Lokasi dan Waktu Penelitian
Percobaan dilaksanakan di Rumah Kaca Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian (BB BIOGEN), Cimanggu-Bogor. Percobaan dilakukan pada bulan Januari-Juni 2014.
Alat dan Bahan Penelitian
Bahan tanaman yang digunakan adalah 65 galur padi dihaploid DH1 dari F1: (1) HR-1: IR83821-99-2-2-2/I5-10-1-1, (2) HR-2: IR85640-114-2-1-3/I5-10- 1-1, (3) HR-3: IR83821-99-2-2-2/O18-b-1, (4) HR-4: IR85640-114-2-1-3/O18-b- 1, (5) HR-5: Bio-R81/I5-10-1-1, (6) HR-6: Bio-R82-2/I5-10-1-1, (7) HR-7: Bio- R81/O18b-1, (8) HR-8: Bio-R82-2/O18b-1. Galur yang digunakan dalam percobaan I disajikan pada Lampiran 1. Genotipe lain yang digunakan adalah varietas Ciherang dan Inpari 13 sebagai pembanding. Deskripsi varietas Ciherang dan Inpari 13 tersedia pada Lampiran 2 dan Lampiran 3. Selain bahan tanaman, input produksi yang digunakan yaitu pupuk NPK 20:20:20 dengan dosis 6 g/pot dan pupuk Urea dengan dosis 3 g/pot (Munawar 2011). Peralatan yang digunakan adalah seperangkat alat budidaya tanaman, alat tulis, timbangan, dan meteran.
Prosedur Percobaan
Rancangan percobaan yang digunakan pada penelitian ini yaitu rancangan acak lengkap (RAL) dengan perlakuan berupa genotipe. Genotipe yang digunakan terdiri dari 65 galur dihaploid dan 2 varietas pembanding diulang sebanyak 3 ulangan sehingga terdapat 201 satuan percobaan. Model umum RAL (Gomez & Gomez 1995) adalah:
Yij = µ + αi + εij keterangan:
Yi = nilai pengamatan genotipe ke-i, ulangan ke-j µ = nilai rataan umum
αi = pengaruh genotipe ke-i
εi = pengaruh galat percobaan dari genotipe ke-i, ulangan ke-j
Benih disemai kering pada bak persemaian yang ditempatkan di rumah kaca dengan media berupa tanah. Setiap galur dan varietas pembanding disemai
10
sebanyak 25 benih. Penyiraman pada persemaian dilakukan minimal sekali dalam sehari. Bibit dipindah tanam (transplanting) ke pot saat 17 hari setelah semai (HSS) di dalam rumah kaca. Pot yang akan ditanami sebelumnya diisi dengan media berupa tanah dan dalam kondisi disawahkan. Setiap pot berisi 1 bibit padi. Tanaman dipupuk NPK 20:20:20 dengan dosis 6 g/pot.
Pemeliharaan
Pemeliharaan meliputi penyiraman, pemupukan, dan penyiangan. Penyiraman dilakukan minimal sehari sekali. Pemupukan urea dilakukan pada saat tanaman berumur 3 dan 9 minggu setelah tanam (MST) dengan masing- masing dosis 1.5 g/pot. Penyiangan dilakukan secara manual dengan mencabut gulma yang tumbuh di dalam pot.
Panen
Panen dilakukan apabila 80% malai pada setiap pot telah menguning. Pemanenan dilakukan dengan potong bawah. Perontokan malai dilakukan dengan cara diirig.
Pengamatan
Peubah yang diamati dan cara mengukurnya sebagai berikut:
1. Tinggi tanaman fase vegetatif: diukur pada saat tanaman berumur 45 hari setelah semai (HSS) dari permukaan tanah hingga ujung daun tertinggi. 2. Tinggi tanaman fase generatif: diukur pada saat tanaman menjelang panen
dari permukaan tanah hingga ujung malai tertinggi.
3. Jumlah anakan produktif: diukur pada saat tanaman berbunga diamati dengan menghitung jumlah anakan yang bermalai.
4. Umur berbunga tanaman: dihitung dari benih disemai hingga terbentuknya 50% malai (bunga) pada tanaman.
5. Umur panen tanaman: dihitung dari benih disemai hingga 80% malai tanaman menguning.
6. Periode pengisian biji tanaman: dihitung selisih antara umur panen dan umur berbunga tanaman.
7. Panjang malai: diukur dari leher malai hingga ujung malai.
8. Jumlah gabah bernas dan gabah hampa per malai: dihitung secara terpisah jumlah gabah bernas dan jumlah gabah hampa (tidak berisi dan berisi sebagian) dari 5 malai tiap rumpun tanaman.
9. Jumlah gabah per malai: dihitung jumlah total gabah (gabah bernas + gabah hampa) dari 5 malai tiap rumpun tanaman.
10. Kerapatan malai tanaman: dibandingkan antara panjang malai dengan produksi gabah per rumpun dikalikan 100.
11. Bobot 1 000 butir gabah bernas dengan kadar air +14%: ditimbang 1 000 butir gabah pada tiap rumpun tanaman.
12. Bobot gabah per rumpun: ditimbang gabah total dengan kadar air +14% pada tiap rumpun tanaman.
11 Analisis Data
Respon genotipe diuji menggunakan analisis ragam pada tingkat kepercayaan 95% berdasarkan Gomez dan Gomez (1995). Analisis selanjutnya yang digunakan adalah menduga besaran nilai heritabilitas arti luas (hb ) berdasarkan pemisahan nilai kuadrat tengah harapan (Tabel 1). Nilai heritabilitas arti luas dihitung dengan rumus Zen (2012):
Tabel 1 Sidik ragam rancangan acak lengkap (RAL) Sumber
keragaman
Derajat bebas
Jumlah
Kuadrat Kuadrat tengah Nilai harapan Fhitung Genotipe (g-1) JKp KTp = JKp/(g-1) σe+ r σg KTp/KTg Galat r(g-1) JKg KTg = JKg/r(g-1) σe Total terkoreksi rg-1 JKt
σ
g=
KT −KTgσ
e= KTg
σ
= σ
g+ σ
eh
b=
σg 2 σp2x 100%
keterangan:KTp = kuadrat tengah genotipe KTg = kuadrat tengah galat
σg = ragam genetik
σe = ragam lingkungan
σ = ragam fenotipe
Pengelompokan nilai heritabilitas menurut Stanfield (1983) adalah tinggi (50% < h2 < 100%), sedang (20% ≤ h2 ≤ 50%), dan rendah (h2 < 20%). Analisis selanjutnya yang dilakukan adalah pendugaan koefisien keragaman genetik (KKG). Pendugaan KKG dihitung menggunakan rumus berdasarkan penelitian Rachmawati et al. (2014):
KKG = √σg2
x̅
×
%
keterangan:
σg = nilai ragam genetik peubah x
12
Luas sempitnya nilai keragaman genetik suatu karakter dihitung berdasarkan
ragam genetik dan standar deviasi ragam genetik menurut rumus berikut (Pinaria et
al. 1995): σσg2 = √r [ M dbg + + M dbe + ] keterangan:
σσg2 = standar deviasi ragam genetik
r = jumlah ulangan yang digunakan pada percobaan
M = kuadrat tengah genotipe
M = kuadrat tengah galat
dbg = derajat bebas genotipe
dbe = derajat bebas galat
Apabila σg > σσ
g
2 maka keragaman genetik peubah tersebut luas,
sedangkan σg < σσg2 menandakan keragaman genetik sempit (Pinaria et al. 1995). Selain itu, karakter agronomi dihitung nilai koefisien korelasi genotipiknya menggunakan rumus berikut (Singh & Chaudhary 1979):
rg(X1X2) =
C vg X ,X
√σg2 X σg2 X
keterangan:
rg(X1X2) = nilai koefisien korelasi genotipik antara peubah X1 dan X2 Covg X1,X2 = nilai peragam genetik antara peubah X1 dan X2
σg(X1) = nilai ragam genetik peubah X1
σg(X2) = nilai ragam genetik peubah X2
Nilai koefisien korelasi yang didapatkan diuji Z pada tingkat kepercayaan 95% (Boer 2011). Nilai koefisien korelasi hasil perhitungan sebelumnya digunakan dalam perhitungan koefisien sidik lintas dengan menggunakan rumus menurut Singh dan Chaudhary (1979):
13 Berdasarkan persamaan di atas, nilai Ci (pengaruh langsung) dapat dihitung menggunakan rumus sebagai berikut:
Ci = Rx-1Ry keterangan:
Ci = vektor koefisien lintasan yang menunjukkan pengaruh langsung setiap peubah bebas yang telah dibakukan terhadap peubah tak bebas
Rx = matriks korelasi antar peubah bebas Rx-1 = invers matriks Rx
Ry = vektor koefisien korelasi antara peubah bebas Xi (i=1,β, ….p) dengan peubah tak bebas Y
Percobaan II. Analisis Interaksi Genotipe dan Lingkungan Galur-Galur