Interaksi Genotipe x Lingkungan dan Seleksi Galur Padi Tipe Baru F5 pada Kondisi Lingkungan Dosis Pupuk Rendah

Abstract

Padi (Oryza sativa L.) merupakan komoditas pangan pokok penting di Indonesia. Kebutuhan pangan semakin meningkat setiap tahunnya dengan bertambahnya penduduk dunia. Terdapat beberapa faktor penting dalam peningkatan produksi padi salah satunya adalah pupuk. Penggunaan pupuk yang tepat dan sesuai menjadi peran yang sangat penting dalam peningkatan produksi padi terutama pada fase pertumbuhan. Dalam hal ini kendala yang dihadapi oleh petani adalah kelangkaan pupuk yang diakibatkan oleh mahalnya harga pupuk, sehingga penggunaan pupuk terbatas. Salah satu upaya yang dapat dilakukan oleh pemulia tanaman adalah dengan merakit varietas padi yang toleran pada kondisi pupuk rendah. Varietas yang akan dikembangkan diharapkan dapat menghasilkan produktivitas padi yang tinggi dengan menggunakan dosis pupuk yang rendah. Dalam perakitan varietas perlu dilakukan seleksi pada galur-galur yang sudah ada, dan penggunaan metode seleksi yang tepat menjadi faktor utama dalam keberhasilan seleksi. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari galur PTB (Padi Tipe Baru) pada kondisi lingkungan berbeda dan melakukan seleksi genotipe toleran pupuk rendah menggunakan beberapa metode seleksi. Ruang lingkup penelitian ini yaitu seleksi seleksi 106 galur padi pada lingkungan optimum dan minimum dengan menggunakan beberapa metode seleksi. Penelitian ini telah dilaksanakan pada bulan Agustus 2022 sampai dengan Juni 2023 menggunakan rancangan augmented 6 blok dan 5 cek yang ditanam pada 2 kondisi lingkungan pertama pupuk optimum (200 kg ha-1 Urea, 150 kg ha-1 SP-36, 100 kg ha-1 KCl) dan lingkungan kedua pupuk minimum (50 kg ha-1 Urea, 50 kg ha-1 SP-36, 50 kg ha-1 KCl). Penelitian ini menggunakan 106 galur F3 dari populasi IPB198, IPB199, IPB200, IPB201, IPB202, dan IPB203. Persentase seleksi dilakukan sebesar 25% menggunakan metode MGIDI pada masing-masing kondisi pupuk dan seleksi berdasarkan indeks toleransi. Pengamatan dilakukan terhadap karakter tinggi tanaman, jumlah anakan total, jumlah anakan produktif, panjang malai, jumlah gabah total, jumlah gabah bernas, jumlah gabah hampa, bobot 1000 butir, umur berbunga, umur panen, dan produktivitas. Hasil penelitian menunjukkan bahwa terdapat interaksi G × E terhadap karakter tinggi tanaman, jumlah anakan total, jumlah anakan produktif, panjang malai, jumlah gabah bernas, dan produktivitas. Pada lingkungan optimum dan minimum semua karakter berkorelasi dengan produktivitas kecuali tinggi tanaman, umur berbunga, dan umur panen. Hasil seleksi MGIDI sebesar 25% pada lingkungan optimum dan minimum diperoleh 26 galur terseleksi. Nilai heritabilitas produktivitas pada lingkungan optimum (0,73) lebih besar dibandingkan lingkungan minimum (0,63), sejalan dengan nilai GA dan GAM yang lebih tinggi pada lingkungan optimum (1,16 dan 18,68) dibandingkan lingkungan minimum (0,66 dan 13,16). Hasil seleksi berdasarkan indeks toleransi berdasarkan TOL dan SSI yaitu G27 yang memiliki nilai paling rendah sedangkan berdasarkan STI, MP, HM, dan GMP yaitu G66 yang memilih nilai tertinggi pada indeks toleransi tersebut. Antas indeks toleransi memiliki korelasi positif terhadap Yp dan Ys akan tetapi untuk TOL dan SSI memiliki korelasi yang negatif.

Rice (Oryza sativa L.) is a vital staple food commodity in Indonesia. As the world's population grows, the demand for food increases each year. Several important factors influence the increase in rice production, with fertilizer being a key factor. Proper and efficient use of fertilizer significantly enhances rice production, especially during the growth phase. One of the major challenges for farmers is the requirement for fertilizer, which is due to its high cost and limited availability. One possible approach for plant breeders is to develop rice varieties that are tolerant to low fertilizer conditions. The objective is to create high-yielding rice varieties that can thrive with minimal fertilizer usage. In the development of these varieties, the selection from existing lines is essential, and employing appropriate selection methods is crucial for successful selection. This research aims to investigate NPT (New plant type rice) lines under different environmental conditions and select genotypes tolerant to low fertilizer using various selection methods. The study will involve selecting 106 rice lines in both optimum and minimum environments using several selection methods. This research was conducted from August 2022 to June 2023, employing an augmented design with six blocks and five checks under optimum (200 kg ha-1 Urea, 150 kg ha-1 SP-36, 100 kg ha-1 KCl) and minimum (50 kg ha-1 Urea, 50 kg ha-1 SP-36, 50 kg ha-1 KCl) fertilizer conditions. The study evaluated 106 F3 lines from the IPB198, IPB199, IPB200, IPB201, IPB202, and IPB203 populations. A twenty-five percent selection intensity was implemented using the MGIDI method for each fertilizer condition and tolerance index. Data were collected on plant height, total tiller number, productive tiller number, panicle length, total grain number, filled grain number, unfilled grain number, 1000-grain weight, flowering time, harvest time, and productivity. The study findings demonstrate a significant interaction between genetics and the environment (G × E) for traits such as plant height, total tiller number, productive tiller number, panicle length, filled grain number, and overall productivity. All traits showed a correlation with productivity in both optimal and minimal environments, with the exception of plant height, flowering time, and harvest time. Following a twenty-five percent selection using the MGIDI method in the optimum and minimum environment, 26 lines selected. The heritability of productivity was found to be higher in the optimum environment (0.73) compared to the minimum environment (0,63), reflecting the higher GA and GAM values in the optimum environment (1,16 and 18,68, respectively) in contrast to the minimum environment (0,66 and 13.16, respectively). In terms of tolerance indices, G27 exhibited the lowest TOL and SSI values, while G66 had the highest STI, MP, HM, and GMP values. Positive correlations were observed among the tolerance indices and Yp and Ys, while TOL and SSI showed negative correlations.