AGRONOMI BEBERAPA GENOTIPE GANDUM
3.2 Metode Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2013 sampai dengan Mei 2014 di rumah plastik Kebun Percobaan Sukamantri, Tamansari, IPB Bogor (540 m dpl). Penelitian disusun berdasarkan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) dengan tiga ulangan dan faktor tunggal, yaitu genotipe gandum. Genotipe gandum yang digunakan terdiri atas tiga genotipe yang lebih awal diintroduksi (Nias, Selayar, dan Dewata), serta lima genotipe yang baru diintroduksi (Guri 3 Agritan, Guri 4 Agritan, Guri 5 Agritan, Guri 6 Unand,dan SBD) yang berasal dari negara yang berbeda (Tabel 3.1) (Lampiran 1). Setiap satu satuan percobaan per genotipe terdiri atas lima polybag berukuran 20 cm x 35 cm berisi media tanam dengan bobot + 5 kg berupa campuran tanah dengan pupuk kandang 3:1 (v/v).
Tabel 3.1 Informasi tahun introduksi dan asal genotipe gandum yang digunakan
Tahun
Introduksi Genotipe Nama galur/silsilah Asal
1993 Nias Nias Thailand
2003 Selayar HAHN/2*WEAVER CMBW 89 Y 01231-OTOPM-16Y-010M-1Y -010M CIMMYT, Meksiko Dewata DWR 162 India 2014
Guri 3 Agritan Munal CIMMYT, Meksiko
Guri 4 Agritan Ymh/Tob/Mcd/3/Lira/4/Finsi/5/ Babax/Ks93u76//Babax
CIMMYT, Meksiko
Guri 5Agritan H-20 Slovakia
Guri 6 Unand S-03 Slovakia
SBD Sbd*D/I/09/142 CIMMYT, Meksiko
Benih ditanam sebanyak tiga biji per polybag, lalu dijarangkan pada umur 2 minggu setelah tanam (MST). Penyiraman dilakukan dengan volume yang sama yaitu 100 mL per polybagdengan selang waktu penyiraman tergantung kebutuhan (tanah terlihat kering permukaan). Pemupukan dilakukan dengan menggunakan pupuk Urea, SP-36, dan KCl dengan dosis masing-masing 1, 2, 1 g per polybag. Aplikasi pemupukan dilakukan dua kali, yakni 1/3 bagian pada saat tanam, dan 2/3 bagian pada saat umur 40 hari setelah tanam (HST). Pengendalian gulma dilakukan secara manual, pengendalian hama menggunakan pestisida berbahan aktif abamectin 18% dengan dosis 1 mL L-1 air.
Pengamatan karakter morfologi dilakukan berdasarkan deskriptor UPOV (2013) terhadap 23 karakter. Karakter-karakter tersebut meliputi:
15 1. Warna biji, diamati secara visual kelompok pada saat fase Z00
2. Intensitas antosianin pada koleoptil, diamati secara visual kelompok pada fase Z09-Z11
3. Tipe tumbuh tanaman, diamati secara visual kelompok pada fase Z25-Z29 (Gambar 3.1)
Gambar 3.1 Kategori tipe tumbuh tanaman gandum (Sumber: UPOV 2013)
4. Frekuensi kelengkungan daun bendera, diamati secara visual kelompok pada fase Z47-Z51
5. Intensitas antosianin pada auricle daun bendera, diamati secara visual kelompok pada fase Z49-Z51
6. Umur muncul malai, diamati secara pengukuran kelompok pada fase Z50-Z52
7. Glaukositas batang daun bendera, diamati secara visual kelompok pada fase Z60-Z65
8. Glaukositas permukaan daun bendera, diamati secara visual kelompok pada fase Z60-Z65
9. Intensitas rambut node teratas, diamati secara visual kelompok pada fase Z60-Z65
10. Glaukositas malai, diamati secara visual kelompok pada fase Z60-Z69 11. Glaukositas leher malai, diamati secara visual kelompok pada fase Z60-Z69 12. Panjang tanaman, diamati secara pengukuran kelompok pada fase Z75-Z92 13. Bentuk malai, diamati secara visual kelompok pada fase Z92 (Gambar 3.2)
Gambar 3.2 Kategori bentuk malai gandum (A) meruncing (B) fusiform, (C) paralel, (D) clavate lemah, dan (E) clavate kuat
(Sumber: UPOV 2013)
14. Densitas malai, secara visual kelompok diamati pada fase Z80-Z92 A B C D E
16
15. Keberadaan awn atau scur, diamati secara visual kelompok pada fase Z80-Z92 (Gambar 3.3)
Gambar 3.3 Kategori keberadaan awn dan scur gandum (A) tidak ada keduanya, (B) ada scur, dan (C) ada awn
(Sumber: UPOV 2013)
16. Panjang ujung awn atau scur, diamati secara visual kelompok pada fase Z80-Z92 (Gambar 3.4)
Gambar 3.4 Kategori panjang ujung awn atau scur gandum (A) sangat pendek, (B) pendek, (C) sedang, (D) panjang, dan (E) sangat panjang
(Sumber: UPOV 2013)
17. Warna malai, diamati secara visual kelompok pada fase Z80-Z92
18. Lebar bahu glume terbawah, diamati secara visual kelompok pada fase Z80-Z92 (Gambar 3.5)
Gambar 3.5 Kategori lebar bahu glume terbawah gandum (A) sangat sempit, (B) sempit, (C) sedang, (D) lebar, dan (E) sangat lebar
(Sumber: UPOV 2013)
A B C D E
A B C D E
17 19. Bentuk bahu glume terbawah, diamati secara visual kelompok pada fase
Z80-Z92 (Gambar 3.6)
Gambar 3.6 Kategori bentuk bahu glume terbawah gandum (A) sangat landai, (B) landai, (C) datar, (D) tinggi, dan (E) sangat tinggi
(Sumber: UPOV 2013)
20. Panjang paruh glume terbawah, diamati secara visual kelompok pada fase Z80-Z92 (Gambar 3.7)
Gambar 3.7 Kategori panjang paruh glume terbawah gandum (A) sangat pendek, (B) pendek, (C) sedang, (D) panjang, dan (E) sangat panjang
(Sumber: UPOV 2013)
21. Bentuk paruh glume terbawah, diamati secara visual kelompok pada fase Z80-Z92 (Gambar 3.8)
Gambar 3.8 Kategori bentuk paruh glume terbawah gandum (A) lurus, (B) menikung lemah, (C) menikung sedang, (D) menikung kuat, dan (E) geniculate
(Sumber: UPOV 2013)
22. Bentuk paruh lemma terbawah, diamati secara visual kelompok pada fase Z80-Z92
23. Tipe musim
A B C D E
A B C D E
18
Karakter kuantitatif yang diamati dibagi menjadi empat, yakni pengamatan karakter agronomi di fase vegetatif, fase generatif, pengamatan fisiologi, dan pengamatan data lingkungan.
1. Karakter Agronomi Fase Vegetatif
a. Tinggi tanaman : diamati setiap dua minggu, dihitung dari leher akar (tepat di atas permukaan tanah) sampai ujung daun tertinggi.
b. Jumlah daun : diamati setiap dua minggu, mulai daun terbawah sampai daun teratas yang sudah membuka sempurna.
2. Karakter Agronomi Fase Generatif
a. Jumlah anakan produktif: diamati pada saat panen, yakni keseluruhan jumlah anakan yang menghasilkan malai dalam satu rumpun.
b. Panjang akar : diukur pada saat panen, dihitung dari leher akar sampai ujung akar terpanjang.
c. Bobot kering akar, bobot kering malai, dan bobot kering tajuk : diukur pada saat panen dengan cara dioven 105oC selama 24 jam kemudian ditimbang.
d. Jumlah spikelet per malai : dihitung ketika seluruh bagian malai sudah keluar dari selubungnya secara sempurna
e. Panjang malai : diukur dari batas leher malai dengan spikelet pertama sampai ujung malai pada spikelet teratas
f. Jumlah biji per tanaman : jumlah biji tiap tanaman, dihitung ketika panen g. Bobot biji per tanaman : diukur ketika panen menggunakan timbangan h. Bobot 100 biji : ditimbang sebanyak jumlah biji yang didapatkan pada
setiap genotipe, kemudian dikonversi dengan rumus sebagai berikut: Bobot 100 biji =
i. Umur panen : dihitung sebagai umur panen apabila 50% populasi dalam satu satuan percobaan sudah siap panen.
3. Pengamatan Fisiologi
a. Kerapatan stomata : diamati pada daun bendera dengan cara mengoleskan kuteks transparan pada permukaan bawah daun dan ditempel pada solatip, diamati di bawah mikroskop.
b. Kerapatan trikoma : diamati pada daun bendera dengan cara mengoleskan kuteks transparan pada permukaan bawah daun dan ditempel pada solatip, diamati di bawah mikroskop.
Nilai pengamatan kerapatan stomata dan trikoma dihitung berdasarkan konversi jumlah terhadap luas bidang pandang dengan rumus menurut Evi (2012)
c. Tingkat kehijauan daun : diukur pada daun bendera dengan menggunakan SPAD, dilakukan di tiga titik daun yakni pangkal, tengah, dan ujung. 4. Pengamatan Data Lingkungan
Pengamatan data lingkungan dilakukan setiap dua hari per minggu selama penelitian dengan mengukur sebanyak tiga kali per hari yakni waktu pagi (08.00), siang (12.00), dan sore (17.00). Pengamatan data lingkungan yang dilakukan meliputi:
a. Suhu udara (oC) : diukur dengan menggunakan termometer ruang kemudian dirata-rata dengan rumus sebagai berikut, (Handoko 1993)
19
= suhu pada pengamatan pukul 08.00
= suhu pada pengamatan pukul 12.00
= suhu pada pengamatan pukul 17.00
b. Suhu media (oC) : diukur dengan menggunakan termometer tanah kemudian dirata-rata dengan metode yang sama seperti pada suhu udara. Pengukuran dilakukan dengan menancapkan termometer tanah sedalam 10 cm dari atas permukaan tanah.
c. Kelembaban udara (%) : diukur dengan menggunakan alat pengukur kelembaban udara.
Karakter morfologi kualitatif diolah menggunakan analisis filogenetik dengan perangkat lunak STAR, metode Ward‘s dengan koefisien Gower. Data yang digunakan merupakan gabungan dari beberapa jenis data yaitu nominal, ordinal, maupun interval. Karakter kuantitatif dianalisis menggunakan uji F.
Apabila hasil analisis ragam berpengaruh nyata pada taraf α=5%, dilakukan uji lanjut DMRT pada taraf α=1% dan 5%. Analisis terhadap parameter genetik
meliputi heritabilitas dan KKG, dilakukan berdasarkan nilai kuadrat tengah uji F (satu musim satu lokasi) (Tabel 3.2) yang dideskripsikan sebagai berikut:
Tabel 3.2 Analisis ragam untuk rancangan kelompok lengkap teracak Sumber keragaman Derajat bebas Jumlah kuadrat Kuadrat
tengah E(KT) F hitung
Total rt-1 JKT
Ulangan r-1 JKU KTU σ2+ t σ2
U
Genotipe t-1 JKG KTG σ2 + r σ2
G KTG/KTE
Galat (r-1)(t-1) JKE KTE σ2
Pendugaan ragam lingkungan (σ2
E), ragam genetik (σ2
G), dan ragam
fenotipe (σ2
P) dilakukan dengan rumus:
σ2 E = KTE σ2 G = KTG - KTE r σ2 P = KTE + KTG - KTE r r
Heritabilitas dalam arti luas kemudian dapat diperoleh dengan membagi ragam genetik terhadap ragam fenotipe, serta nilai koefisien keragaman genetik (KKG) dengan rumus sebagai berikut:
h2bs = σ2 G x 100% σ2 P h2 > 50% : heritabilitas tinggi 50%<h2>20% : heritabilitas sedang h2<20% : heritabilitas rendah KKG = √ σ2
G x 100% dimana μ adalah rataan peubah
20 0 10 20