TUGAS TERSTRUKTUR MATA KULIAH PEMULIAAN TANAMAN PERKEMBANGAN PEMULIAAN DAN TEKNIK PERSILANGAN PADI (Oryza sativa) UNTUK PERAKITAN VARIETAS UNGGUL BARU DI INDONESIA

oleh : Adhitya Cahya Bayu Widhayasa Dwi Wahyu Eko Wahyudi 0910480002 0910480026 0910480050 0910480054

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG 2010

BAB I PENDAHULUAN

A. Latar Belakang Padi merupakan tanaman pangan berupa rumput berumpun. Tanaman pertanian kuno berasal dari dua benua yaitu Asia dan Afrika Barat tropis dan sub tropis. Bukti sejarah memperlihatkan bahwa penanaman padi di Zhejiang (Cina) sudah dimulai pada 3.000 tahun SM. Fosil butir padi dan gabah ditemukan di Hastinapur Uttar Pradesh India sekitar 100-800 SM. Selain Cina dan India, beberapa wilayah asal padi adalah Bangladesh Utara, Burma, Thailand, Laos dan Vietnam (BPP Teknologi). Luas pertanaman padi di Indonesia diperkirakan mencapai 11-12 juta ha, yang tersebar di berbagai tipologi lahan seperti sawah (5,10 juta ha), lahan tadah hujan (2,10 juta ha), lading (1,20 juta ha), dan lahan pasang surut. Lebih dari 90% produksi beras nasional dihasilkan dari lahan sawah (BPS dalam Susanto et al, 2003). Upaya perakitan varietas padi di Indonesia ditujukan untuk menciptakan varietas yang berdaya hasil tinggi dan sesuai dengan kondisi ekosistem, sosial, budaya, serta minat masyarakat. Sejalan dengan berkembangnya kondisi sosial ekonomi masyarakat, permintaan akan tipe varietas yang dihasilkan juga berbeda (Susanto et al, 2003).sampai dengan tahun 1970an, program pengembangan varietas unggul padi sawah lebih ditekankan pada perbaikan varietas lokal, terutama untuk memperpendek umur tanaman, sehingga dalam satu tahun dapat dilakukan panen dua sampai tiga kali. Untuk mengantisipasi melonjaknya kebutuhan beras dimasa sekarang dan yang akan datang, perbaikan potensi hasil padi mutlak diperlukan. Wujud nyata terobosan perakitan varietas padi untuk masa yang akan datang adalah pengembangan padi hibrida dan tipe baru (Daradjat et al dalam Susanto et al, 2003).

B. Tujuan 1. Untuk mengetahui jenis tanaman padi. 2. Untuk mengetahui peran tanaman padi di Indonesia. 3. Untuk mengetahui periode pemuliaan tanaman padi di Indonesia. 4. Untuk mengetahui teknik pemuliaan tanaman padi. C. Manfaat 1. Mengetahui jenis tanaman padi. 2. Mengetahui peran tanaman padi di Indonesia. 3. Mengetahui periode pemuliaan tanaman padi di Indonesia. 4. Mengetahui teknik pemuliaan tanaman padi di Indonesia.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

A. Periode Pemuliaan Padi Sawah di Indonesia 1. Pemuliaan Padi Sawah Tipe Bengawan (1943 1967) Pelepasan varietas padi pertama kali dilakukan pada tahun 1943, yaitu varietas Bengawan. Varietas tipe Bengawan memiliki latar belakang genetik yang merupakan perbaikan dari varietas Cina yang berasal dari Cina, Latisail dari India, dan Benong dari Indonesia. Karakteristik padi sawah tipe Bengawan adalah umur 140155 hari setelah sebar (HSS), tinggi tanaman 145165 cm, tidak responsif terhadap pemupukan, rasa nasi pada umumnya enak, dengan daya hasil sekitar 3,504 t/ha. Contoh varietas tipe Bengawan antara lain adalah Bengawan (1943), Jelita (1955), Dara (1960), Sinta (1963), Bathara (1965), dan Dewi Ratih (1969). 2. Pemuliaan Padi Sawah Tipe IRxx (Multiple Resistance) (1977 ...) Varietas tipe IRxx memiliki karakteristik umur sedang (115125 HSS),

postur tanaman pendek sampai sedang (95115 cm), bentuk tanaman tegak, posisi daun tegak, jumlah anakan sedang (1520), panjang malai sedang (75125 butir/malai), responsif terhadap pemupukan, daya hasil sedang (45 t/ha), tahan hama dan penyakit utama serta cekaman abiotik, serta rasa nasi antara pera sampai pulen. Contoh varietas/galur tipe IRxx untuk tahan wereng coklat biotipe 1 adalah IR26, IR28, IR29, IR30, IR34; tahan wereng coklat biotipe 2 adalah IR32, IR36, IR42, Kencana Bali, Kelara, Babawee, PTb 33; dan tahan wereng coklat biotipe 3 yaitu IR70, IR68, Bahbutong, Barumun, dan Memberamo. 3. Pemuliaan Padi Sawah Tipe IR64 (1986 ...) Varietas IR64 diintroduksi dan dilepas sebagai varietas unggul di Indonesia pada tahun 1986. Karakteristik varietas tipe IR64 antara lain adalah umur sedang (100125 HSS), postur tanaman pendek sampai sedang (95115 cm), bentuk tanaman tegak, posisi daun tegak, jumlah anakan sedang (2025 anakan/rumpun, dengan anakan produktif 1516 anakan/rumpun), panjang malai sedang, responsif4

terhadap pemupukan, tahan rebah, daya hasil agak tinggi (56 t/ha), tahan hama dan penyakit utama, mutu giling baik, dan rasa nasi enak. Contoh varietas tipe IR64 adalah Way Apo Buru (1988), Widas (1999), Ciherang (2000), Tukad Unda (2000), dan Konawe (2001). B. Pemuliaan Padi Hibrida Padi hibrida merupakan salah satu terobosan untuk mengatasi terjadinya stagnasi peningkatan potensi hasil varietas-varietas tipe sebelumnya. Pengembangan padi hibrida diawali dengan penemuan cytoplasmic male sterile (CMS) dan paket teknologi produksi benih padi hibrida. Teknologi padi hibrida dalam hal ini memerlukan pemanfaatan tiga galur, yaitu CMS, galur pemulih kesuburan (restorer), dan galur pelestari (maintainer), sehingga biasa disebut dengan teknik tiga galur. Selanjutnya berkembang teknik hibrida dua galur yang memanfaatkan galur environment genic male sterility (EGMS). Galur EGMS dapat menjadi steril pada kondisi tertentu sehingga dapat digunakan sebagai mandul jantan, tetapi dapat menjadi fertil pada kondisi yang lain sehingga digunakan untuk memperbanyak galur EGMS tersebut. Satu galur yang lain adalah tetua jantan. Negara yang pertama meneliti padi hibrida adalah Cina. Pada tahun 1960 telah ditemukan CMS yang pertama dan pada tahun 1973 diperoleh hibrida padi yang pertama. Pada tahun 1976 padi hibrida disebarluaskan kepada petani dan memberikan nilai standar heterosis 20-30%. Padi hibrida terus berkembang pesat dan pada tahun 1994 lebih dari 50% areal pertanaman padi di Cina telah ditanami padi hibrida.Di Indonesia, penelitian padi hibrida dimulai pada tahun 1983 setelah diintroduksikan padi hibrida dari Cina pada tahun 1979. C. Pemuliaan Padi Tipe Baru Karakteristik padi tipe baru adalah potensi hasil tinggi, malai lebat ( 250 butir gabah/malai), jumlah anakan produktif lebih dari 10 dengan pertumbuhan yang serempak, tanaman pendek ( 90 cm), bentuk daun lebih efisien, hijau tua, senescence lambat, tahan rebah, perakaran kuat, batang lurus, tegak, besar, dan berwarna hijau gelap, sterilitas gabah rendah, berumur genjah (100130 hari), beradaptasi tinggi pada kondisi musim yang berbeda, IP mencapai 0,60, efektif dalam translokasi fotosintat dari source ke sink (biji), responsif terhadap pemupukan berat, dan tahan terhadap hama dan penyakit.5

BAB III METODOLOGI

A. Alat dan Bahan Bahan yang digunakan adalah varietas unggul baru, varietas unggul lokal, galur murni, dan galur introduksi yang ditanam pada petak hibridisasi, serta keturunan pertama (F1) dari hasil persilangan. Varietas/galur untuk bahan persilangan MH 2000/2001. Bahan pembantu yang diperlukan adalah kantong kertas, kantong persilangan glacine bag, dan tali. Alat yang digunakan adalah ember besar, sabit bergerigi, gunting, alat untuk membawa tanaman dan bunga jantan dari lapang, bak plastik, gunting kastrasi, alat isap vacuum pump, klip, enam buah lampu listrik 100 watt, serta alat tulis kantor seperti buku, kertas, pensil, pulpen, penggaris, spidol, dan etiket. B. Metodologi 1. Pertanaman Petak Hibridisasi a). Pemilihan dan penanaman tetua pada petak hibridisasi blok. Setiap ulangan ditanam pada selang waktu 2 minggu agar waktu pembungaannya menjadi lebih lama. Tiga puluh varietas/galur padi digunakan dalam kegiatan ini, yang terdiri atas 12 galur murni, 10 varietas unggul baru, dan 8 varietas unggul lokal yang masing-masing memiliki keunggulan tersendiri. b). Tanaman tetua yang digunakan dalam persilangan ditanam pada petak hibridisasi. Setiap nomor ditanam pada petakan berukuran 1 m x 2 m. Pertanaman ini dilakukan tiga ulangan waktu tanam dengan selang waktu 2 minggu setiap ulangan. Bibit ditanam satu batang per lubang dengan jarak tanam 25 cm x 25 cm. c). Tanaman dipupuk urea 200 kg, SP36 100 kg, dan KCl 100 kg/ha. Pupuk urea diberikan tiga kali yaitu pada umur 0, 4, dan 7 minggu setelah tanam. Pengamatan dilakukan terhadap umur, tinggi tanaman, serta ketahanan terhadap hama dan penyakit yang ada.

6

2. Kastrasi atau Emaskulasi Kastrasi dilakukan sehari sebelum penyerbukan agar putik menjadi masak sempurna saat penyerbukan sehingga keberhasilan penyilangan lebih tinggi. Setiap bunga (spikelet) terdapat enam benang sari. Bunga pada malai yang akan dikastrasi dijarangkan hingga tinggal 15-50 bunga. Sepertiga bagian bunga dipotong miring menggunakan gunting kemudian benang sari diambil dengan alat penyedot vacuum pump. Bunga yang telah bersih dari benang sari ditutup dengan glacine bag agar tidak terserbuki oleh tepung sari yang tidak dikehendaki. Waktu yang baik untuk melakukan kastrasi adalah setelah pukul 3.00 sore. Stadia bunga yang baik untuk dikastrasi adalah pada saat ujung benang sari berada pada pertengahan bunga. Pada stadia demikian, benang sari akan mekar dalam 1-2 hari. 3. Penyerbukan Untuk proses penyerbukan, semua lampu di ruang persilangan dinyalakan sejak pagi hari agar suhu ruangan meningkat untuk mempercepat pemasakan tepung sari. Suhu ruangan sekitar 32C dengan kelembapan udara 80%. Bunga jantan diambil dari lapangan sekitar pukul 09.00 pagi kemudian disimpan dalam bak plastik yang disiapkan di ruang persilangan. Setelah kepala sari membuka, segera dilakukan penyerbukan. Bunga betina yang sudah dikastrasi dibuka tutupnya kemudian bunga jantan diletakkan di atasnya. Dengan bantuan jari tangan, bunga digoyang-goyang hingga tepung sari jatuh dan menempel pada kepala putik. Bak plastik tempat menyimpan bunga disusun sedemikian rupa sehingga mudah dalam pengambilan bunga saat penyerbukan. Penyerbukan dapat dilakukan pada pukul 10.00-13.00. 4. Isolasi dan Pemeliharaan Bunga yang sudah diserbuki segera ditutup dengan kantong kertas transparan atau glacine bag. Pada malai dipasang etiket yang mencantumkan tanggal silang, nama tetua, jumlah malai yang disilangkan, dan dapat juga dicantumkan nama yang menyilangkan. Penulisan identitas sangat penting untuk legitimasi genotipe baru yang dihasilkan.

7

Tanaman hasil penyerbukan dipelihara di rumah kaca sampai biji hasil persilangan masak. Setelah 3-4 minggu, malai dipanen kemudian dikeringkan dengan cara dijemur atau di oven. Biji yang sudah kering dirontok kemudian dimasukkan ke dalam kantong kertas dan dicatat dalam buku persilangan. Benih F1 hasil persilangan dapat ditanam sebagai bahan seleksi pada tahap pemuliaan selanjutnya. Dari benih F1 hingga menjadi varietas unggul diperlukan banyak tahapan kegiatan dan waktu antara 5-10 tahun.

8

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat yang dimiliki oleh masing-masing tetua padi berbeda-beda. Ketahanan terhadap hama wereng coklat, hawar daun bakteri, dan mutu beras yang baik umumnya dimiliki oleh padi sawah. Sifat ketahanan terhadap penyakit blas, dan cekaman abiotik dimiliki oleh padi gogo dan rawa. Galur atau varietas padi hasil persilangan buatan umumnya lebih pendek, dan berumur lebih genjah dibanding varietas lokal. Sifat unggul dari tetua yang ditanam dirakit melalui persilangan buatan sehingga menghasilkan genotipe baru yang lebih unggul dari tetuanya. Persilangan padi yang dilakukan pada MH 2000-2001 menghasilkan 30 kombinasi persilangan, yang terdiri atas 13 silang tunggal, lima silang ganda, enam silang puncak, tiga kombinasi silang banyak, dan tiga kombinasi silang balik. Jumlah biji yang dihasilkan berkisar antara 7-265 butir. Persilangan untuk pemuliaan padi sawah irigasi lebih banyak dibanding padi gogo dan rawa. Hal ini karena banyaknya permasalahan yang dihadapi pada padi sawah irigasi dibanding dengan padi gogo dan padi rawa. Kendala yang dihadapi dalam melakukan persilangan adalah aliran listrik sering padam, sarana yang kurang memadai, serta alat untuk membawa tanaman dan bunga dari lapangan dengan traktor sering rusak. Hujan sejak pagi hingga siang hari juga menjadi kendala untuk melakukan persilangan.

9

BAB V KESIMPULAN

Pemuliaan padi di Indonesia terus berkembang sesuai dengan semakin kompleksnya kebutuhan, sehingga tipe varietas yang dihasilkan pun mengalami perkembangan. Kekerabatan yang tinggi atau latar belakang genetik yang sempit menyebabkan tidak diperolehnya peningkatan potensi hasil yang nyata, sehingga terjadi kemandegan peningkatan potensi hasil padi di Indonesia. Padi hibrida dan padi tipe baru memberikan harapan untuk mengatasi pelandaian peningkatan potensi hasil varietas padi yang dihasilkan. Persilangan pada tanaman padi merupakan proses penggabungan sifat melalui pertemuan tepung sari dengan kepala putik dan kemudian embrio berkembang menjadi benih. Secara teknis persilangan padi secara buatan dimulai dengan pemilihan tetua pada pertanaman petak hibridisasi, dilanjutkan dengan kastrasi, hibridisasi, isolasi, dan pemeliharaan. Pada MH 2000/2001 telah dihasilkan 30 kombinasi persilangan untuk pemuliaan padi sawah, gogo, dan rawa. Untuk mendapatkan varietas padi unggul baru dari hasil persilangan, diperlukan tahapan yang panjang dan waktu yang cukup lama, antara 5-10 tahun.

10

DAFTAR PUSTAKA

Supartopo. 2001. TEKNIK PERSILANGAN PADI (Oryza sativa L.) UNTUK PERAKITAN VARIETAS UNGGUL BARU. Buletin Teknik Pertanian Vol. 11 No. 2, 2006. U. Susanto, A.A. Daradjat, dan B. Suprihatno. 2003. PERKEMBANGAN PEMULIAAN PADI SAWAH DI INDONESIA. Balai Penelitian Tanaman Padi, Jalan Raya 9, Sukamandi, Kotak Pos 11 Subang 41256

11

LAMPIRAN

12

13