Peningkatan Toleransi Padi Sawah Di Tanah Salin Menggunakan Anti Oksidan Asam Askorbat dan Pemupukan PK Melalui Daun
PENINGKATAN TOLERANSI PADI SAWAH DI TANAH
SALIN MENGGUNAKAN ANTI OKSIDAN ASAM
ASKORBAT DAN PEMUPUKAN
PK MELALUI DAUN
DISERTASI
Oleh
WAN ARFIANI BARUS
NIM. 088104003
PROGRAM DOKTOR (S3) ILMU PERTANIAN
PROGRAM DOKTOR ILMU PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
i
PENINGKATAN TOLERANSI PADI SAWAH DI TANAH
SALIN MENGGUNAKAN ANTI OKSIDAN ASAM
ASKORBAT DAN PEMUPUKAN PK
MELALUI DAUN
DISERTASI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Doktor dalam Program
Doktor Ilmu Pertanian pada Program Pascasarjana Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara di bawah pimpinan Pejabat Rektor
Universitas Sumatera Utara Prof. Subilhar, Phd.
Dipertahankan di hadapan sidang Terbuka Senat Universitas Sumatera Utara
pada tanggal 12 Januari 2016
Oleh
WAN ARFIANI BARUS
NIM. 088104003
Program Doktor (S3) Ilmu Pertanian
PROGRAM DOKTOR ILMU PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
ii
iii
iv
Diuji pada Ujian Disertasi Terbuka (Promosi Doktor)
Tanggal : 12 Januari 2016
PANITIA PENGUJI DISERTASI
Pemimpin Sidang :
Prof. Subhilhar, Phd. (Pj. Rektor USU)
Ketua
: Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP. (Promotor)
Anggota : Prof. Dr. Ir. Rosmayati, MS. (Co-Promotor)
Dr. Ir. Chairani Hanum, MP. (Co-Promotor)
Prof. Dr. Ir. J. A. Napitupulu, MSc. (Penguji Luar Komisi)
Prof. Dr. Ir. Usman Nasution, MSc. (Penguji Luar Komisi)
Dr. Delvian, SP., MP. (Penguji Luar Komisi)
v
(USU)
(USU)
(USU)
(USU)
(UISU)
(USU)
PERNYATAAN
” Peningkatan Toleransi Padi Sawah Di Tanah Salin Menggunakan Anti Oksidan
Asam Askorbat dan Pemupukan PK Melalui Daun”
Dengan ini penulis menyatakan bahwa disertasi ini sebagai syarat untuk
memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Doktor (S3) Ilmu Pertanian pada Program
Pascasarjana Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara adalah benar merupakan
hasil karya penulis sendiri. Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada
bagian-bagian tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan disertasi ini, telah
penulis cantumkan sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah dan etika
penulisan ilmiah.
Apabila di kemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian disertasi ini
bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya flagiat dalam bagian-bagian tertentu,
penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang penulis sandang dan
sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundangan yang berlaku.
Medan, Januari 2016
Penulis,
Wan Arfiani Barus
vi
SUMMARY
WAN ARFIANI BARUS. Increased of rice Tolerance by using ascorbic acid as
antioxidant and Fertilization PK through leaves. Supervised by Abdul Rauf, Rosmayati
and Chairani Hanum.
Efforts to develop thericeinsaline soilsalinityface obstacles. Riceisacerealthat is
sensitive tosalinity. Production of riceinsalinelandis stillvery lowdue toosmotic stress,
oxidativestressandiontoxicityandnutrient deficiencies. The level oftolerance tosalinityis
influencedby genetic factorsandphysiologicalplant.This research aimsto increase rice
productioninsalinelandthrough the use ofresistant ricegenotypessalinity, application
ofascorbicacidandfertilizerPKthroughleaves.
Thisstudyconsistedoftwophases. The purpose of the phase study was to evaluate
the yield potential and adaptation of some varieties of rice in saline soil based on
vegetatif response, generative, physiology and yield components and yield responses.
The research was conducted in Paluh Merbau, Tanjung Rejo village, Percut Sei Tuan
District, Deli Serdang, North Sumatra, Indonesia, on April 2012 till January 2013. The
study is arranged in a randomized block design (RAK) non-factorial with three
replications. Ten varieties tested are Ciherang, IR 64, Dendang, Lambur, Batanghari,
Banyuasin, Indragiri, IR 42, Inpara 10and Margasari.
Ten varieties have been tested based on the results of previous studies. The study
in the nursery showed that the response of the eight varieties of rice that salinity
significantly affect the potential for growth, germination and vigor index. Respons eight
varieties due to salinity also showed significant effect on plant height, number of tillers,
number of productive tillers, number of chlorophyll, leaf area, panicle length, density of
stomata, the amount of grain contains per panicle, number of grain hollow per panicle,
uptake K, uptake Na, the ratio K / Na, uptake of N, P uptake, the content of proline, leaf
turgor pressure, vigor index. Heritability calculations also show the relationship between
varieties with salinity for observation variables tested. The response of each variety
varies depending on the nature of tolerance or sensitivity to salinity. Observations show
that the growth and production of varieties Banyuasin (V6) has the best growth and
production of the highest compared with other varieties.
The aim of the second phase was to determine the increase of tolerance and
adaptation of some varieties of rice on saline soils by using anti-oxidants Ascorbic Acid
and PK fertilization through leaves. The second phase is also implemented in the hamlet
Paluh Merbau, Tanjung Rejo village, District Percut Sei Tuan, Deli Serdang, North
Sumatra, Indonesia in May 2013 to the month of February 2014.
This research is compiled in the draft separate plots (RPPT) with three treatment
factors and three replications. Treatment factor of the first varieties as the main plot, there
are eight varieties used are Ciherang (V1), IR 64 (V2), Lambur (V4), Batang (V5),
Banyuasin (V6), IR 42 (V8), Inpara 10 (V9) and Margasari (V10). All eight varieties
have been based on the results of the first phase of research. The second factor is
Fertilization PK as a subplot, consists of four (4) levels, namely : P0 = 0 mg/l, P1 = 50
mg/l, P2 = 100 mg/l and P3 = 150 mg/l. While the third factor is Ascorbic Acid with 4
levels, namely: A0 = 0 ppm, A1 = 500 ppm, A2 = 1000 ppm and A3 = 1500 ppm.
vii
The results showed that the salinity tolerant paddy rice varieties able to grow and
produce better than susceptible varieties based characterization variables vegetative
components, physiological components, generative components, yield and yield
components. Banyuasin varieties are varieties that have the highest growth and
production in saline soil. When compared with controls, the application of PK fertilizers
through the leaves can increase the growth and production of paddy rice in saline soil
with an increase in value for the variable component of vegetative physiological
components, generative components, yield components and the results are due to the
preservation of balance and nutrient availability. PK fertilizer applications through the
leaves with a concentration of 150 mg / l (P3) gives the best results for all variables
nearly observations.
Use of Ascorbic Acid application is able to assist paddy to grow and produce
better in saline soil with vegetative component changes, physiological components,
generative components, component results and outcomes associated with its role as an
antioxidant to cope with oxidative stress caused by salinity. Application Ascorbic Acid
with a concentration of 1500 ppm (A3) gives the best results for all variables nearly
observations.
It can be concluded that the use of varieties with combined treatment Banyuasin
PK fertilizers through the leaves and the application of ascorbic acid can increase the
yield of paddy experiencing salinity in saline soil.
Key words : Salinity, Tolerance, Ascorbic Acid, Foliar Fertilization, Rice
viii
RINGKASAN
WAN ARFIANI BARUS. Peningkatan Toleransi Padi Sawah Di Tanah Salin
Menggunakan Anti Oksidan Asam Askorbat dan Pemupukan PK Melalui Daun. Di
bawah bimbingan Abdul Rauf, Rosmayati dan Chairani Hanum.
Upaya pengembangan padi di tanah salin menghadapi kendala cekaman salinitas.
Padi adalah salah satu serealia yang peka terhadap cekaman salinitas. Produksi padi di
lahan salin masih sangat rendah disebabkan cekaman osmotik, cekaman
oksidatif,keracunan ion dan kekurangan hara. Tingkat toleransi terhadap cekaman
salinitas dipengaruhi oleh faktor genetis dan fisiologis tanaman.Tujuan penelitian ini
adalah meningkatkan produksi padi di lahan salin melalui penggunaan genotipa padi
tahan cekaman salinitas, aplikasi asam askorbat dan pemberian pupuk PK melalui daun.
Penelitian ini terdiri dari dua tahap. Tahap pertama adalah untuk mengevaluasi
potensi hasil dan adaptasi beberapa varietas padi sawah di tanah salin berdasarkan
tanggapkomponenvegetatif,generatif, fisiologi, komponen hasil dan hasil dan tahap
keduauntuk mengetahui peningkatan toleransi dan adaptasi beberapa varietas padi sawah
di tanah salin dengan menggunakan anti oksidan Asam Askorbat dan pemupukan PK
melalui daun.
Penelitian ini dilaksanakan di Dusun Paluh Merbau, Desa Tanjung Rejo,
Kecamatan Percut Sei Tuan, Deli Serdang, Sumatera Utara, Indonesia, pada bulan April
2012 sampai Januari 2013 dan pada bulan Mei 2013 hingga Pebruari 2014. Penelitian ini
disusun dalam Rancangan Acak Kelompok (RAK) non-faktorial dengan tiga ulangan.
Sepuluh varietas yang dicobakan adalah Ciherang,IR 64, Dendang, Lambur, Batanghari,
Banyuasin, Indragiri, IR 42, Inpara 10 dan Margasari di pesemaian, selanjutnya setelah
pindah tanam terpilih delapan varietas. Delapan varietas ini dipilih berdasarkan hasil
penapisan pada penelitian awal di pesemaian berdasarkan pengamatan visual “salt injury
score”. Delapan varietas tersebut adalah Ciherang, IR 64, Lambur, Batanghari,
Banyuasin, IR 42, Inpara 10 dan Margasari.
Sedangkan penelitian tahap kedua disusun dalamrancangan petak-petak terpisah
(RPPT) dengan tiga faktor perlakuan dan tiga ulangan. Faktor perlakuan pertama adalah
varietas sebagai petak utama, ada delapanvarietasyang digunakan yaituCiherang, IR 64,
Lambur, Batanghari, Banyuasin, IR 42, Inpara 10 dan Margasari. Ke-delapan varietas ini
dipilih berdasarkan hasil penelitian tahap pertama. Faktor kedua adalah Pemupukan PK
sebagai anak petak, terdiri dari empat (4) taraf konsentrasi, yaitu : 0 mg/l, 50 mg/l, 100
mg/l dan 150 mg/l. Sedangkan Faktor yang ketiga adalah Asam Askorbat dengan 4 taraf
konsentrasi yaitu : 0 ppm, 500 ppm, 1000 ppm dan 1500 ppm.
Hasil penelitian di pesemaian menunjukkan bahwa tanggap delapan varietas
tersebut akibat cekaman salinitas nyata mempengaruhi potensi tumbuh, daya kecambah
dan indeks vigor. Tanggap delapan varietas terhadap cekaman salinitas berbeda-beda
berdasarkan analisis statistik untuk peubah tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah
anakan produktif, jumlah klorofil, luas daun, panjang malai, kerapatan stomata, jumlah
gabah berisi per malai, jumlah gabah hampa per malai, serapan K, serapan Na, rasio
K/Na, serapan N, serapan P, kandungan prolin, tekanan turgor daun, indeks vigor.
Nilai heritabilitas untuk seluruh peubah amatan tinggi kecuali untuk peubah
jumlah anakan total, jumlah klorofil, jumlah gabah berisi per malai dan tekanan turgor
ix
bernilai sedang, yang menunjukkan hubungan yang erat antara varietas dengan cekaman
salinitas untuk peubah pengamatanyang diuji. Respon masing-masing varietas bervariasi
tergantung pada sifat toleransi atau sensitivitas terhadap cekaman salinitas. Hasil
penapisan di lapangan menunjukkan bahwa pertumbuhan dan produktivitasvarietas
Banyuasin lebih baik bila dibandingkan dengan varietas lainnya.
Hasil penelitian tahap duamenunjukkan bahwa varietas padi sawah toleran
salinitas mampu tumbuh dan berproduksi lebih baik dibandingkan varietas peka
berdasarkan karakterisasi peubah komponen vegetatif, komponen fisiologis, komponen
generatif , komponen hasil dan hasil. Hasil analisis menunjukkan bahwa varietas
Banyuasin merupakan varietas yang memiliki produktivitas tertinggi di tanah salin bila
dibandingkan varietas lainnya. Bila dibandingkan dengan kontrol, tanaman yang
diaplikasikan pupuk PK melalui daun pertumbuhan dan produktivitasnya lebih
baik.Aplikasi pupuk PK dengan konsentrasi 150 mg/lmenghasilkan produktivitas
tanaman yang lebih baik hampir untuk semua peubah amatan.
Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa penggunaan Asam Askorbat mampu
membantu padi sawah untuk tumbuh dan berproduksi lebih baik di tanah salin dengan
adanya perubahan komponen vegetatif, komponen fisiologis, komponen
generatif,komponen hasil dan hasil terkait dengan perannya sebagai antioksidan untuk
mengatasi stres oksidatif yang terjadi akibat cekaman salinitas. Aplikasi Asam Askorbat
dengan konsentrasi 1500 ppm menunjukkan kecenderungan hasil terbaik hampir untuk
semua peubah amatan.
Pemanfaatan varietas toleran yang di kombinasikan dengan aplikasi pupuk PK
melalui daun dan pemberian asam askorbat secara eksogen dapat meningkatkan
produktivitas dan toleransi padi sawah yang mengalami cekaman salinitas di tanah salin.
Kata Kunci : Salinitas, Toleransi, Asam Askorbat, Pemupukan Melalui Daun, Padi
x
KATA PENGANTAR
Penulis mengucapkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan berkah-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan
disertasi ini.
Selama melakukan penelitian dan penulisan disertasi ini, Penulis banyak
memperoleh bantuan moril dan materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada :
1. Bapak Prof. Subhilhar, Ph.D, selaku Pejabat Rektor Universitas Sumatera
Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS., selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP., selaku Ketua Program Studi Doktor
Ilmu Pertanian dan juga sebagai Promotor.
4. Ibu Prof. Dr. Ir. Rosmayati, MS. dan Ibu Dr. Dra. Ir. Chairani Hanum, MP.,
selaku Co-Promotor.
5. Bapak Prof. Dr. Ir. J. A. Napitupulu, MSc., Bapak Prof. Dr. Ir. Usman
Nasution, MSc. dan Bapak Dr. Delvian, SP., MP., selaku penguji luar komisi.
6. Ibu Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP. , selaku Sekretaris Program Doktor Ilmu
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
7. Ibu Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B., MSc., selaku Dosen Program Doktor
Ilmu Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
8. Bapak Dr. Tarmizi, SH., M.Hum, selaku Rektor Universitas Amir Hamzah,
atas dukungannya.
xi
9. Bapak Michael L. McKee, Phd. dan Ibu Nida Aksara McKee, Phd., atas
dukungan
dan kesempatan mengikuti sandwich program di Auburn
University.
10. Kepala Laboratorium central Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,
laboratorium Asian Agri dan RISPA.
11. Seluruh staf pengajar program Doktor Ilmu Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara.
12. Seluruh staf dan pegawai Pascasarjana dan program Doktor Ilmu Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
13. Rekan-rekan mahasiswa program Doktor Ilmu Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, khususnya teman-teman seangkatan 2008, Ibu
Dr. Ir. Yaya Hasanah, MP., Ibu Ir. Haryati, MP., Ir. Jamidi, MP., Bapak Ir.
Bakhtiar Harun, MS., Ibu Rini Sulistyani, SP., MP. dan Alm Bapak Ir. M.
Hatta, MSc. atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan selama penulis
menempuh pendidikan.
14. Rekan-rekan staf pengajar yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu,
khususnya Ibu Ir. T. Mazlina, MMA., Ibu Ir. Try Koryati, MP., Ibu Wiwik
Yunidawati, SP., MP., Ibu Marta A. Sihaloho, SP. MP. dan Bapak Eliakim
Purba, SP., MM., atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan selama
penulis menempuh pendidikan.
15. Ananda Herti Hutajulu, SP, Fachrina Wibowo, SP., Hendrik, SP dan Hafiz,
SP. atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan selama penulis
melaksanakan penelitian dan menyelesaikan pendidikan.
xii
16. Suamiku tercinta Drs. Samsul Bahri, MSi. dan anak-anakku tersayang Hifdzul
Fikri, Ivan Fachrozi, Mochammad Fauzan Naufal dan Aqila Nur Fadhila yang
setia mendampingi dengan penuh kesabaran dan suka cita serta tetap
memberikan do’a dan semangat pada penulis untuk dapat menyelesaikan
pendidikan dan disertasi ini dengan baik.
17. Ayahanda tercinta H. Wan Zainal Arifin Barus, BA., dan seluruh keluarga
besar yang memberikan do’a, dukungan dan semangat untuk tetap menuntut
ilmu yang setinggi-tingginya.
Penulis menyadari disertasi ini masih banyak memiliki kekurangan dan jauh dari
sempurna. Harapan penulis semoga disertasi ini bermanfaat kepada seluruh pembaca.
Semoga kiranya Tuhan Yang Maha Esa memberkati kita semua. Amin.
Medan, Januari 2016
Penulis,
Wan Arfiani Barus
xiii
RIWAYAT HIDUP
WAN ARFIANI BARUS dilahirkan di Medan pada tanggal 6 Agustus 1968.
Ayah bernama H. Wan Zainal Arifin Barus, BA., dan Ibunda Dra. Hj. Habsyah Nasution
(Almarhumah). Penulis merupakan anak keempat dari empat bersaudara dan telah
menikah dengan Drs. Samsul Bahri, M.Si, serta mempunyai tiga orang putra dan satu
orang putri, yaitu : Hifdzul Fikri (1994), Ivan Fachrozi (1999), Mochammad Fauzan
Naufal (2004) dan Aqila Nur Fadhila (2006).
Penulis lulus Sekolah Dasar pada SD Negeri 060913 Medan tahun 1980, lulus
Sekolah Menengah Pertama pada SMP Negeri 5 Medan tahun 1983, lulus Sekolah
Menengah Atas pada SMA Negeri IX Medan tahun 1986, lulus Sarjana Pertanian tahun
1991 pada program studi Agronomi, Jurusan Budidaya Pertanian dan lulus Magister
Pertanian tahun 1999 dari Program Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada tahun 1992, diterima sebagai staf pengajar Kopertis Wilayah I dpk pada
Fakultas Pertanian Universitas Amir Hamzah Medan. Saat ini penulis juga mengajar di
Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara, STIPAP dan Universitas
Muslim Nusantara Al-Washliyah, Medan.
Penulis mengikuti Pendidikan Program Doktor (S3) Ilmu Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara sejak tahun 2008 dan tahun 2009 penulis mendapat
bantuan pendidikan ongoing Dikti selama 3 tahun dan selanjutnya biaya mandiri.
Selama menempuh pendidikan program Doktor penulis mendapat kesempatan
mengikuti sandwich program di Auburn University, Alabama, USA pada bulan
September 2011 hingga bulan Desember 2011.
xiv
DAFTAR ISI
Halaman
SUMMARY ………………………………………………………………….
RINGKASAN ………………………………………………………………..
KATA PENGANTAR …………………………………………………..........
RIWAYAT HIDUP …………………………………………….......................
DAFTAR ISI ………………………………………………………………….
DAFTAR TABEL …………………………………………………………….
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………
DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………..
i
iii
v
viii
ix
xiii
xvi
xvii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang …………………………………………………...
1.2. Perumusan Masalah ……………………………………………...
1.1.Tujuan Penelitian …………………………………………………
1.2.Manfaat Penelitian ………………………………………………..
1
1
5
6
7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Varietas Padi Toleran Salinitas ……………………………………
2.2. Cekaman Salinitas dan Pengaruhnya terhadap Tanaman ………….
2.3. Kondisi Tanaman pada Cekaman Salinitas………………………...
2.3.1. Karakteristik Morfologi Tanaman Di Tanah Salin ………….
2.3.2. KarakteristikFisiologis dan BiokimiaTanaman Di Tanah
Salin …………………………………………………………
20
2.4. Mekanisme Toleransi terhadap Cekaman Salinitas ………………..
2.5. Ketersediaan Hara Posfor dan Kalium di Tanah Salin Serta
Aplikasinya Melalui Daun …………………………………………
2.6. Metabolisme Asam Askorbat dalam Tanaman …………………….
2.7. Peranan Asam Askorbat sebagai Antioksidan dalam Meningkatkan
Toleransi Tanaman terhadap Cekaman Salinitas
…………………..
2.8. Kerangka Konseptual Penelitian …………………………………...
2.9. Hipotesis Penelitian ………………………………………………
8
8
14
20
20
33
36
37
BAB III SELEKSI DAN ADAPTASI BEBERAPA VARIETAS PADI
SAWAH DI TANAH SALIN ………………………………………..
38
Abstrak ……………………………………………………………….
3.1. Pendahuluan ………………………………………………………..
3.2. Hipotesis Penelitian ………………………………………………...
3.3. Tujuan Penelitian …………………………………………………..
3.4. Bahan dan Metode ………………………………………………….
3.4.1. Tempat dan Waktu Penelitian …………………………….....
3.4.2. Bahan dan Alat ………………………………………………
3.4.3. Metode Penelitian ……………………………………………
a. Model Linier ………………………………………………
38
38
42
42
42
42
43
43
43
xv
21
28
31
b. Pelaksanaan Penelitian .......................................................
44
b. 1. Penentuan Lokasi Penelitian, Pengambilan Tanah dan
Analisis Tanah ............................................................
b. 2. Persiapan dan Penyemaian Benih ............................... 45
b. 3. Pembuatan Plot Penelitian ......................................... 45
b. 4. Penanaman/Pindah Tanam ke Plot Penelitian ............
3.4.4. Peubah Amatan …………………………………………….. 46
a. Pengamatan di Pesemaian …………………………………
a. 1. Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) (%)……………...
a. 2. Daya Berkecambah (%) ……………………………… 46
a. 3. Indeks vigor (%) ...........................................................
a. 4. Salt Injury Score ……………………………………...
b. Pengamatan Setelah Semaian ...............................................
b.1. Peubah Komponen Vegetatif .........................................
b.1.1.Tinggi Tanaman (cm) …………………………...
b.1.2.Jumlah Anakan Total (Anakan) ………………..
b.1.3. Luas Daun (cm2) ……………………………….
b.1.4. Luas Daun Bendera (cm2) ………………………
b.2. Peubah Komponen Generatif ......................................... 49
b.2.1. Jumlah Anakan Produktif (Anakan) ……………
b.2.2. Panjang Malai (cm) …………………………….
49
b.3. Peubah Komponen Fisiologi ..........................................
b.3.1. Jumlah Klorofil Daun (buah/mm2) ……………..
b.3.2. Kerapatan Stomata (Jumlah Stomata/mm2) .........
49
b.3.3. Bobot Kering Brangkasan (g) ..............................
b.3.4. Serapan K ............................................................
b.3.5. Serapan Na ..........................................................
b.3.6. Rasio K/Na ..........................................................
b.3.7. Serapan N ............................................................
b.3.8. Serapan P .............................................................
b.3.9. Status Air Tanaman .............................................
b.3.10. Kandungan Prolin ……………………………...
b. 4. Peubah Komponen Hasil dan Hasil ................................
b.4.1.Jumlah Gabah Berisi per Malai (butir) ………….
b.4.2. Jumlah Gabah Hampa per Malai ( butir) ………..
b.4.3. Bobot Gabah per Rumpun (g) …………………..
b.4.4.Bobot 1000 Butir (g) ……………………………
b. 5. Peubah Indeks Panen .......................................................
b. 6. Peubah Heritabilitas …………………………………….
b. 7. Analisis Korelasi ………………………………………..
b. 8. Evaluasi “Salt Tolerance Criteria” ……………………..
3. 5. Hasil Penelitian ……………………………………………….
a. Seleksi di Pesemaian ………………………………………
a. 1. Viabilitas dan Vigor Benih …………………………..
a. 2. Skor Salt Injury ……………………………………… 56
xvi
44
45
46
46
47
47
48
48
48
48
48
48
49
49
49
50
50
50
50
51
51
52
53
53
53
53
53
53
53
54
55
55
55
55
55
b. Seleksi Di Lapangan ………………………………………..
b. 1. Tanggap Komponen Vegetatif …………………………
b. 2. Tanggap Komponen Fisiologi …………………………
b. 3. Tanggap Komponen Generatif …………………………
b. 4. Tanggap Komponen Hasil dan Hasil …………………...
c. Indeks Panen ............................................................................
d. Heritabilitas ………………………………………………….
e. Analisis Korelasi Antar Karakter yang Diamati ……………..
f . Hasil Evaluasi “Salt Tolerance Criteria” …………………….
3. 6. Pembahasan ……………………………………………………..
3.6.1. Potensi Tumbuh Maksimum, Daya Berkecambah dan
Indeks Vigor …………………………………………….. 73
3.6.2. Skor “Salt Injury”……………………………………….
3.6.3. Tanggap Komponen Vegetatif dari Delapan Varietas Padi
Sawah Akibat Cekaman Salinitas ………………………..
3.6.4. Tanggap Komponen Fisiologi dari Delapan Varietas Padi
Sawah Akibat Cekaman Salinitas …………………………
3.6.5. Tanggap Komponen Generatif ……………………………
3.6.6. Tanggap Komponen Hasil dan Hasil Delapan Varietas
Padi Sawah Akibat Cekaman Salinitas …………………..
3.6.7. Indeks Panen Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah Salin
3.6.8. Nilai Heritabilitas dari Peubah Amatan ……………………
3.6.9. Analisis Korelasi Antar Peubah Amatan …………………..
3.6.10. Evaluasi “Salt Tolerance Criteria” ………………………
3.7. Kesimpulan ……………………………………………………….
58
59
60
64
66
68
69
70
71
73
77
78
88
114
116
118
119
121
122
123
BAB IV PENGUJIAN PEMUPUKAN PK MELALUI DAUN DAN APLIKASI
ASAM ASKORBAT UNTUK PENINGKATAN TOLERANSI PADI
SAWAH TERHADAP CEKAMAN SALINITAS
Abstrak ………………………………………………………………...
124
4.1.Pendahuluan ………………………………………………………
125
4.2. Hipotesis Penelitian ……………………………………………….
127
4.3. Tujuan Penelitian………………………………………………….
127
4.4. Bahan dan Metode ………………………………………………...
127
4.4.1. Tempat dan Waktu Penelitian ……………………………... 127
4.4.2. Bahan dan Alat ……………………………………………..
128
4.4.3. Metode Penelitian …………………………………………..
128
a. Model Linier ……………………………………………..
128
b. Model Linier Analisis Data ...............................................
129
c. Pelaksanaan Penelitian ...................................................... 129
c.1. Pembuatan Plot Penelitian ..........................................
129
c.2. Pesemaian ...................................................................
129
c.3. Aplikasi Pupuk PK .....................................................
130
c.4. Aplikasi Anti Oksidan (Asam Askorbat) .................... 130
xvii
4.4.4. Peubah Amatan .....................................................................
a. Peubah Komponen Vegetatif ............................................
a.1.Tinggi Tanaman (cm) ………………………………
a. 2.Jumlah Anakan Total (Anakan) ……………………
a. 3. Luas Daun (cm2) ……………………………………
b. Peubah Komponen Fisiologi ............................................. 131
b. 1. Jumlah Klorofil Daun (buah/mm2) …………………
b. 2. Status Air Tanaman ...................................................
b. 3. Bobot Kering Brangkasan (g)....................................
b. 4. Serapan K ..................................................................
b. 5. Serapan Na ................................................................
b. 6. Rasio K/Na ................................................................
b. 7. Serapan N ..................................................................
b. 8. Serapan P ...................................................................
b. 9. Kandungan Prolin …………………………………..
c. Peubah Komponen Generatif .............................................
c.1. Jumlah Anakan Produktif (Anakan) ………………...
c.2. Panjang Malai (cm) …………………………………
c.3. Jumlah Malai (cm) ………………………………….
d. Peubah Komponen Hasil dan Hasil ...................................
d.1.Jumlah Gabah Berisi per Malai (butir) …………….. 135
d. 2. Jumlah Gabah Hampa per Malai ( butir) …………..
d. 3. Bobot Gabah per Rumpun (g) ……………………..
d. 4. Bobot Gabah per Plot (g) ………………………….
d. 5.Bobot 1000 Butir (g) ……………………………...
4. 5. Hasil Penelitian …………………………………………………...
4.5.1. Tanggap Komponen Vegetatif ………………………….....
4.5.2. Tanggap Komponen Fisiologis ……………………………
4.5.3. Tanggap Komponen Generatif ……………………………. 150
4.5.4. Tanggap Komponen Hasil dan Hasil ………………………
4.6. Pembahasan ………………………………………………………
4.6.1. Tanggap Komponen Vegetatif ……………………………
4.6.2. Tanggap Komponen Fisiologi …………………………….. 162
4.6.3. Tanggap Komponen Generatif ……………………………. 175
4.6.4. Tanggap Komponen Hasil dan Hasil ………………………
4.7. Kesimpulan ………………………………………………………..
130
130
130
131
131
131
131
132
132
133
133
133
134
134
135
135
135
135
135
135
135
136
136
136
136
140
153
159
159
178
183
BAB V PEMBAHASAN UMUM ……………………………………………..
184
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
194
6.1. Kesimpulan ………………………………………………………..
6.2. Saran ……………………………………………………………….
194
195
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………..
196
LAMPIRAN ……………………………………………………………………
211
xviii
DAFTAR TABEL
No.
Judul
Halaman
2.1. Pengaruh Tingkat Salinitas terhadap Tanaman.....................................
18
3.1. Skor Standard Evaluasi Visual Salt Injury pada Fase Bibit Padi ……….
47
3.2. Model Sidik Ragam dan Nilai Kuadrat Tengah untuk Nilai Heritabilitas
54
3.3. Potensi Tumbuh, Daya Berkecambah dan Indeks Vigor dari Sepuluh
Varietas Padi Sawah …………………………………………………..
56
3.4. Nilai “Salt Injury Score” dari Sepuluh Varietas Padi Sawah ………….
57
3.5. Tinggi Tanaman, Jumlah Anakan Total, Luas Daun dan Luas Daun
Bendera Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah Salin …………………
59
3.6. Jumlah Klorofil, Kerapatan Stomata, Tekanan Turgor dan Bobot Kering
Brangkasan Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah Salin …………….. 61
3.7. Serapan K, Serapan Na, Rasio K/Na, Serapan N, Serapan P dan
Kandungan Prolin Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah Salin ………
62
3.8. Jumlah Anakan Produktif dan Panjang Malai Delapan Varietas Padi
Sawah Di Tanah Salin …………………………………………………… 65
3.9. Jumlah Gabah Berisi per Malai, Jumlah Gabah Hampaper Malai, Bobot
1000 Butir dan Bobot Gabah per Rumpun ……………………………… 66
3.10. Indeks Panen dari Delapan Varietas Padi Sawah dibawah Cekaman
Salinitas …………………………………………………………………. 68
3.11.Nilai Heritabilitas dari Peubah Amatan Akibat Cekaman Salinitas ………
69
3.12. Skor Standard Evaluasi Visual Salt Injury pada Fase Vegetatif dan
Generatif ………………………………………………………………….
72
3.13. Skoring Toleransi terhadap Cekaman Salinitas Berdasarkan Karakter
Komponen Vegetatif, Generatif, Fisiologis dan Hasil …………………..
72
4.1. Tinggi Tanaman (cm) Delapan Varietas Padi Sawah dengan Perlakuan
Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat Di Tanah Salin ………
137
xix
4.2. Jumlah Anakan (Anakan) Total Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah
Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Melalui Daun dan Asam Askorbat…
138
4.3. Luas Daun (cm2) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin dengan
Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …………………
139
4.4. Jumlah Klorofil (buah/mm2) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …………
141
4.5. Tekanan Turgor (Mpa) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …………
142
4.6. Bobot Kering Brangkasan (g) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah
Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …...
143
4.7. Serapan K (me/100 mg) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
Akibat Aplikasi Asam Askorbat ………………………………………….. 144
4.8. Serapan Na (me/100 mg) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
Akibat Aplikasi Asam Askorbat ……………………………………………
145
4.9. Rasio K/Na (me/100 mg) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
Akibat Aplikasi Asam Askorbat ……………………………………………
146
4.10. Serapan N Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin dengan
Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat…………………. 147
4.11. Serapan PDelapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin dengan Perlakuan
Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ……………………………. 148
4.12. Kandungan Prolin Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin Akibat
Aplikasi Asam Askorbat …………………………………………………. 149
4.13. Jumlah Anakan Produktif (Anakan) Delapan Varietas Padi Sawah di
Tanah Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam
Askorbat …………………………………………………………………. 150
4.14. Panjang Malai (cm) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin dengan
Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ………………… 151
4.15. Jumlah Malai (buah) Delapan Varietas Padi Sawah di TanahSalin
dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ………… 153
4.16. Jumlah Gabah (Butir) Berisi Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah
Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …. 154
xx
4.17. Jumlah Gabah Hampa (Butir) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah
Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …
155
4.18. Bobot Gabah per Rumpun (g) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah
Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ….
156
4.19. Bobot Gabah per Plot (g) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ……….
157
4.20. Bobot1000 Butir Gabah (g) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ………...
159
xxi
DAFTAR GAMBAR
No.
Judul
Halaman
2.1. Keragaan Tanaman Padi Toleran dan Peka Akibat Cekaman Salinitas
(IRRI, 2008) ..............................................................................................
13
2.2. Morfologi Tanaman Padi yang Mengalami Cekaman Salinitas ………….
20
2.3. Mekanisme Stres Ion dan Osmotik Akibat Cekaman Salinitas …………..
26
2.4. Skema Pembentukan Asam Askorbat ……………………………………
32
2.5. Struktur Kimia Asam Askorbat …………………………………………………
32
3.1. Peta Lokasi Penelitian …………………………………………………...
43
3.2. Kecambah Abnormal Padi ……………………………………………….
47
3.3. Kondisi Fisik Bibit Padi yang Mengalami Cekaman Salinitas …………..
58
4.1. ROS dan Mekanisme Pertahanan oleh Anti Oksidan …………………….
181
xxii
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judul
Halaman
1. Bagan Percobaan Penelitian Tahap I ………………………………………
211
2. Bagan Percobaan Penelitian Tahap II ……………………………………..
212
3. Hasil Analisis Tanah …………………………………………………….....
213
4. Penentuan Dosis Pupuk …………………………………………………..
214
5. Kriteria Kecambah Normal ………………………………………………...
215
6. Analisis Serapan K …………………………………………………………
216
7. Analisis Serapan Na ………………………………………………………..
217
8. Penetapan Kandungan Prolin Daun ………………………………………..
218
9. Nilai F Hitung Potensi Tumbuh, Daya Kecambah dan Indeks Vigor Padi
Sawah di Pesemaian ……………………………………………………….
219
10. Nilai F Hitung Komponen Vegetatif Delapan Varietas Padi Sawah Akibat
Cekaman Salinitas …………………………………………………………
219
11. Nilai F Hitung Komponen Fisiologi Delapan Varietas Padi Sawah Akibat
Cekaman Salinitas ………………………………………………………….
220
12. Nilai F Hitung Komponen Generatif Delapan Varietas Padi Sawah Akibat
Cekaman Salinitas ………………………………………………………….
220
13. Nilai F Hitung Komponen Hasil dan Hasil Delapan Varietas Padi Sawah
Akibat Cekaman Salinitas ………………………………………………….
221
14. Nilai F Hitung Indeks Panen Delapan Varietas Padi Sawah Akibat
Cekaman Salinitas …………………………………………………………
221
15. Korelasi Antar Peubah Penelitian Tahap I ………………………………...
222
16. Nilai F Hitung Komponen Vegetatif Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah
Salin Akibat Perlakuan Pupuk PK Melalui Daun dan Pemberian Asam
Askorbat Eksogen ………………………………………………………….. 223
17. Nilai F hitung Komponen Fisiologis Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah
Salin Akibat Perlakuan Pupuk PK Melalui Daun dan Pemberian Asam
Askorbat Eksogen …………………………………………………………… 224
xxiii
18. Nilai F Hitung Komponen Generatif Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah
Salin Akibat Perlakuan Pupuk PK Melalui Daun dan Pemberian Asam
Askorbat Eksogen ……………………………………………………………
225
19. Nilai F Hitung Komponen Hasil dan Hasil Delapan Varietas Padi Sawah Di
Tanah Salin Akibat Perlakuan Pupuk PK Melalui Daun dan Pemberian Asam
Askorbat Eksogen …………………………………………………………….
226
20. Deskripsi Varietas Padi ………………………………………………………..
227
21. Publikasi Jurnal Internasional ….. …………………………………………….
235
22. Sertifikat Sandwich-Like Program …………………………………………….
242
xxiv
SALIN MENGGUNAKAN ANTI OKSIDAN ASAM
ASKORBAT DAN PEMUPUKAN
PK MELALUI DAUN
DISERTASI
Oleh
WAN ARFIANI BARUS
NIM. 088104003
PROGRAM DOKTOR (S3) ILMU PERTANIAN
PROGRAM DOKTOR ILMU PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
i
PENINGKATAN TOLERANSI PADI SAWAH DI TANAH
SALIN MENGGUNAKAN ANTI OKSIDAN ASAM
ASKORBAT DAN PEMUPUKAN PK
MELALUI DAUN
DISERTASI
Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Doktor dalam Program
Doktor Ilmu Pertanian pada Program Pascasarjana Fakultas Pertanian Universitas
Sumatera Utara di bawah pimpinan Pejabat Rektor
Universitas Sumatera Utara Prof. Subilhar, Phd.
Dipertahankan di hadapan sidang Terbuka Senat Universitas Sumatera Utara
pada tanggal 12 Januari 2016
Oleh
WAN ARFIANI BARUS
NIM. 088104003
Program Doktor (S3) Ilmu Pertanian
PROGRAM DOKTOR ILMU PERTANIAN
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2016
ii
iii
iv
Diuji pada Ujian Disertasi Terbuka (Promosi Doktor)
Tanggal : 12 Januari 2016
PANITIA PENGUJI DISERTASI
Pemimpin Sidang :
Prof. Subhilhar, Phd. (Pj. Rektor USU)
Ketua
: Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP. (Promotor)
Anggota : Prof. Dr. Ir. Rosmayati, MS. (Co-Promotor)
Dr. Ir. Chairani Hanum, MP. (Co-Promotor)
Prof. Dr. Ir. J. A. Napitupulu, MSc. (Penguji Luar Komisi)
Prof. Dr. Ir. Usman Nasution, MSc. (Penguji Luar Komisi)
Dr. Delvian, SP., MP. (Penguji Luar Komisi)
v
(USU)
(USU)
(USU)
(USU)
(UISU)
(USU)
PERNYATAAN
” Peningkatan Toleransi Padi Sawah Di Tanah Salin Menggunakan Anti Oksidan
Asam Askorbat dan Pemupukan PK Melalui Daun”
Dengan ini penulis menyatakan bahwa disertasi ini sebagai syarat untuk
memperoleh gelar Doktor pada Program Studi Doktor (S3) Ilmu Pertanian pada Program
Pascasarjana Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara adalah benar merupakan
hasil karya penulis sendiri. Adapun pengutipan-pengutipan yang penulis lakukan pada
bagian-bagian tertentu dari hasil karya orang lain dalam penulisan disertasi ini, telah
penulis cantumkan sumbernya secara jelas sesuai dengan norma, kaidah dan etika
penulisan ilmiah.
Apabila di kemudian hari ternyata ditemukan seluruh atau sebagian disertasi ini
bukan hasil karya penulis sendiri atau adanya flagiat dalam bagian-bagian tertentu,
penulis bersedia menerima sanksi pencabutan gelar akademik yang penulis sandang dan
sanksi lainnya sesuai dengan peraturan perundangan yang berlaku.
Medan, Januari 2016
Penulis,
Wan Arfiani Barus
vi
SUMMARY
WAN ARFIANI BARUS. Increased of rice Tolerance by using ascorbic acid as
antioxidant and Fertilization PK through leaves. Supervised by Abdul Rauf, Rosmayati
and Chairani Hanum.
Efforts to develop thericeinsaline soilsalinityface obstacles. Riceisacerealthat is
sensitive tosalinity. Production of riceinsalinelandis stillvery lowdue toosmotic stress,
oxidativestressandiontoxicityandnutrient deficiencies. The level oftolerance tosalinityis
influencedby genetic factorsandphysiologicalplant.This research aimsto increase rice
productioninsalinelandthrough the use ofresistant ricegenotypessalinity, application
ofascorbicacidandfertilizerPKthroughleaves.
Thisstudyconsistedoftwophases. The purpose of the phase study was to evaluate
the yield potential and adaptation of some varieties of rice in saline soil based on
vegetatif response, generative, physiology and yield components and yield responses.
The research was conducted in Paluh Merbau, Tanjung Rejo village, Percut Sei Tuan
District, Deli Serdang, North Sumatra, Indonesia, on April 2012 till January 2013. The
study is arranged in a randomized block design (RAK) non-factorial with three
replications. Ten varieties tested are Ciherang, IR 64, Dendang, Lambur, Batanghari,
Banyuasin, Indragiri, IR 42, Inpara 10and Margasari.
Ten varieties have been tested based on the results of previous studies. The study
in the nursery showed that the response of the eight varieties of rice that salinity
significantly affect the potential for growth, germination and vigor index. Respons eight
varieties due to salinity also showed significant effect on plant height, number of tillers,
number of productive tillers, number of chlorophyll, leaf area, panicle length, density of
stomata, the amount of grain contains per panicle, number of grain hollow per panicle,
uptake K, uptake Na, the ratio K / Na, uptake of N, P uptake, the content of proline, leaf
turgor pressure, vigor index. Heritability calculations also show the relationship between
varieties with salinity for observation variables tested. The response of each variety
varies depending on the nature of tolerance or sensitivity to salinity. Observations show
that the growth and production of varieties Banyuasin (V6) has the best growth and
production of the highest compared with other varieties.
The aim of the second phase was to determine the increase of tolerance and
adaptation of some varieties of rice on saline soils by using anti-oxidants Ascorbic Acid
and PK fertilization through leaves. The second phase is also implemented in the hamlet
Paluh Merbau, Tanjung Rejo village, District Percut Sei Tuan, Deli Serdang, North
Sumatra, Indonesia in May 2013 to the month of February 2014.
This research is compiled in the draft separate plots (RPPT) with three treatment
factors and three replications. Treatment factor of the first varieties as the main plot, there
are eight varieties used are Ciherang (V1), IR 64 (V2), Lambur (V4), Batang (V5),
Banyuasin (V6), IR 42 (V8), Inpara 10 (V9) and Margasari (V10). All eight varieties
have been based on the results of the first phase of research. The second factor is
Fertilization PK as a subplot, consists of four (4) levels, namely : P0 = 0 mg/l, P1 = 50
mg/l, P2 = 100 mg/l and P3 = 150 mg/l. While the third factor is Ascorbic Acid with 4
levels, namely: A0 = 0 ppm, A1 = 500 ppm, A2 = 1000 ppm and A3 = 1500 ppm.
vii
The results showed that the salinity tolerant paddy rice varieties able to grow and
produce better than susceptible varieties based characterization variables vegetative
components, physiological components, generative components, yield and yield
components. Banyuasin varieties are varieties that have the highest growth and
production in saline soil. When compared with controls, the application of PK fertilizers
through the leaves can increase the growth and production of paddy rice in saline soil
with an increase in value for the variable component of vegetative physiological
components, generative components, yield components and the results are due to the
preservation of balance and nutrient availability. PK fertilizer applications through the
leaves with a concentration of 150 mg / l (P3) gives the best results for all variables
nearly observations.
Use of Ascorbic Acid application is able to assist paddy to grow and produce
better in saline soil with vegetative component changes, physiological components,
generative components, component results and outcomes associated with its role as an
antioxidant to cope with oxidative stress caused by salinity. Application Ascorbic Acid
with a concentration of 1500 ppm (A3) gives the best results for all variables nearly
observations.
It can be concluded that the use of varieties with combined treatment Banyuasin
PK fertilizers through the leaves and the application of ascorbic acid can increase the
yield of paddy experiencing salinity in saline soil.
Key words : Salinity, Tolerance, Ascorbic Acid, Foliar Fertilization, Rice
viii
RINGKASAN
WAN ARFIANI BARUS. Peningkatan Toleransi Padi Sawah Di Tanah Salin
Menggunakan Anti Oksidan Asam Askorbat dan Pemupukan PK Melalui Daun. Di
bawah bimbingan Abdul Rauf, Rosmayati dan Chairani Hanum.
Upaya pengembangan padi di tanah salin menghadapi kendala cekaman salinitas.
Padi adalah salah satu serealia yang peka terhadap cekaman salinitas. Produksi padi di
lahan salin masih sangat rendah disebabkan cekaman osmotik, cekaman
oksidatif,keracunan ion dan kekurangan hara. Tingkat toleransi terhadap cekaman
salinitas dipengaruhi oleh faktor genetis dan fisiologis tanaman.Tujuan penelitian ini
adalah meningkatkan produksi padi di lahan salin melalui penggunaan genotipa padi
tahan cekaman salinitas, aplikasi asam askorbat dan pemberian pupuk PK melalui daun.
Penelitian ini terdiri dari dua tahap. Tahap pertama adalah untuk mengevaluasi
potensi hasil dan adaptasi beberapa varietas padi sawah di tanah salin berdasarkan
tanggapkomponenvegetatif,generatif, fisiologi, komponen hasil dan hasil dan tahap
keduauntuk mengetahui peningkatan toleransi dan adaptasi beberapa varietas padi sawah
di tanah salin dengan menggunakan anti oksidan Asam Askorbat dan pemupukan PK
melalui daun.
Penelitian ini dilaksanakan di Dusun Paluh Merbau, Desa Tanjung Rejo,
Kecamatan Percut Sei Tuan, Deli Serdang, Sumatera Utara, Indonesia, pada bulan April
2012 sampai Januari 2013 dan pada bulan Mei 2013 hingga Pebruari 2014. Penelitian ini
disusun dalam Rancangan Acak Kelompok (RAK) non-faktorial dengan tiga ulangan.
Sepuluh varietas yang dicobakan adalah Ciherang,IR 64, Dendang, Lambur, Batanghari,
Banyuasin, Indragiri, IR 42, Inpara 10 dan Margasari di pesemaian, selanjutnya setelah
pindah tanam terpilih delapan varietas. Delapan varietas ini dipilih berdasarkan hasil
penapisan pada penelitian awal di pesemaian berdasarkan pengamatan visual “salt injury
score”. Delapan varietas tersebut adalah Ciherang, IR 64, Lambur, Batanghari,
Banyuasin, IR 42, Inpara 10 dan Margasari.
Sedangkan penelitian tahap kedua disusun dalamrancangan petak-petak terpisah
(RPPT) dengan tiga faktor perlakuan dan tiga ulangan. Faktor perlakuan pertama adalah
varietas sebagai petak utama, ada delapanvarietasyang digunakan yaituCiherang, IR 64,
Lambur, Batanghari, Banyuasin, IR 42, Inpara 10 dan Margasari. Ke-delapan varietas ini
dipilih berdasarkan hasil penelitian tahap pertama. Faktor kedua adalah Pemupukan PK
sebagai anak petak, terdiri dari empat (4) taraf konsentrasi, yaitu : 0 mg/l, 50 mg/l, 100
mg/l dan 150 mg/l. Sedangkan Faktor yang ketiga adalah Asam Askorbat dengan 4 taraf
konsentrasi yaitu : 0 ppm, 500 ppm, 1000 ppm dan 1500 ppm.
Hasil penelitian di pesemaian menunjukkan bahwa tanggap delapan varietas
tersebut akibat cekaman salinitas nyata mempengaruhi potensi tumbuh, daya kecambah
dan indeks vigor. Tanggap delapan varietas terhadap cekaman salinitas berbeda-beda
berdasarkan analisis statistik untuk peubah tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah
anakan produktif, jumlah klorofil, luas daun, panjang malai, kerapatan stomata, jumlah
gabah berisi per malai, jumlah gabah hampa per malai, serapan K, serapan Na, rasio
K/Na, serapan N, serapan P, kandungan prolin, tekanan turgor daun, indeks vigor.
Nilai heritabilitas untuk seluruh peubah amatan tinggi kecuali untuk peubah
jumlah anakan total, jumlah klorofil, jumlah gabah berisi per malai dan tekanan turgor
ix
bernilai sedang, yang menunjukkan hubungan yang erat antara varietas dengan cekaman
salinitas untuk peubah pengamatanyang diuji. Respon masing-masing varietas bervariasi
tergantung pada sifat toleransi atau sensitivitas terhadap cekaman salinitas. Hasil
penapisan di lapangan menunjukkan bahwa pertumbuhan dan produktivitasvarietas
Banyuasin lebih baik bila dibandingkan dengan varietas lainnya.
Hasil penelitian tahap duamenunjukkan bahwa varietas padi sawah toleran
salinitas mampu tumbuh dan berproduksi lebih baik dibandingkan varietas peka
berdasarkan karakterisasi peubah komponen vegetatif, komponen fisiologis, komponen
generatif , komponen hasil dan hasil. Hasil analisis menunjukkan bahwa varietas
Banyuasin merupakan varietas yang memiliki produktivitas tertinggi di tanah salin bila
dibandingkan varietas lainnya. Bila dibandingkan dengan kontrol, tanaman yang
diaplikasikan pupuk PK melalui daun pertumbuhan dan produktivitasnya lebih
baik.Aplikasi pupuk PK dengan konsentrasi 150 mg/lmenghasilkan produktivitas
tanaman yang lebih baik hampir untuk semua peubah amatan.
Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa penggunaan Asam Askorbat mampu
membantu padi sawah untuk tumbuh dan berproduksi lebih baik di tanah salin dengan
adanya perubahan komponen vegetatif, komponen fisiologis, komponen
generatif,komponen hasil dan hasil terkait dengan perannya sebagai antioksidan untuk
mengatasi stres oksidatif yang terjadi akibat cekaman salinitas. Aplikasi Asam Askorbat
dengan konsentrasi 1500 ppm menunjukkan kecenderungan hasil terbaik hampir untuk
semua peubah amatan.
Pemanfaatan varietas toleran yang di kombinasikan dengan aplikasi pupuk PK
melalui daun dan pemberian asam askorbat secara eksogen dapat meningkatkan
produktivitas dan toleransi padi sawah yang mengalami cekaman salinitas di tanah salin.
Kata Kunci : Salinitas, Toleransi, Asam Askorbat, Pemupukan Melalui Daun, Padi
x
KATA PENGANTAR
Penulis mengucapkan puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah
memberikan berkah-Nya kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan
disertasi ini.
Selama melakukan penelitian dan penulisan disertasi ini, Penulis banyak
memperoleh bantuan moril dan materil dari berbagai pihak. Oleh karena itu, pada
kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang tulus kepada :
1. Bapak Prof. Subhilhar, Ph.D, selaku Pejabat Rektor Universitas Sumatera
Utara.
2. Bapak Prof. Dr. Ir. Darma Bakti, MS., selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. Dr. Ir. Abdul Rauf, MP., selaku Ketua Program Studi Doktor
Ilmu Pertanian dan juga sebagai Promotor.
4. Ibu Prof. Dr. Ir. Rosmayati, MS. dan Ibu Dr. Dra. Ir. Chairani Hanum, MP.,
selaku Co-Promotor.
5. Bapak Prof. Dr. Ir. J. A. Napitupulu, MSc., Bapak Prof. Dr. Ir. Usman
Nasution, MSc. dan Bapak Dr. Delvian, SP., MP., selaku penguji luar komisi.
6. Ibu Dr. Ir. Hamidah Hanum, MP. , selaku Sekretaris Program Doktor Ilmu
Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
7. Ibu Prof. Dr. Ir. T. Chairun Nisa B., MSc., selaku Dosen Program Doktor
Ilmu Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
8. Bapak Dr. Tarmizi, SH., M.Hum, selaku Rektor Universitas Amir Hamzah,
atas dukungannya.
xi
9. Bapak Michael L. McKee, Phd. dan Ibu Nida Aksara McKee, Phd., atas
dukungan
dan kesempatan mengikuti sandwich program di Auburn
University.
10. Kepala Laboratorium central Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara,
laboratorium Asian Agri dan RISPA.
11. Seluruh staf pengajar program Doktor Ilmu Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara.
12. Seluruh staf dan pegawai Pascasarjana dan program Doktor Ilmu Pertanian
Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
13. Rekan-rekan mahasiswa program Doktor Ilmu Pertanian Fakultas Pertanian
Universitas Sumatera Utara, khususnya teman-teman seangkatan 2008, Ibu
Dr. Ir. Yaya Hasanah, MP., Ibu Ir. Haryati, MP., Ir. Jamidi, MP., Bapak Ir.
Bakhtiar Harun, MS., Ibu Rini Sulistyani, SP., MP. dan Alm Bapak Ir. M.
Hatta, MSc. atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan selama penulis
menempuh pendidikan.
14. Rekan-rekan staf pengajar yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu,
khususnya Ibu Ir. T. Mazlina, MMA., Ibu Ir. Try Koryati, MP., Ibu Wiwik
Yunidawati, SP., MP., Ibu Marta A. Sihaloho, SP. MP. dan Bapak Eliakim
Purba, SP., MM., atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan selama
penulis menempuh pendidikan.
15. Ananda Herti Hutajulu, SP, Fachrina Wibowo, SP., Hendrik, SP dan Hafiz,
SP. atas dukungan dan bantuan yang telah diberikan selama penulis
melaksanakan penelitian dan menyelesaikan pendidikan.
xii
16. Suamiku tercinta Drs. Samsul Bahri, MSi. dan anak-anakku tersayang Hifdzul
Fikri, Ivan Fachrozi, Mochammad Fauzan Naufal dan Aqila Nur Fadhila yang
setia mendampingi dengan penuh kesabaran dan suka cita serta tetap
memberikan do’a dan semangat pada penulis untuk dapat menyelesaikan
pendidikan dan disertasi ini dengan baik.
17. Ayahanda tercinta H. Wan Zainal Arifin Barus, BA., dan seluruh keluarga
besar yang memberikan do’a, dukungan dan semangat untuk tetap menuntut
ilmu yang setinggi-tingginya.
Penulis menyadari disertasi ini masih banyak memiliki kekurangan dan jauh dari
sempurna. Harapan penulis semoga disertasi ini bermanfaat kepada seluruh pembaca.
Semoga kiranya Tuhan Yang Maha Esa memberkati kita semua. Amin.
Medan, Januari 2016
Penulis,
Wan Arfiani Barus
xiii
RIWAYAT HIDUP
WAN ARFIANI BARUS dilahirkan di Medan pada tanggal 6 Agustus 1968.
Ayah bernama H. Wan Zainal Arifin Barus, BA., dan Ibunda Dra. Hj. Habsyah Nasution
(Almarhumah). Penulis merupakan anak keempat dari empat bersaudara dan telah
menikah dengan Drs. Samsul Bahri, M.Si, serta mempunyai tiga orang putra dan satu
orang putri, yaitu : Hifdzul Fikri (1994), Ivan Fachrozi (1999), Mochammad Fauzan
Naufal (2004) dan Aqila Nur Fadhila (2006).
Penulis lulus Sekolah Dasar pada SD Negeri 060913 Medan tahun 1980, lulus
Sekolah Menengah Pertama pada SMP Negeri 5 Medan tahun 1983, lulus Sekolah
Menengah Atas pada SMA Negeri IX Medan tahun 1986, lulus Sarjana Pertanian tahun
1991 pada program studi Agronomi, Jurusan Budidaya Pertanian dan lulus Magister
Pertanian tahun 1999 dari Program Pascasarjana Universitas Sumatera Utara, Medan.
Pada tahun 1992, diterima sebagai staf pengajar Kopertis Wilayah I dpk pada
Fakultas Pertanian Universitas Amir Hamzah Medan. Saat ini penulis juga mengajar di
Fakultas Pertanian Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara, STIPAP dan Universitas
Muslim Nusantara Al-Washliyah, Medan.
Penulis mengikuti Pendidikan Program Doktor (S3) Ilmu Pertanian Fakultas
Pertanian Universitas Sumatera Utara sejak tahun 2008 dan tahun 2009 penulis mendapat
bantuan pendidikan ongoing Dikti selama 3 tahun dan selanjutnya biaya mandiri.
Selama menempuh pendidikan program Doktor penulis mendapat kesempatan
mengikuti sandwich program di Auburn University, Alabama, USA pada bulan
September 2011 hingga bulan Desember 2011.
xiv
DAFTAR ISI
Halaman
SUMMARY ………………………………………………………………….
RINGKASAN ………………………………………………………………..
KATA PENGANTAR …………………………………………………..........
RIWAYAT HIDUP …………………………………………….......................
DAFTAR ISI ………………………………………………………………….
DAFTAR TABEL …………………………………………………………….
DAFTAR GAMBAR …………………………………………………………
DAFTAR LAMPIRAN ………………………………………………………..
i
iii
v
viii
ix
xiii
xvi
xvii
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang …………………………………………………...
1.2. Perumusan Masalah ……………………………………………...
1.1.Tujuan Penelitian …………………………………………………
1.2.Manfaat Penelitian ………………………………………………..
1
1
5
6
7
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Varietas Padi Toleran Salinitas ……………………………………
2.2. Cekaman Salinitas dan Pengaruhnya terhadap Tanaman ………….
2.3. Kondisi Tanaman pada Cekaman Salinitas………………………...
2.3.1. Karakteristik Morfologi Tanaman Di Tanah Salin ………….
2.3.2. KarakteristikFisiologis dan BiokimiaTanaman Di Tanah
Salin …………………………………………………………
20
2.4. Mekanisme Toleransi terhadap Cekaman Salinitas ………………..
2.5. Ketersediaan Hara Posfor dan Kalium di Tanah Salin Serta
Aplikasinya Melalui Daun …………………………………………
2.6. Metabolisme Asam Askorbat dalam Tanaman …………………….
2.7. Peranan Asam Askorbat sebagai Antioksidan dalam Meningkatkan
Toleransi Tanaman terhadap Cekaman Salinitas
…………………..
2.8. Kerangka Konseptual Penelitian …………………………………...
2.9. Hipotesis Penelitian ………………………………………………
8
8
14
20
20
33
36
37
BAB III SELEKSI DAN ADAPTASI BEBERAPA VARIETAS PADI
SAWAH DI TANAH SALIN ………………………………………..
38
Abstrak ……………………………………………………………….
3.1. Pendahuluan ………………………………………………………..
3.2. Hipotesis Penelitian ………………………………………………...
3.3. Tujuan Penelitian …………………………………………………..
3.4. Bahan dan Metode ………………………………………………….
3.4.1. Tempat dan Waktu Penelitian …………………………….....
3.4.2. Bahan dan Alat ………………………………………………
3.4.3. Metode Penelitian ……………………………………………
a. Model Linier ………………………………………………
38
38
42
42
42
42
43
43
43
xv
21
28
31
b. Pelaksanaan Penelitian .......................................................
44
b. 1. Penentuan Lokasi Penelitian, Pengambilan Tanah dan
Analisis Tanah ............................................................
b. 2. Persiapan dan Penyemaian Benih ............................... 45
b. 3. Pembuatan Plot Penelitian ......................................... 45
b. 4. Penanaman/Pindah Tanam ke Plot Penelitian ............
3.4.4. Peubah Amatan …………………………………………….. 46
a. Pengamatan di Pesemaian …………………………………
a. 1. Potensi Tumbuh Maksimum (PTM) (%)……………...
a. 2. Daya Berkecambah (%) ……………………………… 46
a. 3. Indeks vigor (%) ...........................................................
a. 4. Salt Injury Score ……………………………………...
b. Pengamatan Setelah Semaian ...............................................
b.1. Peubah Komponen Vegetatif .........................................
b.1.1.Tinggi Tanaman (cm) …………………………...
b.1.2.Jumlah Anakan Total (Anakan) ………………..
b.1.3. Luas Daun (cm2) ……………………………….
b.1.4. Luas Daun Bendera (cm2) ………………………
b.2. Peubah Komponen Generatif ......................................... 49
b.2.1. Jumlah Anakan Produktif (Anakan) ……………
b.2.2. Panjang Malai (cm) …………………………….
49
b.3. Peubah Komponen Fisiologi ..........................................
b.3.1. Jumlah Klorofil Daun (buah/mm2) ……………..
b.3.2. Kerapatan Stomata (Jumlah Stomata/mm2) .........
49
b.3.3. Bobot Kering Brangkasan (g) ..............................
b.3.4. Serapan K ............................................................
b.3.5. Serapan Na ..........................................................
b.3.6. Rasio K/Na ..........................................................
b.3.7. Serapan N ............................................................
b.3.8. Serapan P .............................................................
b.3.9. Status Air Tanaman .............................................
b.3.10. Kandungan Prolin ……………………………...
b. 4. Peubah Komponen Hasil dan Hasil ................................
b.4.1.Jumlah Gabah Berisi per Malai (butir) ………….
b.4.2. Jumlah Gabah Hampa per Malai ( butir) ………..
b.4.3. Bobot Gabah per Rumpun (g) …………………..
b.4.4.Bobot 1000 Butir (g) ……………………………
b. 5. Peubah Indeks Panen .......................................................
b. 6. Peubah Heritabilitas …………………………………….
b. 7. Analisis Korelasi ………………………………………..
b. 8. Evaluasi “Salt Tolerance Criteria” ……………………..
3. 5. Hasil Penelitian ……………………………………………….
a. Seleksi di Pesemaian ………………………………………
a. 1. Viabilitas dan Vigor Benih …………………………..
a. 2. Skor Salt Injury ……………………………………… 56
xvi
44
45
46
46
47
47
48
48
48
48
48
48
49
49
49
50
50
50
50
51
51
52
53
53
53
53
53
53
53
54
55
55
55
55
55
b. Seleksi Di Lapangan ………………………………………..
b. 1. Tanggap Komponen Vegetatif …………………………
b. 2. Tanggap Komponen Fisiologi …………………………
b. 3. Tanggap Komponen Generatif …………………………
b. 4. Tanggap Komponen Hasil dan Hasil …………………...
c. Indeks Panen ............................................................................
d. Heritabilitas ………………………………………………….
e. Analisis Korelasi Antar Karakter yang Diamati ……………..
f . Hasil Evaluasi “Salt Tolerance Criteria” …………………….
3. 6. Pembahasan ……………………………………………………..
3.6.1. Potensi Tumbuh Maksimum, Daya Berkecambah dan
Indeks Vigor …………………………………………….. 73
3.6.2. Skor “Salt Injury”……………………………………….
3.6.3. Tanggap Komponen Vegetatif dari Delapan Varietas Padi
Sawah Akibat Cekaman Salinitas ………………………..
3.6.4. Tanggap Komponen Fisiologi dari Delapan Varietas Padi
Sawah Akibat Cekaman Salinitas …………………………
3.6.5. Tanggap Komponen Generatif ……………………………
3.6.6. Tanggap Komponen Hasil dan Hasil Delapan Varietas
Padi Sawah Akibat Cekaman Salinitas …………………..
3.6.7. Indeks Panen Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah Salin
3.6.8. Nilai Heritabilitas dari Peubah Amatan ……………………
3.6.9. Analisis Korelasi Antar Peubah Amatan …………………..
3.6.10. Evaluasi “Salt Tolerance Criteria” ………………………
3.7. Kesimpulan ……………………………………………………….
58
59
60
64
66
68
69
70
71
73
77
78
88
114
116
118
119
121
122
123
BAB IV PENGUJIAN PEMUPUKAN PK MELALUI DAUN DAN APLIKASI
ASAM ASKORBAT UNTUK PENINGKATAN TOLERANSI PADI
SAWAH TERHADAP CEKAMAN SALINITAS
Abstrak ………………………………………………………………...
124
4.1.Pendahuluan ………………………………………………………
125
4.2. Hipotesis Penelitian ……………………………………………….
127
4.3. Tujuan Penelitian………………………………………………….
127
4.4. Bahan dan Metode ………………………………………………...
127
4.4.1. Tempat dan Waktu Penelitian ……………………………... 127
4.4.2. Bahan dan Alat ……………………………………………..
128
4.4.3. Metode Penelitian …………………………………………..
128
a. Model Linier ……………………………………………..
128
b. Model Linier Analisis Data ...............................................
129
c. Pelaksanaan Penelitian ...................................................... 129
c.1. Pembuatan Plot Penelitian ..........................................
129
c.2. Pesemaian ...................................................................
129
c.3. Aplikasi Pupuk PK .....................................................
130
c.4. Aplikasi Anti Oksidan (Asam Askorbat) .................... 130
xvii
4.4.4. Peubah Amatan .....................................................................
a. Peubah Komponen Vegetatif ............................................
a.1.Tinggi Tanaman (cm) ………………………………
a. 2.Jumlah Anakan Total (Anakan) ……………………
a. 3. Luas Daun (cm2) ……………………………………
b. Peubah Komponen Fisiologi ............................................. 131
b. 1. Jumlah Klorofil Daun (buah/mm2) …………………
b. 2. Status Air Tanaman ...................................................
b. 3. Bobot Kering Brangkasan (g)....................................
b. 4. Serapan K ..................................................................
b. 5. Serapan Na ................................................................
b. 6. Rasio K/Na ................................................................
b. 7. Serapan N ..................................................................
b. 8. Serapan P ...................................................................
b. 9. Kandungan Prolin …………………………………..
c. Peubah Komponen Generatif .............................................
c.1. Jumlah Anakan Produktif (Anakan) ………………...
c.2. Panjang Malai (cm) …………………………………
c.3. Jumlah Malai (cm) ………………………………….
d. Peubah Komponen Hasil dan Hasil ...................................
d.1.Jumlah Gabah Berisi per Malai (butir) …………….. 135
d. 2. Jumlah Gabah Hampa per Malai ( butir) …………..
d. 3. Bobot Gabah per Rumpun (g) ……………………..
d. 4. Bobot Gabah per Plot (g) ………………………….
d. 5.Bobot 1000 Butir (g) ……………………………...
4. 5. Hasil Penelitian …………………………………………………...
4.5.1. Tanggap Komponen Vegetatif ………………………….....
4.5.2. Tanggap Komponen Fisiologis ……………………………
4.5.3. Tanggap Komponen Generatif ……………………………. 150
4.5.4. Tanggap Komponen Hasil dan Hasil ………………………
4.6. Pembahasan ………………………………………………………
4.6.1. Tanggap Komponen Vegetatif ……………………………
4.6.2. Tanggap Komponen Fisiologi …………………………….. 162
4.6.3. Tanggap Komponen Generatif ……………………………. 175
4.6.4. Tanggap Komponen Hasil dan Hasil ………………………
4.7. Kesimpulan ………………………………………………………..
130
130
130
131
131
131
131
132
132
133
133
133
134
134
135
135
135
135
135
135
135
136
136
136
136
140
153
159
159
178
183
BAB V PEMBAHASAN UMUM ……………………………………………..
184
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
194
6.1. Kesimpulan ………………………………………………………..
6.2. Saran ……………………………………………………………….
194
195
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………..
196
LAMPIRAN ……………………………………………………………………
211
xviii
DAFTAR TABEL
No.
Judul
Halaman
2.1. Pengaruh Tingkat Salinitas terhadap Tanaman.....................................
18
3.1. Skor Standard Evaluasi Visual Salt Injury pada Fase Bibit Padi ……….
47
3.2. Model Sidik Ragam dan Nilai Kuadrat Tengah untuk Nilai Heritabilitas
54
3.3. Potensi Tumbuh, Daya Berkecambah dan Indeks Vigor dari Sepuluh
Varietas Padi Sawah …………………………………………………..
56
3.4. Nilai “Salt Injury Score” dari Sepuluh Varietas Padi Sawah ………….
57
3.5. Tinggi Tanaman, Jumlah Anakan Total, Luas Daun dan Luas Daun
Bendera Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah Salin …………………
59
3.6. Jumlah Klorofil, Kerapatan Stomata, Tekanan Turgor dan Bobot Kering
Brangkasan Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah Salin …………….. 61
3.7. Serapan K, Serapan Na, Rasio K/Na, Serapan N, Serapan P dan
Kandungan Prolin Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah Salin ………
62
3.8. Jumlah Anakan Produktif dan Panjang Malai Delapan Varietas Padi
Sawah Di Tanah Salin …………………………………………………… 65
3.9. Jumlah Gabah Berisi per Malai, Jumlah Gabah Hampaper Malai, Bobot
1000 Butir dan Bobot Gabah per Rumpun ……………………………… 66
3.10. Indeks Panen dari Delapan Varietas Padi Sawah dibawah Cekaman
Salinitas …………………………………………………………………. 68
3.11.Nilai Heritabilitas dari Peubah Amatan Akibat Cekaman Salinitas ………
69
3.12. Skor Standard Evaluasi Visual Salt Injury pada Fase Vegetatif dan
Generatif ………………………………………………………………….
72
3.13. Skoring Toleransi terhadap Cekaman Salinitas Berdasarkan Karakter
Komponen Vegetatif, Generatif, Fisiologis dan Hasil …………………..
72
4.1. Tinggi Tanaman (cm) Delapan Varietas Padi Sawah dengan Perlakuan
Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat Di Tanah Salin ………
137
xix
4.2. Jumlah Anakan (Anakan) Total Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah
Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Melalui Daun dan Asam Askorbat…
138
4.3. Luas Daun (cm2) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin dengan
Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …………………
139
4.4. Jumlah Klorofil (buah/mm2) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …………
141
4.5. Tekanan Turgor (Mpa) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …………
142
4.6. Bobot Kering Brangkasan (g) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah
Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …...
143
4.7. Serapan K (me/100 mg) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
Akibat Aplikasi Asam Askorbat ………………………………………….. 144
4.8. Serapan Na (me/100 mg) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
Akibat Aplikasi Asam Askorbat ……………………………………………
145
4.9. Rasio K/Na (me/100 mg) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
Akibat Aplikasi Asam Askorbat ……………………………………………
146
4.10. Serapan N Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin dengan
Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat…………………. 147
4.11. Serapan PDelapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin dengan Perlakuan
Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ……………………………. 148
4.12. Kandungan Prolin Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin Akibat
Aplikasi Asam Askorbat …………………………………………………. 149
4.13. Jumlah Anakan Produktif (Anakan) Delapan Varietas Padi Sawah di
Tanah Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam
Askorbat …………………………………………………………………. 150
4.14. Panjang Malai (cm) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin dengan
Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ………………… 151
4.15. Jumlah Malai (buah) Delapan Varietas Padi Sawah di TanahSalin
dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ………… 153
4.16. Jumlah Gabah (Butir) Berisi Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah
Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …. 154
xx
4.17. Jumlah Gabah Hampa (Butir) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah
Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat …
155
4.18. Bobot Gabah per Rumpun (g) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah
Salin dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ….
156
4.19. Bobot Gabah per Plot (g) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ……….
157
4.20. Bobot1000 Butir Gabah (g) Delapan Varietas Padi Sawah di Tanah Salin
dengan Perlakuan Pupuk PK Lewat Daun dan Asam Askorbat ………...
159
xxi
DAFTAR GAMBAR
No.
Judul
Halaman
2.1. Keragaan Tanaman Padi Toleran dan Peka Akibat Cekaman Salinitas
(IRRI, 2008) ..............................................................................................
13
2.2. Morfologi Tanaman Padi yang Mengalami Cekaman Salinitas ………….
20
2.3. Mekanisme Stres Ion dan Osmotik Akibat Cekaman Salinitas …………..
26
2.4. Skema Pembentukan Asam Askorbat ……………………………………
32
2.5. Struktur Kimia Asam Askorbat …………………………………………………
32
3.1. Peta Lokasi Penelitian …………………………………………………...
43
3.2. Kecambah Abnormal Padi ……………………………………………….
47
3.3. Kondisi Fisik Bibit Padi yang Mengalami Cekaman Salinitas …………..
58
4.1. ROS dan Mekanisme Pertahanan oleh Anti Oksidan …………………….
181
xxii
DAFTAR LAMPIRAN
No.
Judul
Halaman
1. Bagan Percobaan Penelitian Tahap I ………………………………………
211
2. Bagan Percobaan Penelitian Tahap II ……………………………………..
212
3. Hasil Analisis Tanah …………………………………………………….....
213
4. Penentuan Dosis Pupuk …………………………………………………..
214
5. Kriteria Kecambah Normal ………………………………………………...
215
6. Analisis Serapan K …………………………………………………………
216
7. Analisis Serapan Na ………………………………………………………..
217
8. Penetapan Kandungan Prolin Daun ………………………………………..
218
9. Nilai F Hitung Potensi Tumbuh, Daya Kecambah dan Indeks Vigor Padi
Sawah di Pesemaian ……………………………………………………….
219
10. Nilai F Hitung Komponen Vegetatif Delapan Varietas Padi Sawah Akibat
Cekaman Salinitas …………………………………………………………
219
11. Nilai F Hitung Komponen Fisiologi Delapan Varietas Padi Sawah Akibat
Cekaman Salinitas ………………………………………………………….
220
12. Nilai F Hitung Komponen Generatif Delapan Varietas Padi Sawah Akibat
Cekaman Salinitas ………………………………………………………….
220
13. Nilai F Hitung Komponen Hasil dan Hasil Delapan Varietas Padi Sawah
Akibat Cekaman Salinitas ………………………………………………….
221
14. Nilai F Hitung Indeks Panen Delapan Varietas Padi Sawah Akibat
Cekaman Salinitas …………………………………………………………
221
15. Korelasi Antar Peubah Penelitian Tahap I ………………………………...
222
16. Nilai F Hitung Komponen Vegetatif Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah
Salin Akibat Perlakuan Pupuk PK Melalui Daun dan Pemberian Asam
Askorbat Eksogen ………………………………………………………….. 223
17. Nilai F hitung Komponen Fisiologis Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah
Salin Akibat Perlakuan Pupuk PK Melalui Daun dan Pemberian Asam
Askorbat Eksogen …………………………………………………………… 224
xxiii
18. Nilai F Hitung Komponen Generatif Delapan Varietas Padi Sawah Di Tanah
Salin Akibat Perlakuan Pupuk PK Melalui Daun dan Pemberian Asam
Askorbat Eksogen ……………………………………………………………
225
19. Nilai F Hitung Komponen Hasil dan Hasil Delapan Varietas Padi Sawah Di
Tanah Salin Akibat Perlakuan Pupuk PK Melalui Daun dan Pemberian Asam
Askorbat Eksogen …………………………………………………………….
226
20. Deskripsi Varietas Padi ………………………………………………………..
227
21. Publikasi Jurnal Internasional ….. …………………………………………….
235
22. Sertifikat Sandwich-Like Program …………………………………………….
242
xxiv