TUGAS TERSTRUKTUR

MATA KULIAH PEMULIAAN TANAMAN

PERKEMBANGAN PEMULIAAN DAN TEKNIK PERSILANGAN PADI

(Oryza sativa) UNTUK PERAKITAN VARIETAS UNGGUL BARU DI

INDONESIA

oleh :

Adhitya Cahya 0910480002

Bayu Widhayasa 0910480026

Dwi Wahyu 0910480050

Eko Wahyudi 0910480054

PROGRAM STUDI AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS BRAWIJAYA

MALANG

2010

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Padi merupakan tanaman pangan berupa rumput berumpun. Tanaman pertanian kuno

berasal dari dua benua yaitu Asia dan Afrika Barat tropis dan sub tropis. Bukti sejarah

memperlihatkan bahwa penanaman padi di Zhejiang (Cina) sudah dimulai pada 3.000

tahun SM. Fosil butir padi dan gabah ditemukan di Hastinapur Uttar Pradesh India sekitar

100-800 SM. Selain Cina dan India, beberapa wilayah asal padi adalah Bangladesh Utara,

Burma, Thailand, Laos dan Vietnam (BPP Teknologi).

Luas pertanaman padi di Indonesia diperkirakan mencapai 11-12 juta ha, yang

tersebar di berbagai tipologi lahan seperti sawah (5,10 juta ha), lahan tadah hujan (2,10

juta ha), lading (1,20 juta ha), dan lahan pasang surut. Lebih dari 90% produksi beras

nasional dihasilkan dari lahan sawah (BPS dalam Susanto et al, 2003). Upaya perakitan

varietas padi di Indonesia ditujukan untuk menciptakan varietas yang berdaya hasil tinggi

dan sesuai dengan kondisi ekosistem, sosial, budaya, serta minat masyarakat. Sejalan

dengan berkembangnya kondisi sosial ekonomi masyarakat, permintaan akan tipe

varietas yang dihasilkan juga berbeda (Susanto et al, 2003).sampai dengan tahun 1970-

an, program pengembangan varietas unggul padi sawah lebih ditekankan pada perbaikan

varietas lokal, terutama untuk memperpendek umur tanaman, sehingga dalam satu tahun

dapat dilakukan panen dua sampai tiga kali.

Untuk mengantisipasi melonjaknya kebutuhan beras dimasa sekarang dan yang akan

datang, perbaikan potensi hasil padi mutlak diperlukan. Wujud nyata terobosan perakitan

varietas padi untuk masa yang akan datang adalah pengembangan padi hibrida dan tipe

baru (Daradjat et al dalam Susanto et al, 2003).

B. Tujuan

1. Untuk mengetahui jenis tanaman padi.

2. Untuk mengetahui peran tanaman padi di Indonesia.

3. Untuk mengetahui periode pemuliaan tanaman padi di Indonesia.

4. Untuk mengetahui teknik pemuliaan tanaman padi.

C. Manfaat

1. Mengetahui jenis tanaman padi.

2. Mengetahui peran tanaman padi di Indonesia.

3. Mengetahui periode pemuliaan tanaman padi di Indonesia.

4. Mengetahui teknik pemuliaan tanaman padi di Indonesia.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

A. Periode Pemuliaan Padi Sawah di Indonesia

1. Pemuliaan Padi Sawah Tipe Bengawan (1943 – 1967)

Pelepasan varietas padi pertama kali dilakukan pada tahun 1943, yaitu

varietas Bengawan. Varietas tipe Bengawan memiliki latar belakang genetik yang

merupakan perbaikan dari varietas Cina yang berasal dari Cina, Latisail dari India,

dan Benong dari Indonesia.

Karakteristik padi sawah tipe Bengawan adalah umur 140−155 hari setelah

sebar (HSS), tinggi tanaman 145−165 cm, tidak responsif terhadap pemupukan,

rasa nasi pada umumnya enak, dengan daya hasil sekitar 3,50−4 t/ha. Contoh

varietas tipe Bengawan antara lain adalah Bengawan (1943), Jelita (1955), Dara

(1960), Sinta (1963), Bathara (1965), dan Dewi Ratih (1969).

2. Pemuliaan Padi Sawah Tipe IRxx (Multiple Resistance) (1977 – ...)

Varietas tipe IRxx memiliki karakteristik umur sedang (115−125 HSS),

postur tanaman pendek sampai sedang (95−115 cm), bentuk tanaman tegak, posisi

daun tegak, jumlah anakan sedang (15−20), panjang malai sedang (75−125

butir/malai), responsif terhadap pemupukan, daya hasil sedang (4−5 t/ha), tahan

hama dan penyakit utama serta cekaman abiotik, serta rasa nasi antara pera sampai

pulen. Contoh varietas/galur tipe IRxx untuk tahan wereng coklat biotipe 1 adalah

IR26, IR28, IR29, IR30, IR34; tahan wereng coklat biotipe 2 adalah IR32, IR36,

IR42, Kencana Bali, Kelara, Babawee, PTb 33; dan tahan wereng coklat biotipe 3

yaitu IR70, IR68, Bahbutong, Barumun, dan Memberamo.

3. Pemuliaan Padi Sawah Tipe IR64 (1986 − ...)

Varietas IR64 diintroduksi dan dilepas sebagai varietas unggul di Indonesia

pada tahun 1986. Karakteristik varietas tipe IR64 antara lain adalah umur sedang

(100−125 HSS), postur tanaman pendek sampai sedang (95−115 cm), bentuk

tanaman tegak, posisi daun tegak, jumlah anakan sedang (20−25 anakan/rumpun,

dengan anakan produktif 15−16 anakan/rumpun), panjang malai sedang, responsif

4

terhadap pemupukan, tahan rebah, daya hasil agak tinggi (5−6 t/ha), tahan hama

dan penyakit utama, mutu giling baik, dan rasa nasi enak. Contoh varietas tipe

IR64 adalah Way Apo Buru (1988), Widas (1999), Ciherang (2000), Tukad Unda

(2000), dan Konawe (2001).

B. Pemuliaan Padi Hibrida

Padi hibrida merupakan salah satu terobosan untuk mengatasi terjadinya stagnasi

peningkatan potensi hasil varietas-varietas tipe sebelumnya. Pengembangan padi

hibrida diawali dengan penemuan cytoplasmic male sterile (CMS) dan paket

teknologi produksi benih padi hibrida. Teknologi padi hibrida dalam hal ini

memerlukan pemanfaatan tiga galur, yaitu CMS, galur pemulih kesuburan (restorer),

dan galur pelestari (maintainer), sehingga biasa disebut dengan teknik tiga galur.

Selanjutnya berkembang teknik hibrida dua galur yang memanfaatkan galur

environment genic male sterility (EGMS). Galur EGMS dapat menjadi steril pada

kondisi tertentu sehingga dapat digunakan sebagai mandul jantan, tetapi dapat

menjadi fertil pada kondisi yang lain sehingga digunakan untuk memperbanyak galur

EGMS tersebut. Satu galur yang lain adalah tetua jantan.

Negara yang pertama meneliti padi hibrida adalah Cina. Pada tahun 1960 telah

ditemukan CMS yang pertama dan pada tahun 1973 diperoleh hibrida padi yang

pertama. Pada tahun 1976 padi hibrida disebarluaskan kepada petani dan memberikan

nilai standar heterosis 20-30%. Padi hibrida terus berkembang pesat dan pada tahun

1994 lebih dari 50% areal pertanaman padi di Cina telah ditanami padi hibrida.Di

Indonesia, penelitian padi hibrida dimulai pada tahun 1983 setelah diintroduksikan

padi hibrida dari Cina pada tahun 1979.

C. Pemuliaan Padi Tipe Baru

Karakteristik padi tipe baru adalah potensi hasil tinggi, malai lebat (± 250 butir

gabah/malai), jumlah anakan produktif lebih dari 10 dengan pertumbuhan yang

serempak, tanaman pendek (± 90 cm), bentuk daun lebih efisien, hijau tua, senescence

lambat, tahan rebah, perakaran kuat, batang lurus, tegak, besar, dan berwarna hijau

gelap, sterilitas gabah rendah, berumur genjah (100−130 hari), beradaptasi tinggi pada

kondisi musim yang berbeda, IP mencapai 0,60, efektif dalam translokasi fotosintat

dari source ke sink (biji), responsif terhadap pemupukan berat, dan tahan terhadap

hama dan penyakit.

5

BAB III

METODOLOGI

A. Alat dan Bahan

Bahan yang digunakan adalah varietas unggul baru, varietas unggul lokal, galur

murni, dan galur introduksi yang ditanam pada petak hibridisasi, serta keturunan

pertama (F1) dari hasil persilangan. Varietas/galur untuk bahan persilangan MH

2000/2001.

Bahan pembantu yang diperlukan adalah kantong kertas, kantong persilangan

glacine bag, dan tali. Alat yang digunakan adalah ember besar, sabit bergerigi,

gunting, alat untuk membawa tanaman dan bunga jantan dari lapang, bak plastik,

gunting kastrasi, alat isap vacuum pump, klip, enam buah lampu listrik 100 watt,

serta alat tulis kantor seperti buku, kertas, pensil, pulpen, penggaris, spidol, dan

etiket.

B. Metodologi

1. Pertanaman Petak Hibridisasi

a). Pemilihan dan penanaman tetua pada petak hibridisasi blok. Setiap ulangan

ditanam pada selang waktu 2 minggu agar waktu pembungaannya menjadi

lebih lama. Tiga puluh varietas/galur padi digunakan dalam kegiatan ini, yang

terdiri atas 12 galur murni, 10 varietas unggul baru, dan 8 varietas unggul

lokal yang masing-masing memiliki keunggulan tersendiri.

b). Tanaman tetua yang digunakan dalam persilangan ditanam pada petak

hibridisasi. Setiap nomor ditanam pada petakan berukuran 1 m x 2 m.

Pertanaman ini dilakukan tiga ulangan waktu tanam dengan selang waktu 2

minggu setiap ulangan. Bibit ditanam satu batang per lubang dengan jarak

tanam 25 cm x 25 cm.

c). Tanaman dipupuk urea 200 kg, SP36 100 kg, dan KCl 100 kg/ha. Pupuk urea

diberikan tiga kali yaitu pada umur 0, 4, dan 7 minggu setelah tanam.

Pengamatan dilakukan terhadap umur, tinggi tanaman, serta ketahanan

terhadap hama dan penyakit yang ada.

6

2. Kastrasi atau Emaskulasi

Kastrasi dilakukan sehari sebelum penyerbukan agar putik menjadi masak

sempurna saat penyerbukan sehingga keberhasilan penyilangan lebih tinggi. Setiap

bunga (spikelet) terdapat enam benang sari. Bunga pada malai yang akan dikastrasi

dijarangkan hingga tinggal 15-50 bunga. Sepertiga bagian bunga dipotong miring

menggunakan gunting kemudian benang sari diambil dengan alat penyedot vacuum

pump. Bunga yang telah bersih dari benang sari ditutup dengan glacine bag agar

tidak terserbuki oleh tepung sari yang tidak dikehendaki.

Waktu yang baik untuk melakukan kastrasi adalah setelah pukul 3.00 sore.

Stadia bunga yang baik untuk dikastrasi adalah pada saat ujung benang sari berada

pada pertengahan bunga. Pada stadia demikian, benang sari akan mekar dalam 1-2

hari.

3. Penyerbukan

Untuk proses penyerbukan, semua lampu di ruang persilangan dinyalakan sejak

pagi hari agar suhu ruangan meningkat untuk mempercepat pemasakan tepung sari.

Suhu ruangan sekitar 32°C dengan kelembapan udara 80%. Bunga jantan diambil

dari lapangan sekitar pukul 09.00 pagi kemudian disimpan dalam bak plastik yang

disiapkan di ruang persilangan. Setelah kepala sari membuka, segera dilakukan

penyerbukan. Bunga betina yang sudah dikastrasi dibuka tutupnya kemudian bunga

jantan diletakkan di atasnya.

Dengan bantuan jari tangan, bunga digoyang-goyang hingga tepung sari jatuh

dan menempel pada kepala putik. Bak plastik tempat menyimpan bunga disusun

sedemikian rupa sehingga mudah dalam pengambilan bunga saat penyerbukan.

Penyerbukan dapat dilakukan pada pukul 10.00-13.00.

4. Isolasi dan Pemeliharaan

Bunga yang sudah diserbuki segera ditutup dengan kantong kertas transparan

atau glacine bag. Pada malai dipasang etiket yang mencantumkan tanggal silang,

nama tetua, jumlah malai yang disilangkan, dan dapat juga dicantumkan nama

yang menyilangkan. Penulisan identitas sangat penting untuk legitimasi genotipe

baru yang dihasilkan.

7

Tanaman hasil penyerbukan dipelihara di rumah kaca sampai biji hasil

persilangan masak. Setelah 3-4 minggu, malai dipanen kemudian dikeringkan

dengan cara dijemur atau di oven. Biji yang sudah kering dirontok kemudian

dimasukkan ke dalam kantong kertas dan dicatat dalam buku persilangan. Benih F1

hasil persilangan dapat ditanam sebagai bahan seleksi pada tahap pemuliaan

selanjutnya. Dari benih F1 hingga menjadi varietas unggul diperlukan banyak

tahapan kegiatan dan waktu antara 5-10 tahun.

8

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

Sifat yang dimiliki oleh masing-masing tetua padi berbeda-beda. Ketahanan terhadap

hama wereng coklat, hawar daun bakteri, dan mutu beras yang baik umumnya dimiliki oleh

padi sawah. Sifat ketahanan terhadap penyakit blas, dan cekaman abiotik dimiliki oleh padi

gogo dan rawa.

Galur atau varietas padi hasil persilangan buatan umumnya lebih pendek, dan berumur

lebih genjah dibanding varietas lokal. Sifat unggul dari tetua yang ditanam dirakit melalui

persilangan buatan sehingga menghasilkan genotipe baru yang lebih unggul dari tetuanya.

Persilangan padi yang dilakukan pada MH 2000-2001 menghasilkan 30 kombinasi

persilangan, yang terdiri atas 13 silang tunggal, lima silang ganda, enam silang puncak, tiga

kombinasi silang banyak, dan tiga kombinasi silang balik. Jumlah biji yang dihasilkan

berkisar antara 7-265 butir.

Persilangan untuk pemuliaan padi sawah irigasi lebih banyak dibanding padi gogo dan

rawa. Hal ini karena banyaknya permasalahan yang dihadapi pada padi sawah irigasi

dibanding dengan padi gogo dan padi rawa.

Kendala yang dihadapi dalam melakukan persilangan adalah aliran listrik sering padam,

sarana yang kurang memadai, serta alat untuk membawa tanaman dan bunga dari lapangan

dengan traktor sering rusak. Hujan sejak pagi hingga siang hari juga menjadi kendala untuk

melakukan persilangan.

9

BAB V

KESIMPULAN

Pemuliaan padi di Indonesia terus berkembang sesuai dengan semakin kompleksnya

kebutuhan, sehingga tipe varietas yang dihasilkan pun mengalami perkembangan.

Kekerabatan yang tinggi atau latar belakang genetik yang sempit menyebabkan tidak

diperolehnya peningkatan potensi hasil yang nyata, sehingga terjadi kemandegan peningkatan

potensi hasil padi di Indonesia. Padi hibrida dan padi tipe baru memberikan harapan untuk

mengatasi pelandaian peningkatan potensi hasil varietas padi yang dihasilkan.

Persilangan pada tanaman padi merupakan proses penggabungan sifat melalui pertemuan

tepung sari dengan kepala putik dan kemudian embrio berkembang menjadi benih. Secara

teknis persilangan padi secara buatan dimulai dengan pemilihan tetua pada pertanaman petak

hibridisasi, dilanjutkan dengan kastrasi, hibridisasi, isolasi, dan pemeliharaan.

Pada MH 2000/2001 telah dihasilkan 30 kombinasi persilangan untuk pemuliaan padi

sawah, gogo, dan rawa. Untuk mendapatkan varietas padi unggul baru dari hasil persilangan,

diperlukan tahapan yang panjang dan waktu yang cukup lama, antara 5-10 tahun.

10

DAFTAR PUSTAKA

Supartopo. 2001. TEKNIK PERSILANGAN PADI (Oryza sativa L.) UNTUK PERAKITAN

VARIETAS UNGGUL BARU. Buletin Teknik Pertanian Vol. 11 No. 2, 2006.

U. Susanto, A.A. Daradjat, dan B. Suprihatno. 2003. PERKEMBANGAN PEMULIAAN PADI

SAWAH DI INDONESIA. Balai Penelitian Tanaman Padi, Jalan Raya 9, Sukamandi,

Kotak Pos 11 Subang 41256

11

LAMPIRAN

12

13