## KANDUNGAN AIR PADA SEGMEN DAUN TANAMAN PADI (Oryza sativa L.) LOKAL SULAWESI UTARA SAAT KEKERINGAN YANG DIINDUKSI DENGAN POLIETILEN GLIKOL
8000
Risa Junita Mereh 1) , Nio Song Ai 1) , Parluhutan Siahaan 1)
1) Program Studi Biologi, FMIPA Universitas Sam Ratulangi Manado e-mail : ryunita_11@yahoo.com; niosongai@unsrat.ac.id ; luhut.siahaan68@unsrat.ac.id

## ABSTRAK
Penelitian ini telah dilakukan untuk mengkaji kandungan air sebagai respon fisiologi pada segmen daun  tanaman  padi  lokal  Sulut  (varietas  Temo,  Ombong,  Burungan,  dan  Superwin)  terhadap kekeringan yang diinduksi dengan PEG 8000 secara in vitro . Segmen daun padi dipotong-potong 1 cm x 1 cm dan diberi tiga macam perlakuan PEG 8000 (dengan potensial air/PA medium 0;  - 0,25; dan -0,5 MPa), dan empat waktu pengambilan sampel (0, 4, 8 dan 12 jam) dalam tiga kali ulangan.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  bahwa  faktor  varietas,  faktor  waktu  perlakuan, faktor  konsentrasi  PEG  8000,  dan  interaksi  antara  ketiga  faktor  tersebut  tidak  menyebabkan perbedaan kandungan air segmen daun yang nyata.
Kata kunci: Cekaman kekeringan, PEG 8000, Potensial air, Segmen daun
LEAF WATER CONTENT IN LEAF SEGMENTS OF NORTH SULAWESI LOCAL RICE (Oryza sativa L.)  UNDER POLYETHYLENE-GLYCOL- 8000-INDUCED DROUGHT

## ABSTRACT
A  study  was  conducted  to  evaluate  leaf  water  content  as  one  of  physiological  responses  in  leaf segments of North Sulawesi local rice (cv. Temo, Ombong, Burungan, and Superwin) under PEG 8000- induced-drought. The rice leaves were cut into 1 cm x 1 cm segments and treated with PEG 8000 solutions  (medium water potential or PA of 0; -0.25; and -0.5 MPa), four sampling times (0, 4, 8 and 12 hours) and 3 replicates. The results indicated that factors of varieties, treatment period, concentration of PEG 8000, and interaction among these factors did not result in any differences in water content of rice leaf segments.
Keywords: Drought stress, PEG 8000, Water potential, Leaf segment

## PENDAHULUAN
Kekeringan merupakan ancaman yang  paling  sering  mengganggu  sistem  dan produksi  pertanian  di  Indonesia  terutama yang  berkaitan  dengan  tanaman  pangan (Hadiyanto,  2007).  Padi  merupakan  sumber pangan  bagi  95%  penduduk  Indonesia. Konsumsi  beras  penduduk  Indonesia  lebih dari  dua  kali  lipat  rata-rata  konsumsi  beras dunia,  yaitu  sebesar  139  kg  per  tahun (Setiawan et al ., 2016).
Indonesia  menghadapi  tantangan besar  dalam  mencukupi  kebutuhan  pangan. Seiring peningkatan jumlah penduduk, kebutuhan pangan semakin meningkat (Abidin, 2015). Selama kurun waktu 37 tahun Indonesia  masih  belum  dapat  memenuhi
kebutuhan  konsumsi  beras  total,  sehingga pemerintah  masih  mengimpor  beras  (Hessie, 2009).  Perubahan  iklim  menjadi  salah  satu penyebab  terjadinya  kekeringan  yang  dapat menurunkan  kualitas  dan  kuantitas  produksi padi,  terutama  varietas  padi  yang  sensitif terhadap  kekeringan  (Tao et  al .  2006). Bencana  kekeringan  di  Indonesia  pada  bulan September  2013  menyebabkan  lebih  dari  2 juta  jiwa  korban  mengalami  kelaparan  dan bencana kekeringan juga membuat lebih dari 1  juta  hektar  areal  persawahan  hampir  tidak produktif  (BNPB  2013).  Respon  tanaman terhadap  kekeringan  adalah  penurunan  laju pertumbuhan  daun,  penurunan  ukuran  sel, dan  peningkatan  efisiensi  penggunaan  air (Richard et al . 2002).
Potensi Sulawesi Utara (Sulut) sebagai  pusat  pengembangan  padi  cukup besar  dalam  meningkatkan  produksi  pangan (Dinas  Pertanian  dan  Peternakan  Sulawesi Utara,  2011).  Oleh  sebab  itu  informasi tentang  sifat  tahan  kering  maupun  tahan terhadap  cekaman  abiotik  lainnya  pada  padi varietas  lokal  Sulawesi  Utara    (Superwin Ombong,  Burungan,  dan  Temo)  diperlukan dalam  upaya  untuk  memenuhi  kebutuhan pangan.
Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi  kandungan  air  daun,  sebagai respon  fisiologi  segmen  daun  tanaman  padi lokal  Sulawesi  Utara  (varietas  Temo, Ombong,  Burungan,  dan  Superwin)  terhadap kekeringan yang diinduksi dengan PEG 8000 secara in vitro.

## BAHAN DAN METODE

## Tempat dan waktu Penelitan
Penelitian  dilaksanakan  selama  lima minggu  di  rumah  kaca  di  Jl.  Arnold Mononutu Kota Manado, Sulawesi Utara dan dilanjutkan selama tiga minggu di
Laboratorium Ekologi Jurusan Biologi FMIPA Universitas Sam Ratulangi.

## Seleksi Benih
Seleksi  benih  dilakukan  dengan  cara meredam benih dengan air garam selama 2–3 Jam  dengan  tujuan  untuk  mendapatkan kualitas benih yang baik. Benih disterilisasikan dengan
menggunakan Bayclin®  2%  selama  2–3  menit  sebanyak tiga  kali,  kemudian  benih  dicuci  dengan  air masak  sebanyak  tiga  kali  kemudian  benih tersebut  direndam  dalam  air  selama  1  x  24 jam. Sebelum penanaman tiap pot yang telah berisi  500g  tanah  taman  disiram  dengan  air sampai  kapasitas  lapang  dan  dipelihara sampai  tahap  empat  daun  yang  berkembang penuh  (modifikasi  dari  Nio  dan  Ludong, 2013).

## Pemeliharaan Tanaman
Benih  ditanam  pada  media  tanam dalam  pot  botol  plastik  bervolume  600  mL. Pada  tiap  pot  ditanam  3  benih  yang  telah berkecambah,  kemudian  disiram  dengan campuran air dan pupuk (6 g pupuk Gandasil- D  dalam  10  L  air)  sampai  kapasitas  lapang setiap  dua  hari.  Setelah  tanaman  mencapai
tahap empat daun yang berkembang penuh (4 fully  expanded  leaf ),  dipilih  satu  tanaman dalam  tiap  pot  untuk  selanjutnya  digunakan dalam  penelitian  (modifikasi  Nio  dan Ludong, 2013).

## Persiapan Sampel Daun sebelum Perlakuan
Sampel  daun  dipetik  dan  dicuci dengan  larutan  CaSO 4 0,5  mM,  kemudian daun  dipotong-potong  menjadi  segmen  daun berukuran  1  cm  x  1 cm  dan  direndam  dalam medium basal. Medium basal yang digunakan ialah  larutan  Nutrisi  Hidroponik  AB  Mix Minimax®.  Segmen  daun  diadaptasikan selama  1  x  24  jam  dalam  medium  basal  dan disinari  cahaya  lampu cool  white 36 watt 2880 lumen selama 12 jam (modifikasi Nio et al ., 2011).

## Perlakuan Kekeringan dengan PEG 8000
Segmen  daun  ditempatkan  dalam gelas  plastik  bervolume  200  mL  yang  berisi 100  mL  larutan  hidroponik  Mix  A  dan  B yang ditambahkan dengan larutan PEG 8000, sehingga  terdapat  tiga  macam  medium dengan  potensial  air  (PA)  0;  -0,25;  dan  -0,5 MPa.  Larutan  PEG  0;  -0,25;  dan  -0,5  MPa dibuat  dengan  cara  menambahkan  berturut- turut 0, 135, dan 198 g PEG 8000 ke dalam 1 L  larutan  hidroponik  Mix  A  dan  B.  Semua gelas plastik diletakkan pada shaker (50 opm) pada  suhu  25 ° C  dan  ditutup  dengan  plastik cling  wrap pada  bagian  mulut  gelas.  Sampel daun  diambil  pada  waktu  tertentu  seperti pada Tabel 1 (modifikasi Nio et al ., 2011).
Tabel  1.  Waktu  pengambilan  sampel  daun dari larutan PEG 8000 ( ✓ ) PEG (MPa) Jam 0 4 8 12 0 ✓ ✓ ✓ ✓ -0,25 ✓ ✓ ✓ -0,5 ✓ ✓ ✓

## Pengambilan data
Semua  potongan  daun  dari  tiap perlakuan  ditimbang  berat  basahnya  (BS) sebelum  diletakkan  dalam  oven  kering  pada suhu  70°C  selama  48  jam  dan  selanjutnya ditimbang  berat  keringnya  (BK)  Kandungan air  daun  atau  KA  (mL/g  berat  kering) ditentukan  dengan  rumus  :  KA  (mL/g  berat
kering)  =  (BS-BK)/BK          (Nio et  al .,  2011; Koda et al., 2017).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Air  adalah  salah  satu  komponen  yang sangat  vital  bagi  tanaman  dan  dibutuhkan dalam jumlah yang besar untuk pertumbuhan dan  perkembangan  tanaman.  Sekitar  85-90% dari berat  segar  sel-sel  dan  jaringan  tanaman adalah  air  (Maynard  dan  Orcott,  1987;  Palit, 2015).  Kekeringan  dalam  periode  tertentu dapat mengakibatkan penurunan potensial air daun, kandungan air daun, dan kandungan air daun  relatif  (Bramasto et  al .,  2015 dalam Koda et  al .,  2017).  Analisis  varian  untuk
kandungan  air  daun  pada  padi  varietas Superwin,  Ombong,  Burungan  dan  Temo yang diberikan perlakuan cekaman kekeringan  dengan  induksi  PEG  8000  dalam penelitian  ini  menunjukkan  bahwa  faktor varietas,  faktor  waktu  perlakuan,    faktor konsentrasi PEG 8000, interaksi antara faktor varietas dan waktu perlakuan, interaksi antara faktor  varietas  dan  konsentrasi  PEG  8000, interaksi  antara  faktor  waktu  perlakuan  dan konsentrasi  PEG  8000,    interaksi  antara faktor varietas, waktu perlakuan dan konsentrasi  PEG  8000  tidak  menyebabkan perbedaan  kandungan  air  daun  yang  nyata (Gambar 1).
Gambar 1. Kandungan air daun (mL/g berat kering ) pada segmen daun padi  lokal Sulut (Superwin,  Ombong,  Burungan,  Temo)  setelah  perlakuan  cekaman  kekeringan  yang  diinduksi dengan PEG 8000  (PA 0, -0,25 dan -0,5 MPa) pada jam ke-0, 4, 8 dan 12
0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 0 4 8 12 K A N D UNGA
N A IR D A UN (m L/g be rat ker ing ) JAM SUPERWIN 0 MPA (-0.25) MPA (-0.5) MPA 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 0 4 8 12 K A ND U NGA N A IR D A U N (m L/g be rat ker ing ) JAM BURUNGAN 0 MPA (-0.25) MPA (-0.5) MPA 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 0 4 8 12 K A ND U NGA N A IR D A U N (m L/g be rat ker ing ) JAM OMBONG 0 MPA (-0.25) MPA (-0.5) MPA 0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 0 4 8 12 K A ND U NGA N A IR D A U N (m L/g be rat ker ing ) JAM TEMO 0 MPA (-0.25) MPA (-0.5) MPA
Hasil  penelitian  ini  berbeda  dengan yang  dilaporkan  oleh  Koda et  al. (2017), yaitu  kandungan  air  daun  pada  padi  varietas Superwin,  Burungan  Temo,  dan  Ombong yang tidak diairi selama 14 hari lebih rendah daripada yang diairi sampai kapasitas lapang.
Palupi et  al. (2008)  juga  melaporkan  bahwa cekaman  kekeringan  pada  beberapa  genotipe bibit  kelapa  sawit  ( Elaeis  guineensis Jacq.) selama  4  minggu.  menyebabkan  kandungan air daun pada tanaman yang
disirami  sampai  25%  kapasitas  lapang  lebih rendah  daripada  yang  disirami  sampai  100% kapasitas lapang.
Perbedaan hasil ini disebabkan karena  cekaman  kekeringan  dalam  penelitian ini  diinduksi  dengan  PEG  8000,  bukan  tidak diairi  sampai  kapasitas  lapang.  Di  samping itu  waktu  pengamatan  yang  dilakukan  dalam penelitian  ini  hanya  12  jam  dengan  rentang waktu  yang  pendek  yaitu  setiap  4  jam. Cekaman  kekeringan  diberikan  pada  segmen daun  dan  bukan  pada  tanaman  utuh  seperti pada dua penelitian terdahulu.

## KESIMPULAN
Kandungan  air  daun  pada  segmen daun  padi  lokal  Sulut  (Superwin,  Ombong, Burungan  dan  Temo  tidak  berbeda  nyata antar  varietas,  waktu  perlakuan,  konsentrasi PEG  8000,  dan  interaksi  antara  ketiga  faktor tersebut.  Oleh  sebab  itu  kandungan  air  daun tidak  dapat  dijadikan  sebagai  indikator respons  fisiologis  pada  segmen  daun  padi lokal  Sulawesi  Utara  pada  saat  kekeringan yang diinduksi oleh PEG 8000.

## DAFTAR PUSTAKA
BNPB.  2013.  Laporan  Pusdalops  BNPB, Jakarta.
Hadiyanto,  S.    2007.    Pola  Tingkat
Kerawanan Kekeringan di Jawa
Tengah. Tesis.
Hessie, R.  2009.   Analisis Produksi Padi dan konsumsi  Beras  dalam  negeri  serta implikasinya  terhadap  swasembada
Beras di Indonesia . Departemen Ekonomi Sumberdaya dan Lingkungan Fakultas Ekonomi danManajemen, Institut Pertanian Bogor. Koda, M, Nio, S.A. dan P.S. Siahaan.  2017. Kandungan  Air  Daun  Padi  Lokal Sulut  pada  Fase  Vegetatif  Saat Mengalami Rendaman dan Kekurangan  Air. Jurnal  Bios  Logos 7(1):22-26.
Nio,  S.A.,  T.D.  Colmer,  L.J.  Wade  and  G. Cawthray.  2011.  Osmotic  Adjustment and  Solutes  Accumulation  in  Leaves of  Wheat  ( Triticum  aestivum L.) During  water  deficit. Journal  of Mathematics and Sciences . 16:43–48.
Nio,  S.A.,  and  D.P.M.  Ludong.  2013. Comparing  the  Drought  Tolerance  of Locarice Cultifar Superwin with Other Cultifar  in  Nort  Sulawesi  Province Based  Ondry  Matter  Partitioning. 4th International  Converence  of  Global Resource  Conservation :  Brawijaya University.
Setiawan,  A.,  W.  Abbas,  Z.,  Yaktiworo  I. 2016.  Perilaku  Konsumen  dalam Pembelian  Beras  Organik    Produksi Kabupaten Pringsewu. 4(2) : 192-193.
Sujinah  dan  A.  Jamil.  2016.  Mekanisme Respon  Tanaman  Padi  Terhadap Cekaman  Kekeringan  dan  Varietas Toleran. Balai Besar Penelitian Tanaman Padi. Subang. 11:1.
Tao,  H.,  H.  Brueck,  K.  Dittert,  C.  Kreye,  S. Lin,  and  B.  Sattelmacher.  2006. Growth  and  yield  formation  for  rice ( Oryza  sativa L.)  in  the  water-saving ground  cover  rice  production  system (GCRPS). Field Crops Research
95(1):1-12.