PENDUGAAN DINI TOLERANSI PADI HIBRIDA TERHADAP KEKERINGAN
B. Pengujian dengan Perlakuan Cekaman Kekeringan di Pot Waktu dan Tempat
Percobaan ini dilaksanakan pada bulan Agustus 2011 sampai Januari 2012, di rumah kaca Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Bioteknologi dan Sumber Daya Genetik Pertanian (BB BIOGEN), Cimanggu, Bogor.
Metode Penelitian
Rancangan percobaan yang digunakan adalah split plot dalam rancangan acak kelompok 3 ulangan. Petak utama adalah cekaman kekeringan yang terdiri atas 2 taraf yaitu kontrol (kondisi air optimal) dan cekaman kekeringan 60% kapasitas lapangan pada periode kritis tanaman yaitu saat antesis (bunga padi telah keluar 50%) hingga 3 hari setelah antesis (Lafitte et al. 2006; Liu et al. 2006). Anak petak adalah genotipe/varietas hibrida yang terdiri atas dua belas taraf yaitu 10 genotipe/varietas hibrida dan 1 varietas cek toleran kekeringan dan 1 varietas cek peka kekeringan (bahan tanaman sama dengan percobaan pada pengujian dengan 25% larutan PEG 6000).
Pelaksanaan Percobaan
Media tanam yang digunakan adalah media tanah yang diambil dari lahan sawah percobaan Babakan Dramaga, University Farm, IPB, yang juga merupakan tempat pelaksanaan percobaan simulasi kekeringan di lahan sawah. Media tanah tersebut sebelum digunakan, ditentukan kadar air tanah pada kapasitas lapangan (pF 2.54) dan titik layu permanen (pF 4.20) berdasarkan metode pressure plate/membrane apparatus (Sudirman et al. 2006). Contoh tanah utuh yang dikeluarkan dari ring (tabung) kuningan, diambil setebal 1 cm dari bagian tengah ring. Tanah setebal 1 cm tersebut dibagi menjadi empat, masing-masing untuk pF 1.00 (tekanan 10 cm kolom air), pF 2.00 (tekanan 100 cm kolom air), pF 2.54 (tekanan 1/3 atm), dan pF 4.20 (tekanan 15 atm). Contoh tanah untuk penetapan kadar air pada pF 4.20 dikeringudarakan, ditumbuk dan disaring dengan ayakan 2 mm. Tanah untuk penetapan pF 1.00, pF 2.0 dan pF 2.54 diletakkan di atas piringan (plate) dan pressure plate apparatus, sedangkan tanah untuk penetapan pF 4.20 diletakkan di atas piringan (plate) dan pressure membrane apparatus. Contoh tanah dalam piringan dijenuhi dengan air sampai berlebihan, dan direndam selama 48 jam. Kemudian piringan dimasukkan ke dalam panci dan ditutup rapat-rapat. Selanjutnya diberikan tekanan sesuai dengan pF yang dikehendaki, sampai keseimbangan tidak menetes lagi, tercapai selama ±48 jam. Contoh tanah dikeluarkan dari dalam panci, untuk ditetapkan kandungan airnya. Selain itu dilakukan analisis tekstur, kandungan bahan organik, kapasitas tukar kation dan kadar NPK. Hasil analisis disajikan pada Lampiran 1.
Tanah yang telah dihaluskan dan dikeringanginkan dicampur merata dan kemudian dimasukkan dalam pot plastik yang memiliki daya tampung 10 liter dengan bobot tanah 10 kg per pot. Pot yang telah diisi tanah kemudian dijenuhkan dengan air. Untuk menjamin keseragaman tinggi media dalam pot maka setelah penjenuhan diukur tinggi permukaan pot 8 cm dari permukaan tanah. Pot-pot tersebut lalu disusun sesuai dengan jarak 30 cm untuk masing-masing kondisi pengairan.
Bibit hasil persemaian dipindahtanam pada media percobaan (pot plastik) setelah berumur 21 hari dengan 1 bibit per pot. Tanaman dipupuk dengan pupuk
urea 200 kg/ha (5 g/pot), 100 kg/ha (2.5 g/pot) SP-36, dan 100 kg/ha (2.5 g/pot) KCl.
Pengaturan pengairan pada setiap pot dilakukan sesuai perlakuan. Taraf perlakuan tanpa cekaman kekeringan yaitu kontrol, air dipertahankan dalam kondisi optimal selama fase pertumbuhan hingga panen. Tinggi air dipertahankan 3 cm dari permukaan tanah atau disesuaikan dengan fase pertumbuhan, sedangkan taraf perlakuan cekaman kekeringan 60% kapasitas lapangan pada saat antesis dilakukan dengan cara menghentikan pengairan 7 ± 1 hari sebelum antesis dan cekaman kekeringan tersebut dipertahankan sampai dengan 3 hari setelah antesis. Monitor kadar air tanah selama masa pengeringan tersebut menggunakan alat pengukur kadar air tanah (soil moisture meters, TRIME-TDR), dan dikombinasikan dengan metode timbang berdasarkan bobot kering tanah terutama pada kondisi kadar air 60% kapasitas lapangan.
Bobot tanah kering udara (BU) yang dimasukkan dalam pot ditentukan berdasarkan kadar air tanah sebagai berikut: BU=Bobot tanah kering oven (BO) + (% KA x BO), sedang kadar air tanah (KA % bobot) ditentukan berdasarkan: KA =((100-BO)/BO) x 100. Kadar air tanah kemudian dikonversi menjadi persen volume (KAv): KA % bobot x bobot isi (BI). Jadi bobot tanah dalam pot pada kadar air 60% kapasitas lapangan (KL) adalah BU + (0.6 x (KL-KAv) x BO). Selama perlakuan cekaman kekeringan, bobot total tiap pot dipertahankan dengan menambahkan bobot basah tanah dengan bobot pot. Penyesuaian kadar air tanah selama perlakuan (KA 60% KL) dilakukan setiap hari, dengan tetap memperhitungkan pertambahan bobot tanaman dari genotipe/varietas yang sesuai. Untuk keperluan tersebut dipersiapkan tanaman untuk didestruksi.
Untuk menjamin keseragaman waktu pemberian perlakuan cekaman kekeringan pada saat antesis, maka masing-masing varietas/genotipe ditanam berdasarkan periode waktu berbunga. Urutan penanaman yaitu genotipe BI599A/BP5 dan Hipa 8, lima hari kemudian ditanam BI485A/BP5, BI485A/BP10, BI665A/BP6, Maro, dan IR64, dan setelah sembilan hari dari tanam pertama ditanam BI485A/BP3, BI485A/BP12, BI485A/BP15, BI599A/BP15 dan Limboto. Sebelum perlakuan cekaman kekeringan diberikan, semua pot yang digunakan untuk perlakuan cekaman kekeringan diairi setinggi 3
cm dari permukaan tanah. Air yang hilang selama percobaan akibat evapotranspirasi diganti sesuai dengan jumlah air yang hilang dengan menambahkan air setiap hari.
Peubah yang diamati adalah panjang akar, panjang daun bendera, tinggi tanaman, bobot kering tajuk, bobot kering akar, panjang malai, jumlah gabah isi per malai, persentase gabah hampa, bobot 100 butir, bobot gabah per rumpun, indeks panen, nisbah bobot akar-tajuk, kadar air relatif daun, kandungan klorofil, indeks penurunan rata-rata terhadap setiap peubah dan peubah toleransi cekaman kekeringan yaitu indeks toleransi (IT) dan indeks kepekaan terhadap kekeringan (ISK).
Pengamatan pada peubah fisiologi dilakukan pada umur ± 3 hari setelah antesis (akhir perlakuan cekaman kekeringan) terhadap peubah kadar air relatif dan klorofil daun.
Kadar air relatif daun ditentukan dengan menimbang 0.5 g daun segar (Bs). Daun direndam dalam air selama 4 jam, kemudian ditimbang berat basah daun (Bb). Daun dikeringkan selama 24 jam pada suhu 85 0
Keterangan:
Ys = Hasil gabah genotipe pada perlakuan cekaman kekeringan
Yn= Hasil gabah genotipe pada perlakuan tanpa cekaman kekeringan (kontrol)
Kriteria untuk menentukan tingkat toleransi tanaman terhadap kekeringan adalah berdasarkan perbandingan nilai IT varietas cek (Limboto).
Indeks kepekaan terhadap kekeringan (ISK) dihitung berdasarkan formula yang telah dikembangkan oleh Fischer dan Maurer (1978) sebagai berikut:
C, kemudian ditentukan berat keringnya (Bk) (Farooq et al. 2010). Kadar air relatif daun (%) ditentukan berdasarkan persamaan: KAR (%) = ((Bs-Bk)/(Bb-Bk)) x 100.
Kandungan klorofil daun ditentukan dengan menggunakan klorofil meter type SPAD 502.
Indeks toleransi (IT) dihitung dengan menggunakan formula: Ys
IT (%) = --- x 100 Yn
ISK=(1-Hc/Hk)/(1-Hcr/Hkr) Keterangan:
ISK = Indeks kepekaan genotipe tertentu
Hc = Hasil gabah dari genotipe tertentu pada perlakuan cekaman kekeringan
Hk = Hasil gabah dari genotipe tertentu pada perlakuan tanpa cekaman kekeringan (kontrol)
Hcr = Rata-rata hasil gabah dari seluruh genotipe pada perlakuan cekaman kekeringan
Hkr = Rata-rata hasil gabah dari seluruh genotipe pada perlakuan tanpa cekaman kekeringan (kontrol)
Kriteria untuk menentukan tingkat toleransi tanaman terhadap kekeringan adalah berdasarkan perbandingan nilai ISK varietas cek (Limboto).
Data hasil pengamatan dianalisis dengan sidik ragam uji F sesuai rancangan percobaan yang digunakan. Jika sidik ragam menunjukkan pengaruh nyata pada taraf 5% dilanjutkan dengan uji DMRT menggunakan fasilitas uji SAS 9.1. Analisis korelasi dilakukan untuk mengetahui hubungan antara kesesuaian metode pengujian PEG 6000 dengan perlakuan cekaman kekeringan di pot terhadap hasil.
Hasil dan Pembahasan