## JUMLAH AKAR ADVENTIF PADA PADI LOKAL SULAWESI UTARA YANG MENGALAMI GENANGAN
Yunita Desti 1) , Parluhutan Siahaan 1) , Nio Song Ai 1)
1) Program Studi Biologi  FakultasMatematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sam Ratulangi
E-mail:yunitadesti19@gmail.com; luhut.siahaan68@unsrat.ac.id;  niosongai@unsrat.ac.id

## ABSTRAK
Penelitian  ini  bertujuan  untuk  mengkaji  respon  morfologi  padi  lokal  Sulawesi  Utara  (varietas Ombong,  Temo,  TB,  Sultan),yang  mengalami  genangan  selama  20  hari  pada  fase  vegetatif berdasarkan  jumlah  akar  adventif.  Pot  yang  berisi  tanaman  padi  berumur  42  hari  dimasukkan  ke dalam ember yang telah terisi air dan tanaman terendam setinggi 27 cm di atas permukaan media. Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  faktor  varietas , faktor  waktu,  dan  interaksi  antara  faktor varietas dan faktor waktu menyebabkan perbedaan jumlah akar adventif yang nyata.
Kata kunci : Padi lokal Sulawesi Utara, genangan, akar adventif

## THE NUMBER OF ADVENTITIOUS ROOT IN NORTH SULAWESI LOCAL RICE UNDER PARTIAL SUBMERGENCE

## ABSTRACT
This  study  aimed  to  evaluate  the  morphological  response  in  North  Sulawesi  local  rice  under partialsubmergence for 20 days at the vegetative phase based on thenumber of adventitious roots. Pots with media and rice plants (42-day-old) were submerged under water in the containers about 27cm  above  the  media  surface. The  results  of  this  study indicated  thatfactors  of  cultivar, treatment duration and interaction of cultivar and treatment duration caused significant difference in the number of adventitious roots.
Keywords :  North Sulawesi local rice, partial submergence, adventitious root
Article History:
Received: July 11, 2019 Accepted:  July 23, 2019 Published: July 24, 2019

## PENDAHULUAN
Suhu yang meningkat akibat perubahan iklim  global  di  bumi  menyebabkan  es  di kutub  utara  dan  selatan  mencair  (IPCC, 2007). Keadaan ini mengakibatkan permukaan  air  laut  meluas,  laju  evaporasi meningkat dan lahan
sawah mengering.Fenomena tersebut mempengaruhi sistem  pertanian,  khususnya    tanaman produksi  seperti    padiakibat  tergenangnya pertanaman  padi  yang  disebabkan  oleh  tidak menentunya  periode  dan  curah  hujan  (IRRI, 2007).  Manikmas et  al . (2008)  menyatakan sekitar  300.000  ha  lahan  sawah  di  Indonesia
rusak  akibat  genangan  atau  rendaman. Cekaman genangan yang menghambat pertumbuhan  dan  perkembangan  tanaman menurunkan produksi tanaman.
Kerusakan  fisiologis  dan  morfologis pada  tanaman  padi  dapat  terjadi  akibat genangan,  walaupun  secara  alami  padi  dapat tumbuh dengan baik di lahan berair (Ito et al ., 1999;  Setter et  al .,  1997).  Genangan  dapat mengganggu sistem respirasi akar tanamanakibat berkurangnya kandungan oksigen  dalam  tanah,  sehinggapertumbuhan dan  perkembangan  tanaman  tidak  stabil  dan keadaan hipoksia akan menyebabkan keracunan pada tanaman (Blom dan
Voesenek,  1996;  Serres  dan  Voesenek, 2008).Penggenangan juga menginduksi pembentukan  akar  adventif  dengan  adanya etilen  (Vriezen et  al .,  2003).  Akar  adventif terbentuk  saat  sistem  perakaran  asli  tidak mampu  memasok  kebutuhan  air  dan  mineral bagi tanaman (Mergemann dan Sauter, 2000).
Pertumbuhan tanaman akan mengalami gangguan  fisiologi  dan  morfologis  akibat kekurangan  air  atau  kelebihan  air  baik  pada fase  vegetatif  maupun  generatif  (Ezint et  al. , 2010).  Saat  kebanjiran,  tanaman  tercekam akibat  besarnyajumlah  air  yang  masuk jaringan tanaman , sehingga tekanan turgor sel penjaga meningkat drastis dan  menyebabkan banyak  stomata  yang  terbuka  (Sibbernsen et al .,  2013).  Pertumbuhan  padi  yang  terendam terhambat  karena  fotosintesis  dan  respirasi terhambat  (Jackson  dan  Ram  2003).Hal tersebut  dikarenakan  difusi  gas  dalamair  10 4 kali  lipat  lebih  lambat  dibandingkan  dengan di  udara  (Armstrong  dan  Drew,  2002)  dan rendahnya  penetrasi  cahaya  yang  dapat diterima tanaman (Pierik et al ., 2005).
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji jumlah akar adventif sebagai respon morfologi  tanaman  padi  Ombong,  Temo,  TB dan  Sultan  pada  fase  vegetatif  terhadap genangan.

## METODE PENELITIAN

## Waktu dan Tempat
Penelitian  ini  dilaksanakan  pada  bulan November  2018  sampai  Januari  2019. Persiapan  tanaman  padi  dan  pemberian perlakuan genangan  dilakukan di rumah kaca di  Kelurahan  Tingkulu,  Manado,  Sulawesi Utara.  Penghitungan  jumlah  akar  adventif dilakukan  di  Laboratorium  Ekologi,  Jurusan Biologi FMIPA, Universitas Sam Ratulangi.

## Alat dan Bahan
Alat  dan  bahan  yang  digunakan  yaitu botol  air  mineral  ukuran  600  mL  yang dipakai sebagai pot, kantong plastik, gayung, ember,  sekop  kecil,  pinset,  spidol  putih, meteran, hot  plate ,  gunting,  gelas  ukur,  alat tulis-menulis,  wadah  plastik,  kamera  digital, oven,  paku,  lilin,  dan thermohygrometer clock ,  media  tanaman  (tanah  taman:  pupuk kandang:sekam  =  5:1:1),  padi  lokal  Sulawesi
Utara  varietas  Temo,  Ombong,  TB  dan Sultan.

## Prosedur Penelitian
Tahapan  kerja  penelitian  ini  meliputi seleksi benih, perkecambahan benih, pemeliharaan  tanaman,  perlakuan  kebanjiran, pengambilan sampel daun dan analisis data.

## Seleksi benih
Seleksi  benih  dilakukan  dengan  cara benih  direndam  di  dalam  larutan  garam selama  dua  jam.  Sebelum  benih  dimasukkan ke  dalam larutan garam, telur  dimasukkan ke dalam larutan garam  dan garam  ditambahkan sedikit  demi  sedikit  ke  dalam  larutan  garam sampai  telur  mulai  mengapung  dan  larutan garam  siap  dipakai  untuk  merendam  benih. Benih  padi  yang  tenggelam  yang  akan digunakan  dalam  penelitian  ini.  Benih  padi disterilisasi  dengan  pemutih  komersial  0,1% NaClO  selama  2  menit  dan  diulang  tiga  kali, lalu  dicuci  dengan  air  yang  sudah  dimasak dan  benih  direndam  selama  satu  malam. Selanjutnya  benih  dikecambahkan  di  wadah yang berisi tanah yang sudah  disiram  dengan air sampai kapasitas lapang, kemudian bagian atas wadah ditutup dengan  kertas koran yang sudah  dibasahi  (modifikasi  Nio  dan  Ludong, 2014).

## Pemeliharaan tanaman
Benih yang telah berkecambah ditanam pada  pot  yang  telah  berisi  media  tanam sebanyak  satu  bibit  untuk  tiap  pot.  Media tanam  adalah  campuran  tanah  taman:pupuk kandang:sekam  dengan  perbandingan  5:1:1. Media  ini  diperkaya  dengan  pupuk  NPK  dan Gandasil D. Tanaman  dipelihara dengan  cara disiram dengan campuran air dan pupuk (10g pupuk  Gandasil  D  dalam  10L  air)  sampai kapasitas lapang setiap dua hari. Pemeliharan tanaman  terus  dilakukan  sampai  tanaman mencapai tahap empat daun yang berkembang  penuh  atau  four fully  expanded leaf (modifikasi Nio dan Ludong, 2014).

## Pemberian Perlakuan Banjir dan Pengambilan Data
Pemberian  perlakuan  banjir  dilakukan selama  20  hari,  tanaman  terendam  setinggi
27cm  di  atas  permukaan  media.  Temperatur dan  kelembaban  di  rumah  kaca  selama penelitian  berlangsung  ialah  26,2-28,2°C  dan 64-68%.  Sampel  akar    yang  akan  digunakan untuk  penentuan  jumlah  akar  adventif  ialah seluruh akar tanaman dalam pot.

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pertumbuhan tanaman merupakan indikator  untukmenentukan  hubungan  antara karakteristik tanaman dan faktor-faktor lingkungan.  Kondisi  lingkungan  yang  tidak mendukung  seperti  genanganmenyebabkan tanaman dapat tercekamdan terhambat pertumbuhannya. Tanaman memiliki mekanisme untuk beradaptasi saat menghadapi cekaman abiotik maupun biotik(Liu et  al .,  2007).  Salah  satu  respon morfologi  tanaman  saat  kebanjiran  ialah terbentuknya  akar  adventif  di  dekat  pangkal batang  atau  di  lokasi  yang  mengandung banyak lentisel. Akar adventif tumbuh secara lateral  sejajar  dengan  permukaan  tanah. Adanya akar adventif di perbatasan permukaan tanah yang jenuh air dan atmosfer menunjukkan  bahwa  akar  adventif  berperan penting  dalam  menggantikan  sistem  akar yang  normal  baik  di  air  maupun  jauh  di permukaan air tanah (Nio dan Ludong, 2017).
Analisis  varian  terhadap  jumlah  akar adventif  pada  keempat  varietas  padi  lokal Sulawesi Utara setelah perlakuan menunjukkan  bahwa  faktor  varietas,  faktor waktu dan interaksi antara faktor varietas dan faktor waktu menyebabkan adanya perbedaan yang  nyata pada  jumlah  akar adventif  (Tabel 1).
Uji  BNT  5%  rata-rata  jumlah  akar adventif  pada  keempat  varietas  padi  lokal Sulawesi  Utara  dari  yang  terendah  ke tertinggi  yaitu  pada  hari  ke  0  pada  varietas Temo,  sedangkan  jumlah  akar  adventif tertinggi  diamati  pada  hari  ke  20  pada varietas  Ombong.  Permana et  al .  (2018) melaporkan  bahwa  varietas  tebu  V4  dan  V6 mengalami pertambahan jumlah akar adventif saat  tercekam  genangan  selama  3  minggu.
Semakin  lama  tanaman  terendam  maka semakin  banyak  jumlah  akar  adventif  yang terbentuk. Adanya akar adventif di perbatasan  permukaan  tanah  yang  jenuh  air dan  atmosfer  menunjukkan  peranan  akar adventif yangsangat penting dalam
menggantikan  sistem  akar  yang  normal  baik di air maupun jauh di permukaan air tanah.
Peningkatan  akar  adventif  umumnya berkaitan dengan peningkatan toleransi terhadap  cekaman  genangan  dan  juga dikaitkan  dengan  produksi  etilen  (Nio  dan Ludong,  2017).  Jumlah  akar  adventif  jagung varietas  VMC  76-16  dan  varietas  PS  881 lebih  banyak  dibandingkan  dengan  varietas yang  lain  saat  kekurangan  oksigen  di  daerah perakaran.  Hal  ini  terjadi  karena  tanaman beradaptasi  terhadap  lingkungan  perakaran yang  kekurangan  oksigen  dengan  cara membentuk  akar  lateral  dan  akar  adventif (Avivi et al ., 2018).
Tabel 1. Jumlah akar adventif  pada varietas Temo, Ombong, TB dan Sultan pada hari ke 0,10,15 dan 20 setelah mengalami cekaman genangan Varietas Waktu Rata-rata ±SE Temo 0 0,701 ± 0 a Ombong 0 0,701 ± 0 a TB 0 0,701 ± 0 a Sultan 0 0,701 ± 0 a Sultan 15 1,989±0,146 b Sultan 20 2,745±0,631 bc TB 20 3,445±0,631 c TB 15 3,501±0,185 c Sultan 10 4,803±0,982 d Temo 15 4,851±0,253 d TB 10 5,519±0,519 de Ombong 15 5,597±0,030 de Temo 10 6,111±0,402 ef Temo 20 6,444±0,267 ef Ombong 10 6,575±0,222 ef Ombong 20 7,187±0,083 f
Keterangan : huruf yang berbeda di belakang angka rata-rata menunjukkan ada perbedaan yang nyata pada taraf 5%. SE = Standar Error
Pada  saat  tanaman  dalam  keadaan hipoksia (kekurangan O 2 ), akar adventif akan terbentuk  pada  bagian  atas  akar  mendekati permukaan  tanah  dengan  tekanan  oksigen tinggi  (Bacanamwo  dan  Purcell , 1999). Jumlah  akar  adventif  bibit  kelapa  sawit  yang mengalami  penggenangan  bertambah  selama
3  bulan  (Parikno et  al .  2017)bahwasemakin lama penggenangan bibit sawit
menyebabkan  pembentukan  akar  adventif yangsemakin   banyak.  Semakin  lama  periode penggenangan  maka  jumlah  akar  adventif yang  terbentuk  lebih   banyak  dan  kerusakan akar  serabut  di  dalam  media  tanam  semakin banyak,  dibandingkan  dengan  perlakuan tanpa penggenangan(Dewi 2009).

## KESIMPULAN
Faktor  varietas,,  faktor  waktu  dan interaksi  antara  faktor  varietas  dan  faktor waktu  menyebabkan  perbedaan  yang  nyata pada  jumlah  akar  adventif.Jumlah  akar adventif  tertinggi  didapatkan  pada  varietas Ombong  pada  hari  ke-20  dan  jumlah  akar adventif  terendah  pada  varietas  Temo, Ombong, TB dan Sultan pada hari ke-0.

## DAFTAR PUSTAKA
Armstrong, W and Drew. 2002. Root Growth and Metabolism Under Oxygen Deficiency.  In:  Waisel  Y,  Eshel  A  and Kafkafi U, eds. Plant Roots: the hidden half,  3rd  edn .  Marcel  Dekker,New York.
Avivi,  S.,  S.  Anang.,  S.Sigit,  dan  Chozi Muhammad.  2018.  Toleransi  Berbagai Varietas  Tebu  terhadap  Penggenangan pada  Fase  Bibit  Berdasarkan  Karakter Morfologi  dan  Anatomi. J.  Agron. Indonesia . 46(1): 103-110.
Bacanamwo,  M.  and  L.C  Purcell.  1999. Soybean  Root  Morphological  and Anatomical  Traits  Associated  With Acclimation  to  Flooding. CropSci . 39: 143–149.
Blom,  C.W.P.M  and  L.A.C.J  Voesenek. 1996. Flooding: the Survival Strategies of  Plants. Trends  in  Ecology  & Evolution 11.Dami,  I.,  and  Hughes,
H.G.  1997.Effect  of  PEG-induced Water  Stress  on in  vitro Hardening  of ‘valliant’  Grape. Plant  Cell  Tiss  Org Cult . 47 :97-101.
Dewi,  A.  2009.  Respon  Bibit  Kelapa  Sawit Terhadap  Lama  Penggenangan  dan Pupuk  Pelengkap  Cair. Agronobis . 1(1): 117-129.
Ezint,  V.R,  De  la  Pena,  and  A.  Ahanchede. 2010.  Flooding  Tolerance  of  Tomato Genotypes  During  Vegetative  and Reproductive Stages. EJEAFChe . 9 (10): 1665-1678.
IPCC.  2007. Climate Change  2007:  Impacts, Adaptation and Vulnerability.
Contribution  of  Working  Group  II  to the  Fourth  Assessment  Report  of  the Intergoverenmental  Panel  on  Climate Change (IPCC),  M.L.  Parry,  O.F. Canziani,  J.P.  Palutikof,  P.J.  van  der Linden,  and  C.E.  Hanson  (Eds.).
Cambridge University Press, Cambridge. IRRI.  2007.  Responding  to  The  Needs  of Rice  Farmers  in  Flash-Flood-Prone
Areas. Sub1 News. 1(1): 2.
Ito,  O.,  E.  Ella,  and  N.  Kawano.  1999. Physiological  Basis  of  Submergence Tolerance  in  Rainfed  Lowland  Rice Ecosystem. Field Crops Res. 64: 75-90.
Jackson,  M.B,  and  P.C  Ram.  2003. Physiological  and  Molecular  Basis  of Susceptibility  and  Tolerance  of  and Rice Plants to Complete Submergence. Annals of Botany . 91: 227-241.
Liu,  H.Y.,  Y.  LiJ.,  Zhao,  and  K.K  Huang. 2007.  Influence  of  Drought  Stress  on Gas Exchange and Water Use Efficiency  of  Salix  Psammophila Growing  in  Five  Places. Arid.Zone. Res 24: 815-820.
Manikmas,  N.L.,  R.O  Solis.,  W.V  Barroga., A.J Noriel., E.C Arocena.,  T.F Padolina, and R.T Cruz. 2008.
Development  of  Screening  Methods for Anaerobic Germination and Seedling  Vigor  in  Direct  Wet-Seeded Rice  Culture.  Phil. J. Crop  Sci. 33: 34-
44.
Mergemann, H and M. Sauter 2000. Ethylene Induces  Epidermal  Cell  Death  at  the Site  of  Adventitious  Root  Emergence in  Rice. Plant  Physiology. 124 :  609- 614.
Nio,  S.A  and  D.P.M  Ludong.  2014. Comparing  the  Drought  Tolerance  of Local  Rice  Cultivar  Superwin  and Other  Cultivars  Cultivated  in  North Sulawesi  Province    Based  on  Dry Matter Partitioning. Proceeding International  Conference  on  Global Resource Conservation . 4(1): 17-22.
Nio,  S.A  dan  D.P.M  Ludong.  2017. Ekofisiologi  Tumbuhan.  Bandung.  CV Patra Media Grafindo.
Parikno,  D.,  G.  Tabrani,  dan  Adiwirman 2017.  Respon  Bibit  Kelapa  Sawit
(Elaeis gueneensis jacq.) Pada Berbagai Umur terhadap Lama
Genangan Air. Jom faperta . 4(1): 1-10.
Permana,  D.G.,  S.  Winarsih.,  A.  Soegianto dan  Kuswanto.  2018.  Respon  Enam Varietas Unggul Tebu Terhadap Genangan. Jurnal  Produksi  Tanaman . 6(6): 1195-1203.
Pierik, R., F.F Millenaar., A.J.M Peeters, and L.A.C.J Voesenek. 2005. New Perspectives  in  Flooding  Research: The  Use  of  Shade  Avoidance  and Arabidopsis Thaliana. Annals of Botany . 96: 533–540.
Serres-Bailey, J and L.A.C.J Voesenek. 2008. Flooding  stress:  Acclimations  and Genetic  Diversity. Annual  Review  of Plant Biology. 59: 313–339.
Setter,  T.L.,  M.  Ellis.,  E.V  Laureles.,  E.S. Ella.,  D.  Senadhira.,  S.B  Mishra.,  S. Sarkarung, and S. Datta. 1997. Physiology and Genetics of Submergence Tolerance in Rice. Annals of Botany . 79: 67-77.
Sibbernsen,  E  and  K.A  Mott.  2013. Stomatal Responses to Flooding of the Intercellular  Air  Spaces  Suggest  A Vapor-Phase Signal Between the Mesophyll  and  the  Guard  Cells. Plant Physiology . 153(1): 1435-1442.
Vriezen,  W.M.,  Z.  Zhou,  and  D.  Van  Der
Straeten. 2003. Regulation of Submergence-induced Enhanced Shoot
Elongation  in  Oryza  sativa  L. Annals of Botany . 91 :263-270.