Analisis Toleransi dan Seleksi Simultan Beberapa Genotipe Jagung pada Kondisi Tanah Masam

Abstract

Jagung (Zea mays L.) adalah komoditas pertanian yang mempunyai nilai ekonomi tinggi untuk kebutuhan pangan, pakan dan industri. Lingkungan adalah salah satu faktor yang memengaruhi hasil dan performa agronomi dari genotipe jagung. Tanah masam merupakan salah satu cekaman abiotik yang berpotensi memberi keracunan pada tanaman akibat pH rendah dan logam berat, serta defisiensi hara tanah yang menyebabkan penurunan hasil dan biomassa jagung, pembungaan yang lambat dan performa agronomi yang kurang baik. Evaluasi genotipe yang toleran dan adaptif terhadap cekaman tanah masam dan seleksi secara simultan karakter agronomi berdasarkan preferensi diperlukan untuk mendapatkan calon varietas unggul jagung yang mempunyai potensi hasil yang tinggi, toleran terhadap cekaman tanah masam dan performa agronomi yang baik. Penelitian ini bertujuan untuk 1) mendapatkan informasi daya gabung umum dan khusus serta nilai heterosis sejumlah galur dan hibrida pada kondisi tanah masam; 2) mendapatkan informasi genotipe toleran dan korelasi beberapa indeks toleransi; 3) mengetahui respon genotipe jagung terhadap seleksi simultan beberapa karakter; 4) memperoleh hibrida jagung yang stabil dan adaptif pada empat lingkungan berbeda. Evaluasi daya gabung dan heterosis menggunakan enam galur tetua dan 12 hibrida kombinasi persilangan dialel Griffing II tak lengkap yang dievaluasi pada kondisi lingkungan tanah masam menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) augmented tiga blok dengan enam varietas pembanding diulang di setiap blok. Hasil menunjukkan nilai daya gabung berpengaruh nyata terhadap karakter pengamatan, kecuali daya gabung umum pada karakter hasil. Nilai dari rasio daya gabung <1 menunjukkan adanya pengaruh aksi gen non aditif yang lebih besar dibandingkan pengaruh gen aditif. Nilai daya gabung umum galur P42 dan L26 negatif signifikan pada karakter pembungaan mengindikasikan galur-galur ini mempunyai potensi hibrida dengan umur pembungaan cepat. Galur P13, P42, L15 mempunyai nilai daya gabung yang positif pada karakter hasil dan pada karakter agronomi. Hibrida G03, G05, G08 dan G10 mempunyai nilai daya gabung khusus yang nyata dan positf pada karakter hasil dan karakter agronomi lain diikuti dengan nilai mid-parent heterosis dan heterobeltiosis yang cenderung tinggi dan positif. Seleksi indeks toleransi cekaman genotipe jagung menggunakan 18 hibrida, 12 galur dan enam varietas pembanding yang dievaluasi pada kondisi optimum dan tanah masam menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) augmented tiga blok. Hibrida G33, G15, G31, G05, dan G02; dan galur G20, G24, dan G26 adalah genotipe terpilih cekaman tanah masam berdasarkan ranking semua indeks toleransi. Parameter stress susceptibility index (SSI), tolerance index (TOL), dan yield stability index (YSI) berada pada satu sektor diagram poligon dan mempunyai nilai korelasi yang nyata. Indeks toleransi mean productivity (MP), harmonic mean (HM), geometric mean productivity (GMP), dan stress tolerance index (STI) berkorelasi dengan hasil pada kedua kondisi lingkungan yakni pada kondisi tanah optimum dan tanah masam. Hibrida G05, G15; dan galur G20 adalah genotipe yang mempunyai potensi hasil yang baik pada kedua kondisi lingkungan dan toleran terhadap cekaman tanah masam. Seleksi simultan genotipe jagung dengan menggunakan multi karakter pada kondisi tanah masam menggunakan 18 hibrida dan 12 galur yang dievaluasi pada kedua kondisi lingkungan yaitu tanah optimum dan tanah masam, dan 52 hibrida jagung yang hanya dievaluasi pada tanah masam menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) augmented tiga blok. Hibrida G17, G08, dan G01 (kondisi optimum); G15, G07, G13 (kondisi tanah masam), G05, G03 dan G13 (nilai tolerance index) dan galur G20 dan G19 (kondisi optimum); G20 dan G28 (kondisi tanah masam); G28 dan G25 (nilai tolerance index) adalah genotipe yang terpilih berdasarkan metode seleksi simultan MGIDI. Terdapat delapan hibrida terpilih pada kondisi tanah masam yaitu G13, G14, G49, G50, G35, G39, G09 dan G51. Metode simultan MGIDI mempunyai keunggulan dalam interpretasi dan visualisasi data, solusi dalam collinearity issues dan memprediksi kekuatan dan kelemahan karakter seleksi genotipe terpilih. Metode ini direkomendasikan sebagai metode seleksi genotipe secara simultan pada multi-lokasi dan multi-musim, terlebih pada lingkungan cekaman abiotik. Analisis stabilitas hasil hibrida jagung pada empat kondisi lingkungan yang berbeda, yakni pada lingkungan yang berbeda pH dan nutrisi tanah, terdiri atas lingkungan Leuwikopo I, Cikabayan, Ponorogo dan Leuwikopo II. Terdapat 11 hibrida yang diuji menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak (RKLT) augmented tiga blok. Interaksi genotipe dan lingkungan menunjukkan perbedaan nyata pada karakter hasil dan beberapa karakter agronomi yang mengindikasikan pengujian lanjut stabilitas dapat dilakukan. Hibrida G02, G06, G07, G08, G09 dan G10 adalah hibrida yang stabil berdasarkan parameter stabilitas Francis dan Kanneberg, Finlay-Wilkinson dan Kang. CVi dan YSi mempunyai korelasi yang nyata dan kuat dengan karakter hasil berdasarkan korelasi Spearman. Hibrida G10 adalah hibrida dengan hasil tertinggi, stabil dan mendekati ideal berdasarkan analisis multivariat AMMI dan GGE disusul oleh G06, G08 dan G09. Genotipe-genotipe potensial dalam studi ini dapat digunakan sebagai materi genetik untuk pengujian genotipe yang toleran, stabil dan performa agronomi baik sebagai calon kandidat varietas hibrida unggul terlebih pada kondisi tanah masam.