Screening Varietas Unggul Padi Tahan Salinitas Melalui Kuantifikasi Flux Ion K+ Menggunakan Rapid-noninvasive Pengukuran Elektrofisiology dan Ion Flux Tanaman

Abstract

RINGKASAN

Screening Varietas Unggul Padi Tahan Salinitas melalui Kuantifikasi Flux Ion K+ Menggunakan Rapid-noninvasive Pengukuran Elektrofisiology dan Ion Flux Tanaman Yuda Cahyoargo Hariadi, Sigit Soeparjono, Idam Arif, Arry Y Nurhayati 2012: 66 halaman; Jurusan Fisika Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Jember

Salinitas merupakan problem utama lingkungan dunia sebagai efek dari perubahan iklim global yang telah mengakibatkan pada penurunan produktivitas pertanian, utamanya tanaman pangan. Diperkirakan dampak salinitas di dunia akan meningkat, dengan sepertiga areal teririgasi salin dunia. Diperkirakan dampak juga akan semakin meluas termasuk di Indonesia dengan 50% areal teririgasi Pantura telah menjadi salin. Hal ini tentunya akan mengancam produksi pangan nasional yang secara ekonomi bernilai trilyunan rupiah. Implikasi bukan saja pada kerugian yang sangat besar tetapi juga ancaman pada kelaparan yang terjadi dengan peningkatan lahan-lahan salin dan penurunan produktivitas pangan khususnya padi yang kebutuhan setiap tahunnya masih dipenuhi oleh impor. Karena itu pengembangan padi lahan salin urgen dilakukan. Penelitian ditujukan sebagai solusi dalam upaya pengembangan tanaman padi tahan salinitas melalui screening varietas unggul padi tahan salin. Penelitian yang dilakukan selama tiga tahun diharapkan dapat menjembatani permasalahan dari para ahli fisiologi tanaman, dan perekayasa dalam upaya mendukung bidang pertanian, yang berkendala dalam proses uji lapang baik dalam segi waktu, biaya, ataupun karena tidak sinkronnya parameter –parameter yang digunakan dalam uji salinitas dan lapangan. Melalui hipotesis penelitian bahwa penelitian bahwa pengukuran rapid-noninvasive yang mengaplikasikan teknik pengukuran elektrofisiologi dan pengukuran flux ion tanaman serta pemahaman mendalam dari mekanisme transport ion melalui pengukuran flux ion dengan menggunakan ion selective vibrating microelectrode dapat digunakan untuk solusi permasalahan produksi padi akibat salinitas. Penelitian juga bermanfaat dalam teknik breeding dalam uji dan adaptasi tanaman pada kondisi lokal pertanian untuk mendukung petani, yang selama ini mengalami banyak kendala produksi yang rendah karena keterbatasan teknis dan akses terhadap praktik pengembangan budidaya. Pada tahun pertama kegiatan penelitian telah dihasilkan teknik elektrofisiologi yang dapat digunakan dalam uji screening tanaman tahan salin. Sembilan varietas tanaman yaitu masing-masing Banyuasin, Mikongga, Indragiri, Ciherang, Inpara-3, Inpari-13, Madura, Situ Bagendit dan Hibrida telah digerminasi dalam media pasir kemudian dipindahkan dalam media tanah dan ditumbuhkan di glasshouse melalui tahapan uji homogenitas. Delapan varietas kecuali Hibrida telah terseleksi uji homohenitas dan mendapatkan perlakuan NaCl yang dengan variasi level 0mM, 50mM 100mM, 150mM, 200mM NaCl. Hasil screening awal menunjukkan bahwa semua varietas tidak dapat beradaptasi pada kadar NaCl lebih dari 150mM NaCl pada pertumbuhan fase awal (sekitar umur 2 minggu setelah tanaman dipindahkan), dan mati pada perlakuan 200mM dalam waktu sekitar 10 hari setelah perlakuan. Tujuh varietas padi kecuali Situ Bagendit mendapatkan tahapan screening pada fase lanjut pertumbuhan (umur padi sekitar 2 bulan) melalui pemberian NaCl dari 0mM, 50mM 100 mM dan 150mM didapatkan lima kandidat varietas yang akan diteliti lebih lanjut, masing-masing adalah Inpari-13, Inpara-3, Madura, Ciherang dan Mikongga. Varietas Indragiri yang menunjukkan performa baik dalam pertumbuhan dengan pertumbuhan dan munculnya bulir padi yang cepat, hanya dapat beradaptasi dalam level NaCl kurang dari 100mM. Hasil elektrofisiologi melalui pengukuran beda potensial didapatkan bahwa penambahan media tanam dengan NaCl dengan level yang berbeda menunjukkan nilai beda potensial yang berbeda juga. Hasil menunjukkan bahwa teknik elektrofisiologi merupakan teknik yang cepat dan relibel dalam screening tahan salinitas dibandingkan dengan pengamatan pada fisiologis dan merekomendasikan bahwa teknik elektrofisiologi disertakan dalam uji lapang dalam screening padi tahan salinitas. Kendala yang dihadapi adalah masih terbatasnya jumlah input yang dapat diukur menyebabkan lamanya penelitian untuk mendapatkan screening yang secara umum memerlukan data yang banyak serta diperlukannya beberapa komponen pendukung pada alat untuk mereduksi noise, sehingga teknik dapat diterima secara internasional. Penelitian lebih lanjut diperlukan serta tahapan yang akan melengkapi teknik screening melalui non vibrating microelectrode yang akan didesain pada tahun kedua penelitian.

(Penelitian Unggulan Perguruan Tinggi Didanai oleh DIPA Universitas Jember Didanai DIPA Universitas Jember Tahun Anggaran 2012 Nomor : 0612/023-04.2.01/15/2012)