METODOLOGI PENELITIAN
Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan pada bulan Mei s/d September 2012 di lahan kering Kabupaten Bone Bolango dan bulan Oktober 2012 di Laboratorium Balai Karantina Pertanian Kelas II Provinsi Gorontalo serta Unit Pengelolaan Benih Sumber (UPBS) Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Gorontalo.
Bahan dan Alat Penelitian Benih jagung yang digunakan adalah tetua varietas Bima 3 (galur Nei9008 sebagai betina; galur Mr14 sebagai jantan) dan tetua STJ-01 (varietas Bima 5 sebagai betina; galur Nei9008 sebagai jantan) berasal dari Balai Penelitian Tanaman Serealia (Balitsereal) Maros. Varietas Bima 3 merupakan golongan hibrida silang tunggal (single cross) dan STJ-01 adalah golongan hibrida silang tiga jalur (three way cross). Pupuk anorganik (urea, NPK), pupuk organik, pestisida, pasir, larutan NaCl, dan PEG 6000 (Polyethylene glycol). Alat yang digunakan adalah tali tanam, ajir, patok, meteran, papan plot, timbangan digital, jangka sorong, penggaris, boks plastik, oven, germinator dan alat pengukur kadar air (seed moisture tester).
Rancangan Percobaan Rancangan percobaan di lapangan menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) dengan dua faktor dan tiga ulangan (ulangan tersarang pada faktor rasio tetua). Faktor pertama adalah rasio jantan dan betina (R) terdiri atas rasio tetua 1 : 4 (R1), rasio tetua 1 : 5 (R2) dan rasio tetua 2 : 6 (R3). Faktor kedua adalah populasi tanaman (P) terdiri atas 66 667 tanaman/ha (P1), 83 333 tanaman/ha (P2) dan 90 000 tanaman/ha (P3). Setiap lokasi disusun oleh taraf faktor rasio tetua yang sama tetapi taraf populasi berbeda (Gambar 1).
14
Gambar 1 Tata letak percobaan di lapangan
Analisis ragam gabungan digunakan untuk mengetahui pengaruh kedua faktor perlakuan dan interaksinya. Pengujian kehomogenan ragam dilakukan sebelum dianalisis ragam gabungan. Analisis ragam gabungan menggunakan model linear (Gomez dan Gomez, 2007) sebagai berikut : Yijk = µ + Ri + Bk(i) + Pj + (RP)ij + + εijk di mana i = 1,2,3 ; j = 1,2,3 dan k = 1,2,3 Yijk
: nilai pengamatan pada rasio ke-i, populasi ke-j dan ulangan ke-k
µ
: rataan umum
Ri
: pengaruh rasio ke-i
Bk(i)
: pengaruh ulangan ke-k tersarang pada rasio ke-i
Pj
: pengaruh populasi ke-j
(RP)ij : pengaruh interaksi rasio ke-i dan populasi ke-j
εijk
: pengaruh acak rasio ke-i, populasi ke-j dan ulangan ke-k Apabila hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan memberikan
pengaruh nyata terhadap variabel yang diamati, maka dilakukan uji lanjut menggunakan Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5% (α=5%).
Prosedur Penelitian Percobaan 1. Pengaruh Perlakuan Populasi Tanaman dan Rasio Tetua terhadap Pertumbuhan Tanaman dan Produktivitas Benih Persiapan Lahan Lahan terbebas gulma, varietas lain dari pertanaman sebelumnya dan tanaman voluntir serta terisolasi dari tanaman jagung lain. Tanah diolah sempurna.
15
Pembuatan Petak Percobaan Petak percobaan dibuat berdasarkan populasi tanaman. Panjang petak sesuai dengan populasi tanaman, lebar petak 3 m dan jarak petak antar ulangan 1 m. (Lampiran 1). Penanaman Benih dicampur dengan insektisida sebelum tanam. Tetua jantan dan betina ditanam dalam baris berselang seling. Rasio tetua 1 : 4; ditanam 1 baris tetua jantan dan 4 baris tetua betina, rasio tetua 1 : 5; 1 baris jantan dan 5 baris betina dan rasio tetua 2 : 6; 2 baris jantan dan 6 baris betina. Tetua jagung ditanam sesuai perlakuan populasi tanaman, yaitu 66 667 tanaman/ha dengan jarak tanam 75 cm x 20 cm, 83 333 tanaman/ha (60 cm x 20 cm) dan 90 000 tanaman/ha (70 cm x 20 cm) dan baris ganda untuk tetua jantan dengan jarak antar baris dan jarak dalam barisan 20 cm). Setiap rasio tetua dilakukan pengulangan sebanyak 3 kali (Lampiran 2). Benih ditanam secara tugal dengan 1 butir per lubang. Tetua jantan Bima 3 ditanam 4 hari lebih awal dibanding dengan tetua betina, sedangkan tetua jantan STJ-01 ditanam lebih lambat 4 hari dibanding tetua betina. Hal ini dilakukan untuk sinkronisasi waktu keluar dan mekarnya bunga jantan pada tetua jantan dan rambut (silking) pada tetua betina sehingga penyerbukan berlangsung secara optimal. Pemeliharaan Pupuk organik sebanyak 2 ton/ha diberikan pada saat tanam sebagai penutup benih atau lubang tanam. Pemupukan anorganik dengan dosis 300 kg urea/ha dan 350 kg NPK/ha. Pemberian pupuk dilakukan sebanyak 2 kali yaitu pada umur 7 hari setelah tanam (HST), dengan dosis 150 kg urea dan 175 kg NPK/ha dan umur 40 HST dengan dosis 150 kg urea dan 175 kg NPK/ha. Penyiangan dilakukan sebanyak 2 kali. Penyiangan pertama dilakukan segera jika terdapat gulma setelah tanaman tumbuh. Penyiangan kedua dilakukan pada umur 30-40 HST. Pembumbunan dilakukan setelah pemupukan kedua (30 HST). Pemberian Carbofuran 3G pada saat tanam dengan dosis 10 kg/ha atau berkisar 3-4 butir/lubang tanam dan bila ada tanda-tanda serangan hama dan penyakit pada masa pertumbuhan akan diberikan melalui pucuk.
16 Pemberian air dilakukan pada awal tanam, 3 minggu setelah tanam, menjelang berbunga, dan saat pengisian biji. Roguing/Seleksi Roguing dilakukan dengan membuang varietas lain (tipe simpang), tanaman spesies lain dan gulma untuk menjaga kemurnian genetik benih yang dihasilkan. Roguing dilakukan pada fase vegetatif yaitu pada umur 3 minggu setelah tanam sekaligus sebagai penjarangan. Roguing tidak dilakukan pada saat pembunggan atau menjelang panen karena mengurangi populasi yang mengakibatkan perbedaan hasil akibat perbedaan jumlah tanaman yang diroguing. Detasseling Detasseling merupakan yang paling kritis dan sulit dalam produksi hibrida jagung. Semua tassel (bunga jantan) dari baris tanaman tetua betina harus dibuang sebelum serbuk sarinya (pollen) pecah dan rambut tongkol (silk) muncul untuk menjaga kemurnian genetik. Fase tasseling (berbunga jantan) biasanya berkisar antara 45-60 HST, ditandai oleh adanya cabang terakhir dari bunga jantan sebelum kemunculan bunga betina. Tahap fase tasseling dimulai 2-3 hari sebelum rambut tongkol muncul. Saat periode ini tinggi tanaman hampir mencapai maksimum dan tetua jantan mulai menyebarkan serbuk sari. Detasseling umumnya berlangsung selama 2 minggu tapi kadang sampai 5 minggu atau lebih. Lama detasseling di lapangan ditentukan oleh keseragaman pertumbuhan, variasi kesuburan tanah, genangan air pada stadia awal, stress air sebelum pembungaan, serangan hama yang berat yang menyebabkan tanaman menjadi kerdil dan tingginya infeksi penyakit. Terikutnya daun bagian atas tongkol perlu diminimalisasi saat dilakukan detasseling. Panen Panen dilakukan saat tanaman mencapai masak fisiologis, ditandai dengan bintik hitam (black layer) pada biji dengan cara memotong tongkol jagung pada bagian tengah dan apabila seluruh biji pada bagian tengah terdapat black layer maka tanaman jagung sudah siap dipanen.
17
Pengamatan Variabel yang diamati adalah : a. Daya tumbuh tetua (%) Pengamatan dilakukan pada saat tanaman berumur 7 HST. Jumlah tanaman yang tumbuh dihitung untuk mengetahui persentase tumbuh dengan membagi jumlah tanaman tumbuh dengan jumlah benih yang ditanam pada setiap petak. b. Umur berbunga jantan dan betina (hari) Pengamatan dilakukan pada saat tanaman dalam unit percobaan berbunga lebih dari 50%. Umur berbunga jantan dihitung pada saat anthesis. Umur berbunga betina (silking, keluar rambut) dicatat bila rambut telah keluar panjang lebih dari 2 cm. c. Tinggi tanaman (cm) Tingggi tanaman diukur dari pangkal batang sampai ujung batang keluarnya daun atau pangkal terakhir bunga jantan pada saat masak fisiologis. Jumlah sampel yang diukur adalah 10 tanaman yang dipilih secara acak. d. Tinggi letak tongkol (cm) Tinggi letak tongkol diukur pada pangkal batang sampai dasar kedudukan tongkol pada saat masak fisiologis. Bila tanaman mempunyai dua tongkol, maka yang diambil adalah tongkol yang teratas/tongkol yang lebih normal perkembangannya. Jumlah sampel yang diukur adalah 10 tanaman yang dipilih secara acak. e. Indeks luas daun Pengamatan
dilakukan
pada
saat
masak
fisiologis
dihitung
dengan
membandingkan luas daun per tanaman atau per rumpun dengan luas tanah yang ditutupi per tanaman atau per rumpun (jarak tanam) dengan rumus : ILD = LD ; LD = luas daun, A= jarak tanam A Luas daun jagung yang diukur adalah daun ke-8 dengan menggunakan rumus (Pearce et al. 1975) : LD = panjang daun x lebar daun maksimum x 0.75 x 9.39 Jumlah sampel yang diukur adalah 10 tanaman yang dipilih secara acak.
18 f. Jumlah tongkol panen Jumlah seluruh tongkol yang dipanen pada setiap petak percobaan, kecuali tongkol-tongkol yang sangat kecil dan hanya mempunyai beberapa biji. g. Bobot tongkol tanpa kelobot (g) Tongkol-tongkol yang telah dipanen per petak, dikupas kelobotnya kemudian dilakukan penimbangan. h. Berat kering brangkasan tanaman (g) Pengamatan bobot kering tanaman dilakukan dengan cara menimbang bobot kering tanaman sampel yang telah dikeringkan dalam oven dengan suhu 60 °C selama 3 x 24 jam. i. Panjang tongkol (cm) Panjang tongkol diukur dari pangkal sampai ke ujung tongkol dari 10 sampel setiap baris pada petak percobaan. j. Diameter tongkol (cm) Diameter tongkol (mm) diukur di pertengahan tongkol dengan menggunakan jangka sorong dari 10 sampel setiap baris pada petak percobaan k. Jumlah biji per tongkol (butir) Jumlah biji dari 10 sampel tongkol pada setiap petak percobaan. l. Rendemen/rasio biji-tongkol (%) Rendemen = Bobot biji 10 sampel tongkol yang telah dipipil x 100% Bobot 10 sampel tongkol yang belum dipipil m. Hasil benih (kg/ha) Hasil benih =
10000 m2 JB x JAB x 3 m
x (100-KA) x B x R (100-12)
Keterangan : KA
: Kadar air panen (%)
B
: Bobot tongkol tanpa kelobot (kg)
R
: Rendemen
JB
: Jumlah baris
JAB
: Jarak antar baris (m)
19
Percobaan 2. Evaluasi Mutu Benih Varietas Bima 3 dan STJ-01 Pengujian Viabilitas dan Vigor Benih Percobaan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dengan satu faktor (varietas). Sebanyak 25 butir benih dari setiap ulangan pada masing-masing varietas ditanam pada boks plastik yang berisi media campuran pasir dan pupuk organik berbanding 1 : 1. Percobaan dilakukan sebanyak empat ulangan. Variabel viabilitas yang diamati adalah berkecambah (DB) dan potensi tumbuh maksimum (PTM) dan variabel vigor yang diamati adalah indeks vigor (IV), kecepatan tumbuh (KCT) dan keserempakan tumbuh (KST). Pengujian Vigor Benih terhadap Kekeringan Percobaan menggunakan rancangan acak lengkap dengan dua faktor (varietas dan tekanan osmotik PEG 6000). Tekanan osmotik PEG 6000 terdiri atas empat level yaitu 0 bar, -0.04 bar, -00.6 bar, -0.08 bar dan -0.1 bar. Rumus perhitungan tekanan osmotik PEG 6000 menurut Michel & Kaufmann (1973) adalah sebagai berikut: Ψs = – (1.18 x 10-2) C – (1.18 x 10-4) C2 + (2.67 x 10-4) CT + (8.39 x 10-7) C2T Keterangan : Ψs = tekanan osmotik larutan (bar) C
= konsentrasi PEG 6000 dalam gram PEG/kg H2O
T
= suhu ruangan (oC) Berdasarkan pendekatan rumus Michel & Kaufmann (1973) dengan suhu
ruangan 28 oC diperoleh tekanan osmotik -0.04 bar, -00.6 bar, -0.08 bar dan -0.1 bar masing-masing setara dengan 7.89 g PEG/kg H2O, 11.16 g PEG/kg H2O, 14.13 g PEG/kg H2O dan 16.89 g PEG/kg H2O. Metode pengujian menggunakan metode uji kertas digulung didirikan dalam plastik (UKDdp) dengan substrat kertas merang. Setiap perlakuan terdiri atas empat ulangan dan setiap ulangan terdiri dari 25 butir benih pada masing-masing varietas. Variabel yang diamati adalah DB, IV, PTM, KCT, panjang akar (PA) dan bobot kering akar (BKA). Pengujian Vigor Benih terhadap Salinitas Percobaan menggunakan rancangan acak lengkap dengan dua faktor (varietas dan konsentrasi NaCl). Konsentrasi larutan NaCl terdiri atas 0 ppm dan 4000 ppm (Bintoro 1989). Sebanyak 25 butir benih dari setiap ulangan pada
20 masing-masing varietas ditanam pada boks plastik media campuran pasir dan pupuk organik berbanding 1 : 1. Percobaan dilakukan sebanyak empat ulangan. Pemberian larutan NaCl 0 ppm dan 4000 ppm dilakukan setiap hari setelah tanaman berumur 2 minggu sampai 4 minggu. Variabel yang diamati adalah tinggi bibit (TB), jumlah daun hijau (JD), PA dan BKA. Data hasil percobaan laboratorium dianalisis menggunakan analisis ragam (Anova). Apabila hasil analisis ragam menunjukkan bahwa perlakuan memberikan pengaruh nyata terhadap variabel yang diamati, maka dilakukan uji Duncan Multiple Range Test (DMRT) pada taraf uji α=5%.
