Short Communication: Morphophysiological Response to Partial Submergence and Water Deficit in North Sulawesi Local Rice

Song Ai Nio, Christine J.R. Kakanga, Marlince Koda, Daniel Peter Mantilen Ludong

Abstract


Flood and drought are two disasters that resulted in crop failure, including rice production. The objective of this study was to evaluate the morphophysiological characteristics of North Sulawesi local rice (Oryza sativa L.) cultivars as response to partial submergence and water deficit at the vegetative phase based on plant height, number of leaves, root length and volume, and leaf total chlorophyll concentration. The factorial experiment in Completely Randomized Design consisted of four rice cultivars (Superwin, Ombong, Temo, and Burungan) and three treatments (well-watered, partial submerged, and water deficit). The treatments commenced at four-fully-expanded leaf stage for 14 days. Plant height and leaf number were recorded on day 0 (before the treatments commenced), 7, and 14 after treatments. The length and volume of roots as well as total chlorophyll were recorded at 14 days after treatment. Root length was potential indicator of partial submergence and water deficit as it was higher under partial submergence and water deficit than well-watered. Root volume was potential indicator of partial submergence as it was larger under partial submergence than water deficit and well-watered. The partial submergence and water deficit tolerance of North Sulawesi local rice should be further evaluated based on the other characteristics.

Abstrak

Kebanjiran dan kekeringan merupakan bencana alam yang mengakibatkan kegagalan panen, termasuk produksi beras. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji karakterisitik morfofisiologis pada padi (Oryza sativa L.) lokal Sulawesi Utara sebagai respons terhadap kebanjiran dan kekeringan pada fase vegetatif berdasarkan tinggi tanaman, jumlah daun, panjang, dan volume akar serta kandungan klorofil daun. Percobaan faktorial dalam Rancangan Acak Lengkap ini menggunakan empat kultivar padi (Superwin, Ombong, Temo, dan Burungan) serta tiga perlakuan (diairi, digenangi, dan tidak diairi). Perlakuan dimulai pada saat tanaman mempunyai empat daun yang berkembang penuh selama 14 hari. Tinggi tanaman dan jumlah daun diamati pada hari ke-0 (sebelum perlakuan dimulai), hari ke-7, dan 14 setelah perlakuan. Panjang dan volume akar serta kandungan klorofil daun diukur pada 14 hari setelah perlakuan. Panjang akar merupakan indikator yang potensial untuk kebanjiran dan kekeringan karena panjang akar saat kebanjiran dan kekeringan lebih besar daripada diairi. Volume akar merupakan indikator yang potensial untuk kebanjiran karena volume akar saat kebanjiran lebih besar daripada saat kekeringan dan diairi. Toleransi padi lokal Sulawesi Utara terhadap kebanjiran dan kekeringan perlu dievaluasi lebih lanjut berdasarkan karakteristik lainnya.


Keywords


Morphophysiological; Partial submergence; Rice; Water deficit; Kebanjiran; Kekeringan; Morfofisiologis; Padi

Full Text:

PDF

References


Ahmadikhah, A., & Marufinia, A. (2016). Effect of reduced plant height on drought tolerance in rice. 3 Biotechnology, 6(2), 1-9. doi: 10.1007/s13205-016-0542-3.

Badan Pusat Statistik. (2020). Luas panen dan produksi padi pada tahun 2019. (2020, February 04) Retrieved from https://www.bps.go.id/pressrelease/2020/02/04/1752/luas-panen-dan-produksi-padi-pada-tahun-2019-mengalami-penurunan-dibandingkan-tahun-2018-masing-masing-sebesar-6-15-dan-7-76-persen.html.

BNPB. (2013). Peta kejadian bencana di Indonesia 2013. (2021, Januari 11) Retrieved from http://www.http://geospasial. bnpb.go.id /2013/08/02/peta-kejadian-bencana-2013.

Efendi, R., & Azrai, M. (2010). Tanggap genotipe jagung terhadap cekaman kekeringan: Peranan akar. Jurnal Penelitian Pertanian Tanaman Pangan, 29(1), 1-10.

Hermanasari, R., Supartopo, S., Hairmansis, A., Yullianida, Y., & Kustianto, B. (2011). Galur harapan padi rawa toleran rendaman. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan, 30(2), 71-75.

Hossain, M. A., & Uddin, S. N. (2011). Mechanisms of waterlogging tolerance in wheat: Morphological and metabolic adaptations under hypoxia or anoxia. Australian Journal of Crop Science, 5(9), 1094-1101. doi: 10.3316/informit.044652841339657.

Ikhwani, E. S., & Makarim, A. K. (2010). Pengaruh waktu, lama dan kekeruhan air rendaman terhadap pertumbuhan dan hasil padi sawah IR64-sub1. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan, 29, 63-71.

Ikhwani, I. (2013). Ketahanan varietas padi toleran rendaman dan responnya terhadap pemupukan. Jurnal Lahan Suboptimal: Journal of Suboptimal Lands, 2(1),1-13.

Indraswati, D. S., Zulkifli, Z., & Handayani, T. T. (2015). Uji ketahanan pada kecambah padi gogo (Oryza sativa L.) terhadap cekaman kekeringan yang diinduksi oleh polietilen glikol 6000. In B. Hidayat, A. A. Candra, Sarono, Y. Sukaryana, and A. R. Gusta (Eds.). Proceedings of the Seminar Nasional Pengembangan Teknologi Pertanian. Politeknik Negeri Lampung, Lampung.

Koda M. (2017). Respons fisiologis padi lokal sulut pada fase vegetatif yang mengalami rendaman dan kekurangan air (Undergraduate thesis). Manado, Universitas Sam Ratulangi, Indonesia.

Ma, X., Feng, F., Wei, H., Mei, H., Xu, K., Chen, S., ... & Luo, L. (2016). Genome-wide association study for plant height and grain yield in rice under contrasting moisture regimes. Frontiers in plant science, 7, 1801. doi: 10.3389/fpls.2016.01801.

Mangansige, C. T., Ai, N. S., & Siahaan, P. (2018). Panjang dan volume akar tanaman padi lokal Sulawesi Utara saat kekeringan yang diinduksi dengan polietilen glikol 8000. Jurnal MIPA Unsrat Online, 7(2), 12-15. doi: 10.35799/jm.7.2.2018.20618.

Manikmas, M. O. (2008). Developing submergence-tolerant rice varieties in Indonesia. Sub1 News, 2(3), 4-5.

Munarso, Y. P. (2011). Keragaan padi hibrida pada sistem pengairan intermittent dan tergenang. Penelitian Pertanian Tanaman Pangan, 30, 125-130.

Nio, S. A. (2010). Evaluation of concentration of total chlorophyll, chlorophyll a and b in leaves as indicators of water deficit in rice (Oryza sativa L.). Jurnal Ilmiah Sains, 10(1), 86-90.

Nio, S. A., Cawthray, G. R., Wade, L. J., & Colmer, T. D. (2011). Pattern of solutes accumulated during leaf osmotic adjustment as related to duration of water deficit for wheat at the reproductive stage. Plant Physiology and Biochemistry, 49(10), 1126-1137. doi: 10.1016/j.plaphy.2011.05.011.

Nio, S. A., & Ludong, D. P. M. (2014, June). Comparing the drought tolerance of local rice cultivar superwin with other cultivars cultivated in North Sulawesi Province based on dry matter partitioning. Proceeding International Conference on Global Resource Conservation (vol. 4, no. 1), Malang, Indonesia. Retrieved from http://proceedingicgrc.ub.ac.id/index.php/procicgrc/article/view/31.

Nio, S. A., Pirade, M., & Ludong, D. P. M. (2019). Leaf chlorophyll content in North Sulawesi (Indonesia) local rice cultivars subjected to polyethylene glycol (peg) 8000-induced water deficit at the vegetative phase. Biodiversitas Journal of Biological Diversity, 20(9), 2462-2467. doi: 10.13057/biodiv/d200905.

Nio, S. A., Mereh, R. J., & Ludong, D. P. M. (2021). Physiological response to drought in North Sulawesi (Indonesia) local rice (Oryza sativa) cultivars at the tissue level in hydroponic culture. Biodiversitas Journal of Biological Diversity, 22(1), 58-64. doi: 10.13057/biodiv/d220108.

Palit, E. J., Nio, S. A., & Mantiri, F. R. (2015). Pelayuan daun pada padi lokal Sulut saat kekeringan. Jurnal MIPA, 4(2), 120-124. doi: 10.35799/jm.4.2.2015.9035.

Permatasari, I., Fatonah, S., & Iriani, D. (2014). Respons pertumbuhan anakan nyamplung (Calophyllum inophyllum L.) pada kondisi penggenangan dengan media tanah mineral dan tanah gambut. Jurnal Online Mahasiswa Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Riau, 1(2), 450-456.

Poluan, R. H., Nio, S. A., & Mantiri, F. R. (2017). Evaluasi tahan banjir padi lokal Sulawesi Utara pada fase vegetatif dengan variasi waktu perendaman. Jurnal Ilmiah Sains, 17(1), 1-6. doi: 10.35799/jis.17.1.2017.14894.

Rohmah, E. A. (2016). Analisis pertumbuhan tanaman kedelai (Glycine max L.) varietas grobogan pada perlakuan cekaman genangan (Doctoral dissertation, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya, Indonesia). Retrieved from https://repository.its.ac.id/72038/.

Setiawan, A., Zakaria, W. A., & Indriani, Y. (2016). Perilaku konsumen dalam pembelian beras organik produksi Kabupaten Pringsewu. Jurnal Ilmu Ilmu Agribisnis: Journal of Agribusiness Science, 4(2). doi: 10.23960/jiia.v4i2.1237.

Sonke, N. G., Siahaan, P., & Nio, S. A. (2019). Kandungan klorofil total daun puring (Codiaeum variegatum L.) yang mengalami cekaman kekeringan. Jurnal MIPA, 8(2), 55-58. doi: 10.35799/jm.8.2.2019.23517.

Sopandie, D. (2013). Fisiologi adaptasi tanaman terhadap cekaman abiotik pada agroekosistem tropika. Bogor: IPB Press.

Tjolleng, F., Siahaan, P., & Nio, S.A. (2019). Kandungan klorofil total daun pada padi lokal Sulawesi Utara yang mengalami cekaman banjir. Jurnal MIPA, 8(2), 51-54. doi: 10.35799/jm.8.2.2019.23516.

Yulianida, S., Ardie, W., Suwarno., & Aswidinnor, H. (2014). Respon dan produktivitas padi rawa terhadap cekaman rendaman stagnan untuk pengembangan di lahan rawa Lebak. Jurnal Agronomi Indonesia, 43(1), 15-22.




DOI: https://doi.org/10.15408/kauniyah.v16i2.23776 Abstract - 0 PDF - 0

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


This work is licensed under a CC-BY- SA.

Indexed By:

/public/site/images/rachma/logo_moraref_75 /public/site/images/rachma/logo_google_scholar_75_01 /public/site/images/rachma/logo_isjd_120 /public/site/images/rachma/logo_garuda_75 /public/site/images/rachma/logo_crossref_120/public/site/images/rachma/logo_base_2_120 /public/site/images/rachma/neliti-blue_75   /public/site/images/rachma/dimensions-logo_120