PENGGUNAAN TEKNIK RADIOGRAFI NEUTRON UNTUK MENDETEKSI SECARA CEPAT TOLERANSI TANAMAN PADI TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 308 Sutiarso dkk

PENGGUNAAN TEKNIK RADIOGRAFI NEUTRON UNTUK

MENDETEKSI SECARA CEPAT TOLERANSI TANAMAN PADI

TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN

Sutiarso

1)

, Miftahudin

2)

, Sairun

1)

, Juliyani

1)

, Setiawan

1)

, Fahrurrozi

1)

1)

Pusat Teknologi Bahan Industri Nuklir- BATAN Gd. 40 Kawasan Puspiptek Serpong Tangerang- Banten 15313

2) _{Jurusan Biologi- Institut Pertanian Bogor}

Jl. Darmaga Kampus IPB- Bogor

ABSTRAK

PENGGUNAAN TEKNIK RADIOGRAFI NEUTRON UNTUK MENDETEKSI SECARA CEPAT TOLERANSI TANAMAN PADI TERHADAP CEKAMAN KEKERINGAN. Telah dilakukan penggunaan

teknik radiografi neutron untuk mendeteksi secara cepat toleransi tanaman padi terhadap cekaman kekeringan. Dua jenis padi yaitu padi gogo dan padi sawah dipilih sebagai obyek penelitian. Tanaman padi gogo yang diketahui lebih toleran terhadap cekaman kekeringan dibanding padi sawah diamati perkembangan akarnya setelah mengalami cekaman kekeringan dengan mengurangi kandungan air tanahnya hingga 50% dan 25% . Pengamatan perkembangan akar tanaman diamati untuk usia tanaman 2, 3, 4, serta 10 minggu. Pengamatan dengan fasilitas radiografi neutron, RN1 di reaktor RSG-GAS secara in-situ menunjukkan bahwa untuk usia padi dibawah 4 minggu perkembangan akar tidak teramati dan akar mulai teramati dengan jelas pada usia tanaman 10 minggu. Hasil awal menunjukkan bahwa padi gogo terbukti lebih toleran terhadap cekaman kekeringan dengan profil akar yang relatif lebih besar dan mampu bertahan lebih lama terhadap cekaman kekeringan dibanding dengan padi sawah. Hasil ini menunjukkan bahwa teknik radiografi neutron dapat menjadi metode alternatif untuk mendeteksi toleransi tanaman padi terhadap cekaman kekeringan.

Kata kunci: Radiografi neutron, cekaman kekeringan, padi gogo, padi sawah.

ABSTRACT

THE USE OF NEUTRON RADIOGRAPHY TECHNIQUE FOR RAPID DETECTION OF THE RICE PLANT TOLERANCE AGAINST DROUGHT STRESS. The use of neutron radiography technique for

rapid detection of rice plant tolerance against drought stress has been done. Two different species of rice have been selecetd as research objects. Gogo rice plant which is known to be more tolerant against drought stress compared with the sawah rice is observed through its root growth after being drought stressed by reducing the water content up to 50 and 25%. The root growth was observed at the 2, 3, 4, and 10 weeks after germination. In-situ observation using neutron radioraphy facility, RN1 at the RSG-GAS reactor reveals that at the age of 4 weeks and less the root was not able to observe and it can be observed clearly at the age of 10 weeks. The preliminary result shows that the gogo rice is evident to be more tolerant than sawah rice with larger root profile and it survives from the drought stress. This result shows that the neutron radiography technique can be used as an alternative method to detect the rice plant tolerance against drought stress.

Sutiarso dkk 309 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

1. PENDAHULUAN

Indonesia memiliki lahan kering yang sangat luas dibandingkan dengan lahan yang berpengairan. Pada lahan kering upaya pengembangan tanaman akan menghadapi kendala kekurangan air khususnya pada musim kemarau, sehingga produktivitasnya sangat rendah.

Seleksi terhadap tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan merupakan langkah yang sangat penting untuk mengatahui jenis-jenis tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan. Oleh karenanya diperlukan langkah-langkah lebih lanjut termasuk mengetahui karakter-karakter tanaman yang penting dalam menentukan tingkat toleransi terhadap cekaman kekeringan.

Pengembangan teknik radiografi neutron untuk membantu dalam mendeteksi perkembangan dan status air tanaman merupakan salah satu mata rantai yang penting sehingga program pengembangan dan seleksi tanaman terhadap cekaman kekeringan dapat berjalan dengan baik dan lebih efisien.

Fasilitas Radiografi Neutron

Reaktor G.A. Siwabessy di Serpong adalah reaktor riset serba guna yang terbesar yang ada di Asia tenggara dengan daya termal 30 MWatt. Reaktor ini selain didisain untuk penelitian di bidang fisika dan teknologi reaktor juga dimanfaatkan untuk produksi radio isotop serta penelitian bahan dengan memanfaatkan sinar gamma dan berkas neutron yang dihasilkan dari reaksi fisi. Dari ketujuh tabung berkas neutron (neutron beam tube) yang ada pada reaktor G.A.Siwabessy tersebut enam tabung berkas disediakan untuk peralatan spektrometer neutron termasuk radiografi neutron. Peralatan radiografi neutron yang terpasang pada tabung berkas tangensial S2 merupakan peralatan yang sejak awal disiapkan untuk pengujian bahan (obyek) tanpa merusak (non-destructive test) bahan industri [1]. Seperti halnya radiografi sinar-X dan sinar gamma yang telah banyak digunakan di industri, radiografi neutron yang menggunakan neutron sebagai ’probe’nya mampu memberikan informasi tentang karakteristik internal obyek yang diuji dengan berbagai keunggulan dibanding kedua teknik sebelumnya. Gambar 1 menunjukkan fasilitas radiografi neutron yang terpasang pada Balai Percobaan Reaktor (XHR)

Pengamatan Pertumbuhan Tanaman

Banyak dijumpai keterbatasan dalam memahami proses di bawah permukaan tanah karena tanah itu sendiri menutupi pengamatan akar tanaman. Sangat sulit untuk mengukur perkembangan akar dalam tanah tanpa mengganggu pertumbuahan akar atau

menggunakan sistem buatan. Teknik yang ada sekarang adalah dengan menggunakan pipa plastik transparan yang dimasukkan ke dalam tanah untuk mengamati akar menggunakan kamera video [2]. Namun teknik ini selain mengganggu lingkungan diseliling akar dan hanya memberikan informasi yang tidak lengkap. Radiografi sinar-X juga tidak memiliki cukup kontras untuk menampilkan interaksi akar dengan air.

Radiografi neutron menurut Willatt dkk [3] mampu mengamati proses perkembangan akar tersebut tanpa mengganggu sistem disekililingnyanya karena teknik radiografi neutron ini mampu membedakan antara tanah dan air dalam akar sehingga keduanya memberikan kontras yang jelas. Ini merupakan keunggulan radiografi neutron dibandingkan dengan teknik yang lain

Pada percobaan ini ketahanan tanaman terhadap cekaman kekeringan akan ditentukan melalui perkembangan akarnya. Tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan perkembangan akarnya tidak banyak dipengaruhi oleh perlakuan cekaman kekeringan dibanding dengan tanaman biasa yang tidak toleran terhadap perlakuan tersebut. Dengan teknik radiografi ini diharapkan dapat diketahui dengan cepat apakah suatu tanaman lebih toleran terhadap cekaman kekeringan dibanding yang lain.

Dalam tulisan ini akan sampaikan hasil penelitian pengembangan teknik radiografi neutron untuk deteksi cepat katahanan tanaman terhadap cekaman kekeringan yang mencakup persiapan bahan dan alat serta fasilitas pendukung serta pengamatan perkembangan dengan teknik radiografi dan tomografi neutron.

2. TEORI

2.1 Keunggulan neutron

Berbeda dengan sinar-X dan gamma yang berinteraksi dengan bahan melalui awan elektron dari atom, neutron berinteraksi dengan inti atom. Sehingga interaksi neutron dengan bahan tidak terpengaruh oleh densitas elektron dalam bahan.

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 310 Sutiarso dkk Oleh karena itu neutron mampu menembus

ketebalan bahan bernomor atom tinggi seperti aluminium, timbal, besi dan logam pada umumnya [4,5]. Sementara sinar-X dan gamma interaksinya meningkat dengan meningkatnya nomor atom bahan sehingga ia hanya mampu menembus beberapa mili meter saja dari ketebalan logam.

Sebaliknya neutron karena mempunyai kebolehjadian interaksi yang tinggi terhadap atom-atom ringan seperti hidrogen, karbon dan boron maka ia diserap dengan baik oleh bahan-bahan yang mengandung atom-atom tersebut seperti misalnya plastik, karet (polimer berbasis C-H) dan bahan-bahan biologi yang mana bahan-bahan-bahan-bahan tersebut dilewatkan begitu saja oleh sinar-X maupun gamma. Karena interaksinya yang unik dengan bahan maka radiografi neutron sangat baik untuk mengamati obyek yang terbuat dari campuran bahan bernomor atom rendah dan tinggi yang akan memberikan kontras yang baik. Hal tersebut tidak mampu diamati menggunakan radiografi sinar-X.

Kebolehjadian neutron berinteraksi dengan bahan dinyatakan dengan koefisien atenuasi. Untuk

kasus tanaman kontras citra radiografi neutron diperoleh dari air dalam akar dan tanah (pasir silika) yang melingkupinya. Gambar 2 menunjukan kurva antara koefisien atenuasi dari air (H2O dan D2O) dan

silika (SiO2) fungsi dari energi neutron. Tampak

bahwa kontras antara air dan tanah (silika) cukup besar.

Namun penggunaan radiografi neutron untuk pengamatan obyek biologi sejauh ini belum banyak dilakukan. Radiografi neutron diberbagai tempat di dunia telah dimanfaatkan orang untuk mengamati fenomena yang terjadi dalam tanaman seperti pengamatan distribusi air dalam batang pohon [6], pengamatan permeabilitas air dalam kayu [7] dan pengamatan sejenis dalam obyek biologi.

2.2 Konfigurasi Radiografi Neutron

Gambar 3 menunjukkan gambar konfigurasi dari fasilitas radiografi neutron yang terdiri dari sumber neutron yang dalam hal ini berasal dari reaktor nuklir. Berkas neutron termal yang dihasilkan oleh reaktor G.A. Siwabessy disalurkan melalui tabung berkas S2 yang di dalamya dimasukkan kolimator dan filter sehingga berkas yang keluar dari tabung berkas menjadi berkas yang paralel dan relaltif bebas dari neutron cepat, epitermal dan sinar-. Berkas neutron yang terkolimasi tersebut ditransmisikan melalui sampel menuju ke detektor yang berbentuk film atau kamera (CCD camera). Waktu eksposur yang diperlukan adalah dalam orde menit untuk film dan detik untuk kamera.

2.3 Metoda Film dan Tomografi neutron

Metoda yang sering digunakan adalah metoda langsung (direct method) yang menggunakan fim sebagai perekam citranya. Disamping itu teknik lain yang relatif baru adalah teknik tomografi neutron yang mampu menampilkan irisan tampang lintang serta citra 3D dari obyek.

a. Metoda Film

Teknik radiografi neutron yang digunakan selama ini di Bidang Spektrometri Neutron PTBIN – BATAN sejauh ini digunakan untuk menguji bahan teknik secara tidak merusak menggunakan metoda langsung (direct method). Pada metoda ini neutron yang ditransmisikan oleh obyek ditangkap oleh film setelah melalui sebuah konverter gadolinium yang mengkonversi neutron menjadi sinar gamma yang kemudian menghitamkan film. Film dan konverter diletakkan dalam sebuah kaset vakum. Kaset vakum tersebut diletakkan sedekat mungkin dengan benda uji agar tidak terjadi hamburan neutron oleh benda uji yang tertangkap oleh film Kualitas citra yang dihasilkan melalui metoda ini relatif lebih baik jika dibanding dengan metoda kamera.

Dengan fasilitas radiografi neutron RN1 di BATAN telah dilakukan uji coba awal pengamatan akar dalam tanaman menggunakam metoda film dan hasilnya diberikan dalam Gambar 4. Dari gambar radiografi tersebut dapat dapat diyakinkan bahwa

Gambar 3. Konfigurasi dari teknik pencitraan dengan radiografi neutron:

(a) sumber neutron (b), kolimator (c), sampel, dan (d) detektor

Gambar 2. Koefisien atenuasi untuk H2O,

D2O dan SiO2 [6]

H2O

D2O

Sutiarso dkk 311 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN alat radiografi tersebut dapat dilakukan untuk

mengamati fenomena perkembangan akar tanaman dalam tanah tanpa merusak tanaman tersebut.

b. Teknik Tomografi

Selain metoda film, teknik radiografi neutron dapat juga dimanfaatkan untuk mengamati karateristik internal obyek melalui proyeksi tampang lintangnya. Teknik ini disebut dengan tomografi neutron yang dilakukan dengan memutar benda uji dari 0 hingga180o dengan selang sudut putar (angular step) sebesar 1o . Rekonstruksi tomogafi dilakukan pada 180 data gambar radiograf 2 D menggunakan algoritma filtered back projection. Pada kegiatan tahun sebelumnya telah berhasil dibuat perangkat tomografi yang terdiri dari meja putar (rotary table) dan meja translasi beserta sintilator dan kamera CCD. Kamera yang digunakan adalah kamera low light CCD iKON-M DU 934 NBV dari Andor Technology. Kamera ini memiliki resolusi cukup tinggi dengan jumlah piksel 1024 x 1024 piksel aktif yang memiliki ukuran 13 x 13 micron. Kamera ini dilengkapi dengan pendingin deep cooled CCD dengan sistim ‘peltier’ yang mampu mendinginkan hingga -95oC sehingga dapat menurunkan dark current (noise) hingga 0.00012 elektron/piksel/detik.

Sebagai pengganti konverter digunakan skrin sintilator Li6-ZnS yang mengubah neutron menjadi cahaya tampak yang kemudian ditangkap oleh kamera. Baik kamera maupun skrin sintilator diletakkan dalam sebuah kotak kedap cahaya sehingga hanya cahaya yang berasal dari konversi neutron saja yang ditangkap oleh kamera. Waktu penyinaran setiap pengambilan gambar adalah 4 detik.

Gambar 5 menunjukkan gambar skematik dari tomografi neutron. Dengan teknik tomografi ini

mampu ditampilkan dengan baik gambar irisan tampang lintang dari obyek sepanjang sumbu vertikalnya. Bahkan dengan menggunakan perangkat lunak Octopus 8.5 dan VGStudio 2.1 data tomografi tersebut dapat direkonstruksi menjadi citra tiga dimensi. Gambar 6. menunjukan contoh dari hasil rekonstruksi 3D akar tanaman.

Dengan visualisasi citra 3D ini dapat memberikan informasi volume dari obyek yang diamati. Dari Gambar 6 tampak bahwa neutron mampu menembus dinding dari tanah dalam sebuah pot yang terbuat dari aluminium sedangkan akar tanaman yang mengandung air menyerap neutron dengan baik sehingga dapat ditampilkan citranya dengan cukup jelas

Kelebihan lain dengan citra 3D hasil rekonstruksi ini adalah memungkinkan untuk dipotong-potong diberbagai sudut sehingga dapat ditampilkan irisan dari bagian yang kita inginkan.

3. TATA KERJA

3.1. Persiapan peralatan radiografi neutron

Sampel tanaman yang akan diamati

menggunakan radiografi neutron ditumbuhkan dalam sebuah kontainer yang terbuat dari alumnium. Pengamatan akar tanaman dilakukan menggunakan

1

0

h

a

ri

2

0

h

a

ri

Gambar 4. Gambar radiografi dari tanaman kedelai yang menunjukkan perkembangan akar dalam tanah untuk 10 hari dan 20 hari. Gambar diambil menggunakan fasilitas radiografi neutron RN1

Gambar 5 . Gambar Skematik tomografi neutron

Gambar 6. Rekonstruksi tomografi 3D dari tanaman yang menunjukkan keberadaan akar dalam tanah

Pelindung Pb dan B4C

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 312 Sutiarso dkk metoda kamera dan metoda film. Metoda kamera

dilakukan untuk mengamati perkembangan awal dari penanaman benih hingga terbentuknya akar sedangkan metoda film digunakan untuk mengamati perkembangan akar pada tahap selanjutnya karena diperlukan resolusi citra yang lebih tinggi. Untuk metoda film digunakan film single coating Agfa D3 yang memiliki resolusi lebih tinggi dibanding dengan film standar Agfa D7 yang berfungsi sebagai detektor. Sebelum mengenai film berkas neutron yang ditransmisikan dilewatkan ke sebuah konverter gadolinium yang mengubah neutron menjadi gamma yang akan menghitamkan film. Keduanya diletakkan dalam sebuah kaset vakum. Kaset vakum tersebut diletakkan sedekat mungkin dengan benda uji agar tidak terjadi hamburan neutron oleh benda uji yang tertangkap oleh film. Waktu penyinaran (exposure time) dalam pengambilan tiap gambar menggunakan film single coated Agfa D3 adalah 7 menit. Film yang telah disinari kemudian dicuci menggunakan teknik standar pencucian film [ 8].

a. Pengamatan tanaman dengan teknik tomografi neutron

Teknik tomografi neutron digunakan untuk mengamati citra tampang lintang (image cross-section) dari akar tanaman yang diamati. Untuk keperluan ini pot dari tanaman padi diletakkan diatas meja putar (rotary table). Sambil disinari berkas neutron sampel tanaman diputar dari 0 hingga 180o dan setiap selang 1o diambil gambar citranya menggunakan kamera CCD sehingga untuk setiap kali percobaan dihasilkan 180 citra yang siap untuk di rekonstruksi. Set up peralatan tomografi neutron ditunjukkan pada Gambar 6. Rekonstruksi citra dilakukan menggunakan perangkat lunak Octopus 8.5 sedangkan untuk visualisasi 3D digunakan VGStudio 2.1.

3.3 Pemilihan benih padi

Dalam percobaan tahun pertama ini akan digunakan dua varietas padi yaitu padi gogo tahan kering varietas Situbagendit dan padi sawah varietas Ciheurang. Keduanya diperoleh dari PT Sang Hyang Seri Sukamandi, Subang, Jawa Barat (Gambar 7).

Benih yang telah disiapkan direndam dalam air selama lebih kurang 12 jam kemudian ditiriskan pada kertas merang lembab selama 2 x 24 jam sehingga calon kecambah warna putih terlihat pada bagian embrio biji. Selanjutnya benih ditanam dengan media pasir kuarsa putih dalam pot khusus yang terbuat dari logam (aluminium) dengan lebar 25 cm tinggi 25 cm dan tebal 1.5 mm. Pot aluminium sejumlah 24 buah diletakkan dalam sebuah bak dengan ukuran 75 x 90 x 15 cm3 yang diisi dengan air untuk mengairi tanah melalui bagian bawah pot menggunakan sistim hidrofonik. Untuk mempercepat pertumbuhan padi ditambakan larutan Yoshida yang dibuat sendiri sebagai pupuk.

3.4. Perlakuan cekaman kekeringan

Setelah tanaman diairi dengan kultur hara Yoshida untuk selang waktu 2, 3, 4 dan 10 minggu dilakukan perlakuan cekaman kekeringan. Perlakuan cekaman kekeringan diberikan dengan tidak melakukan pemberian air dan menguapkan air tanah hingga kadar air dalam tanah menjadi 50% dan 25%, sedangkan tanaman kontrol diairi secara kontinyu dengan teknik hidroponik melalui bagian bawah pot.

3.5 Pengamatan pertumbuhan akar dengan teknik radiografi neutron

Pengamatan pertumbuhan akar tanaman dilakukan dengan fasilitas radiografi neutron yang berada di PTBIN-BATAN Serpong. Pengukuran dilakukan selama perlakuan cekaman kekeringan dengan periode pengambilan gambar radografi setiap selang waktu tertertu ( 2, 3, 4, 10 dan 13 minggu). Proses interaksi neutron dengan bahan dan

Padi gogo Padi sawah

Gambar 6. Set up peralatan tomografi neutron

1. Dinding reaktor 2. Koilimator dalam 3. Main shutter 4. Auxiliary shutter 5. Meja putar dan translasi 6. Sistim perekam kamera

Gambar 6. Komponen fasilitas radiografi neutron

Sutiarso dkk 313 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN contoh pengesetan sampel tanaman ditunjukkan

pada Gambar 8.

4. HASIL DAN PEMBAHASAN

Penanaman padi pada pot aluminium pada tahap awal dan usia 10 minggu ditunjukkan dalam Gambar 9.

Hasil pengamatan akar dalam tanah untuk padi gogo dan padi sawah pada usia 2, 3, 4 dam 10 minggu dengan kadar air dalam tanah 25% ditunjukkan pada Gambar 10 dan 11.

Dari Gambar 10 tampak bahwa pada usia 4 minggu kebawah tidak dapat teramati dengan baik dengan fasilitas radiografi neutron, RN1, demikian juga halnya dengan pada sawah (Gambar 11). Hal ini disebabkan karena ukuran akar pada usia tersebut masih terlalu kecil untuk dapat diamati oleh peralatan radiografi neutron, RN1. Namun pada usia 10 minggu akar mulai dapat diamati dengan jelas. Selanjutnya pengamtan difokuskan pada usia tanaman di atas 10 minggu.

Untuk mengetahui lebih lanjut ketahanan kedua tanaman terhadap cekaman kekeringan dilakukan cekaman kekeringan lebih lama yaitu dengan tidak memberikan air selama 1 minggu pada tanaman usia 10 minggu. Hasilnya ditunjukkan pada Gambar 12.

Dari Gambar 12 tampak bahwa dengan cekaman kekeringan selama 1 minggu kedua tanaman tidak bisa bertahan, hal ini terlihat dari akarnya yang tidak tampak lagi seperti sebelum mendapat perlakuan tersebut. Cekaman kekeringan ini telah menguapkan air dalam akar secara signifikan sehingga menghilangkan kontras antara akar dengan tanah disekelilingnya.

Penanaman tahap awal

Tanaman padi usia 10 minggu

Gambar 11. Radiografi dari akar padi sawah usia 2, 3, 4 dan 10 minggu

Gambar 9 Penanaman padi di dalam pot aluminium tahap awal (atas) dan usia 10 minggu (bawah)

Gambar 10. Radiografi neutron dari akar padi gogo pada usia 2, 3, 4 dan 10 minggu Gambar 8. Pengambilan citra dengan radiografi

neutron (a) interkasi neutron dengan bahan (b) contoh pengesetan sampel tanaman

Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN 314 Sutiarso dkk Untuk dapat mengamati perbedaan perkembangan

kedua padi tersebut dilakukan pengurangan tingkat cekaman kekeringan dengan tidak memberikan air selama 3 hari pada tanaman padi dengan usia 13 minggu. Hasil radiografi neutronnya ditunjukkan pada Gambar 13.

Dari Gambar 13 diatas tampak bahwa baik tanaman padi gogo maupun padi sawah keduanya sudah terkena efek dari cekaman kekeringan, hal ini terlihat dari citra dari akarnya. Namun setelah mendapat cekaman kekeringan selama 3 hari padi gogo menunjukkan ketahanan yang lebih dibanding padi sawah. Tampak akar padi gogo masih terlihat lebih banyak dibanding padi biasa. Untuk mengetahui informasi menyeluruh mengenai profil akar dilakukan pengamatan dengan teknik tomografi neutron.

Pengamatan akar dengan tomografi neutron

Gambar 14 menunjukan hasil tomografi neutron dari akar padi gogo usia 10 minggu.

Dengan tomografi mampu ditampilkan citra 3D dari akar namun karena resolusi yang rendah dan unshapness yang cukup besar [9] tidak mampu ditampilkan bagian akar-akar yang berukuran kecil. Untuk dapat menampilkan seluruh profil akar dalam citra 3D perlu ditingkatkan resolusi citranya dan diturunkan unsharpness. Hal ini dapat dilakukan dengan mendekatkan jarak antara sampel ke detektor dan mengecilkan field of view dari kamera serta meningkatkan L/D ratio dari kolimator. Hal ini akan dilakukan pada pekerjaan tahap berikutnya.

5. KESIMPULAN

Teknik radiografi neutron mampu mendeteksi secara cepat ketahanan tanaman padi terhadap cekaman kekeringan dengan melalui pengamatan perkembangan akarnya. Padi gogo terbukti lebih tahan terhadap cekaman kekeringan dibanding padi sawah yang terlihat mampu bertahan ketika diberi perlakuan cekaman kekeringan selama 3 hari dan pertumbuhan akarnya lebih terjaga. Fasilitas radiografi dan tomografi neutron, RN1 tidak mampu mengamati akar tanaman padi pada usia 4 minggu kebawah karena ukuran akar masih terlalu kecil untuk dapat diamati dengan alat ini. Pengamatan akar baru dapat diamati dengan jelas pada usia padi 10 minggu keatas.

6. UCAPAN TERIMA KASIH

Terima kasih kepada RISTEK yang telah mendanai penelitian ini melalui program riset insentif 2011 dan terima kasih juga kepada kepala Bidang Spektrometri Neutron dan Kepala PTBIN-BATAN yang telah mendukung kegiatan ini.

Gambar 13. Radiografi dari padi gogo dan sawah pada 13 minggu dengan cekaman kekeringan selama 3 hari

gogo sawah

Gambar 14. Citra tomografi neutron 3D dari akar padi gogo usia 10 minggu dengan perbandingan dengan citra radiografi neutron 2D

Citra 2D Citra 3D

Gambar 12. Radiografi neutron dari padi gogo dan sawah pada usia 10 minggu setelah mendapat cekaman kekeringan lanjutan selama 1 minggu

Sutiarso dkk 315 Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir-BATAN

7. DAFTAR PUSTAKA

[1]. MARSONGKOHADI and RIDWAN, Neutron News 7 (2), 12 , 1996.

[2]. KUCHENBUCH, R.O, Ingram, K.T, Image Analysis for Non-destructive and Non-invasive Quantification of Root Growth and Soil Water Content in Rhizotrons, J. Plant Nutr. Soil Sc., 165 (5), 573-581, 2002

[3]. WILLATT, S., Struss, R.G, Taylor, H.M., In situ Root Studies Using Neutron Radiography, Agron. J., 70 (4), 581 -586 , 1978

[4]. DOMANUS, J.C., Practical Neutron

Radiography, Kluwer Academic, Dordrecht, London, 1992

[5]. DE BEER, F.C, Coetzer, M. , Fendeis, D. , Da Costa E Silva, A. Neutron radiography and other NDE tests of main rotor helicopter blades, Applied Radiation and Isotopes Vol. 61, 2004

[6]. ESSERG, Carminati A, Vontobel P, Oswald SE, Neutron radiography and tomography of water distribution in the root zone, Journal of Plant Nutrition and Soil Science 173(5) 757-764, 2010

[7]. TUMLINSON, L.G, Liu, H., Silk, W.K., Hopmans, J.W., Thermal Neutron Computed Tomography of soil Water and Plant Roots, Soil Sci. Soc.Am.J, Vol. 72, No. 5, 2008 [8]. Dokumen LUMBS Radiografi Neutron, PTBIN

Serpong, 2009

[9]. SUTIARSO, Fahrurrozi A, Sairun, Setiawan, Julyani, Standarisasi Penentuan Kontras dan Resolusi pada Fasilitas Tomografi Neutron, RN1 di Reaktor RSG-GAS, akan diterbitkan di Prosiding SNHNX 2011.

.