Perakitan Varietas Padi (Oryza sativa L.) Multikanopi: Pengaruh Perbedaan Kombinasi Kemampuan Anakan Tanaman Tinggi dan Pendek pada Empat Lingkungan

Abstract

Penelitian ini dilakukan untuk menjawab tantangan dalam meningkatkan produktivitas padi (Oryza sativa L.) di tengah keterbatasan lahan dan sumber daya. Sistem tanam multikanopi, yang memadukan genotipe padi tinggi dan pendek dalam satu lubang tanam, menjadi inovasi yang diharapkan dapat memaksimalkan penggunaan ruang vertikal dan meningkatkan hasil panen per satuan luas. Penelitian ini mengkaji pengaruh kombinasi genotipe padi tinggi dan pendek terhadap parameter genetik, keragaman karakter agronomi, dan hasil gabah di empat kondisi lingkungan yang berbeda. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis pengaruh kombinasi tipe kemampuan anakan genotipe tinggi dan arsitektur tanaman pendek terhadap parameter genetik, mempelajari keragaman galur multikanopi pada lingkungan berbeda, serta mengidentifikasi kombinasi genotipe multikanopi yang ideal pada berbagai kondisi lingkungan. Penelitian dilaksanakan dalam dua musim tanam dengan perlakuan pupuk urea optimum dan suboptimum. Kombinasi genotipe diuji pada sistem multikanopi dengan metode rancangan kelompok lengkap teracak. Penelitian ini dilaksanakan pada dua musim tanam dengan kondisi cuaca yang berbeda. Suhu rata-rata musim hujan adalah 26,96°C dengan curah hujan tinggi, sedangkan musim kemarau memiliki suhu rata-rata 26,76°C dengan curah hujan lebih rendah. Perbedaan kondisi ini memberikan variasi lingkungan yang signifikan untuk menguji adaptasi genotipe multikanopi. Sidik ragam menunjukkan bahwa lingkungan memberikan kontribusi besar terhadap keragaman fenotipik. Genotipe tinggi memiliki respons signifikan terhadap sebagian besar karakter agronomi, terutama pada kondisi pupuk urea optimum. Genotipe pendek menunjukkan stabilitas yang lebih baik pada lingkungan suboptimum. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi genotipe multikanopi memiliki pengaruh signifikan terhadap parameter genetik, seperti umur berbunga, umur panen, panjang malai, dan bobot 1000 butir gabah. Kombinasi genotipe tertentu, seperti IPB200-F-43 dengan genotipe tinggi, memberikan hasil gabah lebih tinggi di semua kondisi lingkungan, dengan peningkatan produktivitas hingga 67% dibandingkan sistem monokultur. Interaksi antara lingkungan (musim tanam dan dosis pupuk urea) dengan genotipe memengaruhi efisiensi penggunaan nitrogen dan stabilitas hasil, terutama di kondisi lahan suboptimum. Selain itu, genotipe pendek menunjukkan adaptasi yang lebih baik terhadap keterbatasan sumber daya, sementara genotipe tinggi berkontribusi pada peningkatan hasil melalui efisiensi fotosintesis yang lebih baik. Penelitian ini juga menyoroti pentingnya sinkronisasi umur berbunga dan panen pada sistem multikanopi untuk meminimalkan kompetisi antar genotipe dan meningkatkan efisiensi pengelolaan agronomi. Temuan baru dari penelitian ini menegaskan bahwa sistem multikanopi efektif dalam meningkatkan efisiensi ruang dan produktivitas, khususnya pada lahan dengan keterbatasan input agronomi. Implikasi dari penelitian ini adalah potensi pengembangan pola tanam multikanopi sebagai strategi adaptif untuk mengoptimalkan hasil padi di berbagai kondisi lingkungan. Penelitian ini membuka peluang untuk pengembangan genotipe padi pendek yang lebih unggul guna mendukung keberlanjutan produksi pangan. Sistem ini juga memberikan alternatif yang berpotensi meningkatkan ketahanan pangan di tingkat nasional. Melalui penelitian ini, sistem multikanopi terbukti memiliki keunggulan signifikan dibandingkan sistem monokultur. Dengan integrasi pola tanam ini, diharapkan dapat tercipta solusi inovatif yang mendukung peningkatan produktivitas padi sekaligus keberlanjutan sistem pertanian dalam menghadapi tantangan perubahan iklim dan keterbatasan sumber daya.

This study addressed challenges in enhancing rice (Oryza sativa L.) productivity amidst land and resource limitations. The multi-canopy planting system, combining tall and short rice genotypes in a single planting hole, is an innovation expected to maximize vertical space utilization and increase yield per unit area. This research examined the effect of tall and short rice genotype combinations on genetic parameters, agronomic trait diversity, and grain yield across four different environmental conditions. The objectives of this study were to analyze the effect of combining the tillering ability of tall genotypes with the architecture of short genotypes on genetic parameters, evaluate the diversity of multi-canopy lines under different environments, and identify ideal multi-canopy genotype combinations in various environmental conditions. The study was conducted over two growing seasons with optimal and suboptimal urea fertilization treatments. Genotype combinations were tested in a multi-canopy system using a randomized complete block design. The research was carried out across two growing seasons with distinct weather conditions. The average temperature during the wet season was 26,96°C with high rainfall, while the dry season had an average temperature of 26,76°C with lower rainfall. These varying conditions provided significant environmental diversity to test the adaptability of multi-canopy genotypes. Variance analysis revealed that environmental factors significantly contributed to phenotypic diversity. Tall genotypes responded strongly to most agronomic traits, particularly under optimal urea fertilization conditions. Short genotypes demonstrated more excellent stability in suboptimal environments. The findings indicate that multi-canopy genotype combinations significantly influenced genetic parameters such as flowering time, maturity, panicle length, and 1,000-grain weight. Specific genotype combinations, such as IPB200-F-43 with tall genotypes, consistently produced higher grain yields across all environments, with a productivity increase of up to 67% compared to monoculture systems. Interactions between environmental factors (growing seasons and urea fertilization rates) and genotypes affected nitrogen use efficiency and yield stability, particularly in suboptimal conditions. Furthermore, short genotypes adapted better to resource limitations, while tall genotypes contributed to higher yields through improved photosynthetic efficiency. This study also highlights the importance of synchronizing flowering and maturity times in the multi-canopy system to minimize inter-genotypic competition and improve agronomic management efficiency. These findings affirm that the multi-canopy system effectively enhances spatial efficiency and productivity, especially on marginal land with limited agronomic inputs. The study's implications include the potential development of multi-canopy planting systems as an adaptive strategy to optimize rice yields in diverse environmental conditions. It also presents opportunities for developing superior short rice genotypes to support sustainable food production. This system offers an alternative with the potential to improve national food security. Through this research, the multi-canopy system has proven to offer significant advantages over monoculture systems. By integrating this planting method, innovative solutions are anticipated to support increased rice productivity while ensuring agricultural sustainability in the face of climate change and resource constraints.