STUDI EFISIENSI SERAPAN HARA NITROGEN PADA TANAMAN PADI SAWAH

Darjanto, Ir.,SU., Prof. Dr. Ir. Didik Indradewa

2012 | Disertasi | S3 Agronomi

Ketersediaan genotipe padi sawah unggul berpotensi hasil tinggi yang efisien N sangat diperlukan untuk meningkatkan hasil padi, penghematan pupuk N, dan memperkecil resiko dampak pencemaran N. Studi efisiensi pemanfaatan N pada genotipe padi sawah diperlukan untuk memilah asesi genotipe padi yang efisien, tidak efisien, tanggap, dan tidak tanggap terhadap taraf pemberian N, memilih genotipe yang mewakili tiap kelompok pemilahan, mempelajari karakterkarakternya dan mekanisme efisiensinya, serta mentukan cara penilaian efifiensi paling sesuai. Studi efisiensi hara N dilaksanakan tiga tahap enelitian dengan empat rangkaian percobaan. Penelitian pertama berupa percobaan pot di dalam rumah kasa untuk melakukan pemilahan dan pemilihan terhadap 60 genotipe padi sawah nasional dan lokal berdasarkan tingkat efisiensi dan tanggapnya terhadap pemupukan N. Penelitian kedua berupa percobaan pot di dalam rumah kasa untuk melakukan studi karakter-karakter morfologi, fisiologi, dan agronomi delapan genotipe terpilih yang mewakili semua kelas pemilahan, mempelajari mekanisme efisiensi N, dan menentukan cara penilaian efifiensi paling tepat. Penelitian ketiga merupakan percobaan lapangan, terdiri dari dua rangkaian percobaan di musim penghujan dan kemarau untuk mengetahui tanggap genotipe terpilih terhadap taraf pemupukan N dan musim tanam. Dari pemilahan terhadap 60 genotipe padi sawah ditemukan genotipe efisien tanggap N (43,33%), genotipe efisien tidak tanggap N (11,7%), genotipe tidak efisien tanggap N (8,3%), dan genotipe tidak efisien tidak tanggap N (35,0 %). Tidak semua genotipe lokal bersifat tidak efisien N, tidak semua genotipe unggul nasional bersifat efisien N. Karakter morfologi genotipe efisien N merupakan genotipe-genotipe yang memiliki pertumbuhan vegatatif yang lebih kecil dari genotipe tidak efisien. Karakter fisiologi genotipe efisien N merupakan genotipe-genotipe yang memiliki laju pertumbuhan tanaman (LPT), aktivitas enzim nitrat reduktase (ANR), serapan N tajuk, serapan N akar rendah dan berumur genjah, tetapi memiliki laju asimilasi bersih (LAB), serapan N gabah, dan nilai efisiensi pemanfaatan N gabah tinggi dari pada genotipe yang tidak efisien. Genotipe tanggap N memiliki nilai efisiensi fisiologi N dan efisiensi agronomi lebih tinggi dari pada genotipe tidak tanggap N. Karakter agronomi genotipe efisien N merupakan genotipe-genotipe yang memiliki pertumbuhan generatif dan indeks panen tinggi. Mekanisme efisiesi N pada genotipe padi sawah diperoleh dengan peningkatan kerapatan akar, luas permukaan akar, laju asimilasi bersih, partisi asimilat dan relokasi asimilat ke gabah, serta berumur genjah. Nilai efisiensi penyerapan tidak tepat digunakan sebagai tolok ukur efisiensi pemanfaatan N, nilai efisiensi pemanfaatan N gabah paling tepat digunakan sebagai tolok ukur efisiensi pemanfaatan N, nilai efisiensi fisiologi dan efisiensi agronomi lebih tepat digunakan sebagai tolok ukur ketanggapan N genotipe padi sawah. Genotipe efisien tanggap N memiliki hasil paling tinggi dan selalu di atas rerata umum sampai dengan taraf pupuk 300 kg N/ha, hasil tertinggi dicapai pada taraf optimum 200 kg N/ha bila dibudidayakan pada tanah latosol (inceptisol), baik pada musim penghujan maupun musim kemarau.

The availability of high yielding irrigated rice genotypes with greater N efficiency is inevitable for improvement of rice production, for eficient N fertilizer application, and for minimalizing the effects of N polution. Study of N utilization efficiencies in irrigated rice genotypes is usefull for grouping of rice genotypes into: efficient, inefficient, responsive and non-responsive to N, for selecting N efficient genotypes and studying their characteristics of N efficiency. Studies on N efficiency in irrigated rice were carried out through three steps which comprised of four experiments. The first experiment was pots experiment carried out in a screen house that was aimed at grouping and selection of 60 national and local rice genotypes based on their efficiencies and responses to N application. The second experiment was also pots experiment carried out in a screen house aiming at studying the morphological, physiological and agronomic characters of eight selected genotypes which represents the existing groupings, studying the mechanism of N efficiency, and determining the most reliable evaluation of N efficiency. The third experiment consisted of two consequtive field experiments conducted during rainy and dry seasons aiming at knowing the responses of those eight selected genotypes to levels of N fertilizer and growing seasons. From the grouping of 60 genotypes of irrigated rice, this study found that N efficient and responsive genotypes (43.33%), N efficient but non-responsive (11.7%), N inefficient but responsive (8.3%), and N inefficient and nonresponsive (35.0%). Not all local genotypes are inefficient and not all national genotypes are efficient. The morphological characters of N efficient genotypes were characterized short vegatative growth compared to inefficient genotypes. The physiological characters of N efficient genotypes were characterized with lower CGR, NRA, canopy N absorption, and root N absorption; and early maturing, but greater NAR, seed N absorption, and seed N use efficiency, compared to N inefficient genotypes. N responsive genotypes had greater N physiological and agronomical efficiencies than non-responsive genotypes. The agronomic characters of efficient genotypes were characterized with high generative growth and harvest index. The mechanism of N efficient in irrigated rice genotypes is achieved through the increase in root density and root surface area, nett assimilation and growth rates, partition and relocation of assimilate to the seeds, and early maturing. N uptake efficiency was not reliable to be used as a measure of N use efficiency; seed N use efficiency were the most reliable measures for N use efficiency; N physiological and agronomical efficiency were more reliable to be used as measures of the response of irrigated rice genotypes to N. N uptake efficiency was not reliable to be used as a measure of N use efficiency; N utilization efficiency and seed use efficiency were the most reliable measures for N use efficiency; N physiological and agronomical efficiency were more reliable to be used as measures of the response of irrigated rice genotypes to N.N efficient and responsive genotypes had the greatest yield, and up to the dosage of 300 kg N/ha the yield was always above average, the greatest yield was achieved under optimum dosage of 200 kg N/ha upon cultivated on latosol soil (inceptisol) in either rainy or dry seasons.

Kata Kunci :