Studi Percampuran Genotipe Padi Sawah Terhadap Hasil Dan Kejadian Hama Utama

STUDI PERCAMPURAN GENOTIPE PADI SAWAH TERHADAP
HASIL DAN KEJADIAN HAMA UTAMA

AZRI KUSUMA DEWI

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi berjudul ―Studi Percampuran
Genotipe Padi Sawah terhadap Hasil dan Kejadian Hama Utama‖ adalah benar
karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam
bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang
berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari
penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di
bagian akhir disertasi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada
Institut Pertanian Bogor.

Bogor, Agustus 2015
Azri Kusuma Dewi
NIM A263100121

RINGKASAN
AZRI KUSUMA DEWI. Studi Percampuran Genotipe Padi Sawah Terhadap
Hasil dan Kejadian Hama Utama. Dibimbing oleh HAJRIAL ASWIDINNOOR,
MUHAMMAD ACHMAD CHOZIN dan HERMANU TRIWIDODO.
Dalam upaya merespon tingginya kebutuhan beras seiring dengan laju
peningkatan jumlah penduduk yang tinggi di Indonesia, peningkatan produktivitas
padi secara nasional harus terus dilakukan. Namun demikian, upaya peningkatan
produktivitas padi dihadapkan pada beberapa faktor pembatas diantaranya adalah
keterbatasan dalam potensi hasil suatu varietas dan adanya serangan organisme
pengganggu tanaman. Kedua faktor tersebut hingga saat ini masih menjadi
kendala utama yang membayangi keberhasilan peningkatan produktivitas padi di
Indonesia. Oleh sebab itu, dengan kondisi lingkungan yang beragam,
percampuran genotipe padi (Oryza sativa L.) dapat dipertimbangkan sebagai
pilihan yang lebih ekonomis dibandingkan dengan penanaman genotipe tunggal
untuk mengontrol kejadian hama dan mempertahankan hasil gabah.
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mempelajari dan mendapatkan

informasi keragaman genetik genotipe padi yang dibentuk dari penanaman
genotipe campuran terhadap keragaan hasil, komponen hasil, stabilitas hasil,
keberadaan serangga hama utama (penggerek batang dan wereng coklat) dan
musuh alami. Sedangkan tujuan khususnya adalah :1) untuk mengetahui interaksi
genotipe x lingkungan, hasil dan stabilitas hasil dari beberapa genotipe padi tipe
baru di berbagai lingkungan uji, 2) untuk mendapatkan metode percampuran
genotipe padi yang terbaik terhadap keberadaan hama utama dan musuh alami, 3)
untuk menguji pengaruh keberadaan hama dan dua metode percampuran terhadap
hasil dan komponen hasil, 4) untuk mengetahui daya campur, keragaan karakter
agronomi dan stabilitas hasil dari percampuran dua komponen genotipe padi.
Materi genetik yang digunakan pada penelitian meliputi lima genotipe
padi, yaitu IPB 117-F-4-1-1 yang dipilih berdasarkan hasil analisis stabilitas
beberapa padi harapan tipe baru di enam lingkungan uji, genotipe IPB 4S, IR64,
Inpari 11, dan Inpari 13. Percampuran genotipe padi dengan dua metode
percampuran yaitu campuran benih (seed mix) dan campuran baris (row mix)
dilakukan pada kelima genotipe padi selama dua musim tanam. Kejadian hama
dan musuh alami serta keragaan karakter agronomi dan hasil diamati dan
dibandingkan dengan rerata hasil dari genotipe padi tunggal penyusun campuran
selama musim tanam tersebut. Percampuran benih (seed mix) dengan
menggunakan dua komponen genotipe padi dilakukan untuk mengetahui daya

gabung dari kelima genotipe padi yang digunakan dalam penelitian ini.
Selanjutnya pengamatan keragaan karakter agronomi dan daya campur hasil dari
percampuran dua komponen genotipe padi tersebut dilakukan di tiga lingkungan
uji.
Hasil analisis stabilitas hasil pada beberapa genotipe harapan padi tipe
baru menunjukkan bahwa terdapatnya interaksi yang sangat nyata antara genotipe
dan lingkungan yang mengindikasikan adanya genotipe padi tertentu yang sesuai
untuk lingkungan spesifik. Berdasarkan analisis stabilitas dan keragaan
agronominya, IPB 117-F-4-1-1 merupakan genotipe padi yang terpilih untuk

dimasukkan dalam penelitian percampuran genotipe padi karena genotipe padi
tersebut memiliki arsitektur tanaman yang lebih kokoh dan vigornya yang baik
sehingga diharapkan mempunyai kemampuan kompetitif dan keragaan agronomi
yang lebih baik dalam percampuran genotipe padi.
Berdasarkan dua metode percampuran (seed mix dan row mix) dengan
menggunakan lima komponen genotipe padi pada dua musim tanam menunjukkan
bahwa peningkatan hasil padi terdapat pada musim tanam kedua dibandingkan
dengan rata-rata hasil komponen genotipe dalam bentuk tegakan tunggal
(monokultur). Campuran seed mix menunjukkan rata-rata hasil yang lebih tinggi
dibandingkan dengan row mix pada musim tanam kedua yang ditunjukkan oleh

laju peningkatan hasil relatif yang lebih besar, yaitu sebesar 7,26% pada seed mix
dan 4,63% pada row mix. Karakter panjang malai dan bobot seribu butir
merupakan karakter komponen hasil yang konsisten menunjukkan efek positif
pada campuran seed mix dan row mix di kedua musim tanam.
Keragaman genotipe tanaman padi melalui percampuran seed mix pada
musim tanam pertama dapat menurunkan kejadian hama dengan persentase
penurunan relatif untuk penggerek batang dan wereng coklat masing-masing
adalah sebesar 46, 55% dan 29,83%, sedangkan pada campuran row mix,
persentase penurunan kedua hama lebih tinggi dibandingkan dengan seed mix,
yaitu 100% untuk hama penggerek batang dan 47,37% untuk wereng coklat. Seed
mix secara konsisten berpengaruh baik terhadap penurunan hama wereng coklat
didalam campuran yang ditunjukkan oleh penurunan relatifnya sebesar 6,61%
pada musim tanam kedua, sedangkan pada tipe row mix secara konsisten
memberikan dampak yang konsisten terhadap penurunan penggerek batang
dengan persentase penurunan relatifnya dalam campuran adalah 1,4%.
Peningkatan kelimpahan musuh alami di lapang ditemukan pada percampuran
seed mix yang ditunjukkan dengan persentase peningkatan populasinya dalam
campuran tersebut selama dua musim tanam.
Percampuran benih dengan dua komponen genotipe padi, menunjukkan
genotipe IPB 4S + Inpari 11 mempunyai rerata hasil lebih tinggi dari rerata

genotipe penyusunnya dan dari semua genotipe yang diuji. Berdasarkan analisis
daya campur umum ada beberapa genotipe tunggal dapat meningkatkan hasil
gabah dalam campuran dibandingkan dengan genotipe tunggal lainnya.
Berdasarkan pengaruh interaksi lingkungan dengan GMA menunjukkan bahwa
peningkatan hasil gabah dalam campuran berbeda diberbagai lingkungan. Rerata
di semua lingkungan, campuran memiliki hasil lebih tinggi 10,98% dibandingkan
rerata hasil komponen genotipe tunggalnya. Genotipe Inpari 11 memiliki nilai
daya campur umum yang lebih tinggi dibandingkan dengan genotipe padi lainnya.
Efek daya campur khusus yang paling tinggi untuk hasil gabah adalah interaksi
positif antara Inpari 11 dan IR64. Secara umum, dapat disimpulkan bahwa hasil
penelitian menggunakan pendekatan percampuran genotipe memberikan peluang
untuk menurunkan kejadian hama sambil tetap mempertahankan bahkan
meningkatkan hasil gabah dibandingkan dengan rerata hasil genotipe tunggalnya.
Kata kunci: padi, percampuran genotipe, komponen hasil, hasil, penggerek
batang, wereng coklat, musuh alami, seed mix, row mix, daya
campur umum, daya campur khusus.

SUMMARY
AZRI KUSUMA DEWI. Study of Lowland Rice Genotype Mixtures on Yield and
Incidence of Major Pests. Supervised by HAJRIAL ASWIDINNOOR,

MUHAMMAD ACHMAD CHOZIN and HERMANU TRIWIDODO.
Continuously effort on increasing rice productivity in Indonesia is urgently
needed in response to rising demands of rice consumption along with a rapid
population growth rate. However, a number constraints have been identified as
limiting to rice production effort, such as potential yield-limiting factors of a
variety and pest insect attack. These two-limiting factors still become the main
obstacles that hinder the success of increased rice productivity in Indonesia.
Therefore, mixing genotypes of rice (Oryza sativa L.) with diverse environmental
conditions can be considered as a more economical option to control the presence
of pests and maintain grain yield compared with the planting of a single genotype.
The general objectives of this study were to assess the effect of rice
genotype mixtures on yield components, yield and stability, occurence of insect
pests and incidence of natural enemies. More specifically, the objectives of this
study were (i) to evaluate genotype x environment interaction on yield and yield
stability of a number of new-type of rice cultivars grown in various
environments(ii) to obtain a good cultivar mixtures method to suppress pest
abundance and damage, and to enhance richness and abundance of their natural
enemies in rice field (iii) to assess the effect of pest occurrence and two types of
cultivar mixtures method on yield and yield components (iv) to estimate mixture
ability, and performances of the agronomical characters of rice derived from

mixtures of two rice genotypes.
Genetic materials used in present study consisted of five rice genotypes
such as IPB 117-F-4-1-1 which was selected as a yield stability cultivar among
several new-types rice in six tested environments, IPB 4S, IR64, Inpari 11, and
Inpari 13. Genotype mixtures with two mixtures types including seed mix and row
mix were employed on five rice genotypes during two rice growing seasons. The
presence of pest insect and their natural enemies and performance of important
agronomic traits as well as the yield were observed and compared with mean
values of the yield of pure stand in monoculture method during the two seasons.
The planting method of seed mix by using two genotypes component was carried
out to investigate the combining ability derived from five rice genotypes used in
current study. Further, the performance of agronomical traits and mixing ability
analysis of the mixtures of two genotypes component were tested in three
different environments.
Results of stability analysis in several new-types rice indicates that the
highly significant interaction between genotype and environment that show
certain rice genotypes suitable for the specific environment. Based on the stability
analysis and the performance of its agronomy, IPB 117-F-4-1-1 is rice genotype
was chosen for inclusion in the study of rice genotype mixtures because the rice
genotypes had more robust plant architecture and its good vigor so expect to have

the competitive ability and the better agronomic performance in rice genotype
mixtures.
Based on the two methods of mixing (seed mix and mix row) using five
components of rice genotypes on two cropping seasons showed that the increase
in rice yields contained in the second growing season compared with the average
yield of their component genotypes in pure stands (monocultures). Two mixed
pattern, seed mix and row mix showed relatively higher grain yields in
comparison to the average of its genotype component in the pure stand
(monoculture), with the relative increase of the yield in the mixtures on the seed
mix and the row mix was 7.26% and 4.63%, respectively. Panicle length and
1000-grain weight were the two yield components that consistently showed a
positive effect on grain yield in both types of mixtures.
Increasing rice plant species diversity through seed mix in the first
growing season can reduce the incidence of pests with a percentage decrease
relative to the stem borer and the brown planthopper, respectively by 46.55% and
29.83%, while the row mix, the percentage decline of those pest higher than the
seed mix, ie 100% for stem borer and 47.37% for brown planthopper. Seed mix
consistently good effect against a decline for the brown plant hopper in mixture
shown by the relative decline of 6.61% in the second planting season, while on the

type of mix row consistently delivers a consistent impact on reducing stem borer
with a relative decrease in the percentage of the mixture is 1.4%. In addition,
effect of genotype mixtures on natural enemy‘s population were significantly
observed in seed mixtures as compared to average of natural enemy‘s population
observed its component genotypes.
In the two-way mixture of rice genotypes, pairing of IPB 4S and Inpari 11
was the only genotype combination revealed a higher mean of yield in comparison
to those in their pure line genotypes component over the different environments.
Based on general mixing ability there are several single genotype may increase
grain yield in the mix compared to other single genotype. Under the influence of
environmental interaction with general mixing ability showed that the increase of
grain yields in different mixtures in various environments. Inpari 11 is rice
genotype has the value of general mixing ability higher than other rice genotypes.
Special mixing ability of the most high grain yield is positive interaction between
Inpari 11 and IR64. Taken together, we summarized that genotype mixtures
approach used in present study provided a valuable and promising chance in rice
breeding program to decrease the occurrence of pest insect along with the
maintenance of yield and even more could increase the yield compared to the
yield of their pure stand.
Key words: rice, genotype mixtures, seed mix, row mix, stability, yield, yield

component, stem borer, brown planthoppers, natural enemies,
general mixing ability, special mixing ability.

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2015
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

STUDI PERCAMPURAN GENOTIPE PADI SAWAH TERHADAP
HASIL DAN KEJADIAN HAMA UTAMA

AZRI KUSUMA DEWI

Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Doktor
pada
Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2015

Penguji pada Ujian Tertutup

: Dr Willy Bayuardi Suwarno, SP, MSi
Reflinur, SP, MSi, PhD

Penguji pada Sidang Promosi Terbuka: Dr Willy Bayuardi Suwarno, SP, MSi
Reflinur, SP, MSi, PhD

PRAKATA
Syukur Alhamdulillah, penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah
memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulisan Disertasi ini akhirnya dapat
diselesaikan. Topik penelitian yang dipilih memberikan peluang untuk meningkatkan dan
mempertahankan hasil panen padi serta menurunkan kejadian hama yang selama ini masih
termasuk salah satu faktor penyebab rendahnya produktivitas hasil melalui peneningkatan
keragaman genetik padi di lapangan.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan disertasi ini tidak mungkin
diselesaikan sendiri tanpa bantuan dan dukungan dari berbagai pihak. Oleh sebab itu dengan
penuh keikhlasan penulis menyampaikan rasa terima kasih dan penghargaan yang tulus
kepada:
1. Dr Ir Hajrial Aswidinnoor, MSc sebagai ketua komisi pembimbing yang banyak
memberikan arahan dan bimbingan mulai dari penyusunan rencana penelitian
sampai penulisan disertasi.
2. Prof Dr Ir M. Achmad Chozin, MAgr dan Dr Ir Hermanu Triwidodo, MSc sebagai
anggota komisi pembimbing atas semua saran, arahan dan bimbingan dalam
penyusunan konsep penelitian sampai selesainya penulisan disertasi.
3. Kepala BATAN dan Kepala Pusat Aplikasi Teknologi Isotop dan Radiasi (PAIR)
beserta jajaran dibawahnya, atas izin dan bantuan yang diberikan sehingga penulis
dapat melanjutkan pendidikan dan menyelesaikan studi S3 di IPB.
4. KEMENRISTEK beserta jajaran dibawahnya, atas bantuan beasiswa yang
diberikan sehingga penulis dapat melanjutkan pendidikan dan menyelesaikan studi
S3 di IPB.
5. Kepala Balai Besar Peramalan Organisme Pengganggu Tumbuhan
(BBPOPT) Jatisari Karawang. Ir. Sarsito Wahono Gaib Subroto, MM,
beserta staf: Ir. Baskoro Sugeng Wibowo, Ir. Lilik Retnowati, Ita Sumirta,
Irawan dan Atep, atas izin dan bantuan yang diberikan selama penulis
melakukan penelitian disana.
6. BPTP Serang Banten, Ibu Dr. Zuraida dan staf lapangannya Bapak Adung
atas izin, kemudahan dan bantuan yang diberikan selama penulis
melakukan penelitian disana.
7. Kepala kebun percobaan Citayam, Depok Bapak Satria dan staf
lapangannya atas izin, kemudahan dan bantuan yang diberikan selama
penulis melakukan penelitian disana.
8. Bapak Ir.Sutardi, MP, peneliti di BPTP Yogyakarta atas bantuan yang
diberikan selama penulis melakukan penelitian disana.
9. Beberapa pihak rekanan yang sudah banyak membantu dalam pelaksanaan
uji multilokasi yaitu di Maros, Rangkas, Purbalingga, Sragen, Gunung
Kidul dan Bogor.
10. Dr Ir Trikoesoemaningtyas, MSc, dan Dr Ir Iis Syarifah, MAgr, sebagai penguji
luar pada ujian prakualifikasi; Dr Willy Bayuardi Suwarno, SP MSi dan Reflinur,
SP, MSi, PhD sebagai penguji luar pada Ujian Tertutup dan sidang Promosi
Terbuka atas semua bantuan, saran dan masukan yang telah diberikan untuk
kesempurnaan penulisan disertasi ini.

11. Dr Ir Trikoesoemaningtyas, MSc dan Dr Ir Yudiwanti Wahyu EK, MS selaku
Ketua Mayor Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman beserta staf atas semua
pelayanan yang telah diberikan.
12. Pimpinan Sekolah Pascasarjana IPB beserta seluruh jajaran, atas semua
pelayanan yang diberikan selama mengikuti pendidikan di jenjang S3 SPS IPB.
13. Teman-teman seperjuangan mahasiswa pascasarjana khususnya PBT 2010
(Dr. Laela Sari, MSi, Dr. Roberdi, MSi, Dr. Parlin H Sinaga, Ismail Maskromo,
MSi, Meynarti Sari Dewi Ibrahim, MSi, Dr. Mia Kosmiatin, Sri Suhesti MP,
Diah Retno Wulandari, MSi, Dr. Arvitta Netty Sihaloho, Yuli Sulistyowati,
MSi, Nur Ajijah, MSi, Jollanda Effendi, MSc dan Redy Gaswanto, MP. Serta
rekan-rekan di AGH 2010 dan ITB 2010 atas semangat kebersamaan,
pertemanan dan saling berbagi demi kemajuan studi. Semoga persahabatan yang
terjalin selama menempuh pendidikan di Sekolah Pascasarjana IPB tetap terjalin
dengan baik di masa datang.
14. Kedua orang tua, ayahanda Ir. Amiruddin (Alm) dan Ibunda Prof. Zuraida Zuki,
terima kasih atas semua doa yang tiada hentinya dipanjatkan dengan tulus,
pengorbanan, jerih payah dan usaha dalam membesarkan, mendidik dan
mengizinkan penulis untuk berkarir jauh dari kampung halaman. Penulis berdoa
semoga apa yang telah papa mama berikan dengan ikhlas pada kami anakanaknya diberkahi oleh Allah SWT dan diampuni segala salah dan khilafnya.
15. Saudaraku tercinta Dr. Azrifitria, M.Si Apt, Azrifirwan, SP, M.Eng dan
Azrimaidaliza, S.KM, M.KM beserta seluruh keponakan dan keluarga besar,
terima kasih atas doa yang sudah dipanjatkan, dan diskusi serta masukan yang
telah diberikan demi kelancaran sekolah penulis.
16. Kepada bapak dan ibu mertua Abubakar dan Alisunah, dan adik-adik ipar
semuanya disampaikan ucapan terima kasih atas doa tulus yang diberikan demi
kelancaran sekolah penulis.
17. Terakhir, terima kasih yang tulus untuk suami terkasih Ir. Alizar MT, dan putra
putri kami tersayang ananda Aisyah Yasmin, Emirsyach Almalik serta si kecil
Alisha Laura Zahira untuk cinta mereka, keceriaan, kasih sayang,
pengertian, dorongan dan pengorbanan yang tak terhingga.
Akhir kata penulis menaruh harapan semoga karya ilmiah ini bermanfaat, dapat
berkontribusi untuk memunculkan banyak inspirasi baru terkait dengan penelitian
percampuran genotipe padi. Semoga informasi dari penelitian percampuran genotipe padi ini
menjadi bahan pertimbangan bagi peningkatan produktivitas padi nasional.
Bismillahirrahmanirrahim…semoga Allah SWT pemilik segala ilmu melimpahkan berkah-Nya
pada kita semua… aamiin.
―Tidak ada kebaikan ibadah yang tidak ada ilmunya dan tidak ada kebaikan ilmu
yang tidak difahami dan tidak ada kebaikan bacaan kalau tidak ada perhatian
untuknya‖
(Sayidina Ali Karamallahu Wajhah)
Bogor, Agustus 2015
Azri Kusuma Dewi
A263100121

DAFTAR ISI

DAFTAR TABEL

xvi

DAFTAR GAMBAR

xvii

DAFTAR LAMPIRAN

xviii

PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kerangka Pemikiran
Tujuan Penelitian
Kebaruan Penelitian(Novelty)
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian
Diagram Alir Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Pemuliaan dan Keragaman Genetik Padi
Stabilitas Hasil Padi
Percampuran Varietas
Komposisi Varietas dalam Campuran
Manfaat Percampuran Varietas
Aspek Agronomi dalam Percampuran Varietas
Aspek Hama dan Penyakit dalam Percampuran Varietas
Percampuran Varietas dan Pengendalian Serangga Hama
Faktor Penentu Utama dalam Percampuran Varietas Padi
Hama Utama Padi

1
1
3
5
5
6
6
7
8
8
10
12
13
14
14
18
20
21
25

ANALISIS INTERAKSI GENOTIPE X LINGKUNGAN DAN STABILITAS
HASIL PADA GENOTIPE HARAPAN PADI SAWAH TIPE BARU
Abstrak
27
Pendahuluan
28
Tujuan
30
Bahan dan Metode
30
Hasil dan Pembahasan
32
Simpulan
44
KERAGAAN KOMPONEN HASIL DAN HASIL PADA
DUA TIPE PERCAMPURAN GENOTIPE PADI
Abstrak
Pendahuluan
Tujuan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan

46
47
48
48
50
59

KEJADIAN HAMA DAN MUSUH ALAMI PADA
DUA TIPE PERCAMPURAN GENOTIPE PADI
Abstrak
Pendahuluan
Tujuan
Bahan dan Metode
Hasil dan Pembahasan
Simpulan

61
62
64
64
66
72

ANALISIS DAYA CAMPUR DAN KERAGAAN KARAKTER AGRONOMI
PADA PERCAMPURAN DUA KOMPONEN GENOTIPE PADI SAWAH
Abstrak
73
Pendahuluan
74
Tujuan
76
Bahan dan Metode
76
Hasil dan Pembahasan
77
Simpulan
82
PEMBAHASAN UMUM

84

SIMPULAN UMUM

88

SARAN

88

DAFTAR PUSTAKA

89

LAMPIRAN

101

RIWAYAT HIDUP

107

DAFTAR TABEL
1 Beberapa metode percampuran varietas padi, keuntungan, kerugian dan
aplikasinya
24
2 Analisis ragam gabungan hasil gabah 12 genotipe padi yang ditanam di
enam lingkungan pengujian selama musim tanam 2011
32
3 Ranking setiap genotipe padi berdasarkan hasil gabah kering giling
(GKG) di masing-masing lingkungan pengujian musim tanam 2011
35
4 Analisis ragam pengaruh genotipe padi, lingkungan, dan interaksi
genotipe dengan lingkungan terhadap komponen hasil di enam
lingkungan
36
5 Analisis stabilitas hasil sepuluh genotipe padi tipe baru di enam
lingkungan pengujian.
39
6 Rerata hasil gabah genotipe padi di enam lingkungan pengujian dan nilai
indeks lingkungan pada musim tanam 2011
40
7 Seleksi secara simultan terhadap hasil dan stabilitas hasil galur harapan
padi tipe baru menurut Kang (1993)
40
8 Analisis ragam AMMI genotipe padi di enam lingkungan pengujian
42
9 Karakter agronomi kelima genotipe padi tunggal
49
10 Analisis ragam pengaruh genotipe padi, lingkungan, dan interaksi
genotipe dengan lingkungan terhadap hasil padi dan komponen hasil di
dua lingkungan
50
11 Nilai rerata karakter komponen hasil pada genotipe padi tunggal dan
campuran di dua lingkungan
52
12 Peningkatan relatif (%) komponen hasil padi pada kedua tipe campuran
di dua musim tanam (2012 dan 2013)
54
13 Efek percampuran relatif (%) terhadap hasil padi dari campuran seed
mix dibandingkan dengan masing-masing genotipe tunggal dan rerata
efek percampuran seed mix
55
14 Efek percampuran relatif (%) terhadap hasil padi dari campuran row
mix dibandingkan dengan masing-masing genotipe tunggal dan rerata
efek percampuran row mix
56
15 Hasil uji kontras hasil antara kedua tipe campuran dengan kelima
komponen genotipe padi dalam campuran pada musim tanam 2012 dan
2013
56
16 Reaksi lima genotipe padi yang digunakan dalam penelitian terhadap
wereng coklat
64
17 Analisis ragam pengaruh genotipe, minggu, dan interaksi genotipe
dengan minggu pengamatan terhadap kejadia hama dan musuh alami
padi di dua lingkungan
66
18 Rerata kejadian hama dan respon genotipe padi (tunggal dan campuran)
di dua lingkungan uji
67
19 Kuadrat tengah hasil analisis ragam gabungan terhadap hasil dan
komponen hasil pada genotipe padi tunggal dan campuran di tiga
lingkungan
78
20 Rerata karakter agronomi dari genotipe padi tunggal dan campuran di
tiga lingkungan uji
78

21 Rerata hasil (kg plot-1) dari genotipe padi tunggal dan campuran di tiga
lingkungan uji
22 Analisis ragam ragam daya campur umum (GMA) dan daya campur
khusus (SMA) karakter hasil padi di tiga lingkungan
23 Pendugaan nilai daya campur umum (sepanjang diagonal) dan daya
campur khusus (dibawah diagonal) untuk hasil gabah (kg plot-1) pada
sepuluh percampuran genotipe padi di tiga lingkungan uji.

79
80
81

DAFTAR GAMBAR
1 Diagram alir penelitian
2 Peran keragaman genetik dalam pertanian modern
3 Kerangka konseptual yang mengambarkan manfaat hipotesis
keanekaragaman genotipe untuk mengontrol hama
4 Hubungan timbal balik antara beberapa faktor yang mempengaruhi
adopsi percampuran varietas padi
5 Rerata produksi genotipe padi tipe baru dan varietas pembanding di
enam lingkungan pengujian
6 Rerata hasil satu set genotipe padi yang diuji di enam lingkungan pada
musim tanam 2011
7 Pola sebaran karakter komponen hasil dari setiap genotipe padi yang
diuji pada enam lingkungan selama musim tanam 2011
8 Biplot AMMI II interaksi genotipe padi dan lingkungan pada enam
lingkungan pengujian
9 Keragaan genotipe harapan padi tipe baru di tiga lingkungan uji
10 Pola percampuran genotipe padi di lapangan
11 Rerata hasil lima genotipe padi tunggal dan dua tipe campuran pada
musim tanam 2012 dan 2013
12 Peningkatan hasil relatif dari campuran pada musim tanam 2012 dan
2013
13 Keragaan kedua tipe campuran (row mix dan seed mix), pada minggu
keenam pengamatan pada musim tanam pertama (2012)
14 Pola kejadian hama (wereng coklat dan penggerek batang) selama
sepuluh minggu pengamatan pada genotipe padi tunggal dan campuran
15 Penurunan relatif kejadian hama dalam genotipe padi campuran
16 Keberadaan musuh alami pada pertanaman padi genotipe tunggal dan
campuran pada musim tanam 2012 dan 2013
17 Keragaan genotipe padi pada percampuran benih (seed mix) dengan dua
komponen genotipe padi sawah di dua lingkungan uji

7
10
20
23
33
34
37
43
45
49
55
57
60
68
69
72
83

DAFTAR LAMPIRAN
1
2
3
4
5
6

Deskripsi varietas padi IPB 4S
Deskripsi varietas padi IR64
Deskripsi varietas padi Inpari 11
Deskripsi varietas padi inpari 13
Deskripsi varietas padi Mekongga
Data iklim ketiga lokasi penanaman percampuran dua komponen
genotipe padi (2013-2014)

101
102
103
104
105
106

1

1 PENDAHULUAN
Padi merupakan tanaman biji-bijian penting didunia, dan sampai saat ini
masih menempati posisi teratas sebagai sumber pangan pokok bagi lebih dari 75%
penduduk Asia. Indonesia sebagai negara penghasil beras terbesar ke tiga di dunia
setelah China dan India, penduduknya memiliki rata-rata konsumsi beras yang
tinggi yaitu 139,5 kg per orang per tahun. Oleh sebab itu, pemenuhan ketersediaan
beras bagi masyarakat Indonesia yang berkelanjutan merupakan permasalahan
nasional yang masih belum dapat teratasi.
Di Indonesia, kebutuhan beras terus meningkat setiap tahun seiring dengan
peningkatan jumlah penduduk. Pada periode 2005-2025 diproyeksikan meningkat
yaitu dari 52,8 juta ton pada tahun 2005 menjadi 65,9 juta ton pada tahun 2025
(Badan Litbang 2007). Dengan laju pertambahan penduduk rata-rata 1,49% per
tahun menuntut peningkatan produksi padi hingga dua kali lipat dalam 30-40
tahun mendatang (Yudhosodo 2001). Berdasarkan data produktivitas padi, pada
tahun 2010 terjadi peningkatan dibandingkan tahun sebelumnya yaitu dari 4,99
ton/ha menjadi 5,02 ton/ha, namun tahun berikutnya yaitu 2011 mengalami
penurunan menjadi 4,94 ton/ha (BPS 2012).
Dewasa ini, ketahanan pangan dengan padi sebagai komponen utama telah
menjadi salah satu isu penting, karena kapasitas untuk dapat surplus dalam
produksi beras terus mengalami penurunan. Rata-rata peningkatan produktivitas
padi nasional beberapa tahun terakhir masih rendah yaitu 2,2-2,3% per tahun. Hal
tersebut tidak sebanding dengan laju pertumbuhan penduduk dan laju konsumsi
beras nasional yang tinggi yaitu 1,34% per tahun (Suswono 2010).
Di sisi lain, ancaman pemanasan global dan respon ekologi yang tidak
terduga terhadap perubahan iklim (Lavergne et al. 2010), dapat memicu
perubahan iklim mikro sehingga mempengaruhi perkembangan hama dan
penyakit tanaman. Serangan organisme pengganggu tanaman (OPT) pada padi
seperti hama penggerek batang, wereng batang coklat (WBC), tikus, penyakit
ganjur, hawar daun bakteri (HDB), dan tungro, masih menjadi salah satu kendala
yang membayangi keberhasilan peningkatan produktivitas padi di Indonesia.
Kondisi tersebut membuat tanaman harus bersaing dengan OPT lainnya seperti
hama yang terus berkembang membentuk strain baru yang lebih tahan dibanding
strain sebelumnya.
Selama ini, penggunaan varietas unggul dan tahan penyakit merupakan
metode yang paling murah dan efektif di dalam peningkatan produktivitas dan
pengendalian hama dan penyakit utama. Namun demikian, terdapat batasan jika
hanya mengandalkan varietas tahan, mengingat dalam tahapan pemuliaan yang
intesif, varietas unggul tersebut hanya dirancang untuk tahan terhadap beberapa
penyakit utama saja. Adanya tekanan seleksi akibat perubahan lingkungan, ras
penyakit dan biotipe hama yang berkembang di lapangan juga selalu mengalami
perubahan. Lingkungan untuk produksi padi khususnya di daerah tropis adalah
habitat dari banyak patogen yang menyebabkan berbagai kerusakan, bahkan
serangan penyakit yang ringanpun sudah dapat menimbulkan penurunan produksi
yang signifikan (Leung et al. 2003).
Sejak munculnya pemuliaan tanaman modern di awal abad kedua puluh,
kecenderungan di sektor pertanian adalah menuju keseragaman genetik dalam

2

tanaman. Oleh sebab itu, saat ini pemuliaan varietas unggul untuk peningkatan
potensi hasil mengalami kendala sebagai akibat sempitnya variabilitas genetik
plasma nutfah yang ada, dan dekatnya tingkat kekerabatan antar varietas unggul
yang ditanam petani. Hal tersebut, diindikasikan oleh munculnya gejala
pelandaian produksi padi.
Fenomena pelandaian produktivitas dan produksi padi nasional telah terjadi
dalam dua dasawarsa terakhir, yang menandakan semakin sempitnya keragaman
genetik potensi hasil varietas yang telah dilepas. Pada saat ini, varietas unggul
yang ada, dapat diterima dan ditanam petani memiliki latar belakang bahan
genetik yang sama. Tercatat, 20 varietas unggul baru hasil pemuliaan Balai Besar
Penelitian Padi memiliki latar belakang genetik IR 64 (Daradjat et al. 2008).
Keragaman genetik didalam spesies tertentu, yaitu perbedaan di antara
individu dalam suatu spesies untuk sifat yang diwariskan dapat habis sebagai
akibat dari pemuliaan yang selektif, adaptasi lingkungan dan kepunahan spesies
(Wagoner 2004). Penggantian varietas lokal dengan varietas unggul dengan latar
belakang genetik yang sempit berpotensi menghasilkan erosi genetik dan
pengurangan yang cepat dalam keragaman genetik (Rubenstein et al. 2005;
Smolders 2006).
Sebaliknya, dalam keseragaman genetik pada akhirnya akan menimbulkan
apa yang dikenal sebagai kerentanan genetik (genetic vulnerability). Kerentanan
genetik dapat diartikan sebagai kepekaan dari sebagian besar varietas yang
dibudidayakan terhadap cekaman biotik (hama dan penyakit) dan abiotik
(perubahan iklim yang merugikan) yang lebih disebabkan oleh kesamaan
genotipenya (Singh 2002). Penelitian menunjukkan, bahwa pemuliaan pada
varietas tanaman pangan masih memiliki dasar genetik yang sempit (Chung &
Singh 2008).
Rendahnya keragaman genetik berpotensi meningkatkan kerentanan genetik
padi apabila terjadi ledakan hama dan penyakit, terutama ketika ketahanan
tanaman inang dapat dikalahkan oleh mutasi yang menetralkan dari hama,
penyakit dan patogen (Rubenstein et al. 2005; Smolders 2006).
Di Indonesia, fenomena kerentanan genetik semakin meningkat, akibat
adanya praktek budidaya padi secara monokultur dengan dua kali tanam dalam
setahun. Petani cenderung menanam varietas yang sama pada setiap musim tanam
yaitu varietas unggul yang responsif terhadap pemupukan, sehingga dapat
berakibat penurunan bertahap pada keragaman varietas yang ditanam dilapang.
Terkait dengan hal di atas, dan terlebih mengingat Indonesia adalah negara dengan
keanekaragaman hayati tinggi, salah satu strategi pemuliaan yang potensial untuk
meningkatkan produktivitas padi adalah dengan meningkatkan keragaman genetik
tanaman dalam suatu ekosistem lahan pertanian. Keanekaragaman hayati
pertanian, berperan penting untuk pengembangan sistem pertanian berkelanjutan
dan menjamin keamanan pangan dan nutrisi (Dawson & Goldringer. 2012).
Metode sederhana dan ekonomis dalam upaya peningkatan keragaman
genetik dalam suatu agroekosistem adalah melalui penanaman pencampuran
monospesifik, yaitu percampuran benih (varietal mixture) dari beberapa genotipe
tanaman, yang bervariasi tingkat kerentanannya terhadap pathogen spesifik.
Metode ini menjamin keragaman genotipe karena menghasilkan diversifikasi gengen ketahanan dalam tanaman budidaya dengan manfaat antara lain dapat
mengontrol hama dan penyakit tanaman (Wolf 1988). Percampuran varietas telah

3

diteliti terutama untuk peningkatan hasil tanaman (Burton et al. 1992) dan
pengendalian penyakit (Mundt 2002). Percampuran varietas berpotensi
memberikan manfaat yang besar terhadap fungsi ekosistem dalam sistem
budidaya organik karena pengelolaan yang terbatas dan ketergantungan pada
sumber daya setempat. Interaksi diantara varietas dan pengaruh lingkungan
tanaman setempat dapat menstimulasi respon genotipe sehingga memaksimalkan
keragaan suatu varietas (Masias & Jackson 2008). Strategi ini umumnya
digunakan pada tanaman serealia seperti padi (Meung et al. 2003; Zhu et al.
2005), barley (Finckh et al. 2000; Newton et al. 2009; Ninkovic et al. 2010),
gandum (Cowger & Randy 2008; Cox et al. 2004; Galland et al. 2001) dan jagung
(Power 1988), untuk menekan serangan penyakit. Dewasa ini, percampuran
varietas semakin penting dalam kerangka sistem pertanian berkelanjutan.
Beberapa studi percampuran varietas telah dilakukan pada tanaman lain
seperti tomat, kentang, dan pisang untuk mengontrol hama dan penyakit serta
peningkatan hasil (Queneherve et al. 2011; Philip et al. 2005; Masias et al. 2008).
Penelitian penggunaan percampuran varietas pada tanaman padi masih terbatas
pada peningkatan hasil (Revilla-Molina et al. 2009) dan pengendalian penyakit
blas, contoh di Yunan-Cina, budidaya padi dengan metode campuran memberikan
hasil 89% lebih tinggi dan penurunan serangan penyakit blas sampai 94%
dibanding penanaman monokultur (Zhu et al. 2001). Penanaman varietas
campuran merupakan pendekatan yang efektif untuk menahan serangan penyakit
karena penggunaan fungisida berkurang, terutama di wilayah penanaman yang
luas sehingga dapat menjaga kestabilan hasil (Zhu et al. 2000).
Percampuran dua atau lebih varietas pada tanaman menyerbuk sendiri
merupakan usaha untuk memperbaiki populasi dengan tujuan mendapatkan
varietas unggul yang heterogen homozigot. Varietas yang dipilih untuk
pencampuran tergantung pada beberapa aspek yaitu kesesuaian sifat agronomi,
keragaman genotipe, hasil tinggi dan pemasaran (Mundt 2002). Di Indonesia
penggunaan campuran varietas baru dilaporkan untuk pengendalian penyakit blas
dengan metode campuran dalam baris yaitu penanaman berbagai varietas dengan
ketahanan berbeda terhadap penyakit blas pada suatu hamparan pertanaman padi
gogo (Santoso et al. 2007), dan penyakit hawar daun dengan metode percampuran
benih (Hastini 2012). Namun studi percampuran genotipe padi terhadap
keberadaan hama dan penelitian lebih lanjut untuk stabilitas hasil pada tanaman
padi di Indonesia belum dilaporkan.
Kerangka Pemikiran
Saat ini penanaman genotipe tunggal (monokultur) dalam skala besar lebih
mendominasi sistem pertanian modern karena dianggap lebih mudah dan efektif.
Monokultur dikembangkan untuk memaksimalkan potensi pertumbuhan genotipe
unggul, dan keseragaman genetik yang terbentuk (seperti: umur panen, tinggi
tanaman) memudahkan dalam proses panen, pemasaran, dan pengolahan pasca
panen. Varietas unggul umumnya dibudidayakan dengan sistem monokultur
dimana setiap tanaman identik secara genetik dengan tanaman sebelahnya.
Namun, dampak negatif dari keseragaman genetik tersebut dapat meningkatkan
kerentanan genetik terhadap hama dan penyakit yang disebabkan oleh
mikroorganisme, sehingga akan menurunkan potensi hasil tanaman (Castro 2007).

4

Jika semua tanaman dilapang rentan terhadap spesies hama yang sama, populasi
hama akan berkembang secara cepat antar tanaman begitu mereka menginvasi
lapangan. Oleh karena itu, hasil panen maksimum harus dicapai dengan aplikasi
insektisida secara berulang yang berakibat pada pertanian berbiaya tinggi
disamping masalah keamanan pangan serta juga berdampak negatif terhadap
organisme non target, manusia, dan kesehatan lingkungan (Pimentel et al. 1992).
Secara umum, pada budidaya tanaman monokultur keberadaan musuh alami lebih
rendah dan menurunnya pelayanan kontrol biologi yang mereka berikan, sehingga
ledakan hama dapat terjadi dan menyebabkan kehilangan hasil panen (Altieri
1999).
Di Indonesia, budidaya padi umumnya dilakukan secara monokultur, dan
petani cenderung menanam varietas yang sama pada setiap musim tanamnya,
sehingga peluang terjadinya penurunan hasil panen akibat kerentanan genetik
terhadap serangan hama dan penyakit semakin besar. Kerentanan genetik semakin
meningkat dengan adanya praktek budidaya padi dua sampai tiga kali dalam
setahun. Di sisi lain banyak varietas padi yang telah dilepas oleh Badan Litbang
Pertanian dari tahun 1943-2008 tercatat 206 varietas dan 189 diantaranya
merupakan varietas unggul (BB padi 2008). Varietas unggul tersebut umumnya
memiliki potensi hasil bagus dan tingkat ketahanan yang bervariasi terhadap hama
dan penyakit. Namun hanya satu atau dua varietas unggul saja yang disukai, dapat
diterima dan ditanam oleh petani, seperti varietas IR 64 dan Ciherang yang
merupakan dua varietas dominan dibudidayakan oleh petani hingga sekarang
(Daradjat et al. 2008).
Dari sisi keberadaan organisme penganggu tanaman (OPT), sering terjadinya
ledakan hama dan epidemik penyakit yang menurunkan produktivitas padi juga
menjadi salah satu masalah utama yang dihadapi oleh perkembangan pertanian di
Indonesia. Untuk mengatasi hal tersebut pemuliaan varietas tanaman yang resisten
harus dilakukan. Namun, ketahanan varietas tersebut dapat dipatahkan oleh
biotipe atau strain hama penyakit yang baru. Oleh sebab itu, alternatif selain dari
penanaman genotipe tunggal sangat diperlukan untuk menurunkan intensitas hama
dan penggunaan insektisida. Salah satu cara yang lebih praktis dan menjanjikan
untuk meningkatkan pengontrolan serangga hama dan hasil adalah dengan
meningkatkan keragaman genotipe tanaman dilapangan melalui penanaman
percampuran varietas sehingga campuran tersebut akan membentuk lingkungan
yang heterogen untuk serangga hama. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa
peningkatan keragaman genotipe tanaman dapat meningkatan penanganan
serangga hama melalui mekanisme botton-up (penggunaan varietas tahan) dan
top-down (meningkatkan efektivitas musuh alami) (Tooker & Steven 2012).
Penanaman varietas campuran dengan memanfaatkan berbagai varietas
unggul yang sudah ada dengan latar belakang keragaman genetik terhadap hama
dan penyakit yang berbeda diharapkan dapat menekan ekspansi hama dan
penyakit sehingga kecepatan untuk memecahkan resistensi tanaman terhambat
namun potensi hasil tanaman tetap tinggi dan stabil selama beberapa musim
tanam. Pada prinsipnya keragaman genetik diantara tanaman memainkan peran
penting dalam interaksi trofik diantara tanaman dan mikroorganisme, karena
terbukti percampuran berbagai genotipe dari spesies tanaman yang sama dapat
mempengaruhi organisme yang menggunakan tanaman tersebut sebagai inang
(Power 1991; Mundt 2002; Ninkovic et al. 2002; Cadet et al. 2007).

5

Dari beberapa studi menunjukkan bahwa peningkatan keragaman genotipe
tanaman merupakan salah satu cara pendekatan pemuliaan yang lebih ekonomis
dan ramah lingkungan untuk peningkatan hasil dan pengendalian hama. Penelitian
yang terkait dengan pengaruh percampuran varietas terhadap penanganan
serangga hama masih sangat terbatas, dan di Indonesia belum ada laporan yang
menyatakan pengaruh percampuran varietas terhadap keberadaan hama di
pertanaman padi dan hasil panen. Oleh sebab itu dilakukan penelitian penanaman
varietas campuran pada padi dengan metode pencampuran benih (seed mix) dan
pencampuran baris (row mix/alternate strips) menggunakan beberapa genotipe
padi untuk mempelajari pengaruhnya terhadap keberadaan hama utama di
lapangan, selanjutnya penurunan populasi hama diharapkan dapat meningkatkan
keragaan komponen hasil, hasil panen dan stabilitas hasil serta musuh alami.

Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mempelajari dan mendapatkan
informasi keragaman genetik genotipe padi yang dibentuk dari penanaman
genotipe campuran terhadap hasil, komponen hasil, daya campur, keberadaan
hama (penggerek batang dan wereng coklat) dan musuh alami.
Tujuan khusus penelitian ini mencakupi hal-hal berikut:
1. Mengetahui interaksi genotipe x lingkungan, hasil dan stabilitas hasil dari
beberapa genotipe padi tipe baru di berbagai lingkungan uji.
2 a. Mengetahui metode percampuran genotipe padi yang terbaik dari dua level
percampuran yaitu campuran benih (seed mix) dan campuran baris (alternate
row/row mix) terhadap keberadaan hama utama dan musuh alami.
b. Mengetahui pengaruh keberadaan hama dan dua metode percampuran
terhadap hasil dan komponen hasil hasil.
3 a. Mengetahui daya campur dari percampuran dua komponen genotipe padi
(two-way mixtures).
b. Mengetahui keragaan karakter agronomi dan hasil padi melalui metode
percampuran dua komponen genotipe.

Kebaruan Penelitian (Novelty)
Penelitian yang telah dilakukan melalui berbagai percobaan, menghasilkan
informasi bahwa percampuran genotipe padi dapat memberikan hasil gabah lebih
tinggi dari penanaman monokultur dan dari rerata hasil komponen genotipe dalam
campuran, keberadaan hama dalam penanaman campuran lebih rendah dari
penanaman monokultur pada kejadian hama sedang, fenomena peningkatan
musuh alami pada percampuran genotipe padi di lapang, penerapan teknologi
percampuran genotipe padi dengan komponen teknologi yang sederhana, serta
didapatkan informasi daya campur genotipe padi untuk dapat dimanfaatkan dalam
suatu percampuran genotipe.

6

Manfaat Penelitian
Penelitian ini memberikan informasi budidaya percampuran genotipe padi
untuk meningkatkan stabilitas hasil dan mengurangi kejadian hama utama melalui
studi dengan dua tipe campuran yaitu campuran benih (seed mix) dan campuran
baris (row mix) dari lima komponen genotipe padi. Analisis daya campur pada
percampuran dua komponen genotipe padi turut memberikan informasi mengenai
genotipe padi terbaik untuk pembentukan campuran. Penelitian percampuran
genotipe padi yang dikaitkan dengan kejadian hama dan keragaan hasil belum
didapatkan informasinya di Indonesia. Ada peluang untuk meningkatkan
produktivitas padi nasional melalui percampuran genotipe dengan mengeksplorasi
keragaman genetik dari beragam plasma nutfah genotipe atau varietas padi yang
tersedia.

Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini mencakup tiga tahap, yaitu studi interaksi genotipe dengan
lingkungan dan analisis stabilitas hasil genotipe harapan padi tipe baru di
beberapa lingkungan uji. Genotipe padi tipe baru yang terseleksi akan
dipergunakan dalam studi yang kedua yaitu percampuran genotipe padi untuk
mempelajari pola tipe percampuran genotipe padi yang berbeda terhadap hasil
gabah, komponen hasil serta keberadaan hama penggerak batang padi dan wereng
coklat, dan kelimpahan musuh alami. Selanjutnya pada studi yang ketiga
dilakukan analisis daya campur dari lima genotipe padi yang telah digunakan
dalam studi terdahulu pada percampuran dua komponen genotipe padi
(Gambar 1).

7

Percampuran Genotipe Padi Sawah

Seleksi genotipe padi tipe
baru untuk materi campuran

Perbandingan dua metode
percampuran genotipe padi
Bab. 4

Bab. 3
1. Analisis Interaksi
Genotipe x Lingkungan
dan Stabilitas Hasil
pada Genotipe Harapan
Padi Sawah Tipe Baru
Tujuan:
 Menentukan parameter
stabilitas dari 10
genotipe padi tipe baru.
 Mengevaluasi keragaan
agronomi genotipe
padi tipe baru di enam
lingkungan pengujian
Luaran
Informasi stabilitas hasil
dan keragaan agronomi
dari 10 genotipe padi tipe
baru di enam lingkungan
serta genotipe yang
terseleksi untuk
percampuran

2a. Keragaan Komponen Hasil
dan Hasil pada Dua Pola
Percampuran Genotipe Padi
Tujuan
Mendapatkan informasi apakah
peningkatan komponen hasil dan hasil
terkait dengan kedua pola
percampuran genotipe padi
Luaran
Pola percampuran yang paling
berpengaruh terhadap komponen hasil
dan hasil
2b. Kelimpahan Hama dan Musuh
Alami pada Dua Pola
Percampuran Genotipe Padi
Tujuan
Mendapatkan informasi pengaruh
pola percampuran genotipe padi
terhadap kelimpahan hama dan musuh
alami

Analisis diallel dan stabilitas
hasil percampuran dua genotipe
padi
Bab. 5
3. Analisis Daya Campur
dan Keragaan Karakter
Agronomi pada
Percampuran Dua
Komponen Genotipe Padi
Tujuan
Mengevaluasi keragaan
agronomi dan mengetahui
daya campur dari
percampuran dua genotipe
padi dan komponen
tunggalnya di tiga lingkungan
Luaran
Genotipe padi campuran yang
memiliki keragaan karakter
agronomi dan Genotipe padi
yang memiliki daya campur
lebih baik

Luaran
Pola percampuran yang paling
berpengaruh terhadap kelimpahan
hama dan musuh alami

LUARAN

Informasi teknologi percampuran genotipe padi
untuk hasil dan keberadaan hama
Bab.6

Gambar 1. Diagram alir penelitian

8

2 TINJAUAN PUSTAKA
Pemuliaan dan Keragaman Genetik Padi
Kegiatan pemuliaan tanaman padi berupaya melakukan perbaikan terhadap
keragaan karakter agronomi dan produktivitas tanaman. Penentuan idiotipe
tanaman dalam pemuliaan sangat diperlukan untuk meningkatkan potensi genetik
karakter yang diharapkan dengan memodifikasi karakter tersebut secara spesifik
(Roy 2000). Persilangan tanaman padi menghasilkan kombinasi alela-alela yang
dapat meningkatkan keragaman genetic. Penentuan tetua merupakan tahap
penting sebagai penentu keberhasilan dari tujuan pencapaian karakter yang
diharapkan. Tetua yang digunakan harus mempunyai karakter yang diinginkan
dan mempunyai adaptasi yang baik. Keragaman yang tinggi dapat dicapai dengan
menggunakan tetua yang mempunyai kekerabatan yang jauh (Allard 1960).
Tanaman padi dalam proses domestikasi dan penyebarannya selama ribuan
tahun serta adanya seleksi oleh petani, membentuk keragaman genetik yang luas
dan direfleksikan dengan besarnya jumlah varietas padi sekarang ini. Jakson
(1995) memperkirakan terdapat sejumlah 140.000 varietas padi termasuk varietas
primitif dan varietas budidaya. Koleksi plasma nutfah padi di Balai Besar
Penelitian Tanaman Padi sampai tahun 2005 tercatat 3500 asesi plasma nutfah.
Koleksi ini terdiri atas varietas lokal 2000 asesi, varietas padi liar dan lainnya
berupa galur elit serta varietas. (Nafisah et al. 2009).
Terdapat dua spesies padi yang dibudidayakan manusia yaitu Oryza sativa
(2n = 24, AA) dikenal sebagai padi Asia, dibudidayakan hampir diseluruh bagian
dunia, sedangkan O. glaberrima (2n = 24, AA), dikenal sebagai padi Afrika hanya
dibudidayakan di sebagian daerah di Afrika Barat. Dua puluh dua spesies padi
lainnya sebagian besar termasuk padi liar yang memiliki jumlah kromosom 2n =
24 atau 4n = 48, dengan genom AA, BB, CC, BBCC, CCDD, EE, FF, GG, HHJJ
and HHKK (Vaughan 2003; Aggarwal et al. 1996; Ge 1999). Spesies padi liar
tersebut tersebar di seluruh benua dunia kecuali antartika. Dua kerabat dekat
spesies O. sativa adalah O. nivara dan O. rufipogon yang tersebar di Asia Selatan,
Asia Tenggara dan Asia Timur. Kedua jenis padi tersebut adalah diploid (2n = 24)
dan memiliki genom yang sama (AA) dan turunan mereka bersifat fertil sebagian.
Spesies O. glaberrima, berkerabat dekat dengan O. barthii. Kedua spesies tersebut
adalah padi semusim yang bersifat diploid (2n = 24, AA). Di duga nenek moyang
dari O. sativa adalah O. rufipogon yang tetap hidup sebagai padi tahunan
(perennial) dan O. nivara sebagai padi semusim, sedangkan O. glaberrima diduga
berasal dari O. longistaminata yang hidup sebagai tanaman tahunan, dan O.
barthii yang hidup sebagai tanaman semusim. Spesies liar memiliki banyak
kelemahan misalnya tanaman kerdil, perawakan seperti rumput, hasil rendah
namun sangat berguna sebagai sumber gen untuk cekaman biotik (Hama dan
penyakit) dan abiotik (Daradjat et al. 2008).
Perbaikan tanaman menyerbuk sendiri seperti padi sebagian besar berasal
dari seleksi varietas murni. Keseragaman varietas murni sangat menguntungkan
bagi petani, yaitu keseragaman pada ukuran, tinggi dan umur panen, sehingga
memudahkan mereka untuk meningkatkan efisiensi produksi tanaman. Selain itu,
keseragaman dalam produk pertanian memberikan keuntungan ekonomi lebih

9

lanjut kepada para produsen dengan meminimalkan biaya operasional produk
sehingga pada akhirnya akan menguntungkan konsumen mendapatkan bahan
pangan lebih murah dan keuntungan lainnya. Namun keseragaman varietas murni
juga mendatangkan kerugian yaitu meningkatnya kerentanan terhadap patogen
eksotis (Marshall 1977). Umumnya varietas unggul dan tahan penyakit,
dikembangkan terus melalui persilangan dan persilangan balik dengan varietas
yang sudah beradaptasi, sehingga menurunkan dasar genetik dari varietas
(Marshall 1977).
Petani padi umumnya menggunakan varietas unggul hasil pemuliaan
generasi 'Revolusi Hijau' dengan arsitektur tanaman yang dikenal dengan istilah
'varietas unggul arsitektur revolusi hijau' seperti IR64, Ciherang, dan sejenisnya
sampai saat ini. Varietas tipe revolusi hijau ini memiliki ciri-cirinya berupa
tanaman pendek, tegak, anakan banyak, dan seterusnya. Potensi hasil varietas ini
sudah umum diketahui, yaitu berkisar 4-7 ton/ha. Dengan penggunaan varietas
unggul 'tipe revolusi hijau' ini, sampai saat ini telah dicapai rata-rata produksi
nasional sekitar 4,5 ton/ha.
Tingkat produktivitas (produksi/ha) padi sawah dengan arsitektur (ideotype)
revolusi hijau tersebut telah melandai, artinya teknologi budidaya apapun yang
diberikan, karena potensi genetik produksinya sudah jenuh, peningkatan
produksi/ha lebih lanjut sangat sulit dicapai. Untuk meningkatkan kembali
produktivitas (tingkat produksi/ha) yang sudah melandai, diperlukan varietas
unggul berdaya hasil super tinggi, melebihi daya hasil varietas yang sudah ada
t