Tingkat Toleransi Beberapa Genotipe Padi (Oryza sativa L.) Terhadap Keracunan Fe Berdasarkan Karakter Morfo-Fisiologi
Abstract
Keracunan besi (Fe) merupakan salah satu faktor pembatas dalam budidaya
padi pada lahan sub-optimal seperti lahan pasang surut. Tingkat toleransi tanaman
terhadap keracunan Fe berbeda bergantung pada genotipe. Secara umum, tanaman
pada kondisi keracunan Fe mempunyai strategi inklusi dan eksklusi sebagai
bentuk toleransinya. Evaluasi terhadap tingkat toleransi tanaman terhadap
keracunan Fe, salah satunya dapat dilakukan dengan sistem hidroponik atau
penanaman pada larutan kultur hara yang terkontrol. Karakter morfo-fisiologi juga
dapat digunakan untuk menentukan tingkat toleransi tanaman terhadap keracunan
Fe.
Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan larutan kultur hara yang paling
efektif sebagai media skrining dalam studi keracunan Fe dan mengklasifikasikan
tingkat toleransi tanaman padi tehadap keracunan Fe menggunakan karakter
morfo-fisiologi. Penelitian ini terdiri 3 percobaan yang dilakukan di rumah kaca
dan laboratorium. Percobaan pertama dilakukan dengan membandingkan
efektivitas tiga larutan kultur hara, yaitu HSY (larutan Yoshida Half Strength),
HSYA (larutan Yoshida Half Strength dengan Agar 0.2%), dan FSYA (larutan
Yoshida Full Strength dengan Agar 0.2%) sebagai media evaluasi terhadap
keracunan Fe pada tanaman padi. Percobaan kedua dilakukan dengan mengamati
leaf bronzing, respon pertumbuhan tanaman, kandungan Fe pada jaringan tajuk
dan plak akar, dan deteksi histokimia akar dari 10 genotipe padi. Karakter yang
diamati pada percobaan kedua digunakan untuk mengelompokkan genotipegenotipe
padi berdasarkan tingkat toleransinya terhadap keracunan Fe
menggunakan analisis komponen utama (AKU) dan analisis klaster. Percobaan
ketiga dilakukan dengan mengamati beberapa karakter fisiologi (kandungan
klorofil, karotenoid, dan malondialdehid (MDA)) pada 3 genotipe terpilih yang
mewakili setiap kelompok tingkat toleransi berdasarkan analisis AKU dan klaster
yang dilakukan pada percobaan sebelumnya.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa larutan kultur hara HSYA paling
efektif dan efisien dibandingkan lainnya untuk mengevaluasi adanya variasi
respon tanaman padi terhadap keracunan Fe dibandingkan kedua larutan kultur
hara lainnya. Adanya perlakuan cekaman Fe 400 ppm selama 10 hari secara
hidroponik menyebabkan penghambatan pertumbuhan tanaman padi baik secara
morfologi maupun fisiologisnya. Keracunan Fe menghambat pertumbuhan akar
dan tajuk, menyebabkan terbentuknya plak Fe pada permukaan akar serta
menimbulkan bronzing pada daun.
Analisis klaster membagi sepuluh genotipe padi menjadi tiga kelompok
berdasarkan tingkat toleransinya terhadap keracunan Fe. Kelompok sensitif terdiri
dari IR64 dan Inpara 5. Kelompok moderat terdiri dari Mahsuri, IRH108, Danau
Gaung, Indragiri, Inpara 2, dan Inpara 6. Kelompok toleran terdiri dari Hawara
Bunar dan Pokkali. Berdasarkan profil bronzing pada daun, konsentrasi Fe pada
jaringan tajuk, dan konsentrasi Fe pada plak akar diketahui terdapat tiga macam
pola toleransi tanaman terhadap keracunan Fe yaitu inkluder, ekskluder, dan
inkluder-ekskluder. Tanaman yang termasuk inkluder yaitu Mahsuri, Indragiri,
Inpara 6, dan Inpara 2. Tanaman yang termasuk inkluder-ekskluder yaitu Hawara
Bunar, Pokkali, Danau Gaung, dan IRH108. Pada penelitian ini tidak dijumpai
genotipe padi dengan pola toleransi yang hanya melibatkan strategi eksklusi pada
saat kondisi keracunan Fe. Keracunan Fe menurunkan konsentrasi klorofil dan
karotenoid serta meningkatkan tingkat peroksidasi lipid baik pada akar maupun
tajuk. Berdasarkan hasil penelitian ini dapat diketahui bahwa karakter morfofisiologi
dapat digunakan untuk membedakan tingkat dan tipe toleransi tanaman
padi terhadap keracunan Fe.