10
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor dan Rumah Kaca Instalasi Penelitian Tanaman Padi Muara, Bogor. Periode waktu penelitian dilaksanakan dari bulan Juni 2010 hingga Januari 2011. Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan adalah varietas padi toleran salinitas (Pokali dan Lalan), varietas peka salinitas (IR 64 dan Ciherang), 40 genotipe padi yang belum diketahui tingkat toleransinya terhadap salinitas. Bahan lainnya adalah NaCl, media tanam (arang sekam, humus daun bambu, cocopeat, kertas merang ukuran 20 x 30 cm), pupuk urea, KCl, SP18 dan tanah. Alat-alat yang digunakan antara lain wadah styrofoam dengan diameter 12.5 cm dan tinggi 6.5 cm, box plastik mika berukuran 22.5 cm x 14 cm x 4 cm, bak plastik ukuran 35 cm x 30 cm x 10 cm, oven, timbangan, pinset, cawan, gelas ukur, alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A/B, dan alat pengepres kertas tipe IPB 75-1. Metode Penelitian Penelitian ini terdiri atas dua percobaan utama, yaitu percobaan toleransi salinitas di laboratorium serta percobaan toleransi salinitas di rumah kaca. Percobaan di laboratorim terdiri atas tiga tahap yaitu : (1) uji pendahuluan untuk mendapatkan lima metode yang berpotensi dalam pengujian toleransi salinitas padi, (2) pengujian untuk memilih satu metode uji terbaik diantara lima metode berpotensi dari media kertas dan media padat, (3) pengujian toleransi terhadap salinitas 40 genotipe padi pada satu metode uji yang terpilih.
11
I. Percobaan Toleransi Salinitas di Laboratorium 1.
Uji Pendahuluan Pengujian ini bertujuan untuk mencari komposisi media dan konsentrasi
garam NaCl yang dapat membedakan pertumbuhan varietas padi yang toleran dan peka hingga mendapatkan beberapa metode yang berpotensi dalam pengujian toleransi salinitas. Konsentrasi NaCl yang diberikan terdiri dari 9 tingkat konsentrasi yaitu 0, 3 000, 4 000, 5 000, 6 000, 7 000, 8 000, 9 000 dan 10 000 ppm untuk seluruh media. Media padat yang digunakan yaitu arang sekam, cocopeat, humus daun bambu, arang sekam + cocopeat, arang sekam + humus daun bambu dan cocopeat + humus daun bambu. Ulangan dilakukan sebanyak 3 kali, sehingga pada media padat terdiri dari 162 satuan percobaan. Pengujian pada media padat dan media kertas merang dilakukan secara terpisah. Media kertas merang terdiri dari 9 tingkat konsentrasi dan dilakukan sebanyak 3 kali ulangan, sehingga terdiri dari 27 satuan percobaan. Data hasil pengujian dianalisis menggunakan uji t serta selisih antara varietas toleran dan varietas peka. Hasil analisis digunakan untuk mendapatkan lima metode terbaik dan berpotensi membedakan varietas toleran dan peka masing-masing pada media padat dan kertas. Analisis antara media kertas merang dan padat dilakukan secara terpisah. Peubah yang digunakan adalah tinggi tajuk. Model matematika uji t yang digunakan sebagai berikut :
(X1 X 2 )
thitung =
Sp
1 1 n1 n 2 ( n1 1) S12 ( n 2 1) S 22 n1 n 2 2
dengan Sp = Keterangan :
X 1, X 2
: nilai tengah contoh 1 dan 2
S12, S22
: ragam contoh 1 dan 2
n1, n2
: jumlah contoh 1 dan 2
Sp
: simpangan baku gabungan
12
Nilai berbeda nyata apabila thit > tTabel dan tidak berbeda nyata apabila thit < tTabel. Nilai tTabel diperoleh dari nilai sebaran t pada taraf 5 % dan derajat bebas (n1 + n2 2). Perhitungan menggunakan perangkat lunak Minitab 14. 2.
Pemilihan Satu Metode Uji Terbaik diantara Lima Metode Berpotensi dari Media Kertas dan Media Padat Hasil uji pendahuluan diperoleh lima metode uji (media dan konsentrasi
NaCl) yang berpotensi dapat membedakan antara varietas toleran dan peka pada media padat serta lima metode uji (tingkat konsentrasi) pada media kertas merang. Lima metode terpilih pada media padat diuji statistik secara terpisah dengan lima metode terpilih pada media kertas. Lima metode berpotensi pada media padat dan media kertas yang telah terpilih dari uji pendahuluan diantaranya : 1) Media arang sekam + cocopeat dengan konsentrasi NaCl sebesar 5 000 ppm dan 4 000 ppm, 2) Arang sekam dengan konsentrasi 9 000 ppm NaCl, 3) Cocopeat dengan konsentrasi NaCl sebesar 3 000 ppm, dan 4 000 ppm, 4) Kertas merang dengan konsentrasi NaCl sebesar 4 000 ppm, 5 000 ppm, 6 000 ppm, 7 000 ppm dan 8 000 ppm. Percobaan dilakukan dengan menggunakan model rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) faktorial dua faktor, pada media padat faktor pertama adalah metode uji (media dan konsentrasi NaCl) dan faktor kedua adalah varietas. Pada media kertas faktor pertama adalah konsentrasi NaCl dan faktor kedua adalah varietas. Ulangan pada percobaan ini dilakukan sebanyak 3 kali. Benih padi ditanam pada media dengan perlakuan konsentrasi garam yang diberikan hingga berumur 2 minggu. Data yang berpengaruh nyata pada analisis ragam akan dilanjutkan dengan uji duncan multiple range test (DMRT) pada taraf 5 %. Satu metode uji yang terbaik dari seluruh percobaan media kertas dan padat akan digunakan pada percobaan (3) yaitu pengujian penyaringan 40 genotipe yang belum diketahui toleransinya.
13
Model linier yang digunakan untuk pengujiannya adalah : Yijk = μ + Mi + Vj + (VM)ij + Uk + İijk Keterangan : Yijk
= Nilai pengamatan pada perlakuan metode uji ke-i, varietas padi ke-j dan kelompok ke-k
μ
= Nilai rataan umum
Mi
= Pengaruh perlakuan metode uji ke i (i = 1, 2, 3, 4 dan 5)
Vj
= Pengaruh perlakuan varietas ke-j (j = 1, 2, 3, 4)
Uk
= Pengaruh kelompok ke-k ( k = 1, 2, 3)
(VM)ij = Pengaruh interaksi perlakuan varietas padi ke-i dan metode uji ke-j İijk
= Pengaruh galat percobaan dari perlakuan varietas padi ke-i, metode uji ke-j, dan kelompok ke-k. Penentuan satu metode uji terbaik dari lima metode berpotensi pada media
kertas dan media padat dipilih dengan menggunakan hasil selisih antara varietas toleran dan peka yang digunakan. Berdasarkan percobaan (2), satu metode berpotensi terbaik adalah menggunakan media kertas merang dengan konsentrasi 4 000 ppm NaCl. Pemakaian substrat kertas dinilai lebih praktis, tidak membutuhkan ruang pengujian yang luas, mudah dalam aplikasi, dan mudah dalam menilai struktur pertumbuhan secara jelas. 3.
Pengujian 40 Genotipe Padi pada Satu Metode Uji yang Terpilih Pengujian ini bertujuan untuk menyeleksi genotipe padi yang toleran dan
peka terhadap salinitas dengan menggunakan satu metode uji yang terbaik dari hasil percobaan (2). Pengujian dilakukan terhadap genotipe padi yang belum diketahui tingkat toleransinya. Benih padi ditanam pada media kertas merang dengan perlakuan konsentrasi garam yang diberikan hingga berumur 2 minggu. Rancangan percobaan yang digunakan adalah RKLT dengan satu faktor yaitu genotipe padi. Genotipe padi yang digunakan sebanyak 40 genotipe dan setiap satuan percobaan diulang empat kali. Data yang berpengaruh nyata pada analisis ragam akan dilanjutkan dengan uji Duncan DMRT pada taraf 5 %. Data yang didapat dikorelasikan dengan data percobaan toleransi salinitas 40 genotipe padi di rumah kaca.
14
Model linier yang digunakan dalam pengujian ini adalah : Yij = μ + Įi + ȕj + İij Keterangan : Yij = Nilai pengamatan pada perlakuan genotipe padi ke-i dan kelompok ke-j μ
= Nilai tengah umum
Įi = Pengaruh perlakuan genotipe padi ke-i (i = 1, 2, 3, 4,......, 40) ȕj = Pengaruh kelompok ke-j (j = 1, 2, 3, 4) İij = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan genotipe padi ke-i dan kelompok ke-j II. Pengujian Toleransi Salinitas 40 Genotipe Padi di Rumah Kaca Pengujian ini bertujuan untuk mengetahui toleransi salinitas 40 genotipe padi melalui metode standar di rumah kaca serta melihat korelasi dengan pengujian di laboratorium. Rancangan percobaan yang digunakan adalah RKLT dengan satu faktor yaitu genotipe padi dan diulang sebanyak 3 kali. Varietas Pokali dan Lalan diikutkan dalam penanaman sebagai varietas toleran serta IR 64 dan Ciherang sebagai varietas peka, sehingga seluruhnya terdiri dari 132 satuan percobaan. Benih padi ditanam hingga berumur 8 minggu setelah tanam (MST). Data yang diperoleh pada pengujian antara peubah-peubah yang diamati di rumah kaca dikorelasikan dengan data pengujian di laboratorium. Pengelompokan tingkat toleransi salinitas di rumah kaca didasarkan skor IRRI pada persentase daun mati dan dibagi menjadi kelompok toleran, agak toleran, agak peka dan peka (IRRI dalam Sulaiman, 1980). Pelaksanaan Penelitian I. Pengujian Toleransi Salinitas di Laboratorium 1.
Uji Pendahuluan Pengujian pendahuluan pada media padat dilakukan dengan menggunakan
varietas Lalan sebagai cek toleran dan IR 64 sebagai cek peka, sedangkan pada media kertas merang varietas cek toleran yang digunakan adalah Lalan dan Pokali serta IR 64 dan Ciherang sebagai cek varietas peka.
15
Varietas padi toleran dan peka yang ditanam pada metode media padat masing-masing berjumlah 5 butir dalam satu wadah. Benih yang digunakan direndam selama ± 5 menit untuk menyeleksi padi yang hampa dan tidak. Media tanam dalam wadah disiram dan diaduk sampai merata dengan larutan garam sesuai dengan konsentrasi yang diberikan. Media padat yang dicampur menggunakan perbandingan 1 : 1. Pemberian larutan NaCl pada metode media padat diberikan sekali pada awal penanaman dan dilakukan penyemprotan dengan air terhadap media bila terlihat mengering. Wadah yang digunakan pada metode media padat di uji pendahuluan menggunakan styrofoam dengan diameter 12.5 cm dan tinggi 6.5 cm. Penanaman pada media kertas menggunakan teknik Uji Kertas Digulung dalam Plastik (UKDdp) dengan posisi berdiri. Teknik ini menggunakan 3 lembar kertas yang telah direndam dengan larutan NaCl dan di press serta dilapisi selembar plastik pada dasarnya agar tidak tembus akar dan menjaga kelembaban. Kertas merang dilipat menjadi dua sejajar penjangnya dan diatas media ditanam 15 butir benih padi, media setengahnya ditutupkan kemudian media digulung. Posisi tanam berdiri dalam alat pengecambah benih. Kelembaban dan suhu di laboratorium berkisar 28oC dan 80%. Pengamatan dilakukan dengan mengukur tinggi tajuk kecambah dan secara visual dengan mengamati perbedaaan antara varietas toleran dan peka salinitas. Padi yang toleran salinitas akan tumbuh baik sedangkan yang peka akan mengalami kematian atau pertumbuhan plumula terhambat. Perlakuan yang berpotensi memperlihatkan perbedaan antara varietas toleran dan peka akan digunakan pada tahap pengujian (2).
2.
Pemilihan Satu Metode Uji Terbaik diantara Lima Metode Berpotensi dari Media Kertas dan Media Padat Pengujian ini menggunakan lima metode dari media padat dan lima
metode dari media kertas hasil uji pendahuluan. Varietas yang digunakan pada media padat menggunakan Lalan dan Pokali sebagai cek toleran dan IR 64 sebagai cek varietas peka, sedangkan pada media kertas terdiri dari Pokali dan Lalan sebagai varietas toleran serta IR 64 dan Ciherang sebagai cek varietas peka.
16
Wadah penanaman pada media padat menggunakan plastik mika berukuran 22.5 cm x 14 cm x 4 cm, media tanam disiram dan diaduk sampai merata dengan larutan garam sesuai dengan perlakuan rekomendasi hasil pengujian pendahuluan. Media padat yang dicampur menggunakan perbandingan 1 : 1. Benih padi yang telah direndam selama ± 5 menit kemudian ditanam pada media terpilih masing-masing sebanyak 10 butir benih toleran dan peka. Penanaman pada media kertas dilakukan dengan cara yang sama seperti uji pendahuluan dan ditanam 10 butir benih tiap varietas. Penanaman dilakukan hingga berumur 2 minggu dan dikecambahkan pada alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A/B. Berdasarkan hasil pengujian ini, diperoleh satu metode terbaik yaitu kertas merang dengan konsentrasi 4 000 ppm. Metode uji ini selanjutnya digunakan untuk menguji toleransi 40 genotipe padi terhadap salinitas pada stadia perkecambahan. 3.
Pengujian 40 genotipe padi pada satu metode uji yang terpilih Pengujian 40 genotipe di laboratorium menggunakan satu metode terpilih
yaitu media kertas merang dengan konsentrasi 4 000 ppm. Setiap satu gulungan media kertas ditanam satu jenis genotipe masing-masing sebanyak 15 butir dengan empat kali ulangan. Penanaman dan pengamatan dilakukan hingga umur 2 minggu. Teknik penanaman menggunakan UKDdp dan dikecambahkan pada alat pengecambah benih tipe IPB 73-2A/B. II. Pengujian Toleransi Salinitas Padi pada Stadia Bibit di Rumah kaca Percobaan ini mengacu pada percobaan Sulaiman (1980). Percobaan dilakukan dengan menanam bibit padi yang telah berumur dua minggu di persemaian, lalu dipindahkan pada bak plastik dengan ukuran 35 cm x 30 cm x 10 cm yang berisi tanah 5 kg kering angin per bak. Bak plastik diberi 4 liter larutan garam NaCl berkonsentrasi 4 000 ppm, setiap pot ditanam 3 genotipe masingmasing genotipe 2 bibit padi. Pada kadar garam 4 000 ppm berdasarkan penelitian Sulaiman (1980) merupakan kadar yang tepat untuk melihat perbedaan pada percobaan rumah kaca, dimana secara visual dapat dibedakan dengan jelas reaksi
17
tanaman toleran dan peka, hal ini juga didukung oleh penelitian Makmur (2003) bahwa konsentrasi 4 000 ppm ditetapkan sebagai konsentrasi untuk memisahkan galur peka dengan galur tenggang pada cekaman salinitas padi. Pupuk Urea, KCl dan SP18 ditambahkan pada awal penanaman. Tanah yang digunakan dalam percobaan ini berasal dari Balai Penelitian Padi Muara, Bogor. Penanaman dilakukan hingga tanaman berumur delapan minggu dimana perbedaan antara varietas peka dan toleran sudah jelas terlihat secara visual, bahkan tanaman peka sudah mati. Pengamatan I.
Pengamatan pada Stadia Perkecambahan di Laboratorium : Pengamatan yang dilakukan pada percobaan pendahuluan adalah tinggi tajuk tanaman. Pengamatan yang dilakukan pada percobaan pengujian toleransi padi pada metode uji selanjutnya adalah : 1. Panjang Akar (PA) Panjang akar diukur mulai dari ujung akar sampai pangkal akar dengan satuan centimeter. 2. Tinggi Tajuk (TT) Tinggi tajuk diukur dari pangkal tajuk sampai ujung tajuk dengan satuan centimeter. 3.
Panjang Kecambah (PK) Panjang kecambah diukur dari ujung akar sampai dengan ujung tajuk. Satuan yang digunakan adalah centimeter.
4.
Bobot Kering Akar (BKA) Bobot kering akar dari seluruh kecambah yang telah dioven pada suhu 60oC selama 3x24 jam dalam satuan gram.
5.
Bobot Kering Tajuk (BKT) Bobot kering tajuk dari seluruh kecambah yang telah dioven pada suhu 600C selama 3x24 jam dalam satuan gram.
6.
Bobot Kering Kecambah (BKK) Bobot kering kecambah merupakan penjumlahan dari bobot kering tajuk dan bobot kering akar dalam satuan gram.
18
II. Pengamatan pada stadia bibit di rumah kaca : 1.
Tinggi Tajuk (TT) Tinggi Tajuk diukur dari ujung daun tertinggi hingga pangkal batang paling bawah dalam satuan centimeter. Diamati seminggu sekali hingga umur 8 minggu.
2.
Panjang Akar (PA) Panjang akar diukur mulai dari ujung akar sampai pangkal akar dalam satuan centimeter. Diamati pada akhir percobaan.
3.
Panjang Tanaman (PT) Panjang Tanaman merupakan panjang total tanaman yang diukur dari ujung daun tertinggi hingga ujung akar.
4.
Bobot Kering Akar (BKA) Bobot kering akar ditimbang setelah dikeringkan dengan oven 60oC selama 3x24 jam. Satuan yang digunakan adalah gram. Dilakukan pada akhir pengamatan.
5.
Bobot Kering Tajuk (BKT) Bobot kering tajuk tanaman padi yang telah dioven pada suhu 600C selama 3x24 jam. Satuan yang digunakan adalah gram. Dilakukan pada akhir pengamatan.
6.
Bobot Kering Tanaman (BKTa) Bobot kering tanaman ditimbang setelah dikeringkan dengan oven 60oC selama 3x24 jam. Satuan yang digunakan adalah gram. Dilakukan pada akhir pengamatan.
7.
Jumlah Daun (JD), diamati seminggu sekali hingga 8 MST.
8.
Persentase daun Mati (PDM), merupakan persentase jumlah daun yang mati dari keseluruhan jumlah daun pada tiap tanaman.
