Padi gogo umumnya ditanam di lahan kering atau lahan

Transkripsi

1 Ade Santika: Teknik pengujian galur padi gogo terhadap keracunan aluminium 43 Buletin Teknik Pertanian Vol. 16, No. 2, 2011: TEKNIK PENGUJIAN GALUR PADI GOGO TERHADAP KERACUNAN ALUMINIUM DI RUMAH KACA Ade Santika Teknisi Litkayasa Penyelia pada Kebun Percobaan Muara, Balai Besar Penelitian Tanaman Padi Jalan Raya Ciapus No. 25C, Muara, Bogor Telp. (0251) Padi gogo umumnya ditanam di lahan kering atau lahan pada kondisi kering. Secara umum, lahan kering didefinisikan sebagai suatu hamparan lahan yang tidak tergenangi air dalam kurun waktu tertentu. Lahan kering terbagi menjadi lahan kering tanah masam dan tidak masam. Lahan kering tanah masam dicirikan dengan ph < 5 dan sebaliknya lahan yang memiliki ph > 5 merupakan lahan yang tidak masam (Mulyani et al. 2003). Di luar Jawa, padi gogo banyak ditanam pada lahan kering Podzolik Merah Kuning (PMK). Pengembangan padi gogo pada lahan tersebut dibatasi oleh beberapa kendala biotik dan abiotik. Kendala abiotik yang berpengaruh terhadap peningkatan dan kestabilan hasil antara lain adalah keracunan aluminium (Al). Keracunan Al biasa dijumpai pada pertanaman padi gogo di lahan PMK (Ultisols dan Oxisols) dengan ph rendah. Varietas toleran Al memiliki kemampuan mengubah ph pada daerah perakaran dan dapat menahan Al berlebihan pada akar sehingga kandungan Al di bagian atas tanaman lebih rendah (Howeler et al. dalam Lubis 1993). Menurut Ismunadji dan Partohardjono (1985), batas kritis kejenuhan Al untuk padi gogo adalah sekitar 40%. Pengapuran pada lahan masam sebagai suatu usaha ameliorasi yang biasa digunakan hanya terbatas menetralkan lapisan tanah atas (Nasution dan Suhartini 1992). Penggunaan varietas toleran keracunan Al sangat penting untuk menjaga kemantapan produksi padi di lahan PMK. Selain itu, lahan juga tidak memerlukan pengapuran dan penggunaan pupuk dapat dikurangi (Lubis 1993). Pengujian ini bertujuan untuk menyaring galur-galur padi gogo yang memiliki toleransi terhadap keracunan Al. BAHAN DAN METODE Pengujian dilaksanakan di rumah kaca Kebun Percobaan (KP) Muara, Bogor, Balai Besar Penelitian Tanaman Padi pada Juni-September Bahan yang digunakan yaitu 100 galur padi gogo. Benih diperoleh dari hasil pemilihan pertanaman observasi padi gogo di KP Tamanbogo pada musim tanam 2006/2007. Bahan lainnya adalah amplop benih ukuran 50 g, botol (tube) film, bak plastik ukuran 40 cm x 25 cm x 15 cm, baki plastik ukuran 32 cm x 24 cm x 4 cm, styreofoam, kain kasa, spidol, pensil, stiker kertas, bahan kimia HgCl 2 0,2%, HCN 1N atau NaOH 1N, unsur hara makro N(NH 4 NO 3 ), P(NaH 2 PO 4 2H 2 O), K(K 2 ), Ca(CaCl 2 ), Mg(Mg O), dan unsur hara mikro Mn(MnCl 2 O), Mo[(NH 4 )6Mo 7 O], B(H 3 BO 3 ), Zn(Zn O), Cu(Cu 5H 2 O), Fe(FeCl 3 6H 2 O), asam sitrat, asam sulfat pekat (H 2 ), dan larutan Al, pipet ukuran 10 cc, buku daftar, dan daftar pengamatan. Alat yang digunakan meliputi dua buah drum plastik ukuran 60 l, dua buah ember plastik ukuran 25 l, dua buah ciduk plastik, alat pengaduk kayu, dan ph-meter. Penyiapan Benih Benih galur padi gogo disusun, lalu disiapkan masingmasing 15 g dan dimasukkan ke dalam amplop benih ukuran 25 g serta diberi nomor urut. Di samping itu, masing-masing disiapkan 50 g benih dari varietas pembanding peka Al, yaitu Situ Patenggang, Limboto, Batutugi, dan ITA 131, serta varietas Hawara Bunar dan IR sebagai pembanding toleran Al. Perendaman Benih Dari 15 g benih yang telah disiapkan, masing-masing diambil 50 butir benih bernas, lalu dimasukkan ke dalam botol film dan diberi nomor urut. Benih dalam botol film disusun pada baki plastik dan masing-masing diberi larutan HgCl 2 0,2% selama 1 menit, kemudian dibilas dengan akuades tiga kali lalu direndam dengan akuades secukupnya selama 24 jam. Penyiapan Larutan Hara Yoshida Untuk pengujian larutan Al di rumah kaca digunakan larutan Yoshida. Larutan ini dibakukan oleh Yoshida. Untuk tanaman

2 44 Ade Santika: Teknik pengujian galur padi gogo terhadap keracunan aluminium padi stadium bibit, kebutuhan unsur hara makro dan mikro sudah terukur. Unsur hara makro disiapkan dengan melarutkan 91,4 g N(NH 4 NO 3 ) + 40,3 g P(Na H 2 PO 4 2H 2 O) + 71,4 g K(K 2 ) + 88,6 g Ca(CaCl 2 ) g Mg(Mg O) masing-masing unsur tersebut dalam 1 l akuades. Untuk memperoleh 25 l larutan, diperlukan kelipatan jumlah unsur-unsur tersebut di atas. Untuk menyiapkan unsur hara mikro, 1,5 g Mn(MnCl 2 O) + 0,074 g Mo[(NH 4 )6Mo 7 O] + 0,934 g B(H 3 BO 3 ) + 0,035 g Zn(Zn O) + 0,031 g Cu(Cu 5H 2 O) + 7,7 g Fe(FeCl 3 6H 2 O) + 11,9 g asam sitrat masing-masing unsur tersebut dilarutkan dalam satu liter akuades. Pada gabungan larutan tersebut di atas ditambahkan 50 ml H 2 pekat. Pada larutan Yoshida tanpa ada keracunan Al, pertumbuhan akar normal. Pada larutan dengan keracunan Al, pertumbuhan akar terhambat karena unsur P dan K terikat dengan unsur Al pada ph rendah (4,0-4,5). Oleh karena itu, larutan Yoshida selalu dipertahankan pada ph 4. Pada larutan ini, akar tanaman toleran sedikit berpengaruh tetapi akar tanaman yang peka akan memendek. Oleh karena itu, untuk menentukan tanaman toleran atau peka harus dibandingkan antara panjang akar dalam larutan Yoshida dengan keracunan Al terhadap panjang akar pada larutan tanpa keracunan Al, yang disebut relatif panjang akar (RPA). Tahapan Penyiapan Hara Yoshida Beberapa hari menjelang pembuatan larutan hara Yoshida, terlebih dahulu disiapkan akuades pada dua buah drum plastik masing-masing ± 60 l. Pembuatan larutan hara Yoshida dilakukan dua tahap. Pertama, akuades dari drum dipindahkan ke dalam dua ember plastik ukuran 25 l. Pada tiap ember akuades dicampur dengan bahan kimia unsur hara makro dan unsur hara mikro seperti tersebut di atas. Larutan diaduk merata hingga mencapai ph 4. Untuk menghindari terjadinya reaksi dari logam, pengadukan menggunakan pengaduk kayu. Kedua, pada salah satu ember campuran larutan hara ditambahkan hara Al 60 ppm. Pencampuran larutan Al dilakukan sedikit demi sedikit sambil diaduk dan diukur hingga mencapai ph 4 konstan. Penaburan Benih Benih ditabur pada bak-bak plastik berukuran 40 cm x 25 cm x 15 cm yang telah diberi larutan hara Yoshida masing-masing pada taraf 0 (nol) untuk pengujian minus Al (-Al) dan taraf 60 ppm Al untuk pengujian +Al. Setiap bak plastik diisi ± 4 l larutan. Benih ditabur menggunakan pinset di antara celahcelah styreofoam yang beralaskan kain kasa (Gambar 1a dan 1b). Pada setiap baris ditaburkan 10 butir. Dalam setiap bak terdapat delapan galur dan masing-masing varietas pembanding peka dan varietas tahan. Perawatan Tanaman Perawatan tanaman meliputi pengukuran ph larutan pada setiap bak pengujian. Pengukuran ph dilakukan setiap dua hari. Penggantian larutan hara Yoshida, baik pada taraf 0 (nol) maupun 60 ppm Al pada setiap bak pengujian dilakukan setiap minggu. Pengamatan Variabel yang diamati dan diukur adalah panjang akar (Gambar 2). Pengukuran panjang akar dilakukan pada umur Gambar 1. (a) Styreofoam yang beralaskan kain kasa tempat benih yang diuji dan (b) bibit dan galur padi gogo yang diuji umur 10 hari setelah tabur, KP Muara, Bogor, 2007 Gambar 2. Melihat perbedaan panjang akar pada larutan + Al dan tanpa Al, KP Muara, Bogor, 2007

3 Ade Santika: Teknik pengujian galur padi gogo terhadap keracunan aluminium 45 tanaman 20 hari setelah tabur benih. Panjang akar diukur dari batas leher hingga ujung akar. Pengukuran dilakukan dengan mencabut satu per satu dari setiap galur. Pengukuran menggunakan penggaris plastik ukuran 50 cm. Data yang diperoleh dicatat pada daftar pengamatan. Selanjutnya, panjang akar digunakan sebagai dasar penetapan RPA. Penilaian toleransi keracunan Al berdasarkan nilai RPA dibedakan menjadi tiga kategori, yaitu toleran (RPA > 0,71), agak toleran (RPA 0,63-0,70), dan peka (RPA < 0,63). Nilai RPA diperoleh berdasarkan perhitungan sebagai berikut: Nilai panjang akar tanaman - Al RPA = Nilai panjang akar tanaman + Al HASIL DAN PEMBAHASAN Padi gogo terluas dikembangkan di lahan PMK. Pada lahan PMK, tanaman padi biasanya mengalami keracunan Al, kahat P dan K. Pengujian in situ di lahan PMK belum tentu mencirikan bahwa tanaman padi toleran keracunan Al. Diduga tanaman padi bereaksi moderat, namun kahat P dan K, sehingga tanaman masih menghasilkan bulir padi. Pengujian toleransi padi gogo terhadap keracunan Al di rumah kaca merupakan pengujian dasar dan pembanding bagi pengujian di lapangan. Di rumah kaca, jumlah galur yang diuji sangat terbatas, sedangkan pengujian di lapangan sebaliknya. Berdasarkan hasil pengukuran panjang akar, dari 100 galur padi gogo yang diuji, terdapat 12 galur (12%) yang menunjukkan reaksi toleran (nilai RPA > 0,71), 37 galur (38%) agak toleran (RPA 0,63-0,70), dan 50 galur (50%) peka (RPA < 0,63) (Tabel 1). Varietas pembanding Situ Patenggang, Limboto, Batutugi, dan ITA 131 menunjukkan reaksi peka (RPA < 0,63). Varietas Hawara Bunar dan IR menunjukkan reaksi agak tahan, berturut-turut memiliki RPA 0,67 dan 0,68. Berdasarkan 63 kombinasi persilangan, terdapat 11 kombinasi yang menunjukkan reaksi toleran, di antaranya B 11577, TB 490, B 11580, B 11576, B 11587, BP 1970, B 11582, BP 1976, B 11178, B 11352, dan B (Tabel 2). Sebanyak 25 kombinasi memberikan reaksi agak toleran dan selebihnya menunjukkan reaksi peka. Tanaman yang menunjukkan reaksi toleran diselamatkan dengan cara ditanam hingga menghasilkan benih di rumah Tabel 1. Relatif panjang akar 100 galur padi gogo, KP Muara, Bogor, 2007 Panjang akar (cm) Galur/varietas -Al +Al 60 ppm RPA Reaksi B11577E-MR-B ,08 10,63 0,71 T B11577E-MR-B ,68 8,89 0,65 AT B11577E-MR-B ,19 6,21 0,51 P B11577E-MR-B ,88 6,74 0,56 P B11577E-MR-B ,14 7,35 0,52 P TB490C-TB MR ,77 9,07 0,71 T TB490C-TB MR ,11 9,67 0,60 P TB490C-TB MR ,98 0,30 0,58 P TB490C-TB ,17 8,50 0,56 P B11598C-TB-2-1-B-7 18,62 9,31 0,50 P B11604E-TB ,95 9,51 0,53 P B11604E-TB ,39 9,43 0,52 P TB356B-TB ,43 10,34 0,67 AT TB356B-TB ,92 9,50 0,53 P B11602E-M-R ,59 8,63 0,52 P B11602E-M-R ,25 10,40 0,64 AT B11602E-M-R ,79 9,63 0,61 P B10553E-KN ,66 12,30 0,65 AT BP1351D-1-2-PK ,63 11,00 0,56 P B368B-TB-25-MR-2 12,66 7,85 0,62 P B11580E-TB ,72 15,54 0,75 T B10580E-KN ,30 7,13 0,58 P TB409B-TB ,05 11,42 0,67 AT B11593F-MR-11-B ,08 10,30 0,64 AT IR B-MR-4 13,33 8,53 0,64 AT IR ,92 9,05 0,65 AT IR ,44 8,80 0,61 P IRAT13 10,85 5,97 0,55 P CABACU 16,42 9,20 0,56 P B11338F-TB-26 13,66 8,74 0,64 AT B11576F-MR ,44 8,33 0,73 T B11576F-MR ,87 10,17 0,79 T B11587F-MR ,39 10,31 0,77 T B11587F-MR ,65 8,20 0,60 P BP IB-TB ,42 12,64 0,77 T TB401B-TB-21-MR-1 15,81 10,91 0,69 AT TB401B-TB-21-MR-3 13,09 8,25 0,63 AT TB393C-TB-2-2-MR-2 11,02 6,30 0,57 P B11592F-MR ,40 9,35 0,57 P B11582F-MR-15 13,34 9,50 0,71 T B11585F-MR ,69 6,73 0,63 AT B11604E-TB ,21 8,32 0,63 AT B528B-TB ,63 10,00 0,64 AT B511B ,96 8,40 0,56 P TB203C-CKY ,72 5,92 0,65 AT BP702C-SI ,56 7,46 0,55 P B11604E-TB Tanaman mati B1976B TB ,96 10,92 0,73 T B9071F-TB-7 15,31 8,88 0,58 P IR MR3 12,71 8,90 0,70 AT B11178G-TB ,10 0,77 T B11604E-TB ,18 8,25 0,68 AT B11912G-TB ,92 6,98 0,54 P B11912G-TB ,79 7,03 0,51 P

4 46 Ade Santika: Teknik pengujian galur padi gogo terhadap keracunan aluminium Tabel 1. Galur/varietas (lanjutan) Panjang akar (cm) -Al +Al 60 ppm RPA Reaksi B11177G-TB-7 14,73 10,00 0,68 AT B11352-MR ,19 9,36 0,71 T B11358-MR ,01 7,06 0,59 P B11598G-TB ,73 10,44 0,82 T B10533E-KN TB ,04 6,53 0,65 AT B11592F-MR ,20 5,56 0,63 AT B11592F-MR ,70 8,72 0,52 P B11599D-TB ,20 6,81 0,66 AT BP303/MB ,61 9,20 0,50 P BP294D-TB ,04 8,71 0,54 P TB436-TB ,83 9,20 0,55 P B11592C-MR ,55 8,71 0,62 P B11592C-MR ,27 11,50 0,67 AT B PN ,15 10,40 0,67 AT TB437B-TB ,56 9,96 0,64 AT BP741F-2-3-PK ,70 8,63 0,63 AT BP TB ,76 9,45 0,64 AT BP TB ,60 9,50 0,54 P TB356B-TB ,16 10,56 0,65 AT TB356B-TB ,22 9,73 0,60 P TB356B-TB ,82 10,22 0,69 AT TB356B-TB ,87 8,77 0,52 P TB356B-TB ,66 9,86 0,63 AT IR MR-3-TB ,70 8,90 0,65 AT B11592C-MR ,92 11,00 0,65 AT B11593F-MR ,22 12,00 0,67 AT IR MR-4 16,87 10,20 0,63 AT TB406B-TB MR ,78 10,10 0,64 AT TB47J-TB ,57 9,94 0,60 P B11579E-MR ,30 11,90 0,65 AT B11597C-TB ,88 11,80 0,66 AT B11600C-TB ,11 10,10 0,59 P B11584E-MR ,17 10,30 0,60 P B11584E-MR ,24 7,68 0,58 P B11584E-MR ,30 9,70 0,53 P B11598C-TB ,00 10,20 0,60 P B11598C-TB ,98 10,70 0,63 AT B11576E-MR ,56 10,10 0,61 P B11576E-MR ,92 8,63 0,62 P B11577E-MR ,28 9,32 0,61 P B11576E-MR ,11 7,90 0,56 P B11350F-MR ,89 9,12 0,59 P B11352F-MR ,85 11,80 0,54 P Situ Patenggang 12,11 6,91 0,57 P Limboto 12,79 6,91 0,54 P Batutugi 13,31 7,19 0,58 P RPA = relatif panjang akar (+Al/ Al) RPA < 0,63 = P (peka); RPA 0,63-70 = AT (agak toleran); RPA > 71 = T (toleran) kawat KP Muara, Bogor. Benih hasil dari tanaman tersebut dipergunakan sebagai tetua persilangan, percobaan observasi, dan pengujian lainnya. Tabel 2. Reaksi galur padi gogo terhadap keracunan aluminium rumah kaca, KP Muara, Bogor, Agustus 2007 Galur/varietas Kombinasi persilangan RPA Reaksi B11577E-MR-B-12-1 B8503E-TB-9/IAC 25 0,71 T TB490C-TB MR-1-1 Batutugi/Cigeulis// 0,71 T Ciherang B11580E-TB Cisadane/Cabacu// 0,75 T Gajah Mungkur B11576F-MR-5-1 Gajah Mungkur/Cabacu// 0,79 T Bulan Sabit/Memberamo B11576F-MR-18-2 Gajah Mungkur/Cabacu// 0,79 T Bulan Sabit/Memberamo B11587F-MR-4-1 Dupa/IRAT 144 0,77 T BP B-TB-2-1 TB47H-MR-5 3* / 0,77 T Dodokan B11582F-MR-15 Memberamo/Bulan Sabit// 0,71 T Gajah Mungkur/Cabacu BP1976B TB-1-1 Raffaille/IR // 0,73 T Pel.I-2 B11178G-TB-29 TB177E-TB / 0,77 T B10384//BL 122 B MR TB177/B10384// 0,71 T Salumpikit/BP364 B B11598G-TB-2-5 Limboto/IRBL23// 0,82 T IUF 5-1 Pembanding Peka Situ Patenggang 0,57 P Limboto 0,54 P Batutugi 0,58 P ITA131 0,49 P Pembanding Toleran Hawara Bunar 0,67 AT IR ,68 AT T = toleran; AT = agak toleran; P = peka KESIMPULAN DAN SARAN Dari 100 galur padi gogo yang diuji terhadap keracunan Al, terdapat 12 galur yang menunjukkan reaksi toleran (RPA > 0,71), 37 galur agak toleran (RPA 0,63-0,70), dan 50 galur bereaksi peka. Dari 63 kombinasi persilangan galur yang diuji, 11 kombinasi menunjukkan reaksi toleran, 25 kombinasi agak toleran, dan selebihnya bereaksi peka. Pengujian toleransi padi gogo terhadap keracunan Al di rumah kaca merupakan pengujian dasar dan pembanding bagi pengujian di lapangan. Di rumah kaca jumlah galur yang diuji sangat terbatas, sedangkan pengujian di lapangan sebaliknya. Untuk mendukung pengembangan dan peningkatan hasil padi gogo di lahan kering beriklim basah perlu dilakukan pengujian terhadap keracunan Al, baik di rumah kaca maupun di lapangan.

5 Ade Santika: Teknik pengujian galur padi gogo terhadap keracunan aluminium 47 UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Ir. Erwina Lubis, pemulia padi gogo pada Balai Besar Penelitian Tanaman Padi atas sarannya dalam penulisan makalah ini. DAFTAR PUSTAKA Ismunadji, M. dan S. Partohardjono Evaluasi dan seleksi sifat agronomis galur-galur padi gogo toleran kekeringan dankeracunan Al. Seminar Pengapuran Tanah Masam untuk Meningkatkan Produksi Tanaman Pangan. Puslitbangtan dan JICA, Jakarta, 21 September Lubis, E Evaluasi dan Seleksi Sifat Agronomis Galur-galur Padi Gogo Toleran Kekeringan dan Keracunan Al. Laporan Hasil Penelitian. Balai Penelitian Tanaman Pangan, Bogor. hlm Mulyani, A., Hikmatullah, dan H. Subagyo Karakteristik dan potensi tanah masam lahan kering di Indonesia. Simposium Nasional dan Temu Lapang Pendayagunaan Tanah Masam, Bandar Lampung, September hlm Nasution, I. dan T. Suhartini Evaluasi metode uji ketahanan kultivar padi gogo terhadap tanah masam. Prosiding Lokakarya Penelitian Komoditas dan Studi Khusus hlm