PERKEMBANGAN PEMULIAAN PADI SAWAH DI INDONESIA
U. Susanto, A.A. Daradjat, dan B. Suprihatno Bala i Pene lit ian Tanaman Padi , Jal an Raya 9, Suka mand i, Kota k Pos 11 Suba ng 4125 6
ABSTRAK Varietas unggul padi sawah merupakan kunci keberhasilan peningkatan produksi padi di Indonesia. Perakitan varietas padi sawah selain bertujuan untuk meningkatkan hasil, juga dilakukan dengan mempertimbangkan kondisi agroekosistem, sosial, budaya, budaya, dan preferensi masyarakat. Sejalan dengan hal tersebut, pemuliaan pemuliaan padi bersifat dinamis. Varietas baru terbentuk sepanjang waktu, diikuti dengan peningkatan rata-rata produktivitas padi secara nasional. Beberapa tipe varietas padi yang telah berkembang di Indonesia adalah tipe Bengawan, PB5, IRxx, IR64, padi hibrida, dan padi tipe baru. Tipe-tipe tersebut muncul sesuai dengan kebutuhan, dimulai dengan perbaikan varietas lokal (tipe Bengawan), pembuatan padi yang genjah dan hasil tinggi karena responsif terhadap pemupukan (PB5), peningkatan ketahanan terhadap hama dan penyakit (IRxx), dan penambahan sifat unggul pada rasa nasi yang enak (IR64). Varietas-varietas yang telah dilepas tersebut banyak yang saling berkerabat, sehingga keragamannya kurang dan potensi hasilnya pun tidak berbeda. Upaya untuk meningkatkan potensi hasil padi yang selama ini stagnan adalah melalui pemanfaatan fenomena heterosis (padi hibrida) dan arsitektur tanaman (padi tipe baru). Kedua upaya tersebut diharapkan mampu menjawab tantangan perpadian di masa yang akan datang. Kata kunci: Padi sawah, pemuliaan, Indonesia
ABSTRACT Advance in lowland rice breeding in Indonesia
Improved rice variety is the key factor in increasing rice production in Indonesia. Development of lowland rice varieties in Indonesia is not only to improve the yield, but also to make it appropriate to agroecosystem conditions, social, culture, and consumer preference. Therefore, rice breeding became dinamic and resulted some types of rice varieties between time to time, followed by increasing the national average yield of rice. Some types of rice varieties developed in Indonesia are Bengawan, PB5, IRxx, IR64, hybrid rice, and new plant types. Those types are appropriate with the need, started with improvement of local varieties (Bengawan type) for early maturing with development of high yield because of responsiveness to fertilizers (PB5 type), utilization of pest resistant genes (IRxx type), and improvement of rice quality (IR64 type). Among these varieties, there are some varieties with high genetic relative among them, so they have poor variability and have no difference in the yield pote ntia l. Effo rts to over come this prob lem incl ude the use of hete roti c pheno meno n (hyb rid ric e) and plan t architecture (new plant type). The two efforts are expected to overcome the future world chalanges of rice. Keywords: Lowland rice, breeding, Indonesia
L
uas pertanaman padi di Indonesia diperkirakan mencapai 11–12 juta ha, yang tersebar di berbagai tipologi lahan seperti sawah (5,10 juta ha), lahan tadah hujan (2,10 juta ha), ladang (1,20 juta ha), dan lahan pasang surut. Lebih dari 90% produksi beras nasional dihasilkan dari lahan sawah (Badan Pusat Statistik 2000), dan lebih dari 80% total areal pertanaman padi sawah telah ditanami varietas unggul (Badan Pusat Statistik 2000). Menurut Las (2002), peran peningkatan produktivitas (teknologi) dalam peningkatan Jurna l Litba ng Perta nian, 22(3) , 2003
prod uksi padi menca produksi mencapai pai 56,1 56,10%, 0%, perluasan areal 26,30%, dan 17,60% oleh interaksi antara keduanya. Sementara itu, peran pera n vari varietas etas ung unggul gul bers bersama ama pup pupuk uk dan air terhadap peningkatan produktivitas mencapai 75%. Informasi tersebut menunjukkan bahwa varietas unggul terutama padi sawah merupakan kunci keberhasilan peningkatan produksi padi di Indonesia. Upaya perakitan varietas padi di Indonesia ditujukan untuk menciptakan varietas yang berdaya hasil tinggi dan
sesuai dengan kondisi ekosistem, sosial, budaya, serta minat masyarakat. Sejal an dengan berkembangnya kondisi sosial ekonomi masyarakat, permintaan akan tipe varietas yang dihasilkan juga ber be da -b ed a. Da ra dj at et al. (2001b) menggolongkan varietas padi sawah ke dalam empat tipe, yaitu tipe Bengawan, tipe PB5, tipe IRxx, serta tipe IR64 yang tahan hama dan penyakit utama serta bermutu baik. Perkembangan tipe varietas tersebut berpengaruh terhadap produ ktiv ktivitas itas padi sawah nasi nasional onal se125
perti dilaporkan Badan Pusat Statistik (1978; 1981; 1986; 1991; 1996; 2000). Perkembangan rata-rata produktivitas pad i saw ah di Ind one sia pada kur un waktu 1970− 2000 ditampilkan pada Gambar 1. Sampai dengan tahun 1970-an, program pengembangan varietas unggul pa di sa wa h le bi h di te ka nk an pa da perbaikan varietas lokal, terutama untuk memperpendek umur tanaman, sehingga dalam satu tahun dapat dilakukan panen dua sampai tiga kali. Menurut Suwarno (2000), untuk memenuhi kecukupan pangan, mulai tahun 1970-an dikembangkan padi yang memiliki sifat potensi hasil tinggi (tipe PB5). Sejalan dengan hal tersebut, produktivitas padi sawah meningkat dari 3,55 t/ha pada tahun 1972 menjadi 3,75 t/ha pada tahun 1974 (Badan Pusat Statistik 1978). Pada tahun 1977, pr od uk ti vi tas pa di sa wa h me nu ru n kembali menjadi 3,03 t/ha (Badan Pusat Statistik 1978) karena munculnya wabah hama wereng coklat. Berkaitan dengan hal itu, pada tahun 1975–1985 dikembangkan varietas padi dengan sifat produktivitas tinggi serta tahan terhadap hama dan penyakit tanaman seperti IR36, dan IR42 (tipe IRxx). Selanjutnya, untuk memenuhi kebutuhan domestik maupun ekspor, mulai tahun 1985 dikembangkan varietas padi yang memiliki rasa enak (Suwarno 2000) seperti IR64. Laju peningkatan produktivitas padi sawah melonjak tajam setelah tahun 1977. Namun, peningkatan produktivitas mulai
melandai pada tahun 1985−2000, yang menandakan semakin sempitnya keragaman genetik potensi hasil varietas yang telah dilepas. Untuk mengantisipasi melonjaknya kebutuhan beras di masa sekarang dan yang akan datang, perbaikan potensi hasil padi mutlak diperlukan. Wujud nyata terobosan perakitan varietas padi untuk masa yang akan datang adalah pengembangan padi hibrida dan padi tipe baru (Daradjat et al. 2001b).
PERIODE PEMULIAAN PADI SAWAH DI INDONESIA Pemuliaan Padi Sawah Tipe Bengawan (1943 – 1967) Menurut Harahap et al . (1972), persilangan padi di Indonesia dimulai pada tahun 1920-an dengan memanfaatkan gene pool yang dibangun melalui introduksi tanaman. Sampai dengan tahun 1960-an, pemuliaan padi diarahkan pada lahan dengan pemupukan yang rendah, atau tanaman kurang responsif terhadap pemupukan. Musaddad et al. (1993) melaporkan bahwa pelepasan varietas padi pertama kali dilakukan pada tahun 1943, yaitu varietas Bengawan. Varietas tipe Bengawan memiliki latar belakang genetik yang merupakan perbaikan dari varietas Cina yang berasal dari Cina, Latisail dari India,
t/ha 5 4,50 4 3,50 3 2,50 2 1,50 1 0,50 0 1970
Gambar 1.
126
1975
1980
1985
1990
1995
2000
2005
Peningkatan rata-rata produktivitas padi sawah di Indonesia, 1972 − 1999 (Badan Pusat Statistik 1978; 1981; 1986; 1991; 1996; 2000).
dan Benong dari Indonesia (Hargrove et al . 1979). Karakteristik padi sawah tipe Bengawan menurut Daradjat et al. (2001b) adalah umur 140−155 hari setelah sebar (HSS), tinggi tanaman 145−165 cm, tidak responsif terhadap pemupukan, rasa nasi pad a umu mny a ena k, dan day a has il menurut Musaddad et al. (1993) sekitar 3,50−4 t/ha. Contoh varietas tipe Bengawan menurut Harahap et al. (1972), Djunainah et al. (1993), Musaddad et al. (1993), dan Sunihardi et al. (1999), antara lain adalah Bengawan (1943), Jelita (1955), Dara (1960), Sinta (1963), Bathara (1965), dan Dewi Ratih (1969). Pembentukan varietas padi dilakukan dengan menyilangkan beberapa tetua, kemudian dari turunan persilangan tersebut dipilih tanaman-tanaman yang mempunyai sifat-sifat yang baik. Persilangan umumnya dilakukan dengan silang tunggal ( si ngle cr os s ), silang puncak (top cross), silang ganda (double cross), dan silang balik (back cross ). Metode pemuliaan yang digunakan di Indonesia sampai dengan tahun 1950-an adalah metode bulk , kemudian beralih kepada metode pedigree (Harahap dan Silitonga 1989).
Pemuliaan Padi Sawah Tipe PB5 (1967 – 1985) Kebutuhan akan beras yang terus meningkat menuntut peningkatan produktivitas padi dengan segera. Oleh karena itu, dilakukan introduksi galurgalur/varietas dari IRRI yang memiliki pote nsi hasil tinggi. Pada tahu n 1967 dilepas dua varietas introduksi, yaitu PB8 (1967) dan PB5 (1968) dengan potensi hasil 4,50 − 5,50 t/ha. Selain dilepas langsung sebagai varietas unggul baru, varietas-varietas introduksi juga merupakan sumber gen untuk memperbaiki sifat-sifat varietas yang sudah ada. Persilangan varietas PB5 dengan Sinta menghasilkan Pelita I-1 dan Pelita I-2. Dari dua varietas yang disebut terakhir selanjutnya berkembang lagi sejumlah varietas baru seperti Cisadane dan Sintanur. Hubungan kekerabatan di antara sejumlah varietas padi sawah ditampilkan pada Gambar 2. Berdasarkan gambar tersebut dapat diketahui bahwa pada dasarnya varietas-varietas yang ditanam petani saat ini memiliki kekerabatan yang erat. Jurna l Litba ng Perta nian, 22(3) , 2003
Serayu Citarum Cisadane
Dara
Pelita I-1
Bengawan
Sinta
Cina Dewi Tara Arimbi Bathara Dewi Ratih
Remaja Jelita
Gambar 2.
Pelita 1-2
Cina
▲
Latisail Cina
Bluebonnet
▲
▲
Pemuliaan Padi Sawah Tipe IRxx ( Multiple Resistance) (1977 – ...)
▼Sintanur
▲
▲
IR8
IR5 ▲
Pelita 1-1
Sinta
▲
Sigadis
▲
IR969-98-2-3 CR94-13 IR2157-3
Pelita 1-1
Gambar 3. Pedigree varietas Cisadane. Jurna l Litba ng Perta nian, 22(3) , 2003
▲
▲
▲ ▲
umur sedang (135− 145 HSS), postur tanaman pendek-sedang (100−130 cm), bentuk tanaman tegak, posisi daun tegak, jumlah anakan sedang (15−20), panjang malai sedang (75 − 125 butir/malai), responsif terhadap pemupukan, tahan rebah, daya hasil rata-rata sedang (4−5 t/ ha), serta rasa nasi antara pera sampai pulen. Contoh varietas tipe PB5 adalah Pelita I-1 (1971), Pelita I-2 (1971), Cisadane (1980), Cimandiri (1980), Ayung (1980), dan Krueng Aceh (1981). Metode pemuliaan yang digunakan adalah metode pedigre e. Namun, sejak tahun 1976 diterapkan juga metode bulk
Bengawan ▲
Benong PTB21/PTB18
Peta Tangkai rotan
Latisail
Sinta
Cimandiri Ayung Cipunagara Krueng Aceh Atometa I Atometa II Cisokan Progo Cisanggarung Ciliwung Walanai Lusi Adil Makmur Cilamaya Muncul Cikapundung ▼
Way Seputih Atometa 4 Lariang
Hubungan kekerabatan beberapa varietas padi, 1943 − 2001.
Eratnya kekerabatan antarvarietas tersebut terjadi akibat suatu varietas disilangkan dengan sisterline -nya atau dengan varietas yang merupakan keturunannya. Sebagai contoh adalah perakitan varietas Cisadane dan Pelita I-1 (Gambar 3). Terlihat bahwa Cisadane berasal dari Pelita I-1 yang disilangkan dengan keturunan Pelita I-1. Sementara itu Pelita I-1 merupakan hasil persilangan Sinta dengan PB5 yang keduanya merupakan keturunan persilangan Cina dengan Latisail (McLaren et al. 2002). Menurut Daradjat et al. (2001b), varietas tipe PB5 memiliki karakteristik
IR5
▼
B2388
tanam rapat yang ternyata lebih praktis, mudah, dan murah (Harahap dan Silitonga 1989).
Cisadane
Peningkatan produksi padi dapat ditempuh melalui dua jalur, yaitu peningkatan potensi hasil dan peningkatan stabilitas hasil (Daradjat et al. 2001b). Potensi hasil yang tinggi tidak akan teraktualisasi jika terjadi gangguan berupa cekaman biotik maupun abiotik. Oleh karena itu, stabilitas hasil juga perlu ditingkatkan, dalam arti varietas tertentu tetap berproduksi tinggi meskipun ter jadi cekaman biotik berupa hama dan penyaki t tanaman, atau abiotik berupa kondisi cuaca yang tidak menguntungkan atau tanah keracunan besi, aluminium, dan sebagainya. Berbagai varietas yang memiliki gen ketahanan terhadap cekaman biotik atau abiotik tertentu dapat menjadi sumber gen. Berkaitan dengan hal tersebut, upaya mengoleksi dan mengintroduksi gen harus terus dilakukan. Kerja sama dengan IRRI telah dilakukan, antara lain melalui program international network on genetic evaluation of rice (INGER) yang mengoleksi dan menyebarluaskan materi genetik dari seluruh dunia untuk dievaluasi di negara-negara terkait (Daradjat et al . 2001a). Berbagai jenis pert anaman yang ada dalam prog ram INGER untuk mengevaluasi ketahanan terhadap cekaman biotik adalah international rice tungro nursery (IRTN), international rice blast nursery (IRBN), international rice brown planthopper nursery (IRBPHN), dan international rice bacterial blight nursery (IRBBN ). Jenis jenis pertanaman INGER yang lain dalam rangka mengevaluasi sifat-sifat yang berk aita n dengan spesifik lingkun gan tumbuh maupun keunggulan spesifik adalah international irrigated rice observational nursery (IIRON), international upland rice observational nursery (IURON), international hybrid rice observational nursery (IHRON), international finegrain aromatic rice observational nursery (IRFAON), international irrigated rice yield nursery-early (IIRYN-E), dan international deepwater rice observational nursery (IDRON). Materi-materi tersebut me127
rupakan sumber plasma nutfah untuk pemben tuk an var iet as yan g memi lik i ketahanan ganda (tipe IRxx). Varietas tipe IRxx menurut Daradjat et al. (2001b) memiliki karakteristik umur sedang (115−125 HSS), postur tanaman pen dek samp ai sedang (95− 115 cm), bentuk tanaman tegak, posisi daun tegak, jumlah anakan sedang (15−20), panjang malai sedang (75 − 125 butir/malai), responsif terhadap pemupukan, daya hasil sedang (4−5 t/ha), tahan hama dan penyakit utama serta cekaman abiotik, serta rasa nasi antara pera sampai pulen. Contoh varietas/galur tipe IRxx untuk tahan wereng coklat biotipe 1 adalah IR26, IR28, IR29, IR30, IR34; tahan wereng coklat biotipe 2 adalah IR32, IR36, IR42, Kencana Bali, Kelara, Babawee, PTb 33; dan tahan wereng coklat biotipe 3 yaitu IR70, IR68, Bahbutong, Barumun, dan Memberamo (Baehaki dan Rifki 1998; Soewito et al. 2000). Latar belakang genetik tetua varietas tipe IRxx adalah varietas lokal yang berasal dari berbagai negara Asia, Afrika, dan Amerika. Metode pemuliaan yang digunakan terus berkembang, dan mungkin pula diterapkan metode pemuliaan modern seperti quantitative trait loci (QTL) dan marker assisted selection (MAS) untuk menyeleksi genotipe yang diharapkan.
Pemuliaan Padi Sawah Tipe IR64 (1986 − ...) Varietas IR64 diintroduksi dan dilepas sebagai varietas unggul di Indonesia pad a tah un 198 6. Vari eta s ini sangat digemari oleh petani dan konsumen, terutama karena rasa nasi yang enak, umur genjah, dan hasil relatif tinggi. Menurut Direktorat Bina Perbenihan (2000), IR64 merupakan varietas yang paling luas ditanam di Indonesia (2.118.000 ha), disusul varietas lokal (355.336 ha), Memberamo (271.557 ha), Way Apo Buru (285.985 ha), IR66 (216.020 ha), dan Cisadane (195.768 ha). Karakteristik varietas tipe IR64 menurut Daradjat et al. (2001b) antara lain adalah umur sedang (100− 125 HSS), postur tanaman pendek sampai sedang (95 − 115 cm), bentuk tanaman tegak, posisi daun tegak, jumlah anakan sedang (20−25 anakan/rumpun, dengan anakan produktif 15−16 anakan/rumpun), pan jang malai sedang, responsif terhadap 128
pemupukan, tahan rebah, daya hasil agak tinggi (5−6 t/ha), tahan hama dan penyakit utama, mutu giling baik, dan rasa nasi enak. Contoh varietas tipe IR64 adalah Way Apo Buru (1988), Widas (1999), Ciherang (2000), Tukad Unda (2000), dan Konawe (2001). Latar belakang genetik tetua varietas IR64 relatif lebih luas daripada varietas PB5, tetapi masih banyak menggunakan varietas-varietas sebelumnya sebagai tetua sumber gen ketahanan terhadap hama dan penyakit serta keistimewaan tertentu. Pemanfaatan gen dari spesies Oryza nivara telah dilakukan pada varietas PB28, PB30, PB32, dan PB36. Kekerabatan dari sejumlah varietas yang dikembangkan pada periode ini dapat dilihat pada Gambar 4. Metode pemuliaan yang digunakan terus berkembang dan dilakukan modifikasi, misalnya digunakan metode bulk pada generasi awal. Setelah mengalami fiksasi dan seleksi individu selama beberapa generasi, kemudian dilanjutkan dengan metode pedigree .
Pemuliaan Padi Hibrida Padi hibrida merupakan salah satu terobosan untuk mengatasi terjadinya stagnasi peningkatan potensi hasil varietas-varietas tipe sebelumnya. Kunci kemampuan padi hibrida untuk memecahkan kemandekan peningkatan hasil adalah potensi heterosisnya (hybrid vigor ), yaitu superioritas F1 hibrida atas tetuanya (Virmani et al . 1997). Pengembangan padi hibrida diawali dengan penemuan cytoplasmic male ste ril e (CMS) dan paket teknologi produksi benih padi hibrida. Teknologi padi hibrida dalam hal ini memerlukan pemanfaatan tiga galur, yaitu CMS, galur
pemulih kesuburan (restorer) , dan galur pelestari (maintainer), sehingga biasa disebut dengan teknik tiga galur. Selanjutnya berkembang teknik hibrida dua galur yang memanfaatkan galur environment genic male sterility (EGMS). Galur EGMS dapat menjadi steril pada kondisi tertentu sehingga dapat digunakan sebagai mandul jantan, tetapi dapat menjadi fertil pada kondisi yang lain sehingga digunakan untuk memperbanyak galur EGMS tersebut. Satu galur yang lain adalah tetua jantan. Menurut Virmani et al. (1997), teknik tiga galur memerlukan dukungan kom ponen-komponen sebagai berikut: 1) Galur mandul jantan (CMS = galur A) yang 100% mandul dan stabil kemandulannya. 2) Galur pemulih kesuburan (restorer = galur R) dengan daya pemulihan kesuburan yang tinggi serta daya gabung khususnya, sehingga nilai heterosisnya tinggi. 3) Galur pelestari kemandulan tepung sari (galur B) yang murni. Negara yang pertama meneliti padi hibrida adalah Cina. Pada tahun 1960 telah ditemukan CMS yang pertama dan pada tahun 1973 diperoleh hibrida padi yang pertama. Pada tahun 1976 padi hibrida disebarluaskan kepada petani dan memberikan nilai standar heterosis 20− 30%. Padi hibrida terus berkembang pesat dan pada tahun 1994 lebih dari 50% areal pertanaman padi di Cina telah ditanami padi hibrida (Yuan 1994). Selanjutnya, IRRI mulai meneliti kembali padi hibrida pada tahun 1979 yang diikuti oleh 17 negara seperti India, Korea, Jepang, Amerika Serikat, Brasil, Vietnam, dan beberapa perusahaan swasta internasional. Pada tahun 1986 IRRI meneliti TGMS dan memanfaatkan biot eknologi dalam perakitan varietas
Baruhun ▼
IR36
Tuntang Dodokan Way Seputih Lariang Batang Sumani IR65 Cilosari
Gambar 4.
▼IR5
dan
Peta
▼IR8
▼ IR64
▼Memberamo
▼Cimelati
Maros Towuti Ciherang Tukad Petanu Tukad Unda Singkil Konawe Widas Way Apo Buru
Hubungan kekerabatan beberapa varietas tipe IR64. Jurna l Litba ng Perta nian, 22(3) , 2003
pa di hi br id a (R ot hs ch il d 19 98 ). Di Indonesia, penelitian padi hibrida dimulai pada tahun 1983 (Suprihatno dan Satoto 1998) setelah diintroduksikan padi hibrida dari Cina pada tahun 1979 (Danakusuma 1985). Varietas padi hibrida diharapkan memiliki daya hasil lebih tinggi daripada varietas yang umum ditanam petani saat ini. Selain keunggulan potensi hasil, padi hibrida juga harus mempunyai berbagai sifat unggul yang terdapat pada varietas yang saat ini banyak ditanam petani. Virmani (1994) melaporkan bahwa berdasarkan penelitian pada MK 1986−MH 1992, padi hibrida dapat meningkatkan hasil 15− 20% daripada varietas nonhibrida (inbrida). Padi hibrida yang dihasilkan banyak memiliki latar belakang genetik galurgalur yang berasal dari IRRI. Namun demikian, pemanfaatan galur-galur yang berada ptasi baik di Indone sia mula i dilaksanakan, sehingga pada masa mendatang diharapkan hibrida yang dihasilkan sudah beradaptasi terhadap kondisi agroekosistem di Indonesia. Peluang untuk memperoleh padi hibrida yang demikian cukup besar, karena Virmani et al. (1997) melaporkan bahwa pe rs il an ga n ind ic a/ ja po nic a tro pi k prospekti f menghasilkan hibrida yang unggul. Perakitan dan pengujian padi hibrida di Indonesia telah menghasilkan tiga kombinasi hibrida harapan dan telah diuji multilokasi (Adijono et al. 2000). Pada tahun 2002, dua varietas hibrida telah dilepas, yaitu Maro dan Rokan. Pengembangan padi hibrida menghadapi beberapa kendala antara lain: 1) Standar heterosis tidak stabil pada lingkungan yang berbeda (Adijono et al. 2000; Yuniati et al. 2000). 2) Produksi benih hibrida masih rendah, karena tidak sinkronnya pembungaan galur CMS dengan restorer (R) dan maintainer (B) (Suprihatno dan Satoto 1989). Namun, Sutaryo et al. (2000) melaporkan bahwa sinkronisasi pembungaan antara galur CMS dan restorer cukup baik dan tidak ada interaksi yang nyata antara galur dan lingkungan. 3) Galur-galur CMS sangat peka terhadap hama dan penyakit daerah tropis (Suprihatno et al. 1986). Namun, dengan pemanfaatan restorer yang tahan, kelemahan tersebut diharapkan dapat tertutupi. Jurna l Litba ng Perta nian, 22(3) , 2003
Berbagai penelitian dan percobaan terus dilakukan dengan melibatkan para peneliti dari berbagai disiplin ilmu, sehingga diharapkan kendala-kendala tersebut dapat teratasi.
Pemuliaan Padi Tipe Baru Sejak varietas IR8 yang sangat responsif terhadap pemupukan tersebar luas di berbagai negara, Revolusi Hijau dimulai dan produksi padi meningkat luar biasa. Namun, sejak tahun 1980-an produktivitas padi sawah relatif tidak meningkat karena keragaman genetik yang sempit. Upaya terobosan dilakukan untuk membentuk arsitektur tanaman yang memungkinkan peningkatan produktivitas tanaman. Padi yang dihasilkan kemudian dikenal dengan padi tipe baru. IRRI mulai mengembangkan padi tipe baru pada tahun 1989 dan pada tahun 2000 hasilnya telah didistribusikan ke berbagai negara untuk dikembangkan lebih lanjut. Menurut Khush (1996), landasan pemikiran dalam pembentukan padi tipe baru adalah peningkatan indeks panen (IP) dan produksi biomassa tanaman. IP adalah perbandingan bobot kering gabah dengan total biomassa tanaman. IP varietas padi sebelumnya ( semidwar ft ) yang berkisar antara 0,45− 0,50 diupayakan untuk ditingkatkan menjadi 0,60. Cara yang ditempuh adalah dengan meningkatkan proporsi distribusi fotosintat ke sink daripada ke source. Caranya adalah dengan meningkatkan sink size, yang meliputi peningkatan jumlah gabah per mala i dan tran slokasi asimila t ke gabah, serta meningkatkan masa pengisian gabah antara lain dengan pen und aan senes cen ce kanopi, mem perpanj ang mas a pengisian bi ji, dan meningkatkan ketahanan terhadap rebah. Biomassa tanaman ditingkatkan dengan memodifikasi kanopi sehingga pembentuk an kanopi dan pen yera pan hara berlangsung cepat serta konsumsi karbon berkurang. Karakteristik padi tipe baru menurut Peng et al . (1994) dan Khush (1996) adalah potensi hasil tinggi, malai lebat (± 250 butir gabah/malai), jumlah anakan produktif lebih dari 10 dengan pertumbuhan yang serempak, tanaman pendek (± 90 cm), bentuk daun lebih efisien, hijau tua, senescence lambat, tahan rebah, perakaran kuat, batang lurus, tegak, besar, dan berwarna hija u gelap, steri litas gabah
rendah, berumur genjah (100−130 hari), beradaptasi tinggi pada kondisi musim yang berbeda, IP mencapai 0,60, efektif dalam translokasi fotosintat dari source ke sink (biji), responsif terhadap pemupukan berat, dan tahan terhadap hama dan penyakit. Kendala dalam program padi tipe bar u ada lah pro duk si bioma ssa yan g rendah serta tingkat sterilitas yang tinggi (Peng et al. 1998). Hal ini diduga karena pop ula si awalny a dib uat den gan menyilangkan padi yang berbeda subspesies (indica x japonica tropic), sehingga terjadi ketidakteraturan meiosis dan tidak samanya distribusi kromosom pada keturunannya (Abdullah et al . 2001). Upaya pemecahan dilakukan dengan persilangan sebanyak-banyaknya untuk membentuk populasi dengan memanfaatkan tetua japonica tropik yang memiliki sterilitas malai yang rendah (Daradjat 2001). Untuk persilangan yang sulit menghasilkan benih dilakukan dengan kultur embrio (Abdullah et al . 2001). Populasi dasar padi tipe baru banyak dibentuk dengan memanfaatkan tetua dari subspesies indica dan japonica tropik sehingga latar belakang genetiknya cukup luas. Dengan demikian, stagnasi pada varietas-varietas yang sudah ada diharapkan dapat dipecahkan. Hidayat (2001) melaporkan bahwa IRRI telah banyak memanfaatkan varietas lokal Indonesia sebagai tetua dalam pem bentukan padi tipe baru. Varietas yang dijadikan donor untuk sifat anakan sedikit antara lain adalah Gaok, Genjah Gempol, dan Genjah Wangkal. Varietas-varietas yang dapat membentuk sifat malai lebat antara lain adalah Djawa, Ketan Gubat, dan Pare Bogor. Sumber gen sifat batang kuat berasal dari Putih Dayen, Gunang, dan Sirah Bareh dan untuk tahan tungro dari Bali Ontjer, Gundil Kuning, Jimbrug, dan Umbuk Putih. Pada awalnya, pembe ntukan populasi tanaman padi tipe baru di Indonesia menggunakan varietas IRBB5, Weshang II, Memberamo, Maros, TB154, BP68, dan IR65600 sebagai tetua persilangan. Kegiatan tersebut telah menghasilkan galur-galur yang sedang diuji daya hasilnya seperti BP138E-KN36-2-2, BP364B-MR-33-2-PN-5-1, dan IR66160-121-4-5-3-MR-3-PN-1-2-1-1 (Balai Penelitian Tanaman Padi 2001). Diharapkan dalam beberapa tahun ke depan, salah satu dari galur tersebut dapat dilepas sebagai varietas padi tipe baru. 129
TANTANGAN KE DEPAN Padi merupakan sumber makanan pokok bagi hampir seluruh rakyat Indonesia. Oleh karena itu, padi menjadi komoditas strategis yang dapat memberikan dampak yang serius pada bidang sosial, ekonomi, maupun politik. Sejalan dengan hal tersebut, pengadaan beras nasional harus diperhatikan agar tidak terjadi gejolak yang tidak diinginkan. Kebutuhan beras secara nasional terus meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk. Produksi padi di Indonesia pada tahun 2000 sekitar 51,20 juta ton (Badan Pusat Statistik 2001), sedangkan kebutuhan padi pada tahun 2025 diperkirakan sebesar 70 juta ton (IRRI 2001). Kebutuhan tersebut dapat dipenuhi dengan luas pertanaman dan intensitas tanam seperti saat ini, dengan produktivitas sebesar 6 t/ha, atau 1,60 t/ha lebih tinggi dari produktivitas tahun 2000 sebesar 4,40 t/ha. Padahal, pada tahun 1982 produktivitas sebesar 4,04 t/ha, sehingga selama 18 tahun produktivitas hanya meningkat 0,36 t/ha. Hal ini menunjukkan bahwa peningkatan produktivitas padi nasional harus betul-
be tu l di pa cu ag ar da pa t me nc ap ai tingkatan yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan beras yang terus meningkat. Berkaitan dengan hal tersebut, perakitan varietas yang memiliki pro duktivitas nya ta lebih tinggi dari yang sudah dilepas mutlak diperlukan. Varietas hibrida yang dapat mem berikan lonjakan peningkatan produk tivitas memberikan harapan terpenuhinya kebutuhan padi di masa yang akan datang. Balai Penelitian Tanaman Padi (2001) melaporkan bahwa padi hibrida memberikan hasil 7–8 t/ha, atau 15% lebih tinggi dari IR64 pada lokasi-lokasi yang dicoba. IRRI (2001) melaporkan bahwa teknologi padi hibrida potensial untuk memenuhi kebutuhan pangan di Asia Selatan dan Asia Tenggara pada tahun 2020 sebesar 800 juta ton. Padi tipe baru juga diharapkan dapat memacu peningkatan produksi padi di Indonesia. Peng et al . (1994) melaporkan bahwa pada kond isi lingkungan yang ideal, potensi hasil padi tipe baru mencapai 30–50% lebih tinggi dari varietas unggul yang telah ada. Balai Penelitian Tanaman Padi, dalam jangka
panjang memprogramkan pengembangan padi tipe baru dengan potensi hasil 12– 15 t/ha. Keunggulan padi tipe baru ini dapat dimanfaatkan dalam perakitan varietas padi hibrida, yang diharapkan memiliki produktivitas 15% lebih tinggi dari padi tipe baru asalnya. Keunggulan tersebut memberi harapan bahwa pelandaian peningkatan produktivitas padi nasional dewasa ini dapat diatasi.
Badan Pusat Statistik. 1996. Statistik Indonesia 1995. Badan Pusat Statistik. Jakarta.
Daradjat, A.A., Suwarno, B. Abdullah, Tj. Soewito, B.P. Ismail, dan Z.A. Simanullang. 2001b. Status penelitian pemuliaan padi untuk memenuhi kebutuhan pangan masa depan. Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi.
KESIMPULAN Pemuliaan padi di Indonesia terus berkembang sesuai dengan semakin kom pl ek sn ya ke bu tu ha n, se hi ng ga ti pe varietas yang dihasilkan pun mengalami perkembangan. Kekerabatan yang tinggi atau latar belakang genetik yang sempit menyebabkan tidak diperolehnya peningkatan potensi hasil yang nyata, sehingga terjadi kemandegan peningkatan potensi hasil padi di Indonesia. Padi hibrida dan padi tipe baru memberikan harapan untuk mengatasi pelandaian peningkatan potensi hasil varietas padi yang dihasilkan.
DAFTAR PUSTAKA Abdullah, B., D.S. Brar, and A.L. Carpena. 2001. Introgression of biotic resistance genes from Oryza minuta J.S. Presl. Ex C.B. Presl. into new plant type of rice (O. sativa L). Seminar Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, Bogor. Adijono, Suwarno, P. Yuniati, E. Lubis, Sudibyo, dan B. Sutaryo. 2000. Pengujian beberapa padi hibrida harapan di berbagai lingkungan pe ng uj ia n da la m up ay a pe ng em ba ng an varietas padi hibrida. Kumpulan Makalah Hasil Penelitian 1999/2000 Buku II. Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. Baehaki, S.E. dan A. Rifki. 1998. Skrining galurgalur harapan terhadap wereng coklat Biotipe 1, 2, dan 3. Kumpulan Makalah Hasil Penelitian 1997/98 seri B. Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. Badan Pusat Statistik. 1978. Statistik Indonesia 1977. Badan Pusat Statistik. Jakarta. Badan Pusat Statistik. 1981. Statistik Indonesia 1980. Badan Pusat Statistik. Jakarta. Badan Pusat Statistik. 1986. Statistik Indonesia 1985. Badan Pusat Statistik. Jakarta. Badan Pusat Statistik. 1991. Statistik Indonesia 1990. Badan Pusat Statistik. Jakarta.
130
Badan Pusat Statistik. 2000. Statistik Indonesia 1999. Badan Pusat Statistik. Jakarta. Badan Pusat Statistik. 2001. Statistik Indonesia 2000. Badan Pusat Statistik. Jakarta. Balai Penelitian Tanaman Padi. 2001. Laporan Tahunan 1999/2000 Balai Penelitian Tanaman Padi. Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. Danakusuma, T. 1985. Hasil pendahuluan pengujian dua varietas padi hibrida. Media Penelitian Sukamandi Vol. 1. hlm. 5−8. Daradjat, A.A. 2001. Laporan Perjalanan Dinas ke Luar Negeri on Job Training on the Breeding High Yielding New Plant Type for Enhanching Productivity and Sustainability in Indonesia. Seminar Ilmiah Rutin Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. Daradjat, A.A., Tj. Soewito, B.P. Ismail, D. Murdani, P. Adijono, and A. Mukelar. 2001a. INGER network activities in Indonesia. Paper presented at INGER Workshop on Intellectual Property Right, Contracts and Germplasm Exchange, Bangkok, Thailand, 17−18 July 2001.
Direktorat Bina Perbenihan. 2000. Inventarisasi Penyebaran Varietas Padi (ha) MT 2000 Seluruh Indonesia. Ditjen Tanaman Pangan dan Hortikultura, Jakarta. Djunainah, Tw. Susanto, dan H. Kasim. 1993. Deskripsi Varietas Unggul Padi 1943−1992. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, Bogor. Harahap, Z., H. Siregar, and B.H. Siwi. 1972. Breeding rice varieties for Indonesia. p. 141– 146. In Rice Breeding. IRRI, Philippines. Harahap, Z. dan T.S. Silitonga. 1989. Perbaikan varietas padi. Dalam M. Ismunadji, M. Syam, dan Yuswadi (Ed) Padi Buku 2. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan Bogor. hlm. 335− 362. Hargrove, T.R., W.R. Coffman, and V.L. Cabanilla. 1979. Genetic interrelationship of improved rice varieties in Asia. IRRI Research Paper Series No. 23.
Jurna l Litba ng Perta nian, 22(3) , 2003
Hidayat, Y.R. 2001. Strategi pengembangan "New Plant Type" varietas-varietas padi. Seminar Ilmiah Rutin Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. IRRI. 2001. Sekilas Kerja Sama Indonesia-IRRI, Dampak dan Tantangan ke Depan. IRRI, Filipina. Khush, G.S. 1996. Prospects of and approaches to increasing the genetic yield potential of rice. In R.I. Everson, R.W. Herdt, and M. Hossain (Eds). Rice Research in Asia: Progress and Priorities. IRRI, Philippines. Las, I. 2002. Alternatif inovasi teknologi pen ingk ata n pro dukt ivi tas dan daya sai ng pa di . Po we r Po in t PP N 20 02 . Ba la i Pe nelitian Tanaman Padi. 2002. McLaren, C.G., L. Ramos, C. Lopez, and W. Eusebio. 2002. Ref. ICI S05M . Application of the Genealogy Management System (as CDROM programe of JCIS ver 0.5 M revised) IRRI Philippines. Musaddad, A., H. Kasim, dan Sunihardi. 1993. Varietas Unggul Tanaman Pangan (High Yielding Varieties of Food Crops) 1918 − 1993. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, Bogor. Peng, S., G.S. Khush, and K.G. Cassman. 1994. Evolution of the New Plant Idiotype for increased yield potential. In K.G. Cassman (Ed). Breaking the Yield Barrier. Proceedings of a Workshop on Rice Yield Potential in Favourable Environment. IRRI, Philippines. Peng, S., G.S. Khush, R. Visperas, and A. Evangelista. 1998. Progress in increasing
Jurna l Litba ng Perta nian, 22(3) , 2003
grain yield by breeding a new plant type. In IRRI Program Report for 1998. IRRI, Philippines. Rothschild, G.H.L. 1998. IRRI’s role an vision for hybrid rice. In. S.S. Virmani, E.A. Siddiq, and K. Muralidharan (Eds). Advances in Hybrid Rice Technology. IRRI, Philippines. Soewito, T., P. Adijono, E. Suparman, Supartopo, dan P.H. Siwi. 2000. Peningkatan ketahanan varietas padi unggul tahan terhadap wereng coklat. Kumpulan Makalah Hasil Penelitian 1999/2000. Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. Sunihardi, Yusanti, dan Sri K. 1999. Deskripsi Varietas Unggul Padi dan Palawija 1993 − 1998. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, Bogor. Suprihatno, B. dan Satoto. 1989. Rasio barisan dan pengguntingan daun pada perbanyakan be ni h ga lu r ma nd ul ja nt an V4 1A da n MR365A. Media Penelitian Sukamandi Vol. 7. hlm. 31 −34.
Sutaryo, B., Suwarno, dan Adijono. 2000. Interaksi genotipe x lingkungan pada sinkronisasi pembungaan varietas tetua pa di hi br id a. Ku mpu la n Ma ka la h Ha si l Penelitian 1999/2000 Buku II. Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi. Suwarno. 2000. Orientasi penelitian plasma nutfah dan pemuliaan untuk menyongsong tantangan perpadian masa depan. Apresiasi Seminar Hasil Penelitian Tanaman Padi. Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi, 10 −11 November 2000. Virmani, S.S., B.C. Viraktamath, C.L. Casal, R.S. Toledo, M.T. Lopez, and J.O. Manalo. 1997. Hybrid Rice Breeding Manual. IRRI, Philippines. Virmani, S.S. 1994. Prospects of hybrid rice in the tropics and subtropics. In S.S. Virmani (Ed). Hybrid Rice Technology, New Development and Future Prospects. Selected Papers from the International Rice Research Conference, IRRI, Philippines.
Suprihatno, B. and Satoto. 1998. Research and development for hybrid rice technology in Indonesia. In S.S. Virmani, E.A. Siddiq, and K. Muralidharan (Eds). Advances in Hybrid Rice Technology. IRRI. Philippines.
Yuan, L.P. 1994. Increasing yield potential in rice by exploitation of heterosis. p. 1−6. In S.S. Virmani (Ed). Hybrid Rice Technology, Ne w Dev elo pme nt and Fut ure Pr osp ect s. Selected Papers from the International Rice Research Conference, IRRI, Philippines.
Suprihatno, B., B. Sutaryo, dan P.M. Yuniati. 1986. Identifikasi galur-galur pelestari (maintainer ) dan pemulih kesuburan (restorer) pada usaha pembuatan galur mandul jantan baru. Media Penelitian Sukamandi Vol 2. hlm. 1−5.
Yuniati, P.M., O. Syahromi, dan Suwarno. 2000. Respons padi hibrida terhadap pemupukan. Kumpulan Makalah Hasil Penelitian 1999/ 2000 Buku II. Balai Penelitian Tanaman Padi, Sukamandi.
131
