PERGERAKAN AIR DALAM SEL TANAMAN

1. DIFUSI

Beberapa studi menunjukkan difusi yang secara langsung di seluruh lapisan (bilayer) ganda lipid tidak cukup untuk menjelaskan pengamatan laju gerakan air melintasi membran. Aquaporins adalah membran protein yang tidak terpisahkan yang membentuk saluran air-selektif di seluruh membran. Karena air berdifusi lebih cepat melalui saluran tersebut selain melalui bilayer lipid, aquaporins memfasilitasi pergerakan air ke dalam sel tanaman.

Gambar 1. Air bisa melewati membran tumbuhan oleh difusi molekul air  melalui  membran bilayer/ganda, seperti yang ditunjukkan di sebelah kiri, dan dengan aliran massal mikroskopis molekul air melalui pori-pori air-selektif dibentuk oleh protein integral membran seperti aquaporins.

 

-          Pada tahun 1880-an ilmuwan Jerman Adolf Fick menemukan bahwa tingkat difusi berbanding lurus dengan gradien konsentrasi (ΔCs / Δx)-yaitu, dengan perbedaan konsentrasi substansi s (ΔCs) antara dua titik yang dipisahkan oleh jarak Δx. Dalam simbol, kita menulis ini hubungan sebagai hukum pertama Fick's:

-          Laju transportasi, atau kepadatan fluks (Js), adalah banyaknya substansi yang melintasi sebuah satuan luas per satuan waktu (misalnya, Js mungkin memiliki satuan mol per meter persegi per detik [mol m^-2 s^-1]). Koefisien difusi (Ds) adalah konstanta proporsionalitas yang mengukur berapa zat mudah bergerak melalui media tertentu. Koefisien difusi merupakan karakteristik dari substansi (molekul yang lebih besar memiliki koefisien difusi yang lebih kecil) dan tergantung pada media (difusi di udara jauh lebih cepat daripada difusi dalam cairan, misalnya). Tanda negatif pada persamaan menunjukkan bahwa fluks bergerak ke bawah gradien konsentrasi.

-          Hukum pertama Fick mengatakan bahwa substansi akan berdifusi lebih cepat ketika gradien konsentrasi menjadi lebih curam (ΔC_s adalah besar) atau ketika koefisien difusi meningkat. Persamaan ini  hanya untuk gerakan sebagai respons terhadap gradien konsentrasi, dan bukan untuk gerakan sebagai respon terhadap kekuatan lain (misalnya, tekanan, medan listrik, dan sebagainya).

Diffusi Lebih Cepat Pada  Jarak Pendek Tetapi Lambat Pada Jarak Jauh

Rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk sebuah partikel untuk berdifusi melewati L jarak yang sama dengan L²/Ds, di mana Ds adalah koefisien difusi, yang tergantung pada identitas partikel dan media di mana ia menyebar. Jadi rata-rata waktu yang diperlukan untuk suatu zat untuk menempuh peningkatan jarak tertentu secara proporsional dengan kuadrat jarak itu. Koefisien difusi glukosa dalam air adalah sekitar 10^-9 m²s^-1. Jadi rata-rata waktu yang dibutuhkan untuk molekul glukosa untuk menyebar di seluruh sel dengan diameter 50 µm adalah 2,5 s.

Namun, waktu rata-rata yang diperlukan untuk molekul glukosa yang sama untuk menempuh jarak 1 m dalam air adalah sekitar 32 tahun. Nilai-nilai ini menunjukkan bahwa difusi dalam larutan bisa efektif dalam dimensi selular tetapi jauh terlalu lambat untuk transportasi massal jarak jauh.

 2. ALIRAN MASSA

Tekanan mendorong aliran massa yang menggerakan transport air Jarak jauh

Proses kedua gerakan air dikenal sebagai aliran massa. aliran massa adalah gerakan bersama dari kelompok molekul secara massal  sebagai respons terhadap gradien tekanan. Di antara banyak contoh umum massal adalah aliran air yang bergerak melalui selang kebun, sungai mengalir, dan curah hujan.

Jika kita menganggap aliran massa melalui tabung, laju aliran volume tergantung pada jari-jari (r) tabung, viskositas (h) cairan, dan gradien tekanan (ΔYp / Δx) yang mendorong aliran. Jean-Leonard-Marie Poiseuille (1797-1869) adalah seorang dokter Perancis dan fisiologist, dan hubungan yang baru saja dijelaskan diberikan oleh salah satu bentuk persamaan Poiseuille's:

dinyatakan dalam meter kubik per detik (m³ s^-1). Persamaan ini memberitahu kita bahwa tekanan yang menggerakkan aliran massa sangat sensitif terhadap jari-jari tabung. Jika jari-jari dua kali lipat, peningkatan volume laju alir dengan faktor 16 (2⁴).

Tekanan yang menggerakan aliran massa air adalah mekanisme utama yang terjadi untuk transportasi jarak jauh air dalam xilem. Ini juga untuk menghitung banyaknya aliran air melalui tanah dan melalui dinding sel jaringan tanaman.

Berbeda dengan difusi, aliran massal oleh tekanan tidak tergantung pada gradien konsentrasi zat terlarut, selama perubahan viskositas dapat diabaikan.

3. OSMOSIS

Osmosis digerakan oleh Gradien Potensial Air

Membran sel tanaman bersifat selektif permeabel, yaitu, mereka mengijinkan pergerakan air dan zat-zat lainnya bermuatan kecil melewati lebih mudah daripada pergerakan zat terlarut yang lebih besar dan lebih berat (Stein 1986).

Seperti difusi secara molekuler dan arus massa oleh tekanan, osmosis terjadi secara spontan sebagai respon terhadap kekuatan/gaya penggerak. Pada difusi sederhana, zat bergerak ke bawah gradien konsentrasi; dalam aliran massal oleh tekanan, zat bergerak menuruni gradien tekanan, dalam osmosis, kedua jenis gradien mempengaruh transportasi (Finkelstein 1987).

Arah dan laju aliran air melintasi membran ditentukan tidak semata-mata oleh gradien konsentrasi air atau oleh gradien tekanan, tetapi dengan jumlah kedua gaya penggerak.

Bagaimana osmosis air melintasi membran? Pertama, bahasan mengenai konsep komposit atau total gaya/kekuatan pendorong, mewakili gradien energi bebas air.

Potensi Kimia Air Merupakan Status Free-Energi Air

Potensi kimia air adalah ekspresi kuantitatif dari energi bebas berhubungan dengan air. Dalam termodinamika, energi bebas merupakan potensi untuk melakukan kerja. Perhatikan bahwa potensial kimia adalah kuantitas relatif: Itu dinyatakan sebagai perbedaan antara potensi suatu zat dalam keadaan tertentu dan potensi dari zat yang sama dalam keadaan standar. Unit potensi kimia adalah energi per mol zat (J mol-1).

Untuk alasan historis, dalam fisiologi tumbuhan suatu parameter terkait yang paling sering digunakan disebut potensial air, yang didefinisikan sebagai potensi kimia air dibagi dengan volume molal parsial air (volume 1 mol air): 18 × 10^-6 mol-1 m3. Potensi Air adalah ukuran dari energi bebas air per satuan volume (J-m^-3). Unit ini setara dengan unit tekanan seperti pascal, yang merupakan unit pengukuran umum untuk potensi air. Mari kita lihat lebih dekat pada konsep penting potensial air.

Tiga Faktor Penting Yang Berkontribusi Terhadap Potensial Air Sel

Faktor utama yang mempengaruhi potensi air di tanaman adalah konsentrasi, tekanan, dan gravitasi. potensial Air dilambangkan oleh (psi), dan potensi air larutan   biasanya ditulis sebagai  berikut:

dimana:, Y_s Y_p, Y_g adalah menunjukkan pengaruh dari larutan (konsentrasi), tekanan dan gravitasi. Referensi yang digunakan untuk menentukan potensi air adalah air murni pada tekanan dan suhu tertentu.

1. Zat terlarut. 
Simbol Y_s, disebut potensial zat terlarut atau potensial osmotik, merupakan pengaruh zat terlarut dalam larutan terhadap potensial air. Zat terlarut mengurangi energi bebas air dengan pengenceran air. Hal ini terutama efek entropi, yaitu pencampuran zat terlarut dan air meningkatkan gangguan terhadap sistem dan dengan demikian menurunkan energi bebas. Ini berarti bahwa potensi osmotik adalah independen dari sifat spesifik dari zat terlarut. Untuk mengencerkan larutan dari substansi yang tidak berdisosiasi seperti sukrosa, potensi osmotik dapat dihitung dengan persamaan van't Hoff:

dimana R adalah konstanta gas (8,32 J mol^-1 K^-1), T adalah temperatur absolut (dalam derajat Kelvin, atau K), dan c_σ adalah konsentrasi zat terlarut dari larutan, dinyatakan sebagai osmolalitas (mol dari total zat terlarut dalam larutan per liter air [mol L^-1]). Tanda minus menunjukkan bahwa zat terlarut dalam larutan mengurangi potensial larutan air adalah relatif terhadap potensial air murni.

 

2. Tekanan. 

Simbol Y_p adalah tekanan hidrostatik dari larutan. Tekanan positif menaikkan potensi air, sebaliknya tekanan negatif mengurangi. Y_p Kadang-kadang disebut potensial tekanan. Tekanan hidrostatik positif dalam sel adalah tekanan yang disebut sebagai tekanan turgor. Nilai Y_p juga bisa negatif, seperti yang terjadi di xilem dan di dinding antara sel-sel, dimana ketegangan, atau tekanan hidrostatik negatif, dapat berkembang. Sebagaimana akan kita lihat, tekanan negatif di luar sel sangat penting dalam pergerakan air dalam jarak yang panjang melalui tanaman. 

Tekanan hidrostatik diukur sebagai deviasi dari tekanan. Ingat air yang dalam keadaan referensi pada tekanan ambien, sehingga dengan ini =   0 MPa untuk air dalam keadaan standar. Dengan demikian nilai Y_p  untuk air murni dalam gelas terbuka adalah 0 MPa, meskipun tekanan mutlak adalah sekitar 0,1 MPa (1 atmosfer). 

3. Gravitasi. 

Gravitasi menyebabkan air untuk berpindah ke bawah kecuali gaya gravitasi ditentang oleh kekuatan yang sama dan berlawanan. Istilah Y_g tergantung pada ketinggian (h) air, densitas air (ρ_w), dan percepatan gravitasi (g). Seperti persamaan berikut:

Dimana ρ_w g memiliki nilai 0,01 MPa m^-1. Jadi, jarak vertikal 10 m terjadi perubahan tekanan 0,1 MPa  pada potensial air.

Tetapi pada transportasi air di tingkat sel, komponen gravitasi (Y_g) umumnya dihilangkan karena diabaikan dibandingkan dengan potensial osmotik dan tekanan hidrostatik. Dengan demikian, Persamaan potensial air dapat disederhanakan sebagai berikut:

HASIL PADI GOGO LOKAL-NTT DI BAWAH KONDISI DEFISIT AIR

HASIL PADI GOGO LOKAL-NTT DI BAWAH KONDISI DEFISIT AIR

Welianto Boboy dan Yos. F. da Lopes - Jurusan Manajemen Pertanian Lahan Kering, Politeknik Pertanian Negeri kupang. Jl. Adisucipto Penfui, P. O. Box. 1152, Kupang 85011

ABSTRACT

Yield of NTT Local Upland Paddy under Water Deficit Conditions. This study was to evaluate yield of NTT local upland paddy under drought stress at different growth phases. The research was design in Randomized Block Design, consisted of two factors, i.e. upland paddy cultivars (factor A) and drought stress at different growth phases (factor B). Factor A consists of nine cultivars i.e. Kodi-1, Kodi-3, Kodi-4, Mts-3, Mts-5 Wkb-1, Wkb-2, IR-64, and Grogol; Factor B consists of four levels i.e. control (without drought stress treatment, P0), drought stress of 1 x 120 hours at vegetative growth phase (P1), drought stress treatment of 1 x 120 hours at the generative growth phase (P2), drought stress of 1 x 120 hours at the vegetative and generative phase (P3). Each treatment was repeated three (three) times so there were 108 observation units. The parameters measured were the number of grains per panicle, pithy grain percentage, and dry weight of 100 pithy grains. All the measurement data of each variable were analyzed using analysis of variance (ANOVA) and followed by Duncan multiple range test (DMRT) when there were significant differences among the treatment being tested. The results showed that there were different interaction among NTT local upland paddy cultivars due to the drought stress at different growth phases, in the terms of number of grains per panicle, pithy grain percentage, and dry weight of 100 pithy grains. Based on the number of grains per panicle, Grogol was tolerant to drought stress; whereas, Wkb-2, Wkb-1, and IR-64 were sensitive to drought stress. Refers to the percentage of pithy grains, grogol, MTS-3, and MTS-5 were tolerant to drought stress; meanwhile, Kodi-4 and Wkb-1 were the most sensitive cultivars.

Keywords: Local Upland Paddy, Drought Stress, Growth Phases

PENDAHULUAN

Sebagian besar petani menjadikan padi sebagai pilihan utama untuk dibudidayakan karena padi merupakan tanaman sereal yang paling banyak dibutuhkan oleh penduduk yakni lebih dari 2/3 populasi penduduk dunia memanfaatkan padi (beras) sebagai bahan makanan pokok (Nagadhara et al, 2003). Oleh karena itu permintaan akan komoditi pangan ini terus meningkat dari waktu ke waktu.

Di Indonesia kebutuhan beras terus meningkat seiring dengan pertambahan populasi penduduk sehingga diperlukan upaya pemenuhan kebutuhan beras untuk komsumsi, dan telah dilakukan upaya pemenuhan kebutuhan melalui program import beras sejak tahun 2002-2003.

Salah satu hambatan dalam mempertahankan swasembada beras adalah tingginya ketergantungan terhadap padi sawah sebagai sumber beras nasional. Tingginya ketergantungan terhadap padi sawah akan membatasi luas areal pengusahaannya. Hal ini disebabkan oleh karena padi sawah membutuhkan lahan dengan pengairan yang baik, sementara dari tahun ke tahun jumlah lahan padi sawah semakin menurun akibat pengalihfungsian menjadi pusat industri, pemukiman dan transportasi jalan. Disamping itu padi sawah memiliki kepekaan yang tinggi terhadap perubahan iklim seperti terjadinya kekeringan yang mennyebabkan penurunan produksi padi tersebut.

Karena kendala-kendala inilah maka perlu dilakukannya upaya penangkal budidaya penanaman di daerah lahan kering atau padi gogo (Kasim dkk, 2004). Namun selama ini perhatian masyarakat sangat kurang terhadap pengembangan padi gogo, sedangkan kenyataan menunjukkan bahwa ketersediaan lahan untuk penanaman padi gogo berupa lahan kering yang tersebar di wilayah Indonesia sangat luas. Kurangnya perhatian terhadap pengembangan penanaman padi gogo disebabkan karena kurangnya studi yang lengkap tentang keungulan-keungulan padi gogo.

Nusa Tenggara Timur merupakan daerah yang potensial untuk budidaya padi gogo karena memiliki lahan kering yang luas. Dari tahun ke tahun terjadi peningkatan luas lahan kering, tahun 2000 luas lahan kering mencapai 4.510.183 hektar (BPS NTT, 2000) dan tahun 2003 meningkat menjadi 4.554.215 ha (BPS NTT, 2005). NTT juga memiliki curah hujan yang rendah yaitu < 100 ml/bulan atau berkisar 750-2000 ml/tahun dengan musim kering yang panjang berlangsung hampir 8-9 bulan/tahun serta tingginya suhu harian yakni sekitar 34 0C.

Kekeringan merupakan salah satu faktor yang utama dan terbesar yang mempengaruhi produksi pangan dunia (Bruce et al., 2002). Sesuai dengan kondisi NTT yang memiliki lahan kering yang luas, rendahnya curah hujan, musim kering yang panjang serta tingginya suhu harian inilah maka perlu dilakukan pengkajian keunggulan padi gogo lokal pada kondisi tercekam atau kekurangan air. Strategi yang dapat ditempuh untuk mempertahankan atau meningkatkan produksi padi gogo pada daerah lahan kering di Nusa Tenggara Timur adalah dengan menanam galur-galur yang mampu beradaptasi dengan lingkungan kering. Untuk mendapatkan galur yang adaptif diperlukan upaya pengkajian berbagai keunggulan padi gogo lokal Nusa Tenggara Timur.

Oleh karena itu studi agronomi menjadi sangat penting untuk dikaji dalam usaha memunculkan berbagai keunggulan padi gogo sehingga pemenuhan kebutuhan beras nasional di masa datang akan dapat teratasi. Untuk itu telah dilakukan penelitian dengan judul “Produksi Padi Gogo Lokal NTT di bawah kondisi defisit air pada fase pertumbuhan berbeda “.

METODE PENELITIAN

Alat yang digunakan antara lain linggis, sekop, Petridish, pingset, kertas label, spidol, polibag, box plastic, tali rafia, kertas manila, neraca, mistar, handsprayer, kamera serta alat tulis-menulis yang mendukung penelitian. Bahan yang digunakan berupa 7 kultivar padi gogo lokal NTT yakni Kodi I, Kodi 3, Kodi 4, Mutis 3, Mutis 5, Waikabubak 1, Waikabubak 2 dan 2 Kultivar Nasional yang digunakan sebagai pembanding yakni IR 64 (peka kekeringan) dan Grogol (toleran kekeringan). Pupuk yang digunakan adalah pupuk NPK dan insektisida.

Media tanam berupa campuran tanah, pasir dan pupuk kandang (kotoran sapi) dengan perbandingan 5:3:1. Campuran media tersebut selanjutnya dimasukkan ke dalam polibag penanaman dengan berat yang sama yaitu 12 kg untuk masing-masing polibag tersebut.

Benih padi gogo disemaikan di dalam “box plastic” yang berisi campuran tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan yang sama dengan media tanam. Sebelum disemaikan benih padi gogo direndam dengan larutan sodium hipoklorit 0,5 % selama 5 menit kemudian dibilas sebanyak 3 kali dengan aquades dengan maksud membebashamakan. Sebelum disemaikan benih dikecambahkan dalam petridish dengan tujuan untuk memperoleh homogenitas setiap benih serta mendapatkan bibit yang pertumbuhannya baik dan merata. Setelah berkecambah benih dipindahkan pada box persemaian sampai umur 7 hari dan tingginya mencapai 8-10 cm, kemudian dipindahkan ke dalam polibag. Pada awalnya setiap polibag ditanami dengan 3 tanaman kemudian 2 tamanan lainnya dicabut dan dibiarkan satu tanaman dengan penampakan sehat untuk dipelihara sebagai materi penelitian

Penyiraman dilakukan secara merata dengan volume air yang sama (1000 ml) sampai tanaman berusia 30 hari, setelah itu frekwensi penyiraman dilakukan secara berbeda sesuai kelompok perlakuan. Untuk membantu pertumbuhan awal tanaman dan mencegah klorosis daun maka dilakukan pemupukan (Ciherang) dengan dosis 1,5 ml/1 liter air. Untuk mencegah tanaman dari serangan hama dan penyakit maka penyemprotan dilakukan 2 minggu sekali secara rutin dengan menggunakan insektisida Baycarb (2 ml/liter iar).

Penelitian menggunakan metode Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor yang terdiri dari: faktor A yaitu kultivar yang terdiri dari 9 jenis yaitu KODI 1 (K1), KODI 3 (K2), KODI 4 (K3), MTS 3 (K4), MTS 5 (K5), WKB 1 (K6), WKB 2 (K7), IR 64 (K8) dan GROGOL (K9), faktor B yaitu cekaman kekeringan pada fase pertumbuhan yang berbeda yang terdiri dari 4 taraf yaitu tanpa perlakuan cekaman kekeringan (P0), perlakuan cekaman kekeringan (1 x 120 jam) pada fase pertumbuhan vegetatif (P1),perlakuan cekaman kekeringan (1 x 120 jam) pada fase pertumbuhan generatif (P2), perlakuan cekaman kekeringan (1 x 120 jam) pada fase vegetatif dan generatif (P3). Setiap kombinasi diulang 3 (tiga) kali sehingga secara keseluruhan dihasilkan 108 satuan pengamatan.

Model matematisnya adalah:

Dimana:

• Yijk : Nilai pengamatan untuk faktor A level ke-I, faktor B level ke-j pada Ulangan ke-1 
• µ : Nilai tengah umum
• Ai : Pengaruh faktor kultivar level ke-i; i = 1,2,3,4,5,6,7,8,9
• Bj : Pengaruh faktor cekanam kekeringan pada fase pertumbuhan level ke-j; j = 1,2,3,4
• (AB)ij : Interaksi faktor kultivar level ke-i dengan faktor cekaman kekeringan pada fase pertumbuhan level ke-j
• Εijk : Galat percobaan faktor kultivar level ke-I, faktor cekaman kekeringan pada fase pertumbuhan level ke-j

Peubah yang diukur dalam penelitian ini adalah jumlah gabah per malai (dihitung setelah panen), persentase gabah berisi, dan berat kering 100 gabah berisi (ditimbang setelah dikering anginkan selama 6 hari hingga beratnya konstan). Persentase gabah berisi dihitung menggunakan rumus berikut.

Data hasil pengukuran masing–masing peubah dianalisis menggunakan ANOVA (Analysis of Variance) dan Uji Duncan (DMRT) jika terdapat perbedaan diantara perlakuan-perlakuan yang diuji.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Gambaran Umum Keadaan Penelitian

Hampir semua kultivar tanaman padi gogo memiliki minimal 4 helai daun setelah memasuki minggu ke-4 kecuali pada kultivar WKB-1, WKB-2, dan KODI-1 yang lambat menghasilkan anakan. Saat tanaman berumur 21 HST, dilakukan penjarangan dengan membiarkan satu tanaman yang berpenampakan lebih baik sebagai materi penelitian. Pada hari ke 31, diberi perlakuan penyiraman. Pada usia ini, kultivar yang memiliki anakan terbanyak adalah MTS-5, yaitu sekitar 7 anakan. Pada hari pertama sampai hari ketiga sejak perlakuan cekaman kekeringan diperlakukan, pertumbuhan dan penampakan morfologis tanaman padi gogo tidak jauh berbeda dengan tanaman kontrolnya (padi gogo kultivar Grogol & IR-64). Akan tetapi, setelah hari ke empat, ada hal yang sedikit berbeda, yaitu daun tanaman padi menjadi kekuningan, layu, dan lama kelamaan pinggiran daun terbawah menggulung dan menjadi kering. Gejala ini sering disebut dengan istilah daun terbakar (Semangun, 2001). Daun terbakar dan menggulung merupakan gejala bahwa tanaman menderita kekeringan karena rendahnya transpirasi (dimana tanaman akan menutup stomatanya saat cekaman kekeringan untuk mengurangi kehilangan air melalui transpirasi)

Jumlah Gabah per Malai

Hasil ANOVA (Tabel 1) menunjukkan bahwa kultivar-kultivar padi gogo, perlakuan-perlakuan cekaman kekeringan, maupun interaksi antara kultivar padi gogo dan cekaman kekeringan memberikan respon yang berbeda-beda terhadap jumlah gabah per malai (p<0.05). Dengan kata lain, baik kultivar padi gogo maupun perlakuan cekaman kekeringan serta interaksi diantara keduanya memberikan pengaruh yang nyata terhadap jumlah gabah per malai.

Hasil DMRT0.05 (Tabel 2) menampilkan bahwa kultivar padi gogo memberikan hasil yang bervariasi. Respon terbaik ditampilkan oleh kultivar grogol (128 gabah per malai), sedangkan ketujuh kultivar lainnya, kecuali KODI-3, memberikan hasil yang sama dengan rata (48,77 ± 10,04) gabah per malai.  Padi gogo lokal-NTT yang memberikan respon terbaik adalah kultivar KODI-3 (K2), yaitu 87,58 gabah per malai. Sementara itu, perlakuan cekaman kekeringan juga memberikan pengaruh yang berbeda-beda terhadap jumlah gabah/malai/kultivar. Pengaruh terbaik adalah pada P1 (cekaman kekeringan pada fase vegetatif), yaitu 71,70 gabah/malai/kultivar, dimana jumlah berbeda nyata dengan kontrolnya (P0: tanpa cekaman kekeringan), yaitu 85,07 gabah/malai/kultivar. Selanjutnya (berdasarkan Tabel 2), terdapat interaksi yang beragam antara kultivar-kultivar padi gogo dengan perlakuan cekaman kekeringan yang dikenakan. Interaksi yang memberikan respon terbaik adalah pada P1K9 (padi gogo kultivar grogol dengan cekaman kekeringan pada fase vegetatif), yaitu 162,33 ± 10,33 gabah per malai, dimana hasil tersebut tidak berbeda jauh dengan kultivar grogol tanpa cekaman kekeringan (214,00 ± 35,00). Padi gogo lokal-NTT yang memberikan respon terbaik terhadap cekaman kekeringan adalah KODI-3 pada fase vegetatif (P1K2), yaitu 103,33 ± 4,33 gabah per malai, dimana hasil tgersebut tidak berbeda jauh dengan P0K2 (KODI-3 tanpa cekaman kekeringan), yaitu 117,67 ± 2,33 gabah per malai.

Hasil analisis terhadap apa yang terdapat pada Tabel 2 menyimpulkan bahwa pada umumnya, tanaman padi gogo baik kultivar lokal-NTT maupun kultivar nasional (kontrol) memberikan respon yang baik terhadap cekaman kekeringan pada fase vegetatif dan mengindikasikan bahwa cekaman kekeringan pada fase generatif menurunkan hasil gabah kultivar-kultivar padi gogo tersebut. Masing-masing faktor memberikan pengaruh sangat nyata terhadap jumlah gabah permalai. Hal ini disebabkan karena cekaman kekeringan yang terjadi pada saat pertumbuhan generatif akan menurunkan produksi tanaman (Dornbos et al, 1987 dalam Agung dan Rahayu, 2002). Selanjutnya (Sloane et al 1990 dalam Rismaneswati, 2006) menyatakan bahwa cekaman air pada masa generatif,misalnya pada saat pengisian biji, akan menurunkan produksi.

Persentase Gabah Berisi

Hasil ANOVA (Tabel 3) menunjukkan bahwa kultivar-kultivar padi gogo, perlakuan-perlakuan cekaman kekeringan, maupun interaksi antara kultivar padi gogo dan cekaman kekeringan memberikan respon yang berbeda-beda terhadap persentase gabah berisi (p<0.05). Dengan kata lain, baik kultivar padi gogo maupun perlakuan cekaman kekeringan serta interaksi diantara keduanya memberikan pengaruh yang nyata terhadap persentase gabah berisi.

Hasil DMRT0.05 (Tabel 4) menginformasikan bahwa kultivar padi gogo memberikan hasil yang bervariasi. Respon terbaik ditampilkan oleh kultivar grogol (28,73% gabah berisi) dan ini tidak berbeda nyata terhadap MTS-3 (26.51% gabah berisi) dan MTS-5 (25.06% berisi), tetapi berbeda nyata terhadap keenam kultivar lainnya. Padi gogo lokal-NTT yang memberikan respon terbaik adalah kultivar MTS-3 (26.51% gabah berisi) yang tidak berbeda nyata dengan MTS-5 (25.06% gabah berisi). Sementara itu, perlakuan cekaman kekeringan juga memberikan pengaruh yang berbeda-beda terhadap jumlah persentase gabah berisi. Pengaruh terbaik adalah pada P1 (cekaman kekeringan pada fase vegetatif), yaitu 16.93% gabah berisi, dimana jumlah ini berbeda nyata dengan kontrolnya (P0: tanpa cekaman kekeringan), yaitu 27,28 % gabah berisi. Selanjutnya (berdasarkan Tabel 4), terdapat interaksi yang beragam antara kultivar-kultivar padi gogo dengan perlakuan cekaman kekeringan yang dikenakan. Interaksi yang memberikan respon terbaik adalah pada P1K4 (padi gogo lokal-NTT kultivar MTS-3 dengan cekaman kekeringan pada fase vegetatif), yaitu 35,93 ± 1,53% gabah berisi, dimana hasil tersebut tidak berbeda jauh dengan kultivar grogol tanpa cekaman kekeringan (49.34 ± 13.07% gabah berisi).

Dari hasil penelitian (Tabel 4) dapat dijelaskan bahwa padi gogo yang mendapat cekaman kekeringan pada fase vegetatif dan generatif lebih sensitif dibandingkan dengan padi gogo yang hanya mendapat perlakuan cekaman kekeringan pada fase generatif atau pada fase vegetatif saja, dimana padi gogo yang mendapat cekaman kekeringan pada fase vegetatif dan generatif memiliki lebih banyak gabah yang hampa dibandingkan dengan gabah berisi, seperti pada WKB-1 dan KODI-1. Hal ini disebabkan oleh kemampuan fotosintat yang ditranslokasikan ke bakal biji dan kekuatan bakal biji dalam memanfaatkan fotosintat yang tersedia pada saat periode pengisian biji. Kemampuan menghasilkan fotosintat dan pemanfaatan fotosintat yang tersedia dipengaruhi oleh interaksi antara faktor genetik dan faktor lingkungan (Makmur, 1992).

Kekurangan air selama periode pertumbuhan tanaman berpengaruh secara langsung terhadap produksi tanaman. Sesuai dengan pendapat Ismail dan Effendi (1985 dalam Mulyani Ratih, 2002) yang menyatakan bahwa kekurangan air pada setiap periode pertumbuhan berpengaruh terhadap penurunan hasil, yang paling besar pengaruhnya adalah kekurangan air pada pengisian polong. Pendapat ini didukung oleh Sloane et al (1990 dalam Rismaneswati, 2006) yang menyatakan bahwa kekurangan air pada masa generatif seperti saat pengisian biji akan menurunkan produksi.

Berat Kering 100 Biji Berisi

Hasil ANOVA (Tabel 5) menunjukkan bahwa kultivar-kultivar padi gogo, perlakuan-perlakuan cekaman kekeringan, maupun interaksi antara kultivar padi gogo dan cekaman kekeringan memberikan respon yang berbeda-beda terhadap berat biji berisi (p<0.05). Dengan kata lain, baik kultivar padi gogo maupun perlakuan cekaman kekeringan serta interaksi diantara keduanya memberikan pengaruh yang nyata terhadap berat biji berisi.

Hasil DMRT0.05 (Tabel 6) menginformasikan bahwa kultivar padi gogo memberikan respon yang bervariasi terhadap berat biji berisi. Respon terbaik ditampilkan oleh kultivar lokal-NTT MTS-3 (2.53 gram) dan ini berbeda nyata dengan kedelapan kultivar lainnya. Sementara itu, perlakuan cekaman kekeringan juga memberikan pengaruh yang berbeda-beda terhadap jumlah berat biji bernas. Pengaruh terbaik adalah pada P1 (cekaman kekeringan pada fase vegetatif), yaitu 1.95 gram, dimana jumlah ini tidak berbeda nyata dengan kedua P2 (perlakuan cekaman pada fase generatif), tetapi berbeda nyata dengan P3 (perlakuan cekaman baik pada fase vegetatif maupun generatif).

Selanjutnya (berdasarkan Tabel 6), terdapat interaksi yang beragam antara kultivar-kultivar padi gogo dengan perlakuan cekaman kekeringan yang dikenakan. Interaksi yang memberikan respon terbaik adalah pada P1K4 (padi gogo lokal-NTT kultivar MTS-3 dengan cekaman kekeringan pada fase vegetatif), yaitu 2.56 gram biji berisi, dimana hasil tersebut sama dengan pada P2K4 (kultivar MTS-3 dengan cekaman kekeringan pada fase generatif, yaitu 2.56 ± 0.11 gram gabah berisi) atau hampir sama dengan pada P0K4 (kultivar MTS-3 dengan tanpa cekaman kekeringan, yaitu 2,55 ± 0,15 gram biji berisi).

Berdasarkan hasil penelitian tersebut, dapat dijelaskan bahwa tanaman padi gogo yang mendapat perlakuan cekaman kekeringan pada fase vegetatif atau generatif lebih toleran dibandingkan dengan yang mendapat perlakuan cekaman kekeringan baik pada fase vegetatif maupun pada fase generatif. Kultivar yang memberikan hasil terbaik tidak selamanya memberikan berat kering biji berisi yang terbaik pula (hal ini dapat dibandingkan dengan merujuk pada Tabel 2 dan Tabel 6). Selain itu, ada indikasi bahwa kekurangan air pada masa generatif dapat menurunkan produksi. Hal ini sesuai dengan studi dari Godlworthy dan Fisher (1984 dalam Rismaneswati, 2006) yang menyatakan bahwa kekurangan air akan berdampak pada penutupan stomata sehingga menghambat laju fotosintesis yang mengakibatkan rendahnya hasil biji tanaman. Hal ini sejalan dengan pendapat Scott et al (1987 dalam Rismaneswati, 2006) yang juga menyatakan bahwa kekeringan dapat menurunkan bobot biji yang mana bobot biji sangat dipengaruhi oleh jumlah air yang diberikan dalam musim tanam.

KESIMPULAN

Perlakuan cekaman kekeringan pada fase pertumbuhan yang berbeda memberikan pengaruh atau respon yang berbeda-beda terhadap hasil sejumlah padi gogo lokal-NTT dalam hal jumlah gabah per malai, persentase gabah berisi, dan berat kering 100 gabah berisi. Berdasarkan jumlah gabah per malai, kultivar KODI-3 lebih toleran terhadap cekaman kekeringan, sedangkan kultivar WKB-2 dan WKB-1 lebih sensitif terhadap cekaman kekeringan. Dalam hal persentase gabah berisi,  kultivar MTS-3 dan MTS-3 lebih tolrean terhadap cekaman kekeringan daripada kelima kultivar pado gogo lokal-NTT lainnya. Dalam kaitannya dengan berat kering 100 biji berisi, kultivar MTS-3 lebih toleran cekaman kekeringan, sedangkan kultivar WKB-1 dan KODI-4 lebih sensitif. Untuk padi gogo kultivar nasional (Grogol & IR-64), kultivar grogol lebih toleran terhadap cekaman kekeringan dan memberikan hasil terbaik. Cekaman kekeringan yang terjadi pada fase vegetatif memberikan hasil yang lebih baik dari pada cekaman kekeringan pada fase generatif apalagi cekaman kekeringan itu terjadi pada kedua fase tersebut sekaligus. 

DAFTAR PUSTAKA

•  Agung dan Rahayu. 2002. Analisis Efisiensi Serapan N, Pertumbuhan, dan Hasil Beberapa Kultivar Kedelai Unggul Baru dengan Cekaman Kekeringan dan Pemberian Pupuk Hayati. Agrosains 6(2): 70-74
• BPS NTT. 2000. Propinsi Nusa Tenggara Timur dalam Angka. p 188
• BPS NTT. 2005. Propinsi Nusa Tenggara Timur dalam Angka. p 301
• Bruce, W.B; G.O. Edmeades & T.C. Barker. 2002. Molecular and Physiological Approache to Maize Improvement for Drought Tolerance. Journal of Experimental Botany-Vol. 53 No.366, pp 13-15.
• Kasim, M.,dkk. 2004. Penelitian Padi Ladang dan Upaya Pengembangannya: Tinjauan Aspek Agronomis dan Sosial. Kerjasama Dinas Pertanian TPH NTT, Faperta UNDANA dan BPTP NTT. Kupang
• Makmur, A. 1992. Pengantar Pemuliaan Tanaman. Bina Aksara. Bandung
• Mulyani Ratih, 2002. Seleksi Tanaman ke Baris Generasi F4 dan Uji Keragaan Pada Musim Kering Galur – Galur F5 Padi Gogo. Skripsi. Fakultas Pertanian IPB. Bogor
• Nagadhara, D. 2003. Trasgenic Indica Resistance to Sap-Sucking in Insect. Plant Biotech J.1:231-240
• Rismaneswati. 2006. Pengaruh Terracottem, Kompos dan Mulsa Jerami terhadap Sifat Fisik Tanah, Pertumbuhan dan Produksi Kedelai (Glycine max L. Merr) pada Alfisols Tamalanrea. Journal Sains & Teknologi, Agustus 2006, Vol. 6 No. 2: 81–86
• Semangun, H. 2001. Pembangunan Pertanian Di Daerah Semi-Arid Indonesia: Aspek Teknis dalam Pembangunan Wilayah KERING di Indonesia. Ed. H. Semangun dan F.F. Karwur. Kerjasama Pemprop. NTT dan Universitas Kristen Satya Wacana. Salatiga.

Copyright © Welianto Boboy 2011