:Mafia Suci .Jl..[Cafi yang se[urufi lieliuasaan verada dl tangan-Nya dan lieyada-NyaCafi liamu dlliemvafilian (QS yaasin : 83)
r
•
}
3"~ .....................................................
.
{f; ~ dru" a1.nwJiULfI"V 93 ~ ku:-i..,;\:w, ~- 011a&(kLl,,01~~~~~
§lVUV, kmru"dru"a.cJ'ut-W~v,
g)~~~~~~ 0l~ ~dru-v I'ULCLI'\.<\.(V uuW,~~
3"vUm.a.,~~4 6.Ml~ . . . . . . . . . .
EVALUASI BEBERAPA VARIETAS DAN GALUR PAD1 PADA KONDlSl KEKERINGAN
Oleh EDY SUPRIANTO
A 30.1537
JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 1998
EDY SUPRIANTO. Evaluasi Ketahanan Kekeringan Beberapa Varietas dan Galur Padi (Di bawah bimbingan PURWONO d a n D D I SUARDI).
. . .
Percobaan yang ditujukan untuk mengevaluasi beberapa varietas dan galur padi pada kondisi kekeringan dengan metode pot PVC telah dilaksanakan di Rumah Kaca Balai Penelitian Bioteknologi Tanaman Pangan Cimanggu Bogor, pada bulan April sampai bulan Juni 1997. Bahan yang digunakan adalah 19 varietas dan galur padi yang terdiri dari 5 varietas padi sawah ( IR 64, IR 36, Cisadane, Maros, Memberamo); 5 galur introduksi (IR58025AlIR72, IR58025AAR64, IR58025A/IR53942, IR58025AAR54852);
5
galur harapan padi gogo (TB 262d-Ck-6-B, lDSA 13-MP-1-81-TB-2, S3385-3C-112-3, S3385-5C-16-3-2, S382b-2-2-3), 4 varietas padi gogo (Cabacu, Bulan Sabit Putih, Gajah Mungkur, Kalimutu), parafin dan vaselin dengan perbandingan 60%:40%, tanah, pasir dan bahan organik dengan perbandingan 3:2: 1. Perlakuan disusun atas dasar Rancangan Petak Terbagi dengan tiga ulangan. Petak utama berupa faktor ketebalan lapisan, yaitu 3 mm (TI), 4 mm (T2) dan 5 mm (T3). Anak petak adalah faktor galur dan varietas ( V1 sampai V19). Pengamatan dilakukan terhadap peubah tinggi tanaman, jumlah anakan, bobot kering akar dan tajuk, skoring kekeringan, skoring penggulungan daun dan suhu daun. Hasil percobaan menunjukkan tidak terdapat akar tanaman dari varietas dan galur yang dicobakan yang dapat menembus lapisan parafin dan vaselin. Varietas padi gogo memiliki tajuk tanaman yang lebih tinggi, jumlah anakan sedikit dan akar yang lebih panjang. Varietas padi sawah memiliki tajuk tanaman dan panjang akar yang lebih pendek, tetapi jumlah anakan yang lebih banyak.
'
Hasil pengamatan menunjukkan galur IDSA 13-MP-81-TB-2 mendekati sifati varietas yang tahan kekeringan karena memiliki kesamaan tajuk dan perakaran dengan varietas-varietas padi gogo. -
~alurS3365-3c-11-2-3 . .dan ~3385-5c-16-3-2memiliki sifat tanaman yang ber-
produksi tinggi karena memiliki potensi jumlah anakan yang tinggi namun ketahanan terhadap kekeringan agak rendah. Dari hasil uji korelasi antar peubah diketahui peubah tinggi tanaman, jumlah anakan dan panjang akar merupakan faktor dominan dalam menentukan tingkat ketahanan kekeringan tanaman padi.
EVALUASI BEBERAPA VARIETAS DAN GALUR PAD1 PADA KONDlSl KEKERINGAN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh
EDY SUPRIANTO A 30.1537
JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR
1998
Judul
: EVALUASI BEBER4PA VAFUETAS DAN GALUR PAD1
PADA KONDISI KEKERINGAN Nama Mahasiswa
: EDY SUPXUANTO
Nomor Pokok
: A 30.1537
Menyetujui,
J
fr Didi &ardi K., MSc
Ir Punvoxto, MS
NIP. 131 124 018
Tanggal LUIUS
:
O 8 MAY 1998
RIWAYATHIDUP
Penulis dilahirkan di Jakarta pada tanggal 20 Desember 1974 dari ayah bernama Patoni dan ibu Rochanah.
Penulis merupakan anak 'ke lima dari lima ber-
saudara. Pendidikan sekolah dasar ditempuh tahun 1981-1987 di SD Negeri Cilandak 10 Petang. Pendidikan tingkat menengah ditempuh tahun 1987-1990 di SMP Negeri 85 Jakarta. Penulis lulus dari sekolah lanjutan atas SMA Negeri 34 tahun 1993. Pada tahun yang sarna penulis melanjutkan pendidikan di Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis menjalani kuliah di Jurusan Budidaya Pertanian program studi Agronomi. Selama kuliah, penulis aktif di berbagai kegiatan kemahasiswaan.
Tahun
199311994 aktif di Organisasi Mahasiswa Angkatan (OMA) 30. Setahun kemudian aktif di Himpunan Profesi HlMAGRON dan BKIM IPB. Di tingkat akhir, penulis aktif di Senat Mahasiswa FakuItas Pertanian IPB sebagai Kepala Biro Pengembangan Sumber Daya Manusia. Penulis pernah mendapat predikat Mahasiswa Berprestasi di tingkat Jurusan Budidaya Pertanian tahun 1997. Selain itu, penulis juga pernah menjadi Asisten Luar Biasa untuk mata kuliah Dasar-dasar Agronomi tahun 1996 dan 1997. Pada tahun 1998, penulis menjadi Asisten Lapang untuk mata kuliah Teknik Perkebunan dan Tanaman Perkebunan Utama.
KATA PENGANTAR
AlhamdulilIah, puji syukur penulis sampaikan ke hadirat Allah Yang Maha Ktiasa karena atas rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas ini. Laporan penelitian dengan judul "Evaluasi Beberapa Varietas dan Galur Padi Pada Kondisi Kekeringan" merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana Pertanian di Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian IPB. Pada kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya dan penuh rasa tulus kepada : 1. Ir Purwono, MS dan Ir Didi Suardi K., MSc sebagai pembimbing atas arahan dan bimbingannya selama pelaksanaan penelitian dan penyusunan laporan 2. Ir Sugiyanta, MSi selaku dosen penguji atas semua saran dan masukan yang sangat berharga dalam penyempurnaan laporan 3. Emak dan almarhum Bapak tercinta, serta seluruh keluarga atas segala doa dan restunya 4. Keluarga Agus Suhennan, BSc. (Papih, Mamih, Angga dan GiIar) di Surade atas segala perhatian dan kasih sayangnya 5. Pak Pi yang selama ini telah banyak memberikan masukan, bimbingan dan dorongan moril serta kesempatan untuk berkembang kepada penulis 6. Karyawan Balitbio (pak Sonip dan Kang Asep) atas bantuannya selama pelaksanaan penelitian 7. Rekan-rekan tersayang di Agronomi 30 terutama kepada Yuana, Endro, Tatang, Thnu, Dian, Atiek, Sushi, Reny, Nia dan Yanti atas semangat dan bantuannya selama penulis melaksanakan penelitian dan penyusunan laporan 8. Keluarga besar dan seIuruh ternan di Malabar ujung 11 atas persahabatan dan rasa kekeluargaannya
9. Pirnpinan Yayasan Beasiswa Supersernar atas bantuannya selama penulis rnenjalani perkuliahan 10. Ternan-ternan sepeIJuangan yang tidak rnengenal lelah dalarn rnernberikan sernangat, terutarna kepada Iwan Sugiarto, Febri, Irma, Eko, Wahyu, Bani, dan Mas Edi Santosa. Terirna kasih untuk sernuanya. Penulis berharap laporan ini dapat berrnanfaat bagi sernua pihak yang rnernerlukannya.
Bogor, Mei 1998
Penulis
DAFTARISI
Halaman DAFTAR TABEL ....................................... : ............................................................ viii DAFTAR GAMBAR...............................................................................................
IX
PENDAHULUAN...................................................................................................
I
Latar Belakang.............................................................................................
1
Tujuan .........................................................................................................
3
Hipotesis......................................................................................................
3
TINJAUANPUSTAKA ..........................................................................................
4
Mekanisme Ketahanan Padi terhadap Kekeringan .........................................
4
Hubungan Perakaran Padi dengan Ketahanan Kekeringan.............................
5
Hubungan Tajuk Tanaman dengan Ketahanan Kekeringan............................
7
BAHANDANMETODE ........................................................................................ 10 Waktu dan Tempat Percobaan...................................................................... 10 Bahan dan Alat Percobaan............................................................................ 10 Metode Percobaan ................................................. ... ............... ....... ... ..... ..... 11 Pelaksanaan Percobaan............................................................. ................ .... 11 Pengamatan......................... ........ ................................................................. 13 HASILDAN PEMBAHASAN ................................................................................ 15 Keadaan Umum Percobaan............................. .............................................. 15 Skor Kekeringan dan Penggulungan Daun.......................... .......................... 17 Korelasi Antar Peubah................... ..................................... .......................... 18 Tinggi Tanaman dan Iumlah Anakan ............................................................ 20 Panjang Akar .......................................................................... ..................... 22
Bebe! Kering Akar dan Tajuk ...................................................................... 24 Suhu Daun ................................................................................................... 26 KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................................ 27 Kesimpuian .......... :.... :... :.. , ..................... :.. :............................... :.................... 27 Saran ........................................................................................................... 27
DAFT AR PUST AKA .............................................................................................. 28 LAMPIRAN ............................................................................................................ 30
DAFTAR TABEL
Halaman
Nomor Teks
1. Skoring Kekeringan dan Penggulungan Daun Berdasarkan Standard Evaluation for Rice CIRRI, 1996) .......... ............... .......................... .......... 14 2. Skor Kekeringan dan Penggulungan Daun pada Varietas dan Galur Padi............ 17 3. Tinggi Tanaman dan Jumlah Anakan Varietas dan Galur Padi pada 3, 5 dan 7 MST ..................................................................................................... 21 4. Panjang Akar Varietas dan Galur Padi................................................................ 23 5. Bobot Kering Tajuk, Bobot Kering Akar dan Rasio Akar-Tajuk Varietas dan Galur Padi .. ..... ....... ... ......... ...... .... .... ....... ..... ... ...... .... .... .............. ..... ....... 25 6. Suhu Daun Varietas dan Galur Padi ................................................................... 26
Lampiran
1. Deskripsi Varietas Padi Gogo Gajah Mungkur dan Kalimutu.............................. 31
2. Deskripsi Varietas Padi Sawah Cisadane dan IR 64 ........................................... 31 3. Komposisi Larutan Yoshida.. ................... ...... ....... .......... .... .... ....... ............. ....... 32 4. Rekapitulasi Sidik Ragam Seluruh Peubah.......................................................... 32 5. Matriks Korelasi Antar Peubah .......................................................................... 33
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Halaman
Teks 1. Hubungan antara Skor Kekeringan dengan Tinggi Tanaman dan Iumlah Anakan ...................................................................................................... 19
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kecenderungan permintaan' Pilngan, terutama beras, terus meningkat seiring peningkatan jumlah penduduk dan tingkat pendapatan masyarakat. Kedudukan beras sebagai makanan pokok bagi sebagian besar masyarakat masih sulit digantikan oleh komoditi pangan lainnya. Hal ini tergambar dari tingkat konsumsi beras Indonesia yang mencapai 136.86 kgltahunlkapita pada tahun 1995 (Biro Pusat Statistik, 1996). Untuk mencukupi kebutuhan pangan, pemerintah terus berupaya untuk dapat meningkatkan produksi beras. Meskipun produksi beras Indonesia dari tahun ke tahun menunjukkan peningkatan, tahun 1996 sebesar 51 101 000 ton lebih tinggi dari produksi tahun 1995 dengan produksi 49 744 000 ton (Biro Pusat Statistik, 1998), tetapi belum dapat mencukupi kebutuhan masyarakat. Konsentrasi upaya peningkatan produksi beras (padi) guna memenuhi kebutuhan pangan rakyat selama ini masih tergantung pada lahan sawah beririgasi teknis. Di sisi lain, lahan-Iahan sawah di pulau Jawa semakin berkurang dengan semakin berkembangnya industri dan perumahan. Padi gogo merupakan alternatif bagi penyediaan pangan nasional. Saat ini kontribusi padi gogo terhadap produksi beras nasional masih sangat kecil, yaitu hanya sebesar 2 913 000 ton pada tahun 1996 (Biro'Pusat Statistik, 1998), Potensi lahan kering di Indonesia untuk pengembangan padi gogo masih cukup besar. Data statistik tahun 1995 menunjukkan luas lahan keriJ)g di Indonesia sekitar 53 259 761 ha yang terdiri atas lahan pekarangan, ladang, dan lahan-Iahan tidur di perkebunan. Hampir 80% lahan kering ini berada di luar Jawa.
2
Untuk mengimbangi kehilangan areal pertanian dan dalam rangka mempertahankan tingkat produksi beras yang memadai, pengembangan pertanian padi saat ini diarahkan ke lahan-Iahan kering yang banyak terdapat di luar Jawa. Pengembangan pertanian di lahan kedng menghadapi banyak kendala dengan resiko pertanaman yang cukup tinggi. Selain iti.!,· tingkat produktivitas lahan kering lebih rendah dibandingkan lahan kelas satu (Iahan sawah).
Sebagai gambaran, pro-
duktivitas padi yang ditanam di lahan kering (padi gogo) hanya 2.1 tonlha sedangkan padi di lahan sawah tadah hujan 4.3 ton/ha. Bila dibandingkan dengan produ\...'tivitas padi sawah yang dapat mencapai 5.5 tonlha, tingkat produktivitas pertanaman padi di lahan kering masih lebih rendah. Salah satu kendala yang paling sering dihadapi dalam pengembangan padi di lahan kering adalah kekeringan. Menurut Mackill, Coffman dan Gamty (1996) kehilangan hasil yang disebabkan oleh kekeringan pada saat antesis dan persemaian dua kali lipat bila dibandingkan kehilangan hasil yang disebabkan oleh gulma. Pada umumnya,
ketersediaan air di lahan kering sangat tergantung pada curah huj an,
sehingga sangat besar kemungkinan untuk munculnya masalah kekeringan. Lubis, Harahap, Diredja dan Kustianto (1993) menyatakan intensitas kekeringan berbeda menurut jenis tanah dan kelembaban udara di areal setempat. Periode curah hujan yang terbatas dapat menyebabkan timbulnya Japisan tanah yang padat. Menurut Yu, Ray, O'Toole dan Nguyen (1995) lapisan padat ini dapat mempengaruhi perpanjangan dan perkembangan akar yang berakibat keterbatasan fisik dan fisiologis pada pertumbuhan tanaman Dalam mengatasi masalah kekeringan pada lahan kering diperlukan padi yang mampu untuk berproduksi baik pada kondisi sub optimum.
Tanaman padi yang
mampu berproduksi baik pada daerah kering biasanya tahan terhadap kekeringan.
3
Tanaman padi ini
memiliki morfologi dan sifat fisiologis yang spesifik sebagai
mekanisme adaptif terhadap suasana kering. Dari aspek morfologi, padi yang tahan terhadap kekeringan memiliki sistem perakaran yang besar dan panjang (Chang, Armenta-Soto, Mao, Peiris dan Loresto, 1986). Dengan sistem perakaran demikian,' tanamall padi tahan kekeringan mamp~ menembus lapisan tanah yang lebih dalam untuk menjaga status air pad a jaringan tanaman. Kemampuan akar dalam menembus lapisan tanah akan berbeda pada masing-masing galur dan varietas padi. Menurut Yu et al. (1995) identifikasi genotifkemampuan penembusan akar ke lapisan tanah yang padat penting dalam pembentukan varietas padi yang sangat tahan terhadap kekeringan.
Penelitian mengenai ketahanan terhadap kekeringan dapat
dilakukan melalui evaluasi terhadap varietas yang telah ada dan galur harapan basil pemuliaan lokal maupun introduksi. Hale dan Orcutt (1987) menyatakan persamaan karakterlsifat antara galur harapan dengan varietas tahan kekeringan merupakan salah satu cara yang dapat digunakan dalam mencari bahan pemuliaan untuk mendapatkan varietas baru yang tahan kekeringan. Tujuan
Penelitian ini bertujuan mengevaluasi beberapa galur dan varietas padi pada kondisi kekeringan. Hipotesis
I. Terdapat perbedaan tajuk dan sistem perakaran antara galur/varietas padi sawah dengan padi lahan kering 2. Terdapat persamaan bentuk tajuk dan pola perakaran antara varietas tahan kekeringan dan galur berpotensi tahan kekeringan.
TlNJAUAN PUSTAKA
Mekanisme Ketahanan Padi terhadap Kekeringan
Istilah kekeringan didefinisikan ·sebagaj suatu kondisi air tanah yang dapat dimanfaatkan tidak cukup untuk menjamin pertumbuhan tanaman yang maksimum (Ghildyal dan Tomar, 1982). Kondisi kekurangan air (defisit) dapat terjadi karena terbatasnya periode curah hujan pada suatu wilayah. Kekeringan merupakan faktor pembatas hasil yang umum terjadi pada semua tipe padi : padi lahan kering dan padi sawah (Chang et aI., 1986). Pengertian tahan kekeringan (drought resistance) mengacu kepada kemampuan tanaman untuk tumbuh dan berproduksi optimum dengan persediaan air yang terbatas(Gupta dan O'Toole, 1986). Dalam sifat ketahanan ini, terdapat 4 (empat) mekanisme yang teIjadi pada tanaman, meliputi drought tolerance, drought escape, drought avoidance dan drought recovery. Drought tolerance (toleran kekeringan) adalah kemampuan tanaman untuk
mempertahankan diri dari defisit air yang diukur dengan derajat dan rentang waktu teIjadinya periode kekeringan. Drought escape adalah kemampuan tanaman untuk masak lebih dini (early mature) sebelum cekaman air menjadi faktor pembatas yang serius bagi tanaman. Penghindaran dari kekeringan (drought avoidance) adalah kemampuan tanaman untuk menjaga status air dalam jaringan tanaman selama terjadi kekeringan. Karakteristik akar dan tajuk berkaitan erat dengan mekanisme drought avoidalll;;e. Daya pulih dari kekeringan (drought recovery) adalah kemampuan ta-
naman untuk tumbuh dan berproduksi setelah masa cekaman kekeringan.
5
Hubungan Perakaran dengan Ketahanan Kekeringan Sistem perakaran padi terdiri dari akar seminal, akar mesokotil dan akar adventif. Akar seminal muneul dari benih yang
dik~eambahkan,
yang diikuti oleh
pertumbuhitn akar. adventi{ Menurut Morita dan Yamazaki (1993) akar advent if dihasilkan seeara akropetal di antara batang utama dan anakan, mengikuti pola perkembangan daun. Akar seminal dan akar adventif disebut akar primer. Berbeda dengan sistem perakaran tanaman dikotil, akar tanaman padi tidak memiliki pertumbuhan sekunder. Akar mesokotil akan tumbuh bila benihJbiji padi dikeeambahkan dalam keadaan gelap. Akar mesokotil juga akan tumbuh bila benih ditanam terlalu dalam. Sistem perakaran padi didistribusikan lebih banyak ke arah horisontal. Hal ini menunjukkan bahwa akar padi dieirikan dengan sistem perakaran yang dangkal dan padat dibandingkan dengan tanaman serealia lainnya (Morita dan Yamazaki, 1993). Pada kondisi tertentu, akar padi melakukan adaptasi untuk dapat mempertahankan keadaml tajuk agar tetap dalam keadaan normal. Sistem perakaran padi berbeda menurut jenis dan varietasnya. Padi sawah memiliki lebih banyak akar yang didistribusikan di lapisan permukaan tanah, sedangkan padi lahan kering memiliki kerapatan akar yang lebih besar pada lapisan tanah yang lebih dalam (Yoshida dan Hasegawa, 1982). Distribusi akar padi sawah 90% berada pada kedalaman 20 em, sedangkan padi gogo pada kedalaman 40 em. Keadaan ini berkaitan dengan ketersediaan air (ke1embaban) pada areal pertanaman. Niitsuma (1993) menyatakan pertumbuhan akar padi gogo tergantung kepada -kelembaban tanah di sekitar perakaran. Pada kondisi terendam air (lembab), akar padi pertama kali tumbuh secara horisontal dan diikuti oleh perpanjangan seeara vertikal sedangkan pada kondisi kering akar terbentuk pertama kali secara memanjang,
6
kemudian diikuti oleh pertumbuhan horisontal. Panjang akar efektif untuk padi gogo 60 em, dua kali panjang akar efektifpadi sawah (Yoshida dan Hasegawa, 1988), yang dicapai setelah tanaman padi -memasuki fase pembungaan (Suardi dan Haryono, 1994). Penyebaran akar dipengaruhi oleh porositas tanah_ Tingkat kemampuan pertumbuhan akar akan berkurang dari tanah liat lempung berdebu, lempung berpasir, debu, pasir, lempung, liat berlempung, liat dan liat berdebu (Ghildyal dan Tomar, 1982). Dalam pertumbuhannya, akar padi menghadapi beberapa hambatan yang membatasi penyebaran akar. Pada lahan-Iahan yang sering mengalami keterbatasan curah hujan, dapat timbul lapisan tanah yang padat yang berpengaruh pada perpanjangan dan perkembangan akar (Yu et aI., 1995). Perakaran padi merupakan salah satu komponen yang penting dalam ketahanan tanaman terhadap kekeringan melalui mekanisme drought avoidance. Ketahanan ini disebabkan kemampuan tanaman untuk menyerap air pada lapisan tanah yang lebih dalam. Yoshida (1975) melaporkan pada beberapa varietas padi gogo memiliki akar lebih dalam dan perkembangan yang lebih baik dibandingkan dengan padi sawah bila ditanam pada kondisi kering. Yu et al. (1995) menyatakan beberapa kultivar padi gogo memiliki diameter akar yang lebih besar dan berbanding lurus dengan kemampuan menembus ke lapisan tanah yang dalam. Untuk menjaga status air pada jaringan pada kondisi kering akar berkembang lebih intensif agar dapat menyerap air lebih banyak. Bila pada lapisan atas teIjadi kekeringan, akar akan berkembang lebih dalam dan mampu menembus lapisan tanah yang kompak dimana air masih cukup tersedia. Dengan demikian kemampuan akar untuk bisa menembus lapisan tanah yang padat yang memiliki daya tekanan tertentu dapat dijadikan indikator kemampuan tanaman bertahan pada kondisi kekeringan.
7
Yu et at. (1995) telah melakukan penelitian yang ditujukan untuk merancang sistem skrining yang efisien bagi pengukuran daya tembus akar (root penetration). Pada penelitian tersebut, telah dihasilkan suatu metode skrining menggunakan lapisan dari campuran parafin dan 'vas~lip untuk dapat mengukur kemampuan akar padi menembus lapisan yang padat. Lapisan parafin dan vaselin dipilih karena memiliki tingkat ketebalan yang seragam. Selain itu, lapisan parafin dan vaselin bersifat kedap air, tidak berpori, tidak beraerasi dan tidak mengandung hara sehingga dapat menjadi penghalang yang efektif bagi pertumbuhan akar. Yu et at. (1995) menyatakan bahwa daya tembus akar dapat diukur dengan membandingkan jumlah akar yang dapat menembus lapisan dengan jumlah total seluruh akar. Rasio tersebut menggambarkan kemampuan tanaman untuk dapat bertahan pada situasi kering.
Hubungan Tajuk Tanaman dengan Ketahanan Kekeringan
Sifat ketahanan kekeringan yang lain dapat dilihat melalui morfologi tajuk tanaman. Menurut Murthy dan Ramakhrisnaya (1982) karakter tajuk tanaman berhubungan dengan ketahanan terhadap stres lingkungan dan daya pulih kemampuan berproduksi di bawah kondisi yang optimum. Varietas-varietas yang tahan kekeringan dicirikan dengan kelambatan dalam penggulungan daun dan daya pu!ih yang lebih dini, produksi anakan yang terus berlanjut selama kekeringan, produksi bobot kering yang tinggi saat pembungaan dan kontribusi yang lebih besar dari karbo.hidrat batang pada saat pengisian bulir (Murthy dan Ramakhrisnaya, 1982) Menurut O'Toole dan De Datta (1986) mekanisme drought avoidance oleh tajuk tanaman dilakukan melalui aktivitas penutupan stomata dan penggulungan daun.
8
Selain itu, ciri lain berupa peningkatan lapisan epikutikula, ketebalan daun dan penyesuaian luas daun. Adaptasi tajuk padi dengan mekanisme tersebut ditujukan untuk mengurangi kehilangan air dari tajuk. Penutupan dan pembukaan stomata dipengaruhi oleh potensial air. daun. Pada saat potensial air tanah menurun saat terjadi cekaman kekeringan, aliran air ke jaringan tanaman juga akan menurun, yang berlanjut kepada penurunan potensial air daun. Ketika potensial air daun mencapai tingkat tertentu, stomata menutup sehingga pertukaran gas dan air akan berkurang. Respon ini dapat menolong tanaman dalam menjaga kandungan air tanaman, tetapi dapat juga mengurangi fotosintesis. Lebih jauh lagi, ketika potensial air daun rendah, tekanan potensial dari sel juga berkurang sehingga membatasi perbesaran sel dan menghambat pertumbuhan tanaman (Mackill
et at., 1996). Menurut Mackill et at. (1996) penggulungan daun merupakan cara untuk mengurangi luas daun yang berhubungan langsung dengan atmosfer. Semakin kecil permukaan daun yang berhubungan langsung dengan atmosfer, maka transpirasi daun juga semakin berkurang, sehingga tanaman mampu bertahan pada kondisi air yang terbatas. Suhu daun tanaman dapat juga dijadikan salah satu faktor untuk menentukan tingkat ketahanan kekeringan suatu varietas/galur. Menurut Suardi (1988) suhu daun dapat digunakan sebagai indikator berlangsungnya transpirasi yang berhubungan erat dengan tingkat ketahanan kekeringan. Suhu daun yang rendah saat terjadi cekaman kekeringan, menunjukkan proses transpirasi pada tanaman masih berlangsung. Keadaan ini menunjukkan tanaman tidak dapat menjaga status air tanaman meski dalam kondisi cekaman kekeringan. Suhu daun yang tinggi menunjukkan proses transpirasi telah berkurang, sehingga tanaman dapat menjaga status air dalam jaringannya.
9
Varietas-varietas yang tahan kekeringan menunjukkan suhu daun yang tinggi saat dilakukan pengukuran pada kondisi kekeringan berat. Ciri umum yang dapat ditemukan pada varietas padi laban kering yang relatif tahan terhadap kekeringan adalah jum1ah anakan yang sedikit dan tajuk yang lebih tinggi (Yoshida dan Hasegawa, 1982). Rasio akar-tajuk pada tanaman dapat juga dijadikan salah satu komponen dalam evaluasi galur-galur yang tahan terhadap kekeringan (Gupta dan O'Toole, 1986).
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat Percobaan Percobaan dilaksanakan di rumah kaca Balai Penelitian Bioteknologi Tanaman Pangan Cimang"ou Bogor pada bulan April sampai Juni 1997.
Bahan dan Alat Percobaan Bahan tanaman yang digunakan berupa benih padi yang terdiri dari : varietas padi gogo, yaitu Cabacu, Bulan Sabit Putih, Gajah Mungkur, dan Kalimutu; galur harapan padi gogo, yaitu TB 262d-CK-6-B, IDSA 13-MP-I-81-B-TB-2, S 338S-3C-ll2-3,
S 382b-2-2-3, S 338S-SC-16-3-2-3;
IRS8025NIR64,
IRS802SNIRS3942,
padi hibrida, yaitu IRS802SNIR72,
IRS802SNIRS4852; varietas padi sawah,
yaitu IR 64, IR 36, Cisadane, Memberamo dan Maros. Varietas Gajah Mungkur dan Kalimutu digunakan sebagai kontrol tahan kekeringan (Tabel Lampiran 1 dan 2). Benih padi didapat dari Balai Penelitian Bioteknologi Tanaman Pangan Bogor. Media tumbuh untuk tanaman terdiri dari campuran tanah latosol, pasir dan bahan organik dengan perbandingan 3 :2: 1. Bahan lain berupa lapisan yang berasal dari campuran parafin dan vaselin dengan perbandingan 60%:40%,
serta larutan
Yoshida yang telah diencerkan. Penentuan komposisi larutan Yoshida yang digunakan sebagai nutrisi tanaman ini berpedoman kepada prosedur rutin Laboratory Manual for Physiological Studies oleh Yoshida, Forno, Cock dan Gomez (1972). Kandungan unsur hara larutan Yoshida dapat dilihat pada Tabel Lampiran 3. Alat yang digunakan dalam percobaan ini meliputi pot dari pipa PVC dengan diameter 7.S cm dan panjang 20 em, gelas ukur, meteran, termometer infra red, 171 gelas aqua, IS bak plastik dan styrofoam dengan ketebalan 2 cm serta kawat tembaga.
II
Metode Percobaan Dalam penelitian ini digunakan Rancangan Petak Terbagi (RPT) dengan 3 ulangan. Faktor pertama (petak utama) adalah taraf ketebalan lapisan campuran parafin dan vaselin yaitu Tl= 3 mm, T2 = 4 mm dan T3 = 5 mm. Faktor kedua (anak petak) adalah faktor varietas, yaitu VI - V19. Dengan demikian terdapat 180 satuan percobaan. Setiap satu unit satuan percobaan terdiri atas I pot dengan I tanaman padi. Modellinier dari percobaan ini dapat ditulis sebagai berikut : Yijk =
[.l
+ ai + Bj + (aB)ij + -ck + 6ik + eijk
Keterangan : Yij
= Nilai pengamatan pada kelompok k , varietas ke-i dan ketebalan lapisan ke-j
J.l
=
cu
= Pengaruh aditif varietasfgalur ke-i
!3j
= Pengaruh aditiffaktor ketebalan ke-j
(a.!3)ij
= lnteraksi faktor varietas ke-i pada faktor ketebalan ke-j
,k
= Pengaruh aditif kelompok ke-k
oik
=
Eijk
= Pengaruh galat dari kelompok ke-k pacta varietas ke-i, ketebalan ke-j
Nilai tengah dari populasi
Pengaruh galat yang muncul pada varietas ke-i kelompok ke-k
Analisis ragam dilakukan pada seluruh parameter dan bila terdapat perbedaan yang nyata dilakukan uji lanjut Beda Nyata Jujur (BNJ) pada taraf 5 persen.
Pelaksanaan Percobaan Benih padi dari masing-masing galur/varietas dikecambahkan untuk mendapatkan bibit padi yang seragam. Pengecambahan dilakukan menggunakan kertas kecambah pada suhu kamar selama 4 hari. Pengecambahan ditujukan untuk mengetahui daya kecambah dan pemilihan bibit yang relatif seragam.
12
Media tanam berupa campuran tanah, pasir dan bahan organik disiapkan satu minggu sebelum pemindahan bibit ke media. Media tanam ditempatkan pada pipa PVC yang bagian bawahnya telah diberi kerangka kawat dan lapisan sesuai ketebalan yang diperlukan. Pencetakan lapisan parafin dan vaselin dilakukan 2 minggu sebe1um media tanah dimasukkan ke dalam pot pipa PVC. Metode pembuatan lapisan ini mengacu kepada penelitian yang telah dilakukan oleh Yu et al. (1995). Hasil penelitian menunjukkan perbandingan parafin dan vaselin 60% : 40% merupakan komposisi terbaik untuk dapat mengukur daya tembus akar. Pembuatan lapisan parafin dan vaselin dilakukan dengan tahap sebagai berikut : • Parafin dan vaselin dengan perbandingan 60% : 40% dimasukkan ke dalam wajan untuk dipanaskan dan tercampur sempurna. • Dalam keadaan cair, campuran parafin dan vaselin dicetak ke bawah pipa PVC yang telah didesain sedemikian rupa dengan bantuan silinder bulat dan masif pada ketebalan tertentu (3 mm, 4 mm dan 5mm), dan telah diberi kerangka dari kawat di sekitar permukaan bawah lubang pipa. • Lapisan lilin yang telah terbentuk dibiarkan dingin dan mengeras, kemudian diperiksa kembali kesempurnaan pelekatannya pada dinding pot. Bibit padi hasil perkecambahan ditransplanting dengan hati-hati bila media telah siap untuk ditanam. Pada saat penanaman, diperhatikan keseragaman panjang akar kecambah. Setiap satu pot ditanam 2 bib it, dan setelah 2 minggu dilakukan penjarangan. Setelah semai padi selama 2 minggu, disiapkan bak plastik berisi 12 gelas aqua yang berisi larutan Yoshida yang te1ah diencerkan. Styrofoam dilubangi , sedemikian rupa sehingga pot tanaman dan gelas aqua yang berisi penuh larutan Yoshida dapat terhubungkan dengan rapi.
13
Selama percobaan, tanaman disiram air dan larutan Yoshida yang telah diencerkan 1 : 7
sesuai keperluan. Pada hari ke-20 dan ke-42, tidak dilakukan
penyiraman untuk memberikan efek kekeringan pada tanaman ..
Pengamlj.tan Pengamatan dilakukan terhadap peubah tinggi tanaman, jumlah anakan, panjang akar, temperatur daun, bobot kering akar, bobot kering tajuk, suhu daun, skoring kekeringan dan skoring penggulungan daun. \. Tinggi tanaman, dilakukan satu minggu sekali sejak tanaman berumur 1 MST. Pengukuran dilakukan dari permukaan tanah hingga ke ujung daun yang paling tinggi
2. Jumlah anakan, dilakukan satu minggu sekali sejak tanaman berumur I MST. Pengukuran dilakukan dengan menghitung jumlah anakan selain batang utama. 3. Temperatur daun, dilakukan pada minggu ke-4 menggunakan termometer infra red. 4. Panjang akar, dilakukan pada akhir pengamatan. Pengukuran dilakukan dari pangkal batang hingga ke ujung akar. 5. Bobot kering tajuk dan bobot kering akar; dilakukan pada akhir percobaan. Tajuk dan akar yang telah dipanen dimasukkan ke dalam oven bersuhu 80°C selama 3 (tiga) hari. 6. Skoring kekeringan dan penggulungan daun dilakukan setelah dilakukan efek kekeringan (hari ke-21 dan hari ke-43). Standar yang digunakan dalam skoring kekeringan dan penggulungan daun mengacu kepada Standard Evaluation for Rice
~y96), seperti pada Tabel l.
'---t
I
?"1&-,~t'4
-
.
I
14 Tabel 1. Skoring Kekeringan dan:'!\,enggulungan Daun Berdasarkan Standard 1996) Evaluation for Rice
(ry
Skor 0 1
3
5
7 9
Kekeringan Tahpa Gejala . Ujullg daun mengering
Penggulullgall Daun Daun-dauri sehat . Daun mulai menggulung (bentuk V.dangkal) Ujung daun mengering Daun menggulung (bentuk V hingga 114 panjang daun dalam) 1/4 hingga 1/2 dari daun Daun menutup penuh tanaman mengering seluruhnya. Pinggiran daun saling bertautan Lebih dari 2/3 daun (bentuk 0) tanaman mengering Daun-daun menggulung rapat Seluruh tanaman terlihat mati
Kategori Tahall Tahan Moderat Moderat
Peka Peka
RASIL DAN PEMBAHASAN
Keadaan Umnm Percobaan
Varietas dan' galur padi yang ditanam dalam pot PVC menunjukkan pertumbuhali yang normal' pad a minggu-minggu awal penelitian, Perbedaan tingkat pertumbuhan tajuk di antara varietas dan galur yang dievaluasi mulai terlihat saat tanaman memasuki minggu ke-3 setelah transplanting. Pengaruh kekeringan dengan tidak menyiram tanaman pada hari ke-20 sampai ke-23 dan ke-42 sampai ke-45 ditujukan untuk melihat respon varietas dan galur terhadap suasana kering. Pemberian pengaruh kekeringanpada hari ke-20 dan ke-42 berkaitan dengan fase pertumbuhan vegetatif pada tanaman padi. Basyir, Punarto, Suyamto dan Supriyatin (I995) menyatakan fase anakan pertama hingga anakan maksimum pada padi gogo ber-Iangsung pada 22-40 hari setelah tanaman (HST). Pada 42-52 HST terjadi fase anakan maksimum hingga awal pertumbuhan malai. Dengan memberikan pengaruh kekeringan pada permulaan kedua fase tersebut dapat terlihat kurangnya pertumbuhan tanaman secara keseluruhan untuk fase berikutnya. Respon tanaman padi terhadap kekeringan berbeda menu rut jenis dan varietasnya.
Gejala kekeringan dan penggulungan daun yang diukur melalui skoring
menunjukkan nilai yang berbeda sesuai dengan tingkat ketahanan kekeringan pada masing-masing varietas dan gaIur. Pengaruh kekeringan menyebabkan tanaman padi memiliki pertumbuhan yang kurang optimum dilihat dari tertekannya pertumbuhan tajuk tanaman. Dalam percobaan ini tidak ada akar tanaman dari seluruh satuan percobaan yang dapat menembus lapisan parafin dan vaselin. Hal ini diduga disebabkan oleh pertumbuhan tanaman yang kurang optimal saat dilakukan pengaruh kekeringan pada kondisi tanah
16
dan nutrisi yang terbatas. Sebagai eontoh, varietas Kalimutu pada kondisi optimal dapat meneapai tinggi tanaman 105-110 em (Harahap, Suwarno, Lubis dan Susanto, 1995) sedangkan pada pereobaan ini hanya meneapai tinggi
54 em pada umur 7
MST. Demikian pula pada varietas Gajah Mungkur, yang pada kondisi biasa d.apat meneapai tinggi tanaman 95-100 em (umur 90·hari), letapi pada pereobaan ini hanya mencapai tinggi 45 em. Selain itu, jumlah tanaman per pot juga menentukan kemampuan tanaman untuk menembus lapisan parafin dan vaselin. Penempatan satu tanaman padi per pot diduga tidak eukup mampu untuk memberikan kondisi yang ideal bagi akar untuk menembus lapisan parafin dan vaselin. Hasil pengamatan akhir, akar tanaman padi yang telah meneapai lapisan parafin membelok ke arah samping. Hal ini menunjukkan bahwa akar padi yang telah tumbuh memanjang tidak mampu untuk menembus lapisan parafin. Kondisi demikian menyebabkan tidak dapatnya dilakukan pengukuran terhadap peubah-peubah tertentu, seperti jumlah akar yang menembus dan jumlah akar total. Dengan demikian, untuk mengukur daya tembus akar yang berkorelasi dengan ketahanan terhadap kekeringan lebih ditekankan kepada panjang akar dan bobot kering akar. Yu et al. (1995) menyatakan bahwa sistem perakaran padi gogo yang panjang berkorelasi positif dengan bobot kering akarnya. Hasil pengamatan terhadap seluruh peubah menunjukkan bahwa faktor ketebalan tidak berpengaruh nyata terhadap tinggi tanaman, jumlah anakan dan bobot kering tajuk, panjang akar dan bobot kering akar. Hasil pengamatan juga menunjukkan adanya pengaruh varietas pada seluruh peubah keeuali pada bobot kering akar dan suhu daun (Tabel Lampiran 4).
17
Skor Kekeringan dan Penggulungan Daun
Skoring kekeringan dan penggulungan daun yang dilakukan saat terjadi cekaman kekeriIigan pada tanaman menunjukkan perbedaan antar varietas CTabel 2). Skor.kekeringan dan penggulungan dauD"berkisar antara 0 (untuk varietas resisten) sampai 9 (varietaslgalur peka). Skoring kekeringan menunjukkan ketahanan suatu varietas terhadap kondisi kering. Pada varietas resist en, gejala kekeringan pada tajuk tanaman lebih rendah dibandingkan varietas peka. Hal ini dikarenakan varietas resisten lebih baik dalam penyerapan air selama terjadinya kekeringan sebagai konsekuensi perkembangan akar yang lebih responsif Ketersediaan air yang rnencukupi se1ama kekeringan mampu menjaga tajuk untuk tetap berada pada kondisi yang optimal. Galur IDSA !3-MP- 1-
81 memiliki sifat ketahanan kekeringan mendekati varietas Gajah Mungkur dan Kalimutu bila dilihat dari skor kekeringan dan penggulungan daun (TabeI2). Tabe12. Skor Kekeringan dan Penggulungan Daun pada Varietas dan Galur Padi Skor Kekeringan
Skor Penggulungan
006
Varietas/Galur
5
Cisadane Maros Memberamo IR64 IR58025AJIR64 IR58025AJBR827 IR58025AJIR54852 IR58025A1IR72 IR58025AJIR53942 S382b-2-2-3 TB262d-Ck-6-B S3385-3c-II-2-3 IDSA 13-MP-I-81 S3385-5c-16-3-2 Cabacu Bulan Sabit putih Gajab Mungkur Kalimutu
3
7 7
5
7
3 3 3 3 3
7
5 3
5 5 5 1 5
o 1 o 1
7 7
5 5 5 7 5 3
5 1 5 1 1
o o
18 Skor penggulungan daun berkaitan erat dengan respon adaptif tanaman selama periode kekeringan. Menurut Mackill et
at. (1996) penggulungan daun teIjadi saat
potensial air daun menurun akibat penurunan potensial air tanah. Penggulungan daun mampu mengurangi luas dano yang berhubungan langsung dengan atmosfir sehingga transpirasi dapat ditekan. Varietas resisten lebih baik dalam menJaga penyerapan air dibandingkan dengan varietas peka sehingga daun-daunnya tidak menggulung dalam jangka waktu yang lebih lama. Murthy dan Ramakhrisnaya (1982) menyatakan bahwa varietasvarietas yang tahan kekeringan memiliki karakteristik berupa pengulungan daun yang lebih lambat, cepat dalam penyembuhan (recovery) dan toleran terhadap panas. Hal ini diperkuat oleh Mackill et al. (1996) yang menyatakan bahwa penundaan penggulungan daun berhubungan erat dengan ketahanan kekeringan. Jadi, pada tingkat cekaman kekeringan yang sarna pada varietas padi gogo dan padi sawah, dapat terlihat bahwa varietas padi gogo lebih lamb at dalam menggulung
Hal ini ditunjukkan
dengan nilai skor penggulungan yang relatif lebih rendah pada kelompok padi gogo dibandingkan dengan varietas padi sawah (Tabel 2).
Korelasi Antar Peubah
Uji korelasi antar peubah ditujukan untuk melihat keterkaitan antara peubah yang satu dengan peubah yang lainnya. Pada Tabe1 Lampiran 5 dapat dilihat bahwa peubah-peubah tinggi tanaman, jumlah anakan dan panjang akar memiliki keterkaitan yang erat dengan sifat ketahanan kekeringan dan penggulungan daun. Peubah tinggi tanaman berkorelasi negatif dengan tingkat kekeringan daun (1'= -0.43**) dan tingkat penggulungan daun (r="0.65**). Keadaan ini menunjukkan
bahwa semakin tinggi tanaman, tingkat kekeringan dan penggulungan daun semakin
19
kecil
dan ketahanan terhadap kekeringan semakin baik. Data pengamatan
menunjukkan varietas dan galur yang memiliki tajuk tanaman yang Iebih tinggi memiliki skor kekeringan yang keci!. Peubah jumlah anakan memiliki korelasi positif denga.n tingkat kekeringan (r=0.47**) dan penggulungan daun (r= 0.62**). Hal ini berarti semakin tinggi jumlah anakan maka ketahanan tanaman terhadap kekeringan semakin rendah, yang ditunjukkan dengan semakin besarnya nilai kekeringan dan penggulungan daun. Hasil pengamatan menunjukkan, pada galur dan varietas padi sawah atau galur padi gogo denganjumlah anakan yang relatifsama dengan padi sawah seperti S3385-3c-II-2-3, memiliki skor kekeringan yang lebih besar. Peubah panjang akar memiliki korelasi negatif (Gambar I) dengan tingkat kekeringan (r= -0.31**) dan penggulungan daun (r=-0.27**). Dengan demikian
wr------------------------------------------." " " "
, :
7
3
, ~--
__----__----__- -____- -__----__----__
,
5
3
,
7
--~o
,
SKOR KEKfRINGAN
Gambar I. Hubungan antara Skor Kekeringan dengan Panjang Akar dan Jumlah Anakan dapat diartikan semakin panjang akar tanaman padi, maka tingkat kekeringan dan penggulungan daun akan semakin keci!. Varietas padi gogo yang umumnya memiliki
20
akar yang relatif panjang dibandingkan padi sawah memiliki skor kekeringan yang lebih keci!. Hal ini menunjukkan bahwa sifat ketahanan kekeringan dapat dilihat dari sistem perakaran yang panjang. Yoshida dan Hasegawa (1982) menyatakan bahwa ketahamin k~kerif.lgan pada varietas padi gogo dicirikan dengan jumlah anakan yang sedikit, tajuk tanaman yang lebih tinggi dan pertumbuhan akar yang lebih baik (akar lebih panjang).
Tinggi Tanaman dan Jumlah Anakan Tinggi tanaman dan jumlah anakan memiliki keterkaitan yang erat dengan tingkat ketahanan kekeringan pada tanaman padi. Tinggi tanaman masing-masing varietas dan galur padi menunjukkan perbedaan mulai 2 MST. Data pengamatan pada 3, 5 dan 7 MST (Tabel 3) menunjukkan tinggi tanaman berbeda nyata antara kelompok padi sawah dan kelompok padi gogo. Varietas padi gogo seperti Cabacu, Gajah Mungkur, Kalimutu, dan Bulan Sabit Putih memiliki tajuk lebih tinggi dibandingkan dengan varietas padi sawah. Varietas Kalimutu menunjukkan tajuk tanaman tertinggi dari seluruh varietas dan galur yang dievaluasi. Menurut Chang et at. (1986) perbedaan tinggi tanaman antara padi gogo dan padi sawah yang berhubungan dengan tingkat ketahanan kekeringan lebih ditentukan secara genetik. Tinggi tanaman dikendalikan oleh banyak gen dan dipengaruhi oleh modifikasi gen. Dari penelitian ini, diketahui bahwa galur IDSA 13-MP-1-81-B-TB2 memiliki kesamaan karakter tinggi tanaman dengan varietas Kalimutu. Hal ini ditunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata pada peubah tinggi tanaman di antara dua jenis padi tersebut (Tabel 3). Data pada Tabel 3 menunjukkan adanya kesamaan tinggi tanaman galur padi gogo S 3385-3c dan S 3385-5c dengan varietas padi sawah Cisadane.
21
Tabel 3. Tinggi Tanaman dan Iumlah Anakan Varietas dan Galur Padi pada 3,5 dan 7 MST Tinggi Tanaman
Varietas/Galur 3MST
S'MST
Jumlah Anakan 7MST
3MST
5MST
7MST
em 28.70defgh
1R36
32.33 fgh
32.63 fgh
2.67 a
6.33 a
7.00 a
29.91 gh
2.11 ab
4.22 bed
3.44 bede
Cisadane Maros Memberamo
24.39 h
28.88 h
31.88 edef
34.37 efgh
38.97 def
1.78 abe
3.89 bed
4.00 bed
28.71 defgh
36.00 defg
39.04 def
1.56 bed
4.33 bed
4.33 be
lll.64
27.99 efgh
32.86 fgh
35.76 efgh
2.00 bed
4.89 ab
5.00b
IR58025AJIR64
26.79 fgh
32.02 gh
32.51 fgh
1.78ab
4.89 ab
5.11 ab
IR58025AJBR827
30.08 defg
33.90 efgh
36.16 efgh
1.89 ab
4.44 abed
5.00 ab
IR58025AJIR54852
28.11 efgh
35.70 defgh
37.39 efg
1.78 bed
4.44 abed
4.44 be
IR58025AJIR72
25.28 gh
30.88 gh
29.22 h
1.56 bed
4.33 bed
4.44 be
IR58025A1IR53942
28.04 efgh
32.74 fgh
33.97 fgh
1.78 abc
4.33 bed
4.44 be
S382b-2·2·3
31.87 cdef
39.42 cdef
42.22 ede
1.78 abe
3.]] ede
2.89 cdef
TB262d·Ck-G-B
33.66 abed
40.92 bede
43.34 bede
1.00 ede
2.89 def
2.67 defg
S3385-3c-1I-2-3
24.17h
29.83 gh
32.64 fgh
2.00 ab
4.56 abc
4.78 b
JDSA I3-MP-1-81
37.84 a
48.80 a
5UI ab
0.78 def
1.67 fg
1.67fg
S3385-5c-16-3-2
26.07 gh
3Ll4gh
32.68 fgh
1.78 abc
4.44 abed
5.11 ab
Cabacu
32.56 bede
45.78 abe
48.39 abc
0.78 def
2.22 efg
2.11 erg
Bulan Sabit putih
35.90 abe
44.42 abe
47.50 abe
0.89 def
3.33 bede
2.89 edef
Gajah MoogI",r
32.17 cde
42.61 abed
45.77 bed
0.33 ef
2.00 efg
1.78 fg
Kalimutu
37.62 a
48.03 ab
54.00 a
0.22 f
1.44 g
1.44 g
Keterangan :
Angka pada kolom yang sarna yang diikuti dengan hurufyang sarna tidak berbeda nyata pada uji BN] taraf 5%
Varietas padi sawah dan galur introduksi memiliki jumlah anakan yang lebih besar dibandingkan dengan varietas dan galur padi gogo. Tabel 3 menunjukkan varietas padi sawah seperti 006, IR64 dan Cisadane, Maros dan Memberamo memiliki jumlah anakan yang lebih banyak dibandingkan dengan varietas padi gogo. Tabel 3 juga menunjukkan bahwa varietas dan galur dengan tajuk yang lebih tinggi memiliki jumlah anakan yang lebih sedikit.
Hal ini diduga, pertumbuhan
anakan yang terbatas pada varietas dan galur padi gogo dikarenakan hasil fotosintesis tanaman lebih banyak diarahkan untuk perkembangan akar.
22
Pada padi gogo, jumlah anakan yang sedikit menunjang kemampuan untuk dapat bertahan pad a kondisi kekeringan. Iumlah anakan sedikit menyebabkan keeilnya proses pelepasan air melalui tajuk. Dengan demikian, padi gogo dapat menjaga status air jaringan selama terjadinya eekaman kekeringan. Varietas-varietas padi gogo pada umur 7 MST dengan tinggi tanaman yang rata-rata berkisar antara 45 em sampai 54 em memiliki rataan jumlah anakan yang kecil, yakni 1.44 sampai 2.89. Berbeda dengan varietas padi sawah dengan umur yang sama, memiliki tinggi tanaman yang lebih rendah tetapi jumlah anakannya lebih banyak. Hasil analisis korelasi menunjukkan hubungan negatifyang nyata (r
=
-0.49)
antara tinggi tanaman dengan jumlah anakan (Tabel Lampiran 5).
Palljang AkaI'
Peubah panjang akar merupakall salah satu faktor utama yang berhubungan erat dengan tillgkat ketahanall kekeringan pada tanaman padi. Ketahanan kekeringan pad a padi dapat tergambar dari pol a perakaran dan ukuran akar tanaman. Menurut Chang et al. (1986) padi yang tahan terhadap kekeringan memiliki sistem perakaran yang besar dan panjang. Dengan sistem perakaran yang besar dan panjang, tanaman mampu menembus lapisan tanah yang lebih dalam untuk menjaga status air pad a jaringan tanaman. Pada peubah panjang akar yang diamati, varietas padi gogo mempunyai ratarata panjang akar yang lebih besar dibandingkan dengan varietas padi sawah. Tabel 4 menunjukkan akar padi gogo eenderung lebih panjang dibandingkan denga,n padi sawah. Hal ini sesuai dengan pemyataan Yoshida dan Hasegawa (1982) bahwa padi gogo memiliki akar efektifyang lebih panjang dibandingkan akar padi sawah
23
Tabel4. Panjang Akar Varietas dan Galur Padi Panjang Akar 16.84 bedef 17.56 abc . 14.16 f 14.69 ef 1.7.36 abed 15.31 edef IR58025NBR827 16.82 bedef 14.39 ef IR58025NIR54852 IR58025A1IR72 14.93 def IR58025NIR53942 14.99 def S382b-2-2-3 13.61 f TB262d-Ck-6-B 15.04 def 14.70 ef S3385-3e-II-2-3 IDSA 13-MP-I-81 16.14 bedef 14.84 def S3385-5e-16-3-2 17.91 ab Cabaeu 18.70 a Bulan Sabit putih 18.31 ab Gajah Mungkur 18.54 ab Kalimutu Keterangan: Angka pada kolom yang sama yang diikuti dengan hurufyang sama tidak berbeda nyata pada llji ENJ tarof 5% Varietas/Galur IR36 Cisadane Maros Memberamo IR64 IR58025NIR64
Varietas Bulan Sabit Putih dan Kalimutu memiliki nilai panjang akar yang terbesar, yaitu 18.70 em dan 18.54 em. Di antara galur padi gogo yang dievaluasi, galur IDSA-13-MP-I-81 memiliki nilai panjang akar terbesar sehingga diduga galur ini memiliki kesamaan potensi pertumbuhan akar dengan varietas Bulan Sabit Putih dan Kalimutu. Varietas-varietas yang tahan terhadap kekeringan memiliki karakter perakaran yang lebih panjang untuk dapat mempertahankan status air tanaman dan tumbuh seeara normal. Tinggi tanaman berkorelasi positif dengan panJang akar. Semakin tinggi tanaman, perkembangan akar semakin responsif. Chang et at. (1986) menyatakan bahwa terdapat korelasi positif dan nyata antara tinggi tanaman dengan panjang akar. Hasil analisa korelasi antar peubah, didapatkan hubungan positif dan nyata (r = 0.38) antara tinggi tanaman dan panjang akar (Tabel Lampiran 5).
24
Pengamatan visual
pada akhir penelitian menunjukkan adanya perbedaan
pola perakaran antara varietas padi gogo dan padi sawah. Pada varietas padi gogo, perakaran lebih banyak didistribusikan ke arah vertikal dengan jumlah akar serabut . yang lebih sedikit .. Dari sisi penampakan, akar padi gogo umumnya lebih teba!. Sebaliknya pada varietas padi sawah, penyebaran akar lebih banyak di dekat permukaan tanah. Hal ini sesuai dengan pemyataan Ghildyal dan Tomar (1982) bahwa varietas padi lahan basah lebih banyak didistribusikan di sekitar lapisan permukaan, yaitu 90% dari seluruh akar lebih banyak terdapat pada kedalaman 0-20 em dari permukaan tanah.
Bobot Kering Akar dan Tajuk
Hasil pengamatan menunjukkan tidak ada perbedaan yang nyata untuk peubah bobot kering akar, namun berbeda nyata untuk bobot kering tajuk di antara varietas dan galur. Bobot kering akar yang tidak berbeda nyata berkaitan dengan pola perakaran dari masing-masing varietas dan galur. Pada tanaman padi sawah, jumlah akar lebih banyak namun memiliki ukuran akar yang lebih keci!. Sebaliknya, varietas padi gogo memiliki jumlah akar yang lebih sedikit dengan ukuran yang lebih besar. Dari Tabel 5 diketahui bahwa varietas padi sawah dan galur introduksi memiliki bobot kering tajuk yang lebih besar dibandingkan dengan varietas dan galur padi gogo. Keadaan ini berhubungan dengan pertumbuhan anakan yang lebih tinggi pada varietas padi sawah dan galur introduksi. Rasio akar-tajuk dihitung dengan membandingkan nilai bobot kering akar dengan bobot kering tajuk. Rasio akar tajuk dapat digunakan untuk mengukur kemampuan tanaman menyerap air dari lapisan tanah yang lebih dalam (Yoshida dan Hasegawa, 1982). Varietas padi gogo yang tahan kekeringan umumnya memiliki
25
rasio akar-tajuk yang lebih besar dibandingkan dengan varietas padi sawah (Tabel 5). Hal ini disebabkan perkembangan akar padi lahan kering (gogo) lebih besar dibandingkan dengan padi lahan basah (Yu, et at., 1995). Tilbel5. Bobot Kering Tajuk, Bobot Kering Akar dan Rasio Akar-Tajuk Varietas dan Galur Padi Varietas/Galur
Bobot Kering Tajuk Bobot Kering Akar ..................................... gram ..................................................
Rasia Akar-Tajuk
IR3G 2.28 a 0.70 0.3 1 ab 1.86 abc 0.51 0.29 ab Cisadanc M;JfQS 1.68 abc 0.62 0.39 ab 1.89 abc 0.53 0.29 ab Memberamo IR64 1.88 abc 0.47 0.27 ab IR58025NIR64 1.89 abc 0.56 0.29 ab IR58025NBR827 2.21 abc 0.64 0.31 ab 2.02 abc 0.56 0.27 ab IR58025NIR54852 IR58025NIR72 1.50 abc 0.4 1 0.31 ab IR58025NIR53942 1.59 abc 0.48 0.32 ab 1.76 abc 0.42 0.23 b S382b-2-2-3 TB262d-Ck-G-B 1.87 abc 0.57 0.39 ab 0.54 0.29 ab S3385-3c-U-2-3 1.84 abc 1.19 c 0.42 0.39 ab IDSA 13-MP-1-81 S3385-5c-1G-3-2 2.05 abc 0.45 0.22 b 1.49 abc 0.54 0.41 ab Cabacu Bulan Sabit pulih 1.74 abc 0.49 0.28 ab Gajah Mungknr 1.35 bc 0.62 0.40 ab Kalimulu 1.46 abc 0.55 0.45 a Kelerangan: Angka pada kolom yang sama yang diikuli dengan hurufyang sama tidak berbeda nyata pada uji BNJ taraf 5%
Varietas padi gogo seperti Gajah Mungkur, Kalimutu dan Cabacu memiliki perkembangan akar yang lebih responsif dengan pertumbuhan jumlah anakan yang terbatas. Hal ini ditunjukkan dengan rasio akar-tajuk yang besar, dengan nilai masingmasing DAD, 0041 dan 0045.
Galur padi gogo yang memiliki kesamaan nilai rasio
dengan varietas padi gogo adalah galur TB262d-Ck-6-B dan IDSA J3-MP. Gupta dan O'Toole (1986) menyatakan bahwa rasio akar-tajuk dapat digunakan untuk membandingkan antara varietas dan sangat berkorelasi dengan tingkat ketahanan kekeringan di lapang. Rasio akar-tajuk yang besar diperoleh bila perkembangan akar tanaman lebih aktif dibandingkan dengan perkembangan tajuknya.
26 Pada penelitian ini terlihat bahwa varietas padi gogo yang tahan terhadap kekeringan dengan nilai rasio yang besar memiliki ciri jumlah anakan sedikit, tajuk ·lebih tinggi dan akar yang berkembang aktif. Galur-galur yang memiliki kesamaan tajuk dan perakaran dengan varietas tahan kekeringan diduga memiliki potensi untuk dapat dikembangkan menjadi varietas yang tahan kekeringan.
Suhu Daun
Hasil pengukuran suhu daun tanaman menunjukkan kondisi yang tidak berbeda nyata pada masing-masing varietas dan galur (Tabel 6). Kedaan ini disebabkan oleh ketidakakuratan dalam pengukuran. Pelaksanaan pengukuran suhu yang hanya dilakukan satu kali belum mencerminkan keadaan tanaman yang sesungguhnya. Kondisi tajuk rang hanya diwakili oleh satu tanaman belum dapat menggambarkan kepadatan tajuk yang diinginkan. Pengukuran yang dilakukan pada tajuk tanaman yang kurang rap at memiliki kecenderungan bias yang lebih besar oleh suhu lingkungannya. Tabel6. Suhu Daun Varietas dan Galur Padi Varietas/Galur IR36
Cisadane Maros Memberamo IR64 IR58025A1IR64 IR58025A1BR827 IR58025A1IR54852 IR58025A1IR72 IR58025A1IR53942 S382b-2-2-3 TB262d-Ck-6-B S3385-3c-1l-2-3 IDSA 13-MP-1-81 S3385-5c-16-3-2 Cabacu
Bulan Sabit putih
Gajah Mungkur
Kaiimu(u
Suhu Daun ( DC) 35.51 36.67 35.28 35.28 35.27 35.04 35.17 34.93 35.24 35.43 36.08 34.58 35.60 34.78 35.42 35.03 35.56 35.26 34.57
KESIMPULAN DAN SARAN
Kesimpulan
Hasil penelitian menunjukkan adanya perbedaan tajuk dan akar antara kelompok padi sawah dan padi g6go. Varietaspadi gogo' umumnya memiliki tajuk tanaman yang lebih tinggi, akar yang lebih panjang dan jumlah anakan yang sedikit. Peubah tinggi tanaman, jumlah anakan dan panjang akar memiliki keterkaitan yang erat dengan sifat ketahanan kekeringan tanaman padi. Galur padi gogo IDSA \3 MP-J-8J-B-TB-2 memiliki sifat tajuk dan perakaran mendekati varietas tahan kekeringan dengan tingkat ketahanan kekeringan yang cukup tinggi. Galur padi gogo S 3385-3c-1l-2-3 dan S3385-5c-J6-3-2-3 memiliki sifat tanaman yang berproduksi tinggi karena memiliki potensi jumlah anakan yang tinggi tetapi tingkat ketahanan terhadap kekeringan agak rendah ..
Saran Penggunaan meta de pot PVC dengan lapisan parafin cukup efektif untuk menyeleksi galur dalam jumlah besar. Metode penelitian ini dapat dilanjutkan dengan memperhatikan unsur hara yang tepat bagi tanaman dan jumlah tanaman dalam setiap pot media. Galur-galur yang memiliki kesamaan sifat dengan varietas tahan kekeringan masih perlu diteliti lebih lanjut untuk mendapatkan sifat ketahanan kekeringan yang lebih baik.
DAFTAR PUSTAKA
Basyir, A.. Punarto, Suyamto dan Supriyatin. 1995. Padi Gogo. Balai Penelitian Tanaman Pangan Malang. Malang. 47 hal. Biro Pu~at Statistik. 1996. Statistik Indonesia. Biro Pusat Statistik. Jakarta. 587 hal. . 1998. Buletin Statistik Bulanan : Indikator Ekonomi. Biro Pusat Statistik. Jakarta. 162 hal.
------,.--:-:-c-
Chang, T. T., J. L. Armenta-Soto, C. X. Mao, R. Peiris and G. C. Loresto. 1986. Genetics on the components of drought resistance in rice (Oryza sativa L.), p. 389-398. III IRRl. Rice Genetics. IRRl. Los Banos, Philippines. Djunainah, Susanto dan H. Kasim. 1993. Deskripsi Varietas Unggul Padi 19421992. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor. 123 hal. Ghildyal, B. P. and V. S. Tomar. 1982. Physical properties that affect rice root systems under drought, p. 83-114. III IRRl. Drought Resistance in Crops with Emphasis on Rice. IRRl. Los Banos, Philippines. Gupta, P. C. and J. C. O'Toole. 1986. Philippines. 200 p.
Upland Rice Global Perspective.
IRRl.
Hale, M. G. and D. M. Orcutt. 1987. The Physiology of Plants Under Stress. John Wiley & Sons. New York. 232 p. Harahap, Z., Suwarno, E. Lubis dan Susanto. 1995. Padi Unggui Toleran Kekeringan dan Naungan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Bogor. 21 hal. IRRl. 1996. Standard Evaluation for Rice. IRRI. Los Banos, Philippines. 58 p. Lubis, E., Z. Harahap, M. Diredja dan B. Kustianto. 1993. Perbaikan varietas padi gogo, hal. 437-445. Dalam M. Syam (ed.). Kinerja Penelitian Tanaman Pangan. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Bogor. Mackill, D. J., W. R. Coffman and D. P. Garnty. 1996. Rainfed Lowland Rice Improvement. IRRl. Los Banos, Philippines. 154 p.
29
Morita, Y. and H. Yamazaki. 1993. Root system, p. 161-186. In T. Matsuo and K. Hoshikawa (ed.). Science of Rice Plant Volume One: Morphology. Food and Agriculture Policy Research Center. Tokyo. Murthy, K. S. and G. Ramakrishnaya. 1982. Shoot characteristics of rice for drought resistance, p. 145-151. . In IRRI .. Drought Resistance. in Crops with Emphasis on Rice. Los Banos, Philippin~s. Niitsuma, Y. 1993. Upland rice, p.70-76. In T. Matsuo and K. Hoshikawa (eds.). Science of Rice Plant Volume One: Morphology. Food and Agriculture Policy Research Center. Tokyo. O'Toole, J.C. and S.K. De Datta. 1986. Drouhgt resistance in rainfed lowland rice, p. 145-158. In lRRl. Progress in Rainfed Lowland Rice. lRRl. Los Banos, Philippines. Suardi, D. 1988. Pemilihan varietas padi tahan kekeringan. Jurnal Penelitian dan Pengembangan Pertanian VII (1) : 1-9. Suardi, D. dan S. Haryono. 1994. Keragaan sifat toleransi galur/varietas padi terhadap cekaman kekeringan, hal. 158-159. Dalam Mahmud (ed.). Risalah Hasil Penelitian Tanaman Pangan No.3. Balai Penelitian Tanaman Pangan Bogor. Yoshida, S. 1975. Factor that limit the growth and yields of upland rice, p.46-71. InlRRl. Major Research in Upland Rice. lRRl. Philippines. Yoshida, S., D. A. Forno, J. H. Cock and K. A. Gomez. 1972. Laboratory Manual for Physiological Studies on Rice. lRRl. Los Banos, Philippines. 66 p. Yoshida, S. and S. Hasegawa. 1982. The rice root system : its development and function, p. 97-114. In lRRl. Drought Resistance in Crops with Emphasis on Rice. lRRl. Los banos, Philippines. Yu, L., J. D. Ray, J. C. O'Toole and H. T. Nguyen. 1995. Use of wax petrolatum layers for screening rice root penetration. Crop Science 35 (2): 684- 686.
LAM P I RAN
31 Tabel Lampiran 1. Deskripsi Padi GogoVarietas Gajah Munglrur dan Kalimutu
Gajah Mungkur lRAT 112 Introduksi dari Kenya 90 - 95 hari 95 -100 cm Agak tahan Sedang 23.2 2.5 tonlha Tahan bias, cllkup toleran kekeringan Sumber: Harahap et al. (1995)
Nomor galur Asal Umur Tinggi tanaman Kerontokan Rasaitekstllr nasi Kadar amilosa Rata-rata hasil Sifat lain
Kalimutll lAC 220179 Introduksi dari Kenya 90 - 95 hari .. 105 - 110 cin Agaktahan Sedang 23.5 2.5 tonllm Tahan bias, toleran kekeringan
Tabel Lampiran 2. Deskripsi Varietas Padi Sawah Cisadane dan IR 64 Cisadane Nomor seleksi B2484b-Pn-28-3-Mr-l Persilangan PelitaI-11B2388 Asal 135 - 145 hari Umur 105 - 120 cm Tinggi tanaman Sedang Kerontokan Tegak Bentuk Tananmn Anakan Produktif Sedang (15 - 20 batang) 4.5 - 5.5 toniha Rata-rata hasil Cere (indica), kadang Golongan berbulu Sumber: Djunainah, Susanto dan H. Kasim (1993)
IR64 IR 18348-36-3-3 Persilangan IR565711R2061 115 hari 85 cm Tahan Tegak Banyak 5.0toniha Cere (indica), kadang berbuln
32 Tabe! Lampiran 3. Komposisi Larutan Yoshida
Reagent
Unsur
ml stock larutan per 4 liter culture solution
NH.,N0 3 NaH,PO• .2H,O K,SO. CaCI, MgSO•. 7H,O MnCJ,.4H,O (NH.)6Mo,O,..4H,O H3BO, ZnSO •. 7H,O CuSO •. 5H,O FeCI 3.6H,O
N P K Ca. Mg Mn Mo B Zn Cu Fe
5 5 .5 5 5
5
Konsentrasi unsur dalam larutan hara (ppm) 40 \0 40 40 40 0.5 0.05 0.2 0.01 0.01 2
Tabe! Lampiran 4. Rekapitu!asi Sidik Ragam Se!uruh Peubah Peubah Tinggi Tanaman 1 MST 2MST 3MST 4MST 5MST 6MST 7MST lumlah Anakan 2MST 3MST 4MST 5MST 6MST 7MST Panjang Akar BKAkar BK Tajuk Rasio akar-tajuk Suhu daun Keterangan :KK
••
tn
Tebal
Varietas
Tebal x Varietas
KK
0.21 tn 1.91 tn 4.79 tn 1.74 tn 3.79 tn 1.95 tn 1.76 tn
15.17 •• 7.27 •• 16.98 •• 16.98 •• 19.96 •• 17.10 •• 23.74 ••
0.94tn 0.87 tn 1.62 tn 0.95 tn 1.24 tn 0.77 tn 1.11 tn
12.69196 9.941911 10.10664 9.075220 11.69341 12.12658 11.70027
0.94 tn 1.29tn 2.04 tn 1.20 tn 1.15 tn 1.36 tn 1.40 tn 0.91 tn 1.46 tn 1.22 tn 1.21 tn
13.64246 10.76810 8.996988 10.56176 10.81743 10.47318 14.38097 37.36270 29.36327 35.48906 3.913122
6.96 •• 1.11 tn 15.59 •• 2.33 tn 20.83 •• 0.34 tn 19.96 •• 1.64 tn 17.10 •• 2.92 In 23.74 •• 1.64 tn 4.54 •• 1.88 tn 2.43 tn 1.42 tn 2.70 •• 0.76 tn 2.65 •• 4.99 tn 4.67 tn 1.15tn - Koefisien Keragaman = Berbeda nyata pada taraf 5 % = Tidak berbeda nyata
Tabel Lampiran 5. Matriks Korelasi Antar Peubah Tinggi Tanaman
Panjang Akar
Jumlah Anakan
Serat Kering Tajuk
Tinggi Tanaman
1.00000
Panjang Akar
0.38414**
1.00000
Jumlah Anakan
-0.49849**
-0.11992
SK Tajuk
0.00819
0.24307**
0.55509**
1.00000
SK Akar
0.10672
0.23404**
0.27721
0.42754**
Suhu Daun
-0.22728
-0.05616
0.04340
Kekeringan
-0.43302**
-0.30571**
0.46841**
Penggulungan Keterangan :
Serat Kering Akar
Suhu Daun
Tingkat Kekeringan
Tingkat Penggulungan
1.00000
-0.64748** -0.26942** 0.61702** ** = berbeda nyata pada taraf 5% n = 171
-0.02954
-0.14881
1.00000
0.11044
0.03552
1.00000
0.04952 0.04952 r I tabel = 0.148)
0.12990
0.62729**
0.30562**
(I
1.00000
1.00000
w w
