Respon Pertumbuhan Galur Padi B4 Hasil Rakitan Politeknik Negeri Lampung terhadap Cekaman pH Secara In Vitro
Growth Response of B4 Paddy (Oryza sativa) Strain to pH Stress by In Vitro
Onny Chrisna Pandu Pradana 1* , Siti Novridha Andini 1
1 Program Studi D4-Teknologi Perbenihan, Jurusan Budidaya Tanaman Pangan, Politeknik Negeri Lampung
Diterima 21 September 2020 Disetujui 25 Oktober 2020

## ABSTRAK
Saat  ini  pemerintah  masih  terus  mendorong  upaya  peningkatan  produksi  dan produktivitas  padi  untuk  meningkatkan  nilai  ekspor  beras  dan  mencapai  kedaulatan pangan.  Salah  satu  upaya  yang  dilakukan  adalah  dengan  perluasan  areal  pertanian (ekstensifikasi pertanian) termasuk pada lahan sub optimal. Lahan sub optimal memiliki pH  rendah,  kandungan agak  tinggi,  dan  relatif  kurang  subur.  Penelitian  ini bertujuan untuk mengetahui respon kultur padi galur B4 hasil rakitan Politeknik Negeri Lampung  terhadap  cekaman  pH.  Penelitian  dilaksanakan  di  Laboratorium  Kultur Jaringan Tanaman, Politeknik Negeri Lampung, pada bulan Mei—Juli 2018. Rancangan perlakuan  disusun  secara  tunggal  dan  diterapkan  pada  satuan  percobaan  dalam rancangan  acak  lengkap.  Setiap  perlakuan  diulang  tiga  kali  dan  setiap  ulangan  terdiri dari  tiga  botol  kultur  yang  masing-masing  berisi  satu  eksplan.  Perlakuan  yang dicobakan adalah empat taraf pH media, yaitu 4; 4,5; 5; dan 5,8. Homogenitas data diuji dengan  uji  barlet,  jika  asumsi  terpenuhi  data  dianalisis  ragamnya  dan  dilanjutkan dengan uji  BNJ pada taraf alpha 5% untuk pemisahan  nilai tengahnya,  serta  dianalisis nilai  PAR  galur  tersebut.  Hasil  penelitian  ini  menunjukan  bahwa  kultur  padi  galur  B4 menunjukkan  sifat  toleran  terhadap  cekaman  pH  rendah.  Hal  ini  bisa  dilihat  dari  nilai PAR galur tersebut (> 0,70).
Kata kunci : Padi, in vitro, cekaman pH, galur B4

## ABSTRACT
Nowdays, Indonesian goverment is still encouraging to increase paddy production and productivity to enhance exports value of rice and achieve food sovereignty. Agricultural extensification  (to  sub-optimal  land)  is  a  program  that  goverment  conducted.Sub optimal lands have several characteristics like low pH, high concentration of Al 3+ , and lack of macro and micro nutrients. This research aimed to  investigate the response of paddy culture (B4 strain) to the pH stress tolerance. Research  was conducted at Plant Tissue  Culture  Laboratory,  Politeknik  Negeri  Lampung,  from  May  to  Juy  2018. Treatments  were  single  arranged  in  a  completely  randomized  design  with  three replications. Each replication  consisted of three culture bottle containing  one explant. The treatment  tried  was four levels of pH (4; 4,5; 5 and 5,8).  The homogenity of data was tested using Barlett test. If the assumption were fulfilled then analysis of variance is executed and followed by the HSD test in 5% alpha for mean separation and also PAR
* korespondensi: onnypradana@polinela.ac.id
analysis.  The  result  of  this  research  showed  that  the  B4  strain  has  tolerance  to  pH stress, it can be concluded from the PAR value of its strain (>0,70).
Keywords : B4 strain, in vitro, paddy, stress pH

## PENDAHULUA N
Tanaman  padi  ( Oryza  sativa L.) merupakan sumber makanan pokok bagi hampir  seluruh  rakyat  Indonesia.  Padi adalah salah satu komoditas sereal yang paling  banyak  dibudidayakan  di  dunia bersama  dengan  jagung  dan  gandum, yang  mewakili  lebih  dari  50%  dari produksi  pertanian  (De  Almeida et  al .,
2012).  Menurut  Kementrian  Pertanian (2018),  produksi  padi  pada  tahun  2014 sebesar  70,8  juta  ton,  sementara produksi  pada  tahun  2016  sebesar  79,1 juta  ton,  dari  data  tersebut  menunjukan adanya kenaikan sebesar 11,7%.
Dengan  jumlah  penduduk  Indonesia tahun  2017  yang  berjumlah  262  juta jiwa,  maka  rata-rata  konsumsi  per kapita/tahun sebesar 114,6
kg/kapita/tahun, sehingga saat ini pemerintah  masih  terus  mendorong upaya peningkatan produksi dan produktivitas  padi,  untuk  meningkatkan nilai  ekspor  beras  dan  mencapai kedaulatan pangan, serta menuju lumbung  pangan  dunia  tahun  2045 (Kementrian Pertanian, 2017).
Salah  satu  upaya  yang  bisa digunakan untuk meningkatkan produksi  padi  adalah  dengan  perluasan areal  pertanian  ke  wilayah yang sebelumnya belum dimanfaatkan manusia (ekstensifikasi pertanian), akan tetapi ekstensifikasi
pertanian dihadapkan  pada  keterbatasan  lahan subur. Beberapa tahun terakhir pengembangan pertanian mengarah pada  lahan  sub  optimal.  Lahan  sub optimal  merupakan  lahan  yang  kurang subur  atau  marjinal,  lahan  tersebut termasuk  lahan  tadah  hujan,  lahan kering masam, lahan rawa lebak, pasang surut,  atau  gambut.  Menurut  Haryono (2013), lahan sub optimal ini merupakan  lahan  cadangan  sebagai andalan  utama  di  masa  depan.  Lahan suboptimal memiliki produktivitas rendah  dan  ringkih  ( fragile )  dengan berbagai  kendala  akibat  faktor inheren (tanah,  bahan  induk),  maupun  faktor eksternal  akibat  iklim  yang  ekstrim, termasuk  lahan  terdegradrasi  akibat eksploitasi yang kurang bijak. Kementerian Pertanian (2017), menaksir  bahwa  luas  lahan  suboptimal
di Indonesia yang sesuai untuk pertanian  mencapai  91,9  juta  hektar. Lahan  kering  di  Provinsi  Lampung terdiri atas asosiasi inceptisols (dystrandepts,  dystropepts,  eutropepts), ultisols  (hapludults  dan  kanhapludults), oxisols (hapludoxs), dan entisols (troporthent)  (Sukarman et  al .  2013).
Tanah-tanah  tersebut  merupakan  tanah masam  suboptimal  karena  pH  rendah, kandungan agak  tinggi,  relatif kurang  subur  karena  kandungan  N,  P, K,  Ca,  dan  Mg  tergolong  rendah  dan kapasitas fiksasi P tinggi (Iqbal, 2012).
Penggunaan  varietas  baru  yang toleran  terhadap  pH  tanah  yang  rendah merupakan  solusi  yang  dapat  dilakukan untuk  mengatasi  permasalahan  ini. Varietas  baru  yang  toleran  terhadap  pH tanah  yang  rendah  diperoleh  melalui serangkaian kegiatan pemuliaan tanaman,  dimana  dalam  proses  tersebut dilakukan  perakitan  galur  tanaman  padi baru. Galur-galur baru tersebut diharapkan  memiliki karakteristik dapat berproduksi  dengan  baik  walaupun ditanam pada  kondisi tanah dengan pH yang rendah. Untuk  mengetahui apakah dari  galur-galur  yang  telah  dihasilkan tadi  terdapat  galur  harapan  yang memiliki  karakteristik  tersebut,  maka perlu  dilakukan  pengujian  dengan  cara
menanamnya pada tanah yang memiliki berbagai  jenis  pH,  akan  tetapi  terdapat beberapa  kendala  dalam  mendapatkan lahan  dengan  berbagai  jenis  tingkatan pH tanah, seperti  lokasi pengujian  yang saling  berjauhan,  keterbatasan  waktu, tenaga,  dan  biaya  yang  dibutuhkan. Aplikasi  teknik  kultur  jaringan  dapat menjadi solusi dalam mengatasi permasalahan  tersebut. Kultur  jaringan merupakan suatu metode untuk mengisolasi  bagian  dari  tumbuhan seperti  protoplasma  sel,  jaringan  atau organ  yang  serba  steril,  ditumbuhkan pada  media  buatan  yang  steril  dalam botol  kultur  yang  steril  dan  dalam kondisi  yang  aseptik,  sehingga  bagian- bagian  tersebut  dapat  memperbanyak diri  dan  beregenerasi  menjadi  tanaman yang  lengkap  (Amrullah,  2014). Pada teknik  ini,  pH  media  tumbuh  dapat dikontrol sesuai dengan kebutuhan tanaman ataupun  kebutuhan  peneliti  (Pradana  dan Andini,  2018).  Penelitian  ini  bertujuan untuk mengetahui  respon  tanaman  padi galur B4 terhadap cekaman pH secara in vitro .

## BAHAN DAN METODE
Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Kultur Jaringan Tanaman, Politeknik Negeri Lampung, pada bulan
Mei  sampai  dengan  Juli  2018.  Bahan- bahan  yang  dibutuhkan  pada  penelitian ini  antara  lain  bahan  tanam  (eksplan) yang  berasal  dari  biji  tanaman  padi (galur  B4),  formulasi  media  yang digunakan  untuk  perlakuan  adalah media  MS  yang  ditambahkan  BA dengan konsentrasi 5  mg/l. Penggunaan BA  dengan  konsentrasi  5  mg/l  pada media  MS  untuk  kultur  jaringan tanaman  padi,  menunjukkan  hasil  yang terbaik bagi pertumbuhan kultur (Sankepally et  al., 2016).  Bahan-bahan pendukung  lain  yang  digunakan  antara lain,  deterjen,  Dithane  M-45  (2  g/l),  air akuades  dan  steril,  Bayclin  30%  dan 15%,  Tween  20,  KOH  1  N,  HCl  1  N, spiritus,  kertas,  agar-agar,  gula,  dan kertas label.
Alat-alat  yang  digunakan  pada tahap  persiapan  dan  pembuatan  media antara  lain  timbangan,  neraca  analitik, botol kultur, labu takar, labu erlenmeyer ,  pipet  tetes,  gelas  piala, gelas  ukur,  spatula,  sendok  spatula,  pH meter, kompor, autoclave , panci, destilator ,  botol  aquades,  botol scott ,
alat tulis, dan magnetic s tirrer .
Sementara,  alat-alat  yang  digunakan pada  tahap  penanaman,  antara  lain laminar  air  flow  cabinet (LAFC) , cawan  petri,  lampu  bunsen, hand
sprayer , shaker dan  alat-alat  diseksi ( scalpel , surgical blade , pinset).
Pada  penelitian  ini  rancangan perlakuan disusun secara tunggal. Perlakuan diterapkan pada satuan percobaan dalam rancangan acak kelompok . Setiap perlakuan diulang tiga kali  dan  setiap  ulangan  terdiri  dari  tiga botol  kultur  yang  masing-masing  berisi dua eksplan.  Perlakuan yang dicobakan adalah  empat  taraf  pH  media  kultur yang telah dimodifikasi, yaitu 4; 4,5; 5; dan  5,8.  Nilai  tengah  untuk  masing- masing  variabel  pada  setiap  perlakuan dihitung  dari  tiga  ulangan.  Dalam penelitian  ini,  keseragaman  data  diuji dengan  menggunakan  Uji  Barlett.  Jika asumsi  terpenuhi,  dilakukan  analisis ragamnya, kemudian dilanjutkan dengan uji Beda Nyata Jujur (BNJ) pada taraf 5% untuk pemisahan nilai tengahnya,  serta  dianalisis  nilai  PAR galur  tersebut,  yaitu  perbandingan antara  panjang  akar  pada  kondisi cekaman  dengan  panjang  akar  pada kondisi  normal  (kontrol)  (Umaiyah, 2016).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Kultur mulai menunjukkan gejala  pertumbuhan  pada  umur  3  HST, hal ini ditandai dengan adanya
pembengkakan  berwarna  putih  pada bagian  eksplan  yang  selanjutnya  akan tumbuh dan berkembang menjadi tunas. Pembengkakan  berwarna  putih  ini  akan mulai  terlihat  jelas  pada  saat  kultur berumur  5  HST  dan  pada  umur  7  HST tunas  yang  tumbuh  sudah  dapat  terlihat dengan  jelas  pada  kultur.  Permasalahan yang  dihadapi  pada  kultur  padi  ini adalah  kontaminasi  yang  disebabkan oleh  bakteri. Bakteri  yang  muncul pada kultur  dapat  menghambat  pertumbuhan kultur dan bahkan dapat mengakibatkan kematian pada eksplan yang
dikulturkan.  Pada  kultur  padi  galur  B4 ini,  pengamatan  akhir  dilakukan  pada saat  kultur  berumur  28  HST,  dimana pertumbuhan  dan  perkembangan  tunas dan akar sudah sempurna.
Dari penelitian yang telah dilakukan,  dapat  diketahui  bahwa  dari berbagai  taraf  pH  media  yang  diujikan pada  padi  galur  B4  secara in  vitro, didapatkan  perbedaan  pengaruh  yang signifikan  pada  variabel  rerata  panjang tunas dan rerata panjang akar.
Rekapitulasi hasil analisis ragam disajikan pada Tabel 1. Tabel 1. Rekapitulasi Hasil Analisis Ragam No. Variabel Pengamatan pH media KK (%) 1 Rerata Jumlah Tunas ns 11,31 2 Rerata Panjang Tunas * 3,66 3 Rerata Jumlah Akar * 6,85 4 Rerata Panjang Akar ns 10,81 5 Rerata Jumlah Daun ns 7,22
Keterangan: (*)    = signifikan pada taraf α 5%
(ns)   = non-signifikan pada taraf α 5%
Dari  tabel  1  dapat  diketahui bahwa  dari  keempat  taraf  pH  yang diujikan, minimal terdapat satu taraf pH
yang memberikan pengaruh yang signifikan  pada  panjang  tunas,  jumlah akar.  Sementara  pada  variabel  jumlah tunas,  panjang  akar,  dan  jumlah  daun perlakuan pH yang dijuikan memberikan  pengaruh  yang  sama. Selanjutnya  dilakukan  uji  BNJ  untuk mengetahui perbedaan nilai tengah antar perlakuan  dan  dianalisis  nilai  PAR untuk  menentukan  tingkat  toleransinya terhadap  cekaman..  Rekapitulasi  hasil uji BNJ pada berbagai variabel pengamatan disajikan pada Tabel 2 dan analisis  PAR  disajikan  pada  Tabel  3.
Tabel 2. Rekapitulasi Hasil Uji BNJ (5%)
No Perlakuan  RJT (buah) RPT (cm) RJA (buah) RPA (cm) RJD (helai) 1 pH 4 1,52 6,45 b 3,60 a 1,09 2,87 2 pH 4,5 1,47 6,87 b 2,58 b 1,08 2,72 3 pH 5 1,22 8,13 a 4,03 a 1,13 2,72 4 pH 5,8 1,27 6,79 b 3,91 a 1,15 2,39 Nilai BNJ - 0,68 0,42 - - Ket: RJT = Rerata Jumlah Tunas  RPT = Rerata Panjang Tunas
RJA = Rerata Jumlah Akar    RPA = Rerata Panjang Akar
RJD = Rerata Jumlah Daun
Tabel 3. Nilai Panjang Akar Relatif (PAR) No Perlakuan Nilai Panjang Akar Relatif Keterangan 1 pH 4 0,95 Toleran 2 pH 4,5 0,94 Toleran 3 pH 5 0,98 Toleran
Pada  variabel  rerata  panjang tunas,  hasil  uji  BNJ  pada  taraf  α  5% menunjukkan  bahawa  perlakuan  pH  4; 4,5;  dan  5,8  menunjukan  hasil  yang sama dan nilai pada ketiga perlakuan ini menunjukkan perbedaan yang signifikan dengan  pelakuan  pH  5.  Pada  perlakuan pH  5  diperoleh  nilai  rerata  panjang tunas  tertinggi  yaitu  8,13  cm.  Hal  ini menunjukan  bahwa  pH  5  memberikan kondisi  optimum  untuk  pertumbuhan dan perkembangan panjang tunas tanaman.Pada  variabel  rerata  jumlah akar,  hasil  uji  BNJ  pada  taraf  α  5% menunjukan  bahwa  perlakuan  pH  4;  5; dan  5,8  menunjukan  hasil  yang  sama dan  nilai  pada  ketiga  perlakuan  ini menunjukkan perbedaan yang signifikan
dengan pelakuan pH 4,5 yang memberikan  hasil  rerata  jumlah  akar terendah.  Berdasarkan  Tabel  1.  hasil rekapitulasi analisis ragam pada variabel  pengamatan  rerata  jumlah tunas,  rerata  jumlah  daun,  dan  rerata panjang  akar  diperoleh  hasil  non- signifikan.  Hal  ini  menunjukan  bahwa dari  setiap  perlakuan  taraf  pH  yang diujikan,  galur  padi  B4  memberikan respon pertumbuhan yang sama terhadap  rerata  jumlah  tunas,  rerata jumlah  daun,  dan  rerata  panjang  akar yang dihasilkan
Berdasarkan  nilai  panjang  akar relatif  (PAR),  galur  padi  B4  memiliki nilai  PAR  >  0,70  pada  semua  taraf  pH yang  diujikan.  Hal  ini  menunjukan
bahwa  galur  padi  B4  bersifat  toleran terhadap  pH  rendah  yang  diujikan. Purnamaningsih  dan  Mariska  (2008) dalam  hasil  penelitiannya,  melaporkan bahwa  dalam  pengujian  nomor-nomor harapan  galur  padi  tahan  Al  dan  pH rendah, galur tersebut dikatakan toleran terhadap  pH  apabila  memiliki  PAR (Panjang  Akar  Relatif)  >0,7.  Hal  ini juga  diperkuat  dengan  pengelompokan PAR  menurut  kriteria  Nasution  dan
Suhartini
(1992), dalam Purnamaningsih  dan  Mariska  (2008), dalam pengelompokan ini tanaman padi dikategorikan  toleran  apabila  memiliki PAR >0,70 cm, medium (PAR = 0,69— 0,62),  dan  peka  (PAR  <0,62).  Menurut Aksani (2016), kemasaman tanah merupakan  salah  satu    faktor  yang sangat  penting  dalam  tanah.  pH  tanah dapat  mempengaruhi  ketersediaan  hara tanah  dan  bisa  menjadi  faktor  yang berhubungan  dengan  kualitas  tanah  dan faktor  pembatas  pertumbuhan  dan produksi tanaman. Ketersediaan optimum  dari  beberapa  unsur  hara  di dalam tanah dipengaruhi oleh pH. Pada pH  kurang  dari  5,5  ion  fosfat  akan diikat  oleh  Fe  dan  Al  sebagai  senyawa yang tidak larut dalam air, sedangkan di atas  pH  7,0  akan  bereaksi  dengan  Ca dan Mg membentuk senyawa yang tidak
larut dalam air dan unsur hara fosfor (P) menjadi tidak tersedia bagi tanaman.

## KESIMPULAN
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan dapat disimpulkan bahwa galur padi B4 memiliki sifat toleran terhadap cekaman pH  rendah  yang  diujikan.  Hal  ini  bisa dilihat  dari  nilai  Panjang  Akar  Relatif (PAR)  galur  tersebut  yang  bernilai  > 0,70.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih penulis ucapkan kepada Ir. Jaenudin  Kartahadimaja,  M.P.  yang telah  menyediakan  dan  mengizinkan penulis  untuk  menggunakan  benih  padi galur B4 sebagai sumber eksplan dalam penelitian  ini,  dan  kepada  Politeknik Negeri  Lampung  sebagai  penyandang dana  dalam  penelitian  ini  melalui program  Hibah  Kompetitif  Penelitian DIPA POLINELA 2018.

## DAFTAR PUSTAKA
Aksani, D. 2016. Peningkatan pH tanah pada budidaya padi lahan pasang surut melalui aplikasi pupuk cair dari Neptunia prostrata. Prosiding Seminar Nasional Lahan Supboptimal. 20—21 Oktober 2016. Palembang: Universitas Sriwijaya. Hlm 584—591.
Amrullah,  M.  2014.  Perbanyakan  Jeruk Secara In  Vitro .  Universitas
Negeri Medan: Medan. 62 hlm.
De Almeida, S. L., E. C. Schmidt, A. C. Rodrigues,  and  Z.  L.  Bouzon. 2012. Effects of natural radiation,  PAR  and  artificial ultraviolet  radiation  B  on  the ultrastructure  and  istochemistry
of Oryza  sativa L.  American
Journal  of  Plant  Science  3(10):
1361—1368.
Haryono.  2013.  Strategi  kebijakan kementrian pertanian dalam optimalisasi  lahan  suboptimal pendukung  ketahanan  pangan nasional. Prosiding Seminar Nasional Lahan Suboptimal, Palembang  September  2013.
Hlm 20—21.
Iqbal,  M.T.  2012.  Acid  tolerance mechanisms in soil grown plants.  Malaysia  Journal  of  Soil Science. 16: 1—21 . Kementrian Pertanian. 2017. Kedaulatan  pangan  nasional. www.kementan.go.id.
[15 Februari 2019].
Kementrian  Pertanian.  2018.    Data
kementan  selaras  dengan  data
BPS.  www.  kementan.go.id.  [15 Februari 2019].
Pradana, O. C. P., S. N. Andini, and W. Risa. 2018. In vitro sereening of
B7  paddy  ( Oryza  sativa )  strain for ph stress tolerance. Prosiding Seminar  Nasional  Teknologi Pertanian  VII  Politeknik  Negeri Lampung. Bandar Lampung.
Purmaningsih,  R. dan I. Mariska. 2008.
Pengujian nomor-nomor harapan padi  tahan  Al  dan  pH  rendah hasil  seleksi  in  vitro  dengan kultur  hara.  J.  AgroBiogen.  4 (1): 18—23.
Sukarman,  Risfaheri,  B.  Hafif,  dan  H.
Hidayat. 2013. Peta zona agroekologi  provinsi  lampung skala 1:250.000. Badan Penelitian  dan  Pengembangan Pertanian. Jakarta. Sankepally,  SSR.,  and  B.  Singh.  2016. Optimazation  of  regeneration using differential growth regulators in indica rice cultivars.  Journal  3  Biotech.  6
(19):1—7. Umaiyah,  E.  I.  2016.  Respon  Fisiologi, Morfologi,  dan  Anatomi  Akar Padi  Hawara  Bunar  Transgenik yang Mengalami Pembungkaman Gen B11 terhadap  Cekaman  pH  Rendah dan  Alumunium.    (Skripsi) Institut Pertanian Bogor. Bogor.