RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI H

(1)

i SKRIPSI

KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA

AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI

Oleh

RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI

H0713151

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

(2)

ii

SKRIPSI

untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian

di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret

Oleh

RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI

H0713151

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA

(3)

iii SKRIPSI

RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI

H0713151

Pembimbing Utama Pembimbing Pendamping

Prof Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc NIP. 196010081985031001

Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M.S. NIP 195408051981032002

Surakarta, Januari 2017

Fakultas Pertanian UNS Dekan

Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. NIP 19560225 198601 1 001

(4)

iv SKRIPSI

yang dipersiapkan dan disusun oleh RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI

H0713151

telah dipertahankan di depan Tim Penguji pada tanggal:

dan dinyatakan telah memenuhi syarat

untuk memperoleh gelar (derajat) Sarjana Pertanian Program Studi Agroteknologi

Susunan Tim Penguji:

Ketua Anggota I Anggota II

Prof Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc NIP.196010081985031001

Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M. S. NIP. 195408051981032002

Dr. Ir. Parjanto, M. P NIP. 196203231988031001

(5)

v

PERNYATAAN

Dengan ini saya Nama: Ratryningtyas Nindyastuti NIM: H0713151 Program Studi: Agroteknologi menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul “KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar akademik dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak ada unsur plagiarisme, falsifikasi, fabrikasi karya, data, atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh penulis lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila dikemudian hari terbukti ada penyimpangan daripernyataan tersebut, maka saya bersedia menerima sanksi sesuai ketentuan yang berlaku.

Surakarta, Januari 2017 Yang menyatakan

Ratryningtyas Nindyastuti NIM. H0713151

(6)

vi

KATA PENGANTAR

Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kekuatan, kasih sayang, nikmat yang tidak ada satu makhluk pun yang bisa menghitungnya dan rahmat Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Keragaman Morfologi Dan Kandungan Antosianin Beberapa Varietas Lokal Padi Hitam pada Agroekosistem Sawah Dataran Tinggi” dengan sebaik-baiknya. Penelitian ini merupakan bagian dari penelitian unggulan perguruan tinggi dengan Ketua Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc., dan anggota Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M.S. Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini tidak lepas dari pihak yang telah membimbing, membantu, dan memberi semangat kepada penulis. Oleh karena itu pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terimakasih kepada: 1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian

Universitas Sebelas Maret Surakarta.

2. Prof. Dr. Ir. Hadiwiyono, M.Si. selaku Kepala Program Studi Agroteknologi Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc. selaku Pembimbing Akadekik dan Pembimbing Utama atas saran dan nasihatnya serta yang telah memberikan segala bentuk pengarahan, pengetahuan, dan motivasi kepada penulis sehingga proses dan hasil penelitian ini dapat selesai dengan sebaik-baiknya.

4. Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M.S. selaku Pembimbing Pendamping dalam penulisan dan penyusunan skripsi yang telah memberi pengarahan, dan ketenangan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat menjadi sempurna. 5. Dr. Ir. Parjanto, M. P. selaku Pembahas penelitian atas segala saran dan kritik,

kemudahan, dan bantuan bagi penulis dalam penyajian hasil penelitian.

6. Keluargaku tercinta Bapak Muhammad Syafi’i dan Ibu Tuti Kustrini, kakakku Raditya Maulana Anuraga dan adikku Rajnaparamitha Kusumastuti yang senantiasa memberikan cinta tak berwarna, semangat yang ditiupkan dalam doa yang diam-diam tak pernah usai.

7. Bapak Supadi, petani teladan Desa Karanglo selaku pemilik lahan tempat dilaksanakannya penelitian ini.

(7)

vii

8. Segenap staff dan laboran di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan analisis laboratorium dan pengurusan administrasi.

9. Teman-teman KLOROPLAS (Agroteknologi 2013) yang sama-sama berjuang menjadi sarjana, tetap semangat kawan.

10. Semua pihak yang telah membantu penelitian yang tidak dapat penulis sebut satu per satu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan kesalahan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik demi kesempurnaan skripsi ini. Penulis berharap, semoga skripsi ini bermanfaat bagi banyak pihak.

Surakarta, Januari 2017

(8)

viii DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... vi

DAFTAR ISI... viii

DAFTAR TABEL ... xi

DAFTAR GAMBAR ... xii

DAFTAR LAMPIRAN ... xiii

RINGKASAN... xiv

SUMMARY ... xv

I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang ... 1

B. Perumusan Masalah ... 2

C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

A. Padi Hitam ... 3

B. Identifikasi Morfologi ... 4

C. Varietas Padi Hitam ... 5

III. METODOLOGI PENELITIAN ... 8

A. Waktu dan Lokasi Penelitian ... 8

B. Bahan dan Alat ... 8

C. Perancangan Penelitian ... 8

D. Teknik Penentuan Sampel ... 9

E. Jenis dan Sumber Data ... 9

F. Teknik Pengumpulan Data ... 9

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 23

A. Kondisi Umum Lokasi Penelitian ... 23

1. Analisis tanah ... 23

B. Morfologi Daun ... 24

1. Panjang Daun ... 24

2. Warna Helaian Daun ... 25

3. Warana Pelepah Daun ... 25

(9)

ix DAFTAR ISI

(Lanjutan)

Halaman

5. Sudut Daun Bendera ... 26

6. Permukaan Daun ... 27

7. Analisis Dendogram Morfologi Daun Padi Hitam ... 28

C. Morfologi Batang ... 29

1. Tinggi Tanaman ... 29

2. Panjang Batang ... 30

3. Sudut Batang ... 31

4. Keberadaaan Ruas Batang ... 31

5. Tebal Nodia ... 32

6. Jumlah Anakan ... 32

7. Kekuatan Batang... 33

8. Warna Ruas Batang ... 33

9. Analisis Dendogram Morfologi Batang Padi Hitam ... 34

D. Morfologi Malai ... 35

1. Tipe Malai ... 35

2. Panjang Malai ... 36

3. Cabang Malai Sekunder... 36

4. Keluarnya Malai ... 36

5. Jumlah Malai Per Rumpun ... 37

6. Kerontokan Gabah dari Malai ... 37

7. Analisis Dendogram Morfologi Malai Padi Hitam ... 38

E. Morfologi Gabah ... 40

1. Warna Lemma dan Palea ... 40

2. Keberadaan Rambut pada Lemma dan Palea ... 40

3. Bulu Ujung Gabah ... 41

4. Bentuk Gabah ... 41

5. Jumlah Gabah Per Malai... 41

6. Panjang Gabah ... 42

(10)

x DAFTAR ISI

(Lanjutan)

Halaman

F. Morfologi Beras Pecah Kulit ... 44

1. Panjang Beras Pecah Kulit ... 44

2. Bentuk Beras Pecah Kulit ... 45

3. Kebeningan Beras ... 45

4. Warna Pericarp ... 45

5. Analisis Dendogram Morfologi Beras Pecah Kulit Padi Hitam ... 46

G. Morfologi Akar ... 47

1. Panjang Akar ... 47

2. Analisis Dendogram Morfologi Akar Padi Hitam ... 48

H. Antosianin ... 49

1. Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam ... 49

2. Analisis Dendogram Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam ... 50

3. Kandungan Antosianin ... 51

I. Pengelompokkan Padi Hitam Berdasarkan Karakteristik Morfologi ... 53

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 58

A. Kesimpulan ... 58

B. Saran... 58

DAFTAR PUSTAKA ... 59

(11)

xi

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

1 Rata-rata Panjang Daun Padi Hitam... 24

2 Warna Helaian Daun Padi Hitam... 25

3 Sudut Daun Bendera Padi Hitam... 26

4 Tinggi Tanaman Padi Hitam... 29

5 Rata-rata Panjang Batang Padi Hitam... 30

6 Rata-rata Tebal Nodia Padi Hitam... 32

7 Jumlah Anakan Tanaman Padi Hitam... 32

8 Warna Ruas Batang Tanaman Padi Hitam... 33

9 Rata-rata Panjang Malai Padi Hitam... 36

10 Jumlah Malai Per Rumpun Padi Hitam... 37

11 Kerontokan Gabah dari Malai Padi Hitam... 37

12 Warna Lemma dan Palea Padi Hitam... 40

13 Rata-rata Jumlah Gabah Per Malai Padi Hitam... 41

14 Rata-rata Panjang Gabah Per Malai Padi Hitam... 42

15 Rata-rata Panjang Beras Pecah Kulit Padi Hitam... 44

16 Warna Pericarp Padi Hitam... 45

17 Panjang Akar Padi Hitam... 47

18 Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam... 49

19 Kandungan Antosianin Padi Hitam... 51

20 Analisis Ragam Warna Ekstrak Beras Hitam dan Kandungan Antosianin... 52

(12)

xii

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

1 Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Daun Padi Hitam... 28

2 Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Batang Padi Hitam... 34

3 Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Malai Padi Hitam... 38

4 Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Gabah Padi Hitam... 43

5 Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Beras Pecah Kulit Padi Hitam... 46

6 Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Akar Padi Hitam... 48

7 Dendogram Berdasarkan Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam... 50

8 Dendogram Berdasarkan Seluruh Karakteristik Morfologi Daun Padi Hitam... 53

(13)

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman 1 Peta Kecamatan Tawangmangu, Karanganyar... 64 2

3 4

Dokumentasi Penelitian... Tabel Skoring Karakteristik Morfologi Padi Hitam... Data Matriks Koefisien Kemiripan Morfologi Padi Hitam...

65 67 85

(14)

xiv RINGKASAN

KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI Skripsi: Ratryningtyas Nindyastuti (H0713151). Pembimbing: Edi Purwanto, Nandariyah. Program Studi: Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta.

Padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman penting sebagai sumber makanan pokok yang dikonsumsi sebagian besar masyarakat Indonesia. Padi beras hitam banyak digunakan dalam bidang kesehatan. Antosianin pada beras hitam berperan menjaga kesehatan karena aktifitas antioksidannya yang kuat dalam melawan radikal bebas, sebagai antikanker, hipoglikemik, antiimflamasi dan sebagai sumber serat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman morfologi dan kandungan antosianin beberapa varietas lokal padi hitam pada agroekosistem sawah dataran tinggi. Penelitian ini dilakukan di Desa Karanglo, Kecamatan Tawangmangu, Kabupaten Karanganyar, dengan ketinggian tempat 665 mdpl. Penelitian dimulai pada bulan Februari 2016 sampai Juni 2016. Penelitian ini merupakan penelitian survei untuk mengindetifikasi beberapa karakteristik morfologi padi hitam varietas Cempo Ireng, IPB dan Gagak. Variabel pengamatan meliputi: morfologi daun, morfologi batang, morfologi malai, morfologi gabah, morfologi beras pecah kulit, morfologi akar, dan antosianin. Analisis data dilakukan secara deskriptif dan diskoring berdasarkan panduan deskriptor oleh Departemen Pertanian (2003). Analisis pengelompokkan menggunakan program NTSY, dan hasil analisis pengelompokkan disajikan dalam bentuk dendogram.

Hasil penelitian menunjukkan karakter morfologi varietas Cempo Ireng, IPB dan Gagak memiliki panjang daun berkisar 48,7-65 cm, warna helaian daun hijau muda-hijau tua, warna pelepah daun hijau, lidah daun berbentuk segitiga terbelah, sudut daun bendera bertipe tegak sampai sedang, permukaan daun berambut pendek, tinggi tanaman berkisar 101,6-135,6 cm, panjang batang berkisar 81,3-123,7 cm, sudut batang yaitu berkisar ±200_{, keberadaan ruas batang} berjumlah 3-4, tebal nodia berkisar 4-6,5 mm, jumlah anakan berkisar 11-24, kekuatan batang kuat, ruas batang berwarna hijau sampai kuning emas, malai bertipe agak tegak, panjang malai berkisar 21,8-25 cm, cabang malai sekunder bertipe padat, keluarnya malai bertipe seluruh malai keluar dan malai leher sedang, jumlah malai per rumpun berkisar 9-21 malai, kerontokan gabah dari malai berkisar sedang-mudah, warna lemma dan palea kuning kecoklatan pudar-kuning kecoklatan, keberadaan rambut pada lemma dan palea yaitu berambut-rambut pendek, ujung gabah berbulu pendek dan semuanya berbulu, bentuk gabah lonjong, jumlah gabah per malai berkisar 95-179,3 bulir, panjang gabah berkisar 8,3-10,3 mm, panjang beras pecah kulit berkisar 6,3-7,5 mm, bentuk beras pecah kulit berbentuk lonjong, kebeningan beras berwarna bening, warna perikarp ungu tua kecoklatan-ungu tua mendekati hitam, panjang akar berkisar 9-17,8 cm. Kepekatan warna ekstrak padi hitam berwarna merah sampai ungu kehitaman, kandungan antosianin berkisar antara 110,68-521,97 ppm. Analisis dendogram menunjukkan koefisien kemiripan antara 0,84-0,90 (ketidak miripan 0,16-0,10).

(15)

xv SUMMARY

MORPHOLOGICAL DIVERSITY AND ANTHOCYANIN CONTENT SOME LOCAL VARIETIES OF BLACK RICE ON FIELD RICE AGROECOSYSTEM IN THE HIGHLAND. Thesis-S1: Ratryningtyas Nindyastuti (H0713151). Advisers: Edi Purwanto, Nandariyah. Study Program: Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret (UNS) Surakarta.

Rice (Oryza sativa L.) is an important comodity as a source of staple food consumed most of the people in Indonesia. Black rice is widely used in health. Anthocyanin in black rice maintaining health because it has strong antioxidant activity wich against free radicals, as anticancer, hypoglycemic, antiimflamasi and as a source of fiber. This study aims to determine the morphological diversity and anthocyanin content some varieties of black rice local cultivated on field rice agroecosystem in the highland. This research was conducted in Karanglo, Tawangmangu, Karanganyar, with altitude of 665 meters above sea level. Research began in February 2016 to June 2016. This study is a survey for identifying some of the morphological characteristics of black rice varieties Cempo Ireng, IPB and Gagak. Variable observations including leaf morphology, morphology of stems, panicle morphology, grain morphology, caryopsis morphology, root morphology, and anthocyanins. The data were analyzed descriptively and scoring analyzed based of descriptors guidelines by the Departemen Pertanian (2003). Clustering analysis using NTSY program, and the results of the analysis presented in dendogram.

The results show that morphological characters varieties of Cempo Ireng, IPB and Gagak has ranged between 48.7-65 cm leaf length, leaf blade color light green color-green, basal leaf sheat colour green, ligule shape 2-cleft, flag leaf attitude erect and semi-erect (intermediete), leaf surface short-haired, plant height between 101.6-135.6 cm, clum lenght between 81.3-123.7 cm, clum habit ± 200, the existence of culm segments numbered 3-4, thick nodes between 4-6.5 mm, number of culm 11-24 culm, clum strenght are strong, color of stem segments green to golden yellow, panicle attitude of branches erect, panicle length between 21.8-25 cm, secondary tassel branches solid-type, panicle exertion just exerted (panicle base coindicides with colar of flag leaf blade), number of panicles per clumps 9-2, type of grain loss medium-easy, lemma and palea colour yellow to brownie fade and yellow to brownie, lemma and palea pubescense short hair, awn (tip of grain) short haired and hairy, grain shape is oval, number of grains per panicle ranged between 95-179.3 grain, grain length between 8.3-10.3 mm, caryopsis length between 6.3-7.5 mm, caryopsis shape is oval, rice transparency opaque, pericarp color purple-brown to blue near black, root length ranged between 9-17.8 cm. density of black rice extract red to purple mix black, anthocyanin content ranged between 110,68- 521.97 ppm. Dendogram analysis showed similarity coefficient between 0.84 -0.90 (dissimilarity 0.16 to 0.10).