Pewarisan dan fisiologi sifat toleran terhadap salinitas pada tanaman padi
P E W A R I S A N DAiY FIS I W O G I SIFAT TOLIiRAN
TERHADAP S A L n I T A S PADA TANAMAN
oleh
S U W A
R N 0
FAKULTAS PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN B O G a
1985
PAD1
SUWARNO.
P e w a r i s a n dan F i s i o l o g i S i f a t T o l e r a n t e r h a d a p
S a l i n i t a s p a d a Tanaman P a d i
MAKFIUR
s e b a g a i k e t u a , OETIT KOSWARA,
ABDUL B A R 1
, dan
terhadap
SOLEH SOIAHUDDIN,
ZAINUDDIN H A R A H A P s e b a g a i a n g g o t a )
Empat v a r i e t a s p a d i
PB 3 2 ,
( D i bawah bimbingan A M R I S
.
(Oryza s a t i v a L.) yang t o l e r a n
s a l i n i t a s , y a i t u Pokkali
, Bayar
s e r t a dua v a r i e t a s yang p e k a ,
P u t i h , Pucuk
, dan
y a i t p P B 28 d a n Ka-
r a n g Dukuh d i g u n a k a n dalam s t u d i f i s i o l o g i .
Studi f i s i o -
l o g i i n i b e r t u j u a n u n t u k menentukan k o n s e n t r a s i NaCl d a lam
l a r u t a n h a r a yang d a p a t d i g u n a k a n u n t u k p e n g u j i a n t o -
leransi
,
t a s padi
s e r t a u n t u k mempel a ja r i mekani sme t o l e r a n s i v a r i e terhadap
salinitas.
S e t i a p b i b i t yang berumur dud minggu d a r i masing-rnas i n g v a r i e t a s t e r s e b u t d i t a n a m pada p o t p l a s t i k ydng b e r -
i s i enam l i t e r l a r u t a n h a r a yang d i b e r i p e r l a k u a n 0 , 0 . 4 ,
d a n 0.8 p e r s e n NaC1-
P e r c o b a a n d i l a k u k a n d i rumah k a c a
menggunakan r a n c a n g a n a c a k l e n g k a p dengan t i g a u l a n g a n .
Untuk s t u d i p e w a r i s a n s i f a t t o 1 e r a n te.rhadap s a l i n i t a s
D i
d i b u a t p e r s i l a n g a n d i a l e l d a r i enam v a r i e t a s t e r s e b u t .
samping i t u j u g a d i b u a t p e r s i l a n g a n a n t a r a Atomita
2,
sua-
t u v a r i e t a s unggul t o l e r a n ' t e r h a d a p s a l i n i t a s yang dihas i l k a n o l e h Badan Tenaga Atom N a s i o n a l
P B 28.
(BATAN), dengan
S e l a n j u t n y a d i s e d i a k a n f a m i l i PI, P2, F1,
d a n B2 d a r i s e t i a p ? e r s i l a n g a n .
F 2 , B1,
Sebanyak 1 0 tanaman d a r i
s e t i a p t e t u a dan F1,
20 tanaman d a r i
s e t i a p B1 d a n B 2 ,
s e r t a 140 tanaman d a r i s e t i a p F2 d i u j i
toleransinya.
Se-
t i a p tanaman d i t a n a m p a d a p o t p l a s t i k yang b e r i s i enam
l i t e r l a r u t a n h a r d d e n g a n 0.4 p e r s e n NaC1.
Sedang p a r a -
m e t e r yang d i g u n a k a n a d a l a h p e r s e n t a s e k e r u s a k a n d a u n
yang d i h i t u n g p a d a w a k t u empat minggu s e t e l a h tanam.
Hasil
d e n s a n 0.4
s t u d i f i s i o l o g i menunjukkan bahwa l a r u t an h a r a
persen KaC1 cukup b a i k u n t u k pengu j i a n t o l e r a n -
si v a r i e t a s p a d i t e r h a d a p s a l i n i t a s .
Evaluasi toleransi
s e b a i k n y a d i l akukan pada wak t u empat m i nggu s e t e l a h tanam
d e n a a n menggunakan p e r s e n t a s e k e r u s a k a n d a u n s e b a g a i p a r a -
meter.
Bobot k e r i n g t a j u k d a n t o t a l
tanaman j u g a cukup
b a i k b i l a d i g u n a k a n s e b a g a i p a r a m e t e r u n t u k membedakan ant a r a v a r i e t a s yang t o l e r a n d e n g a n y a n g peka, t e t a p i k u r a n g
p r a k t i s b i l a d i g u ~ k a nu n t u k
s e l e k s i d a l a m program p e m u l i a -
an.
Mekanisme t o l e r a n s i v a r i e t a s p a d i
terhadap s a l i n i t a s
mencakup s e l e k t i v i t a s p e n g a m b i l a n d a n t r a n s l o k a s i K-Na.
D i
samping
itu
, varietas
yang t o l e r a n l e b i h mampu menahan
N a d a n C1 d i akar a t a u l e b i h s e d i k i t mengangkut Na d a n Cf
k e t a i u k b i l a d i b a n d i n g k a n dongan v a r i e t a s y a n g p e k a .
De-
ngan d e m i k i a n t a j u k v a r i e t a s yang t o l e r a n mempunyai k a d a r
K lebih
t i n g g i s e r t a k a d a r N a d a n C1 l e b i h r e n d a h d a r i va-
r i e t a s peka.
R i l a d i l i h a t d a r i besarnya n i l a i indeks s e l e k t i v i t a s
pengambil a n d a n t r a n s l o k a s i K-Na
f;, Ha d a n C l ,
s e r t a indeks translokasi
maka t e r l i h a t adanya keragaman a n t a r v a r i e -
t a s yang t o l e r a n .
Dengan d e m i k i a n ,
mekanisme t o l e r a n s i
terhadap s a l i n i t a s d a r i v a r i e t a s - v a r i e t a s
tersebut dapat
be rbed a .
Hasil
a n a l i s 5 . s k e x u s a k a n daun F1 d a n r e s i p r o k n y a m e -
nun jukkan bahwa d a l a m p e w a r i s a n sif a t t o 1 e r a n t e r h a d a p
s a l i n i tas t i d a k
t e r d a p a t pengaruh
tetua betina.
Dari segregasi dan pendugaan parnmeter g e n e t i k dap a t d i k e t a h u i bahwa t o l e r a n s i
o l e h gen-gen yang
terhadap s a l i n i t a s d i k o n t r o l
s e b a g i a n b e s a r b e r s i f a t dominan.
Dari
pendupaan p a r a m e t e r g e n e t i k t e r s e b u t juga d a p a t d i k e t a h u i
bahwa d i samping p e n g a r u h a d i t i f d a n dominan,
gen n o n a l e l i k
j u g a b e r p e r a n dalam p e w a r i s a n t o l e r a n s i ter-
hadap s a l i n i t a s -
Selanjutnya h a s i l
nuniukkan bahwa p a l i n g t i d a k
mengontrol
interaksi
anal isis segregasi m e -
ada d u a g e n dominan yang
t o l e r a n s i terhadap s a l i n i t a s .
H e r i t a b i l i t a s dalam a r t i l u a s d a r i sif a t t o l e r a n t e r hadap s a l i n i t a s t i n g g i .
lleskipun demikian tujuh d a r i s e m -
b i l a n p e r s i l a n g a n a n t a r a v a r i e t a s vang t o l e r a n dengan yang
peka menunjukkan bahwa t o l e r a n s i
t r o l o l e h g e n e t i k yang kompleks.
t e r h a d a p s a l i n i t a s dikonD i
samping i t u i n t e r a k s i
gen n o n a l e l i k j u g a b e r p e r a n a n dalam p e w a r i s a n t o l e r a n s i
tersehut.
Oleh
s e b a b i t u dalam p r o g r a m pemuliaan u n t u k
sifat toleran terhadap s a l i n i t a s ,
kan p a d a g e n e r a s i l a n j u t .
s e l e k s i sebaiknya d i l a k u -
PEWARISAPU' DAN
FISIOLOGI SIFAT ~ L E R A N
TERHADAP S A L I K I T A S PADA TANAMAN
PAD1
oleh
S U W A R N O
D i s e r t a s i s e b a g a i salah s a t u syarat
untuk memperoleh g e l a r
Doktor
pada
F a k u l t a s Pasca S a r j a n a ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
B 0 G'O R
1 9 8 5
Judu1 D i s e r t a s i :
F'EWARISAN DAF: F I S 1 O L . O G I
S I F A T TOLERAFj
T E R H A D A P S A L l N I T A S P A D A TANAMAN
Nama mahasiswa
:
SUWARNO
N O m O r pokok
:
80575
PAD1
M e n y et uj u i
1.
Komisi Pembimbing
Prof. D r I r A m r i s M a k m u r
(Ketua)
Dr Xr A W u l B a r i
Prof. D r Ir O e t i t K o s a r a r a
(Anggota)
(Anggota)
D r Zainuddin H a r a h a p
D r Ir Soleh Solahuddin
(Anggota)
2.
K e t u a Jurusan A g r o n o m i
3.
Dekaa F a k u l t a s Pasca
Sarjana
Prof.
D r Ir Achmad Surkati
Tanggal p e l a n t i k a n :
D r Ir E d i G u h a r dj a
UCAPAN T E R I M A K A S I H
P u j i s y u k u r p e n u l i s p a n j a t k a n k e h a d i r a t A l l a h S.W .T.
a t a s s e g a l a r a h m a t yang d i 1 impahkan h i n g g a p e n e l i t i a n d a n
penulisan d i s e r t a s i i n i dapat diselesaikan.
Terima k a si h yang
k a n k e p a d a Bapak P r o f .
k o m i s i pembimbing,
s e b a n y a k - b a n y a k n y a p e n u l i s sampaiD r I r A m r i s Makmur
s e r t a Bapak P r o f .
Bapak D r Ir S o l e h S o l a h u d d i n ,
sel aku ke t u a
D r Ir O e t i t Koswara,
Bapak D r I r Abdul B a r i , d a n
Bapak D r Z a i n u d d i n Harahap s e l a k u a n g g o t a k o r n i s i pembimbing
,
a t a s bimbingan dan s a r a n - s a r a n
yang d i b e r i k a n k e p a d a
p e n u l i s b a i k s e l a m a melakukan p e n e l i t i a n maupun d a l a m penulisan d i s e r t a s i ini.
Kepada Bapak Kepala Badan P e n e l i t i a n d a n Pengembanga n P e r t a n i a n yang t e l a h m e n g i z i n k a n d a n membiayai s t u d i
s e r t a p e n e l i t i a n i n i p e n u l i s s a m p a i k a n banyak
terima kasih.
Banyak t e r i m a k a s i h j u g a p e n u l i s s a m p a i k a n k e p a d a B a p a k Ketua Kelompok P e n e l i t i P e m u l i a a n , B a l a i P e n e l i t i a n
Tanaman Pangan B o g o r ,
a t a s f a s i l i t a s rumah k a c a d a n l a % -
r a t o r i u m yang d i b e r i k a n u n t u k melakukan p e n e l i t i a n i n i .
Kepada A.
H i d a y a t B.Sc.
yang t e l a h membantu d a l a m a n a -
l i s i s tanaman, d a n W a r s o w yang banyak membantu dalam p e l ak s a n a a n p e r c o b a a n , p e n u l i s j u g a
menyampaikan banyak
te-
rima k a s i h .
Ucapan t e r i m a k a s i h y a n g t i d a k
t e r h i n g g a banyaknya
p e n u l i s sampaikan kepada Ayah d a n Bapak M e r t u a yang t i d a k
hanya
memberikan d o r o n g a n m o r i l ,
t e t a p i juga
k h u s u k mendo * a k a n a g a r a n a k n v a b e r h a s i l .
An&
dan Y s t r i
s e l a l u dengan
Kepada k e d u a
juga p e n u l i s sampaikan t e r i m a k a s i h y a n g
sebesar-besarnya
a t a s d o r o n g a n m o r i l y a n g d i b e r i k a n dan
a t a s k e s a b a r a n n y a menunggu k e l u l u s a n a y a h d a n s u a m i n y a .
Kepada semua f i h a k l a i n n y a y a n g t e l a h m e m b e r i k a n b a n t u a n baik m o r i l maupun r n a t e r i i l ,
sehingga penulisan d i s e r -
t a s i i n i d a p a t d i s e l e s a i k a n , p e n u l i s j u g a menyampaikan b a nyak
terima kasih.
Bogor,
.
Mei
Penulis
1985
R I W A Y A T HIDUP
P e n u l i s d i l a h i r k a n d i Ponorogo pada
ber
t a n g g a l 9 Septem-
I a a d a l a h anak d a r i S u k a r t i y a h (almarhum) d a n
1952.
Muhamad Kamari.
Pada
norogo.
tahun 1965 i a l u l u s S e k o l a h D a s a r Negeri d i Po-
Pada t a h u n 1968 i a l u l u s S e k o l a h Menengah P e r t a -
m a N e g e r i d i Madiun,
d a n pada
nengah A t a s N e g e r i J u r u s a n
t a h u n 1971 l u l u s S e k o l a h M e -
Ilmu P a s t i d a n Pengetahuan Alam
d i k o t a yang sama.
P e n u l i s memperoleh g e l a r S a r j a n a P e r t a n i an dalam b i d a n g Agronomi d a r i I n s t i t u t
Pada
1976.
P e r t a n i a n Booor pada
tahun
t a h u n 1979 i a memperoleh g e l a r M a g i s t e r S a i n s
dalam b i d a n g Pemuliaan Tanaman d a r i p e r g u r u a n t i n g g i yang
sama
.
S e j a k t a h u n 1977 p e n u l i s b e k e r j a
sebagai Staf P e n e l i -
t i pada Kelompok P e n e l i t i P e m u l i a a n B a l a i P e n e l i t i a n Tanaman Pangan Bogor.
P e n u l i s t e l a h menikah dengan F a i z a pada
t a h u n 1977
d a n d i k a r u ~ a idua o r a n g anak l a k i - l a k i W i l l y d a n Punjung
.
KATA FSNGAN
R
D i s e r t a s i i n i d i b u a t guna memenuhi s a l a h s a t u
syarat
untuk memperoleh g e l a r D o k t o r p a d a F a k u l t a s Pasca S a r j a n a ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor.
Penul i s a n d i s e r t a s i i n i b e r d a s a r k a n h a s i l - h a s i l
per-
cobaan yang b e r t u j u a n u n t u k m e m p e l a j a r i f i s i o l o g i dan pew a r i s a n s i f a t t o l e r a n t e r h a d a p s a l i n i t a s pada tanaman padi.
P e r c o b a a n t e r s e b u t d i l a k u k a n d i rumah k a c a d a r i bu-
l a n Agustus 1981 hingga Nopember
Dengan s e g a l a kerendahan
1984.
h a t i p e n u l i s menyadari bahwa
h a s i l p e n e l i t i a n i n i belum d a p a t s e c a r a t u n t a s mengungkapkan t o l e r a n s i tanaman p a d i
terhadap s a l i n i t a s .
Meskipun
d e m i k i a n , p e n u l i s t e t a p b e r h a r a p bahwa h a s i l p e n e l i t i a n
i n i d a p a t disumbsmgkan u n t u k perkembangan ilmu pengetahuan
Penul i s juga b e r h a r a p
, mudah-mudahan
h a s i l penel iti an i n i
b e r guna dalam u saha mendapatkan v a r i e t a s p a d i unggul yang
t o l e r a n t e r h a d a p s a l i n i t a s khusu s n y a , d a n pengembangan
p e r t a n i a n pada l a h a n s a l i n umumnya.
Bogor,
Mei
Penul i s
1985
DAFTAR
IS1
Halaman
DAFTAR
....................................
..................................
TABEL
DAFTAR G4MBAR
DAFTAR
LAMPIRAN
PEh?)AIXTLUAN
x
xii
................................
x i ii
....................................
TINJAIIAN PUSTAKA
Salinitas
...............................
.................................
Pengaruh S a l i n i t a s t e r h a d a p T a n a m a n
Tekanan O s r n o s a
.......
.......................
....................
............................
Keracunan
T o l e r a n s i T a n a m a n terhadap S a l i n i t a s
......
F a k t o r - f aktor y a n g M e m p e n g a r u h i T o l e r a n s i ..
Fase P e r t u m b u h a n T a n a m a n
.............
Keseimbangan Hara
K e r a g a m a n Toleransi antar V a r i e t a s
...
........................
BAHAN DAN METODA
...............................
...................
V a r i e t a s yang D i g u n a k a n
..............
P e r t a n a m a n pada L a r u t a n H a r a
Percobaan F i s i o l o g i
.......................
T e k n i k Penyaringan
P e w a r i s a n Sif at
Toleran
...................
.............................
H A S I L DAN PBMBAHASAN
...........................
Pertumbuhan Tanaman
.......................
A n a l i s i s D a t a
1
4
4
Ilalainnn
Katinr U n s u r - 1 J n r ; u r
d a n Meltanisme 'I'olcr~lnsi
;'ev::,risan ' i ' o l e r a n r i
.....
...........................
p e n c a r u h T e t u a 1:e t i n a
....................
........................
................................
35
50
50
Psrarne ter G e n e t i k
52
Segret;asi
60
DAFTAR T A B E L
Halaman
1.
A s a l d a n S i f a t - s i f a t P e n t i n g d a r i Tu juh
V a r i e t a s P a d i yang D i g u n a k a n d a l a m
Penelitian
...........................
S i d i k R a g a m nntuk K e r u s a k a n D a u n dan berbagai P a r a m e t e r P e r t u m b u h a n d a r i
E n a m V a r i e t a s P a d i yang D i b e r i Perlakuan N a C l
.........................
Rata-rata Kerusakan Daun, Jumlah Anakan,
T i n g g i T a n a m a n , P a n j a n g A k a r , serta
B o b o t K e r i n g T a j u k , Akar, dan T o t a l
T a n a m a n d a r i E n a m V a r i e t a s P a d i yang
D i b e r i Perlakuan NaCl
...............
S i d i k R a g a m untuk K a d a r berbagai U n s u r d i
d a l a m T a j u k dan A k a r E n a m V a r i e t a s
P a d i yang D i b e r i P e r l a k u a n N a C l
.....
K a d a r berbagai U n s u r d i d a l a m T a j u k E n a m
V a r i e t a s P a d i yang Q i b e r i P e r l a k u a n
NaCl
................................
K a d a r berbagai U n s u r d i d a l a m A k a r Enam
V a r i e t a s P a d i yang D i b e r i Perlakuan
NaCl
................................
R a t a - r a t a K a d a r berbagai U n s u r (Id
)
i dalam
Tajuk d a n Akar V a r i e t a s Padi yang Tol e r a n dan yang peka terhadap S a l i n i t a s
yang D i b e r i Per1 akuan N a C l
..:.......
N a , d i n C 1 d i d a l a m T a j u k dan A k a r
serta beberapa N i l a i I n d e k s d a r i E n a m
V a r i e t a s P a d i pada Perlakuan 0.4 persen N a C l
K a d a r K,
............................
R a t a - r a t a K e r u s a k a n D a u n F1 d a n N i l a i t
H i t u n g n y a dari L i m a B e l a s Persilangan
Padi
................................
la
Nomor
Halaman
Tiga P a r a m e t e r G e n e t i k d a r i T o l e r a n s i terhadap S a l i n i t a s pada b e r b a g a i P e r s i l a n p a n P a d i dan H a s i l U j i Kesesuaiannya
.................................
T i g a P a r a m e t e r untuk Mendeteksi Adanya I n t e r a k s i Gen N o n a l e l i k pa& Lima B e l a s
Persilangan Padi
....................
H a s i l Pendugaan Enam P a r a m e t e r G e n e t i k d a r i
T o l e r a n s i t e r h a d a p S a l i n i t a s pada P e r s i l a n g a n a n t a r a V a r i e t a s P a d i yang Tol e r a n dengan yang peka
..............
H a s i l Pendugaan Enam P a r a m e t e r G e n e t i k d a r i
T o l e r a n s i t e r h a d a p S a l i n i t a s pada P e r s i l a n g a n a n t a r V a r i e t a s P a d i yang Tol e r a n d a n a n t a r V a r i e t a s P a d i yang Peka
K l a s i f i k a s i Tanaman F
d a r i P e r s i l a n g a n ant a r a V a r i e t a s ~ a s pang
i
TDleran dengan
yang Peka
...........................
K l a s i f i k a s i Tanaman B
d a r i P e r s i l a n g a n ant a r a V a r i e t a s pa& yang T o l e r a n dengan
yang Peka
...........................
S e b a r a n Kerusakan Daun dalam F a m i l i H a s i l
P e r s i l a n g a n a n t a r V a r i e t a s P a d i yang
T o l e r a n d a n a n t a r Varietas P a d i y a n g
Peka
......,.......................-..
Pendugaan H e r i t a b i l i t a s d a l am A r t i Luas ( H )
d a r i T o l e r a n s i t e r h a d a p S a l i n i t a s pada
P e r s i l a n g a n a n t a r a V a r i e t a s P a d i .yang
T o l e r a n dengan yang Peka
............
DAFTAR
GAblBAR
Halaman
1.
Kurva R a t a - r a t a Kerusakan Daun d a r i V a r i e t a s
yang T o l e r a n ( V T ) d a n yang Peka ( V P )
p a d a P e r l a k u a n 0 , 0.4, d a n 0.8 p e r s e n
NaCl
.................................
2-
Kurva R a t a - r a t a .Juml ah Anakan R e l a t i f d a r i
V a r i e t a s P a d i yang T o l e r a n ( V T ) d a n
y a n g Peka ( V P ) t e r h a d a p S a l i n i t a s pada
0.4 d a n C . 8 p e r s e n NaCl
..............
3.
Kurva R a t a - r a t a Tinggi Tanaman d a r i V a r i e t a s
P a d i yang T o l e r a n ( V T ) d a n yang P e k a
(VP) t e r h a d a p S a l i n i t a s pada P e r l a k u a n
0.4 d a n 0.8 p e r s e n NaCl
..............
4.
Kurva Kadar b e r b a g a i Unsur d i dalam T a j u k
d a n Akar d a r i V a r i e t a s P a d i yang T o l e r a n d a n yang Peka yang d i b e r i P e r l a k u a n
NaCl
.................................
5.
S e b a r a n Kerusakan Daun d i dalam Famixi F2
d a n B2 d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a Po
d e n g a n P B 28
..........................
6-
S e b a r a n K e r u s a k a n Daun d i dalam F a m i l i Fa
d a n B2 d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a PO
dengan KD
.............................
7.
S e b a r a n Kerusakan Daun d i dalam F a m i l i F2
dan B
d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a BP
d e n g a s P B 28
.........................
8.
S e b a r a n Kerusakan Daun d i dalam F a m i l i Fa
d a n B2 d a r i P e r s i l angan a n t a r a BP
dengKD
............................
9.
S e b a r a n K e r u s a k a n Daun d i dalam F a m i l i F2
dan d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a PC
dengan KD
.....;. .....................
10.
S e b a r a n Kerusakan Daun d i dalam F a m i l i F2
dan B2 d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a PC
dengan KD
............................
Halaman
Nomor
11.
Sebaran Kerusakan Daun d i dalam F a m i l i F2
d a n B2 d a r i P e r s i l a n p a n a n t a r a
P B 32 dengan PB 28
63 LC
Sebaran Kerusakan Daun d i dalam F a m i l i F2
dan B2 d a r i P e r s i l a n p a n a n t a r a
PB 32 dengan K D
64
S e b a r a n Kerusakan Daun d i d a l a m F a m i l i F2
d a n B2 d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a A t 2
dengan PB 28
65
...................
12.
......................
13.
.........................
DAFTAR L A M P I R A N
Nomor
1.
2-
Halaman
K o m p o s i s i Larutan Hara Hoagland B e r k e k u a t a n
Penuh
31,
Perkembangan Kerusakan Daun Jumlah Anakan,
dan Tinggi T a n a m a n E n a m V a r i e t a s P a d i
pada L a r u t a n Hara denqan 0 , 0 . 4 , dan
0 . 8 persen N a C l
85
J u r n l a h TananJan (n), ::ilai Rats-rata ( F ) , Sacam
( V x ) , d a n I:ilai 2at.o-rat ( V x - ) r i a r i
k c e r u s a k a n 9 a u n F a m i l i T e t u a d a n i!asil P e r si1any;annyr~~
89
...............................
.....................
5.
............................
TERHADAP S A L n I T A S PADA TANAMAN
oleh
S U W A
R N 0
FAKULTAS PASCA SARJANA
INSTITUT PERTANIAN B O G a
1985
PAD1
SUWARNO.
P e w a r i s a n dan F i s i o l o g i S i f a t T o l e r a n t e r h a d a p
S a l i n i t a s p a d a Tanaman P a d i
MAKFIUR
s e b a g a i k e t u a , OETIT KOSWARA,
ABDUL B A R 1
, dan
terhadap
SOLEH SOIAHUDDIN,
ZAINUDDIN H A R A H A P s e b a g a i a n g g o t a )
Empat v a r i e t a s p a d i
PB 3 2 ,
( D i bawah bimbingan A M R I S
.
(Oryza s a t i v a L.) yang t o l e r a n
s a l i n i t a s , y a i t u Pokkali
, Bayar
s e r t a dua v a r i e t a s yang p e k a ,
P u t i h , Pucuk
, dan
y a i t p P B 28 d a n Ka-
r a n g Dukuh d i g u n a k a n dalam s t u d i f i s i o l o g i .
Studi f i s i o -
l o g i i n i b e r t u j u a n u n t u k menentukan k o n s e n t r a s i NaCl d a lam
l a r u t a n h a r a yang d a p a t d i g u n a k a n u n t u k p e n g u j i a n t o -
leransi
,
t a s padi
s e r t a u n t u k mempel a ja r i mekani sme t o l e r a n s i v a r i e terhadap
salinitas.
S e t i a p b i b i t yang berumur dud minggu d a r i masing-rnas i n g v a r i e t a s t e r s e b u t d i t a n a m pada p o t p l a s t i k ydng b e r -
i s i enam l i t e r l a r u t a n h a r a yang d i b e r i p e r l a k u a n 0 , 0 . 4 ,
d a n 0.8 p e r s e n NaC1-
P e r c o b a a n d i l a k u k a n d i rumah k a c a
menggunakan r a n c a n g a n a c a k l e n g k a p dengan t i g a u l a n g a n .
Untuk s t u d i p e w a r i s a n s i f a t t o 1 e r a n te.rhadap s a l i n i t a s
D i
d i b u a t p e r s i l a n g a n d i a l e l d a r i enam v a r i e t a s t e r s e b u t .
samping i t u j u g a d i b u a t p e r s i l a n g a n a n t a r a Atomita
2,
sua-
t u v a r i e t a s unggul t o l e r a n ' t e r h a d a p s a l i n i t a s yang dihas i l k a n o l e h Badan Tenaga Atom N a s i o n a l
P B 28.
(BATAN), dengan
S e l a n j u t n y a d i s e d i a k a n f a m i l i PI, P2, F1,
d a n B2 d a r i s e t i a p ? e r s i l a n g a n .
F 2 , B1,
Sebanyak 1 0 tanaman d a r i
s e t i a p t e t u a dan F1,
20 tanaman d a r i
s e t i a p B1 d a n B 2 ,
s e r t a 140 tanaman d a r i s e t i a p F2 d i u j i
toleransinya.
Se-
t i a p tanaman d i t a n a m p a d a p o t p l a s t i k yang b e r i s i enam
l i t e r l a r u t a n h a r d d e n g a n 0.4 p e r s e n NaC1.
Sedang p a r a -
m e t e r yang d i g u n a k a n a d a l a h p e r s e n t a s e k e r u s a k a n d a u n
yang d i h i t u n g p a d a w a k t u empat minggu s e t e l a h tanam.
Hasil
d e n s a n 0.4
s t u d i f i s i o l o g i menunjukkan bahwa l a r u t an h a r a
persen KaC1 cukup b a i k u n t u k pengu j i a n t o l e r a n -
si v a r i e t a s p a d i t e r h a d a p s a l i n i t a s .
Evaluasi toleransi
s e b a i k n y a d i l akukan pada wak t u empat m i nggu s e t e l a h tanam
d e n a a n menggunakan p e r s e n t a s e k e r u s a k a n d a u n s e b a g a i p a r a -
meter.
Bobot k e r i n g t a j u k d a n t o t a l
tanaman j u g a cukup
b a i k b i l a d i g u n a k a n s e b a g a i p a r a m e t e r u n t u k membedakan ant a r a v a r i e t a s yang t o l e r a n d e n g a n y a n g peka, t e t a p i k u r a n g
p r a k t i s b i l a d i g u ~ k a nu n t u k
s e l e k s i d a l a m program p e m u l i a -
an.
Mekanisme t o l e r a n s i v a r i e t a s p a d i
terhadap s a l i n i t a s
mencakup s e l e k t i v i t a s p e n g a m b i l a n d a n t r a n s l o k a s i K-Na.
D i
samping
itu
, varietas
yang t o l e r a n l e b i h mampu menahan
N a d a n C1 d i akar a t a u l e b i h s e d i k i t mengangkut Na d a n Cf
k e t a i u k b i l a d i b a n d i n g k a n dongan v a r i e t a s y a n g p e k a .
De-
ngan d e m i k i a n t a j u k v a r i e t a s yang t o l e r a n mempunyai k a d a r
K lebih
t i n g g i s e r t a k a d a r N a d a n C1 l e b i h r e n d a h d a r i va-
r i e t a s peka.
R i l a d i l i h a t d a r i besarnya n i l a i indeks s e l e k t i v i t a s
pengambil a n d a n t r a n s l o k a s i K-Na
f;, Ha d a n C l ,
s e r t a indeks translokasi
maka t e r l i h a t adanya keragaman a n t a r v a r i e -
t a s yang t o l e r a n .
Dengan d e m i k i a n ,
mekanisme t o l e r a n s i
terhadap s a l i n i t a s d a r i v a r i e t a s - v a r i e t a s
tersebut dapat
be rbed a .
Hasil
a n a l i s 5 . s k e x u s a k a n daun F1 d a n r e s i p r o k n y a m e -
nun jukkan bahwa d a l a m p e w a r i s a n sif a t t o 1 e r a n t e r h a d a p
s a l i n i tas t i d a k
t e r d a p a t pengaruh
tetua betina.
Dari segregasi dan pendugaan parnmeter g e n e t i k dap a t d i k e t a h u i bahwa t o l e r a n s i
o l e h gen-gen yang
terhadap s a l i n i t a s d i k o n t r o l
s e b a g i a n b e s a r b e r s i f a t dominan.
Dari
pendupaan p a r a m e t e r g e n e t i k t e r s e b u t juga d a p a t d i k e t a h u i
bahwa d i samping p e n g a r u h a d i t i f d a n dominan,
gen n o n a l e l i k
j u g a b e r p e r a n dalam p e w a r i s a n t o l e r a n s i ter-
hadap s a l i n i t a s -
Selanjutnya h a s i l
nuniukkan bahwa p a l i n g t i d a k
mengontrol
interaksi
anal isis segregasi m e -
ada d u a g e n dominan yang
t o l e r a n s i terhadap s a l i n i t a s .
H e r i t a b i l i t a s dalam a r t i l u a s d a r i sif a t t o l e r a n t e r hadap s a l i n i t a s t i n g g i .
lleskipun demikian tujuh d a r i s e m -
b i l a n p e r s i l a n g a n a n t a r a v a r i e t a s vang t o l e r a n dengan yang
peka menunjukkan bahwa t o l e r a n s i
t r o l o l e h g e n e t i k yang kompleks.
t e r h a d a p s a l i n i t a s dikonD i
samping i t u i n t e r a k s i
gen n o n a l e l i k j u g a b e r p e r a n a n dalam p e w a r i s a n t o l e r a n s i
tersehut.
Oleh
s e b a b i t u dalam p r o g r a m pemuliaan u n t u k
sifat toleran terhadap s a l i n i t a s ,
kan p a d a g e n e r a s i l a n j u t .
s e l e k s i sebaiknya d i l a k u -
PEWARISAPU' DAN
FISIOLOGI SIFAT ~ L E R A N
TERHADAP S A L I K I T A S PADA TANAMAN
PAD1
oleh
S U W A R N O
D i s e r t a s i s e b a g a i salah s a t u syarat
untuk memperoleh g e l a r
Doktor
pada
F a k u l t a s Pasca S a r j a n a ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor
B 0 G'O R
1 9 8 5
Judu1 D i s e r t a s i :
F'EWARISAN DAF: F I S 1 O L . O G I
S I F A T TOLERAFj
T E R H A D A P S A L l N I T A S P A D A TANAMAN
Nama mahasiswa
:
SUWARNO
N O m O r pokok
:
80575
PAD1
M e n y et uj u i
1.
Komisi Pembimbing
Prof. D r I r A m r i s M a k m u r
(Ketua)
Dr Xr A W u l B a r i
Prof. D r Ir O e t i t K o s a r a r a
(Anggota)
(Anggota)
D r Zainuddin H a r a h a p
D r Ir Soleh Solahuddin
(Anggota)
2.
K e t u a Jurusan A g r o n o m i
3.
Dekaa F a k u l t a s Pasca
Sarjana
Prof.
D r Ir Achmad Surkati
Tanggal p e l a n t i k a n :
D r Ir E d i G u h a r dj a
UCAPAN T E R I M A K A S I H
P u j i s y u k u r p e n u l i s p a n j a t k a n k e h a d i r a t A l l a h S.W .T.
a t a s s e g a l a r a h m a t yang d i 1 impahkan h i n g g a p e n e l i t i a n d a n
penulisan d i s e r t a s i i n i dapat diselesaikan.
Terima k a si h yang
k a n k e p a d a Bapak P r o f .
k o m i s i pembimbing,
s e b a n y a k - b a n y a k n y a p e n u l i s sampaiD r I r A m r i s Makmur
s e r t a Bapak P r o f .
Bapak D r Ir S o l e h S o l a h u d d i n ,
sel aku ke t u a
D r Ir O e t i t Koswara,
Bapak D r I r Abdul B a r i , d a n
Bapak D r Z a i n u d d i n Harahap s e l a k u a n g g o t a k o r n i s i pembimbing
,
a t a s bimbingan dan s a r a n - s a r a n
yang d i b e r i k a n k e p a d a
p e n u l i s b a i k s e l a m a melakukan p e n e l i t i a n maupun d a l a m penulisan d i s e r t a s i ini.
Kepada Bapak Kepala Badan P e n e l i t i a n d a n Pengembanga n P e r t a n i a n yang t e l a h m e n g i z i n k a n d a n membiayai s t u d i
s e r t a p e n e l i t i a n i n i p e n u l i s s a m p a i k a n banyak
terima kasih.
Banyak t e r i m a k a s i h j u g a p e n u l i s s a m p a i k a n k e p a d a B a p a k Ketua Kelompok P e n e l i t i P e m u l i a a n , B a l a i P e n e l i t i a n
Tanaman Pangan B o g o r ,
a t a s f a s i l i t a s rumah k a c a d a n l a % -
r a t o r i u m yang d i b e r i k a n u n t u k melakukan p e n e l i t i a n i n i .
Kepada A.
H i d a y a t B.Sc.
yang t e l a h membantu d a l a m a n a -
l i s i s tanaman, d a n W a r s o w yang banyak membantu dalam p e l ak s a n a a n p e r c o b a a n , p e n u l i s j u g a
menyampaikan banyak
te-
rima k a s i h .
Ucapan t e r i m a k a s i h y a n g t i d a k
t e r h i n g g a banyaknya
p e n u l i s sampaikan kepada Ayah d a n Bapak M e r t u a yang t i d a k
hanya
memberikan d o r o n g a n m o r i l ,
t e t a p i juga
k h u s u k mendo * a k a n a g a r a n a k n v a b e r h a s i l .
An&
dan Y s t r i
s e l a l u dengan
Kepada k e d u a
juga p e n u l i s sampaikan t e r i m a k a s i h y a n g
sebesar-besarnya
a t a s d o r o n g a n m o r i l y a n g d i b e r i k a n dan
a t a s k e s a b a r a n n y a menunggu k e l u l u s a n a y a h d a n s u a m i n y a .
Kepada semua f i h a k l a i n n y a y a n g t e l a h m e m b e r i k a n b a n t u a n baik m o r i l maupun r n a t e r i i l ,
sehingga penulisan d i s e r -
t a s i i n i d a p a t d i s e l e s a i k a n , p e n u l i s j u g a menyampaikan b a nyak
terima kasih.
Bogor,
.
Mei
Penulis
1985
R I W A Y A T HIDUP
P e n u l i s d i l a h i r k a n d i Ponorogo pada
ber
t a n g g a l 9 Septem-
I a a d a l a h anak d a r i S u k a r t i y a h (almarhum) d a n
1952.
Muhamad Kamari.
Pada
norogo.
tahun 1965 i a l u l u s S e k o l a h D a s a r Negeri d i Po-
Pada t a h u n 1968 i a l u l u s S e k o l a h Menengah P e r t a -
m a N e g e r i d i Madiun,
d a n pada
nengah A t a s N e g e r i J u r u s a n
t a h u n 1971 l u l u s S e k o l a h M e -
Ilmu P a s t i d a n Pengetahuan Alam
d i k o t a yang sama.
P e n u l i s memperoleh g e l a r S a r j a n a P e r t a n i an dalam b i d a n g Agronomi d a r i I n s t i t u t
Pada
1976.
P e r t a n i a n Booor pada
tahun
t a h u n 1979 i a memperoleh g e l a r M a g i s t e r S a i n s
dalam b i d a n g Pemuliaan Tanaman d a r i p e r g u r u a n t i n g g i yang
sama
.
S e j a k t a h u n 1977 p e n u l i s b e k e r j a
sebagai Staf P e n e l i -
t i pada Kelompok P e n e l i t i P e m u l i a a n B a l a i P e n e l i t i a n Tanaman Pangan Bogor.
P e n u l i s t e l a h menikah dengan F a i z a pada
t a h u n 1977
d a n d i k a r u ~ a idua o r a n g anak l a k i - l a k i W i l l y d a n Punjung
.
KATA FSNGAN
R
D i s e r t a s i i n i d i b u a t guna memenuhi s a l a h s a t u
syarat
untuk memperoleh g e l a r D o k t o r p a d a F a k u l t a s Pasca S a r j a n a ,
I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor.
Penul i s a n d i s e r t a s i i n i b e r d a s a r k a n h a s i l - h a s i l
per-
cobaan yang b e r t u j u a n u n t u k m e m p e l a j a r i f i s i o l o g i dan pew a r i s a n s i f a t t o l e r a n t e r h a d a p s a l i n i t a s pada tanaman padi.
P e r c o b a a n t e r s e b u t d i l a k u k a n d i rumah k a c a d a r i bu-
l a n Agustus 1981 hingga Nopember
Dengan s e g a l a kerendahan
1984.
h a t i p e n u l i s menyadari bahwa
h a s i l p e n e l i t i a n i n i belum d a p a t s e c a r a t u n t a s mengungkapkan t o l e r a n s i tanaman p a d i
terhadap s a l i n i t a s .
Meskipun
d e m i k i a n , p e n u l i s t e t a p b e r h a r a p bahwa h a s i l p e n e l i t i a n
i n i d a p a t disumbsmgkan u n t u k perkembangan ilmu pengetahuan
Penul i s juga b e r h a r a p
, mudah-mudahan
h a s i l penel iti an i n i
b e r guna dalam u saha mendapatkan v a r i e t a s p a d i unggul yang
t o l e r a n t e r h a d a p s a l i n i t a s khusu s n y a , d a n pengembangan
p e r t a n i a n pada l a h a n s a l i n umumnya.
Bogor,
Mei
Penul i s
1985
DAFTAR
IS1
Halaman
DAFTAR
....................................
..................................
TABEL
DAFTAR G4MBAR
DAFTAR
LAMPIRAN
PEh?)AIXTLUAN
x
xii
................................
x i ii
....................................
TINJAIIAN PUSTAKA
Salinitas
...............................
.................................
Pengaruh S a l i n i t a s t e r h a d a p T a n a m a n
Tekanan O s r n o s a
.......
.......................
....................
............................
Keracunan
T o l e r a n s i T a n a m a n terhadap S a l i n i t a s
......
F a k t o r - f aktor y a n g M e m p e n g a r u h i T o l e r a n s i ..
Fase P e r t u m b u h a n T a n a m a n
.............
Keseimbangan Hara
K e r a g a m a n Toleransi antar V a r i e t a s
...
........................
BAHAN DAN METODA
...............................
...................
V a r i e t a s yang D i g u n a k a n
..............
P e r t a n a m a n pada L a r u t a n H a r a
Percobaan F i s i o l o g i
.......................
T e k n i k Penyaringan
P e w a r i s a n Sif at
Toleran
...................
.............................
H A S I L DAN PBMBAHASAN
...........................
Pertumbuhan Tanaman
.......................
A n a l i s i s D a t a
1
4
4
Ilalainnn
Katinr U n s u r - 1 J n r ; u r
d a n Meltanisme 'I'olcr~lnsi
;'ev::,risan ' i ' o l e r a n r i
.....
...........................
p e n c a r u h T e t u a 1:e t i n a
....................
........................
................................
35
50
50
Psrarne ter G e n e t i k
52
Segret;asi
60
DAFTAR T A B E L
Halaman
1.
A s a l d a n S i f a t - s i f a t P e n t i n g d a r i Tu juh
V a r i e t a s P a d i yang D i g u n a k a n d a l a m
Penelitian
...........................
S i d i k R a g a m nntuk K e r u s a k a n D a u n dan berbagai P a r a m e t e r P e r t u m b u h a n d a r i
E n a m V a r i e t a s P a d i yang D i b e r i Perlakuan N a C l
.........................
Rata-rata Kerusakan Daun, Jumlah Anakan,
T i n g g i T a n a m a n , P a n j a n g A k a r , serta
B o b o t K e r i n g T a j u k , Akar, dan T o t a l
T a n a m a n d a r i E n a m V a r i e t a s P a d i yang
D i b e r i Perlakuan NaCl
...............
S i d i k R a g a m untuk K a d a r berbagai U n s u r d i
d a l a m T a j u k dan A k a r E n a m V a r i e t a s
P a d i yang D i b e r i P e r l a k u a n N a C l
.....
K a d a r berbagai U n s u r d i d a l a m T a j u k E n a m
V a r i e t a s P a d i yang Q i b e r i P e r l a k u a n
NaCl
................................
K a d a r berbagai U n s u r d i d a l a m A k a r Enam
V a r i e t a s P a d i yang D i b e r i Perlakuan
NaCl
................................
R a t a - r a t a K a d a r berbagai U n s u r (Id
)
i dalam
Tajuk d a n Akar V a r i e t a s Padi yang Tol e r a n dan yang peka terhadap S a l i n i t a s
yang D i b e r i Per1 akuan N a C l
..:.......
N a , d i n C 1 d i d a l a m T a j u k dan A k a r
serta beberapa N i l a i I n d e k s d a r i E n a m
V a r i e t a s P a d i pada Perlakuan 0.4 persen N a C l
K a d a r K,
............................
R a t a - r a t a K e r u s a k a n D a u n F1 d a n N i l a i t
H i t u n g n y a dari L i m a B e l a s Persilangan
Padi
................................
la
Nomor
Halaman
Tiga P a r a m e t e r G e n e t i k d a r i T o l e r a n s i terhadap S a l i n i t a s pada b e r b a g a i P e r s i l a n p a n P a d i dan H a s i l U j i Kesesuaiannya
.................................
T i g a P a r a m e t e r untuk Mendeteksi Adanya I n t e r a k s i Gen N o n a l e l i k pa& Lima B e l a s
Persilangan Padi
....................
H a s i l Pendugaan Enam P a r a m e t e r G e n e t i k d a r i
T o l e r a n s i t e r h a d a p S a l i n i t a s pada P e r s i l a n g a n a n t a r a V a r i e t a s P a d i yang Tol e r a n dengan yang peka
..............
H a s i l Pendugaan Enam P a r a m e t e r G e n e t i k d a r i
T o l e r a n s i t e r h a d a p S a l i n i t a s pada P e r s i l a n g a n a n t a r V a r i e t a s P a d i yang Tol e r a n d a n a n t a r V a r i e t a s P a d i yang Peka
K l a s i f i k a s i Tanaman F
d a r i P e r s i l a n g a n ant a r a V a r i e t a s ~ a s pang
i
TDleran dengan
yang Peka
...........................
K l a s i f i k a s i Tanaman B
d a r i P e r s i l a n g a n ant a r a V a r i e t a s pa& yang T o l e r a n dengan
yang Peka
...........................
S e b a r a n Kerusakan Daun dalam F a m i l i H a s i l
P e r s i l a n g a n a n t a r V a r i e t a s P a d i yang
T o l e r a n d a n a n t a r Varietas P a d i y a n g
Peka
......,.......................-..
Pendugaan H e r i t a b i l i t a s d a l am A r t i Luas ( H )
d a r i T o l e r a n s i t e r h a d a p S a l i n i t a s pada
P e r s i l a n g a n a n t a r a V a r i e t a s P a d i .yang
T o l e r a n dengan yang Peka
............
DAFTAR
GAblBAR
Halaman
1.
Kurva R a t a - r a t a Kerusakan Daun d a r i V a r i e t a s
yang T o l e r a n ( V T ) d a n yang Peka ( V P )
p a d a P e r l a k u a n 0 , 0.4, d a n 0.8 p e r s e n
NaCl
.................................
2-
Kurva R a t a - r a t a .Juml ah Anakan R e l a t i f d a r i
V a r i e t a s P a d i yang T o l e r a n ( V T ) d a n
y a n g Peka ( V P ) t e r h a d a p S a l i n i t a s pada
0.4 d a n C . 8 p e r s e n NaCl
..............
3.
Kurva R a t a - r a t a Tinggi Tanaman d a r i V a r i e t a s
P a d i yang T o l e r a n ( V T ) d a n yang P e k a
(VP) t e r h a d a p S a l i n i t a s pada P e r l a k u a n
0.4 d a n 0.8 p e r s e n NaCl
..............
4.
Kurva Kadar b e r b a g a i Unsur d i dalam T a j u k
d a n Akar d a r i V a r i e t a s P a d i yang T o l e r a n d a n yang Peka yang d i b e r i P e r l a k u a n
NaCl
.................................
5.
S e b a r a n Kerusakan Daun d i dalam Famixi F2
d a n B2 d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a Po
d e n g a n P B 28
..........................
6-
S e b a r a n K e r u s a k a n Daun d i dalam F a m i l i Fa
d a n B2 d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a PO
dengan KD
.............................
7.
S e b a r a n Kerusakan Daun d i dalam F a m i l i F2
dan B
d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a BP
d e n g a s P B 28
.........................
8.
S e b a r a n Kerusakan Daun d i dalam F a m i l i Fa
d a n B2 d a r i P e r s i l angan a n t a r a BP
dengKD
............................
9.
S e b a r a n K e r u s a k a n Daun d i dalam F a m i l i F2
dan d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a PC
dengan KD
.....;. .....................
10.
S e b a r a n Kerusakan Daun d i dalam F a m i l i F2
dan B2 d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a PC
dengan KD
............................
Halaman
Nomor
11.
Sebaran Kerusakan Daun d i dalam F a m i l i F2
d a n B2 d a r i P e r s i l a n p a n a n t a r a
P B 32 dengan PB 28
63 LC
Sebaran Kerusakan Daun d i dalam F a m i l i F2
dan B2 d a r i P e r s i l a n p a n a n t a r a
PB 32 dengan K D
64
S e b a r a n Kerusakan Daun d i d a l a m F a m i l i F2
d a n B2 d a r i P e r s i l a n g a n a n t a r a A t 2
dengan PB 28
65
...................
12.
......................
13.
.........................
DAFTAR L A M P I R A N
Nomor
1.
2-
Halaman
K o m p o s i s i Larutan Hara Hoagland B e r k e k u a t a n
Penuh
31,
Perkembangan Kerusakan Daun Jumlah Anakan,
dan Tinggi T a n a m a n E n a m V a r i e t a s P a d i
pada L a r u t a n Hara denqan 0 , 0 . 4 , dan
0 . 8 persen N a C l
85
J u r n l a h TananJan (n), ::ilai Rats-rata ( F ) , Sacam
( V x ) , d a n I:ilai 2at.o-rat ( V x - ) r i a r i
k c e r u s a k a n 9 a u n F a m i l i T e t u a d a n i!asil P e r si1any;annyr~~
89
...............................
.....................
5.
............................