, S dan O [18].
Hasil penelitian menunjukkan bahwa genangan berpengaruh terhadap  klorofil  daun  kedelai.  Klorofil  daun  kedelai  tanpa perlakuan  genangan  (kontrol)  lebih  tinggi  dibandingkan dengan perlakuan genangan pada taraf G1 (100%), G2 (150%) dan G3 (200%). Data kadar klorofil daun kedelai secara detail dapat dilihat pada tabel 3.2.
Penurunan  kandungan  klorofil  berkaitan  dengan  akitivitas perangkat  fotosintesis.  Hasil  ini  didukung  oleh  [19]  yang
menyatakan bahwa pembentukan klorofil dihambat dan terjadi penurunan  Rubisco  pada  saat  tanaman  tergenang  [20]. Menurut  [20],  genangan  pada  tanah  menyebabkan  akar tanaman  mengalami  gangguan  dalam  respirasi,  penyerapan unsur  hara  dan  metabolisme  tanaman  secara  keseluruhan. Unsur  hara  yang  kurang  pada  tanaman  menyebabkan pembentukan  klorofil  terganggu  dan  kadar  klorofil  pada  daun menjadi turun.
Selain  itu,  telah  disebutkan  sebelumnya  bahwa  sintesis klorofil dipengaruhi oleh berbagai faktor salah satunya adalah unsur  N  dan  Mg  [21].  Genangan  menyebabkan  pH  media cenderung  menurun  (masam)  sehingga  menyebabkan  serapan N  dan  Mg  menurun  dan  aktivitas  mikroorganisme  tanah Rhizobium terganggu.
Nitrogen  berfungsi  dalam  membentuk  pigmen-pigmen  zat hijau  daun.  Oleh  karena  itu,  gejala  visual  kekahatan  N  pada tanaman  kedelai  ditunjukkan  dengan  daun  berwarna  hijau pucat merata [22] dan pada kondisi kekahatan yang parah daun berwarna kuning pucat. Pada tanaman kedelai yang tua, daun- daun  bagian  bawah  menunjukkan  gejala  kuning  yang  parah dan akhirnya gugur (Gambar 3.1).
Selain  Nitrogen,  Magnesium  (Mg)  juga  turut  berperan dalam  berperan  dalam  penyusunan  zat  klorofil.  Ion  Mg+ merupakan  inti  dari  klorofil.  Oleh  karena  itu,  kecukupan  Mg sangat  diperlukan  untuk  memperlancar  fotosintesis.  Gejala visual  kahat  magnesium  (Mg)  ditandai  dengan  klorosis  antar tulang-tulang  daun,  warna  berubah  menguning.  Selain  itu, terdapat  bercak-bercak  berwarna  kecoklatan  (nekrosis), sedangkan  tulang  daun  tetap  berwarna  hijau  atau  hijau  pucat [22].
C. Pengaruh  Cekaman  Genangan  Berat  Basah  dan  Kering Tanaman Kedelai (Glycine max L.) Varietas Grobogan
Ketersediaan air merupakan faktor yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman karena  kekurangan  maupun  kelebihannya  berpengaruh terhadap proses metabolisme. Pertumbuhan suatu tumbuhan ini dapat  diukur  melalui  berat  basah  dan  kering  serta  laju pertumbuhan  relatifnya.  Hal  ini  dapat  dilihat  pada  hasil pengukuran  untuk  parameter  berat  basah  dan  kering  total tanaman  serta  berat  kering  dari  masing-masing  organ  (daun, batang  akar).  Secara  lebih  detail  data  pengukuran  tersebut dapat dilihat pada tabel 3.3.
Berdasarkan  hasil  ANOVA  One  Way  diketahui  bahwa faktor  cekaman  genangan  berpengaruh  secara  nyata  terhadap berat basah dan berat kering tanaman dengan nilai p berturut- turut yaitu 0.001 dan 0.000 (p< 0,05). Nilai p kurang dari nilai 0,05 menunjukkan hipotesa gagal tolak Ho. Hasil Uji ANOVA dilanjut dengan Uji DMRT 5% yang memberikan hasil bahwa faktor perlakuan cekaman genangan berpengaruh secara nyata pada berat basah dan berat kering tanaman.
Berat  basah  tertinggi  dicapai  pada  perlakuan  kontrol  (G0) dan  berat  basah  terendah  pada  konsentrasi  200%  (G3).  Hasil ini  dikarenakan  berat  basah  dipengaruhi  oleh  morfologi tanaman. Pada perlakuan kontrol, daun dan akar berkontribusi besar karena ukuran dan panjang yang lebih besar dibandingan
perlakuan  genangan  G1,  G2,  dan  G3  sehingga mempengaruhi akumulasi  air  yang  tersimpan  pada  organ  tersebut.  Air merupakan  komponen  utama  dalam  kehidupan  tanaman, sekitar 70-90% berat segar tanaman adalah berupa air.
Produksi  tanaman  biasanya  lebih  akurat  dinyatakan  dengan ukuran  berat  kering.  Berat  kering  tumbuhan  yang  berupa biomassa  total,  dipandang  sebagai  manifestasi  proses-proses metabolisme  yang  terjadi  di  dalam  tubuh  tumbuhan.  Hasil fotosintesis  (asimilat)  ini  umumnya  disimpan  pada  batang, buah, biji atau polong [24].
Hasil  produksi  tanaman  kedelai  pada  penelitian  ini ditunjukkan  dengan  menimbang  berat  kering  keseluruhan tanaman  kedelai  yang  dipanen  (akar,  batang  dan  daun). Pengaruh  perlakuan  genangan  terhadap  berat  kering  tanaman dapat  dilihat  pada  Tabel  3.3.  Perlakuan  200%  (G3)  tanaman mulai  mengalami  penurunan  berat  kering  secara  signifikan. Menurunnya  berat  kering  tanaman  dapat  disebabkan menurunnya  luas  daun,  klorofil  sebagai  organel  fotosintesis dan  metabolisme  primer,  oleh  kondisi  akar  yang  mengalami kerusakan.
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  tanaman  kedelai varietas  Grobogan  kurang  toleran  ditanam  pada  kondisi tergenang  pada  fase  vegetatif,  karena  dari  penelitian didapatkan  hasil  tanaman  kedelai  mengalami  penurunan  berat hingga  60,41%.  Menurut  [25],  penurunan  hasil  kedelai  pada kondisi  tanah  tergenang  (jenuh  air)  berkisar  antara  15−25% pada  umur  15−30  hari  (fase  vegetatif).  Skrining  varietas kedelai yang dilakukan oleh [26] selama 14 hari pada keadaan tergenang  menunjukkan  penurunan  hasil  rata-rata  61%,  yaitu 39%  pada  varietas  toleran  dan  77%  pada  varietas  kurang toleran.
Dari rasio tajuk-akar juga dapat diketahui perbedaan alokasi fotosintat.    Kedelai  varietas  Grobogan  menunjukkan  tanggap yang  negatif  terhadap  kondisi  cekaman  genangan.  Pada kondisi  genangan  mendorong  tanaman  kedelai  untuk mendistribusikan hasil-hasil fotosintesis dan unsur hara lainnya cenderung  ditujukan  ke  bagian  tajuk.  Hal  ini  didasarkan pada rasio  tajuk-akar  yang  didapatkan,  dimana  berat  kering  batang dan daun lebih besar dibandingkan dengan akar (Tabel 3.3).
D. Pengaruh  Cekaman  Genangan  Konsentrasi  Etilen  pada Akar  Kedelai  Tanaman  Kedelai  (Glycine  max  L.)  Varietas Grobogan
Mekanisme  fisiologis  yang  dapat  meningkatkan  ketahanan tanaman  terhadap  kondisi  stres  genangan  diantaranya  adalah produksi  etilen.  Dijelaskan  bahwa  kondisi  hipoksia  akan meningkatkan  ACC  (1-aminopropane-1-asam  karboksilik)  di akar. Konsentrasi etilen pada masing-masing perlakuan secara detail dapat dilihat pada tabel 3.4.
Berdasarkan  hasil  pengukuran  kadar  etilen  dengan menggunakan  GC  didapatkan  bahwa  konsentrasi  etilen tertinggi terdapat pada perlakuan genangan 200%. Akan tetapi, konsentrasi  etilen  yang  diukur  tidak  dapat  dijadikan  sebagai acuan/parameter    dan  dampak/respon  tanaman  pada  kondisi genangan  mengingat  hanya  dilakukan  pada  1  tanaman  atau tanpa ulangan.  Namun lebih jauh, Berdasarkan hasil penelitian
[27],  pada  tanaman  Rumex  palustri  menunjukkan  bahwa genangan  selama  satu  jam  mengakibatkan  peningkatan konsentrasi etilen 20 kali dari 0.05 μL L-1 menjadi 1.0 μL L-1 dibandingkan yang tidak tergenang.
Sintesis  etilen  meningkat  pada  sistem  akar  hipoksia  dan dalam  pucuk  aerobik.  Proses  pembentukan  etilen  pada tanaman  bermula  dari  proses  biosintesis.  Proses pembentukan ACC  tidak  membutuhkan  oksigen,  lebih  jauh  lagi,  akumulasi ACC  meningkat  dalam  kondisi  aerob  [28],  akibatnya  jumlah ACC  meningkat  ke  pucuk.  Jumlah  tertinggi  dari  akumulasi ACC  terjadi  di  bagian  terendah  dari  batang.  ACC  kemudian dioksidasi  menjadi  etilen oleh ACC oksidase (ACO). Namun, ACC  oksidase  menjadi  faktor  pembatas  dalam  kondisi genangan  karena  konversi  ini  memerlukan  adanya  O2.  Dalam keadaan  tergenang  sebagian  (waterlogging)  kandungan  O2 dalam akar terbatas bahkan tidak ada. Sebagai hasilnya reaksi ini  diblokir  dalam  sistem  akar  anaerobik.  Dalam  kondisi tersebut  ACC  yang  terbentuk  diangkut  dari  sistem  akar anaerobik melaui xylem menuju bagian pucuk dimana terdapat oksigen  sehingga  dapat  dengan  mudah  dikonversi  menjadi etilen [29]

## IV. KESIMPULAN/RINGKASAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah  dilakukan  dapat disimpulkan bahwa genangan mengurangi kandungan nitrogen daun,  kadar  klorofil  daun,  berat  basah  dan  berat  kering tanaman  seiring  dengan  bertambahnya  konsentrasi  genangan. Kedelai  varietas  Grobogan  yang  dicekam  genangan  pada  fase vegetatif  mengalami  penurunan  berat  hingga  60,41%, kemudian  terdapat  alokasi  fotosintat  yang  berbeda  antara tanaman  kontrol  dan  perlakuan  genangan.  Kontrol  memiliki rasio  akar  yang  lebih  tinggi  dibandingkan  tajuk  sedangkan perlakuan genangan lebih tinggi rasio tajuk dibandingkan akar. Selain  itu,  Konsentrasi  hormon  etilen  pada  akar  meningkat pada taraf genangan 200%.
UCAPAN TERIMA KASIH Penulis V.S.F mengucapkan terima kasih kepada Kementrian Agama Republik
Indonesia yang telah memberikan  dukungan  finansial  melalui  Program  Beasiswa Santri Berprestasi (PBSB) tahun 2012-2016. Selain itu, penulis juga  mengucapkan  terima  kasih  kepada  dosen  pembimbing yang  memberikan  bimbingan  pada  penelitian  ini  serta  seluruh elemen  yang  telah  membantu  dalam  pelaksanaan  penelitian‖ Respon Karakter Fisiologis  Kedelai (Glycine max L.) Verietas Grobogan terhadap Cekaman Genangan‖ ini.

## DAFTAR PUSTAKA
[1] Waqas,  M.,  Khan,  A.L.,  Kang,  S.M.,  Kim,  Y.H.,  Lee,  I.J. Phytohormone-Producing  Fungal  Endophytes  and  Hardwood-Derived Biochar  Interact  to  Ameliorate  Heavy  Metal  Stress  In  Soybeans.  Biol. Fertil. Soils 50, 1155–1167 (2014). 10.1007/s00374-014-0937-4.
[2] Bellaloui,  N.,  Hu,  Y.,  Mengistu,  A.,  Kassem,  M.A.,  Abel,  C.A. Effects Of  Foliar  Boron  Application  On  Seed  Composition,  Cell  Wall  Boron,
and  Seed  δ15N  and  δ13C  Isotopes  in  Water-Stressed  Soybean  Plants. Front Plant Sci. 4:270. (2013) 10.3389/fpls.2013.00270.
[3] Michael,  Agustinus  –  detikfinance.  2016.  Ini  Kendala  Bagi  Importir Jalankan Aturan Serap Kedelai Lokal.<http://finance.detik.com/read/2016/01/05/200604/3111431/103 6/ini-kendala-bagi-importir-jalankan-aturan-serap-kedelai  lokal>  [16 Februari 2016].
[4] Chen,  X.P.,  Cui,  Z.L.,  Vitousek,  P.M.,  Cassman,  K.  G.,  Matson  P.  A., Bai,  J.  S.  Integrated Soil–Crop Management System for Food Security. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 108, (2011) 6399–6404. 10.1073/pnas.1101419108. [5] Ahmed,  F.,  Rafii,  M.Y.,  Ismail,  M.R.,  Juraimi  A.S.,  Rahim  H.A., Asfaliza, R. Waterlogging Tolerance of Crops: Breeding, Mechanism of Tolerance,  Molecular  Approaches,  and  Future  Prospects.  Biomed  Res. Int. 2013: 963525. 10.1155/2013/963525
[6] Alam,  I.,  Lee,  D.G.,  Kim,  K.H.,  Park,  C.H.,  Sharmin,  S.A.,  Lee,  H. Proteome  Analysis  of  Soybean  Roots  Under Waterlogging Stress at An Early  Vegetative  Stage.  J.  Biosci.  35,  (2010)  49–62.  10.1007/s12038- 010-0007-5.
[7] Van  Toai,  T.T.,  Martin,  S.K.St.,  Chase,  K.,  Boru,  G.,  Schnipke,  V., Schmitthenner, A.F., and Lark, K.G. Identification of A QTL Associated with  Tolerance  of  Soybean  to  Soil  Waterlogging.  Crop  Sci.  41:  (2001) 1247–1252.
[8] Balai  Penelitian  Kacang-kacangan  dan  Umbi-umbian.  Program Swasembada Kedelai (2008).
[9] Balai  Penelitian  Kacang-kacangan  dan  Umbi-umbian.  Kedelai Varietas Grobogan (2011).
[10] Budi,  D.S.  Toleransi  kedelai  (Glycine  max  (L.)  Merr.)  Terhadap Genangan  Air  Statis  pada  Berbagai  Fase  Pertumbuhan.  hlm.  207−212. Dalam  V.W.  Gunawan,  N.  Sunarlin,  T.  Handayani,  B.  Soegiarto,  W. Adil,  B.  Priyanto,  dan  Suwarno  (Ed.).  Prosiding  Lokakarya  Penelitian dan  Pengembangan  Produksi  Kedelai  di  Indonesia.  Jakarta:  Direktorat Teknologi Lingkungan (2000).
[11] Adie,  M.M.  Pembentukan  varietas  unggul  kedelai.  hlm.  111-142. Laporan  Teknis.  Malang:  Balai  Penelitian  Tanaman  Kacang-kacangan dan Umbi-umbian (1997).
[12] Lorenz,  O.,  and  Maynard,  D.  Handbook  for  Vegetable  Growers.  New York : University of California (1988).
[13] Lizada,  M.C.C.,  and  Yang,  S.F.  A  Simple  Sensitive  Assay  for  1- Aminocyclopropane-1-Carboxylic  Acid.  Anal.  Biochem.  100:  (1979) 140-145.
[14] Yamamoto,  F.,  Sakata,  T.,  Terazawa,  K.  Physiological,  Morphological and  Anatomicalresponse  of  Fraxinus  mandshurica  Seedlings  to Flooding. Tree Physiology 15: (1995) 713-719.
[15] Arsana,  D.,  Yahya,  S.,  Lontoh,  A.P.,  dan  Pane,  H.  Hubungan  Antara Penggenangan  Dini  dan  Potensi  Redoks,  Produksi  Etilen,  dan Pengaruhnya  Terhadap  Pertumbuhan  dan  Hasil  Padi  (Oryza  Sativa) Denga Sistem Tabela. Buletin Agronomi. 31(2) : (2003) 37-41.
[16] Taiz,  L.,  and  Zeiger,  E.  Plant  Physiology  2nd  ed.  USA:  Sinauer Associates, Inc. Pub. Sunderland, MA. p. 523 (1998).
[17] Li, R., Guo, P., Baum, M., Grando, S., and Ceccarelli, S. Evaluation of Chlorophyll  Content  and  Fluorescence  Parameters  As  Indicators  of Drought Tolerance in Barley. Agricultural Sciences in China, 5: (2006) 751—757.
[18] Hendriyani, I.S., dan Setiari, N. Kandungan Klorofil Dan Pertumbuhan Kacang  Panjang  (Vignasinensis)  Pada  Tingkat  Penyediaan  Air  Yang Berbeda. J. Sains & Mat. Vol. 17 No. 3, (2009) Hal 150.
[19] Visser,  E.J.W.,  and  Voesenek,  L.A.C.J.  Acclimation  to  Soil  Flooding– Sensing and Signal-Transduction. Plant and Soil. 254: (2004) 197- 214.
[20] Kosova,  K.,  Vıtamvas,  P.,  Prasil,  I.T.,  Renaut,  J.  Plant  Proteome Changes Under Abiotic Stress—Contribution Of Proteomics Studies To Understanding Plant Stress Response. J Proteom 74: (2011) 1301–1322.
[21] Syafi,  S.  Respons  Morfologis  dan  Fisiologis  Bibit  Berbagai  Genotipe Jarak  Pagar  (Jatropha  curcas  L.)  terhadap  Cekaman  Kekeringan.  Tesis. Bogor: IPB (2008).
[22] Marschner, H. Mineral Nutrition in Higher Plants. Academic Press Inc, London Ltd. 674p (1986).
[23] Balai Penelitian Tanaman Aneka Kaang dan Umbi. Identifikasi Masalah Keharaan  Tanaman  Kedelai.  Kementerian  Pertanian  Badan  Penelitian dan Pengembangan Pertanian (2014).
[24] Gardner,  F.P.,  Pearce  R.B.,  dan  Mitchell,  R.  L.  Fisiologi  Tanaman Budidaya. Terjemahan: Herawati Susilo. Jakarta: UI Press (1991).
[25] Adisarwanto,  T.,  dan  Suhartina.  2001.  Tanggap  Beberapa  Varietas Kedelai  Terhadap  Kondisi  Tanah  Jenuh  Air.  Penelitian  Pertanian  20:
(2001) 88−94.
[26] Shannon,  J.G.,  Stevens,  W.E.,  Wiebold,  W.J.,  McGraw,  R.L.,  Sleper, D.A., and Nguyen, H.T.  Breeding Soybeans For Improved Tolerance to Flooding.  Proc.  35th  Soybean  Seed  Res.  Conf.  Am.  Seed.  Chichago:
Trade Assoc (2005).
[27] Peeters, A.J.M., Cox, C.H.., Benschop, J.J., Vreeburg, R.A.M., Bou, J., Voesenek,  L.A.C.J.  Submergence  Research  Using  Rumex  Palustris  As A  Model:  Looking  Back  And  Going  Forward.  J.  Exp.  Bot.  53:  (2002) 391-398.
[28] Kende,  H.,  and  E.  Cohen.  In  vivo  1-aminocyclopropane-1-  carboxylate synthase  activity  in  internodes  of  deep  water  rice:  enhancement  by submergence  and  low  oxygen  levels.  Plant  Physiology,  vol.  84  (1987) pp. 282–286
[29] Bardford,  K.l.,  and  Yang,  S.P.  Physiological  Response  of  Plants  to
Waterlogging. Hort. Sci. 16(1); (1981) 25-28.
[30] Yang,  S.F.,  and  Hoffman,  N.E.  Ethylene  Biosynthesis  and  Its Regulation in Higher-Plants. Annu. Rev. Plant Physiol. Plant Mol. Biol. 35: (1984) 155–189.