METODE UJI TOLERANSI PADI (Oryza sativa L.) TERHADAP KEKERINGAN PADA STADIA PERKECAMBAHAN

Transkripsi

1 METODE UJI TOLERANSI PADI (Oryza sativa L.) TERHADAP KEKERINGAN PADA STADIA PERKECAMBAHAN YULITHA DWI HARYANI A DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

2 RINGKASAN YULITHA DWI HARYANI. Metode Uji Toleransi Padi (Oryza sativa L.) terhadap Kekeringan pada Stadia Perkecambahan (Dibimbing oleh FAIZA C. SUWARNO dan SUWARNO). Penelitian ini dilakukan untuk mencari metode yang cepat, murah dan mudah dalam percobaan toleransi padi terhadap kekeringan dan menyeleksi genotipe padi gogo yang toleran terhadap kekeringan pada stadia perkecambahan. Penelitian dilakukan di Instalasi Penelitian Tanaman Padi Muara, Bogor dan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor pada bulan Maret hingga November Penelitian ini terdiri atas dua percobaan, yaitu percobaan mengenai toleransi kekeringan di laboratorium dan di rumah kaca. Percobaan di laboratorium terdiri atas empat tahap, yaitu (1) pemilihan metode uji tahap I, (2) pemilihan metode uji tahap II, (3) pemilihan metode uji tahap III, dan (4) percobaan toleransi kekeringan 46 genotipe padi gogo di laboratorium. Pada pemilihan metode uji tahap I, pengamatan dilakukan secara visual. Pemilihan metode uji tahap II dilakukan di media kertas dan padat dengan menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor, yaitu metode dan varietas. Pada media kertas, enam metode yang digunakan adalah kertas merang dengan benih pada posisi ketinggian 17.5 cm, 8.5 cm dan 4 cm dan kertas tisu towel dengan benih pada posisi ketinggian 31.5 cm, 25.5 cm dan 24 cm dari permukaan air. Setiap percobaan diulang 10 kali. Pada media padat, enam metode yang digunakan adalah cocopeat 139 g dengan volume air 180 ml, 200 ml dan 240 ml, humus daun bambu 206 g dengan volume air 90 ml dan 110 ml, dan pakis 80 g dengan volume air 100 ml. Setiap satuan percobaan diulang 4 kali. Varietas yang digunakan adalah Salumpikit dan Inpago 5 sebagai cek toleran dan genotipe padi gogo B12826E-MR-1 sebagai cek peka kekeringan. Pemilihan metode uji tahap III menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor, yaitu metode dan varietas. Metode yang digunakan adalah kertas merang dengan posisi ketinggian benih yang berbeda-beda, yaitu 17.5 cm, 8.5 cm dan 4 cm dari permukaan air. Varietas

3 ii yang digunakan adalah Salumpikit sebagai cek toleran dan genotipe padi gogo B12826E-MR-1 sebagai cek peka kekeringan. Setiap percobaan diulang 10 kali. Percobaan toleransi kekeringan terhadap 46 genotipe padi gogo di laboratorium dan rumah kaca menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan satu faktor, yaitu genotipe padi gogo. Setiap percobaan diulang empat kali untuk percobaan laboratorium dan tiga kali untuk percobaan rumah kaca. Percobaan toleransi kekeringan di rumah kaca menggunakan pot permanen sebagai metode standar. Hasil penelitian di laboratorium menunjukkan bahwa metode kertas merang dengan posisi ketinggian 17.5 cm dari permukaan air dengan peubah persentase daun menggulung merupakan metode yang dapat digunakan untuk seleksi awal toleran kekeringan pada genotipe padi gogo karena lebih praktis dibandingkan dengan metode lainnya. Selain itu, metode tersebut memiliki keunggulan, yaitu cepat, mudah dan murah. Berdasarkan simulasi seleksi yang dilakukan pada intensitas seleksi 50% terdapat kesesuaian terbesar yaitu 52.20% pada peubah persentase daun mati dengan metode kertas merang pada posisi benih dengan ketinggian 17.5 cm dari permukaan air. Berdasarkan hasil percobaan di rumah kaca, terdapat lima genotipe yang menunjukkan tingkat toleransi paling tinggi diantara genotipe-genotipe yang peka dan sangat peka terhadap kekeringan. Genotipe tersebut adalah TB155J-TB-MR-3-3, B11629F-TB-2-3-5, B11584E- MR , B11576F-MR , dan B11338F-TB-26-5.

4 METODE UJI TOLERANSI PADI (Oryza sativa L.) TERHADAP KEKERINGAN PADA STADIA PERKECAMBAHAN iii Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor YULITHA DWI HARYANI A DEPARTEMEN AGRONOMI DAN HORTIKULTURA FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2011

5 iv Judul : METODE UJI TOLERANSI PADI (Oryza sativa L.) TERHADAP KEKERINGAN PADA STADIA PERKECAMBAHAN Nama : Yulitha Dwi Haryani NRP : A Menyetujui, Dosen Pembimbing Pembimbing I Pembimbing II Dr.Ir. Faiza C. Suwarno, MS. Dr. Suwarno NIP : NIP : Mengetahui, Ketua Departemen Agronomi dan Hortikultura Fakultas Pertanian IPB Dr.Ir. Agus Purwito, M.Sc.Agr NIP : Tanggal Lulus:

6 v RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Banjarnegara, 6 Juli 1988 sebagai anak kedua dari tiga bersaudara dari pasangan Liliek Kasiyono dan Hartutik. Penulis memulai pendidikan formal saat masuk TK Bhayangkari 17, Banjarnegara pada tahun 1992 dan lulus pada tahun Tahun 2000 penulis lulus dari SDN 01 Krandegan, Banjarnegara kemudian pada tahun 2003 penulis menyelesaikan studi di SLTPN 1 Banjarnegara. Selanjutnya penulis lulus dari SMAN I Bawang pada tahun Pada tahun yang sama penulis diterima di Institut Pertanian Bogor melalui jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB). Selama menjadi mahasiswa, penulis pernah menjadi anggota kesenian musik Sunda Gentra Kaheman (2007/2008) dan tergabung dalam Kepanitiaan Kegiatan di lingkungan Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor. Selain itu, penulis menjadi anggota Himpunan Mahasiswa Agronomi ( ).

7 vi KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan segenap rahmat dan karunia-nya sehingga penelitian dengan judul Penentuan Metode Uji Toleransi Padi (Oryza sativa L.) terhadap Kekeringan pada Stadia Perkecambahan ini dapat diselesaikan. Penelitian ini disusun sebagai salah satu syarat tugas akhir dalam menyelesaikan pendidikan pada Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam penelitian ini, terutama kepada: 1. Dr.Ir. Faiza C. Suwarno MS. dan Dr. Suwarno selaku dosen pembimbing skripsi, atas segala bimbingan dan pengarahan yang diberikan kepada penulis. 2. Dr.Ir. Endang Murniati MS. selaku dosen penguji, atas saran dan masukan yang diberikan kepada penulis. 3. Maryati Sari, S.P., M.Si, selaku dosen pembimbing akademik, yang telah memberi berbagai masukan dan motivasi dalam kegiatan akademik selama penulis menyelesaikan studi di Departemen Agronomi dan Hortikultura. 4. Bapak dan Ibu, serta keluarga besar tercinta atas doa dan dukungannya selama penulis menyelesaikan skripsi ini. 5. Ir. Erwina Lubis dan Bapak Ade Santika selaku staf Instalasi Penelitian Tanaman Padi Muara, Bogor, Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi, Subang atas bantuan yang telah diberikan demi kelancaran penyelesaian skripsi ini. 6. Rekan kerja saya selama penelitian Ita Madyasari serta teman-teman Agronomi dan Hortikultura 43 yang telah memberikan semangat kepada penulis dan berbagi keluh kesah. Bogor, Januari 2011 Penulis

8 vii DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN Halaman PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan. 2 Hipotesis. 2 TINJAUAN PUSTAKA.. 3 Syarat Tumbuh Tanaman Padi 3 Vigor Benih. 3 Peranan Air bagi Pertumbuhan Tanaman... 4 Cekaman Kekeringan pada Tanaman. 5 BAHAN DAN METODE 7 Waktu dan Tempat.. 7 Bahan dan Alat 7 Metode Penelitian... 7 Pelaksanaan Penelitian 13 Pengamatan. 16 HASIL DAN PEMBAHASAN 19 Pengujian Toleransi Kekeringan di Laboratorium.. 19 Pemilihan Metode Uji Tahap I 19 Pemilihan Metode Uji Tahap II.. 20 Pemilihan Metode Uji Tahap III. 26 Pengujian Toleransi Kekeringan 46 Genotipe Padi Gogo di Laboratorium Pengujian Toleransi Kekeringan 46 Genotipe Padi Gogo di Rumah Kaca 31 Simulasi Seleksi Padi Toleransi Kekeringan.. 35 KESIMPULAN DAN SARAN 37 Kesimpulan. 37 Saran 37 DAFTAR PUSTAKA vi vii viii

9 viii DAFTAR TABEL Nomor Halaman 1 Respon Tanaman Toleran dan Peka terhadap Kekeringan pada Berbagai Metode Percobaan Rekapitulasi Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Masing-Masing Peubah yang Diamati pada Media Kertas Rekapitulasi Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Masing-Masing Peubah yang Diamati pada Media Padat Rata-Rata Peubah Kecambah Padi Varietas Toleran dan Peka Kekeringan pada Berbagai Metode Percobaan Media Kertas Rata-Rata Peubah Kecambah Padi Varietas Toleran dan Peka Kekeringan pada Berbagai Metode Percobaan Media Padat Rekapitulasi Nilai Kuadrat Tengah (KT) Hasil Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas Padi terhadap Masing-Masing Peubah yang Diamati pada Kecambah Normal 27 7 Rataan dan Selisih antara Varietas Toleran dan Peka pada Berbagai Metode Rekapitulasi Nilai Kuadrat Tengah (KT) Hasil Sidik Ragam Pengaruh Genotipe Padi terhadap Masing-Masing Peubah yang Diamati pada Kecambah Normal Rataan dan Kisaran Nilai Masing-Masing Peubah yang Diamati pada Kecambah Normal.. 10 Rataan dan Kisaran Nilai Peubah Rumah Kaca Berdasarkan Tingkat Toleransi Persentase Daun Mati.. 11 Koefisien Korelasi dan Peluangnya pada Peubah Persentase Daun Mati dan Peubah Lainnya di Rumah Kaca.. 12 Rekapitulasi Korelasi antara Peubah Percobaan di Rumah Kaca dengan di Laboratorium pada Kecambah Normal Rataan dan Kisaran Nilai Peubah Laboratorium Berdasarkan Tingkat Toleransi Persentase Daun Mati di Rumah Kaca 14 Simulasi Seleksi Hasil Percobaan Laboratorium dan Rumah Kaca

10 ix DAFTAR GAMBAR Nomor Halaman 1 Penanaman Genotipe/ Varietas Padi Skala Laboratorium 13 2 Penanaman Genotipe-Genotipe Padi Gogo di Rumah Kaca Cocopeat 139 gram dengan volume air 180 ml (kiri) dan 200 ml (kanan) Respon Tanaman pada Berbagai Media Padat terhadap Kekeringan, A = varietas peka, B = varietas toleran Pertumbuhan Akar pada Genotipe Peka (A) dan Toleran (B) terhadap Kekeringan pada Kertas Merang Perkecambahan Padi pada Kertas Merang dengan Ketinggian Benih 17.5 cm, 8.5 cm dan 4 cm dari permukaan air, Genotipe Peka (A) dan Toleran (B)... 26

11 1 DAFTAR LAMPIRAN Nomor Halaman 1 Daftar Nama 46 Genotipe Padi Gogo yang Digunakan untuk Pengujian Toleransi terhadap Kekeringan Contoh Kertas Merang, Kertas Tisu Towel dan Kertas HVS yang digunakan sebagai Percobaan Metode Uji (Tunggal) yang Digunakan pada Tahap I Metode Uji (Campuran) yang Digunakan pada Tahap I Hasil Uji-t terhadap Panjang Kecambah Normal, Panjang Akar dan Panjang Plumula pada M Hasil Uji-t terhadap Panjang Kecambah Normal, Panjang Akar dan Panjang Plumula pada M Hasil Uji-t terhadap Panjang Kecambah Normal, Panjang Akar dan Panjang Plumula pada M Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Berat Kering Kecambah Normal di Laboratorium Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Berat Kering Akar di Laboratorium Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Berat Kering Plumula Normal di Laboratorium Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Panjang Kecambah Normal di Laboratorium Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Panjang Akar di Laboratorium Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Panjang Plumula di Laboratorium Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Jumlah Daun di Laboratorium.. 48

12 1 Nomor Halaman 15 Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Daya Berkecambah di Laboratorium Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Persentase Daun Menggulung di Laboratorium Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Persentase Daun Mati di Laboratorium Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Persentase Kecambah Mati di Laboratorium Kadar Air Substrat Kertas Merang pada 14 HST Hasil Pengelompokkan Genotipe terhadap Tingkat Toleransi Kekeringan pada Peubah Persentase Daun Mati di Rumah Kaca dan Peubah Persentase Daun Mati di Laboratorium Lima Genotipe yang Menunjukkan Tingkat Toleransi Tertinggi Diantara Peka dan Sangat Peka dari Hasil Pengelompokan Tingkat Toleransi Kekeringan pada Peubah Persentase Daun Mati di Rumah Kaca Kadar Air Tanah pada Pengujian di Rumah Kaca Contoh Simulasi Seleksi Pengujian Persentase Daun Mati di Rumah Kaca dan Persentase Daun Mati di Laboratorium... 52

13 1 PENDAHULUAN Latar Belakang Beras merupakan bahan makanan pokok bagi sebagian besar penduduk Indonesia. Kebutuhan beras nasional meningkat setiap tahunnya seiring dengan peningkatan jumlah penduduk. Kebutuhan beras nasional pada tahun 2010 diperkirakan mencapai juta ton. Konsumsi beras masyarakat Indonesia mencapai kg per kapita per tahun berdasar data Badan Pusat Statistik (BPS) tahun 2007, sehingga usaha peningkatan produksi pangan beras perlu selalu dilakukan (Departemen Pertanian, 2009). Tanaman padi merupakan salah satu tanaman pangan penting di dunia. Produksi padi Indonesia pada tahun 2009 mencapai juta ton GKG. Hal tersebut menunjukkan bahwa adanya peningkatan produksi dari tahun 2008 sebanyak 4.00 juta ton setara dengan 6.64% (Badan Pusat Statistik, 2009). Namun, peningkatan produksi padi belum sebanding dengan jumlah penduduk yang mencapai juta jiwa. Rendahnya produksi padi dapat disebabkan oleh berbagai kendala. Salah satu kendala dalam produksi padi adalah semakin sempitnya luas lahan pertanian produktif dan kondisi iklim yang sulit diprediksi. Penyebab penyempitan luas lahan pertanian produktif antara lain perubahan penggunaan lahan untuk pemukiman dan industri (Hakim, 2002). Usaha peningkatan produksi padi dilakukan dengan peningkatan produktivitas padi di daerah yang belum optimal (sub-optimum). Salah satu keadaan sub-optimum tersebut adalah kekeringan. Pada tahun 2008, lahan kering di Indonesia memiliki luas sekitar juta hektar dan untuk pertanaman padi kurang lebih 2.5 juta hektar (Badan Pusat Statistik, 2009). Berdasarkan luasan, lahan kering merupakan sumber daya lahan yang mempunyai potensi besar untuk menunjang pembangunan pertanian di Indonesia. Masalah utama pada lahan kering adalah kebutuhan air untuk tanaman yang sangat tergantung pada curah hujan. Kekeringan juga berdampak negatif pada lahan sawah bahkan kerugian yang diderita lebih besar dibandingkan pada lahan kering. Cekaman kekeringan

14 2 yang terjadi dapat mengakibatkan ketidakstabilan hasil pada padi sawah. Hal ini disebabkan oleh benih yang digunakan bukan benih yang toleran terhadap cekaman kekeringan. Oleh karena itu, untuk menunjang usaha peningkatan produksi padi diperlukan pemuliaan untuk mendapatkan varietas unggul yang toleran terhadap kekeringan. Penemuan suatu varietas unggul padi yang toleran terhadap kekeringan memerlukan waktu yang cukup lama sehingga untuk mendukung program pemuliaan dalam menciptakan varietas unggul baru padi tahan kekeringan, dilakukan penelitian toleransi kekeringan pada fase perkecambahan di laboratorium. Tujuan 1. Mendapatkan metode percobaan toleransi kekeringan padi gogo yang lebih cepat, murah dan mudah. 2. Menyeleksi genotipe padi gogo yang toleran terhadap kekeringan. Hipotesis 1. Terdapat metode percobaan toleransi kekeringan padi gogo yang lebih cepat, murah dan mudah. 2. Terdapat genotipe padi gogo yang toleran terhadap kekeringan.

15 3 TINJAUAN PUSTAKA Syarat Tumbuh Tanaman Padi Padi gogo adalah padi yang dibudidayakan di lahan kering. Sumber air seluruhnya tergantung pada curah hujan. Tanaman padi gogo membutuhkan curah hujan >200 mm per bulan selama tidak kurang dari tiga bulan (Purnomo dan Purnamawati, 2007). Padi gogo harus ditanam di lahan yang berhumus, struktur remah dan cukup mengandung air dan udara. Padi gogo memerlukan ketebalan tanah 25 cm, tanah yang cocok bervariasi mulai dari yang berliat, berdebu halus, berlempung halus sampai tanah kasar dan air yang tersedia diperlukan cukup banyak. Sebaiknya tanah tidak berbatu, jika ada harus < 50%. Derajat keasaman (ph) bervariasi dari 4.0 sampai 8.0. Pertumbuhan padi gogo dipengaruhi oleh faktor lingkungan tumbuhnya. Ketinggian suatu daerah dan intensitas cahaya juga merupakan faktor pembatas bagi pertumbuhan tanaman padi gogo. Tanaman padi gogo dapat tumbuh normal pada ketinggian m dpl. Namun, tidak semua tanaman padi gogo dapat tumbuh di dataran tinggi. Menurut Sahila (2006), intensitas cahaya minimum yang diperlukan untuk tanaman padi gogo sebesar 265 cal/cm 2 /hari. Suprihatno et al. (2008) menyatakan bahwa padi gogo yang toleran kekeringan biasanya memiliki sistem perakaran yang dalam yang dapat menembus lapisan tanah sampai kedalaman lebih dari 20 cm di bawah permukaan tanah, sehingga pada saat kekeringan, akar yang dalam masih dapat memanfaatkan air yang masih tersedia pada kedalaman lebih dari 20 cm di bawah permukaan tanah. Vigor Benih Vigor merupakan kemampuan suatu benih untuk tumbuh normal dan berproduksi pada kondisi sub-optimum. Laju kemunduran vigor dan viabilitas benih tergantung pada beberapa faktor, antara lain faktor genetik dari spesies, kondisi benih, dan kondisi penyimpanan (Justice dan Bass, 2002). Vigor benih merupakan faktor penting yang dapat menjelaskan penyebab perkecambahan benih yang kurang bagus. Pada umumnya benih dengan vigor rendah menghasilkan kecambah yang lemah, yang rentan terhadap cekaman lingkungan.

16 4 Benih dengan vigor tinggi, umumnya pertumbuhan kecambahnya lebih awal dan seragam sehingga dapat bertahan dalam menghadapi cekaman lingkungan (IRRI, 2009). Menurut Copeland dan Mc Donald (2001) pada saat benih dimunculkan di lapang, benih sering mengalami kekeringan yang dapat ditunjukkan dengan persentase kemunculan kecambah yang rendah. Kondisi kekeringan dapat disimulasi dengan uji laboratorium menggunakan uji tanah, larutan tanah dan larutan lainnya. Benih dikecambahkan dalam larutan seperti, sodium chloride, glycerol, sucrose, polyethylene glycol (PEG), dan mannitol. Sadjad (1993) menyatakan kondisi kekeringan dapat dijabarkan dengan media yang bertekanan osmotik tinggi. Oleh karena itu, pada kondisi kekeringan, benih memerlukan energi yang lebih tinggi untuk menyerap air. Benih dengan vigor tinggi mampu menyerap air dan tumbuh normal. Analisis vigor benih terhadap kekeringan dapat dilakukan pada media tidak optimum. Menurut Chomsiati (1999) tanah merupakan media yang baik untuk uji ketahanan kekeringan sedangkan Satria (2009) menyatakan bahwa media kompos merupakan media yang paling dapat membedakan antara genotipe toleran dengan peka kekeringan. Peranan Air bagi Pertumbuhan Tanaman Air merupakan komponen utama tanaman, yaitu membentuk 80-90% bobot segar jaringan yang sedang tumbuh aktif. Air sebagai komponen esensial tanaman memiliki peranan antara lain: (a) sebagai pelarut, (b) sebagai pereaksi dalam fotosintesis dan pada berbagai proses hidrolisis, (c) sebagai penjaga turgiditas dalam pembesaran sel, pembukaan stomata, dan penyangga bentuk daun-daun muda atau struktur lainnya. Kebutuhan air bagi tanaman berbeda-beda tergantung jenis tanaman dan fase pertumbuhan. Pada musim kemarau tanaman sering mendapatkan cekaman air karena kekurangan suplai air di daerah perakaran dan laju evapotranspirasi yang melebihi laju absorbsi air oleh tanaman (Levitt, 1980). Menurut Kamil dalam Fauzi (1997), air berperan sangat penting bagi benih terutama pada saat proses perkecambahan. Peranan air dalam

17 5 perkecambahan antara lain: (a) sebagai pelunak kulit benih dan penyebab berkembangnya embrio dan endosperm, (b) pemberi fasilitas untuk masuknya oksigen ke dalam benih, (c) sebagai pengencer sitoplasma sehingga dapat mengaktifkan fungsinya, dan (d) sebagai transport larutan makanan dari endosperm ke titik tumbuh pada perkembangan embrio. Pada kondisi lingkungan tertentu tanaman dapat mengalami defisit air. Defisit air mencerminkan terjadinya penurunan gradien potensial air antara tanah, akar, daun, dan atmosfer. Oleh karena itu, laju transport air dan hara menurun. Penurunan tersebut akan mengakibatkan gangguan pada pertumbuhan tanaman, terutama pada jaringan yang sedang tumbuh (Kramer, 1969). Hal ini biasanya terjadi pada tanah yang kekurangan air, sehingga gradien potensial air pada tanah dan akar menurun. Dengan demikian, tanaman yang tumbuh pada tanah yang kering mengalami hambatan pertumbuhan. Cekaman Kekeringan pada Tanaman Cekaman kekeringan akan mengakibatkan rendahnya laju penyerapan air oleh akar tanaman. Ketidakseimbangan antara penyerapan air oleh akar dan kehilangan air akibat transpirasi membuat tanaman menjadi layu. Cekaman kekeringan dapat terjadi karena beberapa hal yaitu: (1) tingginya kecepatan evaporasi yang melebihi persediaan air dari tanah ke akar yang akan mengakibatkan penurunan potensial air, (2) adanya senyawa yang bersifat osmotik, seperti pada tanah bergaram, yang dapat menurunkan pengambilan air sehingga terjadi penurunan potensial osmosis dan tidak cukupnya pengambilan air oleh tanaman yang diserap dari tanah (Borges, 2003). Cekaman kekeringan akan berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang mencakup aspek morfologi dan anatomi, fisiologi dan biokimia tanaman. Cekaman kekeringan dapat menurunkan tingkat produktivitas (biomas) tanaman, karena menurunnya aktivitas metabolisme primer, penyusutan luas daun dan aktivitas fotosintesis sehingga akumulasi biomas semakin rendah. Penurunan akumulasi biomas setiap jenis tanaman yang disebabkan cekaman air berbeda. Hal ini disebabkan perbedaan tanggap masingmasing jenis tanaman tersebut. Pada perlakuan cekaman kekeringan 75%

18 6 kapasitas lapang nilam menghasilkan pertumbuhan dan hasil biomas yang optimal sedangkan cekaman kekeringan 50% kapasitas lapang dan 25% kapasitas lapang menurunkan pertumbuhan tanaman dan biomas (Emmyzar, 2004). Mekanisme toleransi tanaman terhadap kekeringan pada saat mengalami stres kekeringan dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu (1) escape, tanaman menyelesaikan siklus hidupnya sebelum mengalami stres berat, dengan pembungaan atau pematangan buah lebih awal, (2) tolerance, tanaman tetap tumbuh dalam kondisi cekaman kekeringan dan potensial air rendah, dengan osmotic adjustment dan (3) avoidance, tanaman menghindar dari cekaman kekeringan, dengan mengembangkan sistem perakaran dan efisiensi membuka dan menutupnya stomata. Karakter akar yang berhubungan dengan kemampuan tanaman untuk beradaptasi secara avoidance dapat ditandai secara visual, yaitu akar lebih tebal, lebih panjang dan lebih banyak (Lestari et al., 2005).

19 7 BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Maret sampai November Penelitian dilaksanakan di Instalasi Penelitian Tanaman Padi Muara, Bogor dan di Laboratorium Ilmu dan Teknologi Benih, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan untuk penelitian ini adalah benih padi varietas Salumpikit dan Inpago 5 sebagai cek toleran kekeringan, benih padi varietas IR20 dan IR64 sebagai cek peka kekeringan, 46 genotipe padi gogo yang berasal dari Instalasi Penelitian Tanaman Padi Muara, Bogor (Lampiran 1), tanah, pasir, cocopeat, pakis, serbuk gergaji, arang kayu, arang batok kelapa, hidrogel, zeolit, humus daun bambu (ligra), tumbukan bata merah, tiga jenis kertas antara lain, kertas merang ukuran 31 cm x 22 cm, kertas tisu towel ukuran 39 cm x 26.8 cm, kertas HVS 29.6 cm x 21 cm (Lampiran 2), kertas label, dan aquades. Alat-alat yang digunakan adalah hand sprayer, wadah plastik φ = 9.5 cm, wadah styrofoam φ = 12.5 cm, cawan aluminium, pot permanen ukuran 5.3 m x 1 m x 0.6 m, timbangan, oven, gelas ukur, bak plastik φ = 13 cm, germinator, alat pengepres kertas, dan hygrometer. Metode Penelitian Penelitian ini terdiri atas dua percobaan, yaitu percobaan pertama mengenai toleransi kekeringan di laboratorium dan percobaan kedua mengenai toleransi kekeringan di rumah kaca. Pada percobaan pertama terdiri atas empat tahap, yaitu (1) pemilihan metode uji tahap I, (2) pemilihan metode uji tahap II, (3) pemilihan metode uji tahap III, dan (4) percobaan toleransi kekeringan 46 genotipe padi gogo di laboratorium.

20 8 I. Percobaan Toleransi Kekeringan di Laboratorium 1. Pemilihan Metode Uji Tahap I Pemilihan metode uji tahap pertama bertujuan untuk menentukan metode percobaan yang dapat mengidentifikasi padi gogo yang toleran dan peka terhadap kekeringan. Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan beberapa metode percobaan dengan berbagai jenis media (padat dan kertas) dengan periode penyiraman yang bervariasi (media ligra, pakis, arang batok kelapa dan bata merah). Metode percobaan yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1. Respon Tanaman Toleran dan Peka terhadap Kekeringan pada Berbagai Metode Percobaan No. Metode R No Metode R Padat-Tunggal : Padat-Campuran: 1 Cocopeat, 76.5 g : 110 ml - 22 Pasir +batu bata (350 ml) - 2 Cocopeat, 139 g : 180 ml v 23 Pasir (20 ml)+tumbukan batu bata - (50 ml) 3 Cocopeat, 139 g : 200 ml v 24 Tanah+serbuk gergaji (150 ml) - 4 Cocopeat, 139 g : 240 ml v 25 Tanah (70 ml)+serbuk gergaji - (15 ml) 5 Ligra, 206 g : 90 ml v 26 Tanah (75 ml)+serbuk gergaji - (40 ml) 6 Ligra, 206 g : 110 ml v 27 Tanah (50 ml)+serbuk gergaji - (40 ml) 7 Ligra, 205 g : 150 ml - 28 Tanah+zeolit (60 ml) - 8 Ligra, 205 g : (6x30) ml - 29 Pasir+zeolit (40 ml) - 9 Pakis, 80 g : 100 ml v 30 Pasir (20 ml)+zeolit (15 ml) - 10 Pakis, 78 g : (6x30) ml - 31 Pasir (70 ml)+zeolit (40 ml) - 11 Arang kayu, 185 g : 60 ml - 32 Tanah (40 ml)+hidrogel ( g) a) - 12 Arang kayu, 207 g : 90 ml - 33 Tanah (70 ml)+hidrogel ( g) a) - 13 Arang batok kelapa, 140 g : - 34 Pasir (20 ml)+hidrogel ( g) a) - 40 ml 14 Arang batok kelapa, 257 g : - 35 Pasir (40 ml)+hidrogel ( g) a) - (3x70) ml 15 Arang batok kelapa, 374 g : - Media kertas : 90 ml 16 Pasir, 430 g : 90 ml - 36 Kertas HVS - 17 Serbuk gergaji, 61 g : 100 ml - 37 Kertas merang, jarak 1.5 cm v 18 Zeolit, 294 g : 60 ml - 38 Kertas merang, jarak 3 cm v 19 Bata merah, 299g : (3x70) ml - 39 Kertas merang, jarak 4.5 cm v 20 Tanah, 413 g : 100 ml - 40 Kertas tisu towel, jarak 1.5 cm v 21 Hidrogel, 575 g a) - 41 Kertas tisu towel, jarak 3 cm v 42 Kertas tisu towel, jarak 4.5 cm v Keterangan: R = Respon tanaman, v = terlihat dapat membedakan genotipe toleran dan peka, (-) = tidak terlihat dapat membedakan genotipe toleran dan peka, a) berat media+air

21 9 Benih padi ditanam masing-masing 10 butir baik toleran maupun peka terhadap kekeringan. Periode penyiraman yang berbeda-beda diaplikasikan pada metode media padat. Pada media kertas, benih ditanam dengan cara Uji Kertas Digulung (UKD). Gulungan-gulungan kertas berisi benih diletakkan ke dalam sebuah bak plastik dengan posisi berdiri kemudian diberi air setinggi 3 cm dari permukaan air. Ketinggian air selalu konstan hingga dua minggu. Berdasarkan hasil pengamatan secara visual diperoleh beberapa metode dan perlakuan yang dapat membedakan antara genotipe yang toleran dan peka terhadap kekeringan, yaitu 6 metode media padat dan 6 perlakuan media kertas. Metode uji yang digunakan pada tahap I dapat dilihat secara lengkap pada Lampiran 3 dan Pemilihan Metode Uji Tahap II Pemilihan metode uji tahap kedua bertujuan untuk memilih metode dari metode uji tahap pertama yang dapat membedakan antara genotipe yang toleran dan peka terhadap kekeringan secara statistik. Pada percobaan ini terdiri atas 6 metode media kertas dan 6 metode media padat yang dilakukan analisis secara terpisah. Metode yang terpilih akan digunakan pada tahap ketiga. Varietas yang digunakan baik media kertas maupun media padat adalah Salumpikit dan Inpago 5 sebagai varietas toleran dan satu genotipe padi gogo B12826E-MR-1 sebagai genotipe peka kekeringan. Perlakuan pada media kertas terdiri atas kertas merang dan tisu towel dengan jarak antar benih masing-masing 1.5 cm, 3 cm, dan 4.5 cm. Pada setiap perlakuan, dilakukan analisis uji t dengan rumus: T hitung = ( X 1 X 1 S. n p ) 1 n 2 dengan S p = 2 ( n 1) S1 + ( n 1) S n + n Keterangan : X, X 1 2 : nilai tengah contoh 1 dan 2 S 2 2 1, S 2 : ragam contoh 1 dan 2 n 1, n 2 : jumlah contoh 1 dan 2 S p : simpangan baku gabungan

22 10 Nilai berbeda nyata apabila t hit > t tabel dan tidak berbeda nyata apabila t hit < t tabel. t tabel diperoleh dari nilai sebaran t pada taraf 5% dan db (n 1 + n 2-2). Analisis uji-t dilakukan untuk memperoleh baris terbaik yang akan dijadikan metode terpilih. Pada kertas merang dengan jarak antar benih 1.5 cm terpilih baris terbaik pada posisi ketinggian benih 17.5 cm, jarak antar benih 3 cm terpilih baris terbaik pada posisi ketinggian benih 4 cm dan jarak antar benih 4.5 cm terpilih baris terbaik pada posisi ketinggian benih 8.5 cm. Pada kertas tisu towel dengan jarak antar benih 1.5 cm terpilih baris terbaik pada posisi ketinggian benih 25.5 cm, jarak antar benih 3 cm terpilih baris terbaik pada posisi ketinggian benih 24 cm dan jarak antar benih 4.5 cm terpilih baris terbaik pada posisi ketinggian benih 31.5 cm. Metode terbaik yang diperoleh dari hasil uji-t kemudian dilakukan analisis uji-f. Analisis uji-f ini menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor, yaitu metode dan varietas. Metode yang digunakan terdiri atas enam metode, yaitu kertas merang pada posisi ketinggian 4 cm, 8.5 cm dan 17.5 cm dan kertas tisu towel pada posisi ketinggian 24 cm, 25.5 cm dan 31.5 cm. Setiap percobaan diulang 10 kali ulangan. Pada metode media padat terdiri atas enam metode, yaitu cocopeat 139 g dengan volume air 180 ml, 200 ml dan 240 ml, humus daun bambu 206 g dengan volume air 90 ml dan 110 ml, dan pakis 80 g dengan volume air 100 ml. Setiap satuan percobaan diulang empat kali ulangan. Model linier rancangan percobaan yang digunakan adalah: Y ijk = µ + U i + α j + β k + (αβ) jk + ε ijk Keterangan: Y ijk = Nilai pengamatan pada perlakuan metode ke-i, varietas padi gogo ke-j dan kelompok ke-k µ = Nilai tengah umum U i α j β k = Pengaruh ulangan ke-i (i=1,2,3,...) = Pengaruh perlakuan metode ke-j (j=1,2,3...,6) = Pengaruh perlakuan varietas/ genotipe padi gogo ke-k (k=1,2,3) (αβ) jk = Pengaruh interaksi perlakuan metode ke-i dan varietas padi gogo ke-j ε ijk = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan metode ke-i, varietas padi gogo ke-j dan kelompok ke-k

23 Hasil analisis uji-f yang menunjukkan perbedaan nyata dilakukan uji lanjut dengan menggunakan Uji Wilayah Berganda Duncan ( DMRT ) dengan taraf 5% Pemilihan Metode Uji Tahap III Pemilihan metode uji tahap ketiga bertujuan untuk memilih satu metode terpilih yang akan digunakan pada percobaan selanjutnya. Percobaan ini menggunakan Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) faktorial dengan dua faktor, yaitu metode dan varietas. Metode yang digunakan adalah kertas merang pada posisi ketinggian 17.5 cm, 8.5 cm dan 4 cm sedangkan varietas yang digunakan adalah Salumpikit untuk varietas toleran kekeringan dan genotipe B12826E-MR-1 untuk padi gogo peka kekeringan. Setiap satuan percobaan diulang 10 kali ulangan. Model linier rancangan percobaan yang digunakan adalah: Y ijk = µ + U i + α j + β k + (αβ) jk + ε ijk Keterangan: Y ijk = Nilai pengamatan pada perlakuan metode ke-i, varietas padi gogo ke-j dan kelompok ke-k µ = Nilai tengah umum U i α j β k (αβ) jk ε ijk = Pengaruh ulangan ke-i (i=1,2,3,..,10) = Pengaruh perlakuan metode ke-j (j=1,2,3) = Pengaruh perlakuan varietas/ genotipe padi gogo ke-k (k=1,2) = Pengaruh interaksi perlakuan metode ke-i dan varietas padi gogo ke-j = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan metode ke-i, varietas padi gogo ke-j dan kelompok ke-k Analisis data hasil penelitian menggunakan uji-f. Apabila hasil analisis menunjukkan perbedaan nyata, maka dilakukan uji lanjut dengan menggunakan Uji Wilayah Berganda Duncan ( DMRT ) dengan taraf 5%. 4. Percobaan Toleransi Kekeringan di Laboratorium Percobaan ini menggunakan satu metode terbaik, yaitu kertas merang pada posisi ketinggian 17.5 cm. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan satu faktor, yaitu genotipe padi

24 12 gogo. Genotipe padi gogo yang digunakan sebanyak 46 genotipe. Setiap satuan percobaan diulang empat kali. Model linier yang digunakan adalah: Y ij = µ + α i + β j + ε ij Keterangan: Y ij = Nilai pengamatan pada perlakuan genotipe padi ke-i dan kelompok ke-j µ = Nilai tengah umum α i β j ε ij = Pengaruh ulangan ke-i (j=1,2,3,4) = Pengaruh perlakuan genotipe padi ke-j (i=1,2,3,...46) = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan genotipe padi gogo ke-i dan kelompok ke-j Analisis data hasil penelitian menggunakan uji-f. Apabila hasil analisis menunjukkan perbedaan nyata, maka dilakukan uji lanjut dengan menggunakan Uji Wilayah Berganda Duncan ( DMRT ) dengan taraf 5%. II. Percobaan Toleransi Kekeringan di Rumah Kaca Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui toleransi kekeringan 46 genotipe padi gogo melalui metode standar dengan menggunakan pot permanen di rumah kaca. Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) dengan satu faktor yaitu genotipe padi gogo. Genotipe padi yang digunakan sebanyak 46 genotipe dan setiap satuan percobaan diulang tiga kali ulangan. Setiap satuan percobaan ditanam dengan jarak tanam 5 cm x 2 cm. Model linier rancangan percobaan yang digunakan adalah : Y ij = µ + α i + β j + ε ij Keterangan : Y ij = Nilai pengamatan perlakuan genotipe padi ke-i dan kelompok ke-j µ = Nilai tengah umum α i = Pengaruh ulangan ke-i (i = 1, 2, 3) β j = Pengaruh perlakuan genotipe padi ke-j (j = 1, 2,..,46) ε ij = Pengaruh galat percobaan dari perlakuan genotipe padi ke-i dan kelompok ke-j

25 13 Pengolahan data yang berbeda nyata pada percobaan akan diuji lanjut dengan Uji Wilayah Berganda Duncan ( DMRT ) dengan taraf 5%. Setelah itu, dilakukan korelasi antara hasil percobaan di laboratorium dan rumah kaca. Percobaan dilakukan dengan menggunakan fasilitas SAS Pelaksanaan Penelitian I. Percobaan Toleransi Kekeringan di Laboratorium 1. Pemilihan Metode Uji Tahap I Pemilihan metode uji tahap pertama dilakukan dengan menggunakan varietas Salumpikit dan Inpago 5 sebagai cek toleran sedangkan varietas IR64, Situpatenggang, genotipe B12826E-MR-1, genotipe B12151D-MR dan genotipe B11604E-TB sebagai varietas dan genotipe peka kekeringan. Pada media padat dan media kertas, benih ditanam masing-masing 10 butir benih padi baik toleran maupun peka kekeringan (Gambar 1). Benih juga diberi perlakuan penyiraman dengan periode penyiraman yang berbeda-beda. Pada media kertas, benih ditanam dengan cara Uji Kertas Digulung (UKD). Gulungan-gulungan kertas berisi benih diletakkan ke dalam sebuah bak plastik dengan posisi berdiri kemudian diberi air setinggi 3 cm dari permukaan air. Ketinggian air selalu konstan hingga dua minggu. Pengamatan kecambah dilakukan secara visual. Padi yang toleran akan tumbuh baik sedangkan yang peka akan mengalami kematian atau pertumbuhannya kurang bagus. Padi ditanam sampai terlihat adanya perbedaan antara padi toleran dan peka terhadap kekeringan. Metode yang berpotensi yaitu dapat menunjukkan perbedaan antara toleran dan peka terhadap kekeringan akan digunakan pada percobaan selanjutnya. Media padat Media kertas Gambar 1. Penanaman Genotipe/ Varietas Padi Skala Laboratorium

26 14 2. Pemilihan Metode Uji Tahap II Berdasarkan metode uji tahap pertama diperoleh 12 metode yang terdiri atas 6 media padat dan 6 media kertas. Pada media padat penyiraman hanya dilakukan pada awal penanaman. Pada media padat: (1) cocopeat dengan komposisi cocopeat 139 g dan air 180 ml, (2) cocopeat dengan komposisi cocopeat 139 g dan air 200 ml, dan (3) cocopeat dengan komposisi cocopeat 139 g dan air 240 ml, (4) humus daun bambu dengan komposisi humus daun bambu 206 g dan air 90 ml dan (5) humus daun bambu dengan komposisi humus daun bambu 206 g dan air 110 ml, serta (6) pakis dengan komposisi pakis 80 g dan air 100 ml. Pada media kertas menggunakan sistem UKD dalam penanamannya dan diletakkan secara berdiri pada bak plastik kemudian diberi air setinggi 3 cm dari permukaan air. Ketinggian air selalu konstan hingga dua minggu. Pada media kertas terdiri atas tiga perlakuan, yaitu penanaman dengan jarak antar benih 1.5 cm, 3 cm, dan 4.5 cm. Sebelum penanaman, media substrat disemprot air terlebih dahulu untuk menjaga benih tetap berada pada posisi penanamannya. Setelah dilakukan analisis, diperoleh metode yang berpotensi yaitu pada kertas merang dengan jarak antar benih 1.5 cm pada posisi ketinggian 17.5 cm dari permukaan air, jarak antar benih 3 cm pada posisi ketinggian 4 cm dari permukaan air, jarak antar benih 4.5 cm pada posisi ketinggian 8.5 cm dari permukaan air. Berdasar pada 12 metode tersebut di atas, terdapat tiga metode terpilih yang mudah dan singkat dalam aplikasinya yaitu kertas merang dengan jarak antar benih 1.5 cm pada posisi ketinggian 17.5 cm dari permukaan air, jarak antar benih 3 cm pada posisi ketinggian 4 cm dari permukaan air, jarak antar benih 4.5 cm pada posisi ketinggian 8.5 cm dari permukaan air. 3. Pemilihan Metode Uji Tahap III Percobaan tahap III ini menggunakan tiga metode terpilih dari hasil percobaan tahap II. Metode yang digunakan adalah kertas merang dengan jarak antar benih 1.5 cm pada posisi ketinggian 17.5 cm dari permukaan air, jarak antar benih 3 cm pada posisi ketinggian 4 cm dari permukaan air, jarak antar benih 4.5 cm pada posisi ketinggian 8.5 cm dari permukaan air. Pada tahap ini digunakan varietas Salumpikit sebagai cek toleran dan genotipe B12826E-MR-1 sebagai cek

27 15 peka. Benih ditanam dengan sistem UKD. Gulungan-gulungan kertas berisi benih diletakkan ke dalam sebuah bak plastik dengan posisi berdiri kemudian diberi air setinggi 3 cm dari permukaan bak tersebut. Ketinggian air selalu konstan hingga dua minggu. Pengamatan dilakukan selama 14 hari. Berdasarkan hasil percobaan, diperoleh satu metode terbaik, yaitu kertas merang dengan jarak antar benih 1.5 cm pada posisi ketinggian 17.5 cm dari permukaan air. 4. Percobaan Toleransi Kekeringan 46 Genotipe Padi Gogo di Laboratorium Tahap keempat ini menggunakan satu metode uji terbaik, yaitu kertas merang dengan jarak antar benih 1.5 cm pada posisi ketinggian 17.5 cm dari permukaan air. Metode uji tersebut kemudian digunakan untuk menguji toleransi 46 genotipe padi terhadap kekeringan pada stadia perkecambahan di laboratorium, dimana setiap genotipe terdiri atas 10 butir benih padi. Pelaksanaan penanaman menggunakan sistem UKD. Gulungan-gulungan kertas berisi benih diletakkan ke dalam sebuah bak plastik dengan posisi berdiri kemudian diberi air setinggi 3 cm dari permukaan air. Ketinggian air selalu konstan hingga dua minggu. II. Percobaan Toleransi Kekeringan 46 Genotipe Padi Gogo di Rumah Kaca sebagai Uji Standar Percobaan kedua dilakukan dengan menggunakan 46 genotipe padi gogo. Benih langsung ditanam pada pot permanen yang berukuran 5.3 m x 1 m x 0.6 m dengan jarak tanam 5 cm x 2 cm (Gambar 2). Setiap genotipe terdiri atas 25 butir benih padi. Penyiraman dilakukan dua minggu pertama secara teratur kemudian dihentikan selama empat minggu. Gambar 2. Penanaman Genotipe-Genotipe Padi Gogo di Rumah Kaca

28 16 Pengamatan Tolok ukur yang akan digunakan pada pengamatan adalah sebagai berikut : Percobaan di Laboratorium 1. Persentase Kecambah Normal Umur 14 Hari Total persentase kecambah normal umur 14 hari dihitung dengan menjumlahkan kecambah normal hari ke-14 dibagi dengan jumlah benih yang dikecambahkan dan dikali 100%. 2. Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) Potensi Tumbuh Maksimum dihitung berdasarkan jumlah benih yang tumbuh, baik normal maupun abnormal pada pengamatan terakhir. Rumus untuk menghitung Potensi Tumbuh Maksimum adalah : Potensi Tumbuh Maksimum = {Jumlah benih yang tumbuh / Jumlah benih yang dikecambahkan} x 100%. 3. Panjang Kecambah Normal (PKN) Panjang kecambah normal dihitung dalam satuan centimeter, yaitu panjang rata- rata kecambah normal yang berumur 14 hari yang diukur dari ujung akar sampai dengan ujung plumula. 4. Panjang akar (PA) Kecambah yang dihitung panjang akarnya adalah kecambah yang berumur 14 hari dan diukur dari ujung akar sampai pangkal akar dengan satuan centimeter. 5. Panjang plumula (PP) Kecambah yang dihitung panjang plumulanya adalah kecambah yang berumur 14 hari dan diukur dari pangkal plumula (yang berbatasan dengan mesokotil) sampai ujung plumula dengan satuan centimeter. 6. Berat Kering Kecambah Normal (BKKN) Berat kering kecambah normal merupakan berat kering rata- rata kecambah normal yang didapat dengan mengeringkan kecambah normal dengan oven 60 C selama 3 x 24 jam dengan satuan miligram. BKKN diukur pada kecambah berumur 14 hari.

29 17 7. Berat Kering Akar (BKA) Berat kering akar merupakan berat kering rata-rata akar dari kecambah normal. BKA dihitung pada kecambah normal yang berumur 14 hari. 8. Berat Kering Plumula (BKP) Berat kering plumula merupakan berat kering rata-rata plumula kecambah normal. BKP dihitung pada kecambah normal berumur 14 hari. 9. Jumlah Daun (JD). 10. Persentase daun menggulung. 11. Persentase daun mati. 12. Persentase kecambah mati. Percobaan di Rumah Kaca Kondisi Optimum 1. Daya Berkecambah (DB) Daya berkecambah benih merupakan persentase jumlah benih yang tumbuh menjadi kecambah normal (KN) pada pengamatan pertama dan kedua setelah tanam dibagi jumlah benih yang ditanam. Penentuan hari pengamatan pertama dan kedua disesuaikan dengan komoditas masingmasing. Rumus untuk menghitung DB adalah : DB = {(Jumlah kecambah normal hari I + Jumlah kecambah normal hari II) / Jumlah Benih yang dikecambahkan} x 100%. 2. Indeks Vigor (IV) Indeks vigor (IV) dihitung dari persentase kecambah normal (KN) pada pengamatan pertama dibagi total benih yang dikecambahkan. Rumus untuk menghitung indeks vigor adalah : Indeks Vigor = {Jumlah kecambah normal hari I / Jumlah benih yang dikecambahkan} x 100%. 3. Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) Potensi Tumbuh Maksimum dihitung berdasarkan jumlah benih yang tumbuh, baik normal maupun abnormal pada pengamatan terakhir. Rumus untuk menghitung Potensi Tumbuh Maksimum adalah :

30 18 Potensi Tumbuh Maksimum = {Jumlah benih yang tumbuh / Jumlah benih yang dikecambahkan} x 100%. 4. Kecepatan Tumbuh (K CT ) Kecepatan tumbuh dihitung berdasarkan jumlah persentase kecambah normal per etmal (1 etmal = 24 jam) dan dimulai pada hari pertama sampai hari ke-14 dengan rumus sebagai berikut: K CT = i = hari pengamatan Kondisi Kekeringan (sub-optimum) 1. Berat Kering Bibit ( BKB ) Berat kering bibit merupakan berat kering rata-rata bibit yang didapat dengan mengeringkan bibit dengan oven 60 C selama 3 x 24 jam pada akhir pengamatan dengan satuan miligram. 2. Jumlah Daun (JD) Jumlah daun merupakan jumlah dari daun pada pengamatan terakhir. 3. Persentase daun menggulung. 4. Persentase daun mati. 5. Persentase bibit mati.

31 19 HASIL DAN PEMBAHASAN Percobaan Toleransi Kekeringan di Laboratorium Pemilihan Metode Uji Tahap I Pengamatan yang dilakukan secara visual pada metode uji tahap pertama menunjukkan bahwa dari 42 metode yang diujikan terdapat 12 metode yang dapat memperlihatkan adanya perbedaan antara varietas toleran kekeringan dengan varietas peka kekeringan. Metode-metode yang memperlihatkan adanya perbedaan antara varietas yang toleran dan peka kekeringan adalah (1) cocopeat dengan komposisi cocopeat 139 g dan air 180 ml, (2) cocopeat dengan komposisi cocopeat 139 g dan air 200 ml, (3) cocopeat dengan komposisi cocopeat 139 g dan air 240 ml, (4) humus daun bambu dengan komposisi humus daun bambu 206 g dan air 90 ml, (5) humus daun bambu dengan komposisi humus daun bambu 206 g dan air 110 ml, (6) pakis dengan komposisi pakis 80 g dan air 100 ml, (7) kertas merang dengan jarak antar benih 1.5 cm pada posisi ketinggian 17.5 cm dari permukaan air, (8) kertas merang dengan jarak antar benih 3 cm pada posisi ketinggian 4 cm dari permukaan air, (9) kertas merang dengan jarak antar benih 4.5 cm pada posisi ketinggian 8.5 cm dari permukaan air, (10) kertas tisu towel dengan jarak antar benih 1.5 cm pada posisi ketinggian 25.5 cm dari permukaan air, (11) kertas tisu towel dengan jarak antar benih 3 cm pada posisi ketinggian 24 cm dari permukaan air, dan (12) kertas tisu towel dengan jarak antar benih 4.5 cm pada posisi ketinggian 31.5 cm dari permukaan air. Perbedaan antara varietas toleran dan peka terhadap kekeringan pada setiap metode percobaan berbeda. Pada media cocopeat perbedaan antara varietas toleran dan peka dapat ditunjukkan dengan adanya gejala daun menggulung pada varietas peka dan tanaman tumbuh segar pada varietas toleran (Gambar 3). peka toleran peka toleran Gambar 3. Cocopeat 139 g dengan volume air 180 ml (kiri) dan 200 ml (kanan)

32 20 Pada media humus daun bambu perbedaannya dapat dilihat pada tinggi tanaman varietas toleran lebih tinggi dibandingkan varietas peka. Selain itu, pada varietas peka beberapa daun menggulung. Pada media pakis perbedaannya terlihat pada tinggi tanaman. Tinggi tanaman pada varietas toleran lebih tinggi dibandingkan varietas peka (Gambar 4). A B A B B A Humus daun bambu Humus daun bambu Media pakis 206 g + 90 ml 206 g ml 80 g ml Gambar 4. Respon Tanaman pada Berbagai Media Padat terhadap Kekeringan, A = varietas peka, B = varietas toleran Perbedaan antara varietas toleran dan peka terhadap kekeringan pada media kertas dapat dilihat dengan adanya gejala daun menggulung, warna daun yang menguning, tanaman yang pendek dan akar yang pendek pada varietas peka. Pada kertas merang, varietas toleran terlihat bagus pertumbuhannya dan warna daun hijau. Selain itu, tinggi tanaman lebih tinggi dan panjang akar lebih panjang dibandingkan varietas peka. Pada kertas tisu towel, pertumbuhan tanaman antara varietas toleran dan peka hampir sama bagus. Warna daun hijau pada tanaman varietas toleran. Pemilihan Metode Uji Tahap II Metode uji tahap II ini menggunakan 12 metode yang terdiri atas 6 metode media kertas dan 6 metode media padat. Pada metode media kertas dilakukan analisis uji-t terlebih dahulu terhadap peubah panjang kecambah normal, panjang akar dan panjang plumula sebelum dilakukan analisis uji F. Hasil uji-t panjang kecambah normal, panjang akar dan panjang plumula media kertas merang dengan jarak antar benih 1.5 cm pada posisi ketinggian 17.5 cm dari permukaan

33 air, jarak antar benih 3 cm pada posisi ketinggian 4 cm dari permukaan air, dan jarak antar benih 4.5 cm pada posisi ketinggian 8.5 cm dari permukaan air menunjukkan adanya perbedaan yang nyata antara varietas toleran dengan varietas peka kekeringan (Lampiran 5-7). Pada media kertas tisu towel dengan jarak antar benih 1.5 cm pada posisi ketinggian 25.5 cm dari permukaan air, jarak antar benih 3 cm pada posisi ketinggian 24 cm dari permukaan air, jarak antar benih 4.5 cm pada posisi ketinggian 31.5 cm dari permukaan air juga menunjukkan adanya perbedaan yang nyata antara varietas toleran dengan varietas peka kekeringan. Hasil analisis sidik ragam pada media kertas menunjukkan bahwa tidak ada pengaruh interaksi yang nyata antara metode dan varietas yang digunakan terhadap panjang kecambah, panjang akar dan panjang plumula (Tabel 2). Namun, pada umumnya faktor tunggal metode berpengaruh sangat nyata terhadap panjang kecambah, panjang akar dan panjang plumula. Faktor tunggal varietas berpengaruh nyata terhadap panjang kecambah dan panjang akar, akan tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap panjang plumula. Tabel 2. Rekapitulasi Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Masing-Masing Peubah yang Diamati pada Media Kertas Sumber Nilai Kuadrat Tengah (KT) db Keragaman PKN PA PP Ulangan (1.69 tn ) (1.11 tn ) ( 2.05 *) Metode (22.13 **) (18.75 **) (23.79 **) Varietas (3.70*) (3.95 *) (3.00 tn ) M x V (1.11 tn ) (1.04 tn ) (1.30 tn ) Galat Keterangan: MxV = Interaksi antara Metode dan Varietas, PKN = Panjang Kecambah Normal, PA = Panjang Akar, PP = Panjang Plumula, angka di dalam kurung adalah nilai F- hitung, ** nyata pada taraf 1%, * nyata pada taraf 5%, tn tidak nyata, data ditransformasi ke x+5 Hasil analisis sidik ragam pada media padat menunjukkan bahwa interaksi antara metode dengan varietas hanya berpengaruh nyata terhadap panjang akar (Tabel 3). Faktor tunggal metode berpengaruh sangat nyata terhadap panjang kecambah, panjang akar dan panjang plumula. Faktor tunggal varietas 21

34 berpengaruh sangat nyata terhadap panjang kecambah dan panjang plumula, akan tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap panjang akar. Tabel 3. Rekapitulasi Sidik Ragam Pengaruh Metode dan Varietas terhadap Masing-Masing Peubah yang Diamati pada Media Padat 22 Sumber Keragaman db Nilai Kuadrat Tengah (KT) PKN PA PP Ulangan (0.13 tn ) (2.36 tn ) (0.24 tn ) Metode (10.17 **) (17.77 **) (5.39 **) Varietas (19.24 **) (2.95 tn ) (27.81**) M x V (1.18 tn ) (2.11 *) (0.71 tn ) Galat Keterangan: MxV = Interaksi antara Metode dan Varietas, PKN = Panjang Kecambah Normal, PA = Panjang Akar, PP = Panjang Plumula, angka di dalam kurung adalah nilai F- hitung, ** nyata pada taraf 1%, * nyata pada taraf 5%, tn tidak nyata Metode uji dan media tumbuh yang digunakan dalam percobaan benih sering memberikan hasil percobaan yang berbeda. Percobaan benih umumnya dilakukan dengan menggunakan substrat kertas atau pasir. Pada penelitian ini menggunakan substrat kertas merang dan tisu towel. Substrat kertas sebagai media perkecambahan masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangan. Kertas merang berwarna agak kekuningan, berserat, tekstur kasar, tidak mengkilat, dan mudah menyerap air. Kertas tisu towel berwarna putih, tekstur agak kasar, tidak mengkilat, berserat, dan mudah menyerap air. Genotipe terlihat berpengaruh nyata terhadap panjang kecambah normal, panjang akar dan panjang plumula. Namun, hanya Salumpikit yang berbeda nyata dengan genotipe B12826E-MR-1 untuk semua peubah yang diamati. Hal ini diduga karena Inpago 5 sudah mengalami penurunan viabilitas. Tabel 4 menunjukkan bahwa varietas toleran memiliki rataan genotipe panjang kecambah normal, panjang akar dan panjang plumula yang lebih panjang dibandingkan varietas peka. Hal ini seseuai dengan penelitian Satria (2009) yang menunjukkan bahwa peubah panjang akar dan panjang tajuk memiliki rataan genotipe toleran