Adaptabilitas dan Stabilitas Hasil Beberapa Genotipe Gandum pada Ketinggian Tempat dan Waktu Tanam Berbeda

Abstract

Wheat is a cereal crop that comes from subtropical region, so its development in Indonesia is still focused in the highlands. Limited wheat that can be planted in certain areas and the increasing needs make the crops continue to be cultivated, one of them through extensification (expansion of planting area) by adapting the existing wheat type. Growth and production of wheat are influenced by genetic and environmental factors (such as temperature and rainfall) so it is necessary to pay attention on planting time and proper planting location. The objective of this study was to obtain the best adaptability of wheat genotypes on growth and production basis at the three different planting times and altitude. The research was conducted in three locations (Sibolangit 800 m asl, Tigapanah 1100 m asl and Berastagi 1400 m asl) and three times of planting (March-July 2012, July-November 2012, November 2012-March 2013). Design of each study site is Non Factorial Randomized Block Design with 3 replications. Wheat used is 12 types, namely 10 wheat genotypes (A=OASIS/SKAUZ//4*BCN; B=HP1744; C=LAJ3302/2*MO88; D=RABE/2*MO88; E=H-21; F=G-21; G=G-18; H=MENEMEN; I=BASRIBEY; J=ALIBEY) and two varieties (K = SELAYAR and L = DEWATA). The results of morphological character of wheat genotype at difference planting time for the three elevation is planting time 1 (March-July 2012) have better effect than other time, as indicated by plant height, flowering age, harvest age, weight of seeds per panicle, weight of seeds per plant and weight of 1000 seeds. Altitude at 1400 m asl gives a better effect than the other altitude, as shown by plant height, length of panicle, number of seeds per panicle, number of spikelet per panicle, weight of seed per panicle, weight of seed per plant and weight of 1000 seeds. The L variety (DEWATA) has better response to altitude and planting time than other genotypes, as shown by panicle length, number of seeds per panicle, number of spikelet per panicle, seed weight per panicle, weight of seed per plant and weight of 1000 seeds. However, genotypes C, G and F also show good responses (long panicle characters); Genotypes E, F, G and K (number of seeds per panicle); Genotypes A, E and G (number of spikelet per panicle); Genotype E, F and G (weight of seed per panicle); Genotypes C, E, G and H (weight of seeds per plant); Genotype H and I (weight of seed per panicle). The high of seed weight per plant of L varieties (DEWATA) at planting time 1 (March-July 2012) and altitude of 1400 m asl is shown by panicle length and seed weight per panicle. The heritability value of morphological characters observed at altitude of 1400 m asl has the highest value for all characters. The heritability value of morphological characters observed at 1100 m asl has high values for plant height, flowering age, harvest age, panicle length, number of spikelet per panicle and seed weight per panicle. While the heritability value of morphological characters observed at 800 m asl has high value for plant height, flowering age, harvest age, panicle length, number of spikelet per panicle. The results of physiological characteristic of wheat genotype at the different planting time for three altitude show that at planting time 1 (March-July 2012) show better effect than other planting time, as indicated by physiology character of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, net assimilation rate, growth rate and relative growth rate. The altitude of 1400 m asl places a better effect than the height of the other site, supported by physiological characteristics of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, net assimilation rate, plant growth rate and relative growth rate. Variety L (DEWATA) provides better response to the effect of planting time and altitude compared to other genotypes, supported by character physiology of chlorophyll a, chlorophyll b, total chlorophyll, net assimilation rate, plant growth rate and relative growth rate. The result of biochemical characteristic of wheat genotype at the different planting time for three altitude show that planting time 2 (July-November 2012) has better effect than other planting time as shown by starch content and wheat grain gluten content. Altitude at 1400 m asl show better effect than other places on starch content and wheat gluten content. Variety L (DEWATA) provides better response to the effect of planting time and altitude compared to other genotypes as indicated by the highest starch content and gluten. The results of stability and adaptation analysis of wheat genotype at three planting time and altitude using Additive Main Effect and Multiplicative Interaction (AMMI) Method show that the stable genotype at three altitude is genotype D (RABE/2*MO88) closest to axis point. Other genotypes are unstable but specific in specific locations, namely : genotype A (OASIS/SKAUZ//4*BCN), genotype B (HP1744), genotype I (BASRIBEY) and genotype F (G-21) for Sibolangit (Bandarbaru = 800 m asl ); Genotype E (H-21), genotype G (G-18) and variety K (SELAYAR) is specific at Tigapanah (1100 m asl) and Genotype C (LAJ3302/2*MO88), genotype H (MENEMEN), genotype J (ALIBEY) and variety L (DEWATA) is specific for Berastagi location (1400 m asl). Stable wheat at three planting times is Genotype C (LAJ3302/2*MO88) and D (RABE/2*MO88), closest to the axis point. Genotype F (G-21), genotype G (G-18), genotype H (MENEMEN) and variety L (DEWATA) is specific for planting time 1 (March-July 2012). Genotype E (H-21), genotype I (BASRIBEY) and K (SELAYAR) is specific for planting time 2 (July-November 2012). Genotype A (OASIS/SKAUZ//4*BCN), genotype B (HP1744) and genotype J (ALIBEY) is specific for planting time 3 (November 2012-March 2013). The stable wheat at the whole environment is the genotype D (RABE/2*MO88), while genotype J (ALIBEY) is the most stable at the environmental combination and closest to the axis point. Genotype C (LAJ3302/2*MO88), genotype E (H-21), genotype H (MENEMEN) and variety L (DEWATA) is specific at L7 environment (1400 m asl/March-July 2012), variety K (SELAYAR) is specific at L5 environment (1100 m asl/July-November 2012) and L8 (1400 m asl/July-November 2012). Genotype A (OASIS/SKAUZ//4*BCN), genotype B (HP1744), genotype F (G-21), genotype G (G-18) and genotype I (BASRIBEY) have not shown to be environmentally specific. Genotype D (RABE/2*MO88) show the most stable yield at the three planting time and altitude.

Gandum merupakan tanaman serealia yang berasal dari daerah subtropis yang bersuhu dingin, sehingga pengembangannya di Indonesia masih terfokus di dataran tinggi. Masih sedikitnya jenis gandum yang dapat ditanam di daerah tertentu serta meningkatnya kebutuhan masyarakat membuat tanaman gandum terus dibudidayakan, salah satunya melalui ekstensifikasi (perluasan areal penanaman) dengan melakukan adaptasi jenis gandum yang ada. Pertumbuhan dan produksi gandum dipengaruhi faktor genetik dan lingkungan (antara lain suhu dan curah hujan) sehingga perlu diperhatikan waktu tanam dan lokasi penanaman yang tepat. Tujuan penelitian ini adalah mendapatkan genotipe gandum yang memiliki adaptasi terbaik berdasarkan pertumbuhan dan produksi di ketiga waktu tanam dan ketinggian tempat berbeda serta kestabilan hasil genotipe gandum. Penelitian dilakukan di tiga lokasi (Sibolangit 800 mdpl, Tigapanah 1100 mdpl dan Berastagi 1400 mdpl) dan masing-masing lokasi dilakukan tiga kali waktu penanaman (Maret-Juli 2012; Juli-Nopember 2012; Nopember 2012-Maret 2013). Setiap lokasi penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok non faktorial dengan 3 ulangan. Gandum yang digunakan sebanyak 12 jenis yaitu 10 genotipe gandum (A=OASIS/SKAUZ//4*BCN; B=HP1744; C=LAJ3302/2*MO88; D=RABE/2*MO88; E=H-21; F=G-21; G=G-18; H=MENEMEN; I=BASRIBEY; J=ALIBEY) dan dua varietas (K=SELAYAR dan L=DEWATA). Hasil penelitian keragaan karakter morfologi genotipe gandum pada perbedaan waktu tanam di tiga ketinggian tempat diperoleh waktu tanam 1 (Maret-Juli 2012) memberikan pengaruh yang lebih baik dibandingkan waktu tanam lainnya, didukung oleh karakter tinggi tanaman, umur berbunga, umur panen, panjang malai, bobot biji per malai, bobot biji per tanaman dan bobot 1000 biji. Ketinggian tempat 1400 mdpl memberikan pengaruh yang lebih baik dibandingkan ketinggian tempat lainnya, didukung oleh karakter tinggi tanaman, panjang malai, jumlah biji per malai, jumlah spikelet per malai, bobot biji per malai, bobot biji per tanaman dan bobot 1000 biji. Varietas L (DEWATA) memberikan respons yang lebih baik terhadap ketinggian tempat dan waktu tanam dibandingkan genotipe lainnya, didukung oleh karakter panjang malai, jumlah biji per malai, jumlah spikelet per malai, bobot biji per malai, bobot biji per tanaman dan bobot 1000 biji. Namun genotipe C, G dan F juga menunjukkan respons yang baik (karakter panjang malai); genotipe E, F, G dan K (karakter jumlah biji per malai); genotipe A, E dan G (karakter jumlah spikelet per malai); genotipe E, F dan G (karakter bobot biji per malai); genotipe C, E, G dan H (karakter bobot biji per tanaman); genotipe H dan I (karakter bobot biji per malai). Tingginya Bobot biji per tanaman varietas L (DEWATA) di waktu tanam 1 (Maret-Juli 2012) dan ketinggian tempat 1400 mdpl didukung oleh komponen hasil panjang malai dan bobot biji per malai. Nilai heritabilitas karakter morfologi yang diamati untuk ketinggian tempat 1400 mdpl memiliki nilai yang tinggi untuk semua karakter. Nilai heritabilitas karakter morfologi yang diamati untuk ketinggian tempat 1100 mdpl memiliki nilai yang tinggi untuk karakter tinggi tanaman, umur berbunga, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet per malai dan bobot biji per malai. Sedangkan nilai heritabilitas karakter morfologi yang diamati untuk ketinggian tempat 800 mdpl memiliki nilai yang tinggi untuk karakter tinggi tanaman, umur berbunga, umur panen, panjang malai, jumlah spikelet per malai. Hasil penelitian keragaan karakter fisiologi genotipe gandum pada perbedaan waktu tanam di tiga ketinggian tempat diperoleh waktu tanam 1 (Maret-Juli 2012) memberikan pengaruh yang lebih baik dibandingkan waktu tanam lainnya, didukung oleh karakter fisiologi klorofil a, klorofil b, klorofil total, laju asimilasi bersih. Ketinggian tempat 1400 mdpl memberikan pengaruh yang lebih baik dibandingkan ketinggian tempat lainnya, didukung oleh karakter fisiologi klorofil a, klorofil b, klorofil total, laju asimilasi bersih, laju pertumbuhan tanaman dan laju tumbuh relatif. Varietas L (DEWATA) memberikan respons yang lebih baik terhadap pengaruh waktu tanam dan ketinggian tempat dibandingkan genotipe lainnya, didukung oleh karakter karakter fisiologi klorofil a, klorofil b, klorofil total, laju asimilasi bersih, laju pertumbuhan tanaman dan laju tumbuh relatif. Hasil penelitian keragaan karakter biokimia genotipe gandum pada perbedaan waktu tanam di tiga ketinggian tempat diperoleh waktu tanam 2 (Juli-Nopember 2012) memberikan pengaruh yang lebih baik dibandingkan waktu tanam lainnya terhadap kadar pati dan kadar gluten biji gandum. Ketinggian tempat 1400 mdpl memberikan pengaruh yang lebih baik dibandingkan ketinggian tempat lainnya terhadap kadar pati dan kadar gluten biji gandum.Varietas L (DEWATA) memberikan respons yang lebih baik terhadap pengaruh waktu tanam dan ketinggian tempat dibandingkan genotipe lainnya yang memiliki kadar pati dan kadar gluten biji gandum tertinggi. Hasil analisis stabilitas hasil dan adaptasi genotipe gandum di tiga waktu tanam dan ketinggian tempat menggunakan Metode Additive Main Effect And Multiplicative Interaction (AMMI) diperoleh gandum yang stabil pada tiga lokasi adalah genotipe D (RABE/2*MO88) yang paling dekat dengan titik sumbu. Genotipe lainnya tidak stabil namun spesifik di lokasi tertentu yaitu genotipe A (OASIS/SKAUZ//4*BCN), genotipe B (HP1744), genotipe I (BASRIBEY) dan genotipe F (G-21) spesifik lokasi Sibolangit (Bandarbaru = 800 mdpl). Genotipe E (H-21), genotipe G (G-18) dan varietas K (SELAYAR) spesifik lokasi Tigapanah (1100 mdpl). Genotipe C (LAJ3302/2*MO88), genotipe H (MENEMEN), genotipe J (ALIBEY) dan varietas pembanding L (DEWATA) spesifik lokasi Berastagi (1400 mdpl). Gandum yang stabil pada tiga waktu tanam adalah genotipe C (LAJ3302/2*MO88) dan D (RABE/2*MO88) yang paling dekat dengan titik sumbu. Genotipe F (G-21), genotipe G (G-18), genotipe H (MENEMEN) dan varietas L (DEWATA) spesifik waktu tanam 1 (Maret-Juli 2012). Genotipe E (H-21), genotipe I (BASRIBEY) dan varietas K (SELAYAR) spesifik waktu tanam 2 (Juli-Nopember 2012). Genotipe A (OASIS/SKAUZ//4*BCN), genotipe B (HP1744) dan genotipe J (ALIBEY) spesifik waktu tanam 3 (Nopember 2012-Maret 2013). Gandum yang stabil pada seluruh lingkungan adalah genotipe D (RABE/2*MO88), sedangkan genotipe J (ALIBEY) paling stabil pada kombinasi lingkungan dan yang paling dekat dengan titik sumbu. Genotipe C (LAJ3302/2*MO88), genotipe E (H-21), genotipe H (MENEMEN) dan varietas L (DEWATA) spesifik di lingkungan L7 (1400 mdpl/Maret-Juli 2012). Varietas K (SELAYAR) spesifik di lingkungan L5 (1100 mdpl/Juli-Nopember 2012) dan L8 (1400 mdpl/ Juli-Nopember 2012). Sedangkan genotipe A (OASIS/SKAUZ//4*BCN), genotipe B (HP1744), genotipe F (G-21), genotipe G (G-18) dan genotipe I (BASRIBEY) belum menunjukkan ke arah spesifik lingkungan. Berdasarkan stabilitas hasil gandum di tiga waktu tanam dan ketinggian tempat diperoleh genotipe D (RABE/2*MO88) yang stabil.