KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

139 lanjutan Bobot Basah Salvinia sp. Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 1 361.62 361.62 6.46 0.0166 Konsentrasi Fe K 2 51042.79 25521.39 455.87 .0001 Aksesi Salvinia S 9 3550.49 394.50 7.05 .0001 KS 18 2374.25 131.90 2.36 0.0193 Galat 29 1623.52 55.98 Total 59 58952.68 KK 19.3 Bobot Kering Salvinia sp. Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 1 2.69 2.69 3.41 0.0749 Konsentrasi Fe K 2 396.88 198.44 251.88 .0001 Aksesi Salvinia S 9 67.08 7.45 9.46 .0001 KS 18 44.60 2.48 3.15 0.0029 Galat 29 22.85 0.79 Total 59 534.10 KK 18.9 Waktu penggandaan Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 1 8.86 8.86 2.57 0.1200 Konsentrasi Fe K 2 2943.68 1471.84 426.63 .0001 Aksesi Salvinia S 9 228.56 25.40 7.36 .0001 KS 18 167.78 9.32 2.7 0.0083 Galat 29 100.05 3.45 Total 59 3448.92 KK 14.8 140 Lampiran 5 . Analisis ragam pengaruh dua level konsentrasi Fe dalam larutan dan aksesi Salvinia sp. terhadap pH. Fe air, dan kadar Fe jaringan Salvinia pH air Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 1 0.09 0.09 1.87 0.1869 Konsentrasi Fe K 1 0.81 0.81 16.87 0.0006 Aksesi Salvinia S 9 0.91 0.10 2.1 0.0829tn KS 9 0.48 0.05 1.11 0.4027tn Galat 19 0.91 0.05 Total 39 3.21 KK 14.8 Fe air Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 1 2.26 2.26 3.13 0.0931 Konsentrasi Fe K 1 303.05 303.05 420.02 .0001 Aksesi Salvinia S 9 36.34 4.04 5.6 0.0008 KS 9 8.82 0.98 1.36 0.2732tn Galat 19 13.71 0.72 Total 39 364.17 KK 14.1 Kadar Fe Salvinia sp. Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 1 52070.66 52070.66 1.1 0.3076 Konsentrasi Fe K 1 27367415.76 27367415.76 577.81 .0001 Aksesi Salvinia S 9 1694735.12 188303.90 3.98 0.0055 KS 9 1718730.62 190970.07 4.03 0.0051 Galat 19 899913.70 47363.88 Total 39 31732865.86 KK 13.2 141 Lampiran 6. Analisis ragam pentutupan permukaan Salvinia sp. selama 1-4 minggu, bobot basah Salvinia sp., waktu menggandakan, kadar Fe jaringan Salvinia sp. , pH air, Fe air pengaruh perlakuan 4 aksesi Salvinia sp. pada media tanah dari lahan pasang surut Penutupan permukaan minggu-1 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 4 4.80 1.20 1.13 0.3901 Salvinia 3 8.20 2.73 2.56 0.1036tn Galat 12 12.80 1.07 Total 19 25.80 KK 5.8 Penutupan permukaan minggu-2 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 4 3.7 0.925 0.18 0.9465 Salvinia 3 30.4 10.13333333 1.93 0.1791tn Galat 12 63.1 5.25833333 Total 19 97.2 KK 8 Penutupan permukaan minggu-3 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 4 179.20 44.80 2.12 0.1415 Salvinia 3 297.00 99.00 4.68 0.0219 Galat 12 254.00 21.17 Total 19 730.20 KK 8.3 Penutupan permukaan minggu-4 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 4 245.2 61.3 0.67 0.6229 Salvinia 3 2011.75 670.583333 7.37 0.0046 Galat 12 1092 91 Total 19 3348.95 KK 12.6 Bobot basah Salvinia sp. Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 4 16.51 4.13 0.29 0.8807 Salvinia 3 605.83 201.94 14.04 0.0003 Galat 12 172.55 14.38 Total 19 794.89 KK 14.9 142 lanjutan Waktu penggandaan Salvinia sp. Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 4 2.503 0.62575 0.71 0.603 Salvinia 3 33.858 11.286 12.73 0.0005 Galat 12 10.637 0.88641667 Total 19 46.998 KK 10.2 Kadar Fe jaringan Salvinia sp. Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 4 80784.8 20196.2 0.05 0.9944 Salvinia 3 283178.8 94392.9333 0.24 0.8677tn Galat 12 4746761.2 395563.433 Total 19 5110724.8 KK 23.9 pH air Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 4 0.095 0.024 0.84 0.52 Salvinia 4 0.065 0.016 0.57 0.6853tn Galat 16 0.451 0.028 Total 24 0.611 KK 4.4 Fe air Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 4 4.878 1.220 1.92 0.1555 Salvinia 4 19.878 4.970 7.84 0.0011 Galat 16 10.142 0.634 Total 24 34.898 KK 13.3 143 Lampiran. 7. Analisis ragam pengaruh kombinasi genotipe padi dan bahan amelioran terhadap skor keracunan Fe umur 2-8 minggu, tinggi tanaman, jumlah anakan, hasil gabah, jumlah malai, panjang malai, jumlah gabah isi per malai, dan persentase gabah hampa, KP. Belandean, MT. I. Skor keracunan Fe minggu-2 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.03 0.01 0.06 0.9386 Amelioran A 4 3.39 0.85 4.03 0.0077 Galat a 8 1.57 0.20 0.94 0.4978 Genotipe G 4 12.45 3.11 14.83 .0001 AG 16 2.35 0.15 0.7 0.7784tn Galat b 40 8.40 0.21 Total 74 28.19 KK 28.9 Skor keracunan Fe minggu-4 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.08 0.04 0.15 0.8643 Amelioran A 4 15.52 3.88 14.2 .0001 Galat a 8 6.32 0.79 2.89 0.0122 Genotipe G 4 76.05 19.01 69.56 .0001 AG 16 9.01 0.56 2.06 0.0324 Galat b 40 10.93 0.27 Total 74 117.92 KK 16.8 Skor keracunan Fe minggu-6 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.75 0.37 0.62 0.5437 Amelioran A 4 9.39 2.35 3.89 0.0092 Galat a 8 6.45 0.81 1.34 0.2538 Genotipe G 4 111.92 27.98 46.38 .0001 AG 16 9.55 0.60 0.99 0.4865tn Galat b 40 24.13 0.60 Total 74 162.19 KK 23.9 Skor keracunan Fe minggu-8 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.56 0.28 0.54 0.5898 Amelioran A 4 16.93 4.23 8.09 .0001 Galat a 8 10.51 1.31 2.51 0.0260 Genotipe G 4 95.07 23.77 45.41 .0001 AG 16 12.00 0.75 1.43 0.1756tn Galat b 40 20.93 0.52 Total 74 156.00 KK 21.3 144 lanjutan Tinggi tanaman Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 31.37 15.68 0.41 0.6692 Amelioran A 4 616.91 154.23 3.99 0.0081 Galat a 8 1006.87 125.86 3.26 0.006 Genotipe G 4 10224.77 2556.19 66.12 .0001 AG 16 466.68 29.17 0.75 0.7233tn Galat b 40 1546.32 38.66 Total 74 13892.92 KK 7.6 Jumlah anakan Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 2.19 1.10 0.43 0.6556 Amelioran A 4 47.90 11.97 4.66 0.0035 Galat a 8 56.95 7.12 2.77 0.0155 Genotipe G 4 212.84 53.21 20.7 .0001 AG 16 56.09 3.51 1.36 0.2091tn Galat b 40 102.84 2.57 Total 74 478.81 KK 11.4 Hasil gabah Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 1.31 0.65 2.93 0.065 Amelioran A 4 3.97 0.99 4.45 0.0046 Galat a 8 3.56 0.45 1.99 0.0723 Genotipe G 4 27.88 6.97 31.2 .0001 AG 16 1.36 0.09 0.38 0.98tn Galat b 40 8.94 0.22 Total 74 47.03 KK 13.3 Jumlah malairumpun Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 24.08 12.04 5.54 0.0075 Amelioran A 4 57.98 14.50 6.66 0.0003 Galat a 8 24.03 3.00 1.38 0.2344 Genotipe G 4 138.44 34.61 15.91 .0001 AG 16 40.15 2.51 1.15 0.3439tn Galat b 40 87.01 2.18 Total 74 371.69 KK 13.4 145 lanjutan Panjang malai Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.72 0.36 0.3 0.7419 Amelioran A 4 7.40 1.85 1.54 0.208tn Galat a 8 15.38 1.92 1.61 0.154 Genotipe G 4 74.07 18.52 15.47 .0001 AG 16 14.81 0.93 0.77 0.7045tn Galat b 40 47.89 1.20 Total 74 160.26 KK 13.4 Jumlah gabah isimalai Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 24.74 12.37 0.05 0.954 Amelioran A 4 5036.63 1259.16 4.8 0.003 Galat a 8 1472.05 184.01 0.7 0.6886 Genotipe G 4 77497.08 19374.27 73.82 .0001 AG 16 4728.99 295.56 1.13 0.3656tn Galat b 40 10498.62 262.47 Total 74 99258.10 KK 12.8 Persentase gabah hampamalai Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 35.32 17.66 1.1 0.3443 Amelioran A 4 154.21 38.55 2.39 0.0668tn Galat a 8 155.87 19.48 1.21 0.3189 Genotipe G 4 959.94 239.99 14.88 .0001 AG 16 360.16 22.51 1.4 0.1929tn Galat b 40 644.98 16.12 Total 74 2310.48 KK 27.5 146 Lampiran. 8. Analisis ragam pengaruh kombinasi genotipe padi dan bahan amelioran terhadap skor keracunan Fe umur 2-8 minggu, tinggi tanaman, jumlah anakan, hasil gabah, jumlah malai, panjang malai, jumlah gabah isi per malai, dan persentase gabah hampa, Danda Jaya, MT. I. Skor keracunan Fe minggu-2 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 2.88 1.44 5.2 0.0098 Amelioran A 4 2.08 0.52 1.88 0.1329tn Galat a 8 4.72 0.59 2.13 0.055 Genotipe G 4 69.95 17.49 63.2 .0001 AG 16 5.79 0.36 1.31 0.2402tn Galat b 40 11.07 0.28 Total 74 96.48 KK 21.6 Skor keracunan Fe minggu-4 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 1.15 0.57 1.19 0.3159 Amelioran A 4 3.07 0.77 1.59 0.1967tn Galat a 8 4.85 0.61 1.26 0.2938 Genotipe G 4 106.00 26.50 54.83 .0001 AG 16 6.27 0.39 0.81 0.6664tn Galat b 40 19.33 0.48 Total 74 140.67 KK 22.7 Skor keracunan Fe minggu-6 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 3.55 1.77 7.29 0.002 Amelioran A 4 3.15 0.79 3.23 0.0217 Galat a 8 2.05 0.26 1.05 0.4132 Genotipe G 4 81.28 20.32 83.51 .0001 AG 16 2.19 0.14 0.56 0.8935tn Galat b 40 9.73 0.24 Total 74 101.95 KK 18.3 147 lanjutan Skor keracunan Fe minggu-8 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.67 0.33 0.6 0.5524 Amelioran A 4 7.79 1.95 3.52 0.0149 Galat a 8 4.53 0.57 1.02 0.4342 Genotipe G 4 84.85 21.21 38.34 .0001 AG 16 7.81 0.49 0.88 0.5921tn Galat b 40 22.13 0.55 Total 74 127.79 KK 25.2 Tinggi tanaman Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 290.92 145.46 3.86 0.0294 Amelioran A 4 174.19 43.55 1.15 0.3452tn Galat a 8 406.34 50.79 1.35 0.2494 Genotipe G 4 12897.47 3224.37 85.5 .0001 AG 16 324.37 20.27 0.54 0.9097tn Galat b 40 1508.54 37.71 Total 74 15601.83 KK 7.8 Jumlah anakan Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 29.07 14.53 3.84 0.0298 Amelioran A 4 42.86 10.71 2.83 0.037 Galat a 8 42.19 5.27 1.39 0.229 Genotipe G 4 481.18 120.30 31.79 .0001 AG 16 59.86 3.74 0.99 0.4868tn Galat b 40 151.38 3.78 Total 74 806.55 KK 12.3 Hasil gabah Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 8.77 4.39 8.54 0.0008 Amelioran A 4 5.70 1.42 2.77 0.0401 Galat a 8 2.15 0.27 0.52 0.8319 Genotipe G 4 82.02 20.50 39.91 .0001 AG 16 4.21 0.26 0.51 0.925 Galat b 40 20.55 0.51 Total 74 123.40 KK 16 148 lanjutan Jumlah malairumpun Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 15.95 7.97 2.49 0.0958 Amelioran A 4 48.40 12.10 3.78 0.0107 Galat a 8 32.13 4.02 1.25 0.2945 Genotipe G 4 368.26 92.07 28.74 .0001 AG 16 55.48 3.47 1.08 0.4018tn Galat b 40 128.12 3.20 Total 74 648.34 KK 12.7 Panjang malai Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 2.35 1.17 1.24 0.2999 Amelioran A 4 2.34 0.58 0.62 0.6516tn Galat a 8 12.26 1.53 1.62 0.1493 Genotipe G 4 132.31 33.08 35.01 .0001 AG 16 10.46 0.65 0.69 0.7845tn Galat b 40 37.80 0.94 Total 74 197.51 KK 4.2 Jumlah gabah isimalai Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 532.10 266.05 1.12 0.3357 Amelioran A 4 3525.13 881.28 3.72 0.0116 Galat a 8 2547.13 318.39 1.34 0.2514 Genotipe G 4 67925.68 16981.42 71.6 .0001 AG 16 3983.61 248.98 1.05 0.4304tn Galat b 40 9486.89 237.17 Total 74 88000.55 KK 12.2 Persentase gabah hampa Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 102.60 51.30 3.67 0.0344 Amelioran A 4 90.13 22.53 1.61 0.1902tn Galat a 8 144.25 18.03 1.29 0.2764 Genotipe G 4 1498.18 374.55 26.79 .0001 AG 16 345.50 21.59 1.54 0.1317tn Galat b 40 559.21 13.98 Total 74 2739.87 KK 26.5 149 Lampiran. 9. Analisis ragam pengaruh kombinasi genotipe padi dan residu bahan amelioran terhadap skor keracunan Fe umur 2-8 minggu, tinggi tanaman, dan jumlah anakan, KP. Belandean, MT. II. Skor keracunan Fe minggu-2 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.96 0.48 2.88 0.0678 Residu Amelioran A 4 0.27 0.07 0.4 0.8075tn Galat a 8 6.37 0.80 4.78 0.0004 Genotipe G 4 1.33 0.33 2 0.113tn AG 16 2.40 0.15 0.9 0.5743tn Galat b 40 6.67 0.17 Total 74 18.00 KK 25.5 Skor keracunan Fe minggu-4 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 3.92 1.96 8.05 0.0011 Residu Amelioran A 4 4.93 1.23 5.07 0.0021 Galat a 8 6.35 0.79 3.26 0.0059 Genotipe G 4 9.47 2.37 9.73 .0001 AG 16 3.60 0.23 0.92 0.5494tn Galat b 40 9.73 0.24 Total 74 38.00 KK 24.6 Skor keracunan Fe minggu-6 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.03 0.01 0.08 0.9247 Residu Amelioran A 4 1.79 0.45 2.63 0.0486 Galat a 8 3.17 0.40 2.33 0.0369 Genotipe G 4 12.45 3.11 18.31 .0001 AG 16 2.75 0.17 1.01 0.4668tn Galat b 40 6.80 0.17 Total 74 26.99 KK 17.5 Skor keracunan Fe minggu-8 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 1.39 0.69 2.6 0.0868 Residu Amelioran A 4 2.93 0.73 2.75 0.0412 Galat a 8 3.95 0.49 1.85 0.096 Genotipe G 4 25.73 6.43 24.12 .0001 AG 16 6.00 0.38 1.41 0.188tn Galat b 40 10.67 0.27 Total 74 50.67 KK 19.3 150 lanjutan Tinggi tanaman Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 1117.12 558.56 17.47 .0001 Residu Amelioran A 4 111.08 27.77 0.87 0.4913tn Galat a 8 332.97 41.62 1.3 0.2706 Genotipe G 4 5050.03 1262.51 39.48 .0001 AG 16 718.12 44.88 1.4 0.1893tn Galat b 40 1279.25 31.98 Total 74 8608.57 KK 8 Jumlah anakanrumpun Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 453.32 226.66 59.22 .0001 Residu Amelioran A 4 58.72 14.68 3.84 0.0099 Galat a 8 42.26 5.28 1.38 0.2346 Genotipe G 4 157.49 39.37 10.29 .0001 AG 16 19.02 1.19 0.31 0.9929tn Galat b 40 153.09 3.83 Total 74 883.91 KK 9.1 151 Lampiran. 10. Analisis ragam pengaruh kombinasi genotipe padi dan residu bahan amelioran terhadap skor keracunan Fe umur 2-8 minggu, tinggi tanaman, dan jumlah anakan, Danda Jaya, MT. II. Skor keracunan Fe minggu-2 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.32 0.16 1.12 0.3375 Residu Amelioran A 4 0.35 0.09 0.6 0.6615tn Galat a 8 0.61 0.08 0.53 0.8231 Genotipe G 4 0.88 0.22 1.53 0.2106tn AG 16 2.19 0.14 0.95 0.5208tn Galat b 40 5.73 0.14 Total 74 10.08 KK 32.6 Skor keracunan Fe minggu-4 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.03 0.01 0.08 0.9261 Residu Amelioran A 4 0.72 0.18 1.04 0.3994tn Galat a 8 5.04 0.63 3.63 0.0029 Genotipe G 4 2.85 0.71 4.12 0.0069 AG 16 2.21 0.14 0.8 0.679tn Galat b 40 6.93 0.17 Total 74 17.79 KK 25.8 Skor keracunan Fe minggu-6 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.99 0.49 2.79 0.0732 Residu Amelioran A 4 0.35 0.09 0.49 0.7426tn Galat a 8 2.61 0.33 1.85 0.0961 Genotipe G 4 3.55 0.89 5.02 0.0023 AG 16 2.99 0.19 1.06 0.4243tn Galat b 40 7.07 0.18 Total 74 17.55 KK 24.6 Skor keracunan Fe minggu-8 Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 0.35 0.17 0.79 0.4617 Residu Amelioran A 4 0.59 0.15 0.67 0.6189tn Galat a 8 0.85 0.11 0.48 0.8596 Genotipe G 4 8.85 2.21 10.06 .0001 AG 16 3.55 0.22 1.01 0.4689tn Galat b 40 8.80 0.22 Total 74 22.99 KK 23.6 152 lanjutan Tinggi tanaman Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 96.75 48.38 1.82 0.1744 Residu Amelioran A 4 106.31 26.58 1 0.4176tn Galat a 8 326.39 40.80 1.54 0.1747 Genotipe G 4 5983.29 1495.82 56.42 .0001 AG 16 380.83 23.80 0.9 0.5766tn Galat b 40 1060.51 26.51 Total 74 7954.09 KK 7.1 Jumlah anakanrumpun Sumber Keragaman DB JK JKT Nilai F Nilai P Ulangan 2 19.22 9.61 1.86 0.169 Residu Amelioran A 4 27.46 6.86 1.33 0.2762tn Galat a 8 56.52 7.07 1.37 0.2404 Genotipe G 4 392.98 98.25 19.01 .0001 AG 16 44.68 2.79 0.54 0.908tn Galat b 40 206.75 5.17 Total 74 747.62 KK 12.1 Keterangan : Nilai P 0.01 = berpengaruh sangat nyata, P 0.05 = berpengaruh nyata ABSTRACT AIDI NOOR. The Study of Controlling Iron Toxicity on Rice in the Tidal Swamp Land through the Diversity of Rice Genotypes and Land Amelioration. Under direction of MUNIF GHULAMAHDI, ISKANDAR LUBIS, M. AHMAD CHOZIN, AND KHAIRIL ANWAR. The experiments were conducted in the greenhouse of Bogor Agriculture University, from May to November 2010, and field experiment in the tidal swamp area, Barito Kuala regency, South Kalimantan, from February to November 2011. The objectives of the experiment were 1 to obtain the Fe concentration in the solution that causing iron toxicity symptom with criteria severe, moderate and slightly, 2 to obtain tolerant or rather tolerant moderate rice genotypes to Fe toxicity, 3 to study the mechanism of tolerance of rice genotypes to Fe toxicity, 4 to obtain the adaptive Salvinia sp. which have high biomass 5 to study the effect of rice genotypes, land amelioration and its combination to iron toxicity at two location and two cropping season in the tidal swamp land. Result of the first experiment which were conducted in the green house showed that after 4 weeks, iron toxicity symptoms of IR 64 variety can be grouped based on Fe concentration, i.e. slightly skoring 3 = 52 ppm Fe, moderate scoring = 5 = 143 ppm Fe and severe scoring 9 is 325 ppm Fe. Iron toxicity symptoms of four genotypes TOX4136, Inpara-1, Inpara-2, and Inpara-4 which have been selected at 325 ppm Fe concentration were lower in the field experiment. Inpara-1 and Inpara-4 genotypes more tolerant to Fe toxicity than other genotypes and had higher productivity at two experimental sites. The tolerant genotype retain more Fe on surface roots plaque Fe and had a ratio of Fe stemsleaves higher than the sensitive genotype. The ability of tolerant genotypes retain more Fe on the root surface Fe plaque indicated the existence of mechanisms of avoidance to iron toxicity in rice. Results of 10 Salvinia sp. accessions eveluation in nutrient solution with 7 ppm Fe concentration obtained 4 Salvinia sp. accessions had faster growth with doubling time of 6.0-8.6 days. Countinous testing of four accession of Salvinia sp. at soil of tidal swamp in a pot obtained one accession of Salvinia sp. from S. Kambat had growth and doubling time faster than other accession. Salvinia sp. accession from S. Kambat grown in the field showed growth and doubling time faster 5.1 days and 5.9 days than which in the greenhouse at 7 ppm Fe in nutrient solution 7.5 days and the soil of tidal swamp land in a pot 7.9 days. Land amelioration and tolerant genotypes can be control iron toxicity on rice and increased rice productivity in the tidal swamp area. Salvinia sp. which grown or composted had no different with composted rice straw and farmyard manure. The Belandean site had higher iron toxicity level and lower rice productivity than the Danda Jaya site. Iron toxicity can reduce grain yield in tidal swamp land 15.6-63.9 scoring 2-7 compared to plant which grow normally scoring 1. Level of iron toxicity at second cropping season lower than at first cropping season. Key words : Iron toxicity scoring, iron plaque, iron tolerance mechanism, tidal swamp lands, Salvinia sp. RINGKASAN AIDI NOOR. Studi Pengendalian Keracunan Besi pada Padi di Lahan Pasang Surut Melalui Keragaman Genotipe Padi dan Ameliorasi Lahan. Dibimbing oleh MUNIF GHULAMAHDI, ISKANDAR LUBIS, M. AHMAD CHOZIN, DAN KHAIRIL ANWAR. Lahan pasang surut merupakan salah satu alternatif dalam mengatasi semakin menyusutnya lahan-lahan subur di pulau Jawa akibat konversi lahan. Luas lahan pasang surut di Indonesia diperkirakan sekitar 20.1 juta ha, dan sekitar 9.53 juta ha berpotensi untuk dijadikan sebagai lahan pertanian. Keracunan besi pada padi merupakan salah satu faktor pembatas produksi padi di lahan sawah yang telah dilaporkan terjadi secara luas di beberapa negara Asia seperti China, India, Indonesia, Thailand, Malaysia, dan Philipina. Keracunan besi pada padi dapat menurunkan hasil padi 12-100 . Penelitian dilaksanakan di rumah kaca Institut Pertanian Bogor bulan Mei- Nopember 2010, dan di lapang bulan Pebruari- Nopember 2011 di lahan pasang surut, kabupaten Barito Kuala, Kalimantan Selatan. Penelitian bertujuan untuk : 1 mendapatkan konsentrasi besi dalam larutan hara yang menyebabkan gejala keracunan besi dengan kriteria ringan, sedang dan berat pada padi, 2 mendapatkan genotipe padi yang toleran atau agak toleran terhadap keracunan Fe dengan produktivitas tinggi, 3 mempelajari mekanisme toleransi genotipe padi terhadap keracunan Fe, 4 mendapatkan Salvinia sp. yang adaptif, cepat tumbuh dan mempunyai biomas yang tinggi, 5 mempelajari pengaruh genotipe padi, ameliorasi lahan dan kombinasinya terhadap keracunan Fe dan produktivitas padi pada dua lokasi dan dua musim tanam berbeda. Penelitian yang telah dilaksanakan terdiri dari beberapa tahap kegiatan yaitu penelitian di rumah kacalaboratorium dan lapangan. Penelitian di rumah kaca meliputi : 1 Pengaruh Konsentrasi Besi dalam Larutan Hara terhadap Gejala Keracunan Besi dan Pertumbuhan Tanaman Padi, 2 Evaluasi Toleransi Genotipe Padi terhadap Keracunan Besi pada Dua Level Konsentrasi Besi dalam Larutan Hara, 3 Evaluasi Adaptasi Salvinia sp. terhadap Konsentrasi Fe pada Media Larutan Hara dan Media Tanah Lahan Pasang Surut, 4 Penelitian lapangan : Pengaruh Genotipe Padi dan Ameliorasi Lahan serta Kombinasinya terhadap Keracunan Besi dan Produktivitas padi di Lahan Pasang Surut. Hasil penelitian percobaan 1 di rumah kaca berdasarkan gejala keracunan besi setelah 4 minggu pada varietas IR. 64 diperoleh konsentrasi dalam larutan hara yang menyebabkan gejala keracunan Fe yang ringan skor 3 adalah 52 ppm Fe, keracunan Fe sedang skor = 5 = 143 ppm Fe, keracunan Fe agak berat skor = 7 = 234 ppm Fe, dan keracunan Fe berat skor 9 adalah 325 ppm. Berdasarkan skor gejala keracunan besi umur 4 minggu pada perlakuan cekaman 325 ppm Fe pH 4.0, diperoleh 5 genotipe dengan skor terendah agak toleran yaitu genotipe Inpara-1, Inpara-2, Inpara-4, galur TOX4136-5-1-1-KY-3 dan BP1031F-PN-25-2-4-KN-2. Empat genotipe padi hasil seleksi pada cekaman 325 ppm Fe Inpara-1, Inpara-2, Inpara-4, dan galur TOX4136 skor 5.0 menunjukkan gejala keracunan Fe yang lebih rendah setelah ditanam di lapang skor 2.0-4.3. Sedangkan genotipe IR. 64 konsisten menunjukkan gejala keracunan besi yang berat tidak jauh berbeda dengan pengujian di rumah kaca. viii Genotipe Inpara-1 dan Inpara-4 tergolong toleran terhadap keracunan Fe dan menghasilkan gabah yang lebih tinggi dari genotipe lainnya pada ke dua lokasi penelitian. Konsentrasi 325 ppm Fe pH 4.0 dalam larutan hara Yoshida dengan lama cekaman selama 4 minggu dapat digunakan untuk evaluasi seleksi genotipe padi toleran terhadap keracunan Fe. Genotipe padi yang peka menyerap Fe yang lebih banyak dibagian daun dibandingkan genotipe toleran atau agak toleran. Genotipe toleran menahan Fe yang lebih banyak dipermukaan akar plak Fe dan mempunyai ratio Fe batangdaun yang lebih tinggi dibandingkan genotipe peka. Adanya kemampuan genotipe yang toleran untuk menahan lebih banyak Fe di permukaan akar plag Fe dan ratio Fe batangdaun yang lebih tinggi menunjukkan adanya mekanisme avoidance penghindaran terhadap keracunan besi dari tanaman padi. Hasil eveluasi 10 aksesi Salvinia sp. pada larutan hara dengan konsentrasi 7 ppm Fe dan pH 4.5 diperoleh 4 aksesi Salvinia sp. yang mempunyai pertumbuhan lebih cepat dengan waktu menggandakan 6.0-8.6 hari. Satu aksesi Salvinia sp. S. Kambat yang dipilih dari 4 aksesi tersebut setelah dicoba di lapang menunjukkan pertumbuhan dan waktu menggandakan yang lebih cepat 5.1 hari dan 5.9 hari dibandingkan di rumah kaca pada larutan hara+7 ppm Fe 7.5 hari dan tanah dari pasang surut dalam pot 7.9 hari. Salvinia sp. mempunyai kemampuan untuk memindahkan menyerap Fe dalam larutan. Pada perlakuan 7 ppm Fe dalam media larutan Hoagland Salvinia sp. dapat menyerap Fe 19.7-65.6 selama 2 minggu ditumbuhkan. Genotipe padi toleran dan agak toleran dan ameliorasi lahan dapat mengendalikan keracunan besi dan meningkatkan produktivitas padi di lahan pasang surut. Salvinia sp. ditumbuhkan atau dikomposkan sebagai bahan amelioran tidak berbeda dengan kompos jerami dan pupuk kandang. Ameliorasi lahan menggunakan bahan organik Salvinia sp. ditumbuhkan dan kompos Salvinia sp., jerami padi dan pupuk kandang rata-rata meningkatkan hasil gabah 12-21 di KP. Belandean dan 14-20 di Danda Jaya dibandingkan kontrol tanpa amelioran. Penggunaan genotipe toleran atau agak toleran dapat meningkatkan hasil gabah 11.2-54.7 di KP. Belandean dan 25.4-90.2 di Danda Jaya dibandingkan genotipe peka IR.64. Keracunan besi skor 2-7 dapat mengurangi hasil gabah di lahan pasang surut 15.6-63.9 dibandingkan tanaman yang tumbuh normal dan tidak menunjukkan gejala keracunan besi skor 1. Hasil padi dengan pertumbuhan normal tanpa gejala keracunan besi skor Fe=1 memberikan hasil gabah = 5.66 tha, peningkatan skor keracunan besi menjadi 2, 3, 5, dan 7 mengurangi hasil padi berturu-turut menjadi 4.84, 4.08, 2.91, dan 2.07 tha. Gejala keracunan besi pada musim tanam I musim hujan lebih berat dibandingkan pada musim tanam II musim kemarau. Perbedaan gejala keracunan besi pada dua musim tanam terutama terlihat jelas pada genotipe padi yang peka seperti IR.64. Pada musim tanam I rata-rata skor keracunan besi IR. 64 adalah 5.53 dan pada musim tanam II 3.47 pada loksi KP. Belandean, sedangkan pada lokasi Danda Jaya musim tanam I rata-rata 4.60 dan pada musim tanam II 2.27. Kata kunci : Gejala keracunan besi, plak besi, mekanisme toleransi terhadap Fe, lahan pasang surut, Salvinia sp.

BAB I. PENDAHULUAN Latar Belakang

Padi merupakan komoditas yang penting dan strategis, dimana kebutuhan akan konsumsi beras ini terus meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk, hal ini mengisyaratkan perlunya peningkatan produksi beras di Indonesia. Peningkatan produksi beras di Indonesia menghadapi tantangan semakin berat, karena berkurangnya lahan subur di pulau Jawa akibat konversi lahan ke non pertanian. Lahan pasang surut merupakan salah satu alternatif dalam mengatasi semakin menyusutnya lahan-lahan subur di pulau Jawa akibat konversi lahan. Luas lahan pasang surut di Indonesia diperkirakan sekitar 20.1 juta ha, dan sekitar 9.53 juta ha berpotensi untuk dijadikan sebagai lahan pertanian Alihamsyah 2004. Walaupun lahan pasang surut mempunyai potensi sebagai sumber produksi padi, namun produktivitas padi di lahan ini masih rendah. Berdasarkan jangkauan air pasang, lahan pasang surut dibagi berdasarkan tipe luapannya yaitu : 1 tipe luapan A, terluapi air pasang baik pasang besar maupun kecil, 2 tipe luapan B, hanya terluapi air pada pasang besar saja, 3 tipe luapan C, tidak terluapi air pasang tapi kedalaman air tanahnya 50 cm, 4 tipe luapan D, tidak terluapi air kedalaman air tanahnya 50 cm. Berdasarkan tipologinya dari 20.1 juta ha lahan pasang surut terdiri dari lahan gambut 10.9 juta ha, kemudian diikuti lahan sulfat masam 6.7 juta ha, lahan potensial 2.1 juta ha dan lahan salin 0.4 juta ha Widjaya Adhi 1986; Alihamsyah 2004. Lahan pasang surut sulfat masam merupakan lahan yang mempunyai kendala lebih berat, karena mempunyai lapisan pirit yang apabila teroksidasi mengakibatkan pH tanah yang sangat masam, kandungan unsur meracun Al. Fe dan H 2 S yang tinggi serta kandungan dan ketersediaan hara yang rendah Sarwani et al. 1994. Keracunan besi pada padi merupakan salah satu faktor pembatas produksi padi di lahan sawah yang dapat menurunkan hasil padi 12-100 Sahrawat 2000; Sahrawat et al. 2004; Sahrawat 2010. Keracunan besi merupakan stress fisiologi pada tanaman padi yang umum dijumpai di lahan pasang surut dan merupakan kendala utama dalam produksi padi. Keracunan besi pada padi selain disebabkan tingginya kadar besi di dalam tanah juga dapat disebabkan oleh faktor lingkungan 2 seperti ketidakseimbangan hara, tanah selalu tergenang Sahrawat et al. 2004 dan penggunaan genotipe padi yang peka seperti varietas IR 64 Suhartini 2004; Suhartini dan Makarim 2009. Dalam pertanian berkelanjutan, selain berupaya meningkatkan produktivitas juga berupaya memperbaiki dan menjaga kualitas lahan. Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan genotipe toleran, pemupukan berimbang dan ameliorasi lahan menggunakan bahan organik dan kapur dapat mengatasi keracunan besi dan meningkatkan kualitas lahan dan produktivitas padi. Pengapuran walaupun telah diketahui dapat meningkatkan produktivitas padi dan mengurangi keracunan Fe, namun bahan ini sulit diperoleh di lokasi. Pemanfaatan bahan organik yang banyak terdapat di lokasi untuk ameliorasi lahan merupakan salah satu cara penggunaan input yang lebih murah, ramah lingkungan dan mengurangi penggunaan bahan kimia seperti pupuk anorganik. Penggunaan genotipe toleran merupakan cara yang lebih murah dan mudah diaplikasikan oleh petani, namun demikian genotipe toleran kadang-kadang tidak selalu mampu beradaptasi secara luas untuk semua kondisi lahan. Penggunaan varietas yang telah dilepas dan direkomendasikan untuk lahan pasang surut yang bermasalah keracunan besi menunjukkan hasil yang beragam dan tidak konsisten baik antar lokasi maupun antar musim. Perbedaan hasil mungkin disebabkan karena sangat beragamnya karakteristik tanah di lahan pasang surut dan beragamnya kemampuan tanaman dalam beradaptasi dengan kadar besi di dalam tanah. Hal ini menunjukkan perlunya penggunaan genotipe padi yang spesifik lokasi dalam meningkatkan produktivitas padi di lahan pasang surut yang bermasalah dengan keracunan besi. Penggunaan bahan organik selain dapat mengurangi kadar AlFe di dalam tanah dengan reaksi pengkelatan asam-asam organik, hasil dekomposisi bahan organik juga memberikan sumbangan hara makro seperti N, P, K dan unsur hara mikro. Hasil penelitian Noor dan Jumberi 1998 menunjukkan pemberian jerami padi dengan dosis 5.0 tha di lahan pasang surut bukaan baru Kalimantan Tengah dapat meningkatkan hasil padi varietas IR 64 27 dan varietas Kapuas 58 dibandingkan tanpa bahan organik. Pemberian kompos jerami padi selain dapat 3 meningkatkan hasil padi juga dapat mengurangi kadar besi dan sulfat di lahan pasang surut Jumberi dan Alihamsyah 2004. Salah satu sumber bahan organik yang potensial selain jerami padi dan pupuk kandang adalah Salvinia sp. Salvinia sp. merupakan tumbuhan air yang banyak terdapat di lahan rawa, sehingga Salvinia sp. merupakan salah satu alternatif penyediaan bahan organik baik secara ex-situ maupun secara in-situ ditumbuhkan di lahan pertanaman padi. Selain itu Salvinia sp. juga mempunyai tingkat pertumbuhan dan produktivitas biomas yang tinggi sehingga potensial digunakan sebagai sumber pupuk organik Schneider dan Rubio 1999; Oguin et al. 2002; Oguin et al. 2003. Penggunaan genotipe padi toleran atau agak toleran yang spesifik lokasi dan ameliorasi lahan menggunakan bahan organik seperti limbah pertanian dan Salvinia sp. diharapkan dapat mengendalikan keracunan Fe dan meningkatkan produktivitas padi di lahan pasang surut. Rumusan Masalah Untuk mengatasi keracunan besi dan meningkatkan produktivitas padi di lahan pasang surut bermasalah keracunan besi dapat dilakukan dengan memperbaiki lingkungan tumbuh seperti pemupukan berimbang, ameliorasi lahan, pengaturan air dan menggunakan varietas toleran. Penggunaan bahan amelioran seperti kapur telah diketahui mampu meningkatkan pH tanah dan menekan kelarutan besi dalam tanah, namun demikian untuk memberikan dalam dosis 1-2 tha bahan ini sulit dicari di lokasi dan sering tidak tersedia. Pengelolaan air di lahan pasang surut juga telah diketahui dapat memperbaiki kualitas lahan, namun infrastruktur seperti saluran dan pintu-pintu air tidak seluruhnya ada dan berfungsi. Pada musim hujan sering air kelebihan di lahan sawah dan tidak bisa didrainase atau dibuang ke saluran, sehingga lahan yang selalu tergenang ini memicu terjadinya keracunan besi pada tanaman. Menurut Alihamsyah 2002, strategi yang dapat dilakukan dalam meningkatkan produktivitas padi di lahan pasang surut adalah dengan cara mengintegrasikan antara : 1 perbaikan lingkungan tumbuh tanaman, dan 2 menggunakan genotipe yang toleran. Pemilihan genotipe yang tepat sesuai 4 dengan adaptasi tanaman terhadap cekaman lingkungan merupakan salah satu cara dalam mengatasi keracunan besi. Sebagian petani telah menggunakan limbah panen seperti jerami padi dan pupuk kandang sebagai ameliorasi lahan maupun sebagai pupuk organik. Selain itu di lahan rawa pasang surut ternyata juga banyak terdapat Salvinia sp. di saluran-saluran maupun di lahan pertanaman padi. Salvinia sp. belum banyak dimanfaatkan oleh petani sebagai pupuk organik dan sebagian petani menganggap sebagai gulma. Dalam penelitian ini mencoba menggunakan Salvinia sp. sebagai alternatif bahan untuk ameliorasi lahan selain jerami padi dan pupuk kandang. Langkah-langkah roadmap yang dilakukan dalam upaya memecahkan permasalahan dalam mengatasi keracunan besi di lahan pasang surut dapat digambarkan dalam diagram alir kegiatan penelitian berikut Gambar 1.1. Gambar 1.1. Diagram Alir Kegiatan Penelitian STUDI PENGENDALIAN KERACUNAN BESI PADA PADI DI LAHAN PASANG SURUT MELALUI KERAGAMAN GENOTIPE PADI DAN AMELIORASI LAHAN 1 Pengaruh konsentrasi Fe dalam media larutan hara terhadap gejala keracunan Fe 3a Evaluasi Salvinia sp yang adaptif terhadap Fe dalam media larutan hara 2 Evaluasi toleransi genotipe padi terhadap keracunan Fe dalam larutan hara 3b Evaluasi Salvinia sp yang adaptif pada media tanah lahan pasang surut 4a Kombinasi genotipe padi dan ameliorasi lahan dalam mengendalikan keracunan Fe di lahan pasang surut MT. I 4b Kombinasi genotipe padi dan residu ameliorasi dalam mengendalikan keracunan Fe di lahan pasang surut MT. II Perc. Rumah Kaca 2010 Perc. Lapang di dua lokasi 2011 5 Tujuan Penelitian Penelitian bertujuan untuk : 1. Mendapatkan konsentrasi besi dalam larutan hara yang menyebabkan gejala keracunan besi ringan, sedang dan berat pada padi sebagai dasar seleksi padi. 2. Mendapatkan genotipe padi yang toleran terhadap keracunan Fe dengan produktivitas tinggi 3. Mempelajari mekanisme toleransi genotipe padi terhadap keracunan Fe. 4. Mendapatkan Salvinia sp. yang adaptif, cepat tumbuh dengan biomas tinggi pada media larutan hara dan di lahan pasang surut 5. Mempelajari pengaruh genotipe padi, ameliorasi lahan dan kombinasinya terhadap keracunan besi dan produktivitas padi pada tingkat cekaman Fe dan musim tanam berbeda. Kerangka Pemikiran Lahan pasang surut yang luas dengan air yang relatif selalu tersedia sangat potensial sebagai sumber produksi padi, karena sumber air bukan saja dari air hujan tetapi juga dari pasang surutnya air laut. Walaupun demikian, lahan pasang surut di Indonesia dengan luas 20.1 juta ha, sebagian dari lahan tersebut merupakan tanah sulfat masam 6.7 juta ha dengan produktivitas padi yang masih rendah Alihamsyah 2004. Keracunan besi merupakan stress fisiologi pada tanaman padi yang umum dijumpai di lahan pasang surut sulfat masam yang disebabkan tingginya kadar besi ferro Fe 2+ di dalam tanah. Keracunan besi mengakibatkan rendahnya produktivitas padi dan dapat menurunkan hasil 12- 100 Sahrawat 2000; Sahrawat et al. 2004; Sahrawat 2010 . Bentuk besi di dalam tanah dipengaruhi oleh reaksi oksidasi-reduksi. Dalam keadaan tergenang reduktif besi berada dalam bentuk Fe +2 , sedangkan dalam kondisi oksidatif besi berada dalam bentuk Fe +3 , padi menyerap Fe dalam bentuk Fe +2 . Keracunan Fe disebabkan tingginya serapan Fe +2 dalam jaringan tanaman padi yang disebabkan tingginya kadar Fe di dalam tanah yang juga berhubungan dengan ketidakseimbangan hara mineral stres hara yang 6 mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Hasil-hasil penelitian menunjukkan padi yang keracunan Fe mempunyai korelasi dengan rendahnya kadar hara P, K, Ca dan Zn dalam jaringan tanaman padi. Keracunan besi juga disebabkan kondisi lingkungan yang selalu dalam keadaan tergenang reduktif dengan drainase jelek mengakibatkan semakin tingginya kadar Fe +2 yang tereduksi dalam tanah Sahrawat et al. 2004. Keracunan Fe berhubungan juga dengan genotipe tanaman, genotipe padi yang peka menyebabkan semakin parahnya keracunan Fe dan mengakibatkan rendahnya produktivitas padi Suhartini 2004; Suhartini dan Makarim 2009. Strategi yang dapat dilakukan dalam mengendalikan keracunan besi dan meningkatkan produktivitas padi di lahan pasang surut : 1 perbaikan lingkungan tumbuh tanaman dengan pemupukan berimbang untuk memperkuat ketahanan genotipe terhadap keracunan Fe, penggunaan bahan amelioran bahan organik, kapur dan pengelolaan air untuk mengurangi kadar Fe di dalam tanah, 2 menggunakan genotipe yang toleran terhadap keracunan besi, atau 3 integrasi antara keduanya Alihamsyah 2002. Pendekatan dengan perbaikan lingkungan tumbuh untuk menekan kadar Fe dan meningkatkan kadar hara biasanya menggunakan bahan dalam dosis yang tinggi sehingga memerlukan biaya besar. Menggunakan genotipe toleran merupakan cara yang lebih murah dan mudah diaplikasikan oleh petani, namun demikian perakitan genotipe toleran memerlukan waktu yang lama dan biasanya varietas yang dihasilkan tidak selalu mampu beradaptasi secara luas. Varietas yang toleran terhadap stress Fe juga biasanya mempunyai potensi hasil yang tidak terlalu tinggi. Penggunaan atau pemilihan varietas hendaknya disesuaikan dengan cekaman lingkungan dimana padi akan ditanam. Pada cekaman ringan tidak perlu menggunakan varietas yang toleran, tetapi sebaiknya menggunakan varietas dengan potensi hasil tinggi. Pada lingkungan dengan cekaman sedang, sebaiknya menggunakan varietas dengan potensi tinggi dan agak toleran terhadap keracunan Fe. Pada cekaman berat sebaiknya menggunakan varietas yang toleran, atau agak toleran dengan sedikit perbaikan lingkungan dengan ameliorasi lahan menggunakan bahan organik. Pendekatan yang terintegrasi antara penggunaan 7 genotipe toleran atau agak toleran dan perbaikan lingkungan tumbuh dengan bahan organik merupakan strategi yang dapat dilakukan dalam mengatasi keracunan Fe di lahan pasang surut. Penerapan penggunaan genotipe padi toleranagak toleran dan perbaikan lingkungan tumbuh dengan menggunakan ameliorasi lahan dengan bahan organik seperti Salvinia sp. maupun limbah panen diharapkan akan dapat meningkatkan produktivitas padi dan pendapatan petani di lahan pasang surut. Meningkatnya produktivitas di harapkan juga akan mendorong semakin banyak petani yang menanam padi unggul yang berimplikasi akan semakin meningkatnya luas dan intensitas tanam padi di lahan pasang surut. Meningkatnya luas dan intensitas tanam akan meningkatkan produksi padi dan beras di lahan pasang surut yang selama ini dianggap sebagai lahan marginal atau lahan suboptimal. Hipotesis Hipotesis yang diajukan dalam penelitian adalah : 1. Konsentrasi besi dalam larutan hara yang berbeda menyebabkan tingkat keracunan besi yang berbeda ringan, sedang dan berat 2. Genotipe padi memiliki perbedaan toleransi terhadap tingkat keracunan Fe pada konsentrasi Fe yang berbeda. 3. Mekanisme toleransi antara genotipe padi peka dan toleran terhadap keracunan besi berbeda. 4. Terdapat Salvinia sp. yang adaptif, cepat tumbuh dengan biomas tinggi, pada media larutan hara dan lahan pasang surut. 5. Genotipe padi, ameliorasi lahan dan kombinasinya dapat mengendalikan keracunan besi dan meningkatkan produktivitas padi pada tingkat cekaman Fe dan musim tanam yang berbeda. Ruang Lingkup Penelitian Penelitian yang telah dilaksanakan terdiri dari beberapa tahap kegiatan yaitu :

A. Penelitian di Rumah KacaLaboratorium

1. Pengaruh Konsentrasi Besi dalam Larutan Hara terhadap Gejala Keracunan Besi dan Pertumbuhan Tanaman Padi. 8 2. Evaluasi Toleransi Genotipe Padi terhadap Keracunan Besi pada Dua Level Konsentrasi Besi dalam Larutan Hara. 3. Evaluasi Adaptasi Salvinia sp. terhadap Konsentrasi Fe pada Media Larutan Hara dan Media Tanah Lahan Pasang Surut

B. Penelitian lapangan

4. Pengaruh Genotipe Padi dan Ameliorasi Lahan serta Kombinasinya terhadap Keracunan Besi dan Produktivitas Padi pada Dua Lokasi dan Musim Tanam Berbeda di Lahan Pasang Surut. BAB. II. TINJAUAN PUSTAKA Karakteristik Lahan Pasang Surut Lahan pasang surut adalah lahan yang rejim airnya dipengaruhi oleh pasang surutnya air laut atau sungai. Berdasarkan sifat kimia air pasangnya, lahan pasang surut dibagi menjadi dua zona yaitu zona air pasang surut salin dan pasang surut air tawar Widjaya Adhi et al. 1992. Berdasarkan jangkauan air pasang, lahan pasang surut dibagi berdasarkan tipe luapannya yaitu : 1 tipe luapan A, terluapi air pasang baik pasang besar maupun kecil, 2 tipe luapan B, hanya terluapi air pada pasang besar saja, 3 tipe luapan C, tidak terluapi air pasang tapi kedalaman air tanahnya 50 cm, 4 tipe luapan D, tidak terluapi air kedalaman air tanahnya 50 cm Widjaya Adhi 1986 Lahan pasang surut berdasarkan tipologi lahannya, dibagi menurut macam dan tingkat masalah fisiko kimia tanahnya, yaitu 1 lahan potensial, kedalaman lapisan pirit 50 cm dari permukaan tanah, 2 lahan sulfat masam sulfat masam potensial dan sulfat masam aktual, bila kedalaman lapisan pirit FeS 2 2 50 cm dari permukaan tanah, 3 lahan gambut, mengandung lapisan sisa-sisa tanaman yang sudah lapuk secara alami, 4 lahan salin, dipengaruhi oleh intrusi alir laut selama lebih 3 bulan dalam setahunnya. Berdasarkan tipologinya, lahan gambut merupakan tipe lahan pasang surut yang terluas 10,9 juta ha, kemudian diikuti lahan sulfat masam 6.7 juta ha, lahan potensial 2.1 juta ha dan lahan salin 0.4 juta ha Widjaya Adhi 1986. Masalah fisiko-kimia lahan untuk pengembangan tanaman pangan di lahan pasang surut meliputi antara lain genangan air dan kondisi fisik lahan, kemasaman tanah dan asam organik pada lahan gambut tinggi, mengandung zat beracun dan intrusi air garam, kesuburan alami tanah rendah dan keragaman kondisi lahan tinggi Adimihardja et al. 1998; Sarwani et al. 1994. Dari ketiga tipologi lahan di lahan pasang surut, lahan sulfat masam merupakan lahan yang mempunyai kendala lebih berat, karena mempunyai lapisan pirit yang apabila teroksidasi mengakibatkan pH tanah yang masam sampai sangat masam, mempunyai kandungan unsur meracun Al dan Fe yang tinggi serta kandungan dan ketersediaan 10 hara yang rendah. Pada kondisi tergenang reduktif besi ferro biasanya berlebihan pada lahan sulfat masam yang dapat berakibat keracunan besi pada padi. Reaksi oksidasi pirit menghasilkan besi ferri Fe +3 dan H + yang menyebabkan tanah menjadi sangat masam secara sederhana dapat digambarkan sebagai berikut Dent, 1986. FeS 2 + 154 O 2 + 72 H 2 O  FeOH 3 + 2 SO 4 2- + 4 H + Dalam keadaan reduktif tergenang besi ferri Fe +3 akan tereduksi menjadi besi ferro Fe +2 yang dapat diserap oleh tanaman dan dalam jumlah berlebihan dapat meracuni tanaman padi. Reaksi reduksi besi ferri menjadi besi ferro yang biasanya melibatkan bakteri pereduksi dapat digambarkan sebagai beikut Dent 1986 : FeOH 3 + 3H + + e − Fe 2+ + 3H 2 O Gejala Keracunan Besi dan Karakter Morfologi dan Fisiologi pada Tanaman Padi Keracunan besi pada tanaman disebabkan karena tingginya konsentrasi besi larut dalam tanah. Kebanyakan tanah mineral kaya akan besi, gejala keracunan besi pada jaringan daun yang mengakibatkan pengurangan hasil hanya terjadi pada kondisi lahan tergenang dimana terjadi proses reduksi yang melibatkan mikrobia yang merubah besi tidak larut Fe +3 menjadi besi larut Fe +2 Beckers dan Ash 2005. Keracunan Fe selain disebabkan tingginya serapan Fe +2 dalam jaringan tanaman padi yang disebabkan tingginya kadar Fe di dalam tanah, juga berhubungan dengan berbagai faktor seperti ketidakseimbangan hara mineral stres hara P, K, Ca, Mg dan Zn yang cenderung mengurangi kemampuan oksidasi akar tanaman padi. Keracunan besi juga disebabkan kondisi lingkungan yang selalu tergenang reduktif dengan drainase jelek mengakibatkan semakin tingginya kadar Fe +2 hasil reduksi Fe +3 dalam tanah Sahrawat et al. 2004. Keracunan Fe berhubungan juga dengan genotipe tanaman, penggunaan varietas yang peka seperti IR 64 menyebabkan rendahnya produktivitas padi Suhartini 2004; Suhartini dan Makarim 2009. Hasil penelitian Noor et al. 2006 menunjukkan varietas IR 64 memberikan hasil padi lebih rendah 58 11 dibandingkan varietas Margasari yang lebih toleran di lahan pasang surut Kalimantan Selatan dengan kadar Fe tanah 719 ppm dan pH 3.84. Dobermann dan Fairhurst 2000 mengemukakan mengenai prinsif terjadinya keracunan Fe pada tanaman : 1 konsentrasi Fe +2 yang tinggi dalam larutan tanah yang disebabkan oleh kondisi reduksi yang kuat dalam tanah dan atau pH yang rendah, 2 status hara yang rendah dan tidak seimbang di dalam tanah, 3 kurangnya oksidasi akar dan rendahnya daya ekslusi Fe +2 oleh akar yang disebabkan defisiensi hara P, Ca, Mg atau K, 4 kurangnya daya oksidasi akar eksklusi Fe +2 akibat terjadinya akumulasi bahan-bahan yang menghambat respirasi H 2 S, FeS, asam organik, 5 aplikasi bahan organik dalam jumlah besar yang belum terdekomposisi, 6 suplai Fe secara terus menerus dari air bawah tanah atau rembesan secara lateral dari tempat yang lebih tinggi Gejala visual yang khas berhubungan dengan proses keracunan besi, terutama terjadinya akumulasi dari polyphenol teroksidasi yang disebut bronzing atau yellowing pada padi. Karena mobiltas Fe yang rendah dalam tanaman, gejala yang khas dimulai dengan bercak berwarna coklat kemerahan dari ujung daun tua. Bercak berwarna tembaga kemudian meluas ke seluruh daun. Perkembangan gejala selanjutnya ujung daun menjadi kuning-jingga kemudian kering dari bagian atas. Gejala ini terutama berkembang pada organ daun tua dengan transpirasi tinggi Yamaouchi dan Yoshida 1981. Selanjutnya seluruh daun padi menjadi jingga sampai coklat atau coklat ungu pada keracunan yang berat Fairhurt dan Witt 2002. Gejala keracunan besi dapat terjadi pada tahap pertumbuhan yang berbeda dan dapat mempengaruhi padi pada tahap tanaman muda, selama seluruh tahap pertumbuhan vegetatif, dan tahap reproduktif. Dalam kasus keracunan pada tahap pembibitan, perkembangan tanaman padi terhenti, dan pembentukan anakan secara ekstrem terhambat. Keracunan pada tahap vegetatif menyebabkan menurunnya tinggi dan berat kering tanaman. Biomas bagian atas tanaman dapat lebih dipengaruhi oleh kendala keracunan dari pada biomas akar Fageria et al. 1989. Pembentukan anakan dan jumlah anakan produktif secara drastis menurun. Bila keracunan besi terjadi pada tahap akhir vegetatif, atau pada awal tahap reproduktif, jumlah malai turun, gabah hampa meningkat dan tahap pembungaan 12 dan pematangan menjadi tertunda 20-25 hari Chema et al. 1990. Hasil-hasil penelitian Audebert 2006, Suhartini dan Makarim 2009 menunjukkan skor keracunan besi berkorelasi negatif dengan hasil padi, sedangkan penelitian Mehbaran et al. 2008 menunjukkan konsentrasi besi di dalam jaringan tanaman berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman padi. Semakin tinggi keracunan besi semakin rendah hasil padi Gambar 2.1, semakin tinggi kadar Fe dalam jaringan tanaman padi semakin terhambat pertumbuhan tanaman padi Gambar 2.2. Keracunan besi pada padi menyebabkan kemampuan oksidasi akar menurun dan permukaan akar menjadi gelap karena pengendapan senyawa Fe OH 3 Audebert dan Sahrawat 2000. Gejala keracunan besi beragam diantara genotipe padi, dan umumnya adalah adanya bercak coklat keunguan dari daun yang diikuti dengan pengeringan, akar menjadi sedikit, kasar, pendek dan tumpul Peng dan Yamauchi 1993. Gambar 2.1. Hubungan antara skor keracunan Fe dan dengan hasil padi Sumber : Audebert 2000 Gambar 2.2. Pengaruh konsentrasi besi terhadap pertumbuhan relatif padi Sumber : Mehraban et al. 2008 Keracunan besi pada padi menyebabkan terjadinya perubahan baik karakter morofologi maupun fisiologi tanaman, dimana respon setiap genotipe berbeda- beda tergantung sifat toleransi atau kepekaanya terhadap keracunan besi. Penampilan tanaman keracunan besi berhubungan dengan tingginya serapan Fe +2 oleh akar dan ditransportasikan ke daun melalui aliran trasnspirasi. Kelebihan kadar Fe dalam jaringan tanaman padi menyebabkan terjadinya perubahan beberapa karakter fisiologi seperti kadar protein larut, gula larut, klorofil, ethylene, proline, radikal bebas dan laju fotosintesis. Kelebihan besi menyebabkan produksi radikal bebas yang merusak struktur selular yang tidak dapat balik dan merusak 13 membrane, DNA, dan protein Arora et al. 2002; Dorlodot et al. 2005. Dalam sel, kelebihan sejumlah besi dapat di sintesis dari komponen-komponen dengan dasar oksigen aktif seperti radikal superoxide, hydroxyl dan H 2 O 2 Machner 1995. Radikal bebas dapat mempengaruhi kerusakan yang disebabkan oleh keracunan besi Thongbai dan Goodman 2000, pada waktu yang sama meningkatkan aktivitas phenol oxydase dan akumulasi polyphenol teroksidasi Yamauchi dan Peng 1993. Meningkatnya jumlah H 2 O 2 dan phenolica dan menurunnya kandungan klorofil dan protein larut oleh stres oksidatif telah dilaporkan beberapa peneliti Blokhina et al. 2003; Kuo dan Kao 2004. Keracunan besi pada padi menunjukkan terjadinya akumulasi unsur dalam jaringan tanaman yang diiringi dengan biosintesis ethylene dalam akar, menurunnya pertumbuhan akar dengan drastis dan hilangnya hasil Yamauchi dan Feng 1995; Becker dan Ash 2005; Dorlodot et al. 2005. Kandungan Fe yang tinggi dalam daun juga berpengaruh negatif terhadap laju fotosintesis, penurunan gejala keracunan besi berkorelasi dengan laju fotosisntesis dan meningkatkan hasil padi Audebert 2006. Kadar gula larut dan klorofil dipengaruhi oleh konsentrasi Fe dan kadar hara dalam medium pertumbuhan tanaman, kandungan gula larut dalam tanaman menurun pada konsentrasi Fe diatas 50-100 ppm Mehraban et al. 2008. Penurunan konsentrasi gula larut total sebagai akibat keracunan Fe 80 dibandingkan dengan tanaman tanpa keracunan. Kandungan gula larut dalam daun juga dipengaruhi oleh perbedaan kepekaan genotipe padi terhadap keracunan besi keracunan Fe juga dapat menyebabkan terjadinya akumulasi proline dalam daun tanaman padi terutama pada kultivar yang peka, sedangkan pada kultivar toleran tidak terjadi akumulasi proline dalam daun Majerus, et al. 2007. Peranan dan Mekanisme Genotipe Padi dalam Mengatasi Keracunan Besi Gejala keracunan besi pada tanaman padi berhubungan dengan tingginya serapan Fe +2 oleh akar dan ditransportasikan ke daun melalui aliran transpirasi. Kadar besi dalam jaringan daun tanaman padi yang tinggi menyebabkan tanaman keracunan besi. Mekanisme keracunan besi dimulai dengan meningkatnya permeabilitas sel-sel akar terhadap ion Fe 2+ seiring dengan meningkatnya aktivitas