Evaluasi Toleransi Kekeringan Beragam Genotipe Kacang Bambara (Vigna subterranea L. Verdc.) pada Fase Perkecambahan, Pertumbuhan Tanaman dan Produksi Benih

Abstract

Kacang bambara (Vigna subterranea L. Verdc.) merupakan salah satu tanaman kacang-kacangan yang potensial dikembangkan sebagai salah satu upaya diversifikasi pangan lokal karena memiliki kandungan protein dan karbohidrat yang tinggi. Tanaman ini juga diketahui memiliki sifat relatif toleran terhadap kekeringan dibandingkan tanaman kacang-kacangan lainnya. Sifat ini penting untuk diidentifikasi lebih lanjut karena dapat menjadi salah satu strategi dalam menghadapi masalah perubahan iklim seperti kekeringan, yang dapat mengganggu aktivitas pertanian dan menurunkan produksi pertanian. Indonesia mempunyai banyak lanras kacang bambara tetapi belum diketahui tingkat toleransinya terhadap kekeringan. Pendugaan tingkat toleransi kekeringan genotipe dapat dilakukan pada fase perkecambahan, pertumbuhan vegetatif hingga generatif tanaman. Penelitian ini bertujuan untuk (1) menentukan peubah yang tepat pada fase perkecambahan sebagai deteksi dini toleransi beragam genotipe kacang bambara terhadap simulasi kekeringan menggunakan polietilen glikol (PEG), (2) mendapatkan informasi respon pertumbuhan tanaman dan produksi benih beragam genotipe kacang bambara terhadap kekeringan menggunakan kadar air media tanam yang berbeda, serta tingkat toleransi kekeringan berdasarkan produksi benih di rumah kaca, (3) mengevaluasi kesesuaian pendugaan toleransi kekeringan pada fase perkecambahan dengan produksi benih di rumah kaca. Percobaan pertama adalah penentuan peubah utama penduga toleransi dan pendugaan tingkat toleransi kekeringan beragam genotipe kacang bambara pada fase perkecambahan menggunakan senyawa PEG 6000. Percobaan disusun dalam rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dengan 2 faktor dan 4 ulangan. Faktor pertama adalah 10 genotipe kacang bambara, yaitu Sumedang coklat, Sumedang hitam, Gresik hitam, Madura hitam, Tasikmalaya hitam, Sukabumi hitam, IITA 686, S19-3, DODR, dan Uniswa red. Faktor kedua adalah konsentrasi PEG 6000 yang diaplikasikan pada media perkecambahan sebagai perlakuan stres kekeringan, yaitu 0% (optimum) dan 10% (cekaman kekeringan). Peubah yang diamati adalah daya berkecambah, keserempakan tumbuh, kecepatan tumbuh, panjang akar, tunas, dan kecambah, rasio panjang akar-tunas, bobot kering akar, tunas, dan kecambah, serta indeks sensitivitas kekeringan (ISK). Percobaan kedua adalah mendapatkan informasi respon pertumbuhan tanaman dan produksi benih beragam genotipe kacang bambara terhadap kekeringan, serta pendugaan tingkat toleransi kekeringan genotipe berdasarkan produksi benih di rumah kaca. Percobaan disusun dalam rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dengan 2 faktor dan 3 ulangan. Faktor pertama adalah 10 genotipe kacang bambara seperti pada percobaan pertama, sedangkan faktor kedua adalah perlakuan cekaman kekeringan media tanam berdasarkan kadar air kapasitas lapang yaitu, 100%, 75%, dan 60% kapasitas lapang (KL). Peubah yang diamati adalah daya tumbuh, tinggi tanaman, jumlah daun, indeks vegetasi tanaman (normalized different vegetation index-NDVI), kandungan klorofil daun, hari berbunga, densitas stomata, kandungan prolin daun, bobot basah dan kering brangkasan, total biomassa tanaman, bobot basah dan kering polong, jumlah polong total dan polong isi, indeks panen, produksi benih per tanaman, serta nilai ISK berdasarkan produksi benih per tanaman. Evaluasi toleransi kekeringan pada fase perkecambahan menunjukkan bahwa simulasi kekeringan menggunakan PEG 6000 10% dapat membedakan respon perkecambahan beragam genotipe kacang bambara terhadap kekeringan. Evaluasi pada fase ini dapat mengelompokkan 10 genotipe kacang bambara ke dalam 2 tingkat toleransi kekeringan, yaitu sensitif dan medium toleran terhadap kekeringan berdasarkan peubah kecepatan tumbuh, panjang tunas, bobot kering tunas, dan bobot kering kecambah sebagai peubah utama seleksi berdasarkan analisis komponen utama. Pada percobaan ini, genotipe Sumedang coklat, Sumedang hitam, Gresik hitam, Tasikmalaya hitam, dan Uniswa red tergolong sensitif terhadap kekeringan, sedangkan genotipe Madura hitam, Sukabumi hitam, IITA 686, S19-3, dan DODR tergolong medium toleran terhadap kekeringan. Evaluasi respon pertumbuhan tanaman dan produksi benih terhadap kekeringan di rumah kaca menunjukkan bahwa tanaman kacang bambara masih dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik pada kadar air media tanam 75% KL, dan mengalami cekaman kekeringan pada kadar air media tanam 60% KL. Perlakuan kadar air media tanam 60% KL merupakan taraf cekaman kekeringan yang tepat dalam membedakan respon pertumbuhan tanaman dan produksi benih kacang bambara terhadap kekeringan. Tingkat toleransi kekeringan genotipe ditentukan dengan menggunakan nilai ISK berdasarkan produksi benih per tanaman pada perlakuan kadar air media 60% KL. Pada percobaan ini, 10 genotipe kacang bambara dapat dikelompokkan ke dalam 3 tingkat toleransi kekeringan, yaitu sensitif, medium toleran, dan toleran terhadap kekeringan. Genotipe Sumedang coklat, Sumedang hitam, Gresik hitam, Tasikmalaya hitam, dan Sukabumi hitam tergolong sensitif terhadap kekeringan, genotipe Madura hitam, IITA 686, dan Uniswa red tergolong medium toleran terhadap kekeringan, sedangkan genotipe S19-3 dan DODR tergolong toleran terhadap kekeringan. Genotipe S19-3 dan DODR teridentifikasi toleran kekeringan dengan produksi benih yang stabil pada ketiga kadar air media tanam. Oleh karena itu, genotipe S19-3 dan DODR dapat direkomendasikan sebagai calon tetua dalam kegiatan pemuliaan tanaman seperti perakitan genotipe Indonesia yang toleran kekeringan. Berdasarkan penelitian ini, evaluasi tingkat toleransi kekeringan pada fase perkecambahan dengan PEG 6000 10% memiliki proporsi kesesuaian sebesar 60% dengan evaluasi pada fase pertanaman di rumah kaca (kadar air media tanam 60% KL). Evaluasi pada kedua fase tersebut dapat menduga genotipe Sumedang coklat, Sumedang hitam, Gresik hitam, dan Tasikmalaya hitam sebagai genotipe sensitif kekeringan, sedangkan genotipe Madura hitam dan IITA 686 sebagai genotipe medium toleran terhadap kekeringan. Hal ini menunjukkan bahwa penggunaan PEG 6000 10% pada fase perkecambahan potensial dijadikan sebagai metode seleksi genotipe toleran terhadap kekeringan, terutama genotipe dalam jumlah yang besar.