KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI.
SKRIPSI
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI
Oleh
RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI
H0713151
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
i
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI
SKRIPSI
untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh
RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI
H0713151
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
ii
SKRIPSI
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI
RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI
H0713151
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Prof Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc
NIP. 196010081985031001
Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M.S.
NIP 195408051981032002
Surakarta, Januari 2017
Fakultas Pertanian UNS
Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.
NIP 19560225 198601 1 001
iii
SKRIPSI
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI
yang dipersiapkan dan disusun oleh
RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI
H0713151
telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal:
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar (derajat) Sarjana Pertanian
Program Studi Agroteknologi
Susunan Tim Penguji:
Ketua
Anggota I
Anggota II
Prof Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc
NIP.196010081985031001
Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M. S.
NIP. 195408051981032002
Dr. Ir. Parjanto, M. P
NIP. 196203231988031001
iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya Nama: Ratryningtyas Nindyastuti NIM: H0713151 Program
Studi: Agroteknologi menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul
“KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA
VARIETAS
LOKAL
PADI
HITAM
PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI” ini tidak terdapat karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar akademik dan sepanjang
pengetahuan penulis juga tidak ada unsur plagiarisme, falsifikasi, fabrikasi karya,
data, atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh penulis lain, kecuali
yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila dikemudian hari
terbukti ada penyimpangan daripernyataan tersebut, maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai ketentuan yang berlaku.
Surakarta, Januari 2017
Yang menyatakan
Ratryningtyas Nindyastuti
NIM. H0713151
v
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kekuatan, kasih sayang,
nikmat yang tidak ada satu makhluk pun yang bisa menghitungnya dan rahmat
Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Keragaman
Morfologi Dan Kandungan Antosianin Beberapa Varietas Lokal Padi Hitam pada
Agroekosistem Sawah Dataran Tinggi” dengan sebaik-baiknya. Penelitian ini
merupakan bagian dari penelitian unggulan perguruan tinggi dengan Ketua
Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc., dan anggota Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M.S.
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini tidak lepas dari pihak yang telah
membimbing, membantu, dan memberi semangat kepada penulis. Oleh karena itu
pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Prof. Dr. Ir. Hadiwiyono, M.Si. selaku Kepala Program Studi Agroteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc. selaku Pembimbing Akadekik dan
Pembimbing Utama atas saran dan nasihatnya serta yang telah memberikan
segala bentuk pengarahan, pengetahuan, dan motivasi kepada penulis sehingga
proses dan hasil penelitian ini dapat selesai dengan sebaik-baiknya.
4. Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M.S. selaku Pembimbing Pendamping dalam
penulisan dan penyusunan skripsi yang telah memberi pengarahan, dan
ketenangan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat menjadi sempurna.
5. Dr. Ir. Parjanto, M. P. selaku Pembahas penelitian atas segala saran dan kritik,
kemudahan, dan bantuan bagi penulis dalam penyajian hasil penelitian.
6. Keluargaku tercinta Bapak Muhammad Syafi’i dan Ibu Tuti Kustrini, kakakku
Raditya Maulana Anuraga dan adikku Rajnaparamitha Kusumastuti yang
senantiasa memberikan cinta tak berwarna, semangat yang ditiupkan dalam
doa yang diam-diam tak pernah usai.
7. Bapak Supadi, petani teladan Desa Karanglo selaku pemilik lahan tempat
dilaksanakannya penelitian ini.
vi
8. Segenap staff dan laboran di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
Surakarta yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan analisis
laboratorium dan pengurusan administrasi.
9. Teman-teman KLOROPLAS (Agroteknologi 2013) yang sama-sama berjuang
menjadi sarjana, tetap semangat kawan.
10. Semua pihak yang telah membantu penelitian yang tidak dapat penulis sebut
satu per satu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan
kesalahan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik demi
kesempurnaan skripsi ini. Penulis berharap, semoga skripsi ini bermanfaat bagi
banyak pihak.
Surakarta, Januari 2017
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi
DAFTAR ISI........................................................................................................ viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii
RINGKASAN...................................................................................................... xiv
SUMMARY............................................................................................................ xv
I.
PENDAHULUAN ......................................................................................... 1
A. Latar Belakang .......................................................................................... 1
B. Perumusan Masalah .................................................................................. 2
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................ 2
II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 3
A. Padi Hitam................................................................................................. 3
B. Identifikasi Morfologi ............................................................................... 4
C. Varietas Padi Hitam .................................................................................. 5
III. METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... 8
A. Waktu dan Lokasi Penelitian .................................................................... 8
B. Bahan dan Alat .......................................................................................... 8
C. Perancangan Penelitian ............................................................................. 8
D. Teknik Penentuan Sampel ......................................................................... 9
E. Jenis dan Sumber Data .............................................................................. 9
F. Teknik Pengumpulan Data ........................................................................ 9
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 23
A. Kondisi Umum Lokasi Penelitian ............................................................. 23
1. Analisis tanah ...................................................................................... 23
B. Morfologi Daun ......................................................................................... 24
1. Panjang Daun ........................................................................................ 24
2. Warna Helaian Daun ............................................................................ 25
3. Warana Pelepah Daun .......................................................................... 25
4. Bentuk Lidah Daun ............................................................................... 26
viii
DAFTAR ISI
(Lanjutan)
Halaman
5. Sudut Daun Bendera ............................................................................. 26
6. Permukaan Daun .................................................................................. 27
7. Analisis Dendogram Morfologi Daun Padi Hitam ............................... 28
C. Morfologi Batang ...................................................................................... 29
1. Tinggi Tanaman .................................................................................... 29
2. Panjang Batang ..................................................................................... 30
3. Sudut Batang ........................................................................................ 31
4. Keberadaaan Ruas Batang .................................................................... 31
5. Tebal Nodia .......................................................................................... 32
6. Jumlah Anakan ..................................................................................... 32
7. Kekuatan Batang................................................................................... 33
8. Warna Ruas Batang .............................................................................. 33
9. Analisis Dendogram Morfologi Batang Padi Hitam ............................ 34
D. Morfologi Malai ........................................................................................ 35
1. Tipe Malai ............................................................................................ 35
2. Panjang Malai ....................................................................................... 36
3. Cabang Malai Sekunder........................................................................ 36
4. Keluarnya Malai ................................................................................... 36
5. Jumlah Malai Per Rumpun ................................................................... 37
6. Kerontokan Gabah dari Malai .............................................................. 37
7. Analisis Dendogram Morfologi Malai Padi Hitam .............................. 38
E. Morfologi Gabah ....................................................................................... 40
1. Warna Lemma dan Palea ...................................................................... 40
2. Keberadaan Rambut pada Lemma dan Palea ....................................... 40
3. Bulu Ujung Gabah ................................................................................ 41
4. Bentuk Gabah ....................................................................................... 41
5. Jumlah Gabah Per Malai....................................................................... 41
6. Panjang Gabah ...................................................................................... 42
7. Analisis Dendogram Morfologi Gabah Padi Hitam ............................. 43
ix
DAFTAR ISI
(Lanjutan)
Halaman
F. Morfologi Beras Pecah Kulit..................................................................... 44
1. Panjang Beras Pecah Kulit ................................................................... 44
2. Bentuk Beras Pecah Kulit ..................................................................... 45
3. Kebeningan Beras ................................................................................. 45
4. Warna Pericarp ..................................................................................... 45
5. Analisis Dendogram Morfologi Beras Pecah Kulit Padi Hitam ........... 46
G. Morfologi Akar ......................................................................................... 47
1. Panjang Akar ........................................................................................ 47
2. Analisis Dendogram Morfologi Akar Padi Hitam ................................ 48
H. Antosianin ................................................................................................. 49
1. Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam ................................................. 49
2. Analisis Dendogram Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam ............... 50
3. Kandungan Antosianin ......................................................................... 51
I. Pengelompokkan Padi Hitam Berdasarkan Karakteristik Morfologi ........ 53
V. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 58
A. Kesimpulan .............................................................................................. 58
B. Saran......................................................................................................... 58
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 59
LAMPIRAN .......................................................................................................... 63
x
Nomor
DAFTAR TABEL
Judul
Halaman
1
Rata-rata Panjang Daun Padi Hitam.....................................................
24
2
Warna Helaian Daun Padi Hitam.........................................................
25
3
Sudut Daun Bendera Padi Hitam..........................................................
26
4
Tinggi Tanaman Padi Hitam.................................................................
29
5
Rata-rata Panjang Batang Padi Hitam...................................................
30
6
Rata-rata Tebal Nodia Padi Hitam........................................................
32
7
Jumlah Anakan Tanaman Padi Hitam...................................................
32
8
Warna Ruas Batang Tanaman Padi Hitam............................................
33
9
Rata-rata Panjang Malai Padi Hitam.....................................................
36
10
Jumlah Malai Per Rumpun Padi Hitam.................................................
37
11
Kerontokan Gabah dari Malai Padi Hitam............................................
37
12
Warna Lemma dan Palea Padi Hitam.................................................... 40
13
Rata-rata Jumlah Gabah Per Malai Padi Hitam..................................... 41
14
Rata-rata Panjang Gabah Per Malai Padi Hitam...................................
15
Rata-rata Panjang Beras Pecah Kulit Padi Hitam.................................. 44
16
Warna Pericarp Padi Hitam...................................................................
45
17
Panjang Akar Padi Hitam......................................................................
47
18
Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam..................................................
49
19
Kandungan Antosianin Padi Hitam.......................................................
51
20
Analisis Ragam Warna Ekstrak Beras Hitam dan Kandungan
Antosianin.............................................................................................. 52
xi
42
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
1
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Daun Padi Hitam......... 28
2
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Batang Padi Hitam...... 34
3
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Malai Padi Hitam........ 38
4
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Gabah Padi Hitam....... 43
5
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Beras Pecah Kulit
Padi Hitam.................................................................................................. 46
6
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Akar Padi Hitam......... 48
7
Dendogram Berdasarkan Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam............... 50
8
Dendogram Berdasarkan Seluruh Karakteristik Morfologi Daun Padi
Hitam........................................................................................................... 53
9
Pengelompokkan Padi Hitam Berdasarkan Tingkat Kemiripan................. 56
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
1
Peta Kecamatan Tawangmangu, Karanganyar........................................... 64
2
Dokumentasi Penelitian.............................................................................. 65
3
Tabel Skoring Karakteristik Morfologi Padi Hitam................................... 67
4
Data Matriks Koefisien Kemiripan Morfologi Padi Hitam........................ 85
xiii
RINGKASAN
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA
VARIETAS
LOKAL
PADI
HITAM
PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI Skripsi: Ratryningtyas
Nindyastuti (H0713151). Pembimbing: Edi Purwanto, Nandariyah. Program
Studi: Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS)
Surakarta.
Padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman penting sebagai sumber
makanan pokok yang dikonsumsi sebagian besar masyarakat Indonesia. Padi
beras hitam banyak digunakan dalam bidang kesehatan. Antosianin pada beras
hitam berperan menjaga kesehatan karena aktifitas antioksidannya yang kuat
dalam melawan radikal bebas, sebagai antikanker, hipoglikemik, antiimflamasi
dan sebagai sumber serat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman
morfologi dan kandungan antosianin beberapa varietas lokal padi hitam pada
agroekosistem sawah dataran tinggi. Penelitian ini dilakukan di Desa Karanglo,
Kecamatan Tawangmangu, Kabupaten Karanganyar, dengan ketinggian tempat
665 mdpl. Penelitian dimulai pada bulan Februari 2016 sampai Juni 2016.
Penelitian ini merupakan penelitian survei untuk mengindetifikasi beberapa
karakteristik morfologi padi hitam varietas Cempo Ireng, IPB dan Gagak.
Variabel pengamatan meliputi: morfologi daun, morfologi batang, morfologi
malai, morfologi gabah, morfologi beras pecah kulit, morfologi akar, dan
antosianin. Analisis data dilakukan secara deskriptif dan diskoring berdasarkan
panduan deskriptor oleh Departemen Pertanian (2003). Analisis pengelompokkan
menggunakan program NTSY, dan hasil analisis pengelompokkan disajikan
dalam bentuk dendogram.
Hasil penelitian menunjukkan karakter morfologi varietas Cempo Ireng,
IPB dan Gagak memiliki panjang daun berkisar 48,7-65 cm, warna helaian daun
hijau muda-hijau tua, warna pelepah daun hijau, lidah daun berbentuk segitiga
terbelah, sudut daun bendera bertipe tegak sampai sedang, permukaan daun
berambut pendek, tinggi tanaman berkisar 101,6-135,6 cm, panjang batang
berkisar 81,3-123,7 cm, sudut batang yaitu berkisar ±200, keberadaan ruas batang
berjumlah 3-4, tebal nodia berkisar 4-6,5 mm, jumlah anakan berkisar 11-24,
kekuatan batang kuat, ruas batang berwarna hijau sampai kuning emas, malai
bertipe agak tegak, panjang malai berkisar 21,8-25 cm, cabang malai sekunder
bertipe padat, keluarnya malai bertipe seluruh malai keluar dan malai leher
sedang, jumlah malai per rumpun berkisar 9-21 malai, kerontokan gabah dari
malai berkisar sedang-mudah, warna lemma dan palea kuning kecoklatan pudarkuning kecoklatan, keberadaan rambut pada lemma dan palea yaitu berambutrambut pendek, ujung gabah berbulu pendek dan semuanya berbulu, bentuk gabah
lonjong, jumlah gabah per malai berkisar 95-179,3 bulir, panjang gabah berkisar
8,3-10,3 mm, panjang beras pecah kulit berkisar 6,3-7,5 mm, bentuk beras pecah
kulit berbentuk lonjong, kebeningan beras berwarna bening, warna perikarp ungu
tua kecoklatan-ungu tua mendekati hitam, panjang akar berkisar 9-17,8 cm.
Kepekatan warna ekstrak padi hitam berwarna merah sampai ungu kehitaman,
kandungan antosianin berkisar antara 110,68-521,97 ppm. Analisis dendogram
menunjukkan koefisien kemiripan antara 0,84-0,90 (ketidak miripan 0,16-0,10).
xiv
SUMMARY
MORPHOLOGICAL DIVERSITY AND ANTHOCYANIN CONTENT
SOME LOCAL VARIETIES OF BLACK RICE ON FIELD RICE
AGROECOSYSTEM IN THE HIGHLAND. Thesis-S1: Ratryningtyas
Nindyastuti (H0713151). Advisers: Edi Purwanto, Nandariyah. Study Program:
Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret (UNS)
Surakarta.
Rice (Oryza sativa L.) is an important comodity as a source of staple food
consumed most of the people in Indonesia. Black rice is widely used in health.
Anthocyanin in black rice maintaining health because it has strong antioxidant
activity wich against free radicals, as anticancer, hypoglycemic, antiimflamasi and
as a source of fiber. This study aims to determine the morphological diversity and
anthocyanin content some varieties of black rice local cultivated on field rice
agroecosystem in the highland. This research was conducted in Karanglo,
Tawangmangu, Karanganyar, with altitude of 665 meters above sea level.
Research began in February 2016 to June 2016. This study is a survey for
identifying some of the morphological characteristics of black rice varieties
Cempo Ireng, IPB and Gagak. Variable observations including leaf morphology,
morphology of stems, panicle morphology, grain morphology, caryopsis
morphology, root morphology, and anthocyanins. The data were analyzed
descriptively and scoring analyzed based of descriptors guidelines by the
Departemen Pertanian (2003). Clustering analysis using NTSY program, and the
results of the analysis presented in dendogram.
The results show that morphological characters varieties of Cempo Ireng,
IPB and Gagak has ranged between 48.7-65 cm leaf length, leaf blade color light
green color-green, basal leaf sheat colour green, ligule shape 2-cleft, flag leaf
attitude erect and semi-erect (intermediete), leaf surface short-haired, plant height
between 101.6-135.6 cm, clum lenght between 81.3-123.7 cm, clum habit ± 200,
the existence of culm segments numbered 3-4, thick nodes between 4-6.5 mm,
number of culm 11-24 culm, clum strenght are strong, color of stem segments
green to golden yellow, panicle attitude of branches erect, panicle length between
21.8-25 cm, secondary tassel branches solid-type, panicle exertion just exerted
(panicle base coindicides with colar of flag leaf blade), number of panicles per
clumps 9-2, type of grain loss medium-easy, lemma and palea colour yellow to
brownie fade and yellow to brownie, lemma and palea pubescense short hair, awn
(tip of grain) short haired and hairy, grain shape is oval, number of grains per
panicle ranged between 95-179.3 grain, grain length between 8.3-10.3 mm,
caryopsis length between 6.3-7.5 mm, caryopsis shape is oval, rice transparency
opaque, pericarp color purple-brown to blue near black, root length ranged
between 9-17.8 cm. density of black rice extract red to purple mix black,
anthocyanin content ranged between 110,68- 521.97 ppm. Dendogram analysis
showed similarity coefficient between 0.84 -0.90 (dissimilarity 0.16 to 0.10).
xv
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI
Oleh
RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI
H0713151
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
i
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI
SKRIPSI
untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian
di Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh
RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI
H0713151
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2017
ii
SKRIPSI
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI
RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI
H0713151
Pembimbing Utama
Pembimbing Pendamping
Prof Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc
NIP. 196010081985031001
Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M.S.
NIP 195408051981032002
Surakarta, Januari 2017
Fakultas Pertanian UNS
Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.
NIP 19560225 198601 1 001
iii
SKRIPSI
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA VARIETAS LOKAL PADI HITAM PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI
yang dipersiapkan dan disusun oleh
RATRYNINGTYAS NINDYASTUTI
H0713151
telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal:
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar (derajat) Sarjana Pertanian
Program Studi Agroteknologi
Susunan Tim Penguji:
Ketua
Anggota I
Anggota II
Prof Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc
NIP.196010081985031001
Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M. S.
NIP. 195408051981032002
Dr. Ir. Parjanto, M. P
NIP. 196203231988031001
iv
PERNYATAAN
Dengan ini saya Nama: Ratryningtyas Nindyastuti NIM: H0713151 Program
Studi: Agroteknologi menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul
“KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA
VARIETAS
LOKAL
PADI
HITAM
PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI” ini tidak terdapat karya
yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar akademik dan sepanjang
pengetahuan penulis juga tidak ada unsur plagiarisme, falsifikasi, fabrikasi karya,
data, atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh penulis lain, kecuali
yang secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya dan apabila dikemudian hari
terbukti ada penyimpangan daripernyataan tersebut, maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai ketentuan yang berlaku.
Surakarta, Januari 2017
Yang menyatakan
Ratryningtyas Nindyastuti
NIM. H0713151
v
KATA PENGANTAR
Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan kekuatan, kasih sayang,
nikmat yang tidak ada satu makhluk pun yang bisa menghitungnya dan rahmat
Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Keragaman
Morfologi Dan Kandungan Antosianin Beberapa Varietas Lokal Padi Hitam pada
Agroekosistem Sawah Dataran Tinggi” dengan sebaik-baiknya. Penelitian ini
merupakan bagian dari penelitian unggulan perguruan tinggi dengan Ketua
Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc., dan anggota Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M.S.
Penulis menyadari bahwa penyusunan skripsi ini tidak lepas dari pihak yang telah
membimbing, membantu, dan memberi semangat kepada penulis. Oleh karena itu
pada kesempatan ini perkenankanlah penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Prof. Dr. Ir. Hadiwiyono, M.Si. selaku Kepala Program Studi Agroteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto, M. Sc. selaku Pembimbing Akadekik dan
Pembimbing Utama atas saran dan nasihatnya serta yang telah memberikan
segala bentuk pengarahan, pengetahuan, dan motivasi kepada penulis sehingga
proses dan hasil penelitian ini dapat selesai dengan sebaik-baiknya.
4. Prof. Dr. Ir. Nandariyah, M.S. selaku Pembimbing Pendamping dalam
penulisan dan penyusunan skripsi yang telah memberi pengarahan, dan
ketenangan kepada penulis sehingga skripsi ini dapat menjadi sempurna.
5. Dr. Ir. Parjanto, M. P. selaku Pembahas penelitian atas segala saran dan kritik,
kemudahan, dan bantuan bagi penulis dalam penyajian hasil penelitian.
6. Keluargaku tercinta Bapak Muhammad Syafi’i dan Ibu Tuti Kustrini, kakakku
Raditya Maulana Anuraga dan adikku Rajnaparamitha Kusumastuti yang
senantiasa memberikan cinta tak berwarna, semangat yang ditiupkan dalam
doa yang diam-diam tak pernah usai.
7. Bapak Supadi, petani teladan Desa Karanglo selaku pemilik lahan tempat
dilaksanakannya penelitian ini.
vi
8. Segenap staff dan laboran di Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret
Surakarta yang telah banyak membantu dalam pelaksanaan analisis
laboratorium dan pengurusan administrasi.
9. Teman-teman KLOROPLAS (Agroteknologi 2013) yang sama-sama berjuang
menjadi sarjana, tetap semangat kawan.
10. Semua pihak yang telah membantu penelitian yang tidak dapat penulis sebut
satu per satu.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih banyak kekurangan dan
kesalahan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik demi
kesempurnaan skripsi ini. Penulis berharap, semoga skripsi ini bermanfaat bagi
banyak pihak.
Surakarta, Januari 2017
Penulis
vii
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi
DAFTAR ISI........................................................................................................ viii
DAFTAR TABEL ................................................................................................. xi
DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii
DAFTAR LAMPIRAN ....................................................................................... xiii
RINGKASAN...................................................................................................... xiv
SUMMARY............................................................................................................ xv
I.
PENDAHULUAN ......................................................................................... 1
A. Latar Belakang .......................................................................................... 1
B. Perumusan Masalah .................................................................................. 2
C. Tujuan dan Manfaat Penelitian ................................................................ 2
II. TINJAUAN PUSTAKA ................................................................................ 3
A. Padi Hitam................................................................................................. 3
B. Identifikasi Morfologi ............................................................................... 4
C. Varietas Padi Hitam .................................................................................. 5
III. METODOLOGI PENELITIAN ..................................................................... 8
A. Waktu dan Lokasi Penelitian .................................................................... 8
B. Bahan dan Alat .......................................................................................... 8
C. Perancangan Penelitian ............................................................................. 8
D. Teknik Penentuan Sampel ......................................................................... 9
E. Jenis dan Sumber Data .............................................................................. 9
F. Teknik Pengumpulan Data ........................................................................ 9
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 23
A. Kondisi Umum Lokasi Penelitian ............................................................. 23
1. Analisis tanah ...................................................................................... 23
B. Morfologi Daun ......................................................................................... 24
1. Panjang Daun ........................................................................................ 24
2. Warna Helaian Daun ............................................................................ 25
3. Warana Pelepah Daun .......................................................................... 25
4. Bentuk Lidah Daun ............................................................................... 26
viii
DAFTAR ISI
(Lanjutan)
Halaman
5. Sudut Daun Bendera ............................................................................. 26
6. Permukaan Daun .................................................................................. 27
7. Analisis Dendogram Morfologi Daun Padi Hitam ............................... 28
C. Morfologi Batang ...................................................................................... 29
1. Tinggi Tanaman .................................................................................... 29
2. Panjang Batang ..................................................................................... 30
3. Sudut Batang ........................................................................................ 31
4. Keberadaaan Ruas Batang .................................................................... 31
5. Tebal Nodia .......................................................................................... 32
6. Jumlah Anakan ..................................................................................... 32
7. Kekuatan Batang................................................................................... 33
8. Warna Ruas Batang .............................................................................. 33
9. Analisis Dendogram Morfologi Batang Padi Hitam ............................ 34
D. Morfologi Malai ........................................................................................ 35
1. Tipe Malai ............................................................................................ 35
2. Panjang Malai ....................................................................................... 36
3. Cabang Malai Sekunder........................................................................ 36
4. Keluarnya Malai ................................................................................... 36
5. Jumlah Malai Per Rumpun ................................................................... 37
6. Kerontokan Gabah dari Malai .............................................................. 37
7. Analisis Dendogram Morfologi Malai Padi Hitam .............................. 38
E. Morfologi Gabah ....................................................................................... 40
1. Warna Lemma dan Palea ...................................................................... 40
2. Keberadaan Rambut pada Lemma dan Palea ....................................... 40
3. Bulu Ujung Gabah ................................................................................ 41
4. Bentuk Gabah ....................................................................................... 41
5. Jumlah Gabah Per Malai....................................................................... 41
6. Panjang Gabah ...................................................................................... 42
7. Analisis Dendogram Morfologi Gabah Padi Hitam ............................. 43
ix
DAFTAR ISI
(Lanjutan)
Halaman
F. Morfologi Beras Pecah Kulit..................................................................... 44
1. Panjang Beras Pecah Kulit ................................................................... 44
2. Bentuk Beras Pecah Kulit ..................................................................... 45
3. Kebeningan Beras ................................................................................. 45
4. Warna Pericarp ..................................................................................... 45
5. Analisis Dendogram Morfologi Beras Pecah Kulit Padi Hitam ........... 46
G. Morfologi Akar ......................................................................................... 47
1. Panjang Akar ........................................................................................ 47
2. Analisis Dendogram Morfologi Akar Padi Hitam ................................ 48
H. Antosianin ................................................................................................. 49
1. Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam ................................................. 49
2. Analisis Dendogram Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam ............... 50
3. Kandungan Antosianin ......................................................................... 51
I. Pengelompokkan Padi Hitam Berdasarkan Karakteristik Morfologi ........ 53
V. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 58
A. Kesimpulan .............................................................................................. 58
B. Saran......................................................................................................... 58
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 59
LAMPIRAN .......................................................................................................... 63
x
Nomor
DAFTAR TABEL
Judul
Halaman
1
Rata-rata Panjang Daun Padi Hitam.....................................................
24
2
Warna Helaian Daun Padi Hitam.........................................................
25
3
Sudut Daun Bendera Padi Hitam..........................................................
26
4
Tinggi Tanaman Padi Hitam.................................................................
29
5
Rata-rata Panjang Batang Padi Hitam...................................................
30
6
Rata-rata Tebal Nodia Padi Hitam........................................................
32
7
Jumlah Anakan Tanaman Padi Hitam...................................................
32
8
Warna Ruas Batang Tanaman Padi Hitam............................................
33
9
Rata-rata Panjang Malai Padi Hitam.....................................................
36
10
Jumlah Malai Per Rumpun Padi Hitam.................................................
37
11
Kerontokan Gabah dari Malai Padi Hitam............................................
37
12
Warna Lemma dan Palea Padi Hitam.................................................... 40
13
Rata-rata Jumlah Gabah Per Malai Padi Hitam..................................... 41
14
Rata-rata Panjang Gabah Per Malai Padi Hitam...................................
15
Rata-rata Panjang Beras Pecah Kulit Padi Hitam.................................. 44
16
Warna Pericarp Padi Hitam...................................................................
45
17
Panjang Akar Padi Hitam......................................................................
47
18
Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam..................................................
49
19
Kandungan Antosianin Padi Hitam.......................................................
51
20
Analisis Ragam Warna Ekstrak Beras Hitam dan Kandungan
Antosianin.............................................................................................. 52
xi
42
DAFTAR GAMBAR
Nomor
Judul
Halaman
1
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Daun Padi Hitam......... 28
2
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Batang Padi Hitam...... 34
3
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Malai Padi Hitam........ 38
4
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Gabah Padi Hitam....... 43
5
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Beras Pecah Kulit
Padi Hitam.................................................................................................. 46
6
Dendogram Berdasarkan Karakteristik Morfologi Akar Padi Hitam......... 48
7
Dendogram Berdasarkan Kepekatan Warna Ekstrak Padi Hitam............... 50
8
Dendogram Berdasarkan Seluruh Karakteristik Morfologi Daun Padi
Hitam........................................................................................................... 53
9
Pengelompokkan Padi Hitam Berdasarkan Tingkat Kemiripan................. 56
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor
Judul
Halaman
1
Peta Kecamatan Tawangmangu, Karanganyar........................................... 64
2
Dokumentasi Penelitian.............................................................................. 65
3
Tabel Skoring Karakteristik Morfologi Padi Hitam................................... 67
4
Data Matriks Koefisien Kemiripan Morfologi Padi Hitam........................ 85
xiii
RINGKASAN
KERAGAMAN MORFOLOGI DAN KANDUNGAN ANTOSIANIN
BEBERAPA
VARIETAS
LOKAL
PADI
HITAM
PADA
AGROEKOSISTEM SAWAH DATARAN TINGGI Skripsi: Ratryningtyas
Nindyastuti (H0713151). Pembimbing: Edi Purwanto, Nandariyah. Program
Studi: Agroteknologi, Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS)
Surakarta.
Padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman penting sebagai sumber
makanan pokok yang dikonsumsi sebagian besar masyarakat Indonesia. Padi
beras hitam banyak digunakan dalam bidang kesehatan. Antosianin pada beras
hitam berperan menjaga kesehatan karena aktifitas antioksidannya yang kuat
dalam melawan radikal bebas, sebagai antikanker, hipoglikemik, antiimflamasi
dan sebagai sumber serat. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui keragaman
morfologi dan kandungan antosianin beberapa varietas lokal padi hitam pada
agroekosistem sawah dataran tinggi. Penelitian ini dilakukan di Desa Karanglo,
Kecamatan Tawangmangu, Kabupaten Karanganyar, dengan ketinggian tempat
665 mdpl. Penelitian dimulai pada bulan Februari 2016 sampai Juni 2016.
Penelitian ini merupakan penelitian survei untuk mengindetifikasi beberapa
karakteristik morfologi padi hitam varietas Cempo Ireng, IPB dan Gagak.
Variabel pengamatan meliputi: morfologi daun, morfologi batang, morfologi
malai, morfologi gabah, morfologi beras pecah kulit, morfologi akar, dan
antosianin. Analisis data dilakukan secara deskriptif dan diskoring berdasarkan
panduan deskriptor oleh Departemen Pertanian (2003). Analisis pengelompokkan
menggunakan program NTSY, dan hasil analisis pengelompokkan disajikan
dalam bentuk dendogram.
Hasil penelitian menunjukkan karakter morfologi varietas Cempo Ireng,
IPB dan Gagak memiliki panjang daun berkisar 48,7-65 cm, warna helaian daun
hijau muda-hijau tua, warna pelepah daun hijau, lidah daun berbentuk segitiga
terbelah, sudut daun bendera bertipe tegak sampai sedang, permukaan daun
berambut pendek, tinggi tanaman berkisar 101,6-135,6 cm, panjang batang
berkisar 81,3-123,7 cm, sudut batang yaitu berkisar ±200, keberadaan ruas batang
berjumlah 3-4, tebal nodia berkisar 4-6,5 mm, jumlah anakan berkisar 11-24,
kekuatan batang kuat, ruas batang berwarna hijau sampai kuning emas, malai
bertipe agak tegak, panjang malai berkisar 21,8-25 cm, cabang malai sekunder
bertipe padat, keluarnya malai bertipe seluruh malai keluar dan malai leher
sedang, jumlah malai per rumpun berkisar 9-21 malai, kerontokan gabah dari
malai berkisar sedang-mudah, warna lemma dan palea kuning kecoklatan pudarkuning kecoklatan, keberadaan rambut pada lemma dan palea yaitu berambutrambut pendek, ujung gabah berbulu pendek dan semuanya berbulu, bentuk gabah
lonjong, jumlah gabah per malai berkisar 95-179,3 bulir, panjang gabah berkisar
8,3-10,3 mm, panjang beras pecah kulit berkisar 6,3-7,5 mm, bentuk beras pecah
kulit berbentuk lonjong, kebeningan beras berwarna bening, warna perikarp ungu
tua kecoklatan-ungu tua mendekati hitam, panjang akar berkisar 9-17,8 cm.
Kepekatan warna ekstrak padi hitam berwarna merah sampai ungu kehitaman,
kandungan antosianin berkisar antara 110,68-521,97 ppm. Analisis dendogram
menunjukkan koefisien kemiripan antara 0,84-0,90 (ketidak miripan 0,16-0,10).
xiv
SUMMARY
MORPHOLOGICAL DIVERSITY AND ANTHOCYANIN CONTENT
SOME LOCAL VARIETIES OF BLACK RICE ON FIELD RICE
AGROECOSYSTEM IN THE HIGHLAND. Thesis-S1: Ratryningtyas
Nindyastuti (H0713151). Advisers: Edi Purwanto, Nandariyah. Study Program:
Agrotechnology, Faculty of Agriculture, University of Sebelas Maret (UNS)
Surakarta.
Rice (Oryza sativa L.) is an important comodity as a source of staple food
consumed most of the people in Indonesia. Black rice is widely used in health.
Anthocyanin in black rice maintaining health because it has strong antioxidant
activity wich against free radicals, as anticancer, hypoglycemic, antiimflamasi and
as a source of fiber. This study aims to determine the morphological diversity and
anthocyanin content some varieties of black rice local cultivated on field rice
agroecosystem in the highland. This research was conducted in Karanglo,
Tawangmangu, Karanganyar, with altitude of 665 meters above sea level.
Research began in February 2016 to June 2016. This study is a survey for
identifying some of the morphological characteristics of black rice varieties
Cempo Ireng, IPB and Gagak. Variable observations including leaf morphology,
morphology of stems, panicle morphology, grain morphology, caryopsis
morphology, root morphology, and anthocyanins. The data were analyzed
descriptively and scoring analyzed based of descriptors guidelines by the
Departemen Pertanian (2003). Clustering analysis using NTSY program, and the
results of the analysis presented in dendogram.
The results show that morphological characters varieties of Cempo Ireng,
IPB and Gagak has ranged between 48.7-65 cm leaf length, leaf blade color light
green color-green, basal leaf sheat colour green, ligule shape 2-cleft, flag leaf
attitude erect and semi-erect (intermediete), leaf surface short-haired, plant height
between 101.6-135.6 cm, clum lenght between 81.3-123.7 cm, clum habit ± 200,
the existence of culm segments numbered 3-4, thick nodes between 4-6.5 mm,
number of culm 11-24 culm, clum strenght are strong, color of stem segments
green to golden yellow, panicle attitude of branches erect, panicle length between
21.8-25 cm, secondary tassel branches solid-type, panicle exertion just exerted
(panicle base coindicides with colar of flag leaf blade), number of panicles per
clumps 9-2, type of grain loss medium-easy, lemma and palea colour yellow to
brownie fade and yellow to brownie, lemma and palea pubescense short hair, awn
(tip of grain) short haired and hairy, grain shape is oval, number of grains per
panicle ranged between 95-179.3 grain, grain length between 8.3-10.3 mm,
caryopsis length between 6.3-7.5 mm, caryopsis shape is oval, rice transparency
opaque, pericarp color purple-brown to blue near black, root length ranged
between 9-17.8 cm. density of black rice extract red to purple mix black,
anthocyanin content ranged between 110,68- 521.97 ppm. Dendogram analysis
showed similarity coefficient between 0.84 -0.90 (dissimilarity 0.16 to 0.10).
xv