Hubungan karakter morfologi dan fisiologi dengan hasil dan upaya meningkatkan hasil padi varietas unggul
HUBUNGAN KARAKTER MORFOLOGI DAN FISIOLOGI
DENGAN HASIL DAN UPAYA MENINGKATKAN HASIL
PADI VARIETAS UNGGUL
TITIN BUDI WAHYUTI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
i
ii
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Hubungan Karakter
Morfologi dan Fisiologi dengan Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi
Varietas Unggul adalah 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.
Bogor,
Agustus 2012
Titin Budi Wahyuti
A262080021
iii
iv
ABSTRACT
TITIN BUDI WAHYUTI. Relationship of Morphological and Physiological
Characters with Yield and Efforts to Increase Yield of Various Types of Rice
Cultivars. Under direction of BAMBANG SAPTA PURWOKO as chairman,
AHMAD JUNAEDI, SUGIYANTA, and BUANG ABDULLAH as members of
the advisory committee.
The objective of the research was to study relationship between
morphological and physiological traits with yield and its components and the
cultivation effort to increase grain yield of various types of rice cultivars.
Experiment was conducted at Muara Experimental Station, Indonesian Center for
Rice Research, Bogor, and at Babakan Experiment Station, University Farm IPB,
Bogor, from June 2010 until November 2011. The study consisted of 4
experiments. The first experiment was conducted from June until December
2010 to study morphological characters and agronomy of various types of rice
cultivars. The results showed that the top three leaves of new plant type (NPT)
were better than those of local varieties (LV), improved new varieties (INV), and
hybrid varieties. NPT and hybrids showed erect leaf characteristics and LV had
droopy leaf characteristics. The sink capacity in NPT and hybrids was larger than
that of INV and LV, but filled grains percentage in the NPT were lower than that
of INV and LV. The highest yield was achieved by B11143 line (6.93 tons dry
grain ready to mill/ha). The second experiment was conducted from December
2010 until May 2011. The objective of the research was to determine relationship
between physiological characteristics with yield and its components in improved
rice varieties. The results showed that physiological characteristics of NPT and
hybrids were better than LV and INV. The physiological characters of NPT were
high in photosynthetic rate, crop growth rate (CGR), and net assimilation rate
(NAR) which was maintaned until seed filling stage. The highest yield was
achieved by B11143 line (7.32 tons dry grain ready to mill /ha). The higher grain
yield was caused by difference in physiological characteristics. The CGR, NAR,
chlorophyll, and sugar content were correlated with yield components and yield.
The third experiment was conducted from July until November 2011, to study
plant spacing to increase yield of various types of rice cultivars. The result
showed that yield was enhanced and the best was achieved by plant spacing of 15
cm x 30 cm in Ciherang, Maro, and B11143, while Pandan Wangi was not
influenced by plant spacing. The fourth experiment was conducted from May
until October 2011, to study nitrogen management to increase yield of various
types of rice cultivars. The result showed that increase in nitrogen fertilization
increased yield of all varieties. In the N management study, the highest yield was
achieved by Ciherang, B11143 and Maro varieties at 125 kg N/ha, while Pandan
Wangi at 100 kg N/ha. There was a positive correlation between yield and
nitrogen absorbtion and content. Maro varieties at 125 N/ha showed higher
absorption and agronomy efficiency (87.9% and 31 kg grain/kg N respectively).
Keyword: Morphological, physiological characters, plant spacing, nitrogen
management, rice cultivars
v
vi
RINGKASAN
TITIN BUDI WAHYUTI. Hubungan Karakter Morfologi dan Fisiologi dengan
Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi Varietas Unggul. Dibimbing oleh
BAMBANG SAPTA PURWOKO sebagai ketua, AHMAD JUNAEDI,
SUGIYANTA, dan BUANG ABDULLAH sebagai anggota komisi pembimbing.
Peningkatan produksi dan produktivitas padi yang terjadi di Indonesia dari
tahun ke tahun sejalan dengan perkembangan varietas padi unggul. Padi varietas
unggul yang dihasilkan oleh pemulia menunjukkan peran yang nyata terhadap
peningkatan produktivitas padi di Indonesia, karena mempunyai potensi hasil
yang tinggi. Potensi hasil tinggi dihasilkan dari perbaikan karakter morfologi dan
fisiologi tanaman. Keunggulan potensi hasil pada padi varietas unggul belum
sepenuhnya dapat dicapai, bahkan senjang hasil aktual sangat bervariasi,
sehingga diperlukan upaya untuk meningkatkan hasil aktual atau mendekati
potensi hasil.
Penelitian untuk mempelajari hubungan karakter morfologi, agronomi,
dan fisiologi dengan komponen hasil dan hasil padi varietas unggul telah
dilakukan di kebun percobaan Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Muara Bogor
pada bulan Juni 2010 sampai Mei 2011. Percobaan menggunakan rancangan acak
kelompok dengan empat ulangan dan menggunakan 12 varietas unggul sebagai
perlakuan. Varietas yang digunakan adalah Rojolele, Pandan Wangi (varietas
unggul lokal/VUL), IR 64 dan Ciherang (varietas unggul baru/VUB), Fatmawati,
Cimelati, galur BP 360 dan B11143 (padi tipe baru/PTB) dan Maro, Rokan, SL-8
SHS, dan PP1 (hibrida).
Analisis karakter morfologi dan agronomi hasil
penelitian menunjukkan bahwa karakter tiga daun bagian atas PTB lebih baik
dibandingkan dengan VUL, VUB, dan hibrida. Karakter daun VUB, PTB dan
hibrida tegak, sedangkan VUL memiliki daun terkulai. Kapasitas sink pada PTB
dan hibrida lebih besar dibanding VUB dan VUL, tetapi memiliki persentase
gabah isi yang lebih rendah. Hasil tertinggi dicapai oleh Galur B11143 (6.93 ton
gabah kering giling (GKG)/ha). Hasil yang lebih tinggi disebabkan oleh
perbedaan karakter morfologi dan agronomi setiap varietas. Analisis hubungan
karakter fisiologi dengan komponen hasil dan hasil menunjukkan PTB dan hibrida
memiliki karakter fisiologi yang lebih baik dibandingkan VUB dan VUL. PTB
memiliki laju fotosintesis, laju pertumbuhan relatif (LPR), dan laju asimilasi
bersih (LAB) yang tetap tinggi sampai tahap pengisian biji. PTB galur B11143
memberikan hasil tertinggi (7.32 ton GKG/ha). Hasil tersebut disebabkan oleh
perbedaan karakter fisiologi setiap varietas. Hasil gabah secara nyata berkorelasi
positif dengan LPR, LAB, kandungan klorofil, dan gula.
Penelitian untuk mempelajari pengaruh jarak tanam terhadap hasil padi
varietas unggul telah dilaksanakan di Laboratorium Lapangan Riset Padi
Babakan, University Farm IPB, Bogor, pada bulan Juli 2011 sampai bulan
Nopember 2011. Penelitian menggunakan rancangan petak terpisah dan 3
ulangan. Sebagai petak utama adalah 6 jarak tanam yaitu model tegel 20 cm x 20
cm, dan 25 cm x 25 cm, 30 cm x 30 cm, 15 cm x 30 cm, model legowo 2:1 (10 cm
x 20 cm), dan legowo 2:1 (12.5 cm x 25 cm). Sebagai anak petak adalah varietas
padi yaitu Pandan Wangi, Ciherang, galur B11143, dan Maro. Hasil penelitian
menunjukkan respon varietas terhadap jarak tanam berbeda, yang disebabkan oleh
vii
kemampuan tanaman sesuai karakter morfologi dan fisiologinya. Jarak tanam
tegel 15 cm x 30 cm memberikan hasil GKG yang tertinggi untuk varietas
Ciherang, Maro, dan galur B11143. Varietas Pandan Wangi tidak responsif
terhadap berbagai jarak tanam.
Penelitian untuk mempelajari pengelolaan hara N terhadap hasil padi
varietas unggul telah dilaksanakan di Laboratorium Lapangan Riset Padi Babakan
University Farm IPB, Bogor, pada bulan Mei sampai bulan September 2011.
Penelitian menggunakan rancangan petak terpisah dengan 3 ulangan. Sebagai
petak utama adalah 5 pengelolaan hara N yaitu dosis (kg N/ha) dan waktu aplikasi
(pupuk dasar =Pd, anakan aktif = Aa, primordia =Pr, awal pembungaan= Ap) :
tanpa pupuk N, 75 kg N/ha : 25 Pd, 25 Aa, 25 Pr, 100 kg N/ha : 25 Pd, 40 Aa, 35
Pr, 125 kg N/ha: 25 Pd, 50 Aa, 30 Pr, 20 Ap, 150 kg N/ha : 25 Pd, 60 Aa, 40 Pr,
25 Ap. Sebagai anak petak adalah varietas padi yaitu Pandan Wangi, Ciherang,
galur B11143, dan Maro. Hasil penelitian menunjukkan pengelolaan hara N
secara nyata meningkatkan hasil. Pemupukan dosis 125 kg N/ha dapat
meningkatkan hasil GKG pada varietas Ciherang, Maro, dan B11143. Pandan
Wangi mencapai hasil GKG tertinggi pada dosis 100 kg N/ha. Terdapat korelasi
positif antara kandungan dan serapan hara N dengan hasil. Varietas Maro pada
pemupukan 125 kg N/ha menghasilkan nilai efisiensi penyerapan (87.9%) dan
efisiensi agronomi (31 kg gabah/kg N) tertinggi. Berdasarkan hasil 4 percobaan
maka dapat disimpulkan bahwa karakter kanopi daun, tinggi tanaman, kapasitas
anakan, dan kapasitas sink merupakan penyebab perbedaan hasil pada padi
varietas unggul. Laju pertumbuhan relatif (LPR), laju asimilasi bersih (LAB), dan
kapasitas source merupakan karakter fisiologi yang berkorelasi dengan hasil.
PTB galur B11143 mempunyai karakter fisiologi yang lebih baik, dan
memberikan hasil yang lebih tinggi. Jarak tanam model tegel 15 cm x 30 cm
dapat mengoptimalkan karakter morfologi dan fisiologi varietas Ciherang, Maro,
dan galur B11143 untuk mencapai hasil tertinggi. Pengelolaan hara N dengan
dosis 125 kg N/ha dengan dosis dan waktu aplikasi : 25 kg N/ha sebagai pupuk
dasar, 50 kg N/ha saat anakan aktif, 30 kg N/ha saat primordia, dan 20 kg N/ha
pada awal berbunga memberikan hasil tertinggi untuk varietas Ciherang, B11143,
dan Maro.
Kata Kunci : Karakter morfologi, fisiologi, jarak tanam, pengelolaan hara N, padi
varietas unggul
viii
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
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 tulis ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik,
atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan
kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak
sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
ix
x
HUBUNGAN KARAKTER MORFOLOGI DAN FISIOLOGI
DENGAN HASIL DAN UPAYA MENINGKATKAN HASIL
PADI VARIETAS UNGGUL
TITIN BUDI WAHYUTI
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada Mayor Agronomi dan Hortikultura
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
xi
Penguji pada Ujian Tertutup : Dr. Ir. Iskandar Lubis, MS
Dr. Ir Purwono, MS
Penguji pada Ujian Terbuka : Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr
Prof. (Riset). Dr. Ir. Abdul Karim Makarim, M.Sc
xii
Judul Disertasi
Nama
NIM
Program Studi
: Hubungan Karakter Morfologi dan Fisiologi dengan
Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi Varietas
Unggul
: Titin Budi Wahyuti
: A262080021
: Agronomi dan Hortikultura
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Bambang Sapta Purwoko, M.Sc.
Ketua
Dr. Ir. Sugiyanta, M.Si.
Anggota
Dr. Ir. Ahmad Junaedi, M.Si.
Anggota
Dr. Ir. Buang Abdullah, M.Sc.
Anggota
Mengetahui
Ketua Mayor Agronomi dan Hortikultura
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, M.S.
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
Tanggal Ujian : 2 Agustus 2012
Tanggal Lulus :
xiii
xiv
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas
kasih dan anugerah-Nya sehingga disertasi ini dapat diselesaikan. Disertasi ini
disusun berdasarkan hasil penelitian, dengan judul Hubungan Karakter Morfologi
dan Fisiologi dengan Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi Varietas Unggul.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Prof. Dr. Ir. Bambang Sapta
Purwoko, MSc sebagai ketua, Dr. Ir. Ahmad Junaedi, MSi., Dr. Ir. Sugiyanta
MSi., dan Dr. Ir. Buang Abdullah, MSc selaku anggota komisi pembimbing yang
telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan, dan
memotivasi
selama
penelitian
hingga
selesainya
penyusunan
disertasi.
Terimakasih kepada Dr. Desta Wirnas, SP, M.Si, Dr. Ir. Iskandar Lubis MS, Dr.
Ir Purwono, MS (penguji ujian kualifikasi dan ujian tertutup), Prof. Dr. Ir. Munif
Ghulamahdi, M.S. (Ketua PS AGH), Prof. Dr. Dadang, MSc (Wakil Dekan
Faperta) atas semua saran dan arahannya.
Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan RI atas beasiswa,
Koordinator Kopertis Wilayah IX Sulawesi, dan Rektor Universitas Sintuwu
Maroso Poso yang telah memberikan kesempatan penulis untuk melanjutkan
pendidikan pascasarjana di IPB.
Kepada Rektor IPB, Dekan Sekolah
Pascasarjana, Ketua dan staf pengajar Program Studi Agronomi dan Hortikultura
IPB, disampaikan terimakasih atas kesempatan yang diberikan untuk mengikuti
program S3. Kepada Ir. Endang Suhartatik, M.Si dan KP Balai Besar Penelitian
Padi, Muara, Bogor disampaikan terimakasih atas bantuan sehingga penelitian I
dan II terlaksana.
Terimakasih penulis sampaikan kepada kepala KP
Laboratorium Lapangan Riset Padi Babakan, IPB yang telah membantu pada
penelitian III dan IV. Kepada rekan-rekan mahasiswa pascasarjana AGH juga
disampaikan terimakasih atas kebersamaan dan motivasinya selama studi.
Kepada kedua orang tua Almarhum W. Sukardjono dan Almarhumah
Sunarsih, yang telah memotivasi ananda untuk studi, terimakasih Allah SWT
telah memberikan tempat yang terindah. Kakak dan adikku terkasih Budianto,
SE., MSi, Dra Tutik Budi Arsih (Almh), Budi Hartini, Budi Sulistyowati, Budi
Rahayuningsih, SE., dan Joko Budi Suharjono, dan kepada kakak dan adik ipar
xv
sekeluarga: Rusli Yusuf, SE., Y. Rumpak, Bernouli
T, SPd, M.Pd., Ir. O.
Pakalang, Gelder T, STh, MTh., Yustia T, SP., Yulinda T, SP, MSi, dan Bleaser
T, ST., terimakasih atas segala dukungan dan doanya. Akhirnya terimakasih
penulis sampaikan kepada suami Dr. Ir. Mobius Tanari MP dan ketiga anakku
tercinta Mutty Claudia Dewinda, Neyman Pearson Tanari, dan Lala Deyna Ezrani
atas cinta kasih, ketabahan, dan dukungan doanya.
Semoga disertasi ini dapat berguna bagi pembaca dan pengembangan ilmu
pengetahuan di bidang pertanian.
Bogor,
Agustus 2012
Titin Budi Wahyuti
xvi
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Semarang pada tanggal 3 April 1964 dari ayah
Almarhum Wasiman Sukardjono dan ibu almarhumah Sunarsih.
Penulis
merupakan putri ke tiga dari tujuh bersaudara. Penulis telah menikah dengan Dr.
Ir. Mobius Tanari, MP dan dikaruniai tiga orang anak yaitu Mutty Claudia
Dewinda, Neyman Pearson Tanari, dan Lala Deyna Ezrani.
Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Tadulako Palu dan lulus pada tahun 1990. Pendidikan
Pascasarjana ditempuh di Program Studi Agronomi Pascasarjana, Universitas
Gadjah Mada, Yogjakarta dan lulus pada tahun 1999.
Kesempatan untuk
melanjutkan ke program doktor pada Mayor Agronomi dan Hortikultura, Sekolah
Pascasarjana IPB diperoleh pada tahun 2008 dengan beasiswa dari Direktorat
Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Nasional
RI.
Penulis
bekerja
dipekerjakan pada
sebagai
dosen
Wilayah
IX,
Sulawesi
Fakultas Pertanian, Universitas Sintuwu Maroso, Poso,
Sulawesi Tengah sejak tahun 1992.
xvii
Kopertis
xviii
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ………………………………………………………..
xxiii
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………….
xxvii
DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………..
xxix
PENDAHULUAN ……………………………………………………….
Latar Belakang ……………………………………………………
Rumusan Masalah ………………………………………………….
Tujuan dan Manfaat Penelitian …………………………………...
Hipotesis ………………………………………………………….
Ruang Lingkup Penelitian …………………………………………
1
1
3
4
5
6
TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………………….
Perkembangan Varietas Unggul Padi Sawah ……………………..
Karakter Morfologi dan Agronomi Padi Varietas Unggul ………..
Karakter Fisiologi dan Hubungannya dengan Hasil ………………
Upaya Peningkatan Produktivitas Padi Varietas Unggul …………
Jarak Tanam ………………………………………………
Pengelolaan Hara Nitrogen ……………………………….
7
7
11
18
22
22
24
KEADAAN UMUM TEMPAT PENELITIAN ………………………….
29
KARAKTER MORFOLOGI DAN AGRONOMI PADI VARIETAS
UNGGUL ………………………………………………….......................
Abstrak ……………………………………………………………
Abstract …………………………………………………………….
Pendahuluan ………………………………………………………
Bahan dan Metode ………………………………………………..
Waktu dan Tempat ………………………………………..
Metode Percobaan ………………………………………..
Pelaksanaan Percobaan …………………………………...
Variabel yang Diamati ……………………………………
Analisis Data……………………………………………….
Hasil dan Pembahasan ……………………………………………
Hasil Sidik Ragam ………………………………………..
Karakter Morfologi Padi Varietas Unggul ……………….
Karakter Agronomi Padi Varietas Unggul ………………..
Kesimpulan ……………………………………………………….
35
35
35
36
37
37
37
38
39
40
40
40
41
47
55
HUBUNGAN KARAKTER FISIOLOGI DENGAN KOMPONEN
HASIL DAN HASIL PADI VARIETAS UNGGUL ……...........................
Abstrak ……………………………………………………………
Abstract …………………………………………………………….
57
57
57
xix
Pendahuluan ………………………………………………………
Bahan dan Metode ………………………………………………...
Waktu dan Tempat ………………………………………..
Metode Percobaan ………………………………………..
Pelaksanaan Percobaan …………………………………...
Variabel yang Diamati ……………………………………..
Analisis Data ……………………………………………….
Hasil dan Pembahasan ……………………………………………
Hasil Sidik Ragam ………………………………………..
Karakter Produksi Bahan Kering …………………………
Karakter Fisiologi dari Bobot Kering Tanaman …………..
Karakter Fisiologi Daun dan Batang ……………………...
Karakter Fotosintesis ……………………………………..
Karakter Fisiologi Malai ………………………………….
Komponen Hasil dan Hasil ……………………………….
Hubungan antara Karakter Produksi Bobot Kering dengan
Komponen Hasil dan Hasil ……………………………….
Hubungan antara Karakter Fisiologi Bobot Kering dengan
Komponen Hasil dan Hasil ………………………………
Hubungan antara Karakter Fisiologi Daun dan Batang
dengan Komponen Hasil dan Hasil ………………………
Hubungan antara Karakter Fotosintesis dengan Komponen
Hasil dan Hasil ……………………………………………
Hubungan antara Komponen Hasil dengan Hasil ………..
Kesimpulan ……………………………………………………….
PENGARUH JARAK TANAM TERHADAP HASIL PADI VARIETAS
UNGGUL ………………………………………………………………...
Abstrak ……………………………………………………………
Abstract …………………………………………………………….
Pendahuluan ……………………………………………………...
Bahan dan Metode ………………………………………………..
Waktu dan Tempat ………………………………………..
Metode Percobaan ………………………………………..
Pelaksanaan Percobaan …………………………………...
Variabel yang Diamati ……………………………………
Analisis Data ……………………………………………….
Hasil dan Pembahasan ……………………………………………
Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam ………………………….
Variabel Pertumbuhan …………………………………...
Komponen Hasil ………………………………………….
Hasil ………………………………………………………
Hubungan antara Variabel Pertumbuhan dengan Jumlah
Malai, Bobot Gabah per Rumpun, dan Hasil……………….
Kesimpulan ……………………………………………………….
xx
58
59
59
59
60
60
63
63
63
64
68
76
79
83
85
89
90
93
94
96
97
99
99
99
100
101
101
101
102
102
103
103
103
104
107
111
114
115
PENGARUH PENGELOLAAN HARA NITROGEN TERHADAP
HASIL PADI VARIETAS UNGGUL……………………………………..
Abstrak ……………………………………………………………
Abstract …………………………………………………………….
Pendahuluan ………………………………………………………
Bahan dan Metode ………………………………………………..
Waktu dan Tempat ………………………………………..
Metode Percobaan ………………………………………..
Pelaksanaan Percobaan …………………………………...
Variabel yang Diamati ……………………………………
Analisis Data ……………………………………………….
Hasil dan Pembahasan ……………………………………………
Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam ………………………….
Kandungan N Tanah ……………………………………...
Variabel Pertumbuhan ……………………………………
Kandungan dan Serapan Hara N Tajuk dan N Malai …….
Komponen Hasil dan Hasil ……………………………...
Efisiensi Penggunaan Pupuk N …………………………...
Hubungan antara Variabel Pertumbuhan dengan
Kandungan dan Serapan Hara N Tajuk dan Malai…………
Hubungan antara Komponen Hasil dan Hasil dengan
Kandungan dan Serapan Hara N Tajuk dan Malai ………...
Kesimpulan ……………………………………………………….
117
117
117
118
119
119
119
120
121
122
122
122
124
124
129
135
142
143
144
145
PEMBAHASAN UMUM ………………………………………………..
147
KESIMPULAN DAN SARAN …………………………………………...
157
DAFTAR PUSTAKA
……………………………………………………
159
LAMPIRAN ……………………………………………………………...
169
xxi
xxii
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Hasil analisis tanah KP Muara dan KP Babakan ……………………
29
2 Data iklim lokasi penelitian pada bulan Juni 2010 –November 2011..
30
3 Panjang, lebar dan sudut tiga daun bagian atas tanaman padi varietas
unggul ………………………………………………………………...
41
4 Distribusi vertikal tiga daun bagian atas tanaman padi varietas
unggul ………………………………………………………………..
43
5 Diameter batang bagian bawah dan bagian atas padi varietas unggul.
44
6 Panjang malai, jumlah cabang primer dan sekunder malai, dan
kepadatan malai padi varietas unggul ……………………………….
45
7 Panjang, lebar, dan ketebalan gabah padi varietas unggul ………….
46
8 Jumlah anakan pada tahap anakan maksimum dan persentase anakan
produktif padi varietas unggul ……………………………………….
48
9 Luas daun pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian
biji padi varietas unggul …………………………………………….
50
10 Umur berbunga dan panen padi varietas unggul …………………….
51
11 Komponen hasil padi varietas unggul ……………………………….
53
12 Hasil dan indeks panen padi varietas unggul......................................
54
13 Bobot kering tanaman tahap anakan maksimum, berbunga, dan
pengisian biji padi varietas unggul ………………………………….
65
14 Akumulasi dan transportasi bobot kering per rumpun pada tahap
berbunga padi varietas unggul ……………………………………….
66
15 Nisbah bobot kering tajuk-akar pada tahap anakan maksimum,
berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul…………………..
68
16 Indeks luas daun (ILD) pada tahap anakan maksimum, berbunga,
dan pengisian biji padi varietas unggul………………………………
70
17 Laju pertumbuhan relatif (LPR) pada tahap anakan maksimum,
berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul ………………….
72
xxiii
18 Laju asimilasi bersih (LAB) pada tahap anakan maksimum,
berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul …………………
74
19 Laju pertumbuhan sink setelah berbunga (HSB) padi varietas
unggul…………………………………………………………………
76
20 Karakter fisiologi daun padi varietas unggul ………………………..
77
21 Tebal batang bagian bawah dan bagian atas padi varietas unggul ….
78
22 Laju fotosintesis daun bendera pada tahap anakan maksimum,
berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul …………………..
79
23 Kandungan gula tahap berbunga pada padi varietas unggul …………
81
24 Kandungan gula tahap pengisian biji pada padi varietas unggul ……
82
25 Karakter fisiologi leher malai padi varietas unggul …………………
83
26 Kandungan pati pada malai 10 hari setelah berbunga (HSB) dan 20
HSB padi varietas unggul ……………………………………………
84
27 Komponen hasil padi varietas unggul ……………………………….
86
28 Hasil dan indeks panen padi varietas unggul ……………………….
88
29 Korelasi antara karakter produksi bobot kering dengan hasil dan
komponen hasil padi varietas unggul ……………………………….
89
30 Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fisiologi produksi
bobot kering terhadap hasil …………………………………………..
90
31 Korelasi antara karakter fisiologi bobot kering dengan hasil dan
komponen hasil padi varietas unggul ………………………………..
91
32 Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fisiologi bobot
kering terhadap hasil …………………………………………………
92
33 Korelasi antara karakter fisiologi daun dan tebal batang dengan
komponen hasil dan hasil padi varietas unggul ……………………..
93
34 Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fisiologi daun
bendera dan batang terhadap hasil …………………………………..
94
35 Korelasi antara karakter fotosintesis dengan komponen hasil dan
hasil padi varietas unggul ……………………………………………
95
xxiv
36 Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fotosintesis terhadap
hasil ………………………………………………………………….
96
37 Korelasi antara karakter komponen hasil dengan hasil padi varietas
unggul ………………………………………………………………..
96
38 Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter komponen hasil
terhadap hasil dan indeks panen …….…………………………….....
97
39 Rekapitulasi hasil sidik ragam variabel pertumbuhan, komponen
hasil dan hasil percobaan pengaruh jarak tanam dan varietas ………
104
40 Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap
jumlah anakan pada tahap anakan maksimum dan persentase anakan
produktif ……………………………………………………………..
105
41 Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap
indeks luas daun (ILD) pada tahap anakan maksimal, berbunga, dan
pengsian biji …………………………………………………………
106
42 Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap
jumlah malai per rumpun dan per m2 ……………………………….
108
43 Pengaruh jarak tanam dan varietas terhadap jumlah gabah per malai,
persentase gabah isi, dan bobot 1000 butir ………………………….
110
44 Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap
hasil gabah per rumpun ……………………………………………..
111
45 Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap
hasil ………………………………………………………….………
112
46 Pengaruh perlakuan jarak tanam dan varietas terhadap indeks
panen …………………………………………………………………………………………………....... 114
47 Korelasi antara variabel pertumbuhan dan komponen hasil dengan
hasil…………………………………………………………………...
115
48 Perlakuan dosis dan waktu aplikasi pupuk N ……………………….
120
49 Rekapitulasi hasil sidik ragam variabel pertumbuhan, komponen
hasil, dan hasil percobaan pengelolaan hara N dan varietas ………..
123
50 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap kandungan N
tanah …………………………………………………………………
124
51 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap jumlah anakan
pada tahap anakan maksimum dan persentase anakan produktif…….
125
xxv
52 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap luas daun pada
tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji ……………..
127
53 Pengaruh pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi terhadap bobot
kering tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji ……...
128
54 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap kandungan N
tajuk pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji …
130
55 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap kandungan N
tajuk dan N malai pada tahap panen …………………………………
132
56 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap serapan N tajuk
pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji ………
133
57 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap serapan N tajuk
dan N malai pada saat panen ………………………………………...
134
58 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap jumlah malai,
persentase gabah isi dan bobot 1000 butir …………………………..
135
59 Pengaruh perlakuan pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi
terhadap jumlah gabah per malai ……………………………………
136
60 Pengaruh perlakuan pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi
terhadap hasil ubinan ……………………………………………….
138
61 Pengaruh perlakuan pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi
terhadap hasil ………………………………………………………...
139
62 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap indeks panen ….
141
63 Efisiensi penyerapan dan efisiensi agronomi N padi varietas unggul.
143
64 Korelasi antara variabel pertumbuhan dengan kandungan dan
serapan hara N tajuk dan malai ……………………………………....
144
65 Korelasi antara komponen hasil dan hasil dengan kandungan dan
serapan hara N tajuk dan malai ……………………………………...
145
xxvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Bagan alir penelitian………………………………………………….
5
2 Gejala awal munculnya penyakit pada daun ujung menguning dan
mengering ……………………………………………………………
31
3 Keadaan tanaman pada tahap berbunga yang terserang penyakit
HDB …………………………………………………………………
31
4 Serangan HDB pada PTB galur BP360 tahap berbunga…………….
32
5 Serangan HDB pada hibrida varietas Rokan tahap berbunga ………
32
6 Serangan HDB pada hibrida varietas SL8-SHS tahap berbunga …...
33
7 Serangan HDB pada hibrida varietas PP1 tahap berbunga …………
33
8 Pola jumlah anakan per rumpun berdasarkan umur tanaman padi
varietas unggul……………………………………………………….
47
9 Pola luas daun per rumpun berdasarkan umur tanaman padi varietas
unggul ..................................................................................................
49
10 Pola bobot kering berdasarkan umur tanaman padi varietas unggul ...
64
11 Indeks luas daun berdasarkan umur tanaman padi varietas unggul …
69
12 Laju pertumbuhan relatif berdasarkan umur tanaman padi varietas
unggul ………………………………………………………………..
71
13 Laju asimilasi bersih berdasarkan umur tanaman padi varietas
unggul ………………………………………………………………..
73
14 Laju pertumbuhan sink pada tahap pengisian biji padi varietas
unggul ………………………………………………………………..
75
15 Hasil gabah pada perlakuan jarak tanam dan varietas ………………
113
16 Jumlah gabah per malai pada pengelolaan N dan varietas………….
137
17 Hasil GKG pada pengelolaan N dan varietas ……………………….
141
xxvii
xxviii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Karakter penting padi varietas unggul ………………………………
169
2 Rekapitulasi hasil sidik ragam karakter morfologi dan agronomi
padi varietas unggul …………………………………………………
172
3 Metode analisis kandungan gula, pati, dan klorofil………………….
174
4 Rekapitulasi hasil sidik ragam karakter fisiologi komponen hasil,
dan hasil padi varietas unggul ……………………………………….
177
xxix
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produksi padi di Indonesia perlu ditingkatkan untuk memenuhi
bertambahnya permintaan pangan yang disebabkan oleh pertumbuhan populasi
penduduk.
Produksi dan produktivitas padi nasional dalam
sepuluh tahun
terakhir terus mengalami peningkatan. Produksi padi tahun 2000 adalah 51.89
juta ton dan pada tahun 2009 mencapai 64.32 juta ton gabah kering giling (GKG)
atau terjadi peningkatan rata-rata setiap tahunnya sebesar 1.3 juta ton GKG dan
tumbuh rata-rata 2.45% per tahun. Produktivitas padi tahun 2000 adalah 4.40
ton/ha dan pada tahun 2009 mencapai 4.99 ton/ha dengan rata-rata peningkatan
0.06 ton/ha dan pertumbuhan rata-rata 1.42% per tahun (BPS 2010). Namun
peningkatan produktivitas tersebut cenderung mengalami pelandaian. Menurut
Abdullah et al. (2008a) hal ini disebabkan antara lain telah tercapainya potensi
hasil optimum varietas unggul baru (VUB) padi yang telah ditanam petani.
Penggunaan padi varietas unggul sangat berperan dalam peningkatan
produksi dan produktivitas padi nasional. Potensi padi varietas unggul yang telah
dilepas oleh pemerintah Indonesia cukup tinggi yaitu berkisar 6 – 12 ton/ha.
Varietas padi unggul yang mendominasi areal pertanaman padi di Indonesia
adalah varietas unggul baru, yaitu Ciherang mencapai 31.3% dan IR64 mencapai
23.6% dari areal penanaman (Anonim 2007). Potensi hasil dari kedua varietas
tersebut lebih tinggi dibanding unggul lokal yaitu 5 - 6 ton/ha (Daradjat et al.
2001), dan ini lebih rendah bila dibandingkan potensi hasil padi tipe baru (PTB)
dan padi hibrida. Padi tipe baru pada kondisi lingkungan yang ideal mempunyai
potensi hasil 30 - 50% lebih tinggi dibanding varietas unggul baru (Peng et al.
1994). Khush (1999) menyatakan PTB adalah suatu genotipe dengan arsitektur
tanaman tertentu yang dapat menghasilkan sekitar 12.5 ton/ha atau mencapai
25% lebih tinggi dibanding varietas berdaya hasil tinggi yang ada. Varietas padi
hibrida di Indonesia dengan nilai heterosis tinggi mempunyai daya hasil 15 - 20%
lebih tinggi dibandingkan varietas padi inbrida terbaik (Satoto dan Suprihatno
2008).
Upaya peningkatan produktivitas padi melalui pengembangan padi
varietas unggul dengan potensi hasil yang tinggi masih menemui beberapa
2
kelemahan. Permasalahan yang dihadapi antara lain ekspresi heterosis yang tidak
stabil pada padi hibrida, dan masih rendahnya persentase gabah isi (Yang et al.
2007; Satoto dan Suprihatno 2008).
Abdullah et al. (2008b) menyatakan
kehampaan yang tinggi merupakan sifat utama yang menyebabkan PTB memiliki
potensi hasil yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.
Kemampuan suatu varietas unggul dengan potensi hasil tinggi berbeda
dengan varietas unggul lainnya berdasarkan karakter morfologi dan fisiologinya.
Beberapa studi di lapangan telah dilaksanakan meliputi mekanisme yang berperan
pada potensi hasil tinggi pada padi varietas unggul. Dilaporkan bahwa banyak
sifat morfologi dan fisiologi berperan terhadap potensi hasil tinggi.
Sifat
morfologi dan fisiologi berpengaruh terhadap potensi hasil padi seperti ukuran
sink yang lebih besar (jumlah gabah banyak) (Jun et al. 2006; Katsura et al.
2007), indeks luas daun (ILD) yang lebih tinggi, durasi luas daun lebih lama,
tingkat fotosintesis lebih tinggi, senesen daun lebih lambat, dan tahan rebah
(Wang et al. 2002), akumulasi biomasa lebih besar sebelum pembungaan, dan
lebih banyak translokasi karbohidrat dari organ vegetatif ke malai selama periode
pengisian biji (Katsura et al. 2007).
Menurut Zhang et al. (2009) hasil yang
tinggi pada padi super di China karena memiliki karakter ukuran sink besar,
biomasa akar dan tunas lebih besar, densitas panjang akar lebih besar, aktivitas
oksidasi akar dan kandungan zeatin dan zeatin ribosida akar lebih tinggi.
Hasil biji ditentukan oleh produksi biomas dan indeks panen (IP). Secara
teori perbaikan hasil biomas atau IP atau keduanya dapat meningkatkan hasil
(Yoshida 1981; Khush 1999; Wu et al. 2008). Menurut Yoshida (1981) syarat
secara fisiologi untuk hasil padi yang tinggi didasarkan terhadap fotosintesis
tanaman, unsur hara, dan komponen hasil. Hal ini berkaitan dengan karakter
susunan daun untuk membentuk suatu kanopi ideal sehingga indeks luas daun
(ILD) dapat mencapai fotosintesis maksimum; unsur hara esensial harus diberikan
untuk memenuhi persyaratan pertumbuhan terutama hara N; komponen hasil
harus memenuhi syarat target hasil.
Untuk meningkatkan hasil padi varietas unggul penting sekali diketahui
dasar proses fisiologi yang menentukan pertumbuhan dan hasil. Secara fisiologi
dapat dilakukan dengan meningkatkan ukuran sink dan source (sumber) melalui
3
asimilasi unsur hara yang lebih tinggi terutama N dan asimilasi C, alokasi
cadangan penyimpanan lebih banyak untuk biji, dan meningkatkan asimilasi C
bersih selama pengisian biji melalui peningkatan laju fotosintesis (Nanda 1999).
Hal tersebut memerlukan lingkungan yang sesuai dengan teknologi budidaya
yang tepat antara lain pengaturan jarak tanam dan pemupukan N.
Menurut
Yoshida (1981) jumlah gabah per unit luas lahan sangat ditentukan oleh karakter
pertumbuhan anakan dan praktek budidaya khususnya jarak tanam (kepadatan
populasi) dan aplikasi N. Pengaturan jarak tanam ditujukan untuk memperbaiki
struktur kanopi dan mempertinggi kapasitas fotosintesis suatu populasi tanaman.
Pengelolaan hara N terutama dosis dan waktu pemberian bertujuan agar
pemupukan sesuai dengan kebutuhan tanaman, sehingga dapat memenuhi
kebutuhan karbohidrat untuk setiap fase pertumbuhan dan selama pengisian biji.
Kajian tentang hubungan karakter morfologi dan fisiologi padi varietas
unggul dalam sistem pertumbuhan dan produksi penting dilakukan. Selain itu
upaya untuk mengoptimalkan ekspresi potensi hasil berdasarkan karakter
morfologi dan fisiologi dengan teknologi budidaya yang tepat sangat diperlukan.
Dengan demikian dapat diketahui peranan karakter morfologi dan fisiologi dalam
menentukan potensi hasil padi varietas unggul, dan akan menjadi dasar untuk
perbaikan
hasil
melalui
perbaikan
teknologi
budidaya
maupun
untuk
pembentukan varietas unggul baru.
Rumusan Masalah
Varietas unggul padi memiliki potensi hasil yang lebih tinggi yang
dicirikan oleh karakter morfologi dan fisiologi yang lebih baik. Ukuran sink yang
besar dan kemampuan menghasilkan source yang memadai merupakan
keunggulan padi varietas unggul.
Namun dalam pengembangannya terdapat
beberapa kelemahan antara lain : tidak dapat terekspresikan keunggulannya sesuai
karakter tanamannya (karakter morfologi dan fisiologi) sehingga tidak tercapai
potensi hasil, dan rendahnya persentase gabah isi pada padi hibrida dan padi tipe
baru.
Hal ini diduga disebabkan oleh tingkat pertumbuhan sink yang dapat
dibatasi oleh suplai fotosintat dari source yang terbatas, kapasitas sink terbatas
4
menggunakan fotosintat, dan terjadi kompetisi penggunaan asimilat pada tahap
bunting (sekitar setengah dari fase reproduktif).
Upaya mengoptimalkan hasil padi varietas unggul yang sesuai karakter
morfologi dan fisiologi memerlukan teknologi budidaya yang sesuai, sehingga
tanaman mampu mengekspresikan potensi genetik secara maksimal. Kapasitas
sink dipengaruhi oleh fotosintesis yang menyediakan asimilat untuk diferensiasi
dan pertumbuhannya. Dengan demikian meningkatkan kapasitas fotosintesis dari
populasi tanaman dapat meningkatkan suplai asimilat. Hal ini dapat dilakukan
dengan memelihara tingkat N daun untuk aktivitas fotosintesis tinggi,
mengoptimalkan kanopi daun untuk memanfaatkan intensitas radiasi, dan
mengurangi kompetisi antar tanaman dan dalam tanaman.
Upaya teknologi
budidaya yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan pengaturan jarak tanam
(populasi) dan pengelolaan hara N.
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1.
Mempelajari karakter morfologi dan agronomi padi varietas unggul.
2.
Mempelajari hubungan karakter fisiologi dengan komponen hasil dan hasil
padi varietas unggul.
3.
Mempelajari pengaruh jarak tanam terhadap hasil padi varietas unggul.
4.
Mempelajari pengaruh pengelolaan hara N terhadap hasil padi varietas
unggul.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian dapat memberikan informasi karakteristik morfologi dan
fisiologi yang berperan dalam menentukan hasil pada padi varietas unggul.
Informasi ini dapat digunakan sebagai dasar untuk peningkatan hasil melalui
perbaikan perakitan varietas padi unggul dan pengembangan teknologi budidaya
yang spesifik yang dapat meningkatkan hasil padi varietas unggul.
5
Koleksi padi varietas unggul lokal, varietas unggul baru, padi tipe
baru, dan padi hibrida potensi hasil tinggi
Percobaan 1
Karakter morfologi dan agronomi padi varietas unggul
Percobaan 2
Hubungan karakter fisiologi dengan komponen hasil dan
hasil padi varietas unggul
Percobaan 3
Pengaruh jarak tanam terhadap
hasil padi varietas unggul
Percobaan 4
Pengaruh pengelolaan hara nitrogen
terhadap hasil padi varietas unggul
Diperoleh informasi karakter morfologi dan fisiologi hubungannya
dengan hasil dan teknologi budidaya spesifik yang dapat
meningkatkan hasil padi varietas unggul
Gambar 1 Bagan alir penelitian.
Hipotesis
1. Terdapat perbedaan karakter morfologi dan agronomi padi varietas unggul.
2. Terdapat perbedaan hubungan karakter fisiologi dengan komponen hasil dan
hasil padi varietas unggul.
3. Terdapat pengaruh jarak tanam terhadap hasil padi varietas unggul.
4. Terdapat pengaruh pengelolaan hara N terhadap hasil padi varietas unggul.
6
Ruang Lingkup Penelitian
Serangkaian penelitian dilakukan untuk mendapatkan informasi sesuai
tujuan dan mengetahui kebenaran hipotesis. Tahapan penelitian meliputi : (1)
karakteristik morfologi dan agronomi padi varietas unggul, (2) hubungan karakter
fisiologi dengan komponen hasil dan hasil padi varietas unggul, (3) upaya
meningkatkan hasil padi varietas unggul melalui pengaturan jarak tanam, dan (4)
upaya meningkatkan hasil padi varietas unggul melalui pengelolaan hara N.
Bagan alir pelaksanaan penelitian disajikan pada Gambar 1.
7
TINJAUAN PUSTAKA
Perkembangan Varietas Unggul Padi Sawah
Penggunaan padi varietas unggul berpengaruh terhadap produktivitas padi
sawah.
Varietas padi dengan potensi hasil tinggi terus dikembangkan untuk
meningkatkan rata-rata hasil di tingkat petani. Untuk meningkatkan potensi hasil
padi di daerah tropika diperlukan peningkatan indeks panen dan total biomas atau
responsivitas terhadap pemupukan (Khush 1999). Peningkatan potensi hasil padi
sawah telah mengalami 2 tahapan, pertama pengembangan dari varietas semidwarf yang menghasilkan IR8 oleh IRRI pada tahun 1966 (Peng et al. 2008).
Varietas padi ini mempunyai produktivitas dari 4 sampai 8 ton/ha pada daerah
tropika. Khush (1999) menyatakan IR8 memiliki sifat yang diinginkan seperti
pembentukan anakan banyak, daun tegak dan hijau gelap, dan batang kuat.
Kedua, dihasilkan dari pengembangan padi hibrida pada tahun 1976 di China.
Menurut Peng et al. (1999) bahwa padi hibrida indica/indica meningkatkan
potensi hasil 9% dibandingkan inbrida terbaik.
Pengembangan potensi hasil varietas inbrida indica semi-dwarf mengalami
stagnasi sejak pelepasan IR8. Perbaikan potensi hasil terus dilakukan melalui
persilangan padi japonica/indica sehingga menghasilkan padi varietas tipe-Tongil
yang dikembangkan di Korea pada tahun 1971, yang menunjukkan peningkatan
hasil 30% dibandingkan dengan varietas japonica (Peng et al. 2008). Varietas
Tongil memiliki karakteristik sifat daun sedang sampai panjang dan tegak,
pelepah daun tebal, tanaman pendek tetapi malai panjang, bentuk tanaman
terbuka, dan tahan rebah. IR72 yang dilepas pada tahun 1980 menghasilkan
biomasa sekitar 20 ton/ha dan indeks panen 0.5 dan menghasilkan 10 ton/ha
gabah pada pengelolaan yang tepat.
Upaya terobosan dilakukan untuk
membentuk arsitektur tanaman yang memungkinkan peningkatan potensi hasil.
Padi yang dihasilkan dikenal dengan padi tipe baru (PTB), dan IRRI
mengembangkannya pada tahun 1989 dan pada tahun 2000 hasilnya telah
didistribusikan ke berbagai negara untuk dikembangkan lebih lanjut.
Program pembentukan varietas unggul padi sawah sampai dengan tahun
1970-an lebih ditekankan pada perbaikan varietas lokal, terutama untuk
memperpendek umur tanaman, sehingga dalam satu tahun dapat dilakukan panen
8
dua sampai tiga kali (Susanto et al. 2003).
Pengembangan varietas banyak
diarahkan untuk meningkatkan daya adaptasi dan toleransi terhadap cekaman
biotik maupun abiotik pada agroekosistem yang dihadapi, sehingga mampu
menciptakan stabilitas hasil tanaman yang baik.
Varietas unggul yang paling populer kemudian adalah IR64 diintroduksi
dari IRRI dan dilepas sebagai varietas unggul di Indonesia pada tahun 1986.
Varietas tersebut sangat digemari oleh petani dan konsumen, terutama karena
rasa nasi yang enak, umur genjah, daya adaptasi luas, dan produktivitasnya
tinggi. Karakteristik dari varietas “tipe varietas IR64” menurut Daradjat et al.
(2001) antara lain adalah umur genjah (100 - 125 HSS), postur tanaman pendek –
sedang (95 - 115 cm), bentuk tanaman tegak, posisi daun tegak, jumlah
anakanbanyak sedang (20 - 25 anakan/rumpun dengan anakan produktif 15 - 16
anakan/rumpun), panjang malai sedang, responsif terhadap pemupukan, tahan
rebah, daya hasil agak tinggi (5 - 6 ton/ha), tahan hama dan penyakit utama, mutu
giling baik, dan rasa nasi enak. Varietas IR64 memiliki daya adaptasi yang sangat
luas dapat dibudidayakan sebagai padi gogo maupun padi rawa. Varietas IR64 ini
banyak dijadikan sebagai tetua dalam program pemuliaan dan banyak varietas
unggul baru yang merupakan keturunan dari IR64 tersebut (Susanto et al. 2003),
diantaranya adalah: Way Apo Buru, Widas, Ciherang, Tukad Unda, Code,
Angke, Konawe, Cigeulis, dan Cibogo. Potensi hasil varietas-varietas tersebut
tidak berbeda dengan IR64 yang dilepas lebih dahulu. Bersama Ciherang, IR64
kini masih mendominasi areal pertanaman padi, sehingga laju pertumbuhan
produktivitas padi nasional tidak mengalami peningkatan yang nyata dari tahun
ke tahun.
Upaya peningkatan produktivitas padi dengan pengembangan varietas padi
hibrida dan padi tipe baru telah dilakukan. Di Indonesia penelitian padi hibrida
telah dilakukan sejak tahun 1983 dan pada tahun 2001 dilepas varietas pertama
Intani 1 dan 2 dari PT BISI, sedangkan dari institusi pemerintah pertama kali
dilepas varietas Maro dan Rokan pada tahun 2002 (Badan Litbang 2007b; Satoto
dan Suprihatno 2008). Pembentukan PTB di Indonesia dimulai sejak tahun 1995
dengan mengintroduksi beberapa galur PTB IRRI generasi pertama, pada tahun
2001 telah dilepas varietas Cimelati semi PTB pertama (Abdullah 2008b).
9
Padi Tipe Baru
Pada
tahun
1989,
Lembaga
Internasional
Penelitian
Padi
atau
International Rice Research Institute (IRRI) telah merancang dan merakit padi
dengan arsitektur baru yang kemudian dikenal dengan new plant type of rice
(NPT) atau padi tipe baru (PTB). Ini diilhami oleh Donald pada tahun 1968
melalui pendekatan pemuliaan idiotipe (Yang et al. 2007).
Sasaran
pengembangan PTB adalah potensi hasil 20 – 25% lebih tinggi dibanding varietas
padi semidwarf mutakhir pada lingkungan tropik. Menurut Peng et al. (1994) dan
Khush (1999), untuk mencapai sasaran maka suatu tipe tanaman baru memiliki
sifat anakan sedikit, semua anakan produktif, malai lebat (200 − 250 gabah/malai)
dan bernas, tinggi tanaman sedang (90 − 100 cm), batang kokoh, daun tegak, tebal
dan berwarna hijau tua, perakaran lebat dan dalam, umur sedang (110 − 130 hari),
serta tahan terhadap hama dan penyakit utama dan kualitas biji dapat diterima.
Sifat-sifat tersebut untuk meningkatkan total biomas sekitar 23 ton dan indeks
panen sampai 0.55 sehingga suatu tanaman yang dapat menghasilkan hasil biji
sekitar 12.5 ton (Khush 1999).
Namun, PTB generasi pertama tersebut
memberikan hasil yang tidak sesuai dengan sasaran karena produksi biomas
rendah dan kurangnya pengisian biji. Peng et al. (2008) menyatakan untuk
meningkatkan
DENGAN HASIL DAN UPAYA MENINGKATKAN HASIL
PADI VARIETAS UNGGUL
TITIN BUDI WAHYUTI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
i
ii
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Hubungan Karakter
Morfologi dan Fisiologi dengan Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi
Varietas Unggul adalah 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.
Bogor,
Agustus 2012
Titin Budi Wahyuti
A262080021
iii
iv
ABSTRACT
TITIN BUDI WAHYUTI. Relationship of Morphological and Physiological
Characters with Yield and Efforts to Increase Yield of Various Types of Rice
Cultivars. Under direction of BAMBANG SAPTA PURWOKO as chairman,
AHMAD JUNAEDI, SUGIYANTA, and BUANG ABDULLAH as members of
the advisory committee.
The objective of the research was to study relationship between
morphological and physiological traits with yield and its components and the
cultivation effort to increase grain yield of various types of rice cultivars.
Experiment was conducted at Muara Experimental Station, Indonesian Center for
Rice Research, Bogor, and at Babakan Experiment Station, University Farm IPB,
Bogor, from June 2010 until November 2011. The study consisted of 4
experiments. The first experiment was conducted from June until December
2010 to study morphological characters and agronomy of various types of rice
cultivars. The results showed that the top three leaves of new plant type (NPT)
were better than those of local varieties (LV), improved new varieties (INV), and
hybrid varieties. NPT and hybrids showed erect leaf characteristics and LV had
droopy leaf characteristics. The sink capacity in NPT and hybrids was larger than
that of INV and LV, but filled grains percentage in the NPT were lower than that
of INV and LV. The highest yield was achieved by B11143 line (6.93 tons dry
grain ready to mill/ha). The second experiment was conducted from December
2010 until May 2011. The objective of the research was to determine relationship
between physiological characteristics with yield and its components in improved
rice varieties. The results showed that physiological characteristics of NPT and
hybrids were better than LV and INV. The physiological characters of NPT were
high in photosynthetic rate, crop growth rate (CGR), and net assimilation rate
(NAR) which was maintaned until seed filling stage. The highest yield was
achieved by B11143 line (7.32 tons dry grain ready to mill /ha). The higher grain
yield was caused by difference in physiological characteristics. The CGR, NAR,
chlorophyll, and sugar content were correlated with yield components and yield.
The third experiment was conducted from July until November 2011, to study
plant spacing to increase yield of various types of rice cultivars. The result
showed that yield was enhanced and the best was achieved by plant spacing of 15
cm x 30 cm in Ciherang, Maro, and B11143, while Pandan Wangi was not
influenced by plant spacing. The fourth experiment was conducted from May
until October 2011, to study nitrogen management to increase yield of various
types of rice cultivars. The result showed that increase in nitrogen fertilization
increased yield of all varieties. In the N management study, the highest yield was
achieved by Ciherang, B11143 and Maro varieties at 125 kg N/ha, while Pandan
Wangi at 100 kg N/ha. There was a positive correlation between yield and
nitrogen absorbtion and content. Maro varieties at 125 N/ha showed higher
absorption and agronomy efficiency (87.9% and 31 kg grain/kg N respectively).
Keyword: Morphological, physiological characters, plant spacing, nitrogen
management, rice cultivars
v
vi
RINGKASAN
TITIN BUDI WAHYUTI. Hubungan Karakter Morfologi dan Fisiologi dengan
Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi Varietas Unggul. Dibimbing oleh
BAMBANG SAPTA PURWOKO sebagai ketua, AHMAD JUNAEDI,
SUGIYANTA, dan BUANG ABDULLAH sebagai anggota komisi pembimbing.
Peningkatan produksi dan produktivitas padi yang terjadi di Indonesia dari
tahun ke tahun sejalan dengan perkembangan varietas padi unggul. Padi varietas
unggul yang dihasilkan oleh pemulia menunjukkan peran yang nyata terhadap
peningkatan produktivitas padi di Indonesia, karena mempunyai potensi hasil
yang tinggi. Potensi hasil tinggi dihasilkan dari perbaikan karakter morfologi dan
fisiologi tanaman. Keunggulan potensi hasil pada padi varietas unggul belum
sepenuhnya dapat dicapai, bahkan senjang hasil aktual sangat bervariasi,
sehingga diperlukan upaya untuk meningkatkan hasil aktual atau mendekati
potensi hasil.
Penelitian untuk mempelajari hubungan karakter morfologi, agronomi,
dan fisiologi dengan komponen hasil dan hasil padi varietas unggul telah
dilakukan di kebun percobaan Balai Besar Penelitian Tanaman Padi, Muara Bogor
pada bulan Juni 2010 sampai Mei 2011. Percobaan menggunakan rancangan acak
kelompok dengan empat ulangan dan menggunakan 12 varietas unggul sebagai
perlakuan. Varietas yang digunakan adalah Rojolele, Pandan Wangi (varietas
unggul lokal/VUL), IR 64 dan Ciherang (varietas unggul baru/VUB), Fatmawati,
Cimelati, galur BP 360 dan B11143 (padi tipe baru/PTB) dan Maro, Rokan, SL-8
SHS, dan PP1 (hibrida).
Analisis karakter morfologi dan agronomi hasil
penelitian menunjukkan bahwa karakter tiga daun bagian atas PTB lebih baik
dibandingkan dengan VUL, VUB, dan hibrida. Karakter daun VUB, PTB dan
hibrida tegak, sedangkan VUL memiliki daun terkulai. Kapasitas sink pada PTB
dan hibrida lebih besar dibanding VUB dan VUL, tetapi memiliki persentase
gabah isi yang lebih rendah. Hasil tertinggi dicapai oleh Galur B11143 (6.93 ton
gabah kering giling (GKG)/ha). Hasil yang lebih tinggi disebabkan oleh
perbedaan karakter morfologi dan agronomi setiap varietas. Analisis hubungan
karakter fisiologi dengan komponen hasil dan hasil menunjukkan PTB dan hibrida
memiliki karakter fisiologi yang lebih baik dibandingkan VUB dan VUL. PTB
memiliki laju fotosintesis, laju pertumbuhan relatif (LPR), dan laju asimilasi
bersih (LAB) yang tetap tinggi sampai tahap pengisian biji. PTB galur B11143
memberikan hasil tertinggi (7.32 ton GKG/ha). Hasil tersebut disebabkan oleh
perbedaan karakter fisiologi setiap varietas. Hasil gabah secara nyata berkorelasi
positif dengan LPR, LAB, kandungan klorofil, dan gula.
Penelitian untuk mempelajari pengaruh jarak tanam terhadap hasil padi
varietas unggul telah dilaksanakan di Laboratorium Lapangan Riset Padi
Babakan, University Farm IPB, Bogor, pada bulan Juli 2011 sampai bulan
Nopember 2011. Penelitian menggunakan rancangan petak terpisah dan 3
ulangan. Sebagai petak utama adalah 6 jarak tanam yaitu model tegel 20 cm x 20
cm, dan 25 cm x 25 cm, 30 cm x 30 cm, 15 cm x 30 cm, model legowo 2:1 (10 cm
x 20 cm), dan legowo 2:1 (12.5 cm x 25 cm). Sebagai anak petak adalah varietas
padi yaitu Pandan Wangi, Ciherang, galur B11143, dan Maro. Hasil penelitian
menunjukkan respon varietas terhadap jarak tanam berbeda, yang disebabkan oleh
vii
kemampuan tanaman sesuai karakter morfologi dan fisiologinya. Jarak tanam
tegel 15 cm x 30 cm memberikan hasil GKG yang tertinggi untuk varietas
Ciherang, Maro, dan galur B11143. Varietas Pandan Wangi tidak responsif
terhadap berbagai jarak tanam.
Penelitian untuk mempelajari pengelolaan hara N terhadap hasil padi
varietas unggul telah dilaksanakan di Laboratorium Lapangan Riset Padi Babakan
University Farm IPB, Bogor, pada bulan Mei sampai bulan September 2011.
Penelitian menggunakan rancangan petak terpisah dengan 3 ulangan. Sebagai
petak utama adalah 5 pengelolaan hara N yaitu dosis (kg N/ha) dan waktu aplikasi
(pupuk dasar =Pd, anakan aktif = Aa, primordia =Pr, awal pembungaan= Ap) :
tanpa pupuk N, 75 kg N/ha : 25 Pd, 25 Aa, 25 Pr, 100 kg N/ha : 25 Pd, 40 Aa, 35
Pr, 125 kg N/ha: 25 Pd, 50 Aa, 30 Pr, 20 Ap, 150 kg N/ha : 25 Pd, 60 Aa, 40 Pr,
25 Ap. Sebagai anak petak adalah varietas padi yaitu Pandan Wangi, Ciherang,
galur B11143, dan Maro. Hasil penelitian menunjukkan pengelolaan hara N
secara nyata meningkatkan hasil. Pemupukan dosis 125 kg N/ha dapat
meningkatkan hasil GKG pada varietas Ciherang, Maro, dan B11143. Pandan
Wangi mencapai hasil GKG tertinggi pada dosis 100 kg N/ha. Terdapat korelasi
positif antara kandungan dan serapan hara N dengan hasil. Varietas Maro pada
pemupukan 125 kg N/ha menghasilkan nilai efisiensi penyerapan (87.9%) dan
efisiensi agronomi (31 kg gabah/kg N) tertinggi. Berdasarkan hasil 4 percobaan
maka dapat disimpulkan bahwa karakter kanopi daun, tinggi tanaman, kapasitas
anakan, dan kapasitas sink merupakan penyebab perbedaan hasil pada padi
varietas unggul. Laju pertumbuhan relatif (LPR), laju asimilasi bersih (LAB), dan
kapasitas source merupakan karakter fisiologi yang berkorelasi dengan hasil.
PTB galur B11143 mempunyai karakter fisiologi yang lebih baik, dan
memberikan hasil yang lebih tinggi. Jarak tanam model tegel 15 cm x 30 cm
dapat mengoptimalkan karakter morfologi dan fisiologi varietas Ciherang, Maro,
dan galur B11143 untuk mencapai hasil tertinggi. Pengelolaan hara N dengan
dosis 125 kg N/ha dengan dosis dan waktu aplikasi : 25 kg N/ha sebagai pupuk
dasar, 50 kg N/ha saat anakan aktif, 30 kg N/ha saat primordia, dan 20 kg N/ha
pada awal berbunga memberikan hasil tertinggi untuk varietas Ciherang, B11143,
dan Maro.
Kata Kunci : Karakter morfologi, fisiologi, jarak tanam, pengelolaan hara N, padi
varietas unggul
viii
© Hak Cipta milik IPB, tahun 2012
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 tulis ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik,
atau tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan
kepentingan yang wajar IPB. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak
sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB
ix
x
HUBUNGAN KARAKTER MORFOLOGI DAN FISIOLOGI
DENGAN HASIL DAN UPAYA MENINGKATKAN HASIL
PADI VARIETAS UNGGUL
TITIN BUDI WAHYUTI
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor
pada Mayor Agronomi dan Hortikultura
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
xi
Penguji pada Ujian Tertutup : Dr. Ir. Iskandar Lubis, MS
Dr. Ir Purwono, MS
Penguji pada Ujian Terbuka : Prof. Dr. Ir. Didy Sopandie, M.Agr
Prof. (Riset). Dr. Ir. Abdul Karim Makarim, M.Sc
xii
Judul Disertasi
Nama
NIM
Program Studi
: Hubungan Karakter Morfologi dan Fisiologi dengan
Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi Varietas
Unggul
: Titin Budi Wahyuti
: A262080021
: Agronomi dan Hortikultura
Disetujui
Komisi Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Bambang Sapta Purwoko, M.Sc.
Ketua
Dr. Ir. Sugiyanta, M.Si.
Anggota
Dr. Ir. Ahmad Junaedi, M.Si.
Anggota
Dr. Ir. Buang Abdullah, M.Sc.
Anggota
Mengetahui
Ketua Mayor Agronomi dan Hortikultura
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, M.S.
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
Tanggal Ujian : 2 Agustus 2012
Tanggal Lulus :
xiii
xiv
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Kuasa atas
kasih dan anugerah-Nya sehingga disertasi ini dapat diselesaikan. Disertasi ini
disusun berdasarkan hasil penelitian, dengan judul Hubungan Karakter Morfologi
dan Fisiologi dengan Hasil dan Upaya Meningkatkan Hasil Padi Varietas Unggul.
Terimakasih penulis ucapkan kepada Prof. Dr. Ir. Bambang Sapta
Purwoko, MSc sebagai ketua, Dr. Ir. Ahmad Junaedi, MSi., Dr. Ir. Sugiyanta
MSi., dan Dr. Ir. Buang Abdullah, MSc selaku anggota komisi pembimbing yang
telah banyak meluangkan waktu untuk membimbing, mengarahkan, dan
memotivasi
selama
penelitian
hingga
selesainya
penyusunan
disertasi.
Terimakasih kepada Dr. Desta Wirnas, SP, M.Si, Dr. Ir. Iskandar Lubis MS, Dr.
Ir Purwono, MS (penguji ujian kualifikasi dan ujian tertutup), Prof. Dr. Ir. Munif
Ghulamahdi, M.S. (Ketua PS AGH), Prof. Dr. Dadang, MSc (Wakil Dekan
Faperta) atas semua saran dan arahannya.
Ucapan terimakasih juga disampaikan kepada Direktorat Jenderal
Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan RI atas beasiswa,
Koordinator Kopertis Wilayah IX Sulawesi, dan Rektor Universitas Sintuwu
Maroso Poso yang telah memberikan kesempatan penulis untuk melanjutkan
pendidikan pascasarjana di IPB.
Kepada Rektor IPB, Dekan Sekolah
Pascasarjana, Ketua dan staf pengajar Program Studi Agronomi dan Hortikultura
IPB, disampaikan terimakasih atas kesempatan yang diberikan untuk mengikuti
program S3. Kepada Ir. Endang Suhartatik, M.Si dan KP Balai Besar Penelitian
Padi, Muara, Bogor disampaikan terimakasih atas bantuan sehingga penelitian I
dan II terlaksana.
Terimakasih penulis sampaikan kepada kepala KP
Laboratorium Lapangan Riset Padi Babakan, IPB yang telah membantu pada
penelitian III dan IV. Kepada rekan-rekan mahasiswa pascasarjana AGH juga
disampaikan terimakasih atas kebersamaan dan motivasinya selama studi.
Kepada kedua orang tua Almarhum W. Sukardjono dan Almarhumah
Sunarsih, yang telah memotivasi ananda untuk studi, terimakasih Allah SWT
telah memberikan tempat yang terindah. Kakak dan adikku terkasih Budianto,
SE., MSi, Dra Tutik Budi Arsih (Almh), Budi Hartini, Budi Sulistyowati, Budi
Rahayuningsih, SE., dan Joko Budi Suharjono, dan kepada kakak dan adik ipar
xv
sekeluarga: Rusli Yusuf, SE., Y. Rumpak, Bernouli
T, SPd, M.Pd., Ir. O.
Pakalang, Gelder T, STh, MTh., Yustia T, SP., Yulinda T, SP, MSi, dan Bleaser
T, ST., terimakasih atas segala dukungan dan doanya. Akhirnya terimakasih
penulis sampaikan kepada suami Dr. Ir. Mobius Tanari MP dan ketiga anakku
tercinta Mutty Claudia Dewinda, Neyman Pearson Tanari, dan Lala Deyna Ezrani
atas cinta kasih, ketabahan, dan dukungan doanya.
Semoga disertasi ini dapat berguna bagi pembaca dan pengembangan ilmu
pengetahuan di bidang pertanian.
Bogor,
Agustus 2012
Titin Budi Wahyuti
xvi
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Semarang pada tanggal 3 April 1964 dari ayah
Almarhum Wasiman Sukardjono dan ibu almarhumah Sunarsih.
Penulis
merupakan putri ke tiga dari tujuh bersaudara. Penulis telah menikah dengan Dr.
Ir. Mobius Tanari, MP dan dikaruniai tiga orang anak yaitu Mutty Claudia
Dewinda, Neyman Pearson Tanari, dan Lala Deyna Ezrani.
Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Tadulako Palu dan lulus pada tahun 1990. Pendidikan
Pascasarjana ditempuh di Program Studi Agronomi Pascasarjana, Universitas
Gadjah Mada, Yogjakarta dan lulus pada tahun 1999.
Kesempatan untuk
melanjutkan ke program doktor pada Mayor Agronomi dan Hortikultura, Sekolah
Pascasarjana IPB diperoleh pada tahun 2008 dengan beasiswa dari Direktorat
Jenderal Pendidikan Tinggi, Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Nasional
RI.
Penulis
bekerja
dipekerjakan pada
sebagai
dosen
Wilayah
IX,
Sulawesi
Fakultas Pertanian, Universitas Sintuwu Maroso, Poso,
Sulawesi Tengah sejak tahun 1992.
xvii
Kopertis
xviii
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ………………………………………………………..
xxiii
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………….
xxvii
DAFTAR LAMPIRAN …………………………………………………..
xxix
PENDAHULUAN ……………………………………………………….
Latar Belakang ……………………………………………………
Rumusan Masalah ………………………………………………….
Tujuan dan Manfaat Penelitian …………………………………...
Hipotesis ………………………………………………………….
Ruang Lingkup Penelitian …………………………………………
1
1
3
4
5
6
TINJAUAN PUSTAKA ………………………………………………….
Perkembangan Varietas Unggul Padi Sawah ……………………..
Karakter Morfologi dan Agronomi Padi Varietas Unggul ………..
Karakter Fisiologi dan Hubungannya dengan Hasil ………………
Upaya Peningkatan Produktivitas Padi Varietas Unggul …………
Jarak Tanam ………………………………………………
Pengelolaan Hara Nitrogen ……………………………….
7
7
11
18
22
22
24
KEADAAN UMUM TEMPAT PENELITIAN ………………………….
29
KARAKTER MORFOLOGI DAN AGRONOMI PADI VARIETAS
UNGGUL ………………………………………………….......................
Abstrak ……………………………………………………………
Abstract …………………………………………………………….
Pendahuluan ………………………………………………………
Bahan dan Metode ………………………………………………..
Waktu dan Tempat ………………………………………..
Metode Percobaan ………………………………………..
Pelaksanaan Percobaan …………………………………...
Variabel yang Diamati ……………………………………
Analisis Data……………………………………………….
Hasil dan Pembahasan ……………………………………………
Hasil Sidik Ragam ………………………………………..
Karakter Morfologi Padi Varietas Unggul ……………….
Karakter Agronomi Padi Varietas Unggul ………………..
Kesimpulan ……………………………………………………….
35
35
35
36
37
37
37
38
39
40
40
40
41
47
55
HUBUNGAN KARAKTER FISIOLOGI DENGAN KOMPONEN
HASIL DAN HASIL PADI VARIETAS UNGGUL ……...........................
Abstrak ……………………………………………………………
Abstract …………………………………………………………….
57
57
57
xix
Pendahuluan ………………………………………………………
Bahan dan Metode ………………………………………………...
Waktu dan Tempat ………………………………………..
Metode Percobaan ………………………………………..
Pelaksanaan Percobaan …………………………………...
Variabel yang Diamati ……………………………………..
Analisis Data ……………………………………………….
Hasil dan Pembahasan ……………………………………………
Hasil Sidik Ragam ………………………………………..
Karakter Produksi Bahan Kering …………………………
Karakter Fisiologi dari Bobot Kering Tanaman …………..
Karakter Fisiologi Daun dan Batang ……………………...
Karakter Fotosintesis ……………………………………..
Karakter Fisiologi Malai ………………………………….
Komponen Hasil dan Hasil ……………………………….
Hubungan antara Karakter Produksi Bobot Kering dengan
Komponen Hasil dan Hasil ……………………………….
Hubungan antara Karakter Fisiologi Bobot Kering dengan
Komponen Hasil dan Hasil ………………………………
Hubungan antara Karakter Fisiologi Daun dan Batang
dengan Komponen Hasil dan Hasil ………………………
Hubungan antara Karakter Fotosintesis dengan Komponen
Hasil dan Hasil ……………………………………………
Hubungan antara Komponen Hasil dengan Hasil ………..
Kesimpulan ……………………………………………………….
PENGARUH JARAK TANAM TERHADAP HASIL PADI VARIETAS
UNGGUL ………………………………………………………………...
Abstrak ……………………………………………………………
Abstract …………………………………………………………….
Pendahuluan ……………………………………………………...
Bahan dan Metode ………………………………………………..
Waktu dan Tempat ………………………………………..
Metode Percobaan ………………………………………..
Pelaksanaan Percobaan …………………………………...
Variabel yang Diamati ……………………………………
Analisis Data ……………………………………………….
Hasil dan Pembahasan ……………………………………………
Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam ………………………….
Variabel Pertumbuhan …………………………………...
Komponen Hasil ………………………………………….
Hasil ………………………………………………………
Hubungan antara Variabel Pertumbuhan dengan Jumlah
Malai, Bobot Gabah per Rumpun, dan Hasil……………….
Kesimpulan ……………………………………………………….
xx
58
59
59
59
60
60
63
63
63
64
68
76
79
83
85
89
90
93
94
96
97
99
99
99
100
101
101
101
102
102
103
103
103
104
107
111
114
115
PENGARUH PENGELOLAAN HARA NITROGEN TERHADAP
HASIL PADI VARIETAS UNGGUL……………………………………..
Abstrak ……………………………………………………………
Abstract …………………………………………………………….
Pendahuluan ………………………………………………………
Bahan dan Metode ………………………………………………..
Waktu dan Tempat ………………………………………..
Metode Percobaan ………………………………………..
Pelaksanaan Percobaan …………………………………...
Variabel yang Diamati ……………………………………
Analisis Data ……………………………………………….
Hasil dan Pembahasan ……………………………………………
Rekapitulasi Hasil Sidik Ragam ………………………….
Kandungan N Tanah ……………………………………...
Variabel Pertumbuhan ……………………………………
Kandungan dan Serapan Hara N Tajuk dan N Malai …….
Komponen Hasil dan Hasil ……………………………...
Efisiensi Penggunaan Pupuk N …………………………...
Hubungan antara Variabel Pertumbuhan dengan
Kandungan dan Serapan Hara N Tajuk dan Malai…………
Hubungan antara Komponen Hasil dan Hasil dengan
Kandungan dan Serapan Hara N Tajuk dan Malai ………...
Kesimpulan ……………………………………………………….
117
117
117
118
119
119
119
120
121
122
122
122
124
124
129
135
142
143
144
145
PEMBAHASAN UMUM ………………………………………………..
147
KESIMPULAN DAN SARAN …………………………………………...
157
DAFTAR PUSTAKA
……………………………………………………
159
LAMPIRAN ……………………………………………………………...
169
xxi
xxii
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Hasil analisis tanah KP Muara dan KP Babakan ……………………
29
2 Data iklim lokasi penelitian pada bulan Juni 2010 –November 2011..
30
3 Panjang, lebar dan sudut tiga daun bagian atas tanaman padi varietas
unggul ………………………………………………………………...
41
4 Distribusi vertikal tiga daun bagian atas tanaman padi varietas
unggul ………………………………………………………………..
43
5 Diameter batang bagian bawah dan bagian atas padi varietas unggul.
44
6 Panjang malai, jumlah cabang primer dan sekunder malai, dan
kepadatan malai padi varietas unggul ……………………………….
45
7 Panjang, lebar, dan ketebalan gabah padi varietas unggul ………….
46
8 Jumlah anakan pada tahap anakan maksimum dan persentase anakan
produktif padi varietas unggul ……………………………………….
48
9 Luas daun pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian
biji padi varietas unggul …………………………………………….
50
10 Umur berbunga dan panen padi varietas unggul …………………….
51
11 Komponen hasil padi varietas unggul ……………………………….
53
12 Hasil dan indeks panen padi varietas unggul......................................
54
13 Bobot kering tanaman tahap anakan maksimum, berbunga, dan
pengisian biji padi varietas unggul ………………………………….
65
14 Akumulasi dan transportasi bobot kering per rumpun pada tahap
berbunga padi varietas unggul ……………………………………….
66
15 Nisbah bobot kering tajuk-akar pada tahap anakan maksimum,
berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul…………………..
68
16 Indeks luas daun (ILD) pada tahap anakan maksimum, berbunga,
dan pengisian biji padi varietas unggul………………………………
70
17 Laju pertumbuhan relatif (LPR) pada tahap anakan maksimum,
berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul ………………….
72
xxiii
18 Laju asimilasi bersih (LAB) pada tahap anakan maksimum,
berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul …………………
74
19 Laju pertumbuhan sink setelah berbunga (HSB) padi varietas
unggul…………………………………………………………………
76
20 Karakter fisiologi daun padi varietas unggul ………………………..
77
21 Tebal batang bagian bawah dan bagian atas padi varietas unggul ….
78
22 Laju fotosintesis daun bendera pada tahap anakan maksimum,
berbunga, dan pengisian biji padi varietas unggul …………………..
79
23 Kandungan gula tahap berbunga pada padi varietas unggul …………
81
24 Kandungan gula tahap pengisian biji pada padi varietas unggul ……
82
25 Karakter fisiologi leher malai padi varietas unggul …………………
83
26 Kandungan pati pada malai 10 hari setelah berbunga (HSB) dan 20
HSB padi varietas unggul ……………………………………………
84
27 Komponen hasil padi varietas unggul ……………………………….
86
28 Hasil dan indeks panen padi varietas unggul ……………………….
88
29 Korelasi antara karakter produksi bobot kering dengan hasil dan
komponen hasil padi varietas unggul ……………………………….
89
30 Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fisiologi produksi
bobot kering terhadap hasil …………………………………………..
90
31 Korelasi antara karakter fisiologi bobot kering dengan hasil dan
komponen hasil padi varietas unggul ………………………………..
91
32 Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fisiologi bobot
kering terhadap hasil …………………………………………………
92
33 Korelasi antara karakter fisiologi daun dan tebal batang dengan
komponen hasil dan hasil padi varietas unggul ……………………..
93
34 Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fisiologi daun
bendera dan batang terhadap hasil …………………………………..
94
35 Korelasi antara karakter fotosintesis dengan komponen hasil dan
hasil padi varietas unggul ……………………………………………
95
xxiv
36 Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter fotosintesis terhadap
hasil ………………………………………………………………….
96
37 Korelasi antara karakter komponen hasil dengan hasil padi varietas
unggul ………………………………………………………………..
96
38 Pengaruh langsung dan tidak langsung karakter komponen hasil
terhadap hasil dan indeks panen …….…………………………….....
97
39 Rekapitulasi hasil sidik ragam variabel pertumbuhan, komponen
hasil dan hasil percobaan pengaruh jarak tanam dan varietas ………
104
40 Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap
jumlah anakan pada tahap anakan maksimum dan persentase anakan
produktif ……………………………………………………………..
105
41 Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap
indeks luas daun (ILD) pada tahap anakan maksimal, berbunga, dan
pengsian biji …………………………………………………………
106
42 Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap
jumlah malai per rumpun dan per m2 ……………………………….
108
43 Pengaruh jarak tanam dan varietas terhadap jumlah gabah per malai,
persentase gabah isi, dan bobot 1000 butir ………………………….
110
44 Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap
hasil gabah per rumpun ……………………………………………..
111
45 Pengaruh perlakuan jarak tanam, varietas, dan interaksi terhadap
hasil ………………………………………………………….………
112
46 Pengaruh perlakuan jarak tanam dan varietas terhadap indeks
panen …………………………………………………………………………………………………....... 114
47 Korelasi antara variabel pertumbuhan dan komponen hasil dengan
hasil…………………………………………………………………...
115
48 Perlakuan dosis dan waktu aplikasi pupuk N ……………………….
120
49 Rekapitulasi hasil sidik ragam variabel pertumbuhan, komponen
hasil, dan hasil percobaan pengelolaan hara N dan varietas ………..
123
50 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap kandungan N
tanah …………………………………………………………………
124
51 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap jumlah anakan
pada tahap anakan maksimum dan persentase anakan produktif…….
125
xxv
52 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap luas daun pada
tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji ……………..
127
53 Pengaruh pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi terhadap bobot
kering tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji ……...
128
54 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap kandungan N
tajuk pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji …
130
55 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap kandungan N
tajuk dan N malai pada tahap panen …………………………………
132
56 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap serapan N tajuk
pada tahap anakan maksimum, berbunga, dan pengisian biji ………
133
57 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap serapan N tajuk
dan N malai pada saat panen ………………………………………...
134
58 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap jumlah malai,
persentase gabah isi dan bobot 1000 butir …………………………..
135
59 Pengaruh perlakuan pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi
terhadap jumlah gabah per malai ……………………………………
136
60 Pengaruh perlakuan pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi
terhadap hasil ubinan ……………………………………………….
138
61 Pengaruh perlakuan pengelolaan hara N, varietas, dan interaksi
terhadap hasil ………………………………………………………...
139
62 Pengaruh pengelolaan hara N dan varietas terhadap indeks panen ….
141
63 Efisiensi penyerapan dan efisiensi agronomi N padi varietas unggul.
143
64 Korelasi antara variabel pertumbuhan dengan kandungan dan
serapan hara N tajuk dan malai ……………………………………....
144
65 Korelasi antara komponen hasil dan hasil dengan kandungan dan
serapan hara N tajuk dan malai ……………………………………...
145
xxvi
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1 Bagan alir penelitian………………………………………………….
5
2 Gejala awal munculnya penyakit pada daun ujung menguning dan
mengering ……………………………………………………………
31
3 Keadaan tanaman pada tahap berbunga yang terserang penyakit
HDB …………………………………………………………………
31
4 Serangan HDB pada PTB galur BP360 tahap berbunga…………….
32
5 Serangan HDB pada hibrida varietas Rokan tahap berbunga ………
32
6 Serangan HDB pada hibrida varietas SL8-SHS tahap berbunga …...
33
7 Serangan HDB pada hibrida varietas PP1 tahap berbunga …………
33
8 Pola jumlah anakan per rumpun berdasarkan umur tanaman padi
varietas unggul……………………………………………………….
47
9 Pola luas daun per rumpun berdasarkan umur tanaman padi varietas
unggul ..................................................................................................
49
10 Pola bobot kering berdasarkan umur tanaman padi varietas unggul ...
64
11 Indeks luas daun berdasarkan umur tanaman padi varietas unggul …
69
12 Laju pertumbuhan relatif berdasarkan umur tanaman padi varietas
unggul ………………………………………………………………..
71
13 Laju asimilasi bersih berdasarkan umur tanaman padi varietas
unggul ………………………………………………………………..
73
14 Laju pertumbuhan sink pada tahap pengisian biji padi varietas
unggul ………………………………………………………………..
75
15 Hasil gabah pada perlakuan jarak tanam dan varietas ………………
113
16 Jumlah gabah per malai pada pengelolaan N dan varietas………….
137
17 Hasil GKG pada pengelolaan N dan varietas ……………………….
141
xxvii
xxviii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1 Karakter penting padi varietas unggul ………………………………
169
2 Rekapitulasi hasil sidik ragam karakter morfologi dan agronomi
padi varietas unggul …………………………………………………
172
3 Metode analisis kandungan gula, pati, dan klorofil………………….
174
4 Rekapitulasi hasil sidik ragam karakter fisiologi komponen hasil,
dan hasil padi varietas unggul ……………………………………….
177
xxix
1
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produksi padi di Indonesia perlu ditingkatkan untuk memenuhi
bertambahnya permintaan pangan yang disebabkan oleh pertumbuhan populasi
penduduk.
Produksi dan produktivitas padi nasional dalam
sepuluh tahun
terakhir terus mengalami peningkatan. Produksi padi tahun 2000 adalah 51.89
juta ton dan pada tahun 2009 mencapai 64.32 juta ton gabah kering giling (GKG)
atau terjadi peningkatan rata-rata setiap tahunnya sebesar 1.3 juta ton GKG dan
tumbuh rata-rata 2.45% per tahun. Produktivitas padi tahun 2000 adalah 4.40
ton/ha dan pada tahun 2009 mencapai 4.99 ton/ha dengan rata-rata peningkatan
0.06 ton/ha dan pertumbuhan rata-rata 1.42% per tahun (BPS 2010). Namun
peningkatan produktivitas tersebut cenderung mengalami pelandaian. Menurut
Abdullah et al. (2008a) hal ini disebabkan antara lain telah tercapainya potensi
hasil optimum varietas unggul baru (VUB) padi yang telah ditanam petani.
Penggunaan padi varietas unggul sangat berperan dalam peningkatan
produksi dan produktivitas padi nasional. Potensi padi varietas unggul yang telah
dilepas oleh pemerintah Indonesia cukup tinggi yaitu berkisar 6 – 12 ton/ha.
Varietas padi unggul yang mendominasi areal pertanaman padi di Indonesia
adalah varietas unggul baru, yaitu Ciherang mencapai 31.3% dan IR64 mencapai
23.6% dari areal penanaman (Anonim 2007). Potensi hasil dari kedua varietas
tersebut lebih tinggi dibanding unggul lokal yaitu 5 - 6 ton/ha (Daradjat et al.
2001), dan ini lebih rendah bila dibandingkan potensi hasil padi tipe baru (PTB)
dan padi hibrida. Padi tipe baru pada kondisi lingkungan yang ideal mempunyai
potensi hasil 30 - 50% lebih tinggi dibanding varietas unggul baru (Peng et al.
1994). Khush (1999) menyatakan PTB adalah suatu genotipe dengan arsitektur
tanaman tertentu yang dapat menghasilkan sekitar 12.5 ton/ha atau mencapai
25% lebih tinggi dibanding varietas berdaya hasil tinggi yang ada. Varietas padi
hibrida di Indonesia dengan nilai heterosis tinggi mempunyai daya hasil 15 - 20%
lebih tinggi dibandingkan varietas padi inbrida terbaik (Satoto dan Suprihatno
2008).
Upaya peningkatan produktivitas padi melalui pengembangan padi
varietas unggul dengan potensi hasil yang tinggi masih menemui beberapa
2
kelemahan. Permasalahan yang dihadapi antara lain ekspresi heterosis yang tidak
stabil pada padi hibrida, dan masih rendahnya persentase gabah isi (Yang et al.
2007; Satoto dan Suprihatno 2008).
Abdullah et al. (2008b) menyatakan
kehampaan yang tinggi merupakan sifat utama yang menyebabkan PTB memiliki
potensi hasil yang tidak sesuai dengan yang diharapkan.
Kemampuan suatu varietas unggul dengan potensi hasil tinggi berbeda
dengan varietas unggul lainnya berdasarkan karakter morfologi dan fisiologinya.
Beberapa studi di lapangan telah dilaksanakan meliputi mekanisme yang berperan
pada potensi hasil tinggi pada padi varietas unggul. Dilaporkan bahwa banyak
sifat morfologi dan fisiologi berperan terhadap potensi hasil tinggi.
Sifat
morfologi dan fisiologi berpengaruh terhadap potensi hasil padi seperti ukuran
sink yang lebih besar (jumlah gabah banyak) (Jun et al. 2006; Katsura et al.
2007), indeks luas daun (ILD) yang lebih tinggi, durasi luas daun lebih lama,
tingkat fotosintesis lebih tinggi, senesen daun lebih lambat, dan tahan rebah
(Wang et al. 2002), akumulasi biomasa lebih besar sebelum pembungaan, dan
lebih banyak translokasi karbohidrat dari organ vegetatif ke malai selama periode
pengisian biji (Katsura et al. 2007).
Menurut Zhang et al. (2009) hasil yang
tinggi pada padi super di China karena memiliki karakter ukuran sink besar,
biomasa akar dan tunas lebih besar, densitas panjang akar lebih besar, aktivitas
oksidasi akar dan kandungan zeatin dan zeatin ribosida akar lebih tinggi.
Hasil biji ditentukan oleh produksi biomas dan indeks panen (IP). Secara
teori perbaikan hasil biomas atau IP atau keduanya dapat meningkatkan hasil
(Yoshida 1981; Khush 1999; Wu et al. 2008). Menurut Yoshida (1981) syarat
secara fisiologi untuk hasil padi yang tinggi didasarkan terhadap fotosintesis
tanaman, unsur hara, dan komponen hasil. Hal ini berkaitan dengan karakter
susunan daun untuk membentuk suatu kanopi ideal sehingga indeks luas daun
(ILD) dapat mencapai fotosintesis maksimum; unsur hara esensial harus diberikan
untuk memenuhi persyaratan pertumbuhan terutama hara N; komponen hasil
harus memenuhi syarat target hasil.
Untuk meningkatkan hasil padi varietas unggul penting sekali diketahui
dasar proses fisiologi yang menentukan pertumbuhan dan hasil. Secara fisiologi
dapat dilakukan dengan meningkatkan ukuran sink dan source (sumber) melalui
3
asimilasi unsur hara yang lebih tinggi terutama N dan asimilasi C, alokasi
cadangan penyimpanan lebih banyak untuk biji, dan meningkatkan asimilasi C
bersih selama pengisian biji melalui peningkatan laju fotosintesis (Nanda 1999).
Hal tersebut memerlukan lingkungan yang sesuai dengan teknologi budidaya
yang tepat antara lain pengaturan jarak tanam dan pemupukan N.
Menurut
Yoshida (1981) jumlah gabah per unit luas lahan sangat ditentukan oleh karakter
pertumbuhan anakan dan praktek budidaya khususnya jarak tanam (kepadatan
populasi) dan aplikasi N. Pengaturan jarak tanam ditujukan untuk memperbaiki
struktur kanopi dan mempertinggi kapasitas fotosintesis suatu populasi tanaman.
Pengelolaan hara N terutama dosis dan waktu pemberian bertujuan agar
pemupukan sesuai dengan kebutuhan tanaman, sehingga dapat memenuhi
kebutuhan karbohidrat untuk setiap fase pertumbuhan dan selama pengisian biji.
Kajian tentang hubungan karakter morfologi dan fisiologi padi varietas
unggul dalam sistem pertumbuhan dan produksi penting dilakukan. Selain itu
upaya untuk mengoptimalkan ekspresi potensi hasil berdasarkan karakter
morfologi dan fisiologi dengan teknologi budidaya yang tepat sangat diperlukan.
Dengan demikian dapat diketahui peranan karakter morfologi dan fisiologi dalam
menentukan potensi hasil padi varietas unggul, dan akan menjadi dasar untuk
perbaikan
hasil
melalui
perbaikan
teknologi
budidaya
maupun
untuk
pembentukan varietas unggul baru.
Rumusan Masalah
Varietas unggul padi memiliki potensi hasil yang lebih tinggi yang
dicirikan oleh karakter morfologi dan fisiologi yang lebih baik. Ukuran sink yang
besar dan kemampuan menghasilkan source yang memadai merupakan
keunggulan padi varietas unggul.
Namun dalam pengembangannya terdapat
beberapa kelemahan antara lain : tidak dapat terekspresikan keunggulannya sesuai
karakter tanamannya (karakter morfologi dan fisiologi) sehingga tidak tercapai
potensi hasil, dan rendahnya persentase gabah isi pada padi hibrida dan padi tipe
baru.
Hal ini diduga disebabkan oleh tingkat pertumbuhan sink yang dapat
dibatasi oleh suplai fotosintat dari source yang terbatas, kapasitas sink terbatas
4
menggunakan fotosintat, dan terjadi kompetisi penggunaan asimilat pada tahap
bunting (sekitar setengah dari fase reproduktif).
Upaya mengoptimalkan hasil padi varietas unggul yang sesuai karakter
morfologi dan fisiologi memerlukan teknologi budidaya yang sesuai, sehingga
tanaman mampu mengekspresikan potensi genetik secara maksimal. Kapasitas
sink dipengaruhi oleh fotosintesis yang menyediakan asimilat untuk diferensiasi
dan pertumbuhannya. Dengan demikian meningkatkan kapasitas fotosintesis dari
populasi tanaman dapat meningkatkan suplai asimilat. Hal ini dapat dilakukan
dengan memelihara tingkat N daun untuk aktivitas fotosintesis tinggi,
mengoptimalkan kanopi daun untuk memanfaatkan intensitas radiasi, dan
mengurangi kompetisi antar tanaman dan dalam tanaman.
Upaya teknologi
budidaya yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan pengaturan jarak tanam
(populasi) dan pengelolaan hara N.
Tujuan dan Manfaat Penelitian
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1.
Mempelajari karakter morfologi dan agronomi padi varietas unggul.
2.
Mempelajari hubungan karakter fisiologi dengan komponen hasil dan hasil
padi varietas unggul.
3.
Mempelajari pengaruh jarak tanam terhadap hasil padi varietas unggul.
4.
Mempelajari pengaruh pengelolaan hara N terhadap hasil padi varietas
unggul.
Manfaat Penelitian
Hasil penelitian dapat memberikan informasi karakteristik morfologi dan
fisiologi yang berperan dalam menentukan hasil pada padi varietas unggul.
Informasi ini dapat digunakan sebagai dasar untuk peningkatan hasil melalui
perbaikan perakitan varietas padi unggul dan pengembangan teknologi budidaya
yang spesifik yang dapat meningkatkan hasil padi varietas unggul.
5
Koleksi padi varietas unggul lokal, varietas unggul baru, padi tipe
baru, dan padi hibrida potensi hasil tinggi
Percobaan 1
Karakter morfologi dan agronomi padi varietas unggul
Percobaan 2
Hubungan karakter fisiologi dengan komponen hasil dan
hasil padi varietas unggul
Percobaan 3
Pengaruh jarak tanam terhadap
hasil padi varietas unggul
Percobaan 4
Pengaruh pengelolaan hara nitrogen
terhadap hasil padi varietas unggul
Diperoleh informasi karakter morfologi dan fisiologi hubungannya
dengan hasil dan teknologi budidaya spesifik yang dapat
meningkatkan hasil padi varietas unggul
Gambar 1 Bagan alir penelitian.
Hipotesis
1. Terdapat perbedaan karakter morfologi dan agronomi padi varietas unggul.
2. Terdapat perbedaan hubungan karakter fisiologi dengan komponen hasil dan
hasil padi varietas unggul.
3. Terdapat pengaruh jarak tanam terhadap hasil padi varietas unggul.
4. Terdapat pengaruh pengelolaan hara N terhadap hasil padi varietas unggul.
6
Ruang Lingkup Penelitian
Serangkaian penelitian dilakukan untuk mendapatkan informasi sesuai
tujuan dan mengetahui kebenaran hipotesis. Tahapan penelitian meliputi : (1)
karakteristik morfologi dan agronomi padi varietas unggul, (2) hubungan karakter
fisiologi dengan komponen hasil dan hasil padi varietas unggul, (3) upaya
meningkatkan hasil padi varietas unggul melalui pengaturan jarak tanam, dan (4)
upaya meningkatkan hasil padi varietas unggul melalui pengelolaan hara N.
Bagan alir pelaksanaan penelitian disajikan pada Gambar 1.
7
TINJAUAN PUSTAKA
Perkembangan Varietas Unggul Padi Sawah
Penggunaan padi varietas unggul berpengaruh terhadap produktivitas padi
sawah.
Varietas padi dengan potensi hasil tinggi terus dikembangkan untuk
meningkatkan rata-rata hasil di tingkat petani. Untuk meningkatkan potensi hasil
padi di daerah tropika diperlukan peningkatan indeks panen dan total biomas atau
responsivitas terhadap pemupukan (Khush 1999). Peningkatan potensi hasil padi
sawah telah mengalami 2 tahapan, pertama pengembangan dari varietas semidwarf yang menghasilkan IR8 oleh IRRI pada tahun 1966 (Peng et al. 2008).
Varietas padi ini mempunyai produktivitas dari 4 sampai 8 ton/ha pada daerah
tropika. Khush (1999) menyatakan IR8 memiliki sifat yang diinginkan seperti
pembentukan anakan banyak, daun tegak dan hijau gelap, dan batang kuat.
Kedua, dihasilkan dari pengembangan padi hibrida pada tahun 1976 di China.
Menurut Peng et al. (1999) bahwa padi hibrida indica/indica meningkatkan
potensi hasil 9% dibandingkan inbrida terbaik.
Pengembangan potensi hasil varietas inbrida indica semi-dwarf mengalami
stagnasi sejak pelepasan IR8. Perbaikan potensi hasil terus dilakukan melalui
persilangan padi japonica/indica sehingga menghasilkan padi varietas tipe-Tongil
yang dikembangkan di Korea pada tahun 1971, yang menunjukkan peningkatan
hasil 30% dibandingkan dengan varietas japonica (Peng et al. 2008). Varietas
Tongil memiliki karakteristik sifat daun sedang sampai panjang dan tegak,
pelepah daun tebal, tanaman pendek tetapi malai panjang, bentuk tanaman
terbuka, dan tahan rebah. IR72 yang dilepas pada tahun 1980 menghasilkan
biomasa sekitar 20 ton/ha dan indeks panen 0.5 dan menghasilkan 10 ton/ha
gabah pada pengelolaan yang tepat.
Upaya terobosan dilakukan untuk
membentuk arsitektur tanaman yang memungkinkan peningkatan potensi hasil.
Padi yang dihasilkan dikenal dengan padi tipe baru (PTB), dan IRRI
mengembangkannya pada tahun 1989 dan pada tahun 2000 hasilnya telah
didistribusikan ke berbagai negara untuk dikembangkan lebih lanjut.
Program pembentukan varietas unggul padi sawah sampai dengan tahun
1970-an lebih ditekankan pada perbaikan varietas lokal, terutama untuk
memperpendek umur tanaman, sehingga dalam satu tahun dapat dilakukan panen
8
dua sampai tiga kali (Susanto et al. 2003).
Pengembangan varietas banyak
diarahkan untuk meningkatkan daya adaptasi dan toleransi terhadap cekaman
biotik maupun abiotik pada agroekosistem yang dihadapi, sehingga mampu
menciptakan stabilitas hasil tanaman yang baik.
Varietas unggul yang paling populer kemudian adalah IR64 diintroduksi
dari IRRI dan dilepas sebagai varietas unggul di Indonesia pada tahun 1986.
Varietas tersebut sangat digemari oleh petani dan konsumen, terutama karena
rasa nasi yang enak, umur genjah, daya adaptasi luas, dan produktivitasnya
tinggi. Karakteristik dari varietas “tipe varietas IR64” menurut Daradjat et al.
(2001) antara lain adalah umur genjah (100 - 125 HSS), postur tanaman pendek –
sedang (95 - 115 cm), bentuk tanaman tegak, posisi daun tegak, jumlah
anakanbanyak sedang (20 - 25 anakan/rumpun dengan anakan produktif 15 - 16
anakan/rumpun), panjang malai sedang, responsif terhadap pemupukan, tahan
rebah, daya hasil agak tinggi (5 - 6 ton/ha), tahan hama dan penyakit utama, mutu
giling baik, dan rasa nasi enak. Varietas IR64 memiliki daya adaptasi yang sangat
luas dapat dibudidayakan sebagai padi gogo maupun padi rawa. Varietas IR64 ini
banyak dijadikan sebagai tetua dalam program pemuliaan dan banyak varietas
unggul baru yang merupakan keturunan dari IR64 tersebut (Susanto et al. 2003),
diantaranya adalah: Way Apo Buru, Widas, Ciherang, Tukad Unda, Code,
Angke, Konawe, Cigeulis, dan Cibogo. Potensi hasil varietas-varietas tersebut
tidak berbeda dengan IR64 yang dilepas lebih dahulu. Bersama Ciherang, IR64
kini masih mendominasi areal pertanaman padi, sehingga laju pertumbuhan
produktivitas padi nasional tidak mengalami peningkatan yang nyata dari tahun
ke tahun.
Upaya peningkatan produktivitas padi dengan pengembangan varietas padi
hibrida dan padi tipe baru telah dilakukan. Di Indonesia penelitian padi hibrida
telah dilakukan sejak tahun 1983 dan pada tahun 2001 dilepas varietas pertama
Intani 1 dan 2 dari PT BISI, sedangkan dari institusi pemerintah pertama kali
dilepas varietas Maro dan Rokan pada tahun 2002 (Badan Litbang 2007b; Satoto
dan Suprihatno 2008). Pembentukan PTB di Indonesia dimulai sejak tahun 1995
dengan mengintroduksi beberapa galur PTB IRRI generasi pertama, pada tahun
2001 telah dilepas varietas Cimelati semi PTB pertama (Abdullah 2008b).
9
Padi Tipe Baru
Pada
tahun
1989,
Lembaga
Internasional
Penelitian
Padi
atau
International Rice Research Institute (IRRI) telah merancang dan merakit padi
dengan arsitektur baru yang kemudian dikenal dengan new plant type of rice
(NPT) atau padi tipe baru (PTB). Ini diilhami oleh Donald pada tahun 1968
melalui pendekatan pemuliaan idiotipe (Yang et al. 2007).
Sasaran
pengembangan PTB adalah potensi hasil 20 – 25% lebih tinggi dibanding varietas
padi semidwarf mutakhir pada lingkungan tropik. Menurut Peng et al. (1994) dan
Khush (1999), untuk mencapai sasaran maka suatu tipe tanaman baru memiliki
sifat anakan sedikit, semua anakan produktif, malai lebat (200 − 250 gabah/malai)
dan bernas, tinggi tanaman sedang (90 − 100 cm), batang kokoh, daun tegak, tebal
dan berwarna hijau tua, perakaran lebat dan dalam, umur sedang (110 − 130 hari),
serta tahan terhadap hama dan penyakit utama dan kualitas biji dapat diterima.
Sifat-sifat tersebut untuk meningkatkan total biomas sekitar 23 ton dan indeks
panen sampai 0.55 sehingga suatu tanaman yang dapat menghasilkan hasil biji
sekitar 12.5 ton (Khush 1999).
Namun, PTB generasi pertama tersebut
memberikan hasil yang tidak sesuai dengan sasaran karena produksi biomas
rendah dan kurangnya pengisian biji. Peng et al. (2008) menyatakan untuk
meningkatkan