Respon fisiologis beberapa varietas padi (Oryza sativa L.) pada Lahan Tergenang (anaerob) dan lahan Tidak Tergenang (aerob)

RESPON

FISILOGIS

BEBERAPA

VARIETAS

PAD1

( O m

safiva

I,.)

PADA

LAHAN

TERGENANG

(ANAEROB)

DAN

LAEAN

TIDAK

TERGENANG

(AEROB)

OLEH

HETTY

MANURUNG

PROGRAM PASCASARJANA

INSTITUT

PERTANIAN

BOGOR

ABSTRAK

HETTY MANURUNG.

Respon fisiologis beberapa varietas padi (Olyza safiva L.) pada lahan basah (kondisi anaerob) dan lahan kering (kondisi aerob). Dibimbing oleh SOEKISMAN TJITROSEMITO, SAID HARRAN, dan DlDY SOPANDIE.

Penelitian ini bertujuan

untuk

(1) Memperoleh informasi tentang respon fisiologis beberapa 5 varietas pad^ yang mewakili padi gogo, padi sawah, dan padl air dalam (varietas ram) pada lahan tergemg (kondisi anaerob) dan lahan tidak tergenang (kondisi aerob) dilihat

dari

segi kandungan ACC, etilen, clan

asarn

ascorbate, (2) memperoleh informasi tentang respon pertumbuhan

dan

produksi 5

varietas padi yang mewakili pad^ gogo, M i sawah,

dan

padi air dalam pada lahan

tergenang dan lahan tidak tergenang. Rancangan yang digunakan adalah Rmcangan

Acak Lengkap dengan dua faktor. Kondisi lahan sebagai faktor pertama yang terdiri

dari kondisi anaerob dan aerob, dan varietas sebagai fhktor kedua yang terdiri dari

varietas Jatiluhur, Ciherang, Lariang, IR64, dan Mentaya. Data yang diperoIeh dianalisis dengan men- sidik (Anova), bila berbeda nyata dilanjutkan dengan uji DMRT 5%. Percobaan dilakukan di rumah kaca dalam pot ember berisi campuran tanah dan casting.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa kondisi anaerob mampu meningkatkan kandungan ACC, etilen, asam ascorbate, tinggi tanaman, jumlah anakan, panjang akar, diameter leher akar, berat kering akar dan tajuk. Perkembangan jaringan

aerenkirn lebih tarnpak pada kondisi anaerob pada umur 4 minggu. Kondisi anaerob

mampu meningkatkan bobot kering gabah pertanaman pada varietas Ciherang, Lariang, IR64, dan Mentaya, namun men& bobot kering gabah pertanaman jwh vareitas Jatiluhur. Varietas Mentaya pada kondisi aerob tidak mampu tumbuh dan berproduksi dengan baik dan mati pada umur 4 bulan dari rnasa hidup 6.5 bulan. Varietas Chrang, Lariang, IR64, dan Mentaya turnbuh dan berproduksi lebih baik

pada kondisi anaerob tetapi varietas Jatiluhur tumbuh dan berproduksi lebih baik pada

ABSTRACT

HETTY MANURUNG. Physiology of Some Rice Varieties in Aerobic (Upland) and Anaerobic (Paddy Field) land Condition. Under the direction of SOEKISMAN TJlTROSEMlTO, SAID HARRAN, and DIDY SOPANDIE.

The experiment was conducted to study the effect of 8efobic (upland) and anaerobic (paddy field) condition to the physiology of five varieties of rice. Treatment consisted of two factors. The

first

&ctor was of

two

l a . condition (aerobic and anaerobic). The second h t o r was rice varieties (Jatiluhur, Ciherang, Lariang,

IR64,

and Mentaya).The data was test with Randomized Complete Design. The experiment was

conducted

in green

house

using pot filled with mixture of soil

and

earth warm casting.

Result of the experiment showed that there was difference between varieties of

rice

in physiologycal responses (based on ACC, ethylene, and ascorbic acid contents), growth and productivity

responses

to land condition. Under anaerobic condition (paddy field) varieties of rice

had

the higher content of ACC (1-

SURAT

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis yang berjudul:

RESPON mSIOLOGIS BEBERAPA VARIETAS PAM ( O m sativa L)

PADA LAHAN TERGENANG (KONDISI ANAEROB) DAN

LAHAN TIDAK TERGENANG (KONDISI AEROB)

Adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri clan belum pentah dipublikasikan. Semua sumber data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan

dspst diperiksa kebenaranya.

RESPON FISILOGIS BEBERAPA VARIETAS PAD1

(Otyzu

d a

I,.)

PADA L A M

TERGENANG (ANAEROB)

DAN LAHAN

TIDAK TFBGENANG (AEROB)

OLEH

HETTY

MANURUNG

Tesis

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Biologi

PROGRAM PASCASARJANA

INSTITUT

PERTANIAN BOGOR

Judul

Tesis : Respon fisiologis

beberapa

varietas

pacfi

(Oryza sativa L.) pada . ,

lahan tergenaq ( m o b )

clan

lahan tidak tergenang (aerob).

Nama

: Hetty Manurung

NRP : 99725

Program studi : Biologi

Menyetuj ui,

1. Komisi Pembimbing

Dr. Soelcisman Tiitrosemito. M.Sc Ketua

f

A - e d

Dr. Didv Sopandie. M.Aq Anggota

Program Studi Biolo Program Pascasarjana

Pewlis dilahirkan di Siarsam Tapantali Utara pada tanggal 10 Juli 1971 dari

Bapak Salamat B. Manurung (almarhum)

dan

Ibu Sellim Sirait. Penulis merupakan

putri bungsu dari lima bersaudam Menikah pada tanggal 14 Agustus 2000 dengan Ir.

Jainal Silitonga dan masih dikaruniai satu orang

anak,

Grace

S t e f b y Silitonga. Tahun 1989 penulis lulus dari

SMA

Negeri 5 Medan clan

Tahun

1996 lulus dari FMIPA Jurusan Biologi Universitas Sumatera Utam,

Medan. Pada

Tahun

1999

penulis diterima di Program Studi Biologi Pro-

Pascasajana

IPB, dan selama perkuliahan penulis menerima Beasiswa dari "Development of Undergraduate

Education

(DUE)

Project"

Di den DIKTI Departemen Pendidikan Nasiod.

Pada tahun 2000 penulis diterima sebagai staf'f pengajar di Program Studi Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Mulawarman,

PRAKATA

Puji

dm

syub;ut penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Kuasa, karena berbt dan karuniaNYa tesis ini dapat diselesaikan. Penelitian ini berjudul "Respon fisiologis beberapa varietas pad^ (Oryza sutiva L.) pada lahan t e r w

(anaerob)

dan lahan tidak tergenang (aerob)".

Pada kesempatan ini pendis mengucapkan terima kasih

kepolda

Bapgk Dr.

Soekismoln Tjitmemito, MSc., sebagai Ketua Komisi Pembimbing yang telah

b y a k

memberikan bimbingan dan

bantuan materi hingga penelitian clan penulisan tesis ini dapat diselesaikan. Tak lupa juga penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapgk Dr. Said Hamm, MSc.,

dan

Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr. sbagai anggota komisi pembimbinjj, yang diantara kesibukan tugas-tugasnya masih dapat memberikan bimbingan dan saran yaug terbaik bagi penulis hingga pendim tesis

ini

dapat diselesaikan dengan baik.

Ucapan terima kasih disampaikan juga kepada pihak proyek

DUE

yang telah memberikan bantuan beasiswa dan Bapak Rektor Universitas Mulawarman, Samarinda atas kerjasamanya dengan proyek

DUE

sehingga penulis &pat menempuh pendidib Program Pascasarjana di IPB Bogor. Terima kasih juga penulis mpaikan keperda Bapak ProEDr.Ir. Sitanala Arsyad Direktur Pusat Penelitian Biologi Tropika atas izinya menggunakan green house, dan laboratorium silvikultur.

Terirna kasih khusus penulis sampaikan kepada suarni tercinta Jainal Silitonga Sp. dan ananda tersayang Grace Steffany Silitonga serta seiuruh anggota keluarga atas segala doa, bantuar~ dan dorongannya.

Semoga tesis ini bennanfaat baik bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan

kepada semua pihak yang membutuhkan infonnasi tentang penelitian ini. Penulis menyadari penulisan tesis ini masih jauh dari sempurna, karenanya saran dan kritik demi perbaikan tesis ini sangat penuiis hargai.

Bogor, Mei 2002

DAFTAR

TABEL

Eahman

I

13

1

Pen@ varietas tahsdap kandungau ACC dau &leu

I

I

I

22 1 J 23 I

Rdaipitulasi Uji F terbdq variabelyang diamati s e h penelitian pada timaman padi yang ditanam pada kcmdisi lahan aerob clan linaerob.

...

2

4

Pmgaruh kondisi penanaman terhadq kanduugan ACC akar bmaman @ pada umur 6 minggu dan kandungau etilcn umur 2 dau 6 minggu

...

5

P e n m intaaksi varietas dengaa kondisi penaaarmm tatradap kadmgm

...

ACC dan d e n akar..

6

25

Pcngaruh i n k d s i varietas dengan kondisi penamman tdadap kandungan

asam mrbatc..

...

7

Pengaruh intcraksi vari- drm kondisi penanaman terbadap diameter leher

akar

...

I

_{3 4 1}

27

Pcngaruh iateraksi varietas dan kondisi pemmmau terhadap bobot kcring tajuk (gltanaman)

...

L

8

28

Penganrh interaksi varietas dengan kondisi penanaman terhadap bobot kering akar (dtanaman).

...

29

Pagaruh interkasi varietas dan kondisi penaaaman ter- panjang akar

...

varietas dengan kondisi penauaman terhadap hggi

...

tanaman.

32

37

tinggi tanamsn (cm), panjaug akar (cm), diameter leher akar

(mm), bobot kaing tajuk (g), dan bobot kering akar (g) pada kondisi eerob

dan anaerob varietas Mcntaya

...

38

13

15 P e n g a d interaksi varietas dan kondisi pemmmm ter- bobot kering

...

I I

loo0 butir gabah

14

Pengarub inter& varietas clan kondisi penancrman t e r m jumlah analcan

dan jumlah analcan produktif

...

I

39

Pengaruh intaaksi varietas clan kondisi penanaman terhadap laju

peatmnbuhan relatif tanaman (g/g tanrrman/hari)...

...

40

42

-

I I

DAFTAR GAMBAR

11

3 1

33

35 1

2-6

7-10

11

[image:98.572.72.504.152.733.2]

Jalur biosintesis dan metabolisme etilen (Davies, 1995)

...

Grafik bobot akar varietas tanaman padi pada kondisi aerob dan

atmerob...

...

G d i k kandungan etilen,

p j q

akar,

dan tin& tanaman dalam kondisi aerob dan anaerob pada umur 2 dan 6 minggu

...

PerbaMiingan anatomi jaringan akar padi

umur

4 minggu yang

DAFTAR LAMPIRAN

...

l 2

1

Analisis kandungan etilen (Metode Lizada & Yang. 1979)

1

55 Hahman

54 1

3

I 1

5

1

Hasil analisis sidik ragam etilen akar padi

...

1

57 Metode penetapan kandungan ACC akar (Lizada & Yang, 1979

...

4

Met& pembuatan preparat foto jaringan akar

...

1

7

1

Hasil analisis sidik ragam tinggi tanaman padi

...

56 I

6

...

l 8

1

Hasil analisis sidik ragarn panjang akar tanaman padi

1

59

Hasil analisis sidik ragam ACC akar pa& pada umur 6 minggu

...

57

Hasil analisis sidik ragam asam ascorbate daun pah umur 2 minggu

....

58

L

9

10

1

12

1

Hasil analisis sidik ragam bobot kering tajuk

...

1 6 2 1

Hasil analisis sidik ragam diameter leher akar padl

...

1 1

60

Hasil analisis sidik

ragam

Jumlah

anakan

padi

...

60

Hasil analisis sidik ragam bobot kering akar @

...

13

61

!4

Hasil analisis sidik ragam Laju Perturnbuhan Relatif (LPR)

...

15

63

Hasil analisis sidik ragam bobot kering 1000 butir gab ah

...

63

Hasil analisis sidik ragam bobot kering gabah pertmaman

...

64 I

64

Latar belakang

Beras merupakan bahan malcanan pokok bagi sebagian besar penduduk Indonesia, dan kebutuhan di Indonesia selalu batambah dari tahun ke bhun karena

laju pertumbuhan penduduk yang relatif tinggi

dan perubahan pola menu makan

dari

bukan

beras

ke beras. Hal tenebut membawa konsekuensi bahwa usaha -tan

produksi pangan temtama

beras

selalu perlu dilakukan.

Tanaman padi merupakan

salah

satu tanaman pangan penting di dunia dan merupakan tumbuhan

semi

akuatik atau tumbuhan darat yang dapat tumbuh pada

kondisi lingkungan yang digenangi air (kondisi anaerob) maupun pada lahan ti& tergenang (kondisi aerob) tenrtama di daerah tropis. Berbagai macam usaha

dilaksanakan untuk meningkatkan hasil pertanian, diantaranya dengan

cara

pemupukan dan cara pemilihan laban yang sesuai.

Beberapa varietas padi rnampu tumbuh dan be'produksi dengan baik pda lahan yang digenangi air maupun pada

latLan

tidak tergenang atau dikenal dengan

istilah padi gogo, narnun tidak semua varietas padi mampu tumbuh dengan baik pada

kedua kondisi lingkungan tersebut. Kedua sistem jxmanaman ini mengakibatkm tanaman padx akan memiliki perbedaan dalam anatomi, morfologi, dan fisiologi. Pada

kondisi anaerob biji pad^ yang dikecambahkan akan menghasilkan koleoptil yang

berwarna putih. Kemudian koleoptil ini

akan

memanjang dalam kondisi tanah yang

berair untuk mencapai daerah aerobik sehingga oksigen dapat ditransfer kebiji agar

perkecmbahan anaerobik nutrisi

untuk

proses assimilasi b e d dari edosjmma

yang digunakan

untuk

memelihara telcanan turgor ddam biji. Metabolisme cadangan

nitrat, reduksi nitrat, dan translokasi nitrat mempunyai peranan penting dalam

assimilasi cadangan makanan tersebut (Atwell et al. 1982; Reggiani et al. 1993). Pada

kondisi lahan yang tergenang sebagian or- p& akan berada di b a d

permukaan

air yaitu bagian akar dan

akan

mengalami keadaan antierob atau hypoxia DaIam

keadaan aerob tanaman

akan

menyesuaikan secara fisiologis

dengan

keadaan tersebut, misalnya dalam pembentdcan senyawa antioksidan yaitu senyawa yang

b d m g s i untuk menebalisir radikal oksigen bebas yang &pat merusak (mengdrsidasi senyawa dalam sel) jaringan tanman, yang terbentuk dalam

metabolisme normal pada semua organisme aerob. Pada tumbuhan akan dihasilkan

senyawa antioksidan benrpa enzim dan non enzim yaitu; superoxide dismutme

(SOD),

catalase, peroxidase, asorbate peroksidase, glutathione peroxidase,

asam

~scorbate (vitamin C), glutathione, hydroquinon, a-tocopherol (vitamin E),

dan

carotene.

Dalam

keadaan

stress oksidatif akan terjadi peningkatan pembentukan antioksidan sebagai mekanisme pertahman

untuk

menetralisir radikal oksigen aktif

(Elstner, 1982; Scandalias, 1993; McKersie & Leshem, 1994).

Menurut Monk et al. 1987 aktifitas antioksidan

(SOD)

dalam

tanaman akan

meningkat sebanyak 13 M i pada kondisi aaaerob akibat penggenangan pada tanaman

yang resistent tetapi tidak pada

tanaman

yang sensitif, antioksidan tersebut berperan

3

Pada

keadaan

tergenang (kondisi anaerob) dalam akar tanaman &an terbentuk

banyak jaringan aerenkim dibanding akar tanaman pada lahan tidak tergenang (kondisi aerob). Keadaan anaerob ini akan meningkatkan terbentuknya etilen di

p u k dan

di

akar

tanaman,

dan hormon etilen ini

akan

meningkatlcan alctivitas enzim

selluiase yang menentukan perkembangan aerenkim pada akar tanaman tersebut

(Saab &

Sach,

1995).

Budidaya tanaman padi pada kondisi anaerob dapat meningkatkan bobot

kering akar bila dibandingkan dengan cam tanam pada lahan tidak tergenang.

Perhunbuhan perakaran baru yang berlangsung terus menem pa& lahan yang digenangi air dan banyaknya perakaran yang muncul diduga karena adanya hoxmon etilen yang berasai dari p r e k m r ACC (1 -aminocyclopropana-1 -carboxylic acid).

Menurut Yang (1980) keadaan anaerob aka- merangsang terbentuknya jaringan

Tnjuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk:

Memperoleh infonnasi tentang respon fisiologis 5 varietas jd~gogo, padi sawah

dan pdi air dalarn kondisi lahan tergenang

(anaerob)

dan lahan tidak tergenang (aerob) dilihat

dari

segi kandungan ACC, etilen

,

dan asam

ascorbate.

Memperoleh informasi tentang respon pertumbuhan dan produksi 5 varietas padi yang mewakili jmh gogo,

p h

sawah dan pgdi air dalarn pada kondisi laban tergenang (sawah) dan lahan tidak tergenang (gogo).

Hipteais

Hipotesis yang diajukan adalah:

1. Adanya perbedaan respon fisiologis beberapa varietas padl pada kondisi lahan tergenang

dan

lahan

tidak

tergenang dilihat dari segi kandungan ACC, etilen , dan asam ascorbate.

2. Admya perbedaan respon pertumbuhan dan produksi 5 varietas pad^ yang

mewakili pad^ gogo, @ sawah, dm padi ailr &dam pada kondisi lahan tergenang

TINJAUAN

PUSTAKA

Botani Tanaman Padi

Tanaman padi (oryza sativa L.) termasuk tumbuhan suku Gramineae yang

ditandai dengan batang yang tersusun dari beberapa

ruas.

Ruas-ruas ini meqmkan bumbung kosong. Kedua ujung bumbung kosong ini ditutup oleh buku dan

panjangnya ruas

ti&

m a .

Ruas

yang terpendek terdapat pada pangkal batang. Ruas

yang kedua, ruas yang ketiga dan selanjutnya adalah lebih panjang dari ruas-ruas

yanglebih bawah. Pada

buku

b a n bawah dari ruas tumbuh

daun

pelepah yang membalut ruas sampai buku m a n atas. Tepat pada buku bagian atas ujung dari

daun

pelepah memperlihatkan percabangan dimana cabang yang terpendek menjadi ligulae

(lidah)

daun,

dan m a n yang terpanjang dan terbesar menjadi helaian daun. Dimana

daun pelepah itu menjadi ligula dan

pada

helaian daun terdapat dua embel sebelah

kiri

dan

kanan yang disebut auricula Auricula dan ligula yang kadang-kadang

berwarna hijau dan kadang-kadang berwarna ungu dapat digunakan sebagai alat

untuk

mendeterminasi

dan

identifikasi suatu varietas (Siregar, 1987).

Bila biji @ dikecambahkan maka akan terbentuk plumulae dan radikula, dan

akan muncul batang pertama dari plumula dan dari radikula akan muncul akar

pertama. Dengan memeriksa secara seksama batang pertama yang terjadi dari

plumulae akan nampaklah bahwa plumulae itu sudah terdiri dari buku-buku dan ruas-

ruas yang amat pendek ukurannya. Dengan meningkatnya

m u

kecambah

ruas-

ruasnya akan memanjang. Akar pertama yang muncul dari radikula tidaklah lama

penyerap air untuk kebutuhan kecambah diambil alih oleh akarakar yang bermunculan pada buku-buku batang kecambah yang terbawah dari batang

kecambah, yaitu buku-buku yang be* di bawah tanah.

Tanaman p d bersifat merumpun, artinya tanaman tersebut menghsilkan

anakan yang tumbuh dari tanaman induk. Dari satu batang bibit yang ditanam, maka dalam waktu yang sangat singkat dapat terbentuk suatu m p u n yang terdiri

dari

20

sampai 30 atau lebih

tunas-tunas

banr atau analcan (Siqpr, 1987). Tanaman padi

mempunyai sistem perakaran serabut

(De

Datta, 1981). Akar primer (radikula) yang

tumbuh sewaktu berkmambah bersama

akar-akar

lain yang muncul dari embrio debt bagian buku disebut akar seminal, yang jumlahnya antara 1 sampai 7 buah.

Penyebaran sistem akar dapat mencapai kedalaman 20 cm sampai 30 cm. Meskipun demikian akar banyak mengambil zat-zat rnakanan dari

tanah

dekat permukaan atas.

De Datta (1981) dan Yoshida (1981) menyatakan bahwa stadia reproduktif

tanaman pad^ ditandai dengan memanjangnya beberap ruas teratas pada batang, yang sebelumnya tertumpuk rapat &kat permukaan tanah. Disamping itu stadia reproduktif juga ditandai dengan berkuragnya jumlah anakan, muncdnya daun bendera,

kebuthgaq clan pembungaan. Inisiasi primordia mdai biasanya dimulai 30 hari sebelum pembungaan. Stadia inisiasi ini hampir bersamaan dengan memanjangnya

ruas-ruas yang term berlanjut m p a i berbunga. Oleh sebab itu stadia reproduktif disebut juga stadia pemanjangan

ruas-nras.

Pembibitan pad^ u m m y a dilakukan dengan

cara

menanam langsung pada

tergenang (gogo), Varietas Chmmg, dan Latiang

tumbuh

dan

berpduksi baik pgda lahan tidak tergenang maupun tergenang, Varietas JR64 tumbuh dan berproduksi

baik pada lahan tergenang dan varietas Mentaya tumbuh dan berproduksi baik pada

l a b genangan air dalam (Djunainah et al, 1993). Pa& kondisi yang tergenangi air

biji padl melakukan respirasi secara anaerob. Pada kondisi ini energi ATP yang terbentuk sedikit, sementara

untuk

proses pertumbuban biji @ dibutuhkan energi

ATP yang cukup tinggi. Untuk memenuhi ha1 ini dibutuhkan pembongkaran

cadangan

makanan yang ada di endosperma dengan cepat yang melibatkan enzim- enzim &lam metabolisme

cadangan

makanan tersebut.

Asam Ascorbate (Vitamin C)

Asam ascorbate termasuk senyawa antioksidan yang berfbngsi sebagai

pereduksi beberapa radikal oksigen bebas yang terbentuk dalarn metabolisme normal

organisme aerob dan mencegah te rjadinya kerusakan jaringan akibat oksidasi radikal bebas tersebut. Asam ascorbate ini melindungi makromolekul dalam sel dari

kerusakan akibat oksidasi radikal bebas superoksida (02 -) dengan reaksi sebagai

berikut: I

202

-

+ 2 H

'

+ Ascorbate acid

+

2H202

+

dehydroascorbate (McKersie & Leshem,

1994). Asam ascorbate disintesis dari gula heksosa pada tumbuhan tingkat tinggi.

Asam ascorbate

ini

dapat secara langsung mengikat (menetralisir) radikal oksigen

bebas dengan atau tanpa enzim kataiis, dan secara talc langsung dapat menetralisir oksigen aktif dengan cara merombak tocopherol (vitamin E) menjadi bentuk yang

vacuola,

dan tmgian ekstrasellular sel. Lebih lcurang 20-40 % asam

ascorbate

yang

terdapat dalam mesophtl daun berada dalam kloroplast,

dsn

kloroplast mengandung semua enzim untuk pebentukan asam ascorbate.

Keadaan tergenang Unsur hara

Penggemgan pada tanaman

akan

_{menyebabkan teqwhnya p e n h i m -}

perubahan

kimia

tanah yang ditentukm oleh nilai potensial redoks. Penggenangan menurunkan nilai potensial redoks dari 409 mV menjadi 149 mV yang menunjulckan

tidak adanya oksigen bebas

di

daerah perakaran (Musgrave, 1994).

Konsentrasi N a ' menjadi lebih rendah dalam jaringan tanaman pala

keadaan

tergenang. Pengarnatan menunjukkan bahwa nitrat tanah

akan

direduksi menjadi komponen gas seperti

Nz

dan N20 yang tidak tersedia hqy tanaman. Nitrogen tiitransport dari daun tua ke daun muda pada keadaan tergenang @rew & Sisworo,

1979). Kahat nitrogen disebabkan oleh denitrifikasi dan pencucian, serta menurunnya absorbsi

dan

translokasi N

dalam

jaringan tanaman (Tsai & Chu, 1992).

Besi dalam

keadaan

tergenang akan berubah dtui feni ( ~ e ~ ' )

m e n w

f m (~e*'). Ion fern yang terlarut jika

masuk

penbran dapat teroksidasi membentuk endapan Fe203. E n d a p tersebut dapat menghalangi masuknya ion lain ke tanaman terutama

K+

(Rumawas, 1983).

Etilen

9

1901 ia meneirikan etiien di dalam gas berbahaya dan menunjukkan bahwa etilen

menyebabkan tiga respon pada kecambab kajni: terhambatnya pemanjangan batang,

dan munculnya kebiasaan untuk tumbuh menciatar. Selanjutnya perluasan helai daun

terhambat serta pernbukaan normal bengkoknya epikotil terhambat (Salisbury &

Ross,

1995).

Peningkatan etilen pada jaringan tanaman merupakan tanggap tanaman yang

mumpada saat mengalami cekaman. Cekarnan itu dapat berupa: cekaman suhu

rendah, kekerhgan, penggenangan,

cekaman

kimia, cekaman mekanis, perlukaan,

clan radiasi (Wang et al. 1990). Bradford & Dilley (1978) juga menyatakan liahwa etilen terakumulasi dalam tanaman dalam keadaan anaerob. Pa& tanah jenuh

air (kondisi anaerob) tanaman akan cepat menjadi kekurangan oksigen (hipoksia), sebab air mengisi ruang udara dan pengaliran kembali O2 disekitar akar juga berkurang, karena pergerakan gas tersebut melalui air berlangsung sangat lambat.

Kemudian sintesis etilen terhambat, sebab O2 dibufuhkan untuk mengubah ACC

menjadi etilen, narnun etilen yang disintesis terperangkap di akar karena

pergerakannya melalui air juga b e m g , sekitar 10.000 kali dibandingkan dengan jika melewati udara (Jackson, 1985). Etilen ini lalu menyebabkan beberapa sel korteks mensintesis sellulase, yaitu enzim yang menghidrolisis sellulosa dan s e w a n

menyebabkan penguraian dinding sel. Sel korteks tersebut juga kehilangan protoplast,

lalu menghilang me2jadi jaringan aerenkim yang terisi udara.

Produksi etilen pada akar dan pucuk tanaman tomat yang tergenang lebih tinggi dibandingkan kontrol. Produksi etilen ini pada pucuk tanaman tomat lebih

10

ini tjis&Wm ACC dihasilkan di akar dan disuplai

ke

pucuk !anaman (Bradford

&Yang, 1981). Trampor ACC dari sitosol melewati tonoplast ke vakuola merupakan transpor aktif, dan etilen didistribusikan ke dalam ruang-ruang vakuola (Safber,

1994).

Produksi etilen &lam jaringan tanaman membutuhkan oksigen. Karena 0 2

dibutuhkm untuk mengubah ACC menjadi etilen, maka diperiarakan akar yang

dipenuhi air

akan

menghasilkan sedikit etilen (Salisbury & Ross, 1995). Jika jaringan tanaman diinkubasikan dalam keadaan anaerob, kemudian dikembalikan ke udara

akan

membdcm produksi etilen yang besar. Prekursor dalam keadaan anaerob

diubah ke etilen dalam keadaan aerob, prekusor tersebut &ah ACC (Yang, 1980). Perlukaaan, hormon IAA, anaerobik, dan senesens mempercepat sintesis ACC, terutama mempengmh enzim ACC sintase. Adapun penghambat sintesis ACC,

yaitu arninoetoksivinil glisin (AVG), amino-oksi-asam asetat (AOA) (Yang, 1980),

dan

aminotriaml (Altmans & Solomons, 1994) yang menghambat sintesis ACC

sinlase. Jalur biosintesis dan metabolisme etilen dapat dilihat pada Gambar 1.

Ion kobalt 2,4 dinitrofenol, dan temperatur yang tinggi menghambat sintesis etilen dari ACC

(Yang,

1980). Wenzel et al. (1995) menyebutkan disamping AVG

dan

kobalt,

asam

askorbat juga menghambat biosistesis etilen. Asam askorbat

.

6 cn,-s-~o UACC

* coo-

l

? - j

;

# .

C e - N H i _I CITP pp1. pl ₀ CU-NU; ₁

7"'

-\

I

a? n

7

" \ l , c o o - ~

>,<

n

y?

Ccr:

I

I

Hs /c--NH5 li U S

I - S - A ~ G CHa _CH3 1

Methimine _SAM

ACC ~trl,&

CH,- S

(MTR-I-P) ATP

(SAM)

(ACC)

[image:110.572.70.479.62.673.2]

:.

G84o2

Gambar 1. Jalur biosintesis dan metabolisme etilen (Davies, 1995)

MACC = malonyl ACC; ACC = 1-amino cyclopropane+l-carboxylic acid;

h4TA = 5'-~eth~lthioadenosine; MTR = ~'~ethyltioribose; KMB = a-kcto-

Pada tanaman padi, peningkatan aktifitas enzim ACC sintase te jadi setelah 2 jam penggenangan dan puncaknya setelah 4 jam pada daerah buku. ACC sintase akan

mengubah SAM menjadi ACC (Cohen & Kende, 1987). Pada tanaman gandwn

pemberian etilen dari ethopon pada daun primer akan meningkatkan produksi etilen

dengan meningkatkan aktifitas ACC oksidase. ACC oksidase akan mengubah ACC

menjadi etilen (Davies, 1905). Suatu percobaan menunjukkan perubahan AVG pada

akar tanaman tomat dalam keadaan anaerob akan menghambat transpor ACC, mengurangi produksi etilen, clan mencegah kelayuan. Demikian pula ion cu2+ sedikit

mempengaruhi kadar ACC dalam xylem, tetapi sangat efektif menghambat produksi

etilen dan kelayuan (Bradford & Yang, 1981). Pemberian etilen 0. lpl per liter pada

akar monokotil akan merangsang pembentukan aerenkim, dan dihambat oleh kehadiran ion A ~ + yang berperan sebagai inhibitor pembentukan etilen (Drew et al.

1981).

Tanggap Tanaman Terhadap Penggenangan

ivlenurut Jackson et al. (1995) ada dua bentuk hubungan antara tajuk-akar pada tanaman tergenang, yaitu; 1. Pembentukan aerenkim yang meningkatkan aliran

oksigen dan gas-gas lain dari tajuk ke akar, 2. Pergerakan prekusor etilen, yaitu ACC

dari akar ke tajuk melalui aliran transpirasi yang mempengaruhi produksi etilen sehingga menyebabkan kelayuan tajuk. Aerenkim dapat terbentuk pada a h , rizom8,

batang, petiole, dan daun. Perkembangan aerenkirn sangat bervariasi tergantung pada

dengan ACC tajuk tinggi. Tanaman yang toleran pada penggenangan mempunyai

sistem translokasi Oz yang lebih baik

dari

m

a

n

aerial ke perakaran dibandingkan yang tidak toleran.

Menurut Kawase (198 1 ), perkembangan aerenkim dipengaruhi penggenangan Ada dua kelompok a e ~ n k i m yaitu; aerenkim lysogenous dan schimgenous. Jika ruang intersellular meningkat melalui penghancuran seluruh sel disebut aerenkim

lysogenous, tetapi jika ruang intersellular terjadi dari pemisahan sel-sel yang berhubungan langsung terhadap dinding sel disebut aerenkim schizoge~,us. Menurut

Mc Kersie & Leshem (1994) tanaman monokotil seperti jagung clan padi, aerenkim

lysogenous terbentuk dari korteks eksternal terhadap endodermis, dibelakang ujung

akar, pada daerah yang mengalami pembesaran dan pertumbuhan sel-sel. Perkembangan jaringan aerenkim ini dirangsang oleh pelepasan etilen dari sel-sel

hipoksia. Proses terbentuknya aerenkim lysogenous pada akar j a p g didahului

dengan hilangnya protoplasma dari sel, pembengkakan sel, matinya sel, clan rusaknya dinding sel. He et al. (1994) juga menyatakan bahwa perkembangan aerenkim adalah

hasil dani lisis j- korteks yang mengakibatkan pembentukan ruang-ruang u h a .

Selanjutnya Saab & Sach (1996) menyebutkan bahwa perkembangan aerenkim pada tanaman tergenang merupakan hasil hidrolisis

dari

d

m

i

sel yang menyebabkan te jadinya lisis dan dirangsang oleh etilen endogen.

Keadaan anaerob akan meningkatkan terbentuknya etilen di pucuk

dan akar

tanaman. Hormon etilen

akan

meningkatkan aktifitas enzim sellulase yang

xyloglukan endo-tmmglikoxylase yang dapat merusak dinding sel, sehingga

terbentuk jaringan aerenkim pada

keadaan

tergenang (Saab & Sach, 1995).

Siloglukan membentuk ikatan hidrogen dengan sellulosa (Wattimena, 1987). Jika

banyak siloglukan maka akan kuat mengikat sellulosa dm menunjang kekuatan dinding sel (Saab & Sach, 1996).

Pada keadaan tergenang dilen akan merangsang pembentukan aerenkim pada

perakaran yang telah ada dan pembentukan akar-akar baru untuk meningkatkan

ketahanan tanaman pada keadaan tersebut. Jaringan a e d m memfasilitasi

pergerakan gas-gas 02, COZ, C&, dan CzH4 (Drew, 1992). Aplikasi etilen eksogen

pada konsentrasi 5p1 per liter pada akar tanaman jagung dapat mengalubatkan

kerusakan dinding sel-sel korteks dan merangsang pembentukan aerenkim (Prasad.,

1997). Pemberian etilen 5pl per liter udara pada perakaran jagung umur 14 hari

mengurangi pertumbuhan tanaman dan mempercepat munculnya akar adventif

(Jackson etal. 1981)

Pada sistem budidaya jenuh air (kondisi anaerob) pada tanaman kedelai

kandungan ACC akar dan etilen akar jauh lebih tin@ dibandingkan dengan sistem budidaya tadah hujan (kondisi aerob), dan etilen nkar ini akan merangsang terbentuknya jaringan aerenkim dan pemkmn baru yang merupakan cara adaptasi

Mekaoisme Pertukaran Gas pada Padi

Tanaman pa& yang umumnya tumbuh pada lahan ddam keadaan tergenang

akan membatasi kemampuan oksigen masuk kebagian tanaman yang tergenang.

Masalah pertukaran gas pada pad^ air dalam sangat spesifik. Postulat lama mengatakan pertukaran gas pada organ padi yang tergenang berlangsung secara

diffusi melalai rongga u d m internal ke bagian organ yang tergenang tersebut.

Tanaman pad^ memiliki perkembangan rongga udara yang sangat baik pada w a n batang dan udara.-Tetapi menurut penelitian yang dilakukan Raskin & Kende (1985)

bahwa udara bergerak ke wantanaman yang tergenang secara aliran massa melalui lapisan permukaan udara dan ruang udara internal, dan aliram massa tersebut di dorong oleh adanya gas respirasi C 0 2 yang terlarut dalam air. Jurnlah dan arah aliran massa tergantung pada konsentrasi C 0 2 terlarut disekitar tanaman. Bila konsentrasi C02 meningkat maka aliran rnassa (02) menuju tanaman akan menurun. Masuknya

gas ke organ tanaman yang tergenang di dorong oleh perbedaan C 0 2 dan 0 2 t d m t

dalarn air. Pada suhu 2 5 ' ~ dan pH 7 C02 (dalam bentuk C02, H2C03, dan HCOi)

.-

-

jumlah CO2 140x lebih terlarut dalam air dibandingkan dengan 0 2 . Pengambilan O2 oleh organ yang tergenang dan adanya CO2 terlarut akan mengumngi tekanan dalam

lintasan udara internal dan lapisan permuIraan udara. Keadaan ini

akan

mengakibatkan terjadinya pergerakan O2 dari larutan ke tanaman dan akan

mengeluarkan gas ke atmosfer. Jumlah udara yang masuk ketanaman yang tergenang

dipen- oleh adanya cahaya. Jumlah udara yang masuk lebih sedikit dengan

adanya cahaya daripada &lam keadaan gelap, karena fotosintesis

akan

mengurangi konsentrasi

C a

dan meningkatkan konsentrasi 02dalam ruang udara pub batang.

Dalarn keadaan terang tarikan aliran massa udara dilakukan oleh akar. Konsentrasi

02

organ yang tergenang dalam keadaan gelap akan menurun dan bila

N2

meningkat

maka akan meninglcatkan nilai respirasi sehingga jumlah udara yang masuk akan menurun. Pergerakan udara pada tanaman juga diakibatkan oleh transpirasi termal

dan tekanan higometrik. Mekanisme masuknya udara ke bagian organ tanaman yang tergenang diakibatkan oleh adanya gas respirasi C02 terlarut dalam air (Raskin &

BAHAN DAN METODE

Tempat dan WaMu

Penelitian dilakukan di Rumah Kaca Biotrop, Tajur Bogor. Pembuatan Foto melintang jaringan akar dilakukan di Labratorim Silvikultur Biotrop Tajur, analisis

bobot kering tanaman dilakukan di Laboratorium Kimia Biotrop Tajur Bogor.

Analisis kandungan ACC

,

kandungan etilen, dan kandungan asam ascorbat

dilakukan di laboratorium Biokimia clan Emhatis Balai Penelitian Bioteknologi Cirnanggu Bogor. Waktu Penelitian dimulai pada Bulan Maret 2001 sampai Mei 2002.

Bahan dan Alat

Bahan tanaman yang digunakan untuk pembaan lapang adalah benih pad^ yang terdiri dari atas; varietas Jatiluhur (J) ( p h gogo) , varietas Ciherang (C) & varietas Lariang (L) (padi sawah dan gogo), varietas R64 (I)

(m

sawah), dan varietas Mentaya (M) (padi air dalam). Bahan lain untuk pemeliharaan tanaman adalah pupuk urea, TSP, NPK, kasting, pestisida, iwktisida, pot ember.

Alat yang digunakan adalah timbangan digital, alat penyiram, alat pgukur

panjang, gelas ukur, tabung reaksi, oven, botol akar, karet penurup, Syringe, alat pengukur diameter

akar.

Bahan kimia

dan

alat yang digunakan unhlk analisis

kandungan ACC, kandungan etilen, kandungan asam asorbate, pembuatan preparat

Rancangan Percobaan

Rancangan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap dengan dua

faktor yang diuji, yaitu: (1) faktor varietas yang terdiri dari 5 taraf, yaitu; J (jati

luhur), C (ciherang), L (lariang), I (W), dan M (mentaya), (2) faktor kondisi

penanaman yang terdiri dari keadaan tergenang (kondisi anaerob) dan keadaan tidak

tergenang (kondisi aerob). Ulangan dibuat sebanyak tiga kali, tiap ulangan terdiri atas

10 pot tanaman, setiap pot berisi 3 tanaman.

Pelaksanaan Percobaan

Penyiapan Ba han Tanaman Percobaan

Benih tanaman padi dbibitkan pada bak pembenihan dengan media tanah

yang di campur dengan casting dengan perbandingan tanah:casting adalah 2: 1 .Bibit

padi ditaburkan pada bak pembenihan dan ditumbuhkan selama 2 minggu, kemudian siap untuk dipindahkan ke pot percobaan.

Penyiapan Media Tanaman

Tanah yang digunakan adalah tanah latosol tajur (ultisol), tanah diambil dari top soil, dikeringkan, dan dibersihkan dari batu, ranting, rumput, dan kotoran lainnya. Tanah kemudian dicampur dengan pupuk casting (kotoran cacing) dengan

perbandingan tanah : casting = 2: 1, kernudian diisikan kedalam pot ember sebanyak 6

kg per pot. Untuk penanaman dengan kondisi anaerob pot percobaan diisi dengan air

Penanaman

Untuk kondisi penanaman =ob benih yang telah berumur 2 minggu

ditanam sebanyak 3 buah per pot, dan penanaman dengan kondisi aerob (tanah tidak tergemg) benih ditanam sebanyak 5 butir per pot dengan cara ditugal sedalam 3 cm,

dan umur 2-3 minggu setelah tanam

(MST)

dilakukan penjarangan menjadi 3

tanaman per pot.

Pengamatsn

Variabel-variabel yang diamati adalah:

1. Kandungan ACC. -Analisis kandungan ACC dilakukan pada saat umur 2

dan

6

minggu setelah tanam. Bagian yang dianalisis adalah akar tanaman, dipotong mulai dari leher akar kemudian dimasuMcan kedalam tabung akar untuk

selanjutnya dianalisis dilaboratorim dengan Metode Lizada & Yang (1979).

2. Kandungan etilea Analisis kandungan etilen dilakukan pada saat 2 minggu

setelah tanam (3 jam setelah penggengan untuk kondisi anaerob) dan 6 minggu setelah tanam. Bagian yang dianalisis adalah akar tamman, dipotong mulai dari

leher akar dm dengan secepat munglun dimasukkan kedalam tabung akar,

kemudian ditutup dengan karet penutup untuk mencegah te rjadinya penguapan

etilen dm selanjutnya dianalisis dilaboratorium dengan metode Lizada & Yang

(1979).

3. Kandungan asam ascorbate. Analisis kandungan asam scorbate dilakukan pada

saat tanaman berumur 2 minggu Organ yang digunakan adalah daun, diambil

4. Foto meiintang jaringan

akar.

Amtomi akar diamati untuk melihat jarinpi

aerenkim yang terbentuk dengan cara membuat preparat metode padin,

dilakukan pada umur 6 minggu.

5. Tinggi tanaman. Tinggi tanaman diukur dari permukaan tanah hingga ujung daun

terpnjang, pengamatan dilakukan setiap 4 minggu sekali hingga masa panen. 6. Panjang a&. Panjang akar diukur mulai dari leher akar hingga ujung akar

terpanjang, pengamatan dilakukan setiap 4 minggu sekali hingga p e n

7. Diameter leher akar. Diameter leher akar di&x dengan menggunakan jangka wrong, dilakukan setiap 4 minggu sekali hingga panen.

8. Jumlah an- Perhitungan jumlah

anakan

dilakukan pada saat panen.

9. Bobot kering akar. Pengukuran bobot kering akar dilakukan setiap 4 minggu

sekali hingga masa pamn dengan cara diovenkan pada suhu 8 0 ' ~ .

10. Bobot kering Tajuk. Pengkuran bobot kering tajuk dilakukan bersamaan dengan pengukuran bobot kering akar.

1 1. Laju pertumbuhan relatif (LPR). LPR dihitung dengan rumus

R =

(Sitompul dan Guritno, 1995)

T2- TI Dimana:

R = laju pertumbuhan relatif

W1

= Bobot kering tanaman (g) pada saat umur TI

13. Bobot biji pertanaman. Bobot biji pertanaman diperoleh dari biji bernas

v a nsetelah dikeringkm di oven pada suhu 60°c selama tiga hari.

14. Indeks panen. Dihitung dengan rumus:

bobot kering hasil ekonomis tanaman

IP=

x 100%

bobot kering total tanaman

Analisii Data

Data hasil percobaan dianalisis rnenggunakan Rancangan Faktorial dengan

pola Rancangan Acak Lengkap. Model linier yang digunakan (Steel & Tonie, 1995) adalah:

Yijk = p + Ai + Bj + ABij +Eijk dimana i = I ,2 j = I ,2,3,4,5 k = I ,2,3

Dan

Yijk = nilai pengamatan pada varietas ke- i , kondisi penanaman ke-j ulangan

ke-k

p = nilai rataan umum

-.

- pengaruh varietas ke-i

AJ,,

-

Bj = penganih kondisi penanaman ke-j

ABij = pengaruh interaksi varietas ke-i dan kondisi penanaman ke-j

~ f i k = sisaan

HASIL DAN PEMBAHASAN

Rekapitulasi hasil sidik ragam variabel yang diamati selama penelitian dapat

dilihat pa& tabel 1. Sidik ragam setiap variabel yang diamati disajikan pada

[image:121.576.74.486.206.726.2]

Lampiran 4- 1 6.

Tabel 1. Rekapitulasi uji F terhadap variabel yang diamati selama penelitian pada tanaman padi yang ditmam pada kondisi

lahan aerob dan anaerob.

I

1 2 3

Perlakuan

V

1

K

I

V x K

r-

4

5

Ketermgan:

V = Varietas

K = Koadisi penanaman

V x K = Intenksi Varietas dengan kondisi penanaman

tn = tidak nyata

*

_{= beda nyata uji DMRT pada taraf 0.05} No

I -- J

6

7

8 9 10 1 1 12 13 14

Respon Fisiologis Tanaman

Parameter

Foto Jaringan akar

Kandungan ACC (1-aminocyclopropane-l-carboxylic acid)

*

*

*

Kandungan ACC umur 6 minggu

Kandungan Etilen umur 2 dan 6 minggu Kandungan asam ascorbate umur 2 minggu

Panjang akar

Diameter leher akar Jumlah anakan Bobot kering akar

Bobot kering tajuk

Laju pertumbuhan relatif Bobot kering 1000 butir gabah Bobot kering gabah per tmaman Indeks Panen

K a n d u n p ACC akar pada umur 2 rninggu (3 jam setelah perlakuan

Tinggi Tanaman

*

*

*

-

penggenangan) tidak dapat dideteksi dengan metode yang digunakan dalam penelitian

*

*

tn

*

tn

*

*

*

*

*

*

*

penggenaqan) dapat didideteksi dengan mudah

dengan

menggumkan metode

Lizada & Yang (1979). Kandungan ACC akar baru dapat dideteksi setelah tanaman berumur 6 minggu. Secara umum kandungan ACC akar pada umur 6 minggu pada

kondisi anaerob (0.47pglg akar segar) lebih tinggi dibandingkan pada kondisi =rob

(0.38pglg akar segar) (Tabel 2).

Tabel 2. Pengaruh kondisi penanaman terhadap kandungan ACC akar tanaman pub umur 6 minggu dan kandungan etilenakar

Ketcrangan: angka-anglca yang d i h h oleh huruf yang berbeda pada baris yang sama berbeda

nyata pada uji DMRT 0.05

Kandungan ACC akar varietas Jatiluhur (0.59Mg a h segar) merupakan kandungan

yang tertinggi diantara varietas yang diuji (Tabel 3).

I

Mentaya

I

0.34bc 1 .O8a

I

2.12a -

I

Keterangan: anglca-an& yang diikuti oleh huruf yang beheda pada kolom yang sama,

Jatiluhur

. Ciherang Lariang

ZR64

berbeda nyata pada uji DMRT 0.05

Hasil analisis selanjutnya pada Tabel 4 menunjukkan bahwa hanya

varietas

0.59a 0.29~ 0.47ab 0.42bc

Jatiluhur saja yang mengalami peningkatan kandungan ACC alcar

I>ada

kondisi

anaerob yaitu 0.86 j&g akar segar dari 0.33 pg/g akar segar pada kondisi aerob, 0.66bc

0.69bc 0 . 6 1 ~ 0.85b

tetapi varietas Cihermg, Lariang, IR64, clan Mentaya tidak berbeda nyata pada

1.75b 2.14a

1.70b 1.62bc

Pada umur 2 rninggu ACC akar tidak terdeteksi, ha1 ini diduga karena

perubahan ACC ke bentuk etilen berlangsung dengan cepat sehingga ACC tidak

-

.-

&pat dideteksi lagi pada periode tersebut. Hal ini terbukti bahwa pada umur 2

minggu kandungan etilen dapat dideteksi dengan mudah. Bradford & Yang (1980)

mengatakan dalam keadaan tergenang ACC akan dibentuk dalam akar dan akan

disuplai kepucuk tanaman dan segera diubah ke bentuk etilen. Dalam jaringan akar

pada kondisi anaerob, ACC tidak dapat dikonversi kedalam bentuk etilen, tetapi &pat

ditranspor ke pucuk tanaman melalui aliran transpirasi. Setelah ACC mencapai

kondisi aerob di pucuk tanaman maka ACC segera dikonversi kebentuk etilen (Prasad, 1997) karena ACC ini merupakan prekursor dalam pembentukan etilen

(Yang 1980). Kondisi anaerob pada akar tanaman akan mempercepat sintesis ACC,

terutama dalam mempengaruhi aktivitas enzim ACC sintase sehingga pembentukan

ACC dapat berlangsung dengan cepat. Setelah te rjadi perubahan ACC ke etilen, etilen

akar akan merangsang terbentuknya jaringan aerenkim dan perakaran baru yang merupakan cara adaptasi tanaman dalam keadaan anaerob (Kawase, 1974; Kuo,

. *

1992). Jaringan aerenkim yang terbentuk akan memfasilitasi pergerakan Oz, COZY

CH4, dan

C2H4

(Drew, 1992).

Dari Tabel 2 clapat dilihat bahwa kandungan ACC akar tanaman padi yang

ditanam dalarn keadaan anaerob lebih tinggi dibandingkan kandungan ACC akar

tanaman padi yang ditanarn pada kondisi aerob. Hal ini mendukung hasil penelitian

yang dilakukan oleh Ghulamahdi (1999), bahw tanaman kedelai yang ditanarn pada

kondisi anaerob yaitu dengan sistem budidaya jenuh air kandungan ACC akar jauh

tadah

hujan (kondisi aerob). Bradford &

Yang

(1980) juga mengatakan bahwa hasil

pengukwrn ACC tanaman (tomat) yang ditmam dalam keadaan tergenang lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan ACC akar tanaman kontrol (tanaman yang tidak digenangi).

Kandungan Etilen

Pada Tabel 4 &pat dilihat kandungan etilen akar tanaman padi pada umur 2

dan 6 minggu. Kandungan etilen pada umur 2 minggu &lam kondisi anaerob varietas

Mentaya meningkat 2x dibandingkan pada kondisi aerob (0.68 &g akar segarljam),

varictas Ciherang meningkat 1 . 5 ~ perda kondisi anaemb (0.84 pg/g akar segarljam)

dibanding pada kondisi aerob (0.54 pg/g akar segarljam), sedangkan varietas

[image:124.572.70.503.426.657.2]

Jatiluhur, Lariang, dan IR64 tidak berbeda nyata pada kondisi aemb maupun anaerob.

Tabel 4. Pengaruh interaksi varietas dengan kondisi penanaman

te;kdaP kandungan ACC

dan

etilen

akar:

1

~erlalr~an

[

vaxietas

I

Aerob Anaerob

1

Anaerob

I

0.79bcd

I

0.84bc

I

0.66bcd

1

0.94b

I

1.48a

I

Aerob

ACC (pdg akar segar) umur 6 minggu

Etilen Org/g

akar segarljam)

umur 2 minggu

0.5224

1

0.54d

I

0.57cd

I

0.76bcd ( 0.68bcd

1

Anaemb ( 2.25b

I

3.28a

I

2.16b

I

2.70ab

I

3.52a

I

Kcterangan: angka-angka yang diikuti oleh huruf yang berbeda, berbada nyata pada uji

0.33bc 0.857a

Aerob

DMRT 0.05. J = Jatiluhu, C = Cihemmg, L = Lariang, I = IR64, M = Mentaya,

Kandungan etilen varietas Mentaya dan

IR64

umur 6 minggu meningkat 0.27~

0.30bc

Etilen (pdg akar segarljam) umur 6 minggu

sebanyak 5x pada kondisi anaerob yaitu

sebesar

3.52 pglg akar segarfjam & 2.70 1.25~

1

1 . 0 1 ~

1

1.2%

I

0.55e

pg/g akaf segar/jam dibanding kondisi aerob yaitu sebesar 0.73 pg/g akar segar/jam 0.38bc

0.55b

0.73d --0.37bc

0.45bc

0 . 2 6 ~

& 0.55 pg/g akar se&ar/jam. Tetapi varietas Jatiluhur, Ciherang, dan Lariang

kandungan etilen hanya meningkat 2-3x lebih besar pada kondisi anaerob dibanding

pa& kondisi aerob. Hal ini mengindikasikan bahwa perubahan ACC menjadi etilen beriangsung sangat cepat pa& varietas Mentaya dan 0264, tetapi tidak demikian pada

varietas Jatiluhur, Ciherang, dan Lariang. Hal ini mungkin karena varietas Mentaya

adalah varietas padi rawa, R64 adalah varietas padi sawah yang toleran terhadap

kondisi anaerob, dan varietas Jatiluhur, Ciherang, dan Lariang, yang rnungkin lebih

sesuai untuk ditanam sebagai padi gogo.

Kandungan etilen akar varietas padi pada kondisi anaerob lebih rendah

dibandingkan dengan kandungan etilen dari akar kedelai genotipe

PTR

322 (40.28

pglg akar segarljam) (Ghulamahdi, 1999) dimana kandungan etilen yang tinggi pada

kedelai tersebut rnenstimulasi pembentukan akar adventif. Kandungan etilen yang

tinggi pada pad^ diduga berada di batang t a m a n , oleh karena itu batang tamman tumbuh lebih panjang dalarn keadaan anaerob misalnya varietas mentaya yang

tumbuh dengan cepat untuk mencapai keadaan anaerob diatas permukaan air. Pakin

& Kende (1985) mengatakan apabila terendam, batang tanaman tumbuh memanjang

dengan cepat, sehingga &un

dan

batang bagian atas tetap berada dipermukaan air.

Perendaman jugs menyebabkan etilen tertimbun dibatang, sehingga menyebabkan

pemanjangan yang wpat

Asam Ascorbate (Vitamin

C)

ascoxbate (Tabel 5). Dari Tabel 5 te&d dapat dilihat bahwa kandungan asam

ascorbat semua varietas padi yang ditanam pada kondisi lahan anaerob lebih tinggi

dibandingkan dengan kandungan asam ascorbate varietas padi yang ditanarn pada

kondisi lahan anaerob. Kandungan asam ascorbate tertinggi dijumpai pada varietas

Jatiluhur pada kondisi anaerob (174.22 pg/g daun segar) dan terendah dijumpai pada

varietas Mentaya pada kondisi aerob (125.55 pg/g daun segar).

Tabel 5. Pengaruh interalcsi varietas dan kondisi penanam terhadap kandungan asam 8scorbate OLg/g daun segar).

I

Perlakuan

I

Varietas

1

Kandungan Asam ascorbate (pdg dam segar)

Kcteraugan: Angka-angka yang diikuti huruf yang be* berbeda nyata pada uji DMRT

0.05.

Pada semua varietas padi yang ditanam pada kondisi aerob memiliki

J

I

C

I

L

Aerob - Anaerob

kandungan asam ascorbate yang lebih rendah dibandingkan dengan kandungan asam

ascorbate varietas padi yang ditanam pada kondisi anaerob.

I

1

M

Bobot kering tajuk.

*

131.05e 174.22a

Interaksi varietas dan kondisi penanaman nyata mempcnganrhi bobot kering

tajuk mdai umur 4 minggu hingga saat panen (Tabel 6) dan hasil sidik ragam

selengkapnya disaj i kan pada Larnpiran 12.

Varietas Lariang memiliki bobot kering tajuk tertinggi pada umur 4 minggu

(0.19 g/tamnan) dalam kondisi anaerob meningkat 2x dibanding dalam kondisi aerob 137.55d

164.49b

dan berbeda nyata dengan varietas lainnya. Pada umur 8 minggu bobot kering tajuk

keadaan aerob. Tetapi pada umut 12 minggu dan saat panen bobot kering tajuk

tertinggi dimiliki varietas Mentaya dalam kondisi anaerob (10.09 dan 28.36

@tanaman) dan berbeda nyata dengan varietas lainnya. Secara urnurn rata-rata bobot kering tajuk lebih tinggi dalam kondisi anaerob dibanding kondisi aerob.

Hal

diakibatkan oleh pembentukan anakan lebih banyak dalam keadaan anaerob, dan

jumlah anakan tanaman padi ini menentukan nilai bobot kering tajuk.

Tabel 6. Pengaruh interaksi varietas dengan kondisi penanaman

Kctmmgan : angka-mgh yang diikuti olch huruf yang berbeda pada umur yang sama,

berbeda nyata pada uji DMRT 0.05. J = Jatiluhur, C = Cihecang, L = Lariang, I

= IR64, M = Mentaya

Dari Tabel 6 dapat dilihat bahwa bobot kering tajuk varietas Jatiluhur yang ditanam

pada kondisi aerob lebih tinggi dibandingkan dengan bobot kering tajuk yang ditanam

pada kondisi anaerob. Dari h i 1 penelitian pad^ ini terlihat bahwa varietas Jatiluhur

lebik cocok ditanam daiam keadaan tidak tergenang (gogo). Salisbury & Ross (1995) mengatakan bahwa tanaman yang ditanam pada kondisi lingkungan yang cocok maka akan mengahasilkan pertumbuhan yang baik sehingga sintesis bahan-bahan organik

tanaman berlangsung dengan baik. Demikian juga dengan varietas Ciherang dan

Lariang adalah varietas yang turnbuh baik pada kondisi yang digenangi maupun pada

kondisi lahan yang kering sehingga bobot kering tajuk tidak memberikan perbedaan

[image:127.572.79.504.270.426.2]

varietas Mentaya adalah

varietas

padl yang hanya tumbuh baik pada konctisi l a b yang tergenang sehingga bobot kering tajuk kedua

varietas

ini berbeda sangat nyata dengan bobot kering tajuk yang ditanam pada kondisi aerob, bahkan varietas Mentaya tidak rnampu bertahan hidup hingga umur saat panen (tanaman mati pada saat umur 4-5 bulan).

Bobot kering akar.

Pengaruh

interaksi varietas dengan kondisi penanaman terhadap bobot kering

aka. disajikan pada Tabel 7 dan hasil sidik ragam selengkapnya disajikan pada

Lampiran 1 1.

Tabel 7.

Pen@

interaksi varietas dengan kondisi penanaman terhadap bobot kering akar (g/tanaman).

r

Keteraugau : angka-angka yang &ti oleh huruf yang b d e d a pada umur yang sama,

babeda nyata pada uji DMRT 0.05. J = Jatiluhur, C = C iL = Lariang, I

= IR64,M = Mentaya

Pada Tabel 7 interaksi

antara

varietas

dan

kondisi penanaman memberikan bobot kering akar varietas mentaya pada kondisi anaerob lebih tinggi dibandingkan

dengan bobot kering a h pada semua varietas dan perlakum lainnya.

Pada

umur 4 minggu bobot akar pada keadaan anaerob lebih tinggi daripada dalam keadaan aerob,

varietas IR64 menunjukkan perbedaan yang lebih tinggi sebesar 4x pada kondisi anaerob dibanding kondisi aerob.

Pada umur

8 minggu varietas

IR64

memiliki bobot

30

keadaan

aerob.

Bobot akar varietas Lariang dan Ciherang meningkat l l x dalam

kondisi anaerob, tetapi varietas Mentaya hanya mengalami peningkatan 1 . 6 ~ dalam

kondisi anaeron dibanding kondisi aerob. Pada umur 8 minggu hingga saat panen

bobot akar varietas Jatiluhur dan Lariang lebih tinggi pada kondisi aerob dibanding

kondisi anaerob, varietas Ciherang dan IR64 memiliki bobot akar lebih tinggi dalam

kondisi anaerob dibanding kondisi aerob tetapi varietas Mentaya mengalami reduksi

pertumbuhan akar dalam keadaan aerob. Pada Tabel 7 dapat dilihat bahwa

pertambahan bobot akar berlangsung sangat lambat hingga umur 12 minggu dalam

keadaan aerob dan setelah umur 12 minggu bobot akar tidak bertambah hingga tanaman menjadi mati (umur 16 minggu). Grafik pertambahan bobot kering akar

4 8 12 Panen 4 a 12 pamn

Umur Umur

Reapon Pertumbuhan Tanaman Padi

Panjang akar

Varietas tanaman padl nyata mempenganrhi panjang

akar

pach saat panen.

Kondisi p e m a n nyata mempengamhi panjang akar mulai umur 4 minggu m p a i saat panen. Interaksi keduanya juga nyata mempengaruhi panjang akar pada saat

panen. Hasil sidik ragam selengkapnya disajikan pada Lampi