USULAN PENELITIAN

PERTUMBUHAN GENERATIF DAN KOMPONEN HASILGENERASI M-1 PADI GOGO (Oryza sativa L.)

VARIETAS LOKAL DENGAN PERLAKUAN MUTAGEN SODIUMAZIDA (SA)

Oleh:

JAVIERI PRATAMANIM. 1006114042

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI

JURUSAN AGROTEKNOLOGIFAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS RIAU

PEKANBARU2014

USULAN PENELITIAN

PERTUMBUHAN GENERATIF DAN KOMPONEN HASILGENERASI M-1 PADI GOGO (Oryza sativa L.)

VARIETAS LOKAL DENGAN PERLAKUAN MUTAGEN SODIUMAZIDA (SA)

Oleh:

JAVIERI PRATAMANIM. 1006114042

Diajukan sebagai salah satu syaratuntuk melaksanakan penelitian

PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGIJURUSAN AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS RIAUPEKANBARU

2014LEMBAR PENGESAHAN

PERTUMBUHAN GENERATIF DAN KOMPONEN HASILGENERASI M-1 PADI GOGO (Oryza sativa L.)

VARIETAS LOKAL DENGAN PERLAKUAN MUTAGEN SODIUMAZIDA (SA)

Oleh:

JAVIERI PRATAMANIM. 1006114042

Menyetujui

Dosen Pembimbing I

Dr. agr. Ir. Tengku

Dosen Pembimbing II

Ir. Muhammad Ali, MSc

Nurhidayah.NIP. 196201211988032003

NIP.196110031986031003

Mengetahui

Ketua Program Studi Agroteknologi

Ir. Fifi Puspita, MPNIP. 196612121991032003

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan kesehatan dan keselamatan kepada penulis

sehingga dapat menyelesaikan usulan penelitian dengan

judul “Pertumbuhan Generatif dan Komponen Hasil

Generasi M-1 Padi Gogo (Oryza Sativa L.) Varietas Lokal

dengan Perlakuan Mutagen Sodium Azide (SA)”.

Penulis mengucapkan terimakasih kepada Dr. agr.

Ir. Tengku Nurhidayah sebagai dosen pembimbing I dan

Ir. Muhammad Ali, MSc sebagai dosen pembimbing II yang

telah banyak memberikan bimbingan, petunjuk dan

motivasi sampai selesainya usulan penelitian ini.

Ucapan terimakasih juga penulis sampaikan kepada

seluruh rekan-rekan yang telah banyak membantu penulis

di dalam penyelesaian usulan penelitian ini.

Penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca

untuk perbaikan usulan penelitian ini sehingga

bermanfaat bagi kita semua. Penulis juga mengharapkan

agar usulan penelitian ini bermanfaat dan dapat menjadi

acuan dalam pelaksanaan penelitian.

iv

Pekanbaru, Juli 2014

Javieri

Pratama

v

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR.................................. iii

DAFTAR ISI...................................... iv

DAFTAR LAMPIRAN................................. vii

I. PENDAHULUAN................................. 1

I.1......................................... Latar

Belakang................................. 1

I.2.........................................

Tujuan Penelitian........................ 4

I.3.........................................

Hipotesis................................ 5

II. TINJAUAN PUSTAKA ........................... 6

II.1........................................

Tanaman Padi (Oryza sativa L.)................ 6

II.2........................................

Pemuliaan Mutasi......................... 8

II.3........................................

Mutagen Kimia Sodium Azide (SA).......... 12

vi

III.............................................BAHAN

DAN METODE.................................. 14

III.1.......................................

Tempat dan Waktu......................... 14

III.2....................................... Bahan

dan Alat................................. 14

III.3.......................................

Metode Penelitian........................ 14

III.4.......................................

Pelaksanaan Penelitian................... 16

III.5.......................................

Pengamatan............................... 19

DAFTAR PUSTAKA.................................. 21

LAMPIRAN........................................ 23

vii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran Halaman

1. Jadwal rencana kegiatan penelitian........... 23

2. Denah penelitian yang disusun berdasarkan

Rancangan Acak Kelompok (RAK)................ 24

I. PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Kebutuhan padi sebagai bahan makanan pokok

sebagian besar masyarakat Indonesia khususnya di Riau

dimasa yang akan datang semakin meningkat sejalan

dengan meningkatnya jumlah penduduk. Meningkatnya

populasi penduduk sebesar 230 juta jiwa dengan tingkat

pertumbuhan penduduk sebesar 1.4 %/tahun menyebabkan

pasokan beras pada saat ini telah mencapai tingkat

terendah dalam kurun waktu 30 tahun (ACIAR-SADI, 2009).

Menurut BPS (2013), produksi tanaman padi di Riau

pada tahun 2013 adalah 440.131 ton dengan luas areal

panen 120.833 ha dan produktivitas 36,42 ku/ha. Menurut

BPPN et al. (2013), jumlah penduduk di provinsi Riau pada

tahun 2015 diperkirakan akan mencapai 6,34 juta jiwa,

dengan perhitungan konsumsi beras 139 kg/kapita/tahun

maka kebutuhan beras di provinsi Riau untuk tahun 2015

adalah 881.260 ton/tahun. Kondisi ini sangat

memperihatinkan karena produksi padi tidak memenuhi

kebutuhan masyarakat.

2

Selain padi varietas unggul, petani padi di

Indonesia banyak juga menanam padi varietas lokal

dengan berbagai kekhasan yang dikembangkan secara turun

temurun oleh masyarakat setempat. Di daerah kabupaten

Pelalawan, Provinsi Riau masih banyak petani yang

menanam padi varietas lokal, diantaranya adalah

varietas Korea, Cekur, Cekur Putih, Karetik Putih dan

Lembuk Sawah. Varietas Korea dan Lembuk Sawah merupakan

padi yang disukai dengan lebih pulen dan banyak ditanam

oleh masyarakat setempat. Padi varietas lokal umumnya

berproduksi lebih rendah, mempunyai batang lebih tinggi

yang rentan terhadap kerebahan dan berumur relatif

panjang (6-7 bulan) dibandingkan dengan padi jenis

unggul.

Rendahnya upaya dalam peningkatan produktivitas

padi antara lain disebabkan terbatasnya penerapan

teknologi dan terjadinya penurunan kapasitas produksi

(Mugiono dan Dwimahyani, 2008). Di Riau, penurunan

produksi padi pada tahun 2013 terjadi karena adanya

penurunan luas panen yang cukup siginifikan, yaitu

sebesar 25.497 ha atau 17,70 %. Hal ini disebabkan

3

karena sebagian besar masyarakat Riau banyak melakukan

konversi lahan sawah menjadi lahan perkebunan kelapa

sawit (Gunawan, 2014). Selain itu, penurunan

produktivitas padi di Riau lebih dipengaruhi oleh

kondisi cuaca yang ekstrim dan curah hujan tinggi yang

mengakibatkan permasalahan pada padi dan lahan sering

tergenang banjir (Riau Terkini, 2012).

Beberapa upaya perlu dilakukan untuk mengatasi

beberapa permasalahan yang menjadi kendala tanaman padi

antara lain dengan meningkatkan produktivitas lahan dan

sistem produksi, mengembangkan varietas unggul yang

spesifik lokasi pada berbagai jenis lahan, membuka

lahan baru, serta menyediakan teknologi dan prasarana

produksi tepat guna. Upaya tersebut dapat dilakukan

dengan melaksanakan sistem yang terpadu guna mencapai

tujuan yang diinginkan (Mugiono dan Dwimahyani, 2008).

Penggunaan varietas unggul merupakan teknologi

yang handal dalam meningkatkan produksi pangan.

Teknologi ini lebih aman dan lebih ramah terhadap

lingkungan serta lebih efektif digunakan bagi petani

(Mugiono dan Dwimahyani, 2008).

4

Pemuliaan tanaman dengan bantuan mutasi merupakan

teknik yang banyak digunakan untuk menghasilkan

variasi-variasi sifat baru (Anonim, 2013). Mutasi

adalah suatu proses dimana suatu gen mengalami

perubahan struktur yang mengakibatkan perubahan

fenotipe yang diwariskan dari satu generasi ke generasi

berikutnya (Mugiono dan Dwimahyani, 2008).

Induksi mutasi dapat dilakukan dengan mutagen

fisik ataupun kimia. Beberapa di antara mutagen kimia

yang banyak digunakan adalah Ethyl Methane Sulphonate (EMS)

dan Sodium Azide (SA). Beberapa penelitian melaporkan

bahwa mutagen SA efektif digunakan untuk menghasilkan

mutan pada beberapa tanaman, seperti gandum, padi,

kedelai, lupin, sayuran dan tanaman hias. Sebagian

besar aplikasi SA memberikan pengaruh mutasi positif

terhadap hasil, ketahanan rebah, ketahanan penyakit,

umur panen dan tinggi tanaman (Fehr, 1987).

Aplikasi mutagen kimia dilakukan pada konsentrasi,

pH dan durasi perendaman yang tepat. Penggunaan mutagen

kimia dianjurkan aplikasinya pada pH 6 - 8 dengan

durasi perendaman 6 - 18 jam. Pemberian perlakuan

5

mutagen bervariasi menurut jenis tanaman dan lamanya

perendaman dengan konsentrasi berkisar antara 0,01 -

1,0 %. Konsentrasi mutagen SA yang dapat digunakan pada

tanaman padi adalah 0,5 – 2,0 mM dengan lama waktu

aplikasi 3 – 5 jam (Anonim, 2011)

Penelitian Rao dan Reddi (1986) memperlihatkan

pengaruh mutagen SA yang beragam pada tanaman padi.

Perlakuan SA pada konsentrasi 0,001 – 0,005 M dalam

buffer phosfat pH 3,0 dengan durasi 4 jam dan

praperlakuan 24 jam perendaman pada padi kultivar Viz

Jaya, IET-5656 dan Fujinimori memperlihatkan bahwa

persentase perkecambahan, kelulusan hidup, tinggi bibit

dan jumlah daun menurun pada populasi yang mendapat

perlakuan mutagen SA. Tinggi tanaman, jumlah cabang

malai, jumlah gabah per malai dan berat gabah per malai

menurun akibat perlakuan SA, sedangkan jumlah anakan

meningkat pada kultivar Viz Jaya dan Fujiminori. Jumlah

mutasi klorofil banyak ditemukan pada kultivar Viz Jaya

dibandingkan IET-5656 dan paling sedikit pada

Fujiminori. Selain itu ditemukan pula mutasi terhadap

morfologi seperti tinggi, setengah kerdil, kerdil,

6

cepat dan lambat berbunga, kaya protein dan bentuk biji

yang berbeda antara kultivar lainnya.

Berdasarkan dari penjelasan dan uraian di atas,

maka penulis tertarik melakukan penelitian dengan judul

“Pertumbuhan Generatif dan Komponen Hasil Generasi M-1

Padi Gogo (Oryza sativa L.) Varietas Lokal dengan

Perlakuan Mutagen Sodium Azide (SA)”.

1.2. Tujuan Penelitian

Mengamati pengaruh konsentrasi mutagen SA dan

mendapatkan konsentrasi yang baik untuk meningkatkan

pertumbuhan generatif dan komponen hasil generasi M-1

pada dua varietas padi gogo.

1.3. Hipotesis

Terdapat perbedaan pertumbuhan generatif dan

komponen hasil generasi M-1 padi gogo varietas lokal

dengan perlakuan mutagen SA pada konsentrasi yang

berbeda.

7

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Tanaman Padi (Oryza sativa L.)

Padi merupakan tanaman pangan yang bernilai

ekonomis tinggi bagi perekonomian Indonesia, yang

merupakan bahan makanan dalam menghasilkan beras.

Berdasarkan klasifikasinya padi termasuk ke dalam

kingdom: Plantae, divisio: Spermatophyta, klas:

Angiospermae, subklas :Monocotyledonae, ordo: Graminae, genus:

Oryza, dan spesies: Sativa (Surowinoto, 1982).

Morfologi padi terdiri dari dua bagian utama,

yaitu bagian vegetatif yang meliputi akar, batang dan

daun. Sedangkan bagian kedua adalah bagian generatif

yang meliputi malai yang terdiri dari bunga dan bulir-

bulir/buah padi (surowinoto, 1982).

Daun tanaman padi tumbuh pada batang dalam susunan

yang berselang-seling, pada setiap buku terdapat satu

daun. Tiap daun terdiri dari helaian daun, pelepah daun

yang membungkus ruas, telinga dan lidah daun. Daun yang

terakhir muncul adalah daun bendera (daun yang berada

di atas sekali), yang merupakan daun terpendek dan

8

terlebar dari daun yang lainnya. Anakan (tunas) mulai

tumbuh setelah memiliki 4 atau 5 daun dan tumbuh pada

dasar batang.

Anakan primer merupakan anakan yang tumbuh pada

kedua ketiak daun pada batang utama, sedangkan anakan

sekuder adalah anakan yang tumbuh pada ketiak anakan

primer dan seterusnya yang biasanya bertambah kecil

(Manurung dan Ismunadji, 1988).

Bunga padi berbuku dan berongga, dari buku batang

ini tumbuh anakan atau daun. Bunga atau malai muncul

dari buku terakhir pada setiap anakan produktif. Akar

padi adalah akar serabut yang sangat efektif dalam

penyerapan unsur hara, tetapi peka terhadap kekeringan.

Akar tanaman padi terkonsentrasipada kedalaman antara

10-20 cm kedalam tanah (Purwono dan Purnamawati, 2010).

Bagian generatif tanaman padi terdiri dari malai

dan buah padi. Malai adalah sekumpulan bunga padi

(spikelet) yang keluar dari buku paling atas. Pada malai

terdapat cabang-cabang bunga, jumlah cabang

mempengaruhi besar rendemen tanaman padi suatu

varietas. Bunga padi merupakan bunga telanjang dan

9

menyerbuk sendiri dengan mempunyai satu bakal buah,

benang sari dan tangkai putik. Benih padi merupakan

benih ortodok (dapat disimpan tahan lama) yang ditutupi

oleh palea dan lemma (Manurung dan Ismunadji, 1988).

Malai padi terdiri dari bulir-bulir yang timbul

dari buku paling atas dan pada tiap bulir terdapat satu

bunga padi. Ruas buku terakhir dari batang merupakan

sumbu utama dari malai. Pada waktu malai berbunga,

malai berdiri tegak kemudian terkulai bila bulir telah

berisi dan matang. Panjang malai dapat mencapai 20-30

cm. Bunga padi adalah bunga telanjang yang artinya

tidak memiliki perhiasan bunga. Berkelamin dua dengan

bakal buah berada di atas yang terdiri dari 6

benangsari, kepala sari besar dan mempunyai 2 buah

kepala putik yang tertutup oleh lemma, palea dan nerver

atau kulit gabah (Surowinoto, 1982).

Pertumbuhan tanaman padi dibagi tiga fase yaitu

vegetatif (awal pertumbuhan sampai pembentukan bakal

malai/primordia), reproduktif (primordia sampai

pembungaan), dan pematangan (pembungaan sampai gabah

matang). Tahap vegetatif dimulai dari stadia bibit yang

10

selanjutnya akan membentuk anakan padi yang jumlahnya

terus bertambah. Tahap produksi dimulai saat awal

pembentukan malai dan berakhir pada saat pembungaan,

yang berlangsung kira-kira 30 hari (Prasetyo, 2003).

Secara umum padi dibedakan dalam tiga jenis yaitu

varietas padi hibrida, varietas padi unggul dan

varietas padi lokal. Padi gogo sebagian besar masih

dalam jenis varietas lokal. Padi gogo adalah tanaman

pangan yang ditanam di lahan kering pada daerah yang

bercurah hujan rendah atau di dataran tinggi pada suatu

daerah yang kurang mampu dalam menampung air. Padi gogo

umumnya ditanam sekali setahun pada awal musim hujan

(Prasetyo, 2003).

Padi gogo memerlukan air sepanjang pertumbuhannya

dan kebutuhan air tersebut hanya mengandalkan pada

curah hujan. Padi gogo dapat tumbuh mulai dari dataran

rendah sampai dataran tinggi, daerah tropis/subtropis

pada 45° LU sampai 45° LS dengan cuaca panas dan

kelembaban tinggi dengan musim hujan 4 bulan. Rata-rata

curah hujan yang baik adalah 200 mm/bulan selama 3

bulan berturut-turut atau 1500-2000 mm/tahun. Padi

11

dapat ditanam di musim kemarau atau hujan. Di dataran

rendah, padi gogo dapat tumbuh pada ketinggian 0-650 m

dari permukaan laut (dpl) dengan temperatur 22-27 °C

sedangkan di dataran tinggi 650-1.500 m dpl dengan suhu

19-23 °C (AAK, 1990).

Teknik budidaya tanaman padi gogo meliputi

persiapan benih, penyiapan lahan, penanaman, pemupukan,

pemeliharaan dan pemanenan. Menurut Prasetyo (2003),

kebutuhan benih padi gogo adalah 40 kg/ha dengan

menggunakan jarak tanam 20 x 20 cm. Benih padi gogo

dapat ditanam dalam lubang yang dibuat dengan

menggunakan alat tugal pada kedalaman 2,5 cm. Penanaman

benih terlalu dalam dapat mengganggu perkecambahan dan

pertumbuhan tanaman muda (Partohardjono dan Makmur,

1989).

Kebutuhan hara bagi tanaman dapat dipenuhi dengan

melakukan pemupukan. Pupuk dasar yang diberikan untuk

tanaman padi gogo adalah Urea, TSP dan KCl dengan dosis

masing-masing pupuk 150 kg/ha, 135 kg/ha dan 60 kg/ha

dan (Prasetyo, 2003). Pemberian pupuk TSP dan KCl

dilakukan pada awal penanaman atau pada saat penugalan,

12

sedangkan pupuk Urea diberikan 3 kali dengan dosis 1/6

pada 14 hari setelah tanam, 1/2 dosis pada 42 hari

setelah tanam dan 1/3 dosis pada 55 hari setelah tanam

(Hantoro, 2007).

Upaya peningkatan produksi padi dapat dilakukan

melalui perbaikan varietas dengan teknik pemuliaan

mutasi atau perakitan varitas unggul yang telah ada

melalui persilangan dan bioteknologi. Kegiatan

penelitian tanaman padi sawah dengan teknik mutasi

telah banyak dilakukan, institusi BATAN telah berhasil

menciptakan varietas baru melalui pemuliaan dengan

teknik mutasi. Beberapa varietas padi yang telah

dilepas diantaranya adalah; Atomita 1, Atomita 2,

Atomita 3, Atomita 4, Situgintung, Cilosari, Woyla,

Meraoke, Kahayan, Winongo, Diah Suci, Yuwono dan

Mayang.

2.2. Pemuliaan Mutasi

Mutasi adalah perubahan genetik, baik perubahan

pada gen tunggal, sejumlah gen maupun susunan kromosom

yang merupakan sumber pokok dari semua keragaman

13

genetik dan merupakan bagian dari fenomena alam.

Perubahan dapat terjadi pada setiap bagian tanaman,

khususnya bagian sel yang aktif membelah (Yunita,

2009).

Teknik mutasi bertujuan untuk meningkatkan

keragaman genetik tanaman. Berdasarkan proses

terjadinya, perubahan genetik melalui mutasi terbagi

menjadi mutasi alami dan mutasi buatan (Agusrial,

2009). Mutasi alami adalah perubahan materi genetik

secara spontan di alam, sedangkan mutasi buatan terjadi

akibat pemberian mutagen secara sengaja untuk tujuan

pemuliaan tanaman (Soeranto, 2003).

Perbaikan sifat genetik dan agronomik tanaman

dapat dilakukan melalui pemuliaan secara konvensional

yaitu melalui persilangan, namun untuk tanaman yang

tidak dapat diperbaiki melalui persilangan ddiperbaiki

melalui mutasi induksi yang disebut mutasi buatan

(Soedjono, 2003). Mutasi induksi dapat dilakukan pada

tanaman dengan perlakuan bahan mutagen tertentu

terhadap organ reproduksi tanaman seperti biji, stek

batang, serbuk sari dan akar (Anonim, 2011). Mutasi

14

pada tanaman dapat menyebabkan perubahan pada bagian-

bagian tanaman, bentuk maupun warna dan perubahan pada

sifat-sifat lainnya. Tanaman hasil mutasi dinamakan

mutan, sedangkan generasi pertamanya biasa dinyatakan

dengan M-1 (Herawati dan Setiamihardja, 2000).

Hasil induksi mutasi dapat dilihat secara tidak

langsung. Hal ini disebabkan perlakuan mutagen akan

mengubah genotip alela dalam pola acak. Frekuensi

perubahan gen–gen terinduksi tergantung pada

konsentrasi mutagen.

Menurut Yanti et al, (2009), keberhasilan induksi

mutasi pada tiap-tiap jenis tanaman tergantung pada

jenis mutagen, kosentrasi mutagen, lama perlakuan dan

organ tanaman yang diperlakukan. Welsh (1991)

menyatakan bahwa kecepatan mutasi bervariasi sesuai

dengan konsentrasi mutagen, semakin tinggi konsentrasi

mutagen maka semakin sering terjadi mutasi, pemunculan

kromosom, kematian gen yang tidak diharapkan serta

kerusakan fisiologis pada tanaman.

Kerusakan fisiologis dapat disebabkan karena

kerusakan kromosom dan kerusakan sel di luar kromosom.

15

Pemisahan penyebab tersebut sulit dilakukan karena

keduanya terjadi pada generasi M-1 sebagai akibat dari

perlakuan mutagen. Kerusakan tersebut merupakan

gangguan fisiologis bagi pertumbuhan tanaman. Besarnya

kerusakan fisiologis tergantung pada besarnya

konsentrasi yang digunakan dan semakin tinggi

konsentrasi yang digunakan maka semakin tinggi

kerusakan fisiologis yang timbul. Molekul atau sel

tersebut akan rusak atau mati jika kerusakan terjadi

pada bagian molekul atau sel yang peka, namun apabila

kerusakan yang terjadi pada molekul atau sel yang tidak

peka, maka molekul atau sel tersebut tidak mati

(Mugiono, 2001).

Menurut Soeranto (2011), perubahan yang terjadi

pada materi genetik pada umumnya diekspresikan pada

fenotipe tanaman dan diturunkan pada generasi

berikutnya. Secara umum ekspresi mutasi pada fenotipe

tanaman dapat menuju ke arah positif maupun negatif dan

mutasi bahkan dapat kembali ke normal. Mutasi ke arah

negatif dapat menimbulkan kematian, ketidaknormalan,

sterilitas bahkan kerusakan fisiologis. Mutasi yang

16

terjadi kearah sifat positif dan terwariskan

kegenerasi-generasi berikutnya merupakan mutasi yang

dikehendaki oleh pemulia tanaman pada umumnya.

Kerusakan tanaman pada generasi M-1 dapat diukur

dengan beberapa cara seperti tinggi bibit atau

panjang akar pada umur tertentu, viabilitas,

kemungkinan dapat hidup di lapangan, kemampuan hidup

lama dan fertilitas (kesuburan). Kerusakan dapat pula

dihitung berdasarkan jumlah bunga per malai, jumlah

biji per malai, jumlah biji per tanaman, dan kemampuan

berbiak. Pengurangan kemampuan berbiak yang diakibatkan

oleh mutagen mempunyai bermacam-macam fenomena,

diantaranya adalah hambatan pertumbuhan yang

menghalangi pembungaan, bunga terbentuk namun kurang

memenuhi bentuk reproduksi yang diperlukan, bentuk

reproduksinya terjadi namun tepung sarinya mandul serta

biji terbentuk namun tidak mampu berkecambah (Herawati

dan Setiamihardja, 2000).

Dalam pemuliaan tanaman, penggunaan induksi mutasi

buatan tergantung pada jumlah variabilitas alami yang

ada. Apabila di alam telah tersedia alela yang

17

diinginkan, para pemulia memilih untuk menggunakan

alela tersebut daripada mengubah komposisi genetik dan

kromosom melalui mutagen. Induksi mutasi buatan relatif

lebih baik dilakukan pada tanaman yang menyerbuk

sendiri dibandingkan pada tanaman yang menyerbuk

silang. Pada tanaman yang menyerbuk sendiri, sebagian

besar alela dengan nilai adaptasi tinggi biasanya akan

cepat hilang karena sifat homozigositasnya sehingga

memperkecil variabilitas genetik. Dengan demikian

peluang memperoleh mutan dan variabilitas genetik yang

diinginkan melalui cara-cara buatan pada tanaman yang

menyerbuk sendiri secara teoritis lebih tinggi (Welsh,

1991).

Bahan mutagen yang sering digunakan dalam

penelitian pemuliaan tanaman dapat digolongkan menjadi

dua kelompok, yaitu mutagen kimia (chemical mutagen) dan

mutagen fisika (physical mutagen). Mutagen fisika bersifat

sebagai radiasi pengion (ionizing radiation) dan termasuk

di antaranya sinar-X, radiasi gamma, radiasi beta,

neutron dan partikel akselerator (Anonim, 2011).

Mutagen kimia umumnya berasal dari senyawa alkil

18

(alkylating agents) misalnya Ethyl Methane Sulfonate (EMS),

Hydrosilamine, Asam Nitrat, Acridine dan Sodium Azide (SA).

2.3. Mutagen Sodium Azide (SA)

Sodium Azida (NaN3) umumnya digunakan sebagai

pestisida dan dalam industri generator gas nitrogen

dapat memberi efek mutagen yang tinggi terhadap

sebagian besar organisme termasuk tanaman dan hewan.

Sodium Azida merupakan mutagen yang sangat efisien

terhadap tanaman gandum dan tanaman lainnya, namun

tidak terlalu berpengaruh terhadap hewan mamalia dan

tidak bisa memberi efek mutasi terhadap Neurospora,

Drosophila, dan Arabidopsis thaliana. Mutagenisitas Sodium

Azida dimediasi melalui produksi metabolit organik

azida dan sangat berpengaruh pada pH. Sodium Azida juga

dikenal sebagai logam berat yang berfungsi sebagai

penghambat enzim sehingga mempengaruhi metabolisme dan

respirasi sel hidup (Gruszka, 2005).

19

Rao dan Reddi (1986) melakukan penelitian tentang

SA pada konsentrasi 0,001 – 0,005 M dalam buffer pH 3,0

dengan lama perendaman 4 jam pada padi kultivar Viz

Jaya, IET-5656 dan Fujiminori dengan praperlakuan 24

jam perendaman dalam air. Mereka melaporkan bahwa

persentase perkecambahan, kelulusan hidup, tinggi bibit

dan jumlah daun menurun pada populasi yang mendapatkan

perlakuan mutagen SA.

Ando dan Montalvan (2001) mengaplikasikan mutagen

SA dengan pelarut buffer phosphat pH 3,0 dan Sinar

Gamma pada benih padi Brazillian rice kultivar IAC-

1246. Hasil penelitian menyimpulkan bahwa efisiensi

mutagen SA lebih tinggi dari sinar gamma pada

konsentrasi 1,0 mM dan 5,0 mM dan lebih rendah pada 0,5

mM dibandingkan sinar gamma 10, 15, 20 dan 30 Kr dengan

sumber Co60.

20

III. BAHAN DAN METODE

3.1. Tempat dan Waktu

Penelitian ini dilaksanakan di lahan Unit Pelayanan

Teknis (UPT) Fakultas Pertanian Universitas Riau, Jalan

Bina Widya Kelurahan Simpang Baru, Kecamatan Tampan,

Kota madya Pekanbaru. Penelitian dilaksanakan selama 4

bulan yang dimulai dari bulan April sampai Juli 2014.

3.2. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah

benih padi yang berumur 1 bulan yang terdiri dari 2

varietas lokal dari Kabupaten Pelalawan (Korea dan

Lembuk Sawah), aquades, tanah, pupuk Urea, TSP dan KCl

serta pestisida Curaterr 3G, Delsene 200 MX dan

Dharmabas 500 EC. Alat yang digunakan dalam penelitian

terdiri dari cangkul, garu, parang, mistar ukur, sprayer,

label, tongkat sampel dan alat tulis.

3.3. Metode Penelitian

Penelitian ini dilaksanakan secara eksperimen yang

disusun berdasarkan Rancangan Acak Kelompok (RAK) yang

21

terdiri dari 2 faktor (faktorial), yakni 2 varietas

padi lokal (2 varietas) dan konsentrasi mutagen Sodium

Azide (5 taraf), sehingga terdapat 10 kombinasi

perlakuan. Masing-masing kombinasi perlakuan dilakukan

pengulangan sebanyak 4 kali, sehingga didapat 40 unit

percobaan. Setiap unit terdiri dari 30 bibit padi yang

telah mendapat perlakuan mutagen. Sampel ditetapkan

secara sengaja pada 10 individu yang dianggap mengalami

perubahan morfologi dan diduga mutan dari setiap unit

percobaan.

Adapun faktor perlakuan dari penelitian ini adalah

sebagai berikut:

Faktor I : Varietas padi lokal (V), terdiri dari:

V1 : Varietas Korea

V2 : Varietas Lembuk Sawah

Faktor II: Konsentrasi Mutagen SA (S), terdiri dari:

S1 : 0 mM

S2 : 0,5 mM

S3 : 1,0 mM

22

S4 : 1,5 mM

S5 : 2,0 mM

Data hasil pengamatan dianalisis secara Analysis of

Variance (ANOVA). Uji lanjut yang digunakan adalah

Duncan’s New Multiple Range Test (DNMRT) pada taraf 5%.

Analisis ragam dilakukan dengan model linear berikut:

Yijk = µ + Ri + Gj + Nk + (GN)jk + εijk

Keterangan:

Yijk : Hasil pengamatan pada faktor varietas

padi taraf ke-j yang diberi

mutagen ke-k pada ulangan ke-i.

µ : Rata-rata.

Ri : Pengaruh ulangan.

Gj : Pengaruh varietas padi pada taraf ke-j.

Nk : Pengaruh konsentrasi mutagen pada taraf

ke-k.

(GN)jk : Interaksi antara varietas padi pada

taraf ke-j dengan konsentrasi

mutagen pada taraf ke-k.

ε : Efek error kedua faktor.

3.4. Pelaksanaan Penelitian

23

3.4.1. Persiapan Benih Padi

Benih padi yang digunakan dalam penelitian adalah

benih padi varietas lokal Kabupaten Pelalawan, yakni

varietas Korea dan Lembuk Sawah. Benih yang digunakan

berasal dari gabah bernas yang dipanen pada musim panen

2013.

3.4.2. Persiapan Medium Pembibitan

Tanah bagian atas dan pupuk kandang sapi

dikeringanginkan, kemudian diayak dengan ayakan pasir

yang memiliki diameter lubang ayak 0,5 cm2. Tanah dan

pupuk kandang dicampur dengan perbandingan 3:1 dan

diberi Furadan 3G dengan dosis 17 kg/ha dan diaduk

rata. Campuran medium selanjutnya dimasukkan kedalam

baki kecambah hingga lubangnya terisi penuh. Media

dalam baki kecambah disiram dengan air dan

diinkubasikan selama 1 minggu.

3.4.3. Pembuatan Sungkup Pembibitan

Sungkup dibuat untuk melindungi benih dan bibit

yang akan tumbuh dari terik cahaya matahari dan

serangan hama, terutama tikus. Rangka sungkup terbuat

24

dari kayu setinggi 40 cm berbentuk segi empat dengan

ukuran 3 m × 1,2 m dan atapnya terdiri dari kawat kasa

baja berwarna hitam.

3.4.4. Induksi Mutagen SA

Benih padi direndam dalam aquades selama 5 menit

untuk memisahkan gabah bernas dan hampa. Gabah bernas

dihitung sebanyak 200 benih dan ditambah 10 % benih

cadangan untuk setiap perlakuan, selanjutnya benih

diberi praperlakuan dengan perendaman dalam aquades

selama 48. Mutagen SA dilarutkan dalam 0,1 M buffer

phosfat pH 6,0 dengan konsentrasi yang sesuai untuk

masing-masing perlakuan yakni: 0 mM, 0,5 mM, 1 mM, 1,5

mM dan 2 mM. Benih padi yang telah mendapat

praperlakuan direndam dalam larutan mutagen selama 8

jam di dalam botol kaca sesuai dengan konsentrasi

masing-masing perlakuan sambil dilakukan pengadukan

dengan shaker. Setelah pengadukan, benih dicuci dalam

tiga tahap yaitu perendaman benih ke dalam aquades

sebanyak 5 kali 4 menit dan dilanjutkan dengan

perendaman dalam aquades sebanyak 4 kali 15 menit. Pada

25

tahap terakhir, benih dicuci dengan air sebanyak 6 kali

30 menit. Setelah pencucian, benih segera ditanam pada

medium semai di dalam baki kecambah.

3.4.5. Persiapan Bibit Padi

Bibit padi yang digunakan dalam penelitian adalah

bibit padi varietas lokal dari Kabupaten Pelalawan

yaitu varietas Korea dan Lembuk Sawah. Bibit yang

digunakan berasal dari gabah bernas yang dipanen pada

musim panen tahun 2013 yang telah disemai dan berumur 1

bulan setelah tanam.

3.4.6. Persiapan Lahan dan Bedengan

Penanaman bibit padi dilakukan di kebun percobaan

pada bedengan penelitian. Bedengan dibentuk dengan

ukuran 1 m x 1,2 m sebanyak 40 buah. Pengolahan tanah

dilakukan dengan cara pembalikan tanah dan dilanjutkan

dengan penghalusan tanah dan perataan tanah dengan

menggunakan cangkuldan garu. Pembuatan bedengan

dilakukan dengan penempatan yang sesuai dengan denah

(layout) percobaan.

26

3.4.7. Pemupukan

Pemupukan dilakukan dengan cara ditaburkan di

antara larikan tanaman dan kemudian ditutup kembali

dengan tanah. Pupuk dasar yang diberikan untuk tanaman

padi gogo adalah Urea, TSP dan KCl dengan dosis masing-

masing pupuk 18 g/plot, 16,2 g/plot dan 7,2 g/plot.

Pemberian pupuk TSP dan KCl dilakukan pada awal

penanaman atau pada saat penugalan, sedangkan pupuk

Urea diberikan 3 kali, dengan dosis 1/6 pada 14 hari

setelah tanam, 1/2 dosis pada 42 hari setelah tanam dan

1/3 dosis pada 55 hari setelah tanam.

3.4.8. Penanaman Bibit

Penanaman bibit dilakukan dengan memindahkan bibit

yang sudah berumur 30 hari dari pembibitan ke bedengan

percobaan yang telah dipersiapkan di kebun percobaan.

Pada setiap bedengan, lubang tanam disiapkan terlebih

dahulu dengan kedalaman 5 cm dan diameter 5 cm pada

jarak 20 cm dalam baris dan 20 cm antar baris sebelum

penanaman. Pengambilan bibit dilakukan dengan mendorong

27

bagian bawah daerah perakaran bibit ke atas hingga

bibit tersebut keluar dari lubang baki kecambah. Bibit

ditanam pada bedengan dengan meletakkan 1 batang per

lubang tanam. Jumlah bibit yang ditanam pada bedengan

disesuaikan dengan jumlah bibit yang ada pada baki

kecambah saat pembibitan.

3.4.9. Pemeliharaan

3.4.9.1. Penyiraman

Penyiraman dilakukan 2 kali sehari yaitu pada pagi

dan sore hari atau disesuaikan dengan kondisi tanah di

bedengan percobaan.Penyiraman dilakukan dengan

menggunakan sprinkler yang telah terdapat di kebun

percobaan. Penyiraman dihentikan setelah tanah tampak

basah merata selama 5-10 menit.

3.4.9.2. Penyiangan

Penyiangan dilakukan terhadap gulma yang tumbuh di

sekitar tanaman pada bedengan percobaan dengan cara

dicabut dengan tangan.

3.4.9.3. Pengendalian Hama dan Penyakit

28

Pengendalian hama dan penyakit dilakukan dengan

menggunakan Curater 3G yang diberikan pada media tanam

di dalam bedengan 1 minggu sebelum tanam. Penyemprotan

Winder 2g/l air dilakukan untuk mengendalikan hama

penggerek batang dan walang sangit, selanjutnya

dilakukan penyemprotan Dithane M-45 80 WP 2 g/l air

dilakukan 2 minggu setelah bibit ditanam di bedengan

dan diulangi pada minggu ke 4, 6, dan 8 setelah bibit

ditanam.

3.5. Pengamatan

Pengamatan parameter pertumbuhan generatif tanaman

dilakukan pada semua tanaman sampel. Parameter yang

diamati dalam kegiatan penelitian ini adalah:

3.5.1. Umur Keluar Malai (hari)

Pengamatan umur keluar malai dilakukan dengan

menghitung jumlah hari yang dibutuhkan tanaman sejak

tanaman disemai setelah empat minggu hingga salah satu

anakan mengeluarkan malai pada satu tanaman.

3.5.2. Jumlah Anakan Produktif (batang)

29

Pengamatan dilakukan dengan menghitung seluruh

jumlah anakan yang mengeluarkan malai yang ada dalam

satu rumpun tanaman padi gogo. Pengamatan jumlah anakan

dilakukan setelah tanaman memasuki masa primordial

bunga.

3.5.3. Umur Panen (hari)

Pengamatan umur panen dilakukan dengan cara

menghitung jumlah hari yang dibutuhkan tanaman sejak

mulai tanaman disemai hingga salah satu malai yang

telah masak siap untuk dipanen.

3.5.4. Panjang Malai (cm)

Pengamatan dilakukan dengan mengukur panjang

malai, mulai dari pangkal sampai ujung malai.

3.5.5. Jumlah Cabang Primer Malai (buah)

Pengamatan dilakukan dengan menghitung jumlah

cabang primer yang terdapat dalam satu malai sampel.

3.5.6. Jumlah Bulir Gabah per Malai (bulir)

30

Pengamatan dilakukan dengan menghitung jumlah

semua semua gabah yang terdapat dalam satu malai

tanaman sampel.

3.5.7. Persentase Gabah Bernas (%)

Pengamatan dilakukan dengan menghitung jumlah

gabah yang bernas, lalu dibagi dengan jumlah seluruh

gabah dalam satu malai dan dikalikan 100%.

3.5.8. Berat Gabah Bernas per Malai (g)

Pengamatan dilakukan dengan menimbang semua gabah

bernas yang terdapat dalam malai tanaman sampel.

3.5.9. Berat 100 Gabah Bernas per Rumpun (g)

Pengamatan dilakukan dengan mengambil gabah yang

bernas sebanyak 100 biji secara acak dari tiap rumpun

tanaman sampel, kemudian dilakukan penimbangan.

3.5.10. Berat Gabah Bernas per Rumpun (g)

Pengamatan dilakukan dengan menimbang semua bulir

gabah bernas yang tedapat dalam satu rumpun tanaman

sampel.

31

DAFTAR PUSTAKA

AAK (Aksi Agri Kanisius). 1990, Budidaya Tanaman Padi.Kanisius. Yogyakarta.

ACIAR-SADI. 2009. Peningkatan Hasil Panen Padi untukKebutuhan Pangan Nasional. Lembar Fakta ProgramACIAR. Agustus. Halaman 1. Makassar.

Agusrial. 2009. Teknik mutasi.http://www.infonuklir.com. Diakses tanggal 11Januari 2012.

Ando, A. and R. Montavan. 2001. Gamma-Ray Radiation andSodium Azide (NaN3) Mutagenic Efficiency in Rice.Crop Breeding and Applied Biotechnology. P. 339-346

Anonim. 2011. Mutasi dalam Pemuliaan Tanaman.http://solarmusik.blogspot.com/2011/12/mutasi-dalam-pemuliaan-tanaman.html. Diakses tanggal 26January 2013.

Anonim. 2013. Pemuliaan Tanaman.http://id.wikipedia.org/wiki/Pemuliaan_ tanaman. 4Maret 2014 (20:01)

Badan Perencanaan Pembangunan Nasional (BPPN), BadanPusat Statistik (BPS) dan United NationsPopulation Fund (UNFPA). 2013. Proyeksi PendudukIndonesia 2010-2035. BPS. Jakarta.

Badan Pusat Statistik (BPS). 2013. Data Produksi PadiNasional. Jakarta.

Fehr, W.R. 1987. Mutation Breeding. In: Fehr, W.R.Principles of Cultivar Development. MacmillanPublishing, New York. P. 287-297

Gunawan, A. 2014. Produksi Padi Riau Menurun AkibatKonversi Lahan Sawah ke Sawit. Riaubisnis.com. 3Maret 2014. Pekanbaru.

32

Hantoro, F.R.P. 2007. Teknologi Budidaya Padi Gogo.Balai Pengkajian Teknologi Pertanian Jawa TengahBadan Penelitian dan Pengembangan Pertanian.

Herawati, T dan R. Setiamihardja. 2000. PemuliaanTanaman Lanjutan. Program Pengembangan KemampuanPeneliti Tingkat S1 Non Pemuliaan Dalam Ilmu DanTeknologi Pemuliaan. Universitas Padjadjaran,Bandung.

Manurung dan Ismunadji, 1988. Morfologi dan FisiologiPadi. Padi Buku I. Pusat Penelitian danPengembangan Tanaman Pangan. Bogor.

Mugiono dan Dwimahyani, I. 2008. Perbaikan VarietasPadi dengan Teknik Mutasi di Indonesia. SeminarNasional Padi. Juli: 139-151.

Mugiono. 2001. Pemuliaan Tanaman Dengan Teknik Mutasi.Puslitbang Teknologi Isotop dan Radiasi, Jakarta.

Partohardjono, S dan A, Makmur. 1989. PeningkatanProduksi Padi Gogo. Balai Penelitian TanamanPangan Bogor. Institut Pertanian Bogor.

Prasetyo, Y. T. 2003. Bertanam Padi Gogo Tanpa OlahTanah. Penebar Swadaya. Jakarta.

Purwono dan Purnamawati, H. 2010. Budidaya 8 JenisTanaman Pangan Unggul. Penebar Swadaya. Jakarta.

Rao, D.R.M and T.V.V.S. Reddi. 1986. Azide Mutagenesisin Rice. Proceedings Plant Science. P. 205-215.

Riau Terkini.com. 2012. 2011 Produksi Padi Riau Turun 4Persen. 3 Februari. Pekanbaru.

Soedjono, S. 2003. Aplikasi Mutasi Induksi dan VariasiSomaklonal dalam Pemuliaan Tanaman. Jurnal LitbangPertanian. 70-78

Soeranto. 2003, Peran IPTEK Nuklir dalam PemuliaanTanaman untuk Mendukung Industri Pertanian,

33

Prosiding Pertemuan dan Presentasi IlmiahPenelitian Dasar Ilmu Pengetahuan dan TeknologiNuklir P3TM-BATAN,Yogyakarta, 08 juli 2003.

Soeranto. 2011. Aplikasi Iptek Nuklir dalam PemuliaanTanaman. Pusat aplikasi teknologi isotop danradiasi, badan tenaga nuklir nasional (BATAN)Jakarta.

Surowinoto, S. 1982. Produksi Padi Sawah dan Padi Gogo.Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Welsh, J. R. 1991. Dasar-dasar Genetika dan PemuliaanTanaman (Terjemahan). I. Penerbit Erlangga.Jakarta. 224 hal.

Yanti, Y., T. Habazar, Mardinus dan Mansyurdin. 2009.Perubahan Bentuk Planlet Pisang Raja Sereh HasilMutasi dengan Ethyl Methane Sulphonate (EMS)secara invitro. 104-108

Yunita, R. 2009. Pemanfaatan Variasi SomaklonalDanseleksi In Vitro Dalam Perakitan TanamanToleran Cekaman Abiotik. Balai Besar Penelitiandan Pengembangan Bioteknologi dan SumberdayaGenetik Pertanian. Bogor.

KegiatanBulan

Januari Februari Maret April Mei Juni Juli

Pemberian PerlakuanPersemaian danPemeliharaaan BibitPengolahan TanahPenanamanPemupukan anorganik setengah dosisanjuranPengamatan TanamanPenyiramanPenyiangan GulmaPengendalian Hama

2

PanenPengolahan dataLampiran 1. Jadwal rencana kegiatan penelitian

V1S1 V1S2 V1S3 V1S1

V1S4 V1S4

V1S2

V1S4

V1S5

V1S1

V1S5V1S5

V1S3 V1S3 V1S4

V1S5

V2S5

V2S2

V1S1

V2S1

V1S3

V1S2

V2S1

V1S2

V2S2

V2S4 V2S5

V2S4 V2S5 V2S3

V2S1

V2S1

V2S3

V2S2 V2S2 V2S3

V2S3 V2S4 V2S5 V2S4

Lampiran 2. Denah penelitian yang disusun berdasarkan

rancangan acak kelompok (RAK)

IV II I III

Ketarangan:

1. S1, S2, S3, S4, dan S5 : Mutagen SA

2. V1 dan V2 : Varietas padi gogo

3. I, II, III, dan IV : Ulangan

U

a

a

2

4. Panjang dan lebar bedengan : 1,2 m dan 1 m

5. a : 40 cm