LAPORAN AKHIR PENELITIAN UNGGULAN STRATEGIS UNRAM TEMA KETAHANAN DAN KEAMANAN PANGAN

Transkripsi

1 LAPORAN AKHIR PENELITIAN UNGGULAN STRATEGIS UNRAM TEMA KETAHANAN DAN KEAMANAN PANGAN UJI ADAPTASI, KETAHANAN PENYAKIT BLAS DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN GALUR HARAPAN PADI BERAS MERAH DALAM RANGKA PELEPASAN VARIETAS UNGGUL PADI GOGO BERUMUR GENJAH UNTUK DAERAH NUSA TENGGARA BARAT Peneliti Utama Dr. Ir. Bambang Budi Santoso, MSc.Agr. Anggota Prof. Dr. Ir. I Gusti Putu Muliarta Aryana, MP. Prof. Dr. Ir. I Made Sudantha,MS. Ir. I Nyoman Soemeinaboedhy, M.Agr. FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS MATARAM DESEMBER 2012

2 ii

3 iii HALAMAN PENGESAHAN LAPORAN AKHIR PENELITIAN UNGGULAN STRATEGIS UNRAM 1. Judul : Uji Adaptasi, Ketahanan Penyakit Blas dan dan Kandungan 2 Tema : Antosianin Galur Harapan Padi Beras Merah Dalam Rangka Pelepasan Varietas Unggul Padi Gogo Berumur Genjah Untuk Daerah Nusa Tenggara Barat Ketahanan dan Keamanan Pangan 3. Ketua Peneliti a. Nama Lengkap : Dr. Ir. Bambang Budi Santoso, MSc.Agr. b. Jenis Kelamin : Laki-laki c. NIP/Golongan : /IVb d. Jabatan Struktural : - e. f. Jabatan Fungsional Perguruan Tinggi : : Lektor Kepala Universitas Mataram g. Fakultas/Jurusan : Pertanian/Budidaya Pertanian h. Pusat Penelitian : Lembaga Penelitian Universitas Mataram i. Alamat Kantor : Jalan Pendidikan 37 Mataram NTB j. Telepon/Faks/ / k. Alamat Rumah : Jl Dr Wahidin Gg.Talaud No. 3A Mataram l. Telepon/Faks/ /bbs_jatropha@yahoo.co. 4. Jangka Waktu Penelitian : 1 Tahun 5. Pembiayaan : Rp Mengetahui, Fakultas Pertanian Universias Mataram Dekan, Mataram, Desember 2012 Ketua Peneliti, Prof. Ir. M. Sarjn, M.Ag.CP.Ph.D. NIP Dr. Ir. Bambang Budi Santoso, MSc.Agr. NIP Menyetuji, Lembaga Penelitian Universitas Mataram, Ketua Ir. Amiruddin, MSi.. NIP

4 iv KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat-nya, sehingga laporan hasil penelitian Unggulan Strategis Unram yang berjudul Uji Adaptasi, Ketahanan Penyakit Blas dan Kandungan Antosianin Galur Harapan Padi Beras Merah dalam Rangka Pelepasan Varietas Unggul Padi Gogo Berumur Genjah Untuk Daerah Nusa Tenggara Barat akhirnya dapat terselesaikan pada waktunya. Selama perencana, pelaksaan penelitian hingga penulisan laporan ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak. Pada kesempatan ini dengan rasa tulus penulis sampaikan rasa hormat serta terima kasih yang mendalam kehadapan 1. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia.. 2. Bapak Ir Sunarpi PhD. Selaku rektor Universitas Mataram 3. Bapak Ir. H. Amiruddin, M,Si. selaku Ketua Lembaga Penelitian UNRAM, serta semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian hingga penulisan laporan ini. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna, mengingat keterbatasan penulis dalam berbagai hal. Oleh karenanya, penulis sangat mengharapkan saran dan kritik dari pembaca, demi penyempurnaan penulisan laporan di masa mendatang. Semoga laporan ini bermanfaat bagi pembaca. Mataram, Desember 2012 Penulis

5 v DAFTAR ISI Halaman HALAMAN PENGESAHAN... ii KATA PENGANTAR... iii DAFTAR ISI..... iv DAFTAR TABEL v DAFTAR GAMBAR vi DAFTAR LAMPIRAN.. vii ABSTRAK... viii I PENDAHULUAN II STUDI PUSTAKA III PETA JALAN PENELITIAN IV MANFAAT PENELITIAN.. 17 V METODE PENELITIAN VI HASIL DAN PEMBAHASN.. 26 VII KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN 79

6 vi DAFTAR TABEL Tabel Halaman 1. Penampilan rata-rata umur berbunga 20 genotip di 3 lokasi Nilai rerata AIKU 1,AIKU 2 karakter umur berbunga pada 20 genotip di 3 lokasi Penampilan rata-rata tinggi tanaman 20 genotip di 3 lokasi Nilai rerata AUKU 1,AIKU 2 karakter Tinggi tanaman pada 20 genotip di 3 lokasi Penampilan rata-rata jumlah anakan produktif 20 genotip di 3 lingkungan Nilai skor dua AUKU1 pertama karakter Jumlah Anakan Produktif pada 20 genotip dan 3 lokasi Penampilan rata-rata Jumlah Anakan Non Produktif 20 genotip di 3 lokasi Nilai rerata AIKU 1,AIKU 2 Karakter jumlah anakan non produktif pada 20 genotip di 3 lokasi Penampilan rata-rata panjang malai 20 genotip di 3 lokasi Nilai rerata skor AIKU 1, AIKU 2 karakter Panjang Malai pada 20 genot lokasi Penampilan rata-rata jumlah gabah berisi 20 genotip di 3 lokasi Nilai rerata AIKU 1,AIKU 2 karakter Junlah Gabah Berisi pada 20 genotip dan 3 lokasi Penampilan rata-rata jumlah gabah hampa 20 genotip di 3 lokasi Nilai rerata skor AUKU 1,AIKU 2 karakter jumlah Gabah Hampa genotip dan 3 lokasi Penampilan rata-rata bobot 100 butir gabah 20 genotip di 3 lokasi Nilai Rerata AIKU 1, AIKU 2 karakter Bobot 100 butir genotip dan 3 lokasi Penampilan rata-rata bobot gabah per rumpun 20 genotip di 3 lingkungan Nilai rerata AIKU 1,AIKU 2 karakter Bobot Gabah Per Rumpun pada 20 genotipe dan 3 lokasi Penampilan rata-rata bobot hasil gabah per hektar 20 genotip di 3lokasi Nilai rerata AIKU 1,AIKU 2 karakter Hasil gabah per hektar pada 20 genotip dan 3 lokasi Hasil klasifikasi genotipe spesifik lokasi dan stabil berdasarkan karakter hasil dan komponen hasil Diskripsi Galur Harapan Padi Beras Merah Genotipe G1 s/d G Diskripsi Galur Harapan Padi Beras Merah Genotipe G6 s/d G Diskripsi Galur Harapan Padi Beras Merah Genotipe G11 s/d G Diskripsi Genotipe Tetua dan Varietas Pembanding Data Persentase Serangan dan Nilai Skala Kerusakan Genotipe Padi Beras Merah oleh Penyakit Blas Rerata kandungan antosianin (ppm) genotipe padi beras merah pada tiga Lokasi Berbeda Rerata hasil antosianin (gram/ha) pada genotipe padi beras merah di tiga Lokasi.. 69

7 vii DAFTAR GAMBAR Gambar Halaman 1. Biplot interaksi model AMMI 2 umur berbunga tiap genotipe dan lokasi Biplot AMMI 2 dari nilai AIKU dan tampilan rerata tinggi tanaman tiap genotipe di tiga lokasi Biplot AMMI 2 dari nilai AIKU dan tampilan rerata jumlah anakan produktif per rumpun tiap genotipe dan lokasi Biplot AMMI2 dari nilai AIKU dan tampilan rerata jumlah anakan non produktif per rumpun tiap genotipe dan lokasi Biplot AMMI2 untuk panjang malai tiap genotipe dan lokasi Biplot interaksi model AMMI 2 dari nilai AIKU dan tampilan rerata Jumlah Gabah Berisi tiap genotipe dan lokasi Biplot AMMI 2 dari nilai AIKU 2 dan tampilan rerata jumlah gabah hampa per malai tiap genotipe dan lokasi Biplot interaksi AMMI2 untuk bobot 100 butir gabah Biplot interaksi AMMI 2 untuk bobot gabah per rumpun Biplot interaksi AMMI 2 untuk hasil gabah per hektar di tiga lokasi.. 55

8 viii DAFTAR LAMPIRAN Lampiran Halaman 1 Analisis varians umur berbunga berdasarkan model AMMI 79 2 Analisis varians tanggi tanaman berdasarkan model AMMI 79 3 Analisis varians jumlah anakan produktif berdasarkan model AMMI Analisis varians Jumlah Anakan Non Produktif berdasarkan model AMMI Analisis varians Panjang Malai berdasarkan model AMMI 80 6 Analisis varians Jumlah Gabah Berisi berdasarkan model AMMI 80 7 Analisis varians Jumlah Gabah Hampa berdasarkan model AMMI 81 8 Analisis varians Bobot 100 butir gabah berdasarkan model AMMI 81 9 Analisis varians bobot Gabah Per Rupun berdasarkan model AMMI Analisis varians karakter hasil gabah berdasarkan model AMMI Kondisi Iklim Pada Tiga Lokasi Analisis Varian kandungan antosianin beras merah di tiga Lokasi Analisis Varian kandungan antosianin beras merah di tiga Lokasi 83

9 ix ABSTRAK Padi beras merah keberadaannya semakin langka (hampir punah) akibat penanaman jenis-jenis padi varietas unggul baru, sehingga peluang untuk melestarikan dan menciptakan varietas baru padi beras merah sangat diharapkan. Dari hasil penelitian perakitan varietas lokal padi beras merah dan padi beras putih lokal NTB melalui metode seleksi Back Cross telah dihasilkan 15 galur harapan padi beras merah toleran kekeringan (Muliarta, dkk, 2006). Galur-galur harapan tersebut sangat berpeluang untuk dilepas sebagai varietas unggul baru padi gogo yang nantinya dijadikan komoditas unggulkan untuk daerah NTB. Untuk dapat dilepas sebagai varietas unggul baru maka perlu dilakukan uji adaptasi, uji ketahanan penyakit serta uji kandungan antosianin beras. Tujuan penelitian 1. Untuk menghasilkan calon varietas unggul padi gogo beras merah berumur genjah yang memiliki stabilitas dan adaptasi hasil tinggi serta dihasilkan kandungan dan hasil antosianin beras serta responnya pada berbagai agroekologi berbeda di pulau Lombok. 2. Dihasilkan tingkat ketahanan terhadap penyakit Blas pada galur-galur harapan padi beras merah. 3. Dihasilkan Diskripsi Calon varietas padi gogo beras merah. Untuk mencapai tujuan di atas dilakukan kegiatan penelitian sebagai berikut : Uji adaptasi dan stabilitas hasil, Uji ketahanan penyakit blas, serta uji kandungan antosianin dengan 20 perlakuan yaitu 15 galur harapan padi beras merah yang berasal dua sumber populasi berbeda ( 7 genotipe dari persilangan back cross Angka x Kenya dan 8 genotipe dari persilangan back cross Piong x Kenya) dan 3 tetua yaitu kultivar Piong, Angka dan Kenya, serta 2 varietas unggul nasional sebagai pembanding yaitu Aek Sibundong ( beras merah) dan Situ Patenggang (tahan blas) yang ditanam pada 3 lokasi ketinggian berbeda. Lokasi dataran rendah di lakukan di desa Mantang Kabupaten Lombok Tengah pada ketinggian 300 mdpl, Lokasi dataran medium di desa Lantang Kabupaten Lombok Tengah pada ketinggian 490 mdpl, Lokasi dataran tinggi di desa sembalun kabupaten Lombok Timur pada ketianggian 1400 dpl. Penelitian ini dilakukan mulai bulan Januari sampai Agustus Rancangan percobaan yang digunakan di tiap lokasi adalah Rancangan Acak Kelompok (RAK) 3 ulangan. Tiap perlakuan ditam pada luasan lahan 4 x 5 m, penanaman dilakukan dengan system gogo, tiap lubang tanam ada 1 tanaman, jarak tanam 25 cm x 25 cm, pemupukan dengan Ponsca dosis 300 kg/ha, Urea 200 kg/ha. Uji ketahanan penyakit blas di laksanakan di laboratorium dan rumah kaca dengan Rancangan Acak Lengkap (RAL) 3 ulangan. Sebagai pembading untuk varietas tahan dipergunakan IR64 dan yang rentan dipergunakan Kencana Bali. Untuk uji adaptasi dan stabilitas hasil dianalisis dengan menggunakan analisis AMMI (additive main effects and multiplicative interaction). Untuk menilai reaksi masing-masing genotipe padi terhadap reaksi ketahanan serangan penyakit digunakan standar evaluasi system for rice (IRRI). Untuk menilai kandungan antosianin beras dihitung dengan menggunakan metode Shi et al. Hasil Penelitian adalah : 1.Genotipe yang stabil dan berdaya hasil diatas nilai reratannya adalah G1, G4, G7, G10, G12, G13, dan G14 dengan daya hasilnnya secara berurutan 4,9 ton, 4,8 ton, 5,0 ton, 5,3 ton, 5,3 ton, 4,7 ton dan 4,6 ton/ ha. 2. Genotipe G9 dengan daya hasil 4,4 ton /ha merupakan genotipe yang sepesifik lokasi di daerah dataran tinggi. 3. Dihasilkan 15 deskripsi galur harapan padi gogo beras merah. 4. Galur harapan G1, G2, G3, G4, G6, G7, G9, G10, G12, G13 dan G14 menunjukkan respon agak tahan terhadap serangan penyakit blas daun. Sedangkan Galur harapan

10 G5, G8, G11 dan G14 menunjukkan respon agak peka terhadap blas P. gresia. 5. Setiap genotipe memiliki kandungan antosianin yang berbeda, namun memiliki respon yang sama terhadap Lokasi. Lokasi dataran tinggi memberikan kandungan antosianin tertinggi diikuti oleh Lokasi dataran medium, kemudian dataran rendah, kandungan antosianin tertinggi 16,84 ppm dicapai oleh G9 diikuti oleh G14 sebesar 16,60 ppm. 6. Hasil antosianin beras setiap genotipe berbeda disetiap lokasi tumbuh, hasil antosianin beras tertinggi di lokasi dataran rendah terdapat pada G14 yaitu 64,72 gram/ha. Dilokasi dataran rendah hasil antosianin tertinggi terdapat pada G10 yaitu 79,91 kemudian diikuti oleh G12 yaitu 69,10. Di Lokasi Dataran Tinggi hasil antosianin terdapat pada G9 yaitu 27,73 gram/ha. Kata kunci : Adaptasi, varietas, galur, padi beras merah, blas, x

11 BAB. I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Padi beras merah (Oryza sativa) merupakan bahan pangan pokok yang bernilai kesehatan tinggi. Selain mengandung karbohidrat, lemak, protein, serat dan mineral, beras merah juga mengandung antosianin. Antosianin adalah senyawa fenolik yang masuk kelompok flavonoid dan berfungsi sebagai antioksidan. Peran antioksidan bagi kesehatan manusia untuk mencegah penyakit hati (hepatitis), kanker usus, stroke, diabetes, sangat esensial bagi fungsi otak dan mengurangi pengaruh penuaan otak. Kandungan antosianin pada padi beras merah masih sangat beragam dengan kisaran 0,34 93,5 µg / g. Saat ini kebutuhan akan beras merah terus meningkat sejalan dengan kesadaran masyarakat tentang manfaat kesehatan ( Muliarta dkk., 2006;Abdel-Aal, 2006; Damanhuri; 2005; Herani dan Rahardjo, 2005;Nirmala, 2001) Padi beras merah di Indonesia merupakan salah satu plasma nutfah yang keberadaannya semakin langka akibat penanaman varietas padi unggul baru. Padi beras merah ini penanaman umumnya pada daerah dataran tinggi sebagai padi gogo yang memiliki daya hasil rendah (2 ton/ha), juga bermutu rendah (Muliarta,dkk, 2004). Penampilan genotipe untuk sifat-sifat kuantitatif seperti komponen hasil dan daya hasil, sering berubah dari satu lingkungan ke lingkungan lain karena adanya saling tindak antara genotipe dan lingkungan. Oleh karena itu, maka perlu kiranya dikaji kemungkinan diperoleh suatu varietas yang mempunyai daya adaptasi khusus atau luas dan mempunyai stabilitas hasil yang tinggi, yaitu dengan melakukan pengujian sejumlah galur-galur harapan atau varietas pada berbagai lokasi. Untuk syarat pelepasan varietas unggul padi gogo maka harus dilaksanakan uji adaptasi pada berbagai lokasi dan elevasi (ketinggian tempat), serta sifat lain yang dianggap penting seperti perlunya diketahui, ketahanan terhadap penyakit Blas, kandungan antosianin yang dimiliki galur harapan padi beras merah. Di Indonesia potensi hasil varietas padi yang dilepas berkisar antara 5-9 t/ha (Suprihatno et al. 2006), sementara hasil nasional baru mencapai rata-rata 4,32 t/ha (BPS 2001). Dari hasil penelitian Muliarta dkk (2006), Muliarta (2010), melalui seleksi back cros antara kultivar padi beras merah dan putih asal Nusa Tenggara Barat yang dilanjutkan dengan seleksi umur genjah dihasilkan 15 galur harapan padi beras merah

12 2 toleran kekeringan dan berdaya hasil tinggi. Galur-galur harapan ini sangat potensial dilepas sebagai varietas unggul baru padi gogo umur genjah. B. Tujuan Tujuan jangka panjang dari penelitian ini adalah untuk menghasilkan varietas unggul padi gogo beras merah berumur genjah, hasil dan mutu tinggi untuk daerah Nusa Tenggra Barat. Tujuan khusus penelitian adalah : 1. Untuk menghasilkan calon varietas unggul padi gogo beras merah berumur genjah yang memiliki stabilitas dan adaptasi hasil tinggi serta dihasilkan kandungan dan hasil antosianin beras serta responnya pada berbagai agroekologi berbeda di pulau Lombok. 2. Dihasilkan tingkat ketahanan terhadap penyakit Blas pada galur-galur harapan padi beras merah. 3. Dihasilkan Diskripsi Calon varietas padi gogo beras merah. C. Urgensi (Keutamaan) Penelitian Di Indonesia perbaikan varietas padi beras merah belum mendapatkan perhatian yang memadai baik sebagai varietas padi gogo maupun varietas padi sawah. Banyak varietas unggul yang sudah dilepas lembaga penelitian hingga kini ada sekitar 233 varietas. Dari 233 varietas yang dilepas baru 1 varietas padi beras merah yang dilepas yaitu varietas Aek Sibundong sebagai padi sawah (Hasil Sembiring, 2010), sedangkan untuk padi gogo hingga saat ini belum ada satu pun yang dilepas. Berdasarkan hal tersebut telah dilakukan penelitian ke arah pembentukan galurgalur harapan padi beras merah toleran kekeringan dan berdaya hasil tinggi oleh Muliarta dkk Penelitian ini diawali dengan melakukan persilangan antara tetua donor (Kenya) toleran kekeringan dengan tetua berulang kultivar Pujut, Sri, Angka dan Piong. Kemudian dilanjutkan dengan seleksi Back Cross sebanyak 4 (empat) kali dan penggaluran, sehingga diperoleh 20 galur padi beras merah toleran kekeringan. Kegiatan ini dilanjutkan dengan melakukan Uji Daya Hasil Pendahuluan (UDHP) dan Uji Daya Hasil Lanjutan (UDHL) sekaligus melakukan seleksi galur untuk menghasilkan galur umur genjah. Dari hasil kegiatan ini dihasilkan 15 galur harapan padi beras merah berumur genjah (rerata 105 hari) dengan daya hasil rata-rata 6,2 ton/ha (Muliarta, 2010). Galur-galur harapan tersebut sangat berpeluang untuk dilepas

13 3 sebagai varietas unggul baru umur genjah yang cocok di tanam di lahan lahan tadah hujan maupun tegalan sebagai padi gogo. Potensi padi gogo masih sangat besar karena Indonesia memiliki lahan kering mencapai 28 juta hektar. Areal ini tersebar di seluruh indonesia, dan luasan arealnya dari tahun ketahun cendrung meningkat, diakibatkan oleh pembukaaan hutan dan pembakaran pada alang-alang untuk pemukliman transmigrasi. Dari luasan lahan kering di atas ada sekitar 11,61 juta ha yang potensial di kembangkan untuk pertanaman padi gogo. Luasan lahan kering yang baru dimanfaatkan untuk padi gogo baru sekitar 1,17 juta ha dengan produksi 2.65 juta ton dan produktivitas 2.27 t/ha. Luasan lahan kering di Nusa Tenggara Barat (NTB) yang terdiri atas dua pulau besar yaitu pulau Lombok dan Sumbawa adalah ha atau sekitar 83 % dari luasan wilayah. Hanya sebagian kecil saja lahan tersebut dimanfaatkan untuk kegiatan pertanian, lahan kering tersebut terdiri atas lahan sawah tadah hujan dan lahan tegalan (BAPPEDA, 2003,: BPS, 2004). Di samping itu melaui penanam padi gogo dengan perbedaan elevasi yang ekstrim akan di ketahui pula perbedaan kandungan antosianin berasnya. Berdasarkan penelitian Clive Lo and Nicholson (1993) serta Damanhuri (2005) menyatakan akumulasi antosianin dipicu oleh bermacam-macam lingkungan seperti cahaya, temperatur, dan kandungan antosiani meningkat sejalan dengan meningkatnya elevasi hingga 950 m dpl, namun hasil antosianinnya sangat dibatasi oleh elevasi. Berdasarkan peraturan Menteri Pertanian Nomor 37/2006, tentang pengujian, penilaian, pelepasan dan penarikan varietas, memutuskan untuk suatu varietas hasil pemuliaan di dalam negeri maupun introduksi yang diusulkan untuk dilepas harus melalui uji adaptasi hasil pada wilayah agroekologi yang paling sesuai untuk budi daya jenis tanaman yang bersangkutan dan mewakili karakteristik agroekologi wilayah sentral produksi komuditas yang bersangkutan. Uji daya hasil dilakukan minimal di 3 (tiga) lokasi tertentu yang mewakili daerah tersebut. Di samping itu dilaksanakan pula evaluasi dan penilaian terhadap keunggulan dan kesesuaian calon varietas yang akan dilepas seperti antara lain daya hasil, ketahanan terhadap cekaman lingkungan, kecepatan berproduksi, mutu hasil, kesesuaian meliputi kebenaran silsilah dan metode pemuliaan maupun ketahanan terhadap organisme pengganggu tumbuhan utama seperti penyakit Blas pada pertanaman padi gogo. Penyakit Blas dapat menyerang daun

14 4 dan leher malai sehingga dapat menyebabkan kehilangan hasil padi yang sangat besar. Berdasarkan kompilasi data statistik pertanian IV (SP 1V 2006) oleh Direktorat Perlindungan Tanaman Pangan, dalam kurun waktu lima tahun terakhir luasan serangan penyakit Blas seluas ha/th..untuk tepat menjaga keanekaragaman hayati yang ada, dalam program perakitan varietas unggul ini tidak hanya untuk pemenuhan varietas unggul adaptasi luas tapi juga spesifik lokasi untuk lebih meningkatkan potensi suatu daerah tertentu. Dengan demikian tidak perlu dikhawatirkan adanya ledakan hama dan penyakit yang meluas. Berdasarkan hal tersebut di atas, maka diusulkan rencana penelitian tentang Uji Adaptasi, Ketahanan Penyakit Blas dan dan Kandungan Antosianin Galur Harapan Padi Beras Merah Dalam Rangka Pelepasan Varietas Unggul Padi Gogo umur genjah Untuk Daerah Nusa Tenggara Barat. Sehingga nantinya terbentuk varietas unggul padi beras merah yang memiliki nilai ekonomi tinggi dan dapat dijadikan produk unggulkan padi beras merah untuk daerah Nusa Tenggara Barat yang terdiri atas dua pulau besar yaitu Lombok dan Sumbawa.

15 5 BAB II. STUDI PUSTAKA 1. Tanaman Padi beras merah Dengan Kandungan Antosianinnya Padi beras merah tergolong dalam famili Gramineae, sub famili Oryzaidae, suku / genus dan spesies Oryza sativa (Rajguru, et al., 2002). Padi spesies Oryza Sativa L. digolongkan menjadi 3 ras atau sub spesies yaitu ras/sub spesies indica, japonica, dan javanica. Ras indica dalam bahasa populernya disebut padi cere atau cempo. Ras japonica atau indo-japonica atau javanica atau padi bulu atau gundil. (Coffman and Herrera, 1980). Warna merah pada beras terbentuk dari pigmen antosianin yang tidak hanya terdapat pada perikarp dan tegmen, tetapi juga bisa di setiap bagian gabah, bahkan pada kelopak daun. Nutrisi beras merah sebagian terletak di lapisan kulit luar (aleuron) yang mudah mengalami pengelupasan pada saat penggilingan. Jika butiran dipenuhi oleh pigmen antosianin maka warna merah pada beras tidak akan hilang. Kandungan antosianin pada beras merah dapat berfungsi sebagai antioksidan, antimutagenik, hepatoprotektif antihipertensi dan antihiperglisemik. Pigmen antosianin pada beras diidentifikasi sebagai cianidin. Pigmen ini dikendalikan oleh gen yang bersifat tunggal (Reddy, 1996 ; Suhardi, 2005b) Secara kimiawi, antosianin merupakan turunan dari struktur aromatik tunggal yaitu sianidin yang terbentuk dari pigmen sianidin dengan penambahan atau pengurangan gugus hidroksil, metilasi atau glikosilasi. Antosianidin adalah aglikon antosian yang terbentuk apabila antosianin di hidrolisis dengan asam. Antosianidin yang paling umum sampai saat ini adalah sianidin yang berwarna merah lembayung, merah dan biru umumnya disebabkan oleh delfinidin yang gugus hidroksilnya lebih satu dibandingkan dengan sianidin ( Harborne, 1987). Distribusi antosianin dalam tanaman bervariasi tergantung kepada genotipe, umur dan berbagai faktor biotik dan abiotik. Letak antosianin di vacuola epidermis sel, terdapat pada seluruh bagian tanaman seperti bunga, daun, batang, akar dan organ penyimpanan. (Hernani dan Rahardjo, 2005) Antosianin yang dihasilkan persatuan luas merupakan nilai perkalian antara kandungan antosianin dengan hasil umbi. Korelasi fenotipik dan genotipik antara hasil

16 6 dengan kandungan dan hasil antosianin positif dan nyata. Nilai heritabilitas kandungan antosianin sebagian besar tinggi serta kemajuan genetik harapan juga tinggi. Ini merupakan gambaran bahwa seleksi untuk mendapatkan klon ubi jalar dengan potensi hasil dan kandungan antosianin tinggi mempunyai peluang besar (Damanhuri, 2005) Di Indonesia belum tersedia varietas unggul padi beras merah, kecuali varietas Aek Sibondang yang dilepas tahun 2006 dan itu tidak meluas pengembangannya. Oleh karena itu, beras merah yang diperdagangkan di berbagai daerah, diduga berasal dari impor atau dari padi gogo lokal yang berdaya hasil rendah dan berumur dalam (Suhardi, 2005a). Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumberdaya Genetik pertanian telah melakukan persilangan antara galur BP140F (galur padi tipe baru hasil tinggi), varietas Silogunggo (varietas unggul padi lahan tadah hujan umur genjah), dan O.glaberima dan galur keturunan pada F4 memiliki sifat toleran kekeringan, umur genjah, warna beras merah. (Suhardi, 2005a, Suardi 2006). 2. Adaptasi dan Stabilitas Hasil Adaptasi berhubungan dengan ketangguhan tanaman untuk tetap menghasilkan pada kondisi lingkungan yang beragam. Kemampuan beradaptasi adalah sifat genotipe atau suatu populasi untuk merubah kisaran adaptasi, menanggapi tekanan-tekanan seleksi yang berubah-ubah tanpa keragaman besar pada hasilnya. Perubahan kondisi lingkungan dan keragaman lingkungan terhadap daya adaptasi tanaman ada yang dapat diduga dan ada yang tidak dapat diduga (Allard.1960). Stabilitas hasil pada berbagai lingkungan merupakan bahan pertimbangan yang penting bagi seorang pemulia tanaman dalam menyusun suatu program pemuliaan, sebab untuk sifat kuantitatif seperti hasil, penampakan relatif suatu genotipe sering mengalami perubahan dari satu lingkungan ke lingkungan lainnya. Dengan demikian perlu kajian untuk mengidentifikasi genotipe yang menunjukkan saling tindak yang sekecil-kecilnya terhadap lingkungan dan mempunyai stabilitas hasil yang tinggi ( Seed dan Francis, 1983 ), sehingga di antara genetipe yang tersedia akan diperoleh genotipe yang ideal yang mampu beradaptasi pada kisaran lingkungan yang luas dan berdaya hasil tinggi. Stabilitas hasil ditentukan oleh kemampuan genotipe untuk menghindari fluktuasi hasil pada berbagai lokasi. Stabilitas hasil juga merupakan sifat yang diwariskan pada

17 7 tanaman. Mekanisme tercapainya stabilitas hasil melalui daya sangga populasi lewat heterogenitas genetik, toleransi pada tekanan lingkungan dan laju penyembuhan setelah tidak ada tekanan beserta adanya kompensasi pertumbuhan komponen hasil ( Kasno dkk, 1991 ). Berdasarkan respons terhadap lingkungan, genotipe tanaman dapat dikelompokkan menjadi dua bagian. Pertama adalah kelompok yang menunjukkan kemampuan beradaptasi pada lingkungan yang luas, berarti interaksi genotipe x lingkungan kecil. Kelompok kedua yaitu kelompok yang berkemampuan untuk beradaptasi sempit. Berperagaan baik pada sesuatu lingkungan dan berperagaan buruk pada lingkungan berbeda, berarti interaksi genotipe x lingkungannya besar (Sumartono et al.,1992) Analisis mengenai interaksi genotipe x lingkungan berhubungan dengan estimasi secara kuantitatif stabilitas fenotipe dari genotipe yang diuji pada beberapa lingkungan. Beberapa metode statistik dapat digunakan untuk menduga stabilitas dan adaptabilitas fenotipe dari sekelompok genotipe di antaranya adalah dengan AMMI (Additive Main Effects dan Multiplicative Interaction model ). Analisis AMMI adalah suatu teknik analisis data percobaan dua faktor perlakuan dengan pengaruh utama perlakuan bersifat aditif sedangkan pengaruh interaksi di modelkan dengan model bilinier. Dalam teknik analisis varians model AMMI, estimasi stabilitas genotipe didasarkan atas besarnya nilai aksis interaksi G x E dari hasil analisis interaksi komponen utama AIKU ( analisis interaksi komponen utama) atau IPCA (interaction principlel component analysis). Genotipe yang tumbuh dilintas lingkungan pengujian dan memberikan nilai IPCA yang mendekati nol, memberikan indikasi bahwa genotipe tersebut bersifat stabil. Jika nilai IPCA sangat jauh dari titik nol menjadi petunjuk bahwa genotipe memiliki daya adaptasi yang spesifik. Gambaran biplot dari nilai IPCA genotipe terhadap lingkungan dapat memberikan kemudahan identifikasi genotipe yang memenuhi kriteria dalam stabilitas dan adaptabilitas (Cornellius, 1993; Gauch, 1992; Ismail et al., 2003). Menurut Bohnet dan Jensen (1996), tanggap tanaman terhadap cekaman kekeringan dibedakan atas toleran dan peka. Tanaman toleran mampu mengakumulasi senyawa terlarut dalam jumlah banyak, sedangkan tanaman peka kurang atau tidak mampu mengakumulasi senyawa terlarut tersebut.

18 8 Pengetahuan tentang saat fase kritis tanaman sangat penting bagi pemuliaan tanaman dalam kaitannya dengan penentuan saat yang tepat untuk memberikan cekaman kekeringan dalam program seleksi untuk menentukan genotipe-genotipe yang tahan terhadap kekeringan. Karena respons genotipe tanaman terhadap cekaman kekeringan pada saat tersebut menjadi maksimum, sehingga perbedaan keragaan antar genotipe pun menjadi maksimum (Kasno dan Jusuf, 1994). Karena tujuan akhir dari program seleksi umumnya adalah untuk meningkatkan hasil, maka fase kritis tanaman harus diartikan sebagai periode pertumbuhan tanaman di mana cekaman kekeringan akan menyebabkan penurunan hasil. Iklim di Indonesia dicirikan dengan musim penghujan dan kemarau, klasifikasi agroklimat didasarkan pada penyebaran dan lama periode basah dan kering. Satu bulan basah ditetapkan sebagai satu bulan dengan curah hujan rata-rata jangka panjang lebih dari 200 mm, sedangkan bulan kering adalah bulan dengan curah hujan rata-rata jangka panjang kurang dari 100 mm (Oldemen et al., 1980). Hasil penelitian Matsushima dalam O Toole dan Chang (1979) menunjukkan tanaman padi yang diberi perlakuan cekaman kekeringan pada awal pertumbuhan vegetatif tidak menunjukkan perbedaan hasil dengan tanaman yang tidak diberi cekaman kekeringan (tanaman kontrol). Hal tersebut mengisyaratkan bahwa seleksi ketahanan kekeringan tidak dapat dilakukan pada awal pertumbuhan. Tetapi tanaman padi yang mendapat cekaman kekeringan menjelang fase reproduktif nyata berbeda dengan kontrol untuk peubah yang sama. Muliarta, et al. (2002) yang mengevaluasi ketahanan kultivar lokal padi beras merah terhadap kekeringan. Pengairan di lokasi kering dilakukan seminggu sekali hingga umur 50 hari kemudian dikeringkan sampai timbul gejala layu permanen kemudian dinilai indeks kering pucuknya setelah itu diairi untuk menilai penyembuhan. Kultivar yang menunjukkan ketahanan terhadap kekeringan terbaik ditandai oleh indeks kering pucuk dan kemampuan pulih dari cekaman, dan dimiliki oleh kultivar PBMK2, PBMK10, PBMK20. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Samaullah dkk (1997), pada 90 genotipe gogo yang diuji terdapat 5 varietas unggul (Singkarak, Way Rarem, Jatiluhur, C22 dan Gajah Mungkur) dengan rentang hasil di lingkungan normal 2,80 2,92 t/ha dan lingkungan kering 0,90 2,36 t/ha. Varietas Gajah Mungkur memberikan potensi hasil terbaik pada lingkungan kering, dan tingkat kehilangan hasilnya sebesar 19,2 % dan dinilai toleran terhadap kekeringan.

19 9 Kehilangan hasil akibat cekaman kekeringan disebabkan oleh berkurangnya jumlah malai, malai tidak dapat berkembang dengan baik, banyak gabah hampa dan tidak berisi sempurna. 3. Pengaruh Elevasi Terhadap Kandungan Antosianin Kandungan antosianin pada tanaman selain dipengaruhi oleh faktor genetik juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan diantaranya pengaruh elevasi lokasi. Perbedaan elevasi lokasi akan berpengaruh terhadap temperatur maupun cahaya yang diterima. Berdasarkan perbedaan elevasi dikenal adanya daerah dataran rendah (0 400 m dpl), dataran menengah atau medium (400 m dpl 700 m dpl) dan daerah dataran tinggi (> 700 m dpl). Dari hasil penelitian Damanhuri (2005) tentang pengaruh elevasi terhadap kandungan antosianin, hasil dan komponen hasil ubi pada tanaman ubijalar menunjukkan klon dan interaksinya dengan elevasi nyata untuk bobot kering total, hasil ubi, jumlah ubi, bobot per ubi; sedangkan klon dan interaksinya dengan elevasi untuk kandungan antosianin, hasil antosiani tidak nyata. Kandungan antosianin meningkat sejalan dengan peningkatan elevasi hingga 950 m dpl, namun hasil antosianinya sangat dibatasi oleh elevasi. Reddy et al. (1994) mengadakan penelitian tentang pengaruh pemberian sinar matahari terhadap produksi antosianin pada tanaman padi. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa bibit yang mendapatkan penyinaran pada interval waktu berbeda, besarnya akumulasi pigmen antosianin juga berbeda. Bibit yang diberi penyinaran lebih lama sampai 30 menit, akumulasi antosianin semakin tinggi, sedangkan bibit yang diperlakukan pada kondisi gelap tidak mengandung antosianin. Induksi pigmen terutama terlokalisir pada bagian pucuk tunas, sedangkan pelepah daun hampir tanpa warna, penyinaran matahari tidak berpengaruh terhadap antosianin pada akar tanaman. Temperatur merupakan salah satu faktor luar yang mempengaruhi akumulasi antosianin pada jaringan tanaman. Temperatur rendah meningkatkan akumulasi sedangkan peningkatan temperatur menekan akumulasi antosianin. Dari hasil penelitian Phoka et al. (2004) menunjukkan bahwa akumulasi antosianin pada bulir padi sangat dipengaruhi temperatur. Enzim DFR yang mengkatalisa reduksi hydroflavonol menjadi leucountocyanidin dalam jalur biosentesa antosianin. Ekspresi DFR tertekan pada temperatur tinggi dan terpacu pada musim dingin. Transkripsi DFR berkorelasi dengan

20 10 kandungan antosianin pada bulir padi. Pada kondisi temperatur 20 o C kandungan antosianin sebesar 59,496 ppm sedangkan pada temperatur 34 o C hanya sebesar 11,266 ppm. Pengaruh lingkungan terhadap kandungan antosianin pada tanaman lettuce telah diteliti oleh Kleinhenz et al. (2003). Hasil yang diperoleh bahwa tanaman yang ditumbuhkan pada temperatur konstan 30 o C pada siang dan malam hari kandungan antosianinnya pada daun 176 ppm, sedangkan yang di tumbukan pada temperatur 30 o C siang hari dan 18 o C pada malam hari kandungan antosianinnya sebesar 231 ppm bobot basah. Hal ini membuktikan bahwa penurunan temperatur dapat meningkatkan kandungan antosianin. Perbedaan biosintesis antosianin diakibatkan antara lain karena perbedaan kelembaban, suhu mikro maupun kandungan air di kedua lingkungan yang berbeda tersebut. Phoka et al. (2004) menunjukkan bahwa akumulasi antosianin dalam bulir padi sangat dipengaruhi oleh suhu. Suhu mempengaruhi kerja enzim yang berperanan dalam biosintesis antosianin. Biosintesis ini akan melibatkan enzim DFR (dihydroflavonol 4-reductase) yang berperanan dalam mengkatalisa reduksi hydroflavonol menjadi leucoantocyanidin. Transkripsi DFR berkorelasi dengan kandungan antosianin dalam bulir padi. Pada kondisi suhu 20 0 C kandungan antosianin sebesar 59,496 ppm, sedangkan pada suhu 34 0 C hanya sebesar 11,266 ppm. Reddy et al., (1994) menambahkan pengaruh penyinaran dengan interval waktu berbeda pada bibit padi mengakibatkan terjadi perbedaan akumulasi pigmen antosianin, sedangkan bibit yang diperlakukan pada kondisi gelap tidak mengandung antosianin. Dari hasil penelitian yang dilakukan oleh Nabhushana dan Reddy (2004), di mana perlakuan kekeringan pada perkecambahan padi beras merah menghasilkan peningkatan kecepatan yang nyata terhadap akumulasi antosianin di daun, pada hampir semua genotipe padi yang diperlakukan yaitu R27, G962, Nagita 22, Prasanna, kecuali galur Hamsa (sedikit warna). Warna yang nampak pada daun sangat dipengaruhi oleh perbedaan genetik tanaman tersebut. Genotipe homozigot resesif pada beberapa lokus atau heterozigot untuk allel yang menghambat warna dominan, akan menghasilkan perubahan warna fenotipe baik pada yang berwarna maupun yang kurang berwarna. Di antara yang diberi perlakuan pengaruh kekeringan nyata lebih efektif dalam memacu lintasan flavonoid dibandingkan dengan perlakuan tanpa cekaman. Sementara semua

21 11 komponen genotipe menunjukkan peningkatan akumulasi pigmen antosianin akibat stres kekeringan, tertapi bagi genotipe yang tidak berwarna tidak terjadi. Dari informasi ini dapat disimpulkan bahwa akumulasi antosianin pada komponen genotipe padi diakibatkan karena stres kekeringan. 3. Ketahan Penyakit Blas Pada Padi Gogo Penyakit blas yang disebabkan oleh jamur Pyricularia oryzae Cav. atau Magnaporthe orzae (TeBeest, Guerber dan Ditmore, 2007) merupakan salah satu kendala utama budidaya padi terutama padi gogo. Kerugian yang diakibatkan dapat mencapai % bahkan dapat menggagalkan panen (Amir dan Kardin, 1991). Penyakit blas menyerang semua stadia pertumbuhan padi, baik pada daun, buku, leher malai maupun gabah, tetapi jarang ditemukan pada pelepah daun (TeBeest et al., 2007). Gejala penyakit blas pada daun berupa becak nekrose berwarna coklat (Gambar 1). Apabila kondisi lingkungan mendukung maka jamur P. oryzae dapat mengadakan sporulasi pada permukaan daun (Gambar 7). Jamur P. oryzae juga menyerang buku, pangkal malai, malai dan gabah dengan gejala pembusukan pada bagian-bagian tersebut (Gambar 3, 4 dan 5). Sporulasi jamur P. oryzae dapat juga terjadi pada gabah (Gambar 6). Gambar 1. Gejala penyakit blas pada daun padi Gambar 2. Jamur P. oryzae mengadakan sporulasi pada daun padi

22 12 Gambar 3. Gejala penyakit blas pada leher malai Gambar 4. Gejala penyakit blas pada malai Gambar 5. Gejala penyakit blas pada gabah Gambar 6. Jamur P. oryzae mengadakan sporulasi pada daun gabah Gambar 7. Koloni jamur P. oryzae pada medium PDA Gambar 8. Bentuk konidia P. oryzae bersel tiga Di Indonesia ditemukan 8 ras blas yang dominan (Mukelar dan Edwin, 1987), dan telah ditetapkan tujuh varietas Indonesia sebagai varietas diferensial (Mogi, 1990).

23 13 Perkembangan blas dipengaruhi oleh keadaan lingkungan dan varietas yang berbeda yang menyebabkan penyakit yang berbeda pula. Selain itu keberadaan ras di lapangan tergantung pada tempat dan musim (Ahn dan Amir, 1985). Di lapangan dapat terjadi suatu varietas yang semula tergolong tahan setelah ditanam 2 3 musim tanam secara berturut-turut ternyata varietas tersebut menjadi peka. Varietas yang tahan pada suatu tempat dapat menjadi peka pada daerah lain (Amir dan Kardin, 1991). Luasan serangan hama dan penyakit padi berdasarkan kompilasi data statistik pertanian IV(SP IV 2006) oleh Direktorat Perlindungan Tanaman Pangan, dalam kurun waktu lima tahun terakhir adalah wereng cokelat ha/th, penyakit tungro 13,327 ha/th dan blas ha/th. Estimasi kehilangan hasil padi oleh hama dan penyakit utama mencapai tgkp/musim tanam (Soetarto et al. 2001). Sehingga hama dan penyakit penting ini perlu mendapat prioritas penanganan

24 14 BAB. III. PETA JALAN PENELITIAN A. Penelitian yang sudah dilakukan Penelitian yang sudah dilakukan antara lain a. Koleksi dan karakterisasi genotipe padi beras merah yang berasal dari daerah Nusa Tenggra Barat ( Pulau Lombok dan Sumbawa), daerah Nusa Tenggara Timur ( Flores ) dan Bali. Dari hasil penelitian tersebut telah terkoleksi 20 kultivar padi beras merah. Adapun Nama kultivar, asal daerah dan beberapa sifat kuantititatif penting dari masing-masing kultivar tersebut dapat dilihat pada Tabel di bawah ini (Muliarta dan Kantun. 2002) Tabel 1. Sifat-sifat kualitatif Kultivar padi beras merah hasil koleksi dari beberapa daerah NTB, NTT dan Bali No Nama lokal /daerah/kultivar Asal Warna gabah Bulu Warna beras Bentuk gabah gabah 1 Fare Kala Isi Tolo Bima Kuning Tidak Merah Ramping 2 Fare Kala Me'e Doro Bima Kuning kehitaman Bulu Merah Agak ramping 3 Beak Ganggas Lombok Timur Kuning keemasan Bulu Merah kehitaman Agak Ramping 4 Fare Kala Donggo Bima Kuning pucat Bulu Merah muda Ramping 5 Beras beak Pujut Lombok Kuning pucat Tidak Merah muda Ramping Tengah 6 Fare Keta Soba Bima Kuning coklat Tidak Merah Ramping 7 Beras merah Sri Bima Kuning Pucat Tidak Merah Ramping 8 Beras Merah Dhu'u Dompu Kuning Pucat Tidak Merah Ramping 9 Padi merah isi Piong Dompu Kuning Tidak Merah Ramping 10 Padi Beras Merah Angka Sumbawa Kuning Tidak Merah Ramping 11 Padi Beak Gamang Lombok Kuning Bulu Merah Ramping Barat 12 Pare Lutung Lotim Kuning Bulu Merah kehitaman Agak ramping 13 Padi Lada Lombok Kuning pucat Bulu Merah Ramping Barat 14 Padi Abang Kumbok Lombok Kuning pucat Bulu Merah Ramping Timur 15 Monca Kalo Bima Kuning pucat Tidak Merah/putih Ramping 16 Pare jarak Bima Kuning Tidak Merah/putih Ramping 17 Padi Barak Bali Kuning Tidak Merah Montok 18 Keta Ronci Bima Kuning Bulu Merah Ramping keemasan 19 Fare Jara Dompu Kuning Bulu Merah Agak ramping 20 Reket beak Lombok Barat Kuning Tidak Merah Ramping

25 15 Beberapa contoh beras dan gabah dari kultivar padi beras merah tersebut dapat dilihat pada gambar dibawah ini Gambar 9. Fare Keta Soba Gambar 10. Kultivar Angka Gambar 11. Kala Isi Tolo Gambar 12. Fare Kala Sri Gambar 13. Kultivar Piong b. Pembentukan Genotipe padi beras merah tahan kekeringan dengan menggunakan metode seleksi Back cross. Penelitian ini diawali dengan melakukan seleksi untuk memperoleh tetua donor dan tetua berulang, dan diperoleh tetua donor (tahan kering) adalah kultivar Kenya berupa padi beras putih tergolong Sub spesies Japonica, serta tetua berulang (umur genjah, hasil tinggi) adalah kultivar Piong, Angka, Sri dan Pujut yang ke seluruhnya merupakan padi beras merah dan tergolong sub spesies indica. Keturunan persilangan (F1) antara tetua donor (Kenya) dengan tetua berulang (Pujut, Sri, Angka dan Piong) dievaluasi toleransi terhadap kekeringan berdasarkan indeks kering pucuk dan penyembuhan. Famili hasil seleksi tersebut disilangkan dengan tetua berulang (Back Cross 1). Genotipe F1BC1 kemudian di evaluasi kembali sifat kekeringannya seperti kegiatan F1, Genotipe terseleksi disilangkan kembali dengan tetua berulang melalui kegiatan Back Cross 2, kegiatan yang sama dilakukan hingga Back Cross 4, sehingga diperoleh 20 genotipe F1BC4, yang terdiri atas 9 genotipe Kenya/Angka dan 11 genotipe Kenya /Piong. Genotpe F1 BC4 ini kemudian di selfing (Muliarta dkk, 2006).

26 16 c. Pembentukan galur harapan padi beras merah berumur genjah tahan kekeringan serta berdaya hasil tinggi. Penelitian ini dilakukan dengan menggalurkan genotipe F1BC4 padi beras merah hasil selfing yang berupa genotipe F2BC4. Pelaksanaannya dengan menanam 400 rumpun padi beras merah per genotipenya kemudian dilakukan seleksi sebesar 5 % berdasarkan berat gabah per rumpunnya serta umur genjah. Hasil seleksi di Bulk kemudian ditanam kembali sejumlah 100 rumpun per galur dan dilanjutkan dengan seleksi sebesar 5 % berdasarkan berat gabah per rumpun serta umur genjah. Sehingga terpilih 15 galur padi beras merah toleran kekeringan. Ke 15 galur tersebut terdiri atas 8 galur yang berasal dari hasil perkawinan padi beras merah Piong dengan Kenya dan 7 galur berasal dari hasil perkawinan padi beras merah Angka dengan Kenya. Galur tersebut masih memiliki karakteristik yang beragam terutama pada sifat hasil dan komponen hasilnya. Beberapa contoh galur dapat dilihat pada gambar dibawah ini. Kisaran hasil yang di peroleh dari galur-galur tersebut adalah 4,08 ton/ha hingga 6,2 ton/ha dengan umur rata-rata genjah (105 hari) (Muliarta, 2010). Gambar 14: Galur harapan 1 s/d 4 Padi beras merah toleran kekeringan Gambar 15 : Galur harapan 9 s/d 12 Padi beras merah toleran kekeringan

27 17 BAB IV. MANFAAT PENELITIAN Melalui penelitian ini akan diperoleh beberapa manfaat seperti : 1. Melalui penelitian ini akan dihasilkan calon varietas padi gogo beras merah umur genjah yang berdaya hasil tinggi yang relatif stabil dan atau spesifik lokasi pada daerah dataran rendah, dataran medium, dataran tinggi. 2. Melalui penelitian ini akan tersedia informasi kandungan dan hasil antosianin pada setiap genotipe padi beras merah pada elevasi ketinggian berbeda (dataran rendah, medium dan tinggi) 3. Melalui penelitian ini akan tersedia informasi tentang tingkat ketahanan terhadap penyakit blas serta diskripsi pada genotype genotype teruji. Dari manfaat yang dihasilkan diatas maka diharapkan penanaman padi gogo dilahan-lahan kering pada berbagai ketinggian dapat diperluas. Sehingga swasembada pangan yang kita raih saat ini tetap dapat dipertahankan. Demikian pula dengan membiasakan mengkonsumsi beras merah akan diharapkan mampu meningkatkan kesehatan.

28 18 BAB V. METODE PENELITIAN A.1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini terdiri atas 4 percobaan. Percobaan I : Uji adaptasi galur harapan padi beras merah pada tiga elevasi lokasi padi gogo di pulau Lombok. Percobaan II. Diskripsi sifat kuantitatif dan kualitatif galur harapan padi beras merah. Percobaan III. Uji Ketahanan penyakit blas pada galur harapan padi beras merah. Percobaan IV. Uji kandungan antosianin beras pada lingkungan gogo. Percobaan I dilakukan pada 3 lokasi sentral penanam padi gogo di pulau Lombok yaitu di kabupaten Lombok Tengah desa Mantang dataran rendah ( < 400 m dpl), kabupaten Lombok Tengah desa Lantan Duren untuk dataran medium ( m dpl) dan kabupaten Lombok Timur desa Sembalun untuk daerah dataran Tinggi ( > 700 m dpl); Waktu kegiatan untuk tanam gogo dilakukan mulai bulan Januari Agustus 2012, Percobaan II dilakukan bersamaan dengan percobaan I. Percobaan II dilakukan di Laboratorium dan rumah kaca Fakultas Pertanian Unram mulai bulan Juni Percobaan III dilakukan di Laboratorium Teknologi Pangan Universitas Brawijaya Malang pada bulan Oktober A.2. Prosedur Penelitian Percobaan 1 : Uji adaptasi galur-galur harapan padi beras merah 3 elevasi lokasi Gogo di Pulau Lombok Luaran : Untuk mendapatkan calon varietas unggul padi gogo beras merah umur genjah dengan daya hasil tinggi yang stabil atau beradaptasi khusus pada masing-masing ketinggian daerah gogo di pulau Lombok. Metode : Kegiatan dilakukan di 3 (tiga) lokasi sentral penanaman padi gogo yaitu dataran rendah, medium dan dataran tinggi. Pada setiap lokasi penanaman dirancang dengan metode Rancangan Acak Kelompok 3 ulangan. Sebagai perlakuan berupa 20 genotipe yaitu 15 galur harapan padi beras merah yang berasal dua sumber populasi berbeda ( 7 genotipe dari persilangan back cross Angka x Kenya yaitu AKBC , AKBC , AKBC , AKBC52-

29 , AKBC , AKBC , AKBC dan 8 genotipe dari persilangan back cross Piong x Kenya yaitu, PKBC , PKBC , PKBC , PKBC , PKBC , PKBC , PKBC , PKBC ) dan 3 tetua yaitu kultivar Piong, Angka dan Kenya, serta 2 varietas unggul nasional sebagai pembanding yaitu Situ Patenggang ( padi gogo tahan blas), dan Aik Sibondang (padi sawah beras merah peka blas), Prosedur : Penanaman dilakukan seminggu setelah tanah diolah dan digemburkan dengan traktor. Penanaman setiap genotipe dilakukan pada luasan lahan 4 x 5 m, dengan jarak tanam 25 x 25 cm. Penanaman dilakukan dengan cara tugal, 2 benih per lubang tanam yang nantinya di tinggalkan 1 tanaman. Satu hari sebelum tanam tanah ditaburi dengan Furadan 3 G dengan dosis 5 gram / m 2. Pengairan diberikan berdasarkan air hujan. Pemupukan dilakukan dengan tiga tahap; tahap pertama pupuk dasar Ponska dosis 300 kg/ha dan Urea dosis 200 kg/ha. Pupuk ponska diberikan bersamaan dengan saat tanam. Tahap kedua dan ketiga berupa pupuk susulan masing-masing berupa Urea 100 kg/ha diberikan pada umur 30 dan 50 hst. Pemupukan diberikan dengan cara tugal. Penyiangan dilakukan 2 kali, yaitu sehari sebelum pemupukan susulan diberikan. Penyiangan dilakukan dengan mencabut gulma yang tumbuh di sekitar tanaman. Pengendalian hama walang sangit dilakukan dengan insektisida Matador konsentrasi 2 cc/l dilakukan pada umur tanaman 90 hst. Pemanenan dilakukan setelah pada saat tanaman 80 % mencapai kriteria panen, malai telah masak fisiologis, batang dan daun telah mulai menguning serta gabah berwarna kuning dan keras. Pemanenan dilakukan setelah pada saat tanaman 80 % mencapai kriteria panen, batang,daun telah mulai menguning gabah berwarna kuning dan keras. Pengamatan : Dilakukan pada tinggi tanaman, panjang malai, umur berbunga,

30 20 jumlah gabah berisi dan hampa permalai, bobot 100 butir, jumlah anakkan produktif dan non produktif, bobot gabah per rumpun, hasil per hektar Analisis : Analisis sidik ragam untuk data setiap lokasi mengikuti Rancangan data Acak Kelompok (RAK), kemudian diadakan pengujian homogenitas ragam acak masing-masing lokasi dengan uji F Snedecor (Nasrullah, 1994). Bila ragamnya homogen, dilanjutkan dengan analisis gabungan untuk mengetahui sampai seberapa jauh adanya interaksi antara galur/varietas yang dievaluasi dengan lokasi. Dalam analisis ini pengaruh galur dianggap sebagai pengaruh tetap, sedangkan lokasi dan ulangan dalam lokasi dianggap pengaruh acak. Sehingga model yang digunakan adalah model campuran. Bila dalam analisis ragam gabungan interaksi genotipe dan lingkungan (GxE) nyata maka diteruskan dengan analisis AMMI (Gauch, 1992) untuk memilih genotipe stabil dan spesifik lingkungan. Dalam teknik analisis varian model AMMI, estimasi stabilitas genotipe berdasarkan atas besarnya nilai aksis interaksi G x E dari hasil analisis interaksi komponen utama (Interaction Principal Componen Axis, IPCA) (Cornellius,1993). Genotipe yang tumbuh di lintas lingkungan pengujian dan memberikan nilai AIKU (aksis interaksi komponen utama) atau IPCA yang mendekati nol, memberikan indikasi bahwa genotipe tersebut bersifat stabil. Jika nilai IPCA sangat jauh dari titik nol menunjukkan genotipe tersebut memiliki daya adaptasi spesifik (Gauch,1992). Percobaan 2 : Diskripsi sifat kuantitatif dan kualitatif pada galur harapan padi beras merah Luaran : Untuk menghasilkan deskripsi sifat kuantitatif dan kalitatif yang lengkap dan jelas pada masing-masing calon varietas yang diusulkan sehingga memungkinkan untuk identifikasi dan pengenalannya secara akurat Metode : Penelitian dilakukan secara diskriptif dengan mengamati sifat kuantitatif dan kualitatif galur padi beras merah mulai masa vegetatif,

31 21 Pengamatan generatif dan pasca panen. Kegiatan ini di lakukan di lapang dan Laboratorium Agronomi Fakultas Pertanian Unram. Rancangan penamanan untuk perlakuan sama seperti Percobaan 1. : Pengamatan di lakukan dengan pengukuran terhadap sifat kuantitatif dan kualitatif pada sejumlah individu setiap galur harapan dan tetuanya, yaitu (Berdasarkan Guidelines for the conduct of tes for distinctness, homogeneity and stability of rice, 2006) : 1. Umur 50 % berbunga (50 % tanaman telah memiliki malai) (sangat genjah, genjah, sedang, dalam, sangat dalam) 2. Warna Koleoptil (tidak berwana, hijau atau ungu) 3. Warna daun bagian bawah/pelepah (Hijau, garis-garis ungu, ungu muda atau ungu) 4. Bulu permukaan daun ( sangat lemah, lemah, sedang, kuat atau sangat kuat) 5. Warna lidah daun (tidak berwana, hjau, garis-garis ungu, ungu muda, ungu Daun bendera (tegak, semi-tegak, horizontal, melengkung) 6. Batang (tegak, semi tegak, terbuka, agak terbuka, menyebar) 7. Tinggi tanaman/panjang batang (sangat pendek, pendek, sedang, panjang, sangat panjang) 8. Ketebalan Batang ( tipis, sedang, tebal). Panjang batang (sangat pendek, pendek, sedang, panjang, sangat panjang) 9. Anakan produktif dan non produktif(sedikit, sedang, banyak) 10. Panjang malai pada cabang utama (sangat pendek, pendek, sedang, panjang, sangat panjang) 11. Penampilan malai ( tegak, agak tegak, merunduk, patah) 12. Jumlah malai per rumpun (sedikit, sedang, banyak) 13. Bulu ujung gabah (tidak ada, ada) Warna bulu ujung gabah (Putih kekuningan, coklat kekeringan, coklat, coklat kemerah-merahan, merah muda, merah, ungu, ungu muda, hitam) 14. Umur matang (sangat genjah, genjah, sedang, dalam, sangat dalam)