Jaisyurahman et al. / J. Agron.

Indonesia 47(3):248-254
ISSN 2085-2916 e-ISSN 2337-3652 J. Agron. Indonesia, Desember 2019, 47(3):248-254
Tersedia daring http://jai.ipb.ac.id DOI: https://dx.doi.org/10.24831/jai.v47i3.24892

Dampak Suhu Tinggi terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Padi

Effect of High-Temperature Conditions to Rice Growing and Yield

Usamah Jaisyurahman1, Desta Wirnas2*, Trikoesoemaningtyas2, dan Heni Purnamawati2

1
Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman, Sekolah Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor
2
Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor
(Bogor Agricultural University), Jl. Meranti, Kampus IPB Darmaga, Bogor 16680, Indonesia

Diterima 17 Januari 2019/Disetujui 15 Oktober 2019

ABSTRACT

Global warming becomes a pressure in food production sustainability because it affected crop growth and development.
The purpose of this study was to obtain information on the effect of high-temperature stress on the growth and development
phase of rice and to evaluate the genotype for tolerance to high-temperature stress. Two environment conditions were used
in the field and greenhouse of IPB Cikabayan experimental field, IPB University from August 2016 until February 2017.
The study used varieties of IPB 4S, IPB 6R, Mekongga, and Situ Patenggang. High-temperature treatment was done by
transferring the rice plants to the greenhouse at 50 days after transplanting. Observations were made on the generative phase
in two different environmental conditions. The results showed that the total tillers number, filled grain number per panicle,
unfilled grain number per panicle, total grain number per panicle, grain filling rate, percentage of filled grain and filled grain
weight per plant had different responses among rice genotypes due to high-temperature stress. High-temperature decreased
pollen fertility in all genotypes, which classified IPB 4S as a sensitive genotype and Mekongga as a tolerant genotype. This
information could be useful for development and improving rice variety to anticipate high-temperature stress.

Keywords: Climate change, fertility, pollen, stress tolerance index

ABSTRAK

Pemanasan global merupakan salah satu ancaman bagi keberlanjutan produksi pangan karena suhu yang tinggi dapat
mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan informasi pengaruh
cekaman suhu tinggi pada fase generatif tanaman padi dan mengevaluasi varietas yang memiliki toleransi terhadap
cekaman suhu tinggi berdasarkan tingkat fertilitas polen. Penelitian menggunakan dua lingkungan, yaitu kondisi lapang
dan rumah kaca yang berlokasi di kebun percobaan Cikabayan IPB, Bogor dari bulan Agustus 2016 hingga Februari
2017. Penelitian menggunakan varietas IPB 4S, IPB 6R, Mekongga, dan Situ patenggang. Cekaman suhu tinggi diberikan
dengan memindahkan tanaman ke dalam rumah ketika berumur 50 hari setelah tanaman hingga panen. Pengamatan
dilakukan pada fase generatif tanaman pada dua kondisi lingkungan yang berbeda. Penelitian dilakukan berdasarkan
rancangan kelompok lengkap teracak. Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakter jumlah anakan total, jumlah gabah
isi per malai, jumlah gabah hampa per malai, jumlah gabah total per malai, laju pengisian biji, persentase gabah isi,
dan bobot gabah total/tanaman mengalami gangguan akibat cekaman suhu tinggi. Suhu tinggi menurunkan fertilitas
polen pada keseluruhan genotipe yang diuji. Genotipe IPB 4S merupakan genotipe sensitif terhadap cekaman suhu tinggi.
Hasil Penelitian ini dapat digunakan sebagai rujukan pengembangan varietas untuk mengatasi cekaman suhu tinggi.

Kata kunci: Fertilitas, indeks toleransi cekaman, perubahan iklim, polen

PENDAHULUAN (IPCC, 2014). Indonesia sebagai salah satu negara tropis

diperkirakan akan mengalami dampak akibat peningkatan
Suhu permukaan bumi menunjukkan kecenderungan suhu global (Sopandie, 2014).
peningkatan secara linear sebesar 0.85 oC pada periode Padi cenderung toleran terhadap suhu tinggi pada
tahun 1880-2012 dan diprediksi akan terus mengalami fase vegetatif, namun sensitif pada fase generatif (Tenorio
peningkatan sebesar 2.5-5.8 oC pada akhir abad 21 et al., 2013). Paparan suhu tinggi pada fase sebelum dan
selama pembungaan akan menurunkan fertilitas polen
pada tanaman. Paparan suhu tinggi ≥ 33.7 oC selama 1
* Penulis untuk korespondensi. e-mail: dwirnas@gmail.com jam pada saat anthesis dapat menurunkan fertilitas pada

248 Desember 2019

 Jaisyurahman et al. / J. Agron. Indonesia 47(3):248-254

spikelet padi (Jagadish et al., 2007). Suhu tinggi pada maksimum atau 50 HST di lantai jemur . Perlakuan terdiri
pembungaan dapat menyebabkan sterilitas polen sehingga dari dua, yaitu suhu di lantai jemur (T1) dan suhu tinggi
terjadi penurunan hasil padi (Hakata et al., 2017; Yaliang et di dalam rumah kaca (T2). Perlakuan T2 diberikan dengan
al., 2019). Cekaman suhu tinggi pada saat fase pengisian memindahkan tanaman ke dalam rumah kaca setelah
biji mengakibatkan pengapuran pada bulir padi akibat dari memasuki perkembangan generatif sampai panen. Tanaman
peningkatan α-amilase yang dapat menghidrolisis pati yang mendapat perlakuan T1 tetap dibiarkan di lantai
(Suriyasak et al., 2017). jemur hingga pemanenan. Kondisi suhu selama penelitian
Penanaman varietas unggul toleran terhadap cekaman disajikan pada Tabel 1.
suhu tinggi merupakan satu-satunya cara untuk mencegah Tanaman dipupuk menggunakan Urea, SP36, dan KCl
penurunan produktivitas padi akibat dampak perubahan dengan dosis masing-masing 0.3125, 0.500, dan 0.125 g per
iklim tersebut. Penelitian tentang dampak suhu tinggi pot. Pengendalian gulma dilakukan dengan mencabutnya
di Indonesia, khususnya padi, belum banyak dilaporkan secara manual. Pengendalian hama dan penyakit dilakukan
karena variasi suhu hanya terjadi antara siang dan malam sesuai dengan tingkat serangan. Pengairan diberikan secara
di daerah yang letaknya tepat di ekuator, seperti Indonesia periodik dengan mempertahankan ketinggian setinggi
tidak terlalu kentara, sehingga penelitian tentang dampak 5 cm. Pemanenan gabah dilakukan pada saat 80% malai
suhu tinggi maupun pemuliaannya masih belum menjadi telah menguning. Pemanenan dilakukan dengan memotong
prioritas. Namun demikian, mengingat kenaikan suhu yang batang padi bagian atas kemudian dimasukkan ke dalam
terus terjadi, persoalan ini akan berdampak serius terhadap amplop malai dikeringkan selama 2-3 hari di dalam rumah
produksi pertanian. Kenaikan suhu yang berdampak terhadap kasa.
penurunan produktivitas telah dilaporkan oleh Nurhayanti
dan Nugroho (2016). Peng et al. (2004) melaporkan bahwa Pengamatan Komponen Agronomi dan Morfologi
terjadi penurunan hasil pada sebesar 10% setiap peningkatan
suhu sebesar 1 oC. Wirnas et al. (2015) telah melakukan Pengamatan dilakukan terhadap komponen agronomi
uji toleransi terhadap suhu tinggi pada varietas lokal dan dan komponen hasil dan hasil gabah, yang meliputi: tinggi
unggul baru, namun hanya menginformasikan pertumbuhan tanaman saat panen, jumlah anakan total dan anakan
dan hasil gabah. Sejauh ini belum banyak informasi untuk produktif, umur berbunga (20% malai berbunga), umur
sterilitas polen pada kondisi suhu tinggi untuk varietas padi panen (80% malai telah menguning), periode pengisian
di Indonesia. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui biji, laju pengisian biji, panjang malai, jumlah gabah isi per
pengaruh cekaman suhu tinggi pada fase generatif terhadap malai, jumlah gabah hampa per malai, jumlah gabah total
beberapa varietas padi dan melakukan evaluasi varietas padi per tanaman, persentase gabah isi, bobot 100 butir, bobot
yang toleran terhadap kondisi tercekam suhu tinggi dari gabah isi per tanaman. Periode pengisian biji adalah selisih
segi pertumbuhan dan hasil dihubungkan dengan tingkat umur panen dan umur berbunga, sedangkan laju bobot
fertilitas polen. gabah bernas dibagi dengan periode pengisian biji.
Pengamatan fertilitas polen dilakukan dilakukan
BAHAN DAN METODE menggunakan pewarnaan larutan I2KI 1% di bawah
mikroskop dengan perbesaran 40x. Kotak sari yang diambil
Percobaan Lapang adalah bagian distal dengan waktu pengambilan dilakukan
pada jam 06.00 – 08.00 saat fase pra-anthesis.
Percobaan lapang dilakukan di Rumah kaca dan di Masing-masing kotak sari tiap sampel ditempatkan
lapang Kebun Percobaan Cikabayan, Institut Pertanian pada deck glass kemudian diketuk-ketuk hingga halus
Bogor, sedangkan pengamatan fertilitas polen dilakukan kemudian ditetesi dengan larutan I2KI 1%. Seluruh sampel
di laboratorium Micro-technicque Departemen Agronomi diinkubasi ke dalam kotak plastik berisi kertas tissue yang
dan Hortikultura, Institut Pertanian Bogor. Penelitian telah dibasahi dengan air sebelumnya selama 1 jam kemudian
dilaksanakan pada bulan September 2016 hingga bulan diamati pada mikroskop. Pengamatan memiliki 3 ulangan,
Februari 2017. Penelitiaan dilakukan dengan menggunakan dan masing-masing ulangan dibagi ke 3 deck glass yang
Rancangan Kelompok Lengkap Teracak (RKLT) tersarang berbeda, sehingga tiap ulangan memiliki 9 sub-ulangan.
pada lingkungan. Bahan tanaman yang digunakan adalah Pengamatan yang dilakukan terhadap polen meliputi warna
varietas IPB 4S, IPB 6R, dan Mekongga (padi sawah), dan polen, yaitu polen yang fertil memiliki warna hitam penuh
Situ Patenggang (padi gogo) sebanyak 15 ulangan dalam (90-100%) dan persentase polen fertil.
masing-masing lingkungan. Satu satuan percobaan terdiri
dari satu pot. Tanaman ditanam pada 29 September 2016 Analisis Statistik
dan dipindahkan ke dalam rumah kaca pada umur 50 hari
setelah tanam (HST). Data hasil pengamatan yang diperoleh dianalisis
Benih dari varietas yang digunakan disemai dengan uji F. Uji lanjut uji BNT (beda nyata terkecil) pada
menggunakan bak plastik selama 14 hari kemudian taraf 5% untuk data yang menunjukkan perbedaan yang
dipindahkan ke dalam pot ukuran 5 kg berisi campuran nyata di antara perlakuan. Pengolahan data dilakukan
𝑌𝑌𝑌𝑌.𝑌𝑌𝑌𝑌
tanah dan pupuk kandang dengan perbandingan 2:1. menggunakan software STAR-IRRI. STI ==
(𝑋𝑋𝑋𝑋)2
Seluruh tanaman dari awal penanaman hingga fase vegetatif

Desember 2019 249

 Jaisyurahman et al. / J. Agron. Indonesia 47(3):248-254

Yp = hasil pada kondisi tanpa cekaman, Ys = hasil pada rumah kaca. Walaupun tidak dipengaruhi G×E, pengaruh
kondisi tercekam suhu tinggi, dan Xp = rata-rata hasil genotipe terlihat nyata. Mekongga adalah genotipe dengan
seluruh genotipe pada kondisi tanpa cekaman (Fernandez tinggi tanaman terpendek di antara genotipe yang diuji.
1992). Jumlah anakan total per malai yang dimiliki oleh
IPB 4S maupun Situ Patenggang tidak berbeda nyata pada
HASIL DAN PEMBAHASAN dua lingkungan. Terjadi peningkatan jumlah anakan total
genotipe IPB 6R dan Mekongga yang ditanam rumah kaca
Kondisi Lingkungan Tumbuh (Tabel 4).

Kondisi suhu selama penelitian terdapat pada Tabel Keragaan Fertilitas Polen
1. Rata-rata suhu maksimal (suhu pada siang hari) adalah
37.90 oC dan 42.12 oC, sedangkan rata-rata suhu minimal Sterilitas gabah pada varietas padi Indica diinduksi
adalah 22.67 oC dan 23.32 oC masing-masing untuk suhu di ketika terkena suhu tinggi sebelum dan saat bunga mekar.
lantai jemur (T1) dan rumah kaca (T2). Suhu rumah kaca Hal ini mengakibatkan berkurangnya jumlah serbuk sari
lebih tinggi dibandingkan dengan suhu di lantai jemur. Rata- viabel yang jatuh pada stigma sehingga menyebabkan
rata suhu maksimal di lantai jemur dan rumah kaca sudah gabah tidak terisi penuh hingga menjadi hampa. Penelitian
melebihi suhu optimal untuk pertumbuhan padi (Wahid et yang dilakukan oleh Saputro dan Khamid (2016)
al., 2007). menunjukkan bahwa persentase jumlah serbuk sari yang
mampu menyerbuki stigma pada suhu suhu di bawah 32
Keragaan Morfologi Tanaman di Rumah Kaca dan Lapang
o
C mencapai 90%, sedangkan suhu di atas 33 oC dapat
menurunkan persentase polen mencapai kurang dari 80%.
Hasil anova gabungan menunjukkan bahwa genotipe Pewarnaan polen dilakukan menggunakan larutan
berpengaruh nyata terhadap semua karakter yang diamati. Iodine Kalium Iodide (I2KI) 1%. I2KI merupakan senyawa
Beberapa karakter dipengaruhi oleh kondisi suhu dan yang sering dipakai untuk mendeteksi kandungan gula/
interaksi antara genotipe dan suhu. Keragaan karakter yang pati pada padi. Pati berperan dalam menunjang serbuk sari
tidak dipengaruhi interaksi antara kondisi suhu dan genotipe sehingga diasumsikan semakin tinggi kandungan pati dalam
terdapat pada Tabel 2, sedangkan karakter yang dipengaruhi polen, semakin tinggi viabilitas polen. Apabila polen viabel,
oleh interaksi terdapat pada Tabel 4 dan Tabel 5. maka akan terwarnai menjadi ungu kehitaman dan non
Tinggi tanaman saat panen, umur anthesis, umur panen, viabel menjadi transparan atau tidak terwarnai (Purnamasari
periode pengisian biji, panjang malai, dan bobot seratus butir et al., 2015).
tidak berbeda antara galur yang ditanam di lantai jemur dan Suhu di atas 35 oC mempengaruhi ekstrusi malai,
rumah kaca. Hal ini diduga karena saat 50 HST pertumbuhan periode pembungaan, dan jumlah spikelet yang membuka
tanaman sudah mencapai hampir maksimum sehingga pada saat anthesis. Pada suhu tersebut, terjadi pengurangan
pertumbuhan tidak bertambah lagi setelah dipindahkan ke yang signifikan pada fertilitas polen dan serbuk sari yang

Tabel 1. Suhu maksimum, minimum dan suhu rata-rata di lantai jemur (T1) dan rumah kaca (T2)
Suhu (oC) Oktober November Desember Januari Rata-rata
Maksimal 40.72 39.72 38.31 36.85 38.89
T1 Minimal 22.85 22.55 22.51 22.78 22.67
Rata-rata 31.79 31.14 30.41 29.81 30.78
Maksimal 42.17 42.07 41.62
T2 Minimal - - 23.17 23.48 23.32
Rata-rata 32.67 32.77 32.72

Tabel 2. Rata-rata tinggi tanaman panen (TTP), jumlah anakan produktif (JAP), umur anthesis (UA), umur panen (UP),
periode pengisian biji (PPB), panjang malai (PM), dan bobot 100 butir (BSB) empat genotipe padi
Genotipe TTP (cm) JAP UA (HST) UP (HST) PPB (hari) PM (cm) BSB (g)
IPB 4S 121.59a 21.55c 80.05b 110.36c 30.32c 27.64a 2.19a
IPB 6R 122.82a 19.77c 87.95a 117.09a 27.68c 28.08a 1.91b
Mekongga 83.59c 31.18b 73.91c 114.05b 40.14a 18.24c 1.95b
Situ Patenggang 101.32b 40.82a 79.45b 113.77b 34.82b 24.94b 2.23a
Keterangan: Angka yang berbeda menunjukkan perbedaan yang nyata menurut uji BNT pada α = 5%

250 Desember 2019

 Jaisyurahman et al. / J. Agron. Indonesia 47(3):248-254

menyerbuki stigma. Suhu tinggi lebih mempengaruhi (2014) menyatakan bahwa suhu tinggi menyebabkan anakan
penurunan fertilitas polen padi sawah dibandingkan dengan yang dihasilkan menjadi lebih banyak sebagai mekanisme
padi gogo (Das et al., 2014). adaptasi untuk menurunkan suhu udara di sekitar tanaman.
Penyerbukan butir polen yang cukup pada stigma Jumlah gabah isi per malai merupakan salah satu
sangat menunjang bagi persentase pembentukan biji dan indikator suatu genotipe toleran terhadap cekaman suhu
tergantung pada faktor genetiknya (Saputro & Khamid, tinggi. Fertilitas gabah pada varietas padi Indica diinduksi
2016). Berdasarkan hasil pengujian terhadap fertilitas polen ketika terkena suhu tinggi sebelum dan saat bunga mekar.
diketahui bahwa suhu yang lebih tinggi menurunkan fertilitas Hal ini mengakibatkan berkurangnya jumlah serbuk sari
polen pada seluruh genotipe yang diamati. Fertilitas polen yang jatuh pada stigma sehingga menyebabkan gabah tidak
sangat menentukan tingkat kehampaan pada padi sehingga terisi penuh maupun gabah menjadi hampa (Satake dan
fertilitas polen dapat dijadikan salah satu indikasi toleransi Yoshida 1978). Suhu >35 oC pada saat anthesis selama 5 hari
terhadap suhu tinggi selain hasil. meningkatkan kehampaan pada padi (Jagadish et al., 2007).
Genotipe Mekongga diklasifikasikan sebagai genotipe Seluruh genotipe yang ditanam di rumah kaca cenderung
toleran karena memiliki penurunan fertilitas polen paling mengalami penurunan jumlah gabah yang dimiliki, kecuali
rendah pada dua lingkungan, yaitu sebesar 12.61%, pada genotipe Mekongga (Tabel 4). Jumlah gabah isi yang
sedangkan IPB 4S diklasifikasikan sebagai genotipe sensitif tidak berbeda nyata pada genotipe Mekongga merupakan
dengan penurunan fertilitas polen sebesar 30%. Berdasarkan salah satu indikasi suatu genotipe tersebut toleran terhadap
nilai STI, Mekongga merupakan genotipe paling toleran cekaman suhu tinggi. Toleransi didefinisikan dengan
diikuti oleh Situ Patenggang, IPB6R, dan IPB 4S (Tabel 3). kemampuan tanaman untuk dapat tumbuh dan berkembang
Penurunan fertilitas polen akibat cekaman suhu tinggi serta mempertahankan hasil dengan baik pada kondisi
disebabkan karena terganggunya fungsi pada tapetum yang tercekam (Yullianida et al., 2014).
bekerja dalam pecahnya antera serta perkecambahan polen Jumlah gabah hampa per malai pada genotipe yang
pada stigma. Selain itu, penurunan fertilitas polen dapat ditanam di rumah kaca cenderung mengalami penurunan,
juga diakibatkan karena berkurangnya serapan zat besi oleh namun penurunan tersebut diikuti pula oleh penurunan
tabung polen atau mikrospora (Endo et al., 2009; Jagadish dari jumlah gabah total per malai. Penurunan gabah secara
et al., 2010). Protein dan viabilitas polen mengalami signifikan terdapat pada genotipe IPB 4S, yaitu yang
penurunan pada saat kondisi tercekam. Sel membran yang ditanam di lantai jemur berjumlah 252.4 berkurang menjadi
terdiri dari protein dan lipid menjadi rusak akibat suhu 114.71 apabila ditanam di rumah kaca (Tabel 4). Menurut
tinggi, sehingga menyebabkan perubahan pada struktur Sakata et al. (2010), pada kondisi cekaman suhu tinggi,
dan integritas membran yang secara signifikan mengurangi kadar auksin endogen mengalami penurunan dan ekspresi
viabilitas polen padi (Das et al., 2014). gen biosintesis YUCCA auksin menjadi terhambat. Hal
tersebut menyebabkan aborsi pada saat pembentukan polen,
Keragaan Hasil dan Komponen Hasil Rumah Kaca dan sehingga penyerbukan terganggu dan kehampaan pada
Lapang gabah meningkat.
Laju dan kecepatan pengisian biji dipengaruhi oleh
Karakter jumlah anakan produktif tidak dipengaruhi perubahan suhu dan lingkungan selama pertumbuhan. Suhu
oleh interaksi genotipe dan lingkungan. Mekongga memiliki yang terlalu tinggi menyebabkan laju pengisian asimilat
anakan produktifnya cukup banyak dan memiliki periode ke gabah menurun, sementara intensitas penyinaran
pengisian biji yang terpanjang. Situ Patenggang memiliki yang rendah dapat menurunkan laju pengisian gabah
jumlah anakan produktif terbanyak di antara genotipe yang (Krismawati & Sugiono, 2016). Menurut Dias dan Lidon
diuji (Tabel 2). (2010), suhu tinggi pada saat fase reproduktif menyebabkan
Galur-galur yang diuji dalam penelitian memiliki laju pengisian biji menjadi lebih cepat yang menyebabkan
jumlah anakan produktif yang sangat banyak, yaitu antara berkurangnya asimilat pada gabah, sehingga menyebabkan
19-41 anakan per rumpun, namun secara visual terlihat bobot gabah isi per tanaman yang dimiliki menjadi lebih
bermalai pendek. Hal ini juga dilaporkan oleh beberapa rendah. Cekaman suhu tinggi pada fase pre-silking dan
peneliti padi sawah. Sutoro et al. (2015) menyatakan silking pada jagung menyebabkan terganggunya pengisian
bahwa dalam budidaya padi sawah rata-rata jumlah anakan biji dan menurunkan hasil secara nyata (Zhang et al., 2013).
berkisar antara 20-50 anakan/rumpun. Aghamolki et al.

Tabel 3. Persentase fertilitas polen empat genotipe padi pada kondisi suhu di lantai jemur dan rumah kaca
Fertilitas polen pada kondisi Fertilitas polen pada kondisi
Genotipe Stress tolerance index (STI)
suhu di lantai jemur (T1) suhu di rumah kaca (T2)
IPB 4S 77.84 47.84 0.61
IPB 6R 68.42 51.98 0.76
Mekongga 77.36 61.00 0.79
Situ patenggang 73.71 56.48 0.77

Desember 2019 251

 Jaisyurahman et al. / J. Agron. Indonesia 47(3):248-254

Tabel 4. Dwi arah karakter jumlah anakan total, jumlah gabah isi per malai, jumlah gabah hampa per malai, dan jumlah gabah
total per malai
Jumlah anakan Jumlah gabah Jumlah gabah Jumlah gabah
Genotipe total isi per malai hampa per malai total per malai
T1 T2 T1 T2 T1 T2 T1 T2
IPB 4S 25.73bc 25.18b 136.89a 58.56b 115.51a 56.15b 252.40a 114.71c
IPB 6R 21.91c 24.27b 77.51b 57.24b 114.49a 113.27a 192.00b 170.51b
Mekongga 29.73b 44.82a 45.85c 68.36b 29.69c 16.04c 75.55d 84.40cd
Situ patenggang 42.36a 50.27a 82.11b 55.25b 61.33b 46.09b 143.44c 101.35c
Keterangan: T1 = Lingkungan tumbuh di lantai jemur; T2 = Lingkungan tumbuh di rumah kaca. Angka berbeda menunjukkan perbedaan
yang nyata menurut uji BNT pada α = 5%

Terjadi penurunan laju pengisian biji pada genotipe IPB 4S dan Situ Patenggang memiliki nilai yang tidak berbeda
dan IPB 6R masing-masing berturut-turut sebesar 0.73 g per nyata pada kedua lingkungan (Tabel 5).
hari dan 0.5 g per hari. Genotipe Mekongga maupun Situ Hal tersebut sesuai dengan penelitian yang dilakukan
patenggang menunjukkan perbedaan yg tidak nyata pada oleh Cao et al. (2009), yang menyatakan cekaman suhu
dua lingkungan pengujian (Tabel 5). tinggi pada suhu 35-40 oC menyebabkan seluruh genotipe
Persentase gabah isi pada kondisi tercekam ringan yang diamati mengalami penurunan hasil. Varietas peka
cenderung sama, yaitu berkisar antara 53.6% pada genotipe Shuanggui 1 mengalami penurunan hasil paling tinggi,
IPB 4S hingga 59.66% pada genotipe Mekongga, genotipe yaitu berkisar 35.3-39.5%, sedangkan varietas toleran
dengan persentase gabah isi terendah adalah IPB 6R dengan Huanghuazan mengalami penurunan hasil paling rendah
persentase 39.06%. Genotipe Mekongga mengalami 21.7-24.5%.
peningkatan persentase gabah isi apabila ditanam di Genotipe toleran adalah genotipe yang mampu
rumah kaca, yaitu meningkat sebesar 22.94% (Tabel 5). mempertahankan pertumbuhan dan perkembangannya
Peningkatan pesentase pada genotipe Mekongga disebabkan pada kondisi tercekam. Menurut Fernandez (1992), suatu
karena terjadi peningkatan jumlah gabah isi per malai pada genotipe toleran dapat memiliki hasil yang tidak berbeda
kondisi tercekam suhu tinggi disertai dengan penurunan pada optimum dan lingkungan bercekaman, namun
jumlah gabah hampa per malai. dapat juga memiliki hasil yang lebih tinggi pada kondisi
Menurut Wahid et al. (2007), pada kondisi tercekam lingkungan bercekaman.
suhu tinggi berpengaruh pada proses fertilisasi maupun Dalam penelitan diketahui bahwa Mekongga
pascafertilisasi yang dapat menurunkan bobot gabah isi per merupakan genotipe memiliki persentase gabah isi dan
tanaman. Cekaman suhu tinggi dapat mengganggu sintesis bobot gabah total per tanaman lebih tinggi pada kondisi
pati yang menyebabkan akumulasi pati berkurang pada saat suhu yang lebih tinggi. Genotipe Situ Patenggang memiliki
pemasakan. Suhu tinggi pada saat pemasakan menyebabkan persentase gabah isi dan bobot gabah total per tanaman
bulir padi menjadi berkapur dan menurunkan hasil secara seragam pada kondisi suhu di lantai jemur dan rumah
signifikan (Arshad et al., 2017; Priya dan Neerja, 2017). kaca. Genotipe Mekongga dan Situ Patenggang merupakan
Terjadi penurunan yang cukup signifikan pada genotipe IPB genotipe toleran. Hal ini diduga karena keterlibatan gen-
4S dan IPB 6R terhadap bobot gabah isi per tanaman yang gen yang mengendalikan daya adaptasi terhadap cekaman
ditanam pada rumah kaca, sedangkan genotipe Mekongga suhu tinggi pada genotipe Mekongga dan Situ Patenggang.

Tabel 5. Dwi arah karakter jumlah anakan total, laju pengisian biji, persentase gabah isi, dan bobot gabah total per tanaman
Laju pengisian biji (g per hari) Persentase gabah isi (%) Bobot gabah total per tanaman (g)
Genotipe
T1 T2 T1 T2 T1 T2
IPB 4S 1.36a 0.63b 53.60b 49.58b 42.32a 19.38bc
IPB 6R 0.89a 0.49b 39.06c 33.28c 24.40b 12.33c
Mekongga 0.58b 0.62b 59.66b 82.60a 21.42b 26.05b
Situ patenggang 0.81b 0.56b 54.56b 54.49b 26.25b 20.05bc
Keterangan: T1 = Lingkungan tumbuh di lantai jemur; T2 = Lingkungan tumbuh di rumah kaca. Angka berbeda menunjukkan perbedaan
yang nyata menurut uji BNT pada α = 5%

252 Desember 2019

 Jaisyurahman et al. / J. Agron. Indonesia 47(3):248-254

KESIMPULAN Vegetables and other Food Crops in Temperature and

Water Stress”, Taiwan, 13-16 August 1992, 257-270.
Suhu yang lebih tinggi setelah fase generatif
memberikan pengaruh terhadap beberapa karakter, yaitu Hakata, M., H. Wada, C. Masumoto-Kubo, R. Tanaka, H.
pada karakter jumlah anakan total, jumlah gabah isi per Sato, S. Morita. 2017. Development of a new heat
malai, jumlah gabah hampa per malai, jumlah gabah total tolerance assay system for rice spikelet sterility. Plant
per malai, laju pengisian biji, persentase gabah isi dan bobot Methods 13 (34). doi:10.1186/s13007-017-0185-3.
gabah total/tanaman. Seluruh genotipe yang ditanam pada
rumah kaca mengalami penurunan fertilitas polen. Genotipe [IPCC] Intergovernmental Panel on Climate Change.
IPB 4S merupakan genotipe yang sensitif dan genotipe 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report.
Mekongga merupakan genotipe toleran terhadap cekaman Contribution of Working Groups I, II and III to the
suhu tinggi. Fifth Assessment Report of the Intergovernmental
Panel on Climate Change. IPCC. Geneva, SWI.
UCAPAN TERIMA KASIH
Jagadish, S.V.K., P.Q. Craufurd, T.R. Wheeler. 2007. High
Terima kasih disampaikan kepada DIKTI yang telah temperature stress and spikelet fertility in rice. J.
membiayai penelitian ini melalui hibah Desentralisasi IPB Exp. Bot. 58:1627-1635.
Tahun 2014 dengan Kontrak nomor: 083/SP2H/PL/Dit.
Litabmas/II/2015 atas nama Desta Wirnas. Jagadish, S.V.K., R. Muthurajan, R. Oane, T.R. Wheeler, S.
Heuer, J. Bennett, P.Q. Craufurd. 2010. Physiological
DAFTAR PUSTAKA and proteomic approaches to dissect reproductive
stage heat tolerance in rice (Oryza sativa L.). J. Exp.
Aghamolki, M.T.K., M.K. Yusop, F.C. Oad, H. Zakikhani, Bot. 61:143-156.
Z.H. Jaafar, S.M.S. Kharidah, M.M. Hanafi. 2014.
Response of yield and morphological characteristic Nurhayanti, N., M. Nugroho. 2016. Sensitivitas produksi
of rice cultivars to heat stress at different growth padi terhadap perubahan iklim di Indonesia tahun
stages. WASET. 8:98-100. 1974-2015. Agro Ekonomi. 27:183-196.

Arshad, M.S., M. Farooq, F. Asch, S.V.K. Jagadish, P.V.V. Krismawati, A, Sugiono. 2016. Potensi hasil galur-galur
Prasad, K.H.M. Siddique. 2017. Thermal stress harapan padi hibrida di lahan sawah Kabupaten
impacts reproductive development and grain yield in Malang, Provinsi Jawa Timur. Bul. Plasma Nutfah
rice. Int. J. Plant Physiol. Biochem. 15:57-72. 22:21-30.

Cao, Y., H. Duan, L. Yang, Z. Wang, L. Liu, J. Yang. 2009. Peng, S., J. Huang, J.E. Sheehy, R.C. Laza, R.M. Visperas,
Effect of high temperature during heading and early X. Zhong, G.S. Centeno, G. S. Khush, K.G. Cassman,
filling on grain yield and physiological characteristics K. G. 2004. Rice yields decline with higher night
in Indica rice. Acta. Agron. Sin. 35:512-521. temperature from global warming. Proc. Natl. Acad.
Sci. USA 101:9971-9975.
Das, S., P. Krishnan, M. Nayak, B. Ramakrishnan. 2014.
High temperature stress effects on pollens of rice Priya S.K., S. Neerja. 2017. Effect of heat stress on amylase
(Oryza sativa L.) genotypes. Environ. Exper. Bot. activity in chalky and translucent rice genotypes.
111:36-46. IJARIIT. 3:205-209.

Dias, A.S., F.C. Lidon. 2010. Evaluation of grain filling rate Purnamasari, F.R., I. Yulianah, L. Soetopo. 2015. Seleksi
and duration in bread and durum wheat, under heat calon tetua galur mandul jantan (F1) padi hibrida
stress after anthesis. J. Agron. Crop. Sci. 195:137- (Oryza sativa L.) terhadap sterilitas polen dan
147. ketahanan penyakit hawar daun bakteri (Xanthomonas
oryzae). J. Prod. Tanaman 3:397-405.
Endo, M.,T. Tsuchiya, K. Hamada, S. Kawamura, K.
Yano, M. Ohshima, A. Higashitani, M. Watanabe, Sakata, T., T. Oshino, S. Miura, M. Tomabechi, Y. Tsunaga,
M. Kawagishi-Kobayashi. 2009. High temperatures N. Higashitani, Y. Miyazawa, H. Takahashi, M.
cause male sterility in rice plants with transcriptional Watanabe, A. Higashitani. 2010. Auxins reverse
alterations during pollen development. Plant Cell plant male sterility caused by high temperatures.
Physiol. 50:1911-1922. Natl. Acad. Sci. 107:8569-8574.

Fernández, G.C.J. 1992. Effective selection criteria for Saputro, N.W., M.B.R. Khamid. 2016. Mekanisme tanaman
assessing plant stress tolerance. Proceedings of padi (Oryza sativa L.) dalam menghadapi cekaman
the International Symposium on “Adaptation of suhu tinggi pada stadia generatif. J. Agrotek Indonesia
1:129-139.

Desember 2019 253

 Jaisyurahman et al. / J. Agron. Indonesia 47(3):248-254

Sopandie, D. 2014. Fisiologi Adaptasi Tanaman terhadap Wirnas, D., R.H. Mubarrozzah, M. Noviarini, S. Marwiyah,
Cekaman Abiotik pada Agroekosistem Tropika. IPB Trikoesoemaningtyas, H. Aswidinnoor, H.S.
Press. Bogor, ID. Sutjahjo. 2015. Contribution of genetic x temperature
interaction to performance and variance of rice yield
Suriyasak, C., K. Harano, K. Tanamachi, K. Matsuo, in Indonesia. IJAAR. 6:112-119.
A. Tamada, M. Iwaya-Inoue, Y. Ishibashi. 2017.
Reactive oxygen species induced by heat stress Yaliang, W., W. Lei, Z. Jianxia, H. Shengbo, C. Huizhe, X.
during grain filling of rice (Oryza sativa L.) are Jing, Z. Yikai, Z. Yongjun, S. Qinghua, Z. Defeng, Z.
involved in occurrence of grain chalkiness. J. Plant Yuping. 2019. Research Progress on Heat Stress of
Physiol. 216:52-57. Rice at Flowering Stage. Rice Sci. 26:1-10.

Sutoro, T. Suhartini, M. Setyowati, K.R. Trijatmiko. 2015. Yullianida, Suwarno, S.W. Ardie, H. Aswidinnoor. 2014.
Keragaman Malai Anakan dan Hubungannya dengan Uji cepat toleransi tanaman padi terhadap cekaman
Hasil Padi Sawah (Oryza sativa). Bul. Plasma Nutfah rendaman pada fase vegetatif. J. Agron. Indonesia
21:9-16. 42:89-95.

Tenorio, F.A., C. Ye, E. Redoña, S. Sierra, M. Laza, M.A. Zhang, X., J. Cai, B. Wollenweber, F. Liu, T. Dai, W. Cao, D.
Argayoso. 2013. Screening rice genetic resources for Jiang. 2013. Multiple heat and drought events affect
heat tolerance. SABRAO J. Breeding Gen. 45:371- grain yield and accumulations of high molecular
381. weight glutenin subunits and glutenin macropolymers
in wheat. J. Cereal Sci.57:134-140.
Wahid, A., S. Gelani, M. Ashraf, M.R. Foolad. 2007. Heat
tolerance in plants: an overview. Environ. Exp. Bot.
61:199-223.

254 Desember 2019