SELEKSI PLASMA NUTFAH JAGUNG TERHADAP CEKAMAN GENANGAN AIR

(1)

SELEKSI PLASMA NUTFAH JAGUNG TERHADAP CEKAMAN

GENANGAN AIR

Suwarti, Nenny Iriani, dan M.S. Pabbage

Balai Penelitian Tanaman Serealia

ABSTRAK

Seleksi plasma nutfah jagung untuk memperoleh genotipe-genotipe jagung yang memiliki ketahanan terhadap cekaman genangan merupakan salah satu strategi untuk menghasilkan galur jagung tahan cekaman genangan yang akan digunakan dalam perakitan varietas jagung toleran cekaman genangan. Sebanyak 98 genotipe koleksi plasma nutfah Balitsereal di uji dalam kondisi tergenang selama 21 hari pada periode germinasi dengan CUP-methode Porto yang dimodifikasi. Percobaan menggunakan rancangan acak lengkap di ulang sebanyak 3 kali. Daya tumbuh dan indeks sensitivitas tanaman terhadap cekaman genangan dihitung untuk mengetahui respon tanaman terhadap kondisi tergenang. Dari hasil seleksi diperoleh 7 genotipe jagung yang tahan terhadap cekaman genangan yaitu Pen Busi, Pen Koto, Puket Putih 0636, Leleh Merah 0678, Lokal Dalle 0773, Jalating Mayung 0799, dan Lokal Bengkale 0794. Genotipe terseleksi yang memiliki ketahanan terhadap cekaman genangan pada fase germinasi dapat di uji lanjut untuk memperoleh informasi ketahanan terhadap cekaman genangan pada fase generatif.

Kata kunci: Plasma nutfah, jagung, cekaman genangan.

PENDAHULUAN

Cekaman genangan air pada pertanaman jagung menjadi kendala yang dihadapi petani di sebagian besar wilayah Asia Tenggara sebagai akibat pola hujan yang tidak teratur karena efek pemanasan bumi (Zaidi et al. 2004). Sekitar 6% permukaan bumi merupakan lahan yang kebanjiran secara temporal (Ferreira et al. 2007). Rathore (1996) dalam Zaidi (2007) menyebutkan, di Asia selatan dan Asia tenggara terdapat 15% lahan budidaya jagung merupakan lahan dengan kadar lengas tinggi (excesive moisture), yang potensial tercekam genangan sebagai akibat tingginya muka air dan saluran drainase yang kurang baik. Budidaya jagung lahan sawah di Indonesia pada umumnya dilaksanakan setelah tanam padi pada akhir musim hujan (April-Juni) sehingga masih mendapatkan curah hujan yang cukup untuk pertumbuhan awal, akan tetapi pergeseran iklim yang menyebabkan curah hujan tinggi meningkatkan resiko tergenangnya pertanaman jagung sehingga dapat mengakibatkan penurunan produksi maupun puso. Data tahun 2012 menunjukkan hasil terendah 1.71 t ha-1 (Papua Barat), tertinggi 6.92 t ha-1 (Jawa Barat) dan produksi nasional 4.84 t ha-1

(2)

(BPS 2012). Hasil rendah bukan hanya disebabkan karena belum menerapkan teknologi produksi jagung sepenuhnya, namun adanya cekaman biotis dan abiotis.

Air merupakan kebutuhan esensial dalam pertumbuhan tanaman. Kebutuhan air untuk pertumbuhan tanaman jagung tergantung pada keadaan iklim, metode pengairan yang digunakan, dan varietas jagung yang ditanam. Menurut Dahlan (2001), agar dapat tumbuh baik, tanaman jagung memerlukan curah hujan rata-rata 25 mm/minggu. Kondisi tergenang/flooded dapat terjadi pada curah hujan tinggi dan pengaturan drainase lahan yang kurang baik. Cekaman genangan mengakibatkan masalah serius pada pertumbuhan dan produktivitas tanaman. Genangan mengakibatkan terhambatnya suplay oksigen ke akar melalui penghambatan respirasi akar, yang mengakibatkan beberapa penurunan status energy pada sel perakaran dan mempengaruhi proses-proses metabolisme vital tanaman (Kumutha et al. 2008).

Untuk mengidentifikasi genotipe toleran diperlukan kriteria lingkungan seleksi yang sesuai, metode seleksi, dan mekanisme ketahanan dari suatu genotipe. Terdapat dua metode seleksi untuk toleransi terhadap cekaman lingkungan, yaitu seleksi langsung berdasarkan karakter agronomis, seleksi tidak langsung berdasarkan karakter morfofisiologis. Seleksi langsung mengimplikasikan seleksi untuk laju pertumbuhan dan hasil pada kondisi cekaman aktual, sedangkan seleksi tidak langsung mengimplikasikan karakteristik morfofisiologis yang mungkin berkorelasi dengan ketahanan terhadap cekaman. Sifat hasil benih merupakan tujuan dalam program seleksi jagung, namun mungkin tidak efektif karena ada kemungkinan lingkungan seleksi yang diharapkan tidak terjadi.

Studi mengenai respon tanaman jagung terhadap genangan air penting dalam usaha teknik penapisan (screening) yang efektif. Pada umumnya tanaman jagung akan mengalami kematian jika ditumbuhkan pada lahan yang tergenang. Namun beberapa genotipe mampu mengembangkan mekanisme untuk mengatasi cekaman tersebut disamping ada yang teradaptasi (Zaidi et al. 2008). Teknik screening cepat dilakukan untuk memilih genotipe-genotipe dengan potensi genetik yang diinginkan dalam waktu yang cepat, biaya yang lebih murah, dan hasil yang tepat.

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan aksesi jagung yang menunjukkan toleransi terhadap cekaman genangan air.

(3)

BAHAN DAN METODE

Seleksi tanaman jagung terhadap cekaman genangan dilakukan terhadap 98 genotipe koleksi Plasma Nutfah Balitsereal Maros, pada April – Mei 2013. Percobaan dilaksanakan dengan 3 ulangan dan 1 kontrol dan masing-masing 5 sampel tanaman. Teknik penyaringan berdasarkan pada CUP-methode Porto (1997) dalam Zaidi (2007). Penyaringan menggunakan pot plastik dengan volume 250 cm3 yang diberi lubang sisi dasarnya sebanyak 4 lubang dengan diameter 5.0 mm. Pot diisi dengan tanah sebanyak 220 cm3. Kemudian pot ditata dalam kolam yang berisi air dengan ketinggian ± 5 cm, dan dibiarkan selama 24 jam untuk mendapatkan kondisi excess moisture (EM). Tanah dalam pot akan mendapatkan kondisi jenuh air melalui sistem kapilar. Biji ditanam dalam pot dan ditumbuhkan hingga 20 hari. Selama pemeliharaan, air dalam baki dipertahankan setinggi 5.0 cm dengan cara menambahkan air hingga volume mencukupi. Pada umur 7 hst, volume genangan ditingkatkan hingga rata dengan permukaan tanah pada pot.

Parameter yang diamati meliputi jumlah tanaman tumbuh, tinggi tanaman (cm), panjang daun (cm), klorofil daun (diukur menggunakan SPAD yaitu Soil Plant Analysis Development) Minolta 501 (unit). Pengamatan parameter pertumbuhan dilaksanakan pada 7, 14 dan 20 hst. Indeks sensitivitas dihitung berdasarkan hasil pengukuran parameter pengamatan pada genotipe-genotipe yang pada kontrolnya tumbuh. Data dianalisis menggunakan program Microsoft Office Excell 2010.

Daya tumbuh dihitung dengan persamaan: DT = (t/T)

Dimana :

DT = Daya tumbuh

t = rata-rata jumlah tanaman tumbuh T = rata-rata jumlah biji yang ditanam

Indeks sensitivitas cekaman genangan (S) dihitung mengikuti persamaan Fischer dan Maurer (1978) yaitu :

S = (1-Yp/Y)/(1-Xp/X) Dimana :

S = Indeks sensitivitas cekaman genangan

Yp = rata-rata nilai suatu genotipe yang mendapat cekaman genangan Y = rata-rata nilai suatu genotipe yang tidak mendapat cekaman genangan

Xp = rata-rata dari seluruh genotipe yang mendapat cekaman genangan X = rata-rata dari seluruh genotipe yang tidak mendapat cekaman genangan

(4)

Kriteria untuk menentukan tingkat toleran genangan adalah jika nilai S<0,5 kategori genotipe toleran, 0,5<S<1,0 kategori genotipe medium toleran, dan S>1,0 untuk genotipe peka.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Genotipe-genotipe tanaman jagung yang mampu beradaptasi dengan genangan air pada fase perkecambahan tumbuh dan akan melanjutkan fase pertumbuhannya. Sedangkan tanaman jagung yang tidak mampu beradaptasi mengalami hambatan pertumbuhan maupun kematian pada fase germination stage. Hasil seleksi menunjukkan sebanyak 57 genotipe tanaman mampu bertahan terhadap cekaman genangan dengan berbagai kategori. Sebanyak 41 genotipe yang lain tidak tumbuh pada kondisi tercekam maupun tidak tercekam genangan (kontrol).

Kondisi tercekam menurunkan daya tumbuh sebesar 0,21% (Tabel 1). Daya tumbuh tertinggi diperoleh pada genotipe Leleh Merah 0678 sebesar 82% pada kondisi tercekam, dan 80% pada kondisi tidak tercekam. Daya tumbuh terkecil diperoleh pada genotipe 52 Dalle Pulu Polmas INA 2011 2MA 0567 yang hanya 20% pada kondisi tercekam dan 7% pada kontrolnya.

Tabel 1. Jumlah tanaman dan persentase tumbuh genotipe-genotipe plasma nutfah tercekam genangan air pada 7, 14 dan 20 hst.

No Nama Genotipe Tercekam Genangan (HST) Kontrol (HST) Persentase Tumbuh (%) 7 14 20 7 14 20 Tercekam Kontrol 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 Pen Nosed 3.33 3.33 3.33 5 5 5 67 100

2 (Putih) Pen am Tasa 3.00 2.50 2.50 1 4 4 53 60

3 Pela Ina 3.00 2.67 2.67 4 4 4 56 80

4 Pen Busi 3.00 3.00 3.67 3 3 3 64 60

5 Delle Sura 2.00 2.00 2.00 0 2 2 40 27

6 Jagung Mamuju 3.33 3.33 3.00 5 5 5 64 100

7 Jagung Kodok 2.00 2.00 2.00 4 4 4 40 80

8 Peta lai Sopo 3.00 3.00 3.00 4 4 4 60 80

9 Pela Hil 2.33 2.33 2.33 3 3 3 47 60

10 Pen Koto 3.00 3.00 3.00 4 3 4 60 73

11 Lokal Dalle Biasa/Pela Ina 3.00 3.00 3.00 5 5 5 60 100

12 Jagung Kuning 1.67 1.67 1.67 4 4 4 33 80

13 Pen Am Tase (merah) 2.33 2.33 2.33 5 4 4 47 87

14 Pen ame Pip 3.33 3.00 3.33 4 4 4 64 80

15 Pen Tasa 2.50 2.50 2.50 2 2 2 50 40

16 Pela Sina 2.00 2.00 2.00 5 5 5 40 100

17 Res 2011 PLP 0610 1.00 1.00 1.00 3 3 3 20 60

(5)

Lanjutan Tabel 1. …

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

19 Dalle Buja 0669 1.67 2.00 2.00 2 2 2 38 40

20 Jagung Naloat 0681 2.00 2.00 2.00 5 5 5 40 100

21 Bata Tonang 0642 2.00 2.00 2.50 4 4 5 43 87

22 Lokal Pulut Palopo PR 0613 2.33 2.00 2.00 3 3 3 42 60 23 Lokal Setempat Sul-sel Bone

0652 1.00 1.50 1.50 4 4 4 27 80 24 Puket Putih 0636 2.50 2.50 2.50 2 2 2 50 40 25 Lokal Cagangan 0704 3.00 3.00 3.00 5 5 5 60 100 26 Keo Basah 0700 1.33 1.33 1.67 2 2 2 29 40 27 Lokal Tuyat 0708 3.00 2.67 2.67 3 4 4 56 73 28 Leleh Merah 0678 4.00 4.00 4.33 4 4 4 82 80 29 Lokal Dalle 0773 3.00 3.00 3.00 3 2 3 60 53

30 Lokal Binte Kiki 0680 2.33 2.33 2.33 5 5 5 47 100 31 Jagung Lokal Kalsel 0775 3.33 3.33 3.33 5 4 5 67 93 32 Pengliat Dua Buah 0747 2.00 2.00 2.00 4 4 4 40 80

33 Pengsailan 0778 2.33 2.33 2.33 3 3 3 47 60

34 Lokal Kuning 0767 2.00 2.00 2.00 3 3 3 40 60

35 Lokal XITB Desa Kim Kurus 0809

2.00 2.00 1.67 5 5 5 38 100

36 Pengkikis 0712 2.33 2.00 2.00 5 5 5 42 100

37 Biralle Maridi 0751 2.00 2.00 2.00 3 3 3 40 60 38 Jawa Riah Merah 0688 4.00 3.33 3.00 5 5 5 69 100 39 Lokal Dalle Biasa 0765 4.00 3.50 4.00 5 5 5 77 100 40 Jagung Kuning Kalsel 0614 1.00 1.00 1.00 4 4 4 20 80 41 Jalating Mayung 0799 3.33 3.33 3.33 4 4 4 67 80 42 52 Dalle Pulu Polmas INA 2011

2MA 0567 1.00 1.00 1.00 0 0 1 20 7 43 Lokal Leleko 0793 1.00 1.00 1.00 2 2 2 20 40 44 Lokal Tuyat 0701 2.00 1.00 2.00 1 1 2 33 27 45 Lokal Leleko 0793 2.67 2.67 2.67 4 5 4 53 87 46 Lokal Sulsel 0780 2.00 2.00 2.00 2 2 2 40 40 47 Pulu/Dg Maja 2.50 2.50 2.50 4 4 4 50 80

48 Lokal Lae Holte 0707 1.67 1.67 1.67 1 1 1 33 20 49 Jagung Entok Daken Banien

0640

2.50 2.50 1.50 3 3 3 43 60

50 Lokal Anton Popur 0705 2.33 1.67 1.67 2 2 2 38 40 51 Rej 2011 124 Pen Molo nau

INA 2011 2 MA 0639 3.00 3.00 3.00 1 1 1 60 20

52 Pamone 0591 1.00 1.00 1.00 2 2 3 20 47

53 Milu Kiki 0759 2.33 2.33 2.33 4 4 4 47 80

54 Lokal Bengkol 0794 4.00 4.00 4.00 5 5 5 80 100

55 lokal Tobaja 0677 3.00 2.00 3.00 4 4 4 53 80

56 Rey 2011 90 Jagung Mamuju INA 2011 2 MA 0605

2.00 2.00 2.00 1 1 1 40 20

57 140 Keo Merak INA 2011 2 MA 0655

2.50 2.00 2.00 3 3 3 43 60

Rerata 2.40 2.30 2.35 3.32 3.37 3.47 0.47 0.68 Standar Deviasi 0.81 0.77 0.80 1.44 1.34 1.27

Pada kondisi tercekam genangan, beberapa genotipe mampu beradaptasi untuk dapat terus melangsungkan kehidupannya. Mekanisme adaptasi pada kondisi tergenang air adalah berkembangnya jaringan aerenkim pada perakaran tanaman jagung (Postma and Jonathan 2011) dimana mRNA 1005 berakumulasi pada

(6)

perakaran tanaman jagung yang dikode pada homolog enzim XET (xyloglucan endo translycosylase) yang merupakan enzim peluruh dinding putatif selama masa perkecambahan, perkembangan jaringan serta pelunakan buah sehingga membentuk jaringan aerenkim (Saab and Sachs 1996). Selain berkembangnya jaringan aerenkim pada jaringan perakaran, tanaman jagung juga memacu pertumbuhan akar adventif yang memungkinkan perakaran menyerap oksigen dari udara merupakan adaptasi morfologi tanaman dalam menghadapi cekaman genangan.

Indeks sensitivitas menunjukkan kemampuan tanaman untuk bertahan hidup dan terus tumbuh dalam kondisi yang kurang menguntungkan (tercekam). Data pada tabel 2 menunjukkan nilai indeks sensitivitas tanaman dalam kondisi tercekam umur 7, 14 dan 20 hst. Genotipe-genotipe yang memiliki kategori sensitivitas medium dan toleran dengan daya tumbuh lebih dari 50% dapat dipilih untuk dijadikan sumber genetik perakitan tanaman jagung toleran cekaman genangan. Genotipe tersebut adalah; Pen Busi, Peta Lai Sopo, Pen Koto, Pen ame Pip, Pen Tasa, Puket Putih 0636, Leleh Merah 0678, Lokal Dalle 0773, Lokal Dalle Biasa 0765, Jalating Mayung 0799, dan Lokal Bengkol 0794.

Tabel 2. Indeks sensitivitas berdasarkan jumlah tanaman tumbuh pada genotipe-genotipe plasma nutfah terseleksi dengan cekaman genangan air pada 7, 14 dan 20 hst.

No Nama Genotipe Jumlah Tanaman Tumbuh (HST)

7 14 20

1 2 3 4 5

1 Pen Nosed 3.33 P 3.33 P 3.33 P

2 (Putih) Pen am Tasa 3.00 T 2.50 P 2.50 P

3 Pela Ina 3.00 M 2.67 P 2.67 P

4 Pen Busi 3.00 T 3.00 T 3.67 T

5 Delle Sura 2.00 T 2.00 T 2.00 T

6 Jagung Mamuju 3.33 P 3.33 P 3.00 P

7 Jagung Kodok 2.00 P 2.00 P 2.00 P

8 Peta lai Sopo 3.00 M 3.00 M 3.00 M

9 Pela Hil 2.33 M 2.33 M 2.33 M

10 Pen Koto 3.00 M 3.00 T 3.00 M

11 Lokal Dalle Biasa/Pela Ina 3.00 P 3.00 P 3.00 P

12 Jagung Kuning 1.67 P 1.67 P 1.67 P

13 Pen Am Tase (merah) 2.33 P 2.33 P 2.33 P

14 Pen ame Pip 3.33 M 3.00 M 3.33 M

15 Pen Tasa 2.50 T 2.50 T 2.50 T 16 Pela Sina 2.00 P 2.00 P 2.00 P 17 Res 2011 PLP 0610 1.00 P 1.00 P 1.00 P 18 Batara Mutim 0588 1.00 T 1.00 T 1.00 T 19 Dalle Buja 0669 1.67 M 2.00 T 2.00 T 20 Jagung Naloat 0681 2.00 P 2.00 P 2.00 P 21 Bata Tonang 0642 2.00 P 2.00 P 2.50 P

22 Lokal Pulut Palopo PR 0613 2.33 M 2.00 P 2.00 P 23 Lokal Setempat Sul-sel Bone 0652 1.00 P 1.50 P 1.50 P

(7)

Lanjutan Tabel 2. …. 1 2 3 5 6 24 Puket Putih 0636 2.50 T 2.50 T 2.50 T 25 Lokal Cagangan 0704 3.00 P 3.00 P 3.00 P 26 Keo Basah 0700 1.33 P 1.33 P 1.67 M 27 Lokal Tuyat 0708 3.00 T 2.67 P 2.67 P 28 Leleh Merah 0678 4.00 T 4.00 T 4.33 T 29 Lokal Dalle 0773 3.00 T 3.00 T 3.00 T

30 Lokal Binte Kiki 0680 2.33 P 2.33 P 2.33 P 31 Jagung Lokal Kalsel 0775 3.33 P 3.33 M 3.33 P 32 Pengliat Dua Buah 0747 2.00 P 2.00 P 2.00 P

33 Pengsailan 0778 2.33 M 2.33 M 2.33 M

34 Lokal Kuning 0767 2.00 P 2.00 P 2.00 P

35 Lokal XITB Desa Kim Kurus 0809 2.00 P 2.00 P 1.67 P

36 Pengkikis 0712 2.33 P 2.00 P 2.00 P

37 Biralle Maridi 0751 2.00 P 2.00 P 2.00 P

38 Jawa Riah Merah 0688 4.00 M 3.33 P 3.00 P 39 Lokal Dalle Biasa 0765 4.00 M 3.50 M 4.00 M 40 Jagung Kuning Kalsel 0614 1.00 P 1.00 P 1.00 P 41 Jalating Mayung 0799 3.33 M 3.33 M 3.33 M 42 52 Dalle Pulu Polmas INA 2011 2MA 0567 1.00 T 1.00 T 1.00 T

43 Lokal Leleko 0793 1.00 P 1.00 P 1.00 P

44 Lokal Tuyat 0701 2.00 T 1.00 T 2.00 T

45 Lokal Leleko 0793 2.67 P 2.67 P 2.67 P

46 Lokal Sulsel 0780 2.00 T 2.00 T 2.00 T

47 Pulu/Dg Maja 2.50 P 2.50 P 2.50 P

48 Lokal Lae Holte 0707 1.67 T 1.67 T 1.67 T 49 Jagung Entok Daken Banien 0640 2.50 M 2.50 M 1.50 P 50 Lokal Anton Popur 0705 2.33 T 1.67 M 1.67 M 51 Rej 2011 124 Pen Molo nau INA 2011 2 MA 0639 3.00 T 3.00 T 3.00 T

52 Pamone 0591 1.00 P 1.00 P 1.00 P

53 Milu Kiki 0759 2.33 P 2.33 P 2.33 P

54 Lokal Bengkol 0794 4.00 M 4.00 M 4.00 M

55 lokal Tobaja 0677 3.00 M 2.00 P 3.00 M

56 Rey 2011 90 Jagung Mamuju INA 2011 2 MA 0605 2.00 T 2.00 T 2.00 T 57 140 Keo Merak INA 2011 2 MA 0655 2.50 M 2.00 P 2.00 P

Rerata 2.40 2.31 2.35

Standar Deviasi 0.81 0.77 0.80

Keterangan: T = Toleran (nilai indeks sensitivitas < 0.5), M = Medium (nilai indeks sensitivitas 0.5 – 1.0), P = Peka (nilai indeks sensitivitas > 1).

Cekaman genangan mengakibatkan turunnya pasokan oksigen sehingga aktifitas metabolisme tanaman menjadi terhambat. Gambar 1 menunjukkan perbandingan tinggi tanaman pada saat tercekam genangan dibandingkan kontrol. Pada awal pertumbuhan (7 dan 14 hst), cekaman genangan tidak menunjukkan pengaruh terhadap pertumbuhan tinggi tanaman. Reduksi tinggi tanaman yang terlihat jelas saat tanaman berumur 20 hst. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian Ferreira et al. (2007), yang melaporkan selain terjadinya penurunan tinggi tanaman, cekaman genangan juga menurunkan jumlah tongkol sisipan.

(8)

Gambar 1. Sebaran tinggi tanaman genotipe tercekam genangan pada umur 7, 14 dan 20 hst.

Jagung Kodok memiliki tinggi tanaman 62,17 cm pada 20 hst lebih tinggi dibandingkan genotipe yang lain, namun pada parameter jumlah tanaman tumbuh termasuk kategori peka terhadap cekaman genangan. Jagung Kodok memiliki daya tumbuh hanya 40% saat tercekam dan 80% pada kontrolnya. Genotipe-genotipe yang terkategori toleran pada parameter jumlah tanaman tumbuh, memiliki karakter bervariasi pada parameter tinggi tanaman. Pada saat 20 hst, Pen Busi (41.00 cm), Peta Lai Sopo (45.47 cm), Pen ame Pip (52.91 cm), Leleh Merah (50.05), dan Lokal Dalle 0773 (47.28 cm) terkategori peka terhadap cekaman genangan. Pen Koto (49.00 cm), Pen Tasa (52.91 cm), Puket Putih 0636 (50.83 cm), dan Lokal Dalle Biasa (55.92 cm) terkategori medium, sedangkan Jalating Mayung 0799 (50.08 cm) dan Lokal Bengkol 0794 (50.87 cm) toleran terhadap cekaman air.

0,0 10,0 20,0 30,0 40,0 50,0 60,0 70,0 80,0 90,0 0 10 20 30 40 50 60

Tinggi Tanaman 7 hst Tinggi Tanaman 14 hst Tinggi Tanaman 20 hst Kontrol 7 hst Kontrol 14 hst Kontrol 20 hst

(9)

Tabel 3. Indeks sensitivitas berdasarkan tinggi tanaman pada genotipe-genotipe plasma nutfah terseleksi dengan cekaman genangan air pada 7, 14 dan 20 hst.

No Nama Genotipe Tinggi Tanaman (HST)

7 14 20

1 2 3 4 5

1 Pen Nosed 19.18 T 40.67 P 54.62 P

2 (Putih) Pen am Tasa 13.05 T 38.31 T 48.13 T

3 Pela Ina 18.15 P 39.75 M 49.00 P

4 Pen Busi 14.06 P 31.65 P 41.00 P

5 Delle Sura 13.08 T 25.48 P 36.00 M

6 Jagung Mamuju 19.37 P 43.46 T 57.83 T

7 Jagung Kodok 14.63 T 43.24 T 62.17 T

8 Peta lai Sopo 20.19 P 37.72 P 45.47 P

9 Pela Hil 20.68 T 41.32 T 52.50 P

10 Pen Koto 5.33 T 35.73 P 49.00 M

11 Lokal Dalle Biasa/Pela Ina 12.75 T 33.23 P 50.17 P

12 Jagung Kuning 21.05 P 39.50 M 50.83 M

13 Pen Am Tase (merah) 13.93 T 38.73 T 51.28 M

14 Pen ame Pip 14.50 T 39.62 P 52.91 P

15 Pen Tasa 15.00 T 40.00 T 54.39 M 16 Pela Sina 16.12 P 39.88 T 55.00 T 17 Res 2011 PLP 0610 18.00 P 30.00 P 48.00 M 18 Batara Mutim 0588 13.75 P 34.50 T 44.50 P 19 Dalle Buja 0669 12.02 P 40.04 T 52.83 M 20 Jagung Naloat 0681 20.45 P 42.32 M 48.44 P 21 Bata Tonang 0642 16.22 P 42.42 T 41.42 P

22 Lokal Pulut Palopo PR 0613 12.00 T 34.74 P 40.08 P 23 Lokal Setempat Sul-sel Bone 0652 14.25 P 40.63 M 53.50 M

24 Puket Putih 0636 15.78 P 38.92 M 50.83 M 25 Lokal Cagangan 0704 16.07 T 40.19 P 47.14 P 26 Keo Basah 0700 12.15 P 36.67 T 49.00 T 27 Lokal Tuyat 0708 14.71 P 38.03 T 50.00 T 28 Leleh Merah 0678 10.53 T 38.75 P 50.05 P 29 Lokal Dalle 0773 12.82 P 31.45 P 47.28 P

30 Lokal Binte Kiki 0680 18.81 P 42.61 M 54.19 M 31 Jagung Lokal Kalsel 0775 16.67 P 40.00 P 56.44 P 32 Pengliat Dua Buah 0747 5.60 T 20.75 P 25.00 P

33 Pengsailan 0778 18.36 P 38.11 M 52.50 M

34 Lokal Kuning 0767 13.50 P 28.00 P 34.50 P

35 Lokal XITB Desa Kim Kurus 0809 16.02 P 34.77 M 41.17 P

36 Pengkikis 0712 16.63 P 33.72 P 43.72 P

37 Biralle Maridi 0751 23.94 P 38.39 P 48.28 P 38 Jawa Riah Merah 0688 13.21 T 39.83 P 57.33 M 39 Lokal Dalle Biasa 0765 18.07 P 45.81 T 55.92 M 40 Jagung Kuning Kalsel 0614 10.00 T 25.70 P 45.00 M 41 Jalating Mayung 0799 14.33 P 34.58 M 50.08 T 42 52 Dalle Pulu Polmas INA 2011 2MA 0567 10.00 P 13.00 T 23.00 P

43 Lokal Leleko 0793 13.00 T 30.00 T 41.00 T

44 Lokal Tuyat 0701 10.00 T 27.00 P 30.67 P

(10)

1 2 3 5 6

46 Lokal Sulsel 0780 12.37 P 35.00 M 45.67 M

47 Pulu/Dg Maja 10.00 T 25.00 P 45.00 P

48 Lokal Lae Holte 0707 5.51 T 27.92 P 35.00 P 49 Jagung Entok Daken Banien 0640 12.83 T 35.38 P 47.58 P 50 Lokal Anton Popur 0705 8.74 T 26.54 T 53.50 T 51 Rej 2011 124 Pen Molo nau INA 2011 2 MA

0639 12.98 P 36.50 P 48.29 P 52 Pamone 0591 15.00 P 39.00 T 62.00 T 53 Milu Kiki 0759 11.74 T 32.46 P 49.22 M 54 Lokal Bengkol 0794 15.70 P 37.80 T 50.87 T 55 lokal Tobaja 0677 17.14 P 37.76 T 48.14 M

56 Rey 2011 90 Jagung Mamuju INA 2011 2 MA 0605

7.10 T 25.75 M 37.50 P 57 140 Keo Merak INA 2011 2 MA 0655 12.98 P 35.50 M 42.00 P

Rerata 14.30 35.52 47.62

Kadar oksigen dalam tanah yang tergenang mengalami penurunan menjadi setengah dari normal dalam waktu 2.5 dan 3 hari dan berada pada tingkat terendah pada hari ke 6 dan ke 7. Pada tanah tergenang kadar DO menurun menjadi sangat rendah, demikian juga potensial redox menurun tajam dan menjadi nol pada hari ke tiga (Zaidi et al. 2003). Penurunan potensial redox mengakibatkan penghambatan fotosintesis. Peningkatan asam absisat (ABA) hingga 40 kali juga terjadi pada saat tanaman tercekam genangan. Peningkatan kadar ABA menghambat pertumbuhan pucuk sebagai mekanisme fisiologis tanaman untuk mengurangi transpirasi namun beberapa kajian menyebutkan pertumbuhan akar meningkat sebagai akibat cekaman air (Salisbury dan Ross 1995). Berdasarkan jumlah daun tumbuh hingga 20 hst, tanaman tercekam genangan tidak menunjukkan perbedaan dibandingkan kontrol. Sehingga nilai indeks sensitivitas pada beberapa genotipe (Pengliat Dua Buah 0747, 52 Dalle Pulu Polmas INA 2011 2MA 0567, Lokal Leleko 0793, Lokal Tuyat 0701, Lokal Lae Holte 0707 dan Rey 2011 90 Jagung Mamuju INA 2011 2 MA 0605) memiliki kategori medium pada 7 hst, sedangkan pada periode selanjutnya seluruh genotipe menunjukkan toleran terhadap cekaman genangan (Tabel 4).

(11)

Tabel 4. Indeks sensitivitas berdasarkan jumlah daun pada genotipe-genotipe plasma nutfah terseleksi dengan cekaman genangan air pada 7, 14 dan 20 hst.

No Nama Genotipe Jumlah Daun (HST)

7 14 20

1 2 3 4 5

1 Pen Nosed 2.38 P 4.43 P 4.86 P

2 (Putih) Pen am Tasa 3.13 T 4.38 T 4.00 T

3 Pela Ina 3.08 T 4.50 T 4.64 T

4 Pen Busi 2.69 T 4.28 T 4.31 T

5 Delle Sura 3.33 T 3.83 T 5.33 T

6 Jagung Mamuju 3.17 T 4.92 T 4.92 T

7 Jagung Kodok 2.92 T 5.17 T 6.00 T

8 Peta lai Sopo 3.11 T 4.56 T 4.56 T

9 Pela Hil 3.00 T 4.67 T 4.33 T

10 Pen Koto 3.67 T 4.67 T 6.00 T

11 Lokal Dalle Biasa/Pela Ina 2.67 T 5.00 T 5.67 T

12 Jagung Kuning 3.00 T 3.67 T 4.67 T

13 Pen Am Tase (merah) 2.33 T 4.17 T 4.61 T

14 Pen ame Pip 2.68 T 5.04 T 4.93 T

15 Pen Tasa 3.00 T 4.00 T 5.00 T 16 Pela Sina 3.00 T 4.83 T 5.08 T 17 Res 2011 PLP 0610 2.00 T 4.00 T 5.00 T 18 Batara Mutim 0588 2.50 T 4.50 T 4.50 T 19 Dalle Buja 0669 2.33 T 4.67 T 4.72 T 20 Jagung Naloat 0681 2.89 T 4.33 T 4.67 T 21 Bata Tonang 0642 3.00 T 4.67 T 4.92 T

22 Lokal Pulut Palopo PR 0613 1.92 T 4.33 T 4.75 T 23 Lokal Setempat Sul-sel Bone 0652 3.00 T 4.00 T 5.75 T

24 Puket Putih 0636 3.00 T 4.50 T 5.42 T 25 Lokal Cagangan 0704 2.50 T 4.75 T 4.86 T 26 Keo Basah 0700 3.33 T 4.50 T 5.00 T 27 Lokal Tuyat 0708 2.92 T 5.17 T 4.94 T 28 Leleh Merah 0678 2.00 T 4.23 T 4.87 T 29 Lokal Dalle 0773 2.58 T 4.42 T 4.42 T

30 Lokal Binte Kiki 0680 3.00 T 4.22 T 4.44 T

31 Jagung Lokal Kalsel 0775 3.00 T 5.22 T 5.56 T 32 Pengliat Dua Buah 0747 1.00 M 3.00 T 4.50 T

33 Pengsailan 0778 3.00 T 4.61 T 4.44 T

34 Lokal Kuning 0767 2.50 T 3.50 T 4.00 T

35 Lokal XITB Desa Kim Kurus 0809 2.50 T 3.83 T 3.83 T

36 Pengkikis 0712 3.00 T 5.22 T 4.83 T

37 Biralle Maridi 0751 2.22 T 4.44 T 5.33 T

38 Jawa Riah Merah 0688 2.58 T 4.83 T 5.75 T

39 Lokal Dalle Biasa 0765 2.63 T 4.83 T 5.60 T 40 Jagung Kuning Kalsel 0614 2.00 T 4.00 T 4.50 T

41 Jalating Mayung 0799 2.50 T 4.39 T 4.78 T

42 52 Dalle Pulu Polmas INA 2011 2MA 0567 1.00 M 3.00 T 3.00 T

43 Lokal Leleko 0793 1.00 M 5.00 T 5.00 T

(12)

Lanjutan Tabel 4. ….

1 2 3 5 6

45 Lokal Leleko 0793 2.50 T 4.73 T 4.90 T

46 Lokal Sulsel 0780 2.33 T 4.00 T 5.00 T

47 Pulu/Dg Maja 2.00 T 4.00 T 5.00 T

48 Lokal Lae Holte 0707 1.44 M 4.17 T 3.83 T

49 Jagung Entok Daken Banien 0640 2.50 T 4.08 T 5.00 T 50 Lokal Anton Popur 0705 1.78 T 4.33 T 4.89 T 51 Rej 2011 124 Pen Molo nau INA 2011 2 MA 0639 2.75 T 4.53 T 5.08 T

52 Pamone 0591 3.00 T 5.00 T 5.00 T

53 Milu Kiki 0759 2.67 T 4.33 T 5.11 T

54 Lokal Bengkol 0794 2.52 T 4.92 T 5.32 T

55 lokal Tobaja 0677 2.89 T 4.33 T 4.75 T

56 Rey 2011 90 Jagung Mamuju INA 2011 2 MA 0605 1.00 M 4.00 T 5.50 T 57 140 Keo Merak INA 2011 2 MA 0655 2.25 T 4.50 T 4.83 T

Rerata 2.53 4.41 4.85

Cekaman genangan air menyebabkan daun memiliki warna yang lebih kuning dibandingkan kontrol (Gambar 2 dan Gambar 3). Warna daun yang kuning disebabkan oleh lebih rendahnya kadar klorofil. Kadar klorofil yang rendah akan mengakibatkan turunnya aktifitas fotosintesis yang kemudian akan berakibat pada menurunnya hasil asimilasi dan pada akhirnya akan menurunkan hasil tanaman.

Gambar 2. Penampilan daun tanaman jagung umur 20 hst pada kondisi tercekam genangan air (a) dan tidak tercekam (kontrol) (b).

(13)

Gambar 3. Penampilan tanaman jagung umur 20 hst pada kondisi tercekam genangan air (a) dan tidak tercekam (kontrol) (b).

Cekaman air menurunkan penambatan dan reduksi nitrogen, pada taraf cekaman yang menyebabkan perubahan nyata aktivitas enzim, pembelahan sel juga dihambat, stomata mulai menutup yang menyebabkan penurunan transpirasi dan fotosintesis (Salisbury dan Ross 1995). Cekaman genangan pada beberapa fase pertumbuhan mengakibatkan penurunan klorofil daun, penurunan konsentrasi nitrogen, fosfor dan potassium pada pucuk tanaman. Pada umumnya tanaman muda peka terhadap cekaman genangan, reaksi tanaman terhadap cekaman genangan ditandai dengan rendahnya nilai SPAD (klorofil) pada umur 7 hst. Hanya genotipe Pengliat Dua Buah 0747 memiliki kategori sensitivitas medium pada 14 dan 21 hst, sedangkan pada genotipe lainnya toleran (Tabel 5).

Tabel 5. Indeks sensitivitas berdasarkan nilai SPAD pada genotipe-genotipe plasma nutfah terseleksi dengan cekaman genangan air pada 7, 14 dan 20 hst.

No Nama Genotipe Nilai SPAD (HST)

7 14 20

1 2 3 4 5

1 Pen Nosed 33.00 P 29.67 T 26.97 P

2 (Putih) Pen am Tasa 28.30 P 26.65 T 25.70 T

3 Pela Ina 30.43 P 26.70 T 27.70 T

4 Pen Busi 29.83 P 32.00 T 24.27 T

5 Delle Sura 26.15 P 29.60 T 28.00 T

6 Jagung Mamuju 34.03 T 33.03 T 27.43 T

7 Jagung Kodok 38.67 T 31.30 T 25.77 T

8 Peta lai Sopo 32.97 T 28.20 T 22.80 T

9 Pela Hil 26.83 P 27.00 T 23.87 T

10 Pen Koto 37.20 T 34.50 T 34.10 T

11 Lokal Dalle Biasa/Pela Ina 34.35 T 29.70 T 28.95 T

(14)

1 2 3 4 5

12 Jagung Kuning 31.73 T 25.23 T 28.87 T

13 Pen Am Tase (merah) 23.40 P 29.27 T 28.37 T

14 Pen ame Pip 33.43 P 30.10 T 29.03 T

15 Pen Tasa 39.15 M 35.30 T 30.65 T 16 Pela Sina 29.53 P 25.83 T 26.90 T 17 Res 2011 PLP 0610 29.10 T 30.00 T 30.50 T 18 Batara Mutim 0588 31.20 P 27.60 T 27.90 T 19 Dalle Buja 0669 28.57 P 33.77 T 33.03 T 20 Jagung Naloat 0681 27.37 P 29.07 T 26.67 T 21 Bata Tonang 0642 34.25 P 28.25 T 28.50 T

22 Lokal Pulut Palopo PR 0613 29.60 T 31.30 T 33.80 T 23 Lokal Setempat Sul-sel Bone 0652 33.05 T 33.35 T 29.10 T

24 Puket Putih 0636 31.40 T 32.75 T 32.50 T 25 Lokal Cagangan 0704 28.43 P 28.47 T 25.60 T 26 Keo Basah 0700 29.53 T 26.53 T 22.60 T 27 Lokal Tuyat 0708 28.33 P 30.00 T 28.60 T 28 Leleh Merah 0678 28.27 T 29.77 T 24.00 T 29 Lokal Dalle 0773 30.77 T 27.23 T 24.20 T

30 Lokal Binte Kiki 0680 27.23 P 26.30 T 23.10 T 31 Jagung Lokal Kalsel 0775 35.73 T 32.23 T 30.70 T 32 Pengliat Dua Buah 0747 25.00 P 25.70 M 15.10 M

33 Pengsailan 0778 29.37 P 27.87 T 26.63 T

34 Lokal Kuning 0767 15.90 P 28.40 T 21.20 T

35 Lokal XITB Desa Kim Kurus 0809 26.97 P 28.60 T 26.27 T

36 Pengkikis 0712 21.33 P 27.87 T 29.10 T

37 Biralle Maridi 0751 37.40 P 34.53 T 28.50 T

38 Jawa Riah Merah 0688 32.80 P 31.47 T 31.93 T 39 Lokal Dalle Biasa 0765 30.10 P 32.15 T 31.70 T 40 Jagung Kuning Kalsel 0614 31.30 T 28.20 T 28.75 T 41 Jalating Mayung 0799 30.10 P 31.33 T 28.00 T 42 52 Dalle Pulu Polmas INA 2011 2MA 0567 20.00 T 22.70 T 23.10 T

43 Lokal Leleko 0793 37.10 M 32.10 T 20.90 T

44 Lokal Tuyat 0701 26.70 P 25.35 T 17.50 T

45 Lokal Leleko 0793 27.93 P 28.33 T 23.00 T

46 Lokal Sulsel 0780 32.70 P 29.25 T 30.47 T

47 Pulu/Dg Maja 29.00 P 28.45 T 26.00 T

48 Lokal Lae Holte 0707 32.43 M 28.73 T 30.90 T 49 Jagung Entok Daken Banien 0640 34.85 T 31.40 T 29.15 T 50 Lokal Anton Popur 0705 33.77 P 31.63 T 30.30 T 51 Rej 2011 124 Pen Molo nau INA 2011 2 MA 0639 33.40 T 32.50 T 26.47 T

52 Pamone 0591 33.00 T 35.10 T 32.30 T

53 Milu Kiki 0759 26.00 M 23.67 T 26.50 T

54 Lokal Bengkol 0794 28.33 P 28.17 T 26.87 T

55 lokal Tobaja 0677 27.37 P 33.00 T 27.53 T

56 Rey 2011 90 Jagung Mamuju INA 2011 2 MA 0605 38.20 T 30.60 T 29.00 T 57 140 Keo Merak INA 2011 2 MA 0655 28.00 P 30.75 T 26.40 T

Rerata 30.41 29.60 27.27

(15)

Mekanisme pertahanan tanaman jagung terhadap cekaman genangan dilakukan melalui perkembangan jaringan aerenkim pada sel akar tanaman dan pertumbuhan akar adventitious (Gambar 4a) sehingga memungkinkan tanaman dapat menyerap oksigen. Perkembangan aerenkim (jaringan korteks lunak yang memiliki rongga udara besar) pada perakaran tanaman yang mengalami cekaman penggenangan dihasilkan dari hidrolisis dinding sel tanaman yang diikuti oleh lisis sel yang distimulasi oleh endogen ethilen yang merupakan reaksi adaptasi tanaman dengan lingkungan perakaran tanaman yang memiliki oksigen terbatas. Hasil penelitian Saab and Martin (1996), menemukan bahwa pada saat tergenang mRNA 1005 berakumulasi di perakaran tanaman jagung yang dikode pada homolog dari enzim XET (xyloglucan endo translycosylase); sebuah enzim peluruh dinding putatif yang aktif selama masa perkecambahan, ekspansi perkembangan dan pelunakan buah. Pada kondisi tercekam genangan, akar tanaman jagung lebih berkembang dibandingkan kondisi normalnya (Gambar 4b).

Gambar 4. Akar adventiv (adventitious roots) (a) tanaman jagung dan (b) volume akar setelah mengalami cekaman genangan pada 20 hst.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

1. Cekaman genangan mengakibatkan penghambatan, penurunan daya tumbuh bahkan kematian tanaman jagung sebagai akibat terhambatnya supplay oksigen melalui akar yang mempengaruhi metabolisme tanaman.

2. Beberapa genotipe tanaman jagung dapat bertahan terhadap cekaman genangan melalui mekanisme morfofisiologis dengan membentuk jaringan aerenchim maupun akar adventiv.

3. Dengan mempertimbangkan nilai indeks sensitivitas tanaman terhadap cekaman genangan berdasarkan jumlah tanaman tumbuh, tinggi tanaman, nilai SPAD dan

a b

(16)

jumlah daun pada fase awal pertumbuhan, terdapat 7 genotipe yang memiliki nilai indeks toleransi di atas medium dan memiliki jumlah tanaman tumbuh lebih dari 50% pada setiap periode tumbuh sehingga dapat dikembangkan sebagai sumber genetik genotipe toleran cekaman genangan yaitu; Pen Busi, Pen Koto, Puket Putih 0636, Leleh Merah 0678, Lokal Dalle 0773, Jalating Mayung 0799, dan Lokal Bengkale 0794.

Saran

Untuk mengetahui pengaruh cekaman terhadap daya hasil tanaman jagung, perlu dilakukan seleksi di tingkat lapang hingga fase generatif.

DAFTAR PUSTAKA

Badan Pusat Satistik. 2012. Luas area tanam, produksi dan produktivitas tanaman pangan (jagung) 2012. www.bps.go.id. Diakses Juli 2013.

Dahlan, M. 2001, Pemuliaan tanaman untuk ketahanan terhadap kekeringan, Dalam Prosiding International Conference on Agricultural Development NTT, Timor Timur and Maluku Tenggara, 11-15 Desember 2001, Kupang

Ferreira, J. L., C. H. M. Coelho, P. C. Magalhaes, E. E. G. e Gama, and A. Borém. 2007. Genetic variability and morphological modification in flooding tolerance in maize, variety BRS-4154. Crop Breeding and Applied Biotechnology 7: 314-320.

Fischer, R. A. and R. Maurer. 1978. Drought resistance in spring wheat cultivars. I grain yield responses. Aust. J. Agric. Res (29), 897-912.

Kumutha, D., R. K. Sairam., K. Ezhilmathi., V. Chinnusamy, R. C. Meena. 2008. Effect of Waterlogging on carbohydrate metabolism in pigeon pea (Cajunus cajan L.): Upregulation of sucrose synthase and alcohol dehidrogenase. Plant Science 175 (706-716).

Saab, Imad N, and Martin M. Sachs. 1996. Flooding-lnduced Xyloglucan Endotransglycosylase Homolog in Maize is Responsive to Ethylene and Associated wit h Aerenchyma. Plant Physiol. vol 112: 385-391.

Salisbury, F. B dan C. W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Jilid 3. Terjemahan D. R. Lukman dan Sumaryono. Penerbit ITB. Bandung.

Zaidi, P. H., P. M. Selvan, R. Sultana, A. Srivastava, A. K. Singh, G. Srinivasan. R. P. Singh, P. P. Singh. 2007. Assocation between line per se and hybrid performance under excessive soil moisture stress in tropical maize. Field Crops Research 101 (117-126).

(17)

Zaidi, P. H., S. Rafique, N. N. Singh. 2003. Response of maize (Zea mays L.) genotypes to excess soil moisture stress: morpho-physiological effects and basis of tolerance. Europ. J. Agronomy 19 (383-399).

Zaidi, P.H., S. Rafiquea, P.K. Raia, N.N. Singha, G. Srinivasan. 2004. Tolerance to excess moisture in maize (Zea mays L.): susceptible crop stages and identification of tolerant genotipes. Field Crops Research (90): 189–202.

Zaidi, P.H., Y. Mamata, D.K. Singh and R.P. Singh. 2008. Relationship between drought and excess moisture tolerance in tropical maize (Zea mays L.). Australian Journal of Crop Science 1(3):78-96.