Jurnal Lahan Suboptimal: Journal of Suboptimal Lands ISSN: 2252-6188 (Print), ISSN: 2302-3015 (Online, www.jlsuboptimal.unsri.ac.id) Vol. 6, No.1: 49-58 April 2017

## Respon Pertumbuhan Padi Mutan Insersi pada Kondisi Nitrogen Rendah
Response Rice Mutant Insertion Growth in the Low Nitrogen Conditions
Ade Nena Nurhasanah 1*) , Satya Nugroho 1
1 Pusat Penelitian Bioteknologi Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Cibinong Bogor 16911
*) Penulis untuk korespondensi: ade_nena@yahoo.com

## ABSTRACT
Nitrogen  is  an  essential  fertilizer  for  growing  rice  because  N  needed  higher  than other  nutrients.  Therefore,  many  farmers  apply  a  large  amount  of  nitrogen  fertilizer  to obtain high production. Unfortunately, the plant not utilized much and only 50-60 % of the total N was applied which able to used. It would be lost through a combination of leaching, surface  run-off,  denitrification,  volatilization  and  microbial  consumption.  Thus,  the  large amount N fertilizer application increase input cost and damage the environment. To build sustainable  agriculture,  the  screening  of  varieties  or  mutant  which  is  capable  of  using  N efficiently is necessary. In addition, knowledge of N regulation and mechanisms in plants needs  to  be  exploited  for  efficient  plant  development  in  the  use  of  N.  This  study  aims  to look at the response of mutant rice plants in the low N conditions and obtain mutant rice plant candidates which is efficiently in using N.  Seventen mutan insertion and Niponbare as wildtype are used in this experiment. Rice mutant plants were grown hydroponically in Yoshida  solution  with  different  N  concentration.  Under  normal  conditions  the  N concentration  was  1.14  mM/L  and  in  the  low  N  concentration  was  about  0.114  mM./L. Parameters was measured in this study were plant height, root length and dry weight. The results showed that plant height mutant insertion wasnot influenced by N concentration in nutrient solution. Meanwhile root lenght and dry weight plant parameter are affected by N consentration. There are mutant insertion plant that have potential and the optimum growth ability at low N concentration, especially B101. Validation on that mutants will be done in the next research.
Keys word: mutant, Nitrogen, Niponbare, Rice, Yoshida

## ABSTRAK
Nitrogen  merupakan  pupuk  esensial  untuk  pertumbuhan  tanaman  padi  karena tanaman  membutuhkan  N  lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  unsur  hara  lainnya.  Banyak petani  yang  memberikan  pupuk  N  ebih  banyak  untuk  memperoleh  hasil  yang  tinggi. Sementara  tanaman  hanya  mampu  menyerap  hanya  sekitar  50-60%  dari  pupuk  yang diaplikasikan selebihnya terbawa air irigasi, hilang oleh proses denitrifikasi dan volatilisasi serta  dikonsumsi  oleh  mikroba.  Pemupukan  yang  berlebihan  dapat  menyebabkan peningkatan  biaya  produksi  dan  merusak  lingkungan.  Untuk  membangun  pertanian  yang berkelanjutan  maka  penapisan  varietas  atau  galur  yang  mampu  menggunakan  N  secara efisien  perlu  dilakukan.  Selain  itu,  pengetahuan  mengenai  regulasi  dan  mekanisme  N dalam  tanaman  perlu  dieksploitasi  untuk  pengembangan  tanaman  yang  efisien  dalam penggunaan N.  Penelitian ini bertujuan untuk melihat respon tanaman padi mutan insersi dalam  konsentrasi  N  rendah  dan  memperoleh  kandidat  tanaman  padi  mutan  insersi  yang mampu
menggunakan  N  secara  efisien.  Tujuh  belas  tanaman  padi  mutan  insersi  dan  Niponbare selaku  galur  murni  ( wildtype )  digunakan  pada  percobaan  ini.  Padi  mutan  insersi  ditanam secara  hidroponik  dalam  larutan  yoshida  dengan  konsentrasi  N  yang  berbeda  dan  17 tanaman padi mutan serta 1 wildtype , yaitu Nipponbare. Pada kondisi normal  konsentrasi N yang digunakan adalah 1,14 mM/L dan N rendah  sebesar 0,114 mM/L. Parameter yang diukur pada penelitian ini adalah tinggi  tanaman,  panjang akar dan berat  kering tanaman. Hasil  penelitian  menunjukan  bahwa  tinggi  tanaman  pada  tanaman  mutan  insersi  tidak dipengaruhi  oleh  konsentrasi  N  pada  larutan  hara.  Sedangkan  untuk  parameter  panjang akar dan berat kering tanaman dipengaruhi oleh konsentrasi N pada larutan hara. Terdapat beberapa  mutan  insersi  yang  potensial  dan  mampu  tumbuh  pada  konsentrasi  N  rendah, terutama  B101.  Validasi  pada  tanaman  mutan  insersi  potensial  tersebut  akan  dilakukan pada penelitian selanjutnya.
Kata kunci: mutan, Nitrogen, Niponbare, Rice, Yoshida

## PENDAHULUAN
Padi  merupakan  tanaman  budidaya penting di dunia khususnya Asia. Sebagian besar  penduduk  di  Asia  menjadikan  beras sebagai  sumber  nutrisi  dan  energi  utama, termasuk  di    Indonesia.  Pada  2011  tingkat konsumsi beras penduduk Indonesia mencapai  139  kg  per  kapita  (BPS,  2011) dan  tingkat  konsumsi  ini  lebih  tinggi dibandingkan dengan Malaysia dan Thailand.  Upaya  diversifikasi  pangan  pun belum berhasil dilakukan karena kebutuhan beras  semakin  meningkat  seiring  dengan peningkatan  jumlah  penduduk  dan  pola konsumsi  pangan  yang  cenderung  pada pola  tunggal,  yaitu  beras  (BKP,  2015). Sementara  itu  terjadi  penurunan  produksi padi  akibat  berkurangnya  lahan  subur, perubahan  iklim  dan  berkurangnya  air irigasi.  Salah  satu  upaya  yang  biasa dilakukan  untuk  peningkatan  produksi pertanian adalah peningkatan input pertanian terutama pupuk.
Nitrogen  merupakan  salah  satu pupuk esensial untuk peningkatan produksi padi  karena  merupakan  sumber  hara  yang memberi dampak nyata terhadap pertumbuhan  dan  produksi  tanaman  padi. Banyak  petani  yang  menggunakan  pupuk nitrogen ini secara berlebihan agar produksi  padi  meningkat  (Endrizal  dan Julistia, 2004). Namun, penyerapan nitrogen  oleh  tanaman  hanya  50-60%  dari pupuk yang digunakan. Sisa pemupukan ini akan terbawa oleh air irigasi, hilang  dalam
proses  denitrifikasi  dan  volatilisasi  serta digunakan  oleh  mikroba.  Jadi  penggunaan pupuk yang berlebihan dapat menyebabkan kerusakan  lingkungan  (Duan  et  al.,  2007) dan  peningkatan  biaya  produksi.  Oleh karena  itu  penggunaan  tanaman  padi  yang mampu  menggunakan  nitrogen  secara efisien sangat diperlukan dalam mendukung pertanian yang berkelanjutan.
Pencarian  tanaman  padi  yang  efisien dalam  penggunaan  N  perlu  dilakukan untuk  mendukung  pengembangan  tanaman padi unggul yang efisien dalam penggunaan N sehingga tidak
menimbulkan kerusakan terhadap lingkungan. Selain itu, pengetahuan mengenai regulasi dan mekanisme N dalam tanaman  perlu  dikaji  lebih  dalam  agar pengembangan  tanaman  padi  yang  efisien dalam penggunaan N dapat tercapai.
Proses  Nitrogen  Use  Eficiency (NUE)  terdapat  pada  dua  fase  siklus tanaman  : pertama,  efisiensi  dalam asimilasi  meliputi  penyerapan  N  dan asimilasi  N.  Proses  ini  terjadi  pada  fase vegetatif  atau  saat  pembentukan  biomasa. Pada  fase  ini  N  diserap  dalam  jumlah banyak,  disimpan  dan  diasimialsi  menjadi bentuk asam amino atau senyawa lain yang dibutuhkan  tanaman  untuk  pertumbuhan. Pada  tanaman  padi  biasanya  fase  ini membutuhkan  N  untuk  meningkatkan pertumbuhan  dan  jumlah  anakan  sehingga berdampak  pada  jumlah  potensial  malai yang  akan  menghasilkan  benih.  Kedua, efisiensi  dalam  penggunaan  N  yang
melibatkan proses remobilisasi N dari daun ke batang sebagai sumber persediaan asam amino pada saat pembungaan dan pengisian  benih  (Kant  et  al.  2011). Menurut  Shie  et  al.  (2009)  mengatakan bahwa  NUE  ini  dapat  diartikan  sebagai rasio  hasil  produksi  dengan  suplai  N  yang terdiri dari penyerapan N secara efisien dan proses fisiologis tanaman dalam menggunakan N secara efisien.
Tanaman  padi  yang  mengalami kekurangan  nitrogen  pada  fase  vegetatif akan menyebabkan tanaman menjadi kerdil dan jumlah anakan yang terbentuk sangatlah sedikit. Beberapa proses fisiologis  yang  terkait  dengan  NUE  sudah dikarakterisasi  dengan  baik  dan  gen  yang terlibat  dalam  proses  tersebut  sudah teridentifikasi. Pendekatan forward genetics dengan  menggunakan reporter gene dan  mutan  insersi  transposon  AC/Ds merupakan salah satu cara untuk mempelajari  dan  mengisolasi  komponen atau  gen  yang  terlibat  dalam  merespon stres  lingkungan  seperti  kondisi  nitrogen yang  rendah  (Kant  et  al,  2011).  Selain  itu, dari  skrining  mutan  insersi  pada  perlakuan tertentu  akan  diperoleh  kandidat  mutan insersi  yang  toleran  atau  resisten  terhadap kondisi stress tersebut.
Penelitian ini bertujuan untuk untuk melihat respon tanaman padi mutan insersi dalam konsentrasi N rendah dan memperoleh  kandidat  tanaman  padi  mutan yang  mampu  menggunakan  N  secara efisien.

## BAHAN DAN METODE
Penelitian  dilakukan  mulai  Juli-
Agustus 2016 di Rumah Kaca Laboratorium  Genomik  dan    Perbaikan Mutu Tanaman Pusat Penelitian
Bioteknologi  LIPI.    Dalam  percobaan  ini digunakan  17  mutan  insersi  transposon AC/Ds  dan  1  tanaman  galur  murni ( wildtype) ,  yaitu  Nipponbare.  Masing- masing  tanaman  mutan  insersi  ditanam dengan  10  ulangan.  Tanaman  tersebut ditanam  secara  hidroponik  dalam  larutan
yoshida. Adapun perlakuan pada percobaan ini adalah larutan yoshida dengan konsentrasi  nitrogen  (N)  normal  dan konsentrasi  nitrogen  (N)  rendah.  Sumber nitrogen  yang  digunakan  adalah  NH4NO3 dan  konsentrasi  nitrogen  untuk  kondisi  N normal  sebesar  1,14  mM/L  sedangkan untuk  kondisi  N  rendah  konsentrasinya 0,114 mM/L. Benih mutan
insersi dikecambahkan  dalam  petridish  yang  telah diberi  tisu  atau  kertas  saring.  Kemudian ditambah  air  untuk  mempermudah  benih berkecambah.  Setelah  benih  berkecambah sekitar  5-7  hari,  kecambah  dipindahkan  ke dalam  bak  yang  berisi  larutan  yoshida dengan  konsentrasi  N  normal  selama  14 hari. Selanjutnya tanaman diberi  perlakuan nitrogen  selama  1  minggu.  Pada  akhir percobaan  dilakukan  pengukuran  tinggi tanaman  dan  panjang  akar.  Sementara untuk  parameter  berat  kering  tanaman, pengukuran  dilakukan  setelah  tanaman dikeringkan  dalam  oven  dengan  suhu  60- 70 °C selama 5 hari. Tanaman  yang sudah dikeringkan ditimbang dengan menggunakan  timbangan  analitik  dalam satuan miligram.
Selain  itu,  pada  penilitian  ini dilakukan  perhitungan  prosentase  reduksi dari masing-masing parameter berdasarkan rumus :
Prosentase  reduksi  ini  merupakan prosentase penyusutan bahan tanaman pada kondisi tidak menguntungkan dibandingkan pada kondisi normal.

## HASIL
Parameter yang diamati pada percobaan  ini  meliputi:  tinggi  tanaman, panjang  akar  dan  berat  kering  tanaman yang  dilakukan  pada  akhir  percobaan. Penggunaan parameter ini karena percobaan dilakukan pada fase persemaian. Percobaan  yang  dilakukan  pada  fase persemaian  merupakan  percobaan  awal
sehingga  tanaman  belum  menghasilkan benih  dan  parameter  yng  diukur  adalah parameter  pertumbuhan  tanaman.  Selain parameter  pertumbuhan  sebagai  cerminan dari  penyerapan  N  secara  efisien  oleh tanaman,  pengukuran  berat  kering  juga dilakukan sebagai gambaran dari penggunaan dan asimilasi N pada tanaman. Rata-rata  parameter  pengamatan  tersebut dapat dilihat pada tabel 1.

## Tinggi tanaman
Berdasarkan  nilai  rata-rata  tinggi tanaman,  diperoleh  1  nomor  mutan  insersi yang  mampu  tumbuh  pada  konsentrasi  N rendah,  yaitu  B101.  Selain  itu,  diperoleh juga 1 nomor mutan insersi  yang memiliki rata-rata tinggi tanaman pada konsentrasi N normal  lebih  tinggi  dibandingkan  pada
konsentrasi N rendah, yaitu B106. Sedangkan  mutan-mutan  insersi  lainnya menunjukan  tinggi  tanaman  yang  tidak berbeda pada kedua konsentrasi N tersebut.
Niponbare  yang  merupakan  galur murni  dari  tanaman  mutan  insersi  ini memiliki  tinggi  tanaman  yang  lebih  tinggi pada  kondisi  N  normal.  Rata-rata  tinggi tanaman Niponbare pada kondisi N normal adalah 38 cm sedangkan pada kosentrasi N rendah  adalah  33,31.  Jika  dibandingkan dengan  tanaman  mutan  insersi  maka Niponbare  memiliki  tinggi  tanaman  yang rendah  baik  pada  konsentrasi  N  normal maupuan N rendah. Tanaman mutan insersi B101  merupakan  tanaman  mutan  yang mampu tumbuh pada konsentrasi N rendah dan  dapat  diasumsikan  sebagai  tanaman yang  mampu  menyerap  N  secara  efisien.
Tabel 1. Rata-rata tinggi tanaman, panjang akar dan berat kering tanaman
No.  Mutant Rata-Rata Tinggi tanaman (cm) Panjang akar (cm) Berat kering tanaman (mg) Normal N Rendah N Normal N Rendah N Normal N Rendah N 1. B78 42,31 41,55 11,85 12,74 114,42 119,64 2. B101 36,27 41,15 10,56 12,52 94,94 112,55 3. B102 35,62 36,88 11,05 12,19 114,09 115,88 4. B105 41,64 41,94 12,68 14,05 118,36 121,35 5. B106 44,29 41,99 12,41 12,34 138,32 135,11 6. B108 41,31 40,98 12,39 12,58 109,94 111,84 7. B109 40,23 40,22 11,66 13,23 121,21 120,92 8. B110 36,41 37,26 9,96 10,06 104,11 111,37 9. B114 43,07 44,12 13 12,93 143,89 146,25 10. B116 43,12 44,44 12,49 13,5 143,11 133,59 11. B118 36,99 39,02 11,81 11,68 99,067 107,82 12. B119 43,68 43,46 11,77 13,36 141,94 148,55 13. B120 42,65 43 12,87 13,03 146,13 144,24 14. B124 43,3 42,83 10,22 12,73 128,7 131,44 15. B127 43,8 42,44 12,67 13,78 144,18 131,91 16. B128 37,82 36,13 10,57 12,47 113,4 120,31 17. B129 45,04 44,08 12,13 12,5 148,04 157,86 18. NB 38 33,31 10,91 11,95 90,97 81,44

## Panjang akar
Hasil  percobaan  ini  menunjukan adanya  perbedaan  panjang  akar  tanaman mutan  insersi  pada  konsentrasi  N  yang
berbeda.  Tanaman  mutan  insersi  pada konsentrasi  N  rendah  memiliki  panjang akar  lebih  panjang  dibandingkan  pada konsentrasi  N  normal.  Panjang  akar
tanaman  mutan  insersi  pada  kondisi  N rendah  berkisar  antara  10-  14  cm sedangkan  pada  kondisi  N  normal  panjang akar  mutan  insersi  sekitar  9-13  cm. Niponbare yang digunakan dalam percobaan  ini  memiliki  panjang  akar sekitar  11,95  pada  kondiri  N  rendah  dan 10,91  pdada  kondisi  N  normal.  Panjang akar  Niponbare  lebih  rendah  dibandingkan dengan  beberapa  tanaman  mutan  insersi
baik  dalam  kondisi  N  normal  maupun  N rendah.  Terdapat  satu  tanaman  mutan insersi  yang  memiliki  panjang  akar  paling pendek  dibandingkan  dengan  tanaman mutan  insersi  lainnya  ataupun  Niponbare baik  dalam  kondisi  N  normal  maupuan dalam  kondisi  N  rendah,  yaitu  B110. Panjang  akar  tanaman  mutan  insersi  dapat dilihat pada gambar 1.
Gambar 1 . Panjang akar tanaman mutan insersi pada perlakuan konsentrasi nitrogen yang berbeda

## Berat kering
Rata-rata berat kering tanaman pada tabel  1.  memperlihatkan  adanya  5  mutan insersi  yang  memiliki  berat  kering  rendah pada  konsentrasi  N  rendah.    Sedangkan mutan  insersi  lainnya  memiliki  rata-rata berat  kering  tanaman  lebih  tinggi  pada konsentrasi  N  rendah  dibandingkan  pada konsentrasi  N  normal.  Hal  ini menunjukan bahwa  berat  kering  beberapa  tanaman mutan    insersi  ini  dipengaruhi  oleh konsentrasi nitrogen dalam larutan hara.

## Prosentase Reduksi
Tinggi tanaman
Rendahnya prosentase reduksi suatu tanaman menunjukan bahwa terjadinya    penyusutan  pada  parameter yang  diukur  seperti  tinggi  tanaman, panjang  akar  dan  berat  kering  sebagai
akibat  kondisi  lingkungan  yang  kurang menguntungkan sangat sedikit dibandingkan dengan kondisi normal.
Pada  percobaan  ini  prosentase reduksi tinggi tanaman  yang rendah terjadi pada  8  tanaman  mutan  insersi  dari  17 tanaman mutan insersi yang diuji. Terdapat 1  mutan  insersi  yang  memiliki  prosentase reduksi  tinggi  tanaman  paling  rendah dibandingkan  dengan  mutan  insersi  yang lain,  yaitu  B101.  Prosentase  reduksi  tinggi tanaman  pada  Niponbare  selaku  galur murni  ( wildtype )  merupakan  prosentase reduksi  paling  tinggi  dibandingkan  dengan mutan    insersinya.  Hal  ini  menunjukan bahwa penyusutan tinggi tanaman Niponbare pada kondisi N rendah dibandingkan  dengan  kondisi  N  normal sangat  besar.  Prosentase  reduksi  tinggi tanaman dapat dilihat pada grafik.
Grafik  1.  Prosentase  reduksi  tinggi  tanaman  mutan  insersi  pada  perlakuan  konsentrasi nitrogen

## Panjang akar
Prosentase  reduksi  panjang  akar pada  14  mutan  insersi  menunjukan prosentase  reduksi  yang  rendah  dan  3 mutan  insersi  lainnya  memiliki  prosentase reduksi  yang  tinggi.  Sama  halnya  dengan mutan  insersi,  Niponbare  juga  memiliki prosentase  reduksi  panjang  akar  yang rendah.  Mutan  insersi  yang  memiliki prosentase  reduksi  panjang  akar  yang paling rendah adalah B124 kemudian B101 dan  B128.  Hal  ini  menunjukan  bahwa
penyusutan panjang akar  yang terjadi  pada kondisi  N  yang  rendah  sangat  kecil  atau bahkan  tidak  terjadi.  Dalam  kondisi  N rendah  tanaman  cenderung  memanjangkan akarnya.  Menurut  Ju  et  al  (2015)  respon tanaman  serealia  seperti  padi  dan  gandum pada  kondisi  kekurangan  nutrisi  adalah dengan  meningkatkan  panjang  akar  dan sistem  perakaran  untuk  memperoleh  nitrat primer  yang  tidak  cukup  tersedia  dalam media  tanam  Prosentase  reduksi  panjang akar dapat dilihat pada grafik 2.
Grafik  2.  Prosentase  reduksi  panjang  akar  tanaman  mutan  insersi  pada  perlakuan konsentrasi nitrogen
Berat kering tanaman Berdasarkan pada grafik 3.
prosentase  reduksi  berat  kering  tanaman paling  tinggi  adalah  Niponbare.  Berat
kering  tanaman  mutan  insersi  memiliki prosentase reduksi lebih rendah dibandingkan dengan Niponbare. Tanaman mutan  insersi  yang  memiliki  prosentase
reduksi paling rendah sebesar -17% adalah B101.  Prosentase  reduksi  berat  kering tanaman  mutan  insersi  yang  paling  tinggi setelah  Niponbare  sebesar  8%  adalah B127.  Beberapa  tanaman  mutan  insersi yang  memiliki  prosentase  reduksi  berat
kering  rendah  dapat  diartikan  bahwa tanaman-tanaman tersebut memiliki
kemampuan yang baik dalam mengasimilasi  N  dan  efisien  dalam penggunaannya.
Grafik  3.  Prosentase  reduksi  berat  kering  tanaman  mutan  insersi  pada  perlakuan konsentrasi nitrogen

## PEMBAHASAN
Perkembangan tanaman padi secara umum  terdiri  dari  dua  fase,  yaitu  fase vegetatif  dan  fase  generatif.  Pada  fase vegetatif,  tanaman  akan  mengalami  proses pertunasan, pembentukan daun dan anakan, serta perpanjangan batang tanaman. Selanjutnya  fase  generatif  ditandai  oleh proses pembungaan, kemudian pembentukan  malai  dan  pengisian  gabah (FAPRC, 1995). Kekurangan N merupakan kendala  utama  untuk  pertumbuhan  dan perkembangan  tanaman  baik  vegetatif maupun generatif dan menyebabkan terjadinya pengurangan hasil dan produktifitas tanaman. (Li et al. 2016).
Proses  penyerapan  N  oleh  akar tanaman  dipengaruh  oleh  faktor  internal dan  eksternal.  Faktor  internal  meliputi kondisi fisiologi tanaman, genotipe tanaman,  jenis  tanaman  dan  kebutuhan tanaman  akan  hara  tertentu  sedangkan faktor  eksternal  terdiri  dari  cahaya,  suhu, air dan pH tanah (FAPRC, 1995).
Penyerapan  N  oleh  tanaman  padi pada  fase  vegetatif  digunakan  untuk perluasan daun dan berakibat pada
peningkatan proses fotosintesis (Chaturvedi,  2005).  Konsentrasi  nitrogen yang  berbeda  pada  larutan  hara  tidak mempengaruhi pertumbuhan tinggi tanaman  padi  mutan  insersi  selama  awal fase  vegetatif  sebagaimana  terlihat  pada tabel  1.  Hal  ini  menunjukan  bahwa sebagian besar  tanaman  padi mutan insersi mampu  tumbuh  dan  berkembang  baik dalam kondisi N normal maupun N rendah. Hasil  yang  sama  juga  diperoleh  oleh Nasution  (2002)  bahwa  perbedaan  takaran pupuk N tidak berpengaruh nyata terhadap pertumbuhan  fase  vegetatif  pada  tanaman padi, namun terdapat kecenderungan bahwa  pemberian  pupuk  nitrogen  dengan takaran  setengah  (1/2)  bagian  akan  lebih baik  pengaruhnya  terhadap  pertumbuhan tanaman  fase  vegetatif  daripada  takaran pupuk nitrogen penuh.
Walaupun konsentrasi nitrogen tidak berpengaruh terhadap tinggi  tanaman namun  terdapat  1  mutan  insersi  yang memiliki  tinggi  tanaman  lebih  tinggi  pada konsentrasi  N  rendah  dibandingkan  pada konsentrasi  N  normal,  yaitu  B101.    Hal yang  sama  juga  dapat  dilihat  pada prosentase  reduksi  tinggi  tanaman  pada
grafik  1.  Tanaman  mutan  insersi  B101 tidak mengalami penyusutan untuk parameter  tinggi  tanaman  begitu  pula dengan  tanaman  mutan  insersi  B118. Niponbare  selaku  galur  murni  ( wildtype ) dari tanaman mutan insersi  justru memiliki prosentase  reduksi  tinggi  tanaman  yang lebih  tinggi  dibandingkan  dengan  tanaman mutan insersi yang diuji.
Nitrogen  merupakan  salah  satu unsur  penting  dan  berkaitan  erat  dengan perkembangan  akar  dan  proses  respirasi (Raun  and  Jhonson,  1999).  Menurut Marchsner  (1995)  akar  akan  semakin pendek  dan  volume  akar  akan  semakin lebar seiring dengan bertambahnya persediaan  nitrogen  dalam  media  tanam. Dalam  konsentrasi  N  rendah  tanaman melakukan adaptasi dengan memperpanjang  akar  dan  memperdalam sistem  perakaran  sebagai  upaya  untuk memperoleh  hara  terutama  hara-hara  yang merupakan  ion  yang  bergerak  dinamis seperti  N  (Yu  et  al.  2015).  Dalam  kondisi normal  tanaman  sereal  seperti  padi  dapat memiliki  panjang  akar  hingga  2  meter (Fageria and Moreira, 2011).
Pada  gambar  1  terlihat  bahwa  pada konsentrasi  N  rendah  tanaman  memiliki akar yang lebih panjang dibandingkan pada konsentrasi  N  normal.  Selain  itu,  data prosentase reduksi panjang akar menunjukan bahwa sebagian besar tanaman mutan insersi memiliki prosentase reduksi  yang  rendah.  Beberapa  tanaman mutan  insersi  tersebut  memiliki  prosentase reduksi  panjang  akar  yang  lebih  rendah dari  Niponbare  diantaranya  adalah  B124, B128,  B101,  B119  dan  B109.  Tanaman mutan  insersi  tersebut  melakukan  adaptasi pada kondisi N rendah dengan memperpanjang akar agar mampu menyerap  N  dan  hara  lainnya  secara efisien.  Berat kering tanama meliputi berat kering akar dan berat kering tajuk. Gardner et  al.  (2001)    menyatakan  bahwa  berat kering  tanaman  mengambarkan  jumlah penyerapan  unsur  hara  dan  pemanfaatan radiasi sinar matahari yang tersedia selama pertumbuhan  oleh  tajuk  tanaman  terutama
daun.  Kekurangan  N  akan  mengakibatkan perluasan  areal  daun  terhambat  dan  dapat menurunkan  laju  fotosintesis  (Chaturvedi, 2005).  Dengan  demikian  tanaman  akan mengalami  penurunan  fotosintat  pada bagian  tajuk  tanaman  dan  berat  kering tanaman  pun  akan  menurun.  Selain  itu, salah  satu  mekanisme  tanaman  dalam merespon  rendahnya  hara  adalah  dengan merombak hasil metabolisme yang kompleks  menjadi  senyawa  sederhana  dan mendistribusikan  kembali  hara  tersebut untuk pertumbuhan jaringan-jaringan tanaman  (Pratama,  2010).  Proses  tersebut dikenal  dengan  resorpsi.  Proses  ini  dapat mengakibatkan  terjadinya senescens pada daun  tua.  Hal  tersebut  tentunya  akan menurunkan  berat  kering  tanaman  pada fase persemaian. Pada penelitian Shi et al., 2009 dengan menggunakan 2 vareitas padi yaitu Guidan4 (GD) sebagai tanaman  yang memiliki tingkat NUE tinggi dan Nanguang  (NG)    yang  memiliki    tingkat NUE  rendah  dihasilkan  bahwa  pada kondisi  N  rendah  vareitas  GD  memiliki berat  kering  daun  dan  akar  lebih  tinggi dibandingkan dengan varietas NG.
Pada percobaan ini beberapa tanaman mutan insersi yang diuji  memiliki rata-rata  berat  kering  tanaman  yang  tinggi pada  konsentrasi  N  rendah.  Hal  ini  berarti bahwa  tanaman  mutan  insersi  mampu menyerap dan menggunakan hara terutama N  lebih  efisien  pada  konsentrasi  N  rendah dibanding  pada  konsentrasi  N  normal. Prosentase  reduksi  berat  kering  tanaman mutan  insersi  jika  dibandingksn  dengan Niponbare maka prosentasenya lebih rendah.  Hal  ini  menunjukan  bahwa kemampuan  tanaman  mutan  insersi  pada proses asimilasi N lebih tinggi dibandingkan  dengan  Niponbare.  Pada grafik  3.  prosentase  reduksi  berat  kering tanaman  yang  paling  rendah  dari  tanaman mutan insersi adalah B101.

## KESIMPULAN
Dari  hasil  dan  pembahasan  di  atas  dapat disimpulkan bahwa:
1. Tanaman mutan insersi mampu menunjukan  pertumbuhan  yang  baik walaupun dalam konsentrasi N rendah.
Hal  ini  terlihat  dari  parameter  tinggi tanaman  yang  tidak  berbeda  pada konsentrasi  N  rendah  maupun  N normal.
2. Respon  tanaman  mutan  insersi  dalam konsentrasi  N  rendah  adalah  dengan memperpanjang  akar  agar  mampu tumbuh dengan baik.
3. Terdapat  tanaman  mutan  insersi  yang potensial  dan  mampu  tumbuh  dengan baik  pada  konsentrasi  N  rendah,  yaitu tanaman mutan insersi B101.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  disampaikan  kepada kepala Laboratorium Genomik dan Perbaikan  Mutu  Tanaman  yang  telah memberi  dukungan  dan  fasilitas  untuk melakukan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
BPS. 2011.
Kajian Konsumsi Dan
Cadangan  Beras  Nasional  2011. Badan Pusat Statistik. Jakarta.
BKP.  2015.  Rencana  Strategis  Badan Ketahanan  Pangan  tahun  2015- 2019.  Badan  Ketahanan  Pangan Nasional  Kementerian  Pertanian Republik Indonesia.
Chaturvedi  I.  2005.  Effect  of  Nitrogen Fertilizer  on  Growth,  Yield  and Quality  of  Hybrid  rice  ( Oryza sativa L.). J  Eur  Agric 6(4):  611- 618.
Duan YH, YL Zhang, LY Ye, XR Fan, GH Xu,  QR  Shen.  2007.  Responses  of rice cultivars with different nitrogen  use  efficiency  to  partial nitrate  nutrition. Ann  Bot 99: 1153–1160.
Endrizal,  B,  Julistia.  2004 . Efisiensi penggunaan pupuk nitrogen dengan penggunaan  pupuk  organik  pada tanaman  padi  sawah. J  PPTP 7(2): 118-124.
Fageria  and  Moreira.  2011.  The  Role  of Mineral  Nutrition  on  Root  Growth of  Crop  Plants, Advances  in Agronomy Vol.  110.  Burlington  : Academic Press. p. 251-318. Fan X., Shen Q., Ma Z., Zhu H., Yin X. & Miller A.J. (2005) A comparison of nitrat transport in four different rice ( Oryza sativa L.) cultivars. Science in  China.  Series  C, Life  Sciences 48: 897–911.
FAPRC (Food Agriculture Policy Research Center).  1995. Science  of  the  Rice Plant, volume 2 , Physiology .
Tokyo: Nobunkyo
Gardner, F.P., R.B. Pearce dan R.L. Mithcehell,  1985. Fisiologi  Tanaman dan  Budidaya. Penerjemah  Herawati, 1991.  Universitas  Indonesia  Press, Jakarta. 728 hal.
Ju,  C.X.,  Buresh  R.J.,  Wang  Z.Q.,  Zhang H,  Liu  L.J.,  Yang  J.C.,  Zhang  J.H.
(2015) Root and shoot traits for rice varieties with higher grain yield and higher  nitrogen  use  efficiency  at lower  nitrogen  rates  application. Field Crop Res 175: 47–55 Kant,    S.,  Yong-Mei  Bi,  S.  J.  Rothstein. 2011. Understanding plant response to  nitrogen  limitation  for  the improvement  of  crop  nitrogen  use efficiency . Journal  of  Experimental Botany 62(4): 1499–1509 .
Li X, R Zeng and H Liao. 2016. Improving crop  nutrient  efficiency  through root architecture modifications.
Journal  of  Integratif  Plant  Biology 58(3) :193-202 Marchsner,  H.  1995. Mineral  Nutrition  of Higher  Plant .  Second  Edition. London.  Academic  Press  harcout Brace and Comapny Publisher.
Nasution  DF.  2002.  Pengaruh  takaran pupuk  N  dan  Waktu  Terjadinya Perendaman Terhadap Pertumbuhan Fase Vegetatif Tanaman Padi [Skripsi]. Indralaya : Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya.
Pratama  A.A.  2010.  Efisiensi  Penggunaan Nitrogen  pada  Padi  ( Oryza  sativa

## L)  [Skripsi].  Bogor:  Institut  Pertanian Bogor.
Raun,  W.  R.,  dan  G.  V.  Johnson.  1999. Improving Nitrogen Use Efficiency for Cereal Production. Riview. Interpretation. Agron.  J 91:357-
363.
Yu P, Li X, White PJ, Li C (2015) A large and deep root system underlies high nitrogen-use  efficiency  in  maize production. PLoS ONE 10:e0126293