Tempat dan Waktu Peneltian
Penelitian di laksanakan di tiga lokasi yaitu lokasi yang bersifat salin, sulfat masam (bekas tambak) dan optimal. Lokasi untuk tanah salin dan sulfat masam (bekas tambak) berada di Percut Sei Tuan, lokasi untuk tanah sulfat masam merupakan tanah rawa bekas tambak dan untuk lokasi ketiga yang mewakili lokasi optimal dilaksanakan di lahan petani di Desa Tumpatan Nibung Kecamatan Batang Kuis. Penelitian dilakukan mulai bulan Maret 2011 sampai dengan September 2011.
Tabel 1. Karakteristik lahan penelitian Lokasi Karakteristik pH DHL (mmos/cm) Optimal 6,5-6,7 - Sulfat Masam 4,1-4,6 6,5-6,8 Salin 7,1-7,8 6,7-8,4
Bahan dan Alat
Adapun bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah varietas padi yang terdiri dari 18 varietas yaitu Banyuasin, Batang hari, Dendang, Indragiri, Punggur, Martapura, Margasari, Siak Raya, Air Tenggulang, Lambur, Mendawak, IR 64, IR 42, Ciherang, Nona Bokra, Hipa 7, Hipa 8 Pioner dan Bernas. Bahan lain yang digunakan dalam penelitian ini berupa pupuk N, P dan K, Insektisida, bahan-bahan kimia untuk ekstraksi klorofil dan bahan pencuci daun pada saat pengamatan stomata dan bahan lain yang digunakan dalam penelitian ini.
Adapun alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah alat untuk mengolah tanah, pH meter untuk mengukur pH tanah, alat pengukur daya hantar listrik, meteran untuk mengukur tinggi tanaman, timbangan analitik untuk mengukur produksi dan sfektrofotometer untuk mengukur kadar klorofil a, b dan total klorofil, mikroskop untuk mengamati kerapatan stomata serta peralatan lain yang mendukung dalam penelitian ini.
Metode Penelitian
Penelitian disusun berdasarkan rancangan acak kelompok dengan tiga ulangan, faktor berupa varietas padi sebanyak 18 varietas yaitu Banyuasin, Batang hari, Dendang, Indragiri, Punggur, Martapura, Margasari, Siak Raya, Air Tenggulang, Lambur, Mendawak, IR 64, IR 42, Ciherang, Nona Bokra, Hipa 7, Hipa 8 Pioner dan Bernas. Jumlah plot seluruhnya 54 plot, luas plot 3m x 2m, jarak tanam 20cm x 15 cm, jumlah tanaman per plot 156 tanaman dengan jumlah sampel per plot sebanyak 15 tanaman.
Tahapan Penelitian
Penelitian dilakukan di setiap lokasi yang diuji dengan mengukur parameter: tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah anakan produktif, panjang malai, jumlah gabah/malai, jumlah gabah hampa/malai dan produksi gabah.
Selanjutnya dilakukan pengujian pada data produksi apakah memenuhi asumsi aditif, homogen, normal dan keacakan. Jika tidak memenuhi dilakukan transformasi data dan jika telah memenuhi dilanjutkan dengan analisis AMMI.
Hasil dari analisis AMMI akan didapatkan lokasi yang paling sesuai bagi suatu varietas untuk dapat berproduksi secara optimal. Selanjutnya dilakukan analisis lintas dari komponen produksi dengan produksi gabah sehingga didapatkan karakter yang paling mempengaruhi pada suatu varietas dapat berproduksi optimal pada lingkungan yang spesifik.
Pelaksanaan Penelitian
Persiapan lahan
Lahan dengan luas sekitar 500 m2 dari setiap lahan penelitian diolah dengan menggunakan alat bajak sebanyak 2 kali, pengolahan pertama dilakukan untuk membalik tanah. Tanah penelitian dibiarkan selama lebih kurang 10 hari, dan setelah itu dilakukan penyemprotan gulma dan dilakukan kembali pengolahan kedua untuk menghaluskan tanah. Lahan penelitian dibagi menjadi 3 ulangan dan setiap ulangan diplot menjadi 18 plot sehingga seluruh lahan terdapat 54 plot, dengan ukuran plot 2m x 3m. Setiap plot dibatasi oleh pematang selebar 50 cm dan antar plot dibatasi oleh pematang dengan lebar 100 cm dan di pinggir pematang dibuat saluran air. Khusus untuk lahan bekas tambak, pengolahan tidak dilakukan untuk menghindari terangkatnya lapisan pirit ke permukaan.
Persemaian
Masing-masing benih direndam selama 24 jam dan diinkubasikan selama 12 jam sebelum ditabur di persemaian. Persemaian di persiapkan dalam bentuk bedengan dengan luas masing-masing 50 cm x 50 cm dan dibuat drainase disekeliling bedengan. Benih yang sudah berkecambah ditabur secara merata diatas permukaan tanah. Dilakukan pengairan secara teratur sesuai dengan kebutuhan tanaman dan gulma dikendalikan secara manual.
Pengelolaan Tanaman
Bibit tanaman dengan umur 21 hari setelah semai ditanam dengan jumlah tanaman 1 tanaman per lubang tanam dengan jarak tanam 20 cm x 15 cm. Penyulaman dilakukan sampai sebelum pengambilan data pertama. Pengelolaan hama dan gulma secara terpadu dilakukan sesuai dengan kondisi dilapangan.
Pengairan dilakukan secara macak-macak pada saat fase vegetatif dan memasuki fase generatif sampai dua minggu sebelum panen dilakukan pengairan secara optimal. Dilakukan penutupan dengan jaring pada saat tanaman telah berbulir jika terdapat serangan hama burung.
Pemupukan
Pemupukan dilakukan dua kali yaitu sebagai pupuk dasar dan pupuk susulan. Pupuk dasar dilakukan tiga hari setelah tanam dan pemupukan susulan dilakukan tiga puluh lima (35) hari setelah tanam. Jenis dan dosis pupuk yang diaplikasikan sesuai dengan Kepmentan No. 1/2006 yaitu 235 kg urea/ha+ 120 kg SP-36/ha+ 120 kg KCl/ha sebagai pupuk dasar, dan 235 kg urea/ha pada saat pemupukan susulan kedua.
Pemanenan
Pemanenan dilakukan setelah tanaman memenuhi kriteria panen, adapun kriteria panen untuk tanaman padi adalah lebih kurang 95% gabah pada malai telah menguning. Pemanenan dilakukan dengan cara perontokan.
Pengamatan Parameter
Tinggi tanaman (cm)
Tinggi tanaman diukur mulai dari permukaan tanah hingga ujung daun tertinggi pada tanaman sampel. Pengukuran dilakukan mulai dari tanaman berumur dua minggu setelah tanam (MST) dengan interval 2 minggu hingga masa reproduktif.
Jumlah anakan (batang)
Jumlah anakan diukur dengan menghitung jumlah anakan yang muncul dengan waktu dan interval yang sama dengan pengukuran tinggi tanaman pada tanaman sampel.
Umur keluar malai (Hari)
Umur keluar malai diamati pada tanaman sampel dengan menghitung mulai dari saat tanam sampai dengan keluar malai
Jumlah anakan produktif (batang)
Jumlah anakan produktif ditentukan dari rumpun sampel pada masa panen.
Panjang malai (cm)
Panjang malai diukur dari pangkal malai sampai ujung malai pada tanaman sampel.
Umur panen (Hari)
Umur panen diamati pada tanaman sampel dengan menghitung jumlah hari mulai dari saat tanam sampai dengan waktu panen.
Jumlah gabah (butir.malai-1)
Jumlah gabah permalai ditentukan dengan menghitung total jumlah gabah dari masing-masing tanaman sampel.
Persentase gabah berisi dan hampa (%)
Persentase gabah berisi dihitung dengan membagikan jumlah gabah berisi dengan jumlah total gabah ( berisi+hampa) dikali 100% dengan menggunakan sampel yang sama untuk pertitungan jumlah gabah permalai. Sedangkan persentase gabah hampa adalah 100% dikurang persentase gabah berisi.
Bobot 1000 butir gabah
Bobot 1000 butir gabah dihitung dengan menimbang 1000 butir gabah tanaman sampel yang sama.
Produksi gabah (kg)
Produksi gabah dihitung dengan memanen tanaman dalam satu plot kemudian ditambah dengan produksi per sampel.
Jumlah stomata/mm
Metode yang digunakan mengacu pada Taulu dkk. (1991). Daun padi dipotong-potong menjadi berukuran lebih kurang 0,5 x 0,5 cm lalu potongan daun dimasukkan ke dalam tabung reaksi. Ke dalam tabung reaksi ditambahkan 3- 4 ml HNO3 30% lalu dipanaskan di atas lampu bunsen hingga mendidih. Selanjutnya ditambahkan KClO3 10 mg dan dipanaskan lagi sampai potongan daun berwarna coklat muda atau sampai terbentuk selaput putih bening. Daun lalu dibilas dengan air mengalir sampai larutan HNO3 tercuci dan dibilas beberapa kali dengan air suling. Potongan-potongan daun yang telah dicuci lalu diletakkan dalam cawan petri dan dibersihkan dengan kuas hingga daun berwarna putih bening. Potongan-potongan daun yang sudah dibersihkan lalu dibilas dengan air suling sampai bersih, kemudian dimasukkan ke dalam tabung yang sudah diberi air suling, diletakkan pada gelas objek lalu ditutup dengan penutupnya. Selanjutnya diamati di bawah mikroskop dengan pembesaran l0 x 40.
Kadar klorofil a, b dan total(mg/ml)
Kandungan klorofil dan karotenoid daun dihitung dengan pektrotofometer UV-Vis mengikuti metode yang dikemukakan oleh Hendry dan Grime (1993). Ekstraksi klorofil diakukan dengan aceton 80%, ditimbang 0,1g daun, digerus
dalam mortar, kemudian ditambah aceton sebanyak 10 ml. Selanjutnya disaring dengan kertas filter Whatman. Filtrat kemudian diukur absorbansinya pada 645 dan 663 nm. Penghitungan kadar klorofilnya sebagai berikut:
Klorofil a mg/ml berat daun
=(12,7 x A663 -2,69 x A645 ) x10-1 Klorofil b mg / g berat daun
= (22,9 x A645 – 4,68 x A663) x 10-1 Klorofil total mg / g berat daun
= (8,02 x A663 + 20,2 x A645) x 10-1
Analisis Data
Data hasil produksi dari setiap genotipe diuji apakah memenuhi asumsi aditif, homogen, normal dan keacakan. Jika tidak memenuhi dilakukan transformasi data dan jika telah memenuhi dilanjutkan dengan analisis AMMI. Model linier untuk analisis AMMI adalah sebagai berikut:
Ybgi=µ+βb+Gg+Li+Σ√λ1φg1ρi1+Σ√λ2φg2ρi2+Σ√λ2φg2ρi2+…+Σ√λnφgnρin +δge+
ε
bgi (Mattjik, 1998).Tahapan analisis AMMI yang dilakukan adalah :
1. Menyusun matriks pengaruh interaksi dalam bentuk matriks Ig x l
2. Melakukan penguraian bilinear terhadap matriks Ig x l melalui SVD (singular value decomposition)
3. Menentukan banyaknya Komponen Utama I (KUI) nyata melalui postdictive success
Suatu galur dianggap stabil jika posisinya berada dekat dengan sumbu utama. Galur dianggap spesifik pada lokasi tertentu dapat dilihat melalui posisi masing-masing galur terhadap garis lokasi.
Hasil dari analisis AMMI akan didapatkan lokasi yang paling sesuai bagi suatu varietas untuk dapat berproduksi secara optimal. Selanjutnya dilakukan analisis lintas lintas dari komponen produksi dengan produksi gabah sehingga didapatkan karakter yang paling berpengaruh pada suatu varietas bisa berproduksi optimal pada lingkungan yang spesifik.
Sebagai pembanding dihitung juga stabilitas genetik seperti yang dikemukakan oleh Eberhart dan Russell (1966) dengan model linear sebagai berikut:
Yij = µi + βi Ij +δij
di mana Yij adalah rataan hasil galur ke-i pada lingkungan ke-j; µi adalah rataan genotip I pada semua lingkungan; βi adalah koefisien regresi genotip pada indeks lingkungan; Ij adalah indeks lingkungan yang diperoleh dari rata-rata varietas pada lingkungan j dikurangi rata-rata seluruh populasi; δij deviasi regresi varietas I pada lingkungan j.
Perhitungan analisis regresi berganda juga digunakan untuk mengetahui besarnya pengaruh X terhadap Y. Karakter yang diamati meliputi:
Y : Potensi produksi X1 : Tinggi tanaman X2 : Jumlah anakan
X3 :Jumlah anakan produktif X4 :Umur keluar malai
X5 : Panjang malai X6 : Umur panen
X7 : Jumlah gabah per malai X8 : Persentase gabah berisi X9 : Persentase gabah hampa X10 : Bobot 1000 butir gabah
Persamaan regresi berganda antar variabel Y dengan variabel Xi yaitu sebagai berikut:
Y = b0+b1X1+b2X2+...+bnXn
Keterangan: Y = Produksi gabah
X = peubah bebas ke-i untuk i= 1,2,...n b0,b1,....bn = koefisien regresi
(Gomez dan Gomez, 1995).
Hubungan kausal diagram lintas antara peubah bebas dan peubah tak bebas untuk komponen hasil adalah sebagai berikut:
Gambar 2. Hubungan kausal diagram lintas antara peubah bebas dan peubah tak bebas untuk komponen hasil
X1 X2 X3 X4 X5 Xn Y
r1.1 r1.2 r1.3 ….. r1.6 r2.1 r2.2 r2.3 …… r2.6 r3.1 r3.2 r3.3 …… r3.6 .. …. … …. …. … …. …. ….. ….. r6.1 r6.2 r6.3 …… r6.6 r1y r2y r3y … … r6y p1y p2y p3y … … =
Untuk menghitung koefisien lintas digunakan metode matrik seperti yang dikemukakan oleh Singh dan Chaudary (1977) yang disajikan sebagai berikut:
A B C
Keterangan: A= Vektor koefisien korelasi antara peubah bebas Xi (1=1,2,...,n) dan peubah tak bebas Y.
B= matriks korelasi antara peubah bebas dalam regresi berganda yang memiliki n buah peubah tak bebas.
C= vektor koefisien lintas yang menunjukkan pengaruh langsung dari setiap peubah bebas terhadap peubah tak bebas.
Analisis data pada dilakukan dengan menggunakan software statistik SAS untuk analisis AMMI dan SPPS AMOS 16 untuk perhitungan analisis lintas.