Analisis Produksi Flavonoid dan Indigotin pada Nila (Indigofera tinctoria) dengan Aplikasi Pupuk NPK

Abstract

Pewarna alami dapat menjadi pilihan untuk menggantikan warna sintetis karena pewarna sintetis berbahaya bagi lingkungan. Salah satu contohnya adalah tanaman Indigofera tinctoria, yang telah terbukti efektif sebagai sumber pewarna alami. Namun, mengingat ketersediaan bahan baku I. tinctoria semakin berkurang, maka perlu dilakukan penelitian dengan cara budidaya menggunakan pupuk nitrogen, fosfor, dan kalium (NPK) dengan bentuk N: P2O5: K2O 16:16:16. Penelitian bertujuan untuk mendapatkan produksi flavonoid dan indigotin dengan perlakuan pupuk nitrogen, fosfor, dan kalium pada dosis pupuk terbaik. Penelitian ini menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) satu faktor, yaitu dosis NPK (16:16:16) yang terdiri dari 5 taraf: tanpa pemupukan (kontrol), 50, 100, 150, dan 200 kg ha-1 . Panen dilakukan pada waktu yang berbeda, yaitu panen pada fase vegetatif pada 8 minggu setelah tanam (MST) untuk flavonoid, fase vegetatif maksimum pada 11 MST untuk indigotin, dan generatif pada 16 MST untuk indigotin. Metabolit sekunder flavonoid dan warna indigo dianalisis menggunakan standar quercetin (QUE), pelarut indigo carmine (IC), serta analisis morfologi dan fisiologis juga dilakukan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa NPK nyata berpengaruh pada tinggi, jumlah daun, diameter batang, jumlah cabang, bobot segar dan kering (cabang, daun, akar, batang, tanaman), luas daun, indeks luas daun, bobot daun khas, laju asimilasi bersih, laju pertumbuhan tanaman, serta produksi indigotin per tanaman pada waktu panen 11 MST. Berdasarkan uji-t perbandingan panen, 16 MST nyata lebih tinggi dibandingkan 11 MST pada bobot segar dan kering daun serta produksi indigotin. Korelasi Pearson menunjukkan bahwa konsentrasi dan produksi indigotin memiliki korelasi positif terhadap semua variabel pengamatan, kecuali korelasi konsentrasi indigotin dengan karotenoid dan transpirasi yang menunjukkan korelasi negatif. Pemupukan NPK maksimum sebesar 153,81 kg ha-1 dapat menghasilkan produksi flavonoid optimum sebesar 682,47 mg QUE per bobot kering tanaman pada 8 MST. Produksi indigotin per tanaman pada 11 MST mencapai hasil optimum sebesar 8,61 g IC dengan pemupukan NPK pada dosis 175,75 kg ha-1 . Sementara, pada 16 MST, dosis maksimum NPK sebesar 112,64 kg ha-1 menghasilkan produksi indigotin sebesar 24,92 g IC per tanaman. Secara keseluruhan, dosis pemupukan NPK yang disarankan adalah 156,55 kg ha-1 (N=25,05 kg ha-1 , P2O5=25,05 kg ha-1 , dan K2O=25,05 kg ha-1 ) dengan pemanenan pada 16 MST, menghasilkan bobot segar daun sebesar 319,34 g. Industri tekstil mengolah bobot segar daun tersebut menjadi indigotin, yang merupakan zat pewarna alami indigo. Produksi indigotin dihitung berdasarkan perkalian antara bobot segar daun dengan konsentrasi indigotin.

Natural dyes can be an option to replace synthetic colors because synthetic dyes harm the environment. One example is Indigofera tinctoria, which has proven effective as a natural dye source. However, due to the decreasing availability of I. tinctoria raw materials, there is a need for research involving its cultivation using nitrogen, phosphorus, and potassium (NPK) fertilizers N: P2O5: K2O 16:16:16. This study aims to find the optimum indigotin production by application of NPK. This study used a Randomized Complete Block Design (RCBD) with one factor, i.e., the dosage of NPK (16:16:16) consisting of 5 levels: without fertilization (control), 50, 100, 150, and 200 kg ha-1 . Harvesting was conducted at different times: during the vegetative phase at 8 weeks after planting (WAP) for flavonoids, at the maximum vegetative phase at 11 WAP for indigotin, and during the generative phase at 16 WAP for indigotin. The secondary metabolites of indigo color were analyzed using standard indigo carmine (IC) solvent, and morphological and physiological analyses were also carried out. The results showed that NPK significantly affected the height, number of leaves, stem diameter, number of branches, fresh and dry weight (branches, leaves, roots, stems, plants), leaf area, leaf area index, weight of leaf typical, rate of net assimilation, plant growth rate, as well indigotin production per plant at time harvest 11 WAP. Based on the comparative t-test, 16 WAP is significantly higher than 11 WAP on leaves fresh and dry weight and indigotin production. Pearson correlation shows that indigotin concentration and production have a positive correlation with all observation variables, except the correlation of indigotin concentration with carotenoids and transpiration showed a negative correlation. Maximum NPK fertilization of 153.81 kg ha-1 can produce optimum flavonoid production of 682.47 mg QUE per plant dry weight. The production of indigotin per plant at 11 WAP reached its optimum yield of 8.61 g IC per g total fresh leaf weight plant with NPK at a dose of 175.75 kg ha -1 . Meanwhile, at 16 WAP, the maximum NPK of 112.64 kg ha-1 resulted in indigotin production of 24.92 g IC per plant. Overall, the recommended NPK fertilization dosage is 156.55 kg ha-1 (N=25.05 kg ha-1 , P2O5=25.05 kg ha-1 , dan K2O=25.05 kg ha-1 ) with harvesting at 16 WAP, resulting in a fresh leaf yield of 319.34 g. The textile industry processes these fresh leaves into indigotin, which is a natural indigo dye. The production of indigotin is determined by multiplying the fresh leaf weight by the concentration of indigotin.