19
3.2. Percobaan Pot 3.2.1. Media Tanah Podsolik KP Taman Bogo
Percobaan pot dengan media tanah Podsolik KP Taman Bogo untuk verifikasi ketahanan 3 galur terpilih terhadap cekaman besi dilaksanakan pada
bulan Juli sampai Desember 2011 di Rumah Kaca BB Biogen, Cimanggu. Penelitian menggunakan RAK 1 faktor yaitu galur padi dengan 3 ulangan. Bahan
tanaman yang sama pada percobaan hidroponik tahap kedua diverifikasi dengan percobaan pot menggunakan media tanah Podsolik KP Taman Bogo. Media tanah
dianalisis pada awal dan akhir percobaan di Laboratorium Balai Penelitian Tanah, Bogor.
Peubah yang diamati: skor bronzing menggunakan skala keracunan besi IRRI 2003, tinggi tajuk, jumlah anakan dan anakan produktif, umur panen,
panjang daun bendera dan malai, jumlah gabah isi dan hampa, bobot gabah isi per malai, 1000 butir dan per rumpun, serta bobot basah dan kering jerami.
3.2.2. Media Tanah Podsolik Kentrong Ditambah 1000 ppm Fe
Percobaan pot dengan media tanah Podsolik Kentrong ditambah 1000 ppm Fe untuk verifikasi ketahanan 3 galur terpilih terhadap cekaman besi dilaksanakan
pada bulan Juli sampai Desember 2011 di Rumah Kaca BB Biogen, Cimanggu. Penelitian menggunakan RAK 1 faktor yaitu galur padi dengan 3 ulangan. Bahan
tanaman yang sama pada percobaan hidroponik tahap kedua diverifikasi dengan percobaan pot menggunakan media tanah Podsolik Kentrong ditambah 1000 ppm
Fe. Media tanah dianalisis pada awal dan akhir percobaan di Laboratorium Balai
Penelitian Tanah, Bogor.
Peubah yang diamati: skor bronzing menggunakan skala keracunan besi IRRI 2003, tinggi tajuk, jumlah anakan dan anakan produktif, panjang daun
bendera dan malai, jumlah gabah isi dan hampa, bobot gabah isi per malai, 1000
butir dan per rumpun, serta bobot basah dan kering jerami. Analisis Data
Seluruh data dianalisis menggunakan sidik ragam, uji wilayah berganda Duncan Duncan’s multiple range test dan korelasi Pearson pada taraf uji 5
menggunakan program SPSS 17.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil Percobaan 1. Penapisan Galur Padi terhadap Cekaman Besi secara Hidroponik
Perlakuan cekaman 750 ppm Fe ke dalam media larutan Yoshida konsen- trasi penuh full strength selama 2 pekan menimbulkan gejala visual khas kera-
cunan besi berupa bercak-bercak kecil berwarna cokelat bronzing pada daun tanaman padi Gambar 3.
bronzing
1 2
Gambar 3. Tanaman padi pada percobaan hidroponik dengan media larutan hara Yoshida: 1 kontrol 0 ppm Fe, 2 perlakuan 750 ppm Fe yang
menunjukkan gejala bronzing pada daun. Keracunan besi dimulai dari meningkatnya permeabilitas membran sel akar
terhadap ion Fe
2+
fero sehingga penyerapan ion fero meningkat tajam. Penye- rapan Fe
2+
yang berlebihan mengakibatkan aktivitas enzim polifenol oksidase meningkat yang akhirnya akan meningkatkan jumlah polifenol teroksidasi dalam
jaringan tanaman terutama jaringan yang ada di daun. Hal tersebut diduga sebagai penyebab utama terbentuknya bercak-bercak kecil berwarna cokelat atau bronzing
Abdulrachman et al. 2009. Bercak-bercak kecil pada daun tanaman padi mulai dari ujung, menyebar
ke pangkal daun, sampai semua permukaan daun berwarna kuning-oranye sampai cokelat. Bercak-bercak juga bisa muncul di tulang daun, dan pada tahap kera-
cunan besi yang parah, daun mengering dan mati Dobermann Fairhurst 2000.
21 Gejala bronzing pada galur peka muncul tidak hanya di daun tua, tetapi juga di
daun yang sedang aktif melakukan fotosintesis bahkan ada di daun muda. Tanaman padi yang keracunan besi mengalami penurunan tinggi tajuk
sampai kerdil, akar terlapisi oksida besi Fe
2
O
3
yang berwarna kuning, cokelat gelap sampai kehitaman, serta mengalami penurunan bobot kering tajuk dan akar,
dan pada tingkat keracunan besi yang parah tanaman akhirnya mati Suhartini 2004. Kandungan besi yang tinggi dalam jaringan tanaman mengakibatkan ter-
bentuknya oksigen radikal bebas yang sangat fitotoksik dan dapat menyebabkan terdegradasinya protein dan lemak membran sel Abdulrachman et al. 2009.
Tanaman padi toleran cekaman besi hanya sedikit menampakkan gejala bronzing atau bahkan tidak memperlihatkan gejala bronzing, pertumbuhan
berjalan normal, walau akar tetap terlapisi oleh oksida besi. Tanaman padi toleran cekaman besi memiliki kemampuan untuk menghindari dan mendetoksifikasi
keracunan besi. Akar tidak menyerap hara besi secara berlebihan karena memiliki daya pengoksidasi dan selektivitas membran sel akar Gambar 4. Hara besi yang
terserap disimpan di jaringan tanaman dan atau didetoksifikasi secara enzimatik Becker Asch 2005.
Gambar 4. Tanaman padi percobaan hidroponik cekaman 750 ppm Fe 1 IR64 kontrol peka, 2 Hawara Bunar 3 galur peka, 4 galur sedang,
5 galur toleran
1 2 3 4 5
1 2 3 4 5
1 2
3 4 5
22 Sebaran skor bronzing dari 300 galur padi populasi RIL F7 keturunan
varietas IR64 dan Hawara Bunar terhadap cekaman 750 ppm Fe yaitu 122 galur sangat toleran skor 0-1, 99 galur toleran skor 2-3, 52 galur sedang skor 4-5,
26 galur peka skor 6-7 dan 1 galur sangat peka skor 8-10. Dengan kata lain, galur padi populasi RIL F7 yang ditapis secara hidroponik cekaman 750 ppm Fe
ini terdiri dari 221 galur 74 bersifat toleran, 52 galur 17 bersifat sedang dan 27 galur 9 bersifat peka Gambar 5.
Gambar 5. Sebaran skor bronzing dari 300 galur padi populasi RIL F7 pada percobaan hidroponik cekaman 750 ppm Fe.
Percobaan ini juga menggunakan 2 varietas tanaman padi yang merupakan tetua galur-galur padi yang diuji yaitu Hawara Bunar dan IR64 Tabel 3. Varietas
Hawara Bunar masuk kriteria toleran skor 2 dan IR64 masuk kriteria sedang skor 5. Amnal 2009 melaporkan bahwa varietas Hawara Bunar termasuk
toleran skor 2 dan IR64 termasuk sedang skor 5 pada percobaan hidroponik dengan tingkat cekaman 750 ppm Fe.
Varietas IR64 mengalami persentase penurunan pertumbuhan tinggi tajuk, panjang akar, bobot kering tajuk dan akar masing-masing 10, 62, 11 dan
26. Sedangkan varietas Hawara Bunar mengalami persentase penurunan per- tumbuhan tinggi tajuk, panjang akar, bobot kering tajuk dan akar masing-masing
19, 60, 3 dan 23 Tabel 3. Dengan demikian, perlakuan cekaman 750 ppm Fe selama 2 minggu pada media larutan hara Yoshida sangat berpengaruh
pada pertumbuhan panjang akar dan kurang berpengaruh terhadap bobot kering tajuk tanaman padi varietas IR64 dan Hawara Bunar.
122 99
52 26
1 20
40 60
80 100
120 140
Sangat toleran Toleran
Sedang Peka
Sangat peka
J u
m la
h t
a n
a m
a n
skor 0-1 skor 2-3 skor 4-5 skor 6-7 skor 8-10
23 Tabel 3. Persentase penurunan pertumbuhan tanaman padi varietas IR64 dan
Hawara Bunar tetua pada percobaan hidroponik cekaman 750 ppm Fe.
Peubah IR64
Hawara Bunar ppm Fe
750 ppm Fe
Penurunan pertumbuhan
ppm Fe 750
ppm Fe Penurunan
pertumbuhan Persen
bronzing 48
- 12
- Skor
bronzing 5
- 2
- Selisih
tinggi tajuk 11.18cm 10.02cm
10 16.68cm 13.53cm
19 Selisih
panjang akar 2.64cm
1.01cm 62
2.42cm 0.98cm
60 Bobot
kering tajuk 1.01g
0.90g 11
1.44g 1.40g
3 Bobot
kering akar 0.23g
0.17g 26
0.39g 0.30g
23
Hasil sidik ragam Lampiran 1 menunjukkan bahwa peubah persen dan
skor bronzing, selisih tinggi tajuk, bobot kering tajuk dan akar berbeda sangat nyata pada taraf uji 1, sedangkan selisih panjang akar tidak berbeda nyata pada
taraf uji 5. Peubah persen dan skor bronzing berkorelasi sangat lemah dengan
tinggi tajuk, panjang akar, bobot kering tajuk dan akar dengan nilai korelasi 0.00– 0.05 Lampiran 2. Dengan demikian dalam percobaan ini hanya peubah skor
bronzing yang bisa dijadikan sebagai parameter penapisan toleransi tanaman padi terhadap cekaman besi.
Mayoritas galur 166 galur mengalami pertumbuhan tinggi tajuk pada interval 8.00-14.99 cm, dengan pertumbuhan tinggi tajuk IR64 dan Hawara Bunar
masing-masing 10.02 cm dan 13.53 cm. Mayoritas galur 170 galur mengalami pertumbuhan panjang akar pada interval 0.00-1.10 cm, dengan pertumbuhan
panjang akar IR64 dan Hawara Bunar masing-masing 1.01 cm dan 0.98 cm. Mayoritas galur 137 galur memiliki bobot kering tajuk pada interval 0.81-1.20 g,
dengan bobot kering tajuk IR64 dan Hawara Bunar masing-masing 0.90 g dan 1.40 g. Mayoritas galur 127 galur memiliki bobot kering akar pada interval 0.25-
0.36 g, dengan bobot kering akar IR64 dan Hawara Bunar masing-masing 0.17 g dan 0.30 g. Dengan demikian, mayoritas galur-galur padi populasi RIL F7
keturunan varietas IR64 dan Hawara Bunar memperlihatkan respon-respon di antara respon-respon kedua tetuanya IR64 dan Hawara Bunar terhadap cekaman
24 750 ppm Fe pada percobaan hidroponik. Sebaran peubah selisih panjang akar
cenderung sama dengan sebaran peubah persen dan skor bronzing yaitu semakin ke kanan semakin menurun jumlahnya Tabel 4.
Tabel 4. Sebaran persen dan skor bronzing, selisih tinggi tajuk dan panjang akar, bobot kering tajuk dan akar dari 300 galur populasi RIL F7 pada
percobaan hidroponik cekaman 750 ppm Fe
Peubah Jumlah tanaman pada kelas interval
Persen bronzing
Sangat toleran Toleran
Sedang Peka
Sangat peka 0-9
10-29 30-49
50-69 70-100
122 99
52 26
1
Skor bronzing
Sangat toleran Toleran
Sedang Peka
Sangat peka 0-1
2-3 4-5
6-7 8-9
122 99
52 26
1
Selisih tinggi tajuk cm
1.00-7.99 8.00-14.99
15.00-21.99 22.00-28.99
29.00-35.99
64 166
62 6
2
Selisih panjang akar cm
0.00-1.10 1.11-2.20
2.21-3.30 3.31-4.40
4.41-5.50
170 102
22 4
2
Bobot kering tajuk g
0.00-0.40 0.41-0.80
0.81-1.20 1.21-1.60
1.61-2.00
10 92
137 51
10
Bobot kering akar g
0.00-0.12 0.13-0.24
0.25-0.36 0.37-0.48
0.49-0.60
15 121
127 29
8
Metode penapisan secara hidroponik pada tingkat cekaman 750 ppm Fe selama 2 minggu ini diduga kurang mampu menapis sifat toleransi tanaman padi
umur 28 hari terhadap cekaman besi. Sebagai contoh, varietas IR64 selaku kontrol peka masih termasuk kriteria sedang skor 5, padahal skor bronzing varietas IR64
harusnya antara 7-9. Selain itu, sebanyak 74 galur padi populasi RIL F7 yang ditapis masuk kriteria sangat toleran dan toleran sehigga sebaran ketahanan galur-
galur padi yang diuji lebih terkonsentrasi pada kriteria sangat toleran dan toleran. Kendala yang dihadapi selama percobaan hidroponik cekaman 750 ppm Fe
ini adalah gangguan iklim, dimana curah hujan selama bulan Agustus sampai Oktober 2010 sangat tinggi, yaitu lebih dari 400 mm per bulan Lampiran 3.
Curah hujan yang sangat tinggi dan kejadian hujan di siang hari diduga menyebabkan gangguan transpirasi dan penyerapan besi oleh tanaman padi.
Hal tersebut menyebabkan perlakuan cekaman besi pada larutan hara Yoshida kurang berpengaruh pada tanaman padi yang diuji. Solusi yang dilakukan untuk
meningkatkan transpirasi dan penyerapan besi oleh tanaman padi yaitu dengan
25 memasang lampu halogen sebanyak 3 buah yang masing-masing memiliki daya
500 watt pada saat hujan di siang hari. Dari hasil percobaan hidroponik dengan cekaman 750 ppm Fe ini dipilih 50
galur padi populasi RIL F7 yang toleran terhadap cekaman besi. Galur-galur padi terpilih masuk kriteria sangat toleran dan toleran skor bronzing 0-2, selisih
tinggi tajuk 4.48-23.73 cm, selisih panjang akar 1.10-5.22 cm, bobot kering tajuk 0.36-1.64 g, dan bobot kering akar 0.8-0.50 g.
2. Verifikasi Ketahanan 50 Galur Padi Terpilih terhadap Cekaman Besi 2.1. Percobaan Pot
