UJI ADAPTASI GALUR MUTAN HARAPAN PADI GOGO PADA LOKASI LAHAN KERING DATARAN TINGGI IKLIM BASAH

Transkripsi

1 TESIS UJI ADAPTASI GALUR MUTAN HARAPAN PADI GOGO PADA LOKASI LAHAN KERING DATARAN TINGGI IKLIM BASAH SAGUNG AYU NYOMAN ARYAWATI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015

2 TESIS UJI ADAPTASI GALUR MUTAN HARAPAN PADI GOGO PADA LOKASI LAHAN KERING DATARAN TINGGI IKLIM BASAH SAGUNG AYU NYOMAN ARYAWATI NIM: PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015

3

4 UJI ADAPTASI GALUR MUTAN HARAPAN PADI GOGO PADA LOKASI LAHAN KERING DATARAN TINGGI IKLIM BASAH Tesis untuk Memperoleh Gelar Magister pada Program Studi Magister Agroteknologi, Program Pascasarjana Universitas Udayana SAGUNG AYU NYOMAN ARYAWATI NIM: PROGRAM MAGISTER PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS UDAYANA DENPASAR 2015 ii

5 Lembar Pengesahan TESIS INI TELAH DISETUJUI TANGGAL : 12 JUNI 2015 Pembimbing I, Pembimbing II, Prof. Dr. Ir. I Nyoman Rai, M.S. Dr. Ir. Gede Wijana, M.S. NIP NIP Mengetahui Ketua Program Studi Magister Agroteknologi Program Pascasarjana Universitas Udayana Direktur Program Pascasarjana Universitas Udayana Dr. Ir. Ni Luh Kartini, M.S. Prof. Dr. dr. A.A. Raka Sudewi, Sp.S(K). NIP NIP iii

6 PENETAPAN PANITIA PENGUJI Tesis Ini Telah Diuji pada Tanggal 18 Juni 2015 Panitia Penguji Tesis Berdasarkan SK Rektor Universitas Udayana, No.: 1717/UN14.4/HK/2015, Tanggal 12 Juni 2015 Ketua : Prof. Dr. Ir. I Nyoman Rai, M.S. Anggota 1 : Dr. Ir. Gede Wijana, M.S. 2 : Dr. Ir. Ni Luh Kartini, M.S. 3 : Prof. Dr. Ir. I Putu Gede Ardhana, M.Agr, Sc, SH. 4 : Prof. Dr. Ir. I Gusti Ngurah Santosa, M.S. iv

7 SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT Saya yang bertanda tangan dibawah ini : Nama : Sagung Ayu Nyoman Aryawati NIM : Program Studi Judul Tesis : Pertanian Lahan kering : Uji Adaptasi Galur Mutan Harapan Padi Gogo pada Lokasi Lahan Kering Dataran Tinggi Iklim Basah Dengan ini menyatakan bahwa karya ilmiah tesis ini bebas plagiat. Apabila dikemudian hari terbukti plagiat dalam karya ilmiah ini, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan peraturan Mendiknas RI No. 17 Tahun 2010 dan Peraturan Perundang-undangan yang berlaku. Denpasar, 18 Juni 2015 Yang membuat pernyataan (Sagung Ayu Nyoman Aryawati) v

8 RIWAYAT HIDUP Sagung Ayu Nyoman Aryawati dilahirkan di Tabanan, Bali, pada tanggal 4 April 1973, merupakan putri ke tujuh dari tujuh bersaudara hasil pernikahan Anak Agung Ketut Merta (almarhum) dengan Sagung Nyoman Sari. Pendidkan mulai tahun 1979 memasuki jenjang pendidikan formal di Taman Kanak Kanak (TK) Wira Bhakti selama satu tahun. Pada tahun 1980 melanjutkan pendidikan ke Sekolah Dasar (SD) No. 2 Kelating hingga tamat tahun Pada tahun 1986 melanjutkan pendidikan ke Sekolah Menengah Pertama (SMP) Negeri I Kerambitan dan tamat tahun Selanjutnya menempuh pendidikan di Sekolah Menengah Atas (SMA) Negeri 2 Tabanan pada tahun Pada tahun melanjutkan pendidikan di Fakultas Pertanian Universitas Udayana Jurusan Sosial Ekonomi Pertanian. Akhirnya pada tahun 2013 melanjutkan pendidikan di Program Pascasarjana Program Studi Magister Agroteknologi Universitas Udayana Denpasar. Sejak tahun bekerja sebagai tenaga lapang (detaser) di Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Bali. Pada tahun 2008 sebagai PNS di BPTP-sekarang mengemban jabatan fungsional sebagai Peneliti Muda bidang komoditas padi. vi

9 UCAPAN TERIMA KASIH Penulis menghaturkan puji syukur kehadapan Ida Sang Hyang Widi Wasa/Tuhan Yang Maha Esa atas berkat-nya tesis ini dapat diselesaikan. Tesis ini disusun sebagai syarat untuk memperoleh gelar Magister di Program Studi Magister Agroteknologi, Program Pascasarjana, Universitas Udayana. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Prof. Dr. Ir. I Nyoman Rai, M.S. selaku Pembimbing I dengan penuh bijaksana telah memberikan bimbingan, bantuan, saran, semangat dan dorongan yang terus menerus dari penulisan usulan penelitian, pelaksanaan penelitian sampai penyelesaian penulisan tesis ini. Terima kasih sebesar-besarnya penulis sampaikan kepada Dr. Ir. Gede Wijana, M.S selaku Pembimbing II sekaligus Pembimbing Akademis (PA) yang penuh perhatian dan kesabaran telah memberikan bimbingan dan saran kepada penulis; Dr. Ir. Ni Luh Kartini, M.S. sebagai Ketua Program Studi Magister Agroteknologi, dengan penuh bijaksana telah memberikan bimbingan, saran dan dorongan semangat kepada penulis. Ucapan terima kasih yang sama juga penulis sampaikan kepada Rektor Universitas Udayana, Direktur Program Pascasarjana dan Pengelola Program Studi Magister Agroteknologi beserta seluruh staf pengajar yang telah memberikan fasilitas dan bimbingan selama menempuh pendidikan di Program Magister ini. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Bapak Ir. A.A.N.B. Kamandalu M.Si. sebagai Kepala Balai Pengkajian Teknologi Pertanian vii

10 (BPTP) Bali yang telah memberikan ijin, kesempatan dan dorongan untuk mengikuti pendidikan Program Magister. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada suami tercinta (I Dewa Made Agung Widana, S.E) dan anak-anak tersayang (I Dewa Gede Oka Utama Aryawan dan I Dewa Kadek Dana Gunawan) beserta seluruh keluarga yang telah dengan setia, sabar dan penuh pengorbanan memberikan dukungan moral dan material sehingga penulis dapat menyelesaikan tesis ini. Akhirnya ucapan terima kasih penulis sampaikan juga kepada teman-teman I Wayan Sunanjaya,SP, Ni Ketut Kasih Sukraeni,SP, Ni Ketut Sudarmini,SP dan semua teman-teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu atas doa, kerjasama dan loyalitas selama ini serta petani pelaksana Dusun Buungan, Desa Tiga, Kecamatan Susut, Kabupaten Bangli (I Nengah Slamet) yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan penelitian mulai dari persiapan lahan sampai panen. Semoga Ida Sang Hyang Widi Wasa memberikan rahmat-nya kepada semua pihak yang telah membantu pelaksanaan dan penyelesaian tesis ini. Semoga tesis ini dapat memberikan sumbangan bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan bermanfaat bagi semua. Denpasar, Juni 2015 Penulis viii

11 ABSTRAK UJI ADAPTASI GALUR MUTAN HARAPAN PADI GOGO PADA LOKASI LAHAN KERING DATARAN TINGGI IKLIM BASAH Lahan pertanian semakin sempit, disebabkan tingginya alih fungsi lahan di Bali, sehingga perlu dilakukan optimalisasi penggunaan lahan ke lahan kering untuk mencukupi kebutuhan beras nasional. Produktivitas padi gogo masih rendah, dapat ditingkatkan dengan varietas unggul melalui program pemuliaan dengan uji adaptasi galur harapan, telah dilakukan oleh beberapa perguruan tinggi dan lembaga penelitian (BATAN). Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kemampuan adaptasi, keragaan pertumbuhan, dan produktivitas galur-galur mutan padi gogo. Penelitian menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) faktor tunggal dengan perlakuan 10 galur hasil mutasi gen dan 2 varietas pembanding dengan tiga ulangan. Perlakuan tersebut yaitu PMG 01/Psj, PMG 02/Psj, PMG 03/Psj, PMG 04/Psj, PMG 05/Psj, PMG 06/Psj, PMG 07/Psj, PMG 08/Psj, PMG 09/Psj, PMG 10/Psj, varietas Limboto dan Lokal. Penelitian telah dilakukan pada bulan Agustus 2014 sampai Pebruari 2015 di Desa Tiga, Kecamatan Susut, Kabupaten Bangli yang merupakan daerah Lahan Kering Dataran Tinggi Iklim Basah. Data dianalisis dengan analisis keragaman (Annova) dan uji BNT pada taraf 5%. Hasil penelitian menunjukkan bahwa galur mutan harapan yang diuji menunjukkan perbedaan nyata pada seluruh parameter yang diamati, kecuali pada jumlah anakan vegetatif umur 60 hst. Perlakuan galur PMG 05/Psj, PMG 06/Psj, dan PMG 08/Psj memberikan hasil sebesar 2,22; 2,66; dan 3,18 ton GKG/ha atau lebih tinggi dari varietas pembanding Limboto dan Lokal sebesar 2,04 dan 0,90 ton GKG/ha. Ketiga galur tersebut mempunyai parameter umur berbunga, jumlah gabah isi, gabah hampa, berat 1000 butir, umur panen, KAR daun, dan klorofil lebih baik dari varietas pembanding. Galur PMG 08/Psj memberikan hasil 36,49% lebih tinggi dari varietas Limboto dan 71,78% lebih tinggi dari varietas Lokal. Untuk melihat kestabilan galur harapan padi gogo, perlu dilakukan uji daya hasil lanjutan pada musim tanam yang berbeda pada agroekosistem yang sama atau agroekosistem lainnya. Kata kunci: adaptasi, galur mutan, padi gogo, dan lahan kering. ix

12 ABSTRACT THE ADAPTATION TEST OF PROMISING LINE UPLAND RICE MUTANT ON THE HIGHLAND DRY LAND LOCATION WET CLIMATE Agricultural land in Bali is narrow due to high land conversion, so that to selfsufficient of the national rice it is necessary to optimize land use the dry land. Upland rice productivity is still low, productivity can be improved by using high yielding varieties through the breeding programs, both carried out by the Agency for agricultural research and development, and other institutions (BATAN). Test adaptation is necessary to determine the superiority of promising lines. The objective of this research was to determine adaptability, performance of growth, and productivity of mutant lines of upland rice. Research used randomized complete block design (RAK) single factor with 10 lines of treatment the results of gene mutation and 2 check varieties with three replications. Those treatments were PMG 01/Psj, PMG 02/Psj, PMG 03/Psj, PMG 04/Psj, PMG 05/Psj, PMG 06/Psj, PMG 07/Psj, PMG 08/Psj, PMG 09/Psj, PMG 10/Psj, Limboto and Local. The research was conducted on August 2014 until February 2015 in Tiga Village, District Susut, Bangli regency at high dry land wet climate. Data were analyzed by analysis of variance (Annova) and LSD test at 5% level. The results showed that tested of promising mutant lines show significant differences were observed in all parameters, except on the number of tillers at 60 HST age. Treatment of lines PMG 05/Psj, PMG 06/Psj, and PMG 08/Psj gave a yield of 2.22; 2.66; and 3.18 tons GKG/ha or higher than Limboto and Local check varieties as big as 2.04 and 0.90 tones GKG/ha. The three lines showed the parameters of flowering dates, number of filled grain, empty grain, and weight of 1000 grain, harvest time, KAR leaf, and chlorophyll better than check varieties. Lines of PMG 08/Psj gave the results 36.49% higher than Limboto and 71.78% higher than local varieties. To determine of the stability of promising lines upland rice, should be advanced yield trials in different growing season on the same agroecosystem or other agroecosystems. Key words: adaptation, promising mutant, upland rice, and dry land. x

13 RINGKASAN Tingginya alih fungsi lahan di Pulau Bali menyebabkan luasan lahan pertanian menyempit setiap tahunnya seluas 460 ha, dari ha pada tahun 2012 menjadi ha pada tahun 2013 (Kristianto, 2014). Pengembangan pertanian perlu ke lahan kering secara optimal, untuk pencapaian ketahanan dan kedaulatan pangan (Murtilaksono, 2014). Sempitnya luasan padi gogo 0,333 juta ha (5,2%), sehingga perlu dilakukan optimalisasi lahan non irigasi sebagai langkah strategis untuk mencukupi kebutuhan beras nasional (Supriyanto, 2013). Luas panen dan produktivitas yang rendah menyebabkan sumbangan padi gogo terhadap padi nasional menjadi rendah. Produktivitas padi gogo dapat ditingkatkan dengan pengembangan varietas unggul melalui program pemuliaan tanaman. Pengembangan padi gogo ke depan bertujuan untuk mendapatkan varietas unggul dengan produktivitas tinggi dan umur genjah (Riyanto et al., 2011). Hasil yang telah diperoleh adalah galur-galur harapan padi gogo berdaya hasil tinggi. Galur-galur ini perlu diujiadaptasikan sebelum menjadi varietas unggul baru. Penelitian ini bertujuan mengetahui kemampuan adaptasi, keragaan pertumbuhan, dan produktivitas galur-galur mutan harapan padi gogo dibandingkan dengan varietas pembanding. Penelitian menggunakan rancangan acak kelompok (RAK) faktor tunggal dengan perlakuan 10 galur hasil mutasi gen dan 2 varietas pembanding dengan tiga ulangan. Perlakuan tersebut yaitu PMG 01/Psj, PMG 02/Psj, PMG 03/Psj, PMG 04/Psj, PMG 05/Psj, PMG 06/Psj, PMG 07/Psj, PMG 08/Psj, PMG 09/Psj, PMG 10/Psj, varietas Limboto dan Lokal. Penelitian telah dilakukan pada bulan Agustus 2014 sampai Pebruari 2015 di Desa Tiga, Kecamatan Susut, Kabupaten Bangli yang merupakan daerah Lahan Kering Dataran Tinggi Iklim Basah. Data dianalisis dengan analisis keragaman (Annova) dan uji BNT pada taraf 5%. Lokasi penelitian dengan curah hujan rata-rata mm tahun -1 dan ketinggian 750 meter dpl. Hasil penelitian menunjukkan bahwa galur mutan harapan yang diuji menunjukkan perbedaan nyata pada seluruh parameter yang diamati, kecuali pada xi

14 jumlah anakan vegetatif umur 60 hst. Umur berbunga 50% tanaman paling lama dihasilkan varietas pembanding Lokal (138,00 hst), berbeda nyata dengan semua galur harapan berkisar antara (93,67-106,00 hst). Jumlah gabah isi/malai galur PMG 06/Psj (48,53 butir) dan PMG 08/Psj (52,73 butir) lebih tinggi dari varietas pembanding Limboto (41,07 butir) dan Lokal (28,93 butir). Jumlah gabah hampa/malai varietas Lokal (68,20 butir) lebih banyak dibandingkan dengan semua galur berkisar 25,37-57,93 butir. Berat 1000 butir varietas pembanding lebih rendah dari galur harapan, kecuali galur PMG 03/Psj, PMG 04/Psj dan PMG 10/Psj. KAR daun semua galur harapan berkisar (0,64-0,84)% lebih tinggi dari varietas pembanding Limboto (0,61%) dan Lokal (0,62%), demikian pula dengan klorofil daun berkisar (44,72-48,39)% lebih tinggi dari varietas pembanding Limboto (38,59%) dan Lokal (34,60%). Perlakuan galur PMG 05/Psj, PMG 06/Psj, dan PMG 08/Psj memberikan hasil sebesar 2,22; 2,66; dan 3,18 ton GKG/ha atau lebih tinggi dari varietas pembanding Limboto dan Lokal sebesar 2,04 dan 0,90 ton GKG/ha. Galur PMG 08/Psj memberikan hasil 36,49% lebih tinggi dari varietas Limboto dan 71,78% lebih tinggi dari varietas Lokal. Untuk melihat kestabilan galur harapan padi gogo, perlu dilakukan uji daya hasil lanjutan pada musim tanam yang berbeda pada agroekosistem yang sama atau agroekosistem lainnya. xii

15 DAFTAR ISI Halaman SAMPUL DALAM.... PERSYARATAN GELAR.... LEMBAR PENGESAHAN PENETAPAN PANITIA PENGUJI. SURAT PERNYATAAN BEBAS PLAGIAT. RIWAYAT HIDUP.... UCAPAN TERIMA KASIH. ABSTRAK. ABSTRACT... RINGKASAN DAFTAR ISI.. DAFTAR TABEL... DAFTAR GAMBAR. DAFTAR LAMPIRAN. i ii iii iv v vi vii ix x xi xiii xvi xvii xviii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Rumusan Masalah Tujuan Penelitian Manfaat Penelitian.. 4 xiii

16 BAB II KAJIAN PUSTAKA Lahan Kering dan Potensinya di Bali Galur Mutan dan Varietas Padi Gogo Uji Adaptasi dan Kemampuan Adaptasi Tanaman di Lahan Kering. 9 BAB III KERANGKA BERPIKIR, KONSEP DAN HIPOTESIS PENELITIAN Kerangka berpikir Kerangka Konsep Penelitian Hipotesis Penelitian BAB IV METODE PENELITIAN Rancangan Penelitian Lokasi dan Waktu Penelitian Bahan dan Alat Penelitian Bahan-bahan penelitian Alat-alat penelitian Pelaksanaan Penelitian Persiapan lahan Penanaman Pemupukan Pemeliharaan tanaman Panen Variabel Penelitian xiv

17 BAB V 4.7 Analisis Data HASIL PENELITIAN 5.1 Adaptasi Galur Harapan Padi Gogo 5.2 Bentuk Rumpun Tanaman, Tinggi Tanaman Fase Vegetatif, dan Jumlah Anakan Maksimum Jumlah Anakan dan Tinggi Tanaman Fase Vegetatif dan Produktif Umur Berbunga 50%, Umur Panen dan Panjang Malai Jumlah Gabah Isi, Gabah Hampa, dan Gabah Total Per Malai 5.6 Berat 1000 Butir dan Hasil GKG 5.7 KAR Daun Kandungan Klorofil Daun 5.9 Panjang Akar, Berat Basah Akar, dan Berat Kering Oven Akar BAB VI BAB VII 5.10 Kandungan Gula Total Daun, Gula Reduksi Daun, dan Sukrosa Daun.. PEMBAHASAN. SIMPULAN DAN SARAN 7.1 Simpulan 7.2 Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN xv

18 DAFTAR TABEL Halaman Signifikansi Adaptasi Galur Garapan Padi Gogo Terhadap Beberapa Parameter yang Diamati. Pengaruh Perlakuan Galur Mutan Terhadap Bentuk Rumpun, Tinggi Tanaman dan Jumlah Anakan Pada Umur 60 HST Pengaruh Perlakuan Terhadap Tinggi Tanaman dan Jumlah Anakan pada Umur 73 dan 111 HST.. Pengaruh Perlakuan Terhadap Umur Berbunga 50%, Umur Panen dan Panjang Malai.. Pengaruh Perlakuan Terhadap Jumlah Gabah Isi, Hampa dan Gabah Total Per Malai..... Pengaruh Perlakuan Terhadap Berat 1000 Butir dan Hasil GKG.. Pengaruh Perlakuan Terhadap KAR Daun..... Pengaruh Perlakuan Terhadap Kandungan Klorofil Daun..... Pengaruh Perlakuan Terhadap Panjang Akar, Berat Basah Akar, Berat Kering Oven Akar Rata-Rata Kandungan Gula Total Daun, Gula Pereduksi Daun, dan Sukrosa Daun DAFTAR GAMBAR Halaman xvi

19 Kerangka Konsep Penelitian. Denah Tata Letak Percobaan di Lapangan.. Tata Letak Ubinan dan Sampel Tanaman yang Diamati.. Kandungan Gula Total Daun (%).. Kandungan Gula Pereduksi (%) Kandungan Sukrosa Daun (%) DAFTAR LAMPIRAN Halaman Kriteria Penilaian Sifat Kimia Tanah. Hasil Analisis Tanah Awal Sebelum Penelitian di Desa Tiga, Kecamatan Susut, Kabupaten Bangli. Deskripsi Padi Gogo Varietas Limboto xvii

20 Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Tinggi Tanaman 60 HST (cm).. Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Jumlah Anakan Vegetatif 60 HST (batang) Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Elevasi Daun 60 HST (derajat). Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Tabel Tinggi Tanaman 73 HST (cm)... Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Jumlah Anakan Vegetatif 73 HST (batang) Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Tinggi Tanaman 111 HST (cm) Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Jumlah Anakan Produktif 111 HST (batang).. Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Umur Berbunga 50% (HST).. Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Umur Panen (HST).. Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Panjang Malai (cm). Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Isi Per Malai (butir). Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Hampa Per Malai (butir). Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Gabah Total Per Malai (butir) xviii

21 Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Berat 1000 butir 14% (gr).. Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Produksi Ton GKG/ha Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam KAR Daun... Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Kandungan Klorofil Daun..... Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Panjang Akar (cm). Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Berat Basah Akar (gr) Data Hasil Pengamatan dan Analisis Sidik Ragam Berat Kering Oven Akar (gr) Rata-Rata Curah Hujan (mm) 8 Tahun Terakhir ( ) di Desa Tiga, Kecamatan Susut, Bangli Kecendrungan Rata-Rata Curah Hujan 8 Tahun Terakhir ( ) (mm). Rata-Rata Hari Hujan (hari) 8 Tahun Terakhir ( ) di Desa Tiga, Kecamatan Susut, Bangli.. Kecendrungan Rata-Rata Hari Hujan 8 Tahun Terakhir ( ) (hari) Uji Korelasi Antar Parameter Pendukung Hasil Akhir Foto Kegiatan Persiapan Tanam Sampai Panen xix