Peningkatan Ketahanan Hama dan Penyakit serta Pertumbuhan Aglaonema spp. melalui Aplikasi Nanopartikel SiO2 dan Optimasi Mikropropagasi in Vitro

Abstract

Aglaonema spp. merupakan tanaman hias daun bernilai ekonomi tinggi yang memiliki keragaman fenotipik luas, terutama pada karakter pertumbuhan, warna daun, dan respons fisiologis antarkultivar. Tingginya permintaan pasar terhadap Aglaonema tidak diimbangi oleh kemampuan perbanyakan konvensional yang memadai sehingga mikropropagasi in vitro menjadi alternatif strategis untuk menghasilkan propagul dalam jumlah besar, seragam, dan bebas patogen. Penelitian ini mengintegrasikan tiga pendekatan utama untuk peningkatan produksi Aglaonema, yaitu optimasi kualitas pertumbuhan melalui aplikasi nanopartikel SiO2, pengembangan metode karakterisasi fenotipik non-destruktif berbasis sensor SPAD, dan peningkatan efisiensi perbanyakan massal melalui mikropropagasi in vitro. Percobaan pertama mengkaji pengaruh aplikasi foliar nanopartikel SiO2 pada empat konsentrasi (0; 0,3; 0,6; dan 0,9 g L-1) terhadap 16 kultivar Aglaonema menggunakan rancangan split plot dalam rancangan kelompok lengkap teracak. Percobaan kedua menganalisis korelasi dan regresi antara indeks SPAD pada tiga posisi pengukuran daun (pangkal, tengah, ujung, dan rata-rata) dengan kandungan klorofil a, klorofil b, klorofil total, dan karotenoid, menggunakan 16 kultivar dalam rancangan yang sama (percobaan 1) dengan tiga ulangan. Percobaan ketiga mengkaji pengaruh sitokinin BAP (4, 6, dan 8 mg L-1 + NAA 0,5 mg L-1) dan TDZ (0, 8, dan 16 mg L-1) terhadap induksi tunas empat kultivar Aglaonema (Adelia, Red Borju, Tricolor, dan Sultan Brunei) secara in vitro dalam rancangan kelompok lengkap teracak faktorial, dilanjutkan subkultur ke media IBA 0,5 mg L-1. Hasil percobaan pertama menunjukkan aplikasi nanopartikel SiO2 mampu menurunkan insidensi dan severitas OPT, meningkatkan pertumbuhan, serta kualitas daun Aglaonema. Konsentrasi 0,3 g L-1 memberikan peningkatan tertinggi pada tinggi tanaman, stomata density, rasio klorofil, dan karotenoid. Konsentrasi 0,6 g L-1 meningkatkan ketebalan epidermis, ketebalan mesofil, tebal daun, dan kandungan klorofil. Konsentrasi 0,9 g L-1 meningkatkan panjang dan lebar daun, indeks stomata, menurunkan insidensi serangan Lepidosaphes beckii hingga 2,22%, antraknosa hingga 4,44%, serta menghasilkan severitas antraknosa terendah (12,50%, kelas moderat resisten). Mekanisme ketahanan bekerja melalui aktivasi asam salisilat secara biokimia dan deposisi silika pada epidermis secara fisik yang mempersulit penetrasi patogen dan hama. Interaksi antara kultivar dan nanopartikel SiO2 berpengaruh nyata terhadap lebar daun, ketebalan epidermis, mesofil, tebal daun, indeks stomata, dan stomata density. Konsentrasi 0,9 g L-1 merupakan perlakuan yang direkomendasikan untuk optimasi produksi Aglaonema komersial. Hasil percobaan kedua menunjukkan indeks SPAD berkorelasi positif dan signifikan dengan kandungan klorofil (r = 0,62-0,69; p < 0,001). Nilai SPAD bagian tengah daun dan SPAD rata-rata menghasilkan akurasi estimasi tertinggi (R2 = 0,46-0,48 untuk klorofil total) sehingga keduanya direkomendasikan sebagai protokol pengukuran standar. Pemisahan analisis berdasarkan kelompok warna daun menghasilkan temuan yang memiliki implikasi praktis signifikan. Kultivar hijau menghasilkan model regresi yang lebih kuat (R2 = 0,40-0,65) dibandingkan kultivar non-hijau (R2 = 0,11-0,34), karena antosianin pada kultivar berdaun berwarna menginterferensi pembacaan sensor SPAD. Estimasi karotenoid menggunakan indeks SPAD menunjukkan keterbatasan mendasar dengan nilai R2 maksimum 0,33 pada seluruh kultivar, karena sensor SPAD tidak mendeteksi karotenoid secara langsung. Hasil percobaan ketiga menunjukkan bahwa konsentrasi BAP 8 mg L-1 menghasilkan persentase muncul tunas dan jumlah tunas tertinggi pada 60 HSK. TDZ 8 mg L-1 merupakan konsentrasi optimal yang menghasilkan jumlah tunas tertinggi pada 90 HSK (5,4 ± 3,6 tunas), sedangkan TDZ 16 mg L-1 menunjukkan efek inhibisi. Faktor genotipe berpengaruh nyata terhadap jumlah dan panjang tunas pada perlakuan TDZ, dengan Red Borju menghasilkan jumlah tunas terbanyak dan Adelia menghasilkan tunas terpanjang. Subkultur ke media IBA 0,5 mg L-1 menghasilkan proliferasi tunas tertinggi pada Red Borju dan Tricolor asal TDZ 8 mg L-1, masing-masing 13,7 ± 4,5 dan 14,0 ± 8,3 tunas. Kombinasi TDZ 8 mg L-1 pada fase induksi dilanjutkan subkultur ke media IBA 0,5 mg L-1 merupakan protokol paling efisien untuk mikropropagasi Aglaonema, dengan Red Borju dan Tricolor sebagai kultivar paling responsif. Ketiga pendekatan dalam penelitian ini membentuk kerangka produksi Aglaonema yang komprehensif dan saling melengkapi. Nanopartikel SiO2 meningkatkan kualitas dan ketahanan tanaman induk di lapangan, sensor SPAD menyediakan alat seleksi tanaman induk yang cepat dan non-destruktif berdasarkan status pigmen fotosintetik, sedangkan mikropropagasi in vitro memungkinkan perbanyakan massal kultivar terpilih secara cepat, seragam secara genetik, dan bebas patogen. Integrasi ketiga pendekatan ini berpotensi memutus tiga hambatan utama dalam rantai produksi Aglaonema komersial di Indonesia dan membuka peluang pengembangan protokol produksi tanaman hias bernilai ekonomi tinggi yang lebih efisien dan berkelanjutan.