Peningkatan produksi beras dapat dilakukan melalui intensifikasi. Salah satu pendekatan intensifikasi adalah penggunaan varietas unggul seperti dengan penggunaan padi hibrida. Adanya fenomena heterosis memungkinkan padi hibrida memberikan kontribusi peningkatan produksi 10-25%.
Produksi benih padi hibrida di Indonesia selama ini menggunakan sistim tiga galur dengan melibatkan tetua betina (galur mandul jantan/CMS/A), galur pelestari (maintainer/B), dan galur pemulih kesuburan (R). Sistim tiga galur memiliki kelemahan salah satunya adalah sinkronisasi dan harmonisasi pembungaan antara tetua betina dengan tetua jantannya. Sinkronisasi berhubungan dengan ketepatan waktu pembungaan antara tetua betina dan jantan pasangannya. Harmonisasi berhubungan dengan karakteristik bunga dan morfologi kedua tetua yang saling mendukung dalam penyerbukan.
Pemahaman tentang karakteristik tetua padi hibrida yang berhubungan dengan lingkungan tempat tumbuh seperti iklim akan membantu produsen benih dalam mengidentifikasi sinkronisasi dan harmonisasi kedua tetua. Sinkronisasi dan harmonisasi tetua padi hibrida berpengaruh terhadap keberhasilan persilangan secara alami sehingga pembentukan benih lebih tinggi. Karakter bunga yang sangat mendukung jumlah biji yang terbentuk pada galur mandul jantan adalah lebar stigma, eksersi stigma dan sudut membuka lemma dan palea (Rumanti et al. 2011; Widyastuti et al. 2007) serta fase antesis yang panjang (Singh & Shirisha 2003).
Pasangan tetua Hipa 8 (A1 dan BP51-1), Hipa 11 (A6 dan IR40750) dan Hipa 14 SBU (A7 dan BH33d-Mr-57-1-2-2) merupakan pasangan tetua padi hibrida yang memiliki tingkat kesesuaian pada variabel tinggi tanaman, sudut membuka bunga, durasi membuka bunga dan umur berbunga 50%. Periode penanaman terbaik didapatkan pada periode Juni-Oktober, dimana suhu rata-rata dan lama penyinaran matahari lebih tinggi, sedangkan kelembaban relatif, curah hujan dan jumlah hari hujan lebih rendah dibanding dengan waktu tanam lainnya.
Penentuan waktu semai dan waktu tanam antara galur CMS dengan restorer dapat dilakukan berdasarkan jumlah hari berbunga 50% atau berdasarkan nilai akumulasi suhu efektif , ataupun gabungan keduanya. Menurut Yuan et al
(2007) akumulasi suhu efektif pada suatu galur umumnya bersifat stabil walaupun waktu persemaian berbeda.
Berdasarkan umur berbunga 50%, semua galur restorer memerlukan waktu berbunga 50 % lebih lama 2 sampai 11 hari dibandingkan dengan galur CMS, kecuali untuk galur restorer BP51-1 yang waktu berbunganya lebih cepat 3-5 hari dari CMS A1. Demikian juga berdasarkan suhu efektif terakumulasi yang dibutuhkan oleh galur restorer lebih tinggi dari pada galur CMS, kecuali untuk galur BP51-1 menghasilkan akumulasi suhu efektif lebih rendah 35-57°C dibandingkan dengan CMS A1 pasangannya. Implikasinya galur CMS A1 harus ditanam 3-5 hari lebih dulu dari pada BP51-1 agar terjadi sinkronisasi pada saat penyerbukan. Hasil ini sejalan dengan yang dilakukan oleh Mulsanti et al (2013) bahwa galur BP51-1 menghasilkan suhu efektif terakumulasi lebih rendah dibandingkan dengan CMS A1 sebesar 42°C yang dilakukan di Sukamandi.
Hasil karakterisasi tersebut di atas dapat diaplikasikan pada sawah irigasi teknis yang berada di daerah yang memiliki karakteristik iklim seperti di KP Singamerta, Kecamatan Ciruas, Kabupaten Serang, Provinsi Banten. Beberapa
wilayah hasil pemetaan di Provinsi Banten dan Jawa Barat yang memiliki sawah irigasi dengan iklim serupa adalah Kabupaten Tangerang, Cilegon, Bekasi, Karawang, Subang dan Indramayu. Berdasarkan data rata-rata curah hujan selama 10 tahun terakhir, daerah-daerah tersebut memiliki curah hujan terendah pada bulan Juni sampai Oktober yang berkisar antara 67 mm-120 mm per bulan.
Hasil percobaan pertama dan kedua dijadikan landasan dalam percobaan ketiga yaitu optimasi produksi benih melalui aplikasi GA3. Percobaan ke-3 terdiri
atas dua set percobaan yaitu optimasi konsentrasi dan frekuensi penyemprotan GA3 yang tepat dalam meningkatkan produksi benih padi hibrida (F1).
Penggunaan GA3 ditujukan untuk mengatasi kelemahan padi hibrida seperti
rendahnya eksersi stigma dan tingkat serbuk silang alami.
Aplikasi GA3 sangat efektif untuk meningkatkan produksi benih padi
hibrida melalui stimulasi pemanjangan dan pembesaran sel. Pemanjangan dan pembesaran sel akan mendorong malai sehingga malai keluar dari daun bendera (eksersi malai). Selain eksersi malai, GA3 juga berpengaruh terhadap peningkatan
eksersi stigma, penyesuaian tinggi tanaman, peningkatan durasi membuka bunga dan meningkatkan jumlah anakan produktif (Virmani & Sharma 1993; Yuan et al. 2003; Viraktamath & Ilyas 2005, Gavino et al. 2008).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi GA3 200 ppm dengan dua kali aplikasi mampu meningkatkan produktivitas benih padi hibrida. Peningkatan produktivitas berkisar antara 327 kg ha-1 - 880 kg ha-1 dibandingkan kontrol. Peningkatan produktivitas nyata meningkatkan keuntungan bersih, dimana selisih keuntungan bersih dengan pendapatan setelah aplikasi GA3
menghasilkan tambahan keuntungan yang lebih besar dibandingkan dengan kontrol yang mencapai 16-44 juta rupiah (jika harga benih Rp. 50 000 kg-1). Hasil perhitungan R/C ratio (perbandingan antara pendapatan dengan biaya yang dikeluarkan), menghasilkan aplikasi GA3 200 ppm dengan frekuensi 2 kali
aplikasi mencapai 1.88 sedangkan kontrol hanya 1.08.
Aplikasi GA3 dipengaruhi oleh musim, hal ini terlihat dari adanya
perbedaan produktivitas yang dicapai oleh setiap varietas yang dihasilkan pada percobaan konsentrasi aplikasi GA3 dengan yang dihasilkan pada percobaan
frekuensi aplikasi GA3. Pada percobaan frekuensi GA3 kondisi saat pembungaan
sampai menjelang panen kurang menguntungkan dimana curah hujan tinggi dan lama penyinaran matahari rendah. Hasil ini memperkuat percobaan pertama (Studi karakterisasi pembungaan pada empat periode tanam), dimana hasil terbaik didapat pada periode tanam Juni-Oktober.
Benih yang dihasilkan pada percobaan frekuensi GA3 selanjutkan
dijadikan sebagai bahan percobaan ke-4 (pengolahan benih). Percobaan ke-4 didasarkan adanya fenomena pengisian benih yang kurang sempurna sebagai akibat adanya hambatan dalam proses serbuk silang. Benih-benih yang tidak terisi sempurna berpotensi terbuang saat pengolahan benih (pemisahan benih dari kotoran benih) menggunakan blower separator, padahal benih tersebut masih viabel. Purwanto (2005) menyebutkan bahwa kehilangan hasil panen mencapai 20.51%, dimana kehilangan hasil saat panen, perontokan dan pembersihan sebesar 5-16% sedangkan saat pengolahan dan pengeringan mencapai 5-21%.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kecepatan blower 220 rpm efektif untuk memilah benih pada semua varietas benih hibrida padi yang diuji kecuali varietas Hipa 14 SBU. Kecepatan blower 220 rpm mengakibatkan kehilangan
benih padi Hipa 14 sebesar 9.5%. Kehilangan hasil yang mencapai 9.5% akan mengakibatkan kerugian secara financial. Harga jual benih padi hibrida cukup mahal mencapai Rp. 50 000 kg-1, maka dari setiap produksi 1 ton benih akan kehilangan 95 kg setara dengan Rp. 4 750 000 rupiah, jika kecepatan blower tidak sesuai.
Pada umumnya benih yang sudah mengalami pengolahan akan disimpan sampai dengan penanaman pada musim berikutnya. Beberapa hasil penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa varietas padi hibrida memiliki daya simpan lebih rendah dibandingkan dengan varietas inbrida/konvensional (Zhang et al. 1998; Lu 2000; Li 2012). Hasil penelitian ini menunjukkan bahwa penurunan viabilitas benih (daya berkecambah dan potensi tumbuh maksimum) terjadi pada bulan ke-5 setelah penyimpanan, sedangkan penurunan vigor benih (indeks vigor dan kecepatan tumbuh) terjadi pada bulan ke-4 dan ke-5 setelah disimpan pada kondisi kamar.
Semua benih padi varietas Hibrida dan Inbrida masih memenuhi standar kelulusan sertifikasi benih sampai dengan akhir penyimpanan (6 bulan) pada kondisi kamar yang ditunjukkan dengan persentase daya berkecambah di atas 80%. Benih padi hibrida yang disimpan pada suhu ruang menghasilkan daya simpan selama 6-8 bulan sedangkan pada suhu AC mencapai lebih dari 8 bulan.
Regulasi produksi benih hibrida harus dilakukan terkait penyediaan benih yang harus mengacu pada prinsip 6 tepat (varietas, jumlah, mutu, waktu, harga dan tempat). Oleh karena itu penyediaan benih harus mengacu pada waktu benih yang diproduksi dan waktu benih harus diterima oleh petani dengan mutu benih yang tetap terjaga.
Produksi benih padi hibrida paling tidak harus dilakukan satu musim sebelum penanaman oleh petani. Produksi benih yang terbaik adalah pada periode tanam Juni-Oktober untuk daerah Serang dan daerah lain yang memiliki iklim sejenis. Hasil panen benih bulan \Oktober baru dapat ditanam oleh petani pada Desember atau Januari (setelah pengolahan, sertifikasi dan masa after ripening). Benih yang disimpan pada suhu ruang, paling lambat harus ditanam pada bulan April-Juni. Benih untuk periode pertanaman Juli-November harus memakai benih yang disimpan di ruang AC.