Bawang merah (Allium cepa L. var. aggregatum) merupakan salah satu komoditas hortikultura strategis di Indonesia, dan Brebes dikenal luas sebagai salah satu sentra produksinya. Namun, komoditas ini memiliki satu titik lemah yang cukup krusial: produktivitasnya sangat bergantung pada ketersediaan air. Ketika terjadi defisit air atau kekeringan, pertumbuhan tanaman melambat, proses fotosintesis terganggu, dan hasil umbi dapat menurun secara signifikan — bahkan pada varietas yang peka, penurunan hasil dilaporkan dapat mencapai 40 persen.
Berangkat dari persoalan tersebut, tim peneliti Universitas Muhadi Setiabudi (UMUS) yang diketuai Khusnul Khotimah, beranggotakan Mohammad Jusuf Randi bersama dua mahasiswa pendamping, Luthfi Ilyas dan Farsya Azizah, melakukan penelitian untuk mengetahui sejauh mana keragaman genetik lima genotipe bawang merah memengaruhi ketahanannya terhadap kekeringan, sekaligus menguji peran asam salisilat sebagai senyawa yang berpotensi meningkatkan ketahanan tersebut.
Mengapa Keragaman Genetik dan Asam Salisilat Penting?
Dalam ilmu pemuliaan tanaman, keragaman genetik menjadi modal utama untuk menghasilkan varietas unggul. Semakin luas variasi sifat di antara genotipe yang tersedia, semakin besar peluang pemulia untuk menyeleksi kombinasi sifat yang mendukung adaptasi terhadap kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan, termasuk kekeringan. Karena itu, sebelum merakit varietas baru, penting untuk terlebih dahulu memetakan seberapa besar keragaman yang dimiliki genotipe-genotipe yang ada, serta karakter mana yang paling berpotensi dijadikan dasar seleksi.
Di sisi lain, asam salisilat merupakan senyawa fitohormon alami yang telah banyak diteliti berperan dalam mekanisme pertahanan tanaman terhadap berbagai jenis cekaman lingkungan (stres abiotik), termasuk kekeringan. Senyawa ini bekerja dengan cara membantu tanaman mengurangi kerusakan akibat stres oksidatif serta memperbaiki proses fisiologis tanaman, sehingga berpotensi digunakan sebagai bahan penginduksi (inducer) untuk membantu tanaman bertahan pada kondisi kekurangan air.
Metode Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di rumah kaca menggunakan Rancangan Acak Lengkap dengan pola petak terbagi (split plot design) dan tiga ulangan. Pendekatan ini digunakan karena penelitian melibatkan dua faktor perlakuan sekaligus: faktor utama berupa kondisi air (kondisi normal/optimum dibandingkan kondisi cekaman kekurangan air), serta faktor anak petak berupa genotipe bawang merah dan konsentrasi asam salisilat (0 mM sebagai kontrol dan 1 mM sebagai perlakuan).
Lima genotipe bawang merah yang diuji adalah Bima Brebes (V1), Bima Juna (V2), Tajuk (V3), Nganjuk Bauci (V4), dan Super Philip (V5). Asam salisilat diaplikasikan dengan cara disemprotkan ke daun tanaman tiga hari sebelum perlakuan cekaman kekeringan diberikan. Perlakuan kekeringan sendiri diberikan sejak tanaman berumur 10 hari setelah tanam hingga masa panen, dengan cara mengurangi frekuensi penyiraman dibandingkan tanaman kontrol yang disiram secara normal hingga mencapai kapasitas lapang.
Parameter yang diamati meliputi tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah umbi, bobot segar dan bobot kering umbi, bobot kering daun, serta bobot kering akar. Data yang terkumpul kemudian dianalisis menggunakan beberapa pendekatan statistik, yaitu:
- Analisis ragam (uji ANOVA), untuk mengetahui apakah perlakuan yang diberikan berpengaruh nyata terhadap karakter yang diamati;
- Koefisien Keragaman Genetik (KKG) dan Koefisien Keragaman Fenotipe (KKF), dua parameter yang digunakan untuk menilai seberapa besar suatu sifat tanaman dikendalikan oleh faktor genetik dibandingkan pengaruh lingkungan. Semakin tinggi nilai KKG suatu karakter, semakin besar potensi karakter tersebut dijadikan dasar seleksi dalam program pemuliaan;
- Indeks Sensitivitas Kekeringan (ISK), yaitu ukuran yang membandingkan performa suatu genotipe pada kondisi normal dan kondisi cekaman kekeringan, mengikuti rumus yang dikembangkan oleh Fischer dan Maurer (1978). Semakin rendah nilai indeks ini, semakin toleran genotipe tersebut terhadap kekeringan, karena penurunan hasilnya relatif kecil dibandingkan genotipe lain.
Hasil dan Pembahasan
Hasil analisis menunjukkan bahwa kelima genotipe bawang merah yang diuji memiliki tingkat keragaman genetik dan fenotipe yang bervariasi, mulai dari kategori rendah hingga tinggi. Nilai koefisien keragaman genetik (KKG) berkisar antara 8,32 persen hingga 31,66 persen, sementara koefisien keragaman fenotipe (KKF) berkisar antara 15,74 persen hingga 44,47 persen.
Karakter-karakter yang menunjukkan nilai KKG dan KKF tinggi — yaitu jumlah daun per rumpun, jumlah umbi, bobot kering daun, bobot kering akar, dan bobot total kering umbi — mengindikasikan bahwa karakter-karakter tersebut memiliki variasi yang cukup besar antar-genotipe dan cukup dipengaruhi oleh faktor genetik. Dengan kata lain, karakter-karakter ini berpotensi dijadikan parameter seleksi dalam upaya merakit varietas bawang merah yang lebih tahan kekeringan di masa mendatang.
Sementara itu, hasil perhitungan indeks sensitivitas kekeringan menunjukkan bahwa dari lima genotipe yang diuji, genotipe Tajuk (V3) tergolong toleran terhadap kekeringan, karena penurunan hasil pada kondisi cekaman relatif kecil dibandingkan genotipe lainnya. Dua genotipe lain, yaitu Bima Brebes (V1) dan Bima Juna (V2), tergolong agak toleran, sedangkan Nganjuk Bauci (V4) dan Super Philip (V5) tergolong peka terhadap kekeringan, yang berarti hasilnya menurun cukup besar ketika mengalami kekurangan air.
Temuan ini turut diperkuat oleh data pengamatan morfologi, yang menunjukkan bahwa pemberian asam salisilat secara konsisten meningkatkan tinggi tanaman, jumlah daun, serta bobot umbi pada hampir seluruh genotipe yang diuji dibandingkan tanaman kontrol tanpa perlakuan. Hal ini memberikan indikasi awal bahwa asam salisilat memang berperan dalam membantu tanaman bawang merah merespons kondisi kekurangan air dengan lebih baik, sejalan dengan sejumlah kajian terdahulu yang melaporkan peran serupa pada tanaman lain dari genus Allium.
Kendala Penelitian
Salah satu kendala yang dihadapi tim peneliti adalah belum dapat dimasukkannya kajian mekanisme genetik secara molekuler ke dalam pembahasan pada tahap ini. Hal ini disebabkan proses pengujian molekuler memerlukan tahap optimasi gen target terlebih dahulu, yang membutuhkan waktu pengerjaan yang relatif panjang. Aspek ini akan menjadi fokus pada tahapan penelitian berikutnya.
Keterbatasan Penelitian
Sebagaimana penelitian berbasis rumah kaca pada umumnya, hasil yang diperoleh dalam kajian ini masih terbatas pada kondisi terkendali dan belum tentu sepenuhnya menggambarkan performa tanaman pada kondisi lapangan yang lebih kompleks. Selain itu, analisis dalam tahap ini masih berfokus pada tingkat morfologi dan fenotipik, sehingga dasar genetik atau molekuler dari sifat toleransi kekeringan pada genotipe yang diuji belum sepenuhnya terungkap.
Simpulan dan Rencana Tindak Lanjut
Penelitian ini menunjukkan bahwa terdapat keragaman genetik yang cukup besar pada beberapa karakter pertumbuhan dan komponen hasil dari lima genotipe bawang merah yang diuji, dan karakter-karakter tersebut berpotensi dijadikan dasar seleksi dalam pemuliaan tanaman. Dari kelima genotipe yang diuji, Tajuk teridentifikasi sebagai genotipe yang paling toleran terhadap kekeringan, sementara Nganjuk Bauci dan Super Philip tergolong peka.
Sebagai tindak lanjut, tim peneliti berencana melakukan seleksi genotipe lebih lanjut, baik secara konvensional maupun dengan bantuan penanda molekuler, sebelum dilakukan uji pendahuluan ketahanan tanaman bawang merah terhadap kekeringan secara lebih mendalam. Penelitian ini juga merupakan bagian dari peta jalan riset jangka panjang hingga tahun 2030, yang diarahkan untuk pada akhirnya menghasilkan varietas bawang merah unggul yang tahan kekeringan sekaligus berdaya hasil tinggi — sebuah kontribusi yang diharapkan dapat mendukung ketahanan pangan nasional, khususnya di wilayah-wilayah sentra produksi bawang merah seperti Brebes yang menghadapi tantangan keterbatasan air pada musim-musim tertentu.
Artikel ini merupakan rangkuman ilmiah populer dari Laporan Penelitian Dosen Pemula berjudul “Regulasi Genetik Ketahanan Kekeringan pada Kultivar Bawang Merah yang Responsif terhadap Asam Salisilat”, yang dilaksanakan oleh Khusnul Khotimah dan Mohammad Jusuf Randi, dosen Universitas Muhadi Setiabudi (UMUS), dengan pendanaan dari Kementerian Pendidikan Tinggi, Sains, dan Teknologi Republik Indonesia.