| dc.description.abstract | Jagung sebagai salah satu komoditas serealia utama memiliki peran penting dalam penyediaan pangan dan pakan di Indonesia. Lahan rawa pasang surut sulfat masam berpeluang untuk dikembangkan sebagai areal budi daya jagung dalam rangka meningkatkan produksi jagung nasional. Luasan lahan pasang surut sulfat masam sebesar 8,92 juta hektar yang jika dimanfaatkan 40 % berpotensi menghasilkan kontribusi sebesar 16 juta ton atau 64,36 % dari produksi nasional sebesar 24,86 juta ton pada tahun 2020. Cekaman abiotis yang menjadi kendala di lahan pasang surut sulfat masam berupa pH rendah, kelarutan Al dan Fe tinggi yang diakibatkan oksidasi lapisan pirit pada tanah serta kemungkinan terjadinya cekaman genangan air pada saat pasang besar bersamaan dengan curah hujan yang tinggi menuntut strategi khusus pada budi daya tanaman jagung di lahan tersebut.
Perakitan varietas baru yang adaptif dan toleran terhadap cekaman abiotis di lahan pasang surut sulfat masam diperlukan bersamaan dengan modifikasi lingkungan untuk mengoptimalkan daya dukung lahan. Respon galur jagung sebagai materi genetik terhadap cekaman abiotis di lingkungan pasang surut, daya gabung dari persilangan galur-galur tersebut, serta peluang hasilnya dipelajari untuk menentukan strategi dalam perakitan varietas baru. Tujuan dari penelitian ini adalah memperoleh genotipe jagung adaptif pada lingkungan pasang surut bercekaman Fe, Al tinggi dan genangan sesaat dan mekanisme toleransinya.
Percobaan pada disertasi ini meliputi lima tahapan sebagai berikut; seleksi 150 galur jagung pada lahan pasang surut sulfat masam bercekaman Fe dan Al serta genangan sesaat menggunakan rancangan percobaan augmented pada tiga lingkungan yang berbeda di lahan pasang surut sulfat masam, analisis morfofisiologi galur jagung pada cekaman Fe menggunakan metode kultur hara, uji morfofisiologi genotipe jagung pada cekaman Al menggunakan kultur hara, analisis hasil persilangan diallel genotipe jagung toleran cekaman abiotis di lahan pasang surut sulfat masam dan optimasi teknologi budi daya jenuh air untuk genotipe jagung toleran cekaman Fe, Al dan genangan sesaat pada lahan pasang surut.
Hasil percobaan pertama menunjukkan lahan pasang surut sulfat masam dengan teknik budi daya jenuh air (BJA) memiliki daya dukung tinggi terhadap hasil dan produksi jagung dengan produktivitas rata-rata yang lebih tinggi dibandingkan lingkungan budi daya kering dan bercekaman genangan. Secara konsisten jagung hibrida P27 dan Bima 20 URI adalah genotipe adaptif pada tiga perlakuan ekosistem percobaan yang diterapkan. Berdasarkan hasil pengamatan terhadap 150 galur dan 5 cek pembanding, karakter bobot 6 tongkol, bobot 1 tongkol, rasio janggel pipilan, tinggi tanaman dan umur berbunga jantan serta Index toleran general mean productivity (GMP) dan stress tolerance index (STI) merupakan karakter dominan yang dapat digunakan untuk memilih genotipe toleran pada lahan budi daya kering (BK). Pada lahan BJA+genangan sesaat (BJA+GS) bobot 6 tongkol, bobot 1 tongkol, jumlah tongkol panen, panjang tongkol, jumlah biji per baris, umur berbunga jantan serta Index toleransi general mean productivity (GMP), stress tolerance index (STI) dan mean productivity (MP) merupakan karakter dominan yang sesuai untuk menyeleksi galur.
Galur toleran hasil seleksi langsung di lahan pasang surut memiliki kemampuan yang baik untuk mempertahankan kandungan klorofil a, memiliki kadar CO2 intraseluler yang tinggi, laju transpirasi tinggi, stomata yang lebih panjang, dan jumlah akar yang lebih banyak pada cekaman Fe menggunakan teknik kultur hara. Galur toleran dari hasil seleksi di lahan pasang surut sulfat masam memiliki ciri mampu mempertahankan kehijauan daun, memiliki pertambahan tinggi tanaman dan pertambahan panjang daun yang lebih panjang pada cekaman Al menggunakan teknik kultur hara.
Pada uji daya hasil persilangan diallel di lahan optimal, galur MPop24_03 (W9) memiliki nilai daya gabung umum tertinggi dibandingkan tetua lainnya, sehingga baik digunakan sebagai tester pada proses perakitan jagung untuk lahan pasang surut sulfat masam. Nilai daya gabung khusus tertinggi diperoleh pada kombinasi silangan galur DKL9001×MPop27_08 (W7×W8), mengindikasikan kemampuan untuk berproduksi lebih baik pada lingkungan tertentu. Hasil kombinasi silangan dengan produksi paling tinggi diperoleh pada genotipe M-35-1-B×MPop24_03 (W6×W9) dengan produksi biji 9,36 ton ha-1. Kombinasi persilangan dengan galur MPop24_03-1 dan MPop18_02-1 sebagai tetua betina sering muncul menghasilkan tingkat produksi lebih tinggi antara 7,48 ton ha-1 sampai dengan 9,36 ton ha-1 dibandingkan tetua lainnya. Nilai heterosis tertinggi diperoleh pada silangan DYW-7B×Mpop18-02-1 sebesar 4,80 menunjukkan kemajuan genetik yang tinggi dibandingkan kedua tetua.
Produktivitas jagung kombinasi silangan hasil seleksi di lahan pasang surut tertinggi diperoleh MPop02_02×MPop24_03-1 yaitu pada angka 9,54 ton ha-1 perlakuan BJA. Sedangkan pada perlakuan lahan BJA+GS nilai produktivitas biji tertinggi diperoleh pada persilangan DYW 7-B×MPop18_02-1 sebesar 6,71 ton ha-1. Empat kombinasi silangan yang toleran terhadap cekaman genangan sesaat di lahan pasang surut yaitu DYW 7-B×Mpop27_08-1, DYW 7-B×MPop18-02, MGOLD×MPop18-02, MPop02_02×MPop18-02 dan varietas P35.
Hasil analisis gabungan menggunakan AMMI berdasarkan produksi biji jagung di lahan optimal untuk budi daya jagung di Kebun Percobaan Bajeng, dan BJA serta BJA+GS di lahan pasang surut sulfat masam Jambi, menunjukkan kombinasi silangan PAC 224-5-3-1-1-2-8-B B×Mpop24_03-1 stabil di lingkungan BJA, BJA+GS maupun lingkungan optimal dan memiliki adaptasi luas, sedangkan genotipe MPop02-2×MPop24-03, MGOLD×MPop18-02 dan DKL9001×MPop27-8 lebih sesuai sebagai hibrida spesifik lokasi. Kombinasi silangan DYW 7-B× MPop18-02 dan MPop02_02×MPop18-02 berpotensi untuk dikembangkan sebagai hibrida toleran cekaman genangan sesaat di lahan pasang surut sulfat masam bercekaman Fe, Al dan genangan sesaat. | id |
