Adaptabilitas Genotipe Jagung (Zea mays L.) pada Kepadatan Tanam Normal dan Tinggi

Abstract

Jagung adalah tanaman serealia penting yang digunakan sebagai sumber pangan, pakan dan bahan baku berbagai industri. Jagung dihadapkan pada tantangan untuk meningkatkan produktivitas dalam memenuhi permintaan yang terus meningkat. Salah satu pendekatan untuk mengatasi tantangan ini adalah meningkatkan kepadatan tanam, tetapi hal ini juga meningkatkan kompetisi antar tanaman, sehingga diperlukan genotipe dengan kemampuan adaptasi yang baik terhadap kondisi tersebut. Oleh karena itu, perbedaan respon genotipe terhadap peningkatan kepadatan tanaman perlu dievaluasi untuk memperoleh genotipe yang mampu mempertahankan performa pada kepadatan tanam tinggi. Penelitian ini terdiri dari dua percobaan. Percobaan pertama adalah evaluasi dan seleksi hibrida jagung pada kepadatan tanam normal dan tinggi. Percobaan ini dilakukan dalam dua percobaan terpisah yang terdiri dari kepadatan tanam normal (ND = 53.333 tanaman ha-1) dan tinggi (HD = 83.333 tanaman ha-1). Setiap percobaan disusun menggunakan rancangan kelompok lengkap teracak augmented, melibatkan 19 hibrida uji dan empat varietas pembanding. Hasil penelitian menunjukkan interaksi hibrida dan kepadatan tanam berpengaruh nyata pada rendemen dan bobot 1000 butir, namun terdapat pengaruh nyata pada interaksi varietas pembanding dan kepadatan tanam terhadap hasil. Varietas pembanding BISI 18, P27, dan NK Perkasa menunjukkan peningkatan hasil pada kepadatan tanam tinggi, sedangkan JHG 02 menunjukkan respons yang berlawanan. Kepadatan tanam tinggi mampu meningkatkan karakter tinggi letak tongkol dan hasil, namun panjang tongkol, diameter tongkol, bobot per tongkol dan rendemen mengalami penurunan. Hibrida kandidat G8 (L26 x B4B) dan G4 (L15 x L26) yang memiliki nilai rata-rata hasil tinggi pada kedua kepadatan tanam. Karakter sudut daun dan hasil menunjukkan koefisien keragaman genetik dan fenotipik, serta heritabilitas arti luas tertinggi. Tinggi letak tongkol berkorelasi nyata dengan hasil pada kedua kepadatan tanam, sedangkan anthesis-silking interval, lebar daun, sudut daun, bobot per tongkol, dan rendemen hanya berkorelasi nyata pada kepadatan tanam normal. Sudut daun yang lebih kecil berkontribusi terhadap peningkatan hasil pada kepadatan tanam normal (dari percobaan pertama) dan kepadatan tanam tinggi (dari percobaan kedua). Indeks MGIDI dengan intensitas seleksi sebesar 20% menyeleksi hibrida G23 (NK Perkasa), G4 (L15 x L26), G8 (L26 x B4B), G20 (BISI 18), dan G1 (P55 x L26) pada kepadatan tanam normal, serta G20 (BISI 18), G23 (NK Perkasa), G8 (L26 x B4B), G22 (P27), dan G15 (L28 x L15) pada kepadatan tanam tinggi. Percobaan kedua adalah evaluasi, pendugaan daya gabung, dan seleksi hibrida pada kepadatan tanam tinggi. Persilangan dialel yang melibatkan enam galur dan 30 hibrida F1 dievaluasi menggunakan rancangan kisi alfa dengan tiga ulangan. Analisis daya gabung menggunakan Griffing metode 1 pada karakter agronomi dan komponen hasil, dan metode 3 pada karakter hasil. Hasil penelitian menunjukkan genotipe berpengaruh nyata terhadap semua karakter yang diamati. Hibrida H10 (B4B x L26), H14 (L15 x Mr14), H19 (B4B x B1), dan H27 (L26 x B4B), serta galur B1 memiliki nilai rata-rata tersesuaikan yang tinggi pada komponen hasil dan hasil. Daya gabung umum (DGU), daya gabung khusus (DGK), dan resiprokal berpengaruh nyata pada sebagian besar karakter. Galur L15, B4B, dan Mr14 memiliki nilai DGU negatif nyata pada sudut daun, sehingga berpotensi digunakan sebagai tetua dalam pembentukan hibrida dengan sudut daun kecil. Galur B4B dan Mr14 juga memiliki nilai DGU positif nyata pada karakter hasil dan beberapa komponen hasil. Hibrida H12 (L26 x Mr14) dan H14 (L15 x Mr14) menunjukkan nilai DGK, heterosis, dan heterobeltiosis yang tinggi pada karakter hasil dan komponen hasil. Daya gabung khusus, heterosis, dan heterobeltiosis menunjukkan korelasi nyata dengan nilai rata-rata bobot biji per tongkol, sehingga berpotensi digunakan untuk menduga performa bobot biji per tongkol hibrida. Karakter tinggi tanaman, jumlah biji per baris per tongkol, dan bobot biji per tongkol menunjukkan korelasi nyata terhadap hasil dan nilai pengaruh langsung yang tinggi, menunjukkan potensial dijadikan sebagai kriteria seleksi. Indeks MGIDI mengidentifikasi lima hibrida dengan intensitas seleksi 15% yaitu hibrida H1 (P27), H10 (B4B x L26), H27 (L26 x B4B), H3 (NK Perkasa), dan H17 (Mr14 x L26). Hibrida dan galur yang teridentifikasi berpotensi digunakan sebagai kandidat dalam pengembangan genotipe jagung yang unggul pada kepadatan tanam tinggi.

Maize is an important cereal crop as a source of food, feed, and raw materials for various industries. Maize faces the challenge of increasing productivity to meet growing demand. One approach to address this challenge is increasing planting density; however, this also increases interplant competition, requiring genotypes with good adaptation to these conditions. Therefore, differences in genotype responses to increased planting density need to be evaluated to identify genotypes capable of maintaining their performance under high planting density. This study consisted of two experiments. The first experiment evaluated and selected maize hybrids under normal and high planting density. This study was conducted in two separate experiments comprising normal (ND = 53.333 plants ha-1) and high (HD = 83.333 plants ha-1) planting densities. Each experiment was laid out in an augmented randomized complete block design, involving 19 candidate hybrids and four check varieties. The results showed that hybrid and planting density interaction significantly affected yield and 1000-kernel weight, but there was a significant effect of check varieties and planting density interaction on grain yield. Check varieties BISI 18, P27, and NK Perkasa showed increased grain yield under high planting density, while JHG 02 responded oppositely. High planting density increased ear height and yield, but ear length, ear diameter, ear weight, and yield decreased. Candidate hybrids G8 (L26 x B4B) and G4 (L15 x L26) had the highest yield across both densities. Leaf angle and grain yield exhibited the highest genotypic and phenotypic coefficients of variation, and broad-sense heritability. Ear height showed significant correlations with grain yield under both planting densities, while anthesis-silking interval, leaf width, leaf angle, ear weight, and yield were only significantly affected under normal planting density. A smaller leaf angle contributed to increased grain yield under normal planting density, but its contribution decreased under high planting density. The MGIDI index with a selection intensity of 20% selected hybrids G23 (NK Perkasa), G4 (L15 x L26), G8 (L26 x B4B), G20 (BISI 18), and G1 (P55 x L26) under normal planting density; and G20 (BISI 18), G23 (NK Perkasa), G8 (L26 x B4B), G22 (P27), and G15 (L28 x L15) under high planting density. The second experiment evaluated the estimate of combining ability and selected maize genotypes under high planting density. A diallel cross involving six inbred lines and their 30 F1 hybrids was evaluated using an alpha-lattice design with three replications. Combining ability using Griffing Method 1 for agronomic traits and component yield, and Griffing Method 3 for grain yield. The results showed that genotypes significantly affected all observed traits. Hybrids H10 (B4B x L26), H14 (L15 x Mr14), H19 (B4B x B1), and H27 (L26 x B4B), and inbred B1 had high least squares means for grain yield and yield components. General combining ability (GCA), specific combining ability (SCA), and reciprocal effects significantly affected most traits. Inbreds L15, B4B, and Mr14 had significantly negative GCA effects for leaf angle, indicating their potential to be used as inbred lines for developing hybrids with small leaf angles. Inbreds B4B and Mr14 also had significantly positive GCA effects for grain yield and several yield components. Hybrids H12 (L26 x Mr14) and H14 (L15 x Mr14) exhibited high SCA effects, heterosis, and heterobeltiosis for grain yield and yield components. Specific combining ability, heterosis, and heterobeltiosis showed a significant correlation with mean grain weight per ear, suggesting their potential for predicting grain weight per ear in maize hybrids. Plant height, number of kernels per row per ear, and grain weight per ear showed significant correlations with grain yield and high direct effects, indicating their potential as selection criteria. The MGIDI index identified five hybrids with a selection intensity of 15%, i.e, H1 (P27), H10 (B4B x L26), H27 (L26 x B4B), H3 (NK Perkasa), and H17 (Mr14 x L26). The identified hybrids and inbred lines are potential candidates for the development of maize genotypes adapted under high planting density.