Model Pertumbuhan Padi Hitam pada Sawah Organik di Kecamatan Kepanjen Kabupaten Malang

Budiman (2012) Model Pertumbuhan Padi Hitam pada Sawah Organik di Kecamatan Kepanjen Kabupaten Malang. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Tingginya permintaan beras hitam terutama oleh konsumen yang peduli kesehatan telah mendorong petani untuk menanam padi hitam secara organik. Dilaporkan bahwa produksi padi hitam masih rendah dan belum mencukupi permintaan konsumen lokal. Usaha optimalisasi pertumbuhan dan produksi padi hitam pada sawah organik menjadi kebutuhan mendesak untuk dilakukan. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk membandingkan karakter habitat dan pertumbuhan dua varietas padi hitam dalam sistem sawah organik di Kecamatan Kepanjen, Kabupaten Malang dan menyusun model statistika mutivariat untuk menjelaskan interaksi antara variabel internal tanaman dan eksternal secara simultan yang berpengaruh pada pertumbuhan padi hitam. Penelitian eksploratif deskriptif ini dilaksanakan pada satu musim tanam bulan November 2011 hingga Juli 2012. Pengambilan contoh padi hitam, tanah dan air dilakukan bulan November 2011 hingga Maret 2012 pada dua lahan pertanian padi hitam organik di Kecamatan Kepanjen, Kabupaten Malang dengan tiga ulangan yang dilakukan menggunakan metode purposive sampling . Dua varietas padi hitam dari Manggarai, Nusa Tenggara Timur (Laka dan Woja Laka) diamati pertumbuhannya pada empat periode tumbuh, yaitu fase vegetatif (umur 10-30 hari setelah tanam (hst), 40-45 hst dan 60-66 hst), pembentukan dan pengisian malai (umur 70-80 hst dan 90-95 hst) dan pematangan biji (umur 104-106 hst). Pada setiap periode tumbuh tersebut juga diukur variabel-variabel lingkungan meliputi geografi (altitude), iklim mikro (curah hujan, intensitas penyinaran dan suhu), tanah (berat isi, porositas, bahan organik, N, KTK, pH dan konduktivitas), air sawah (pH, konduktivitas, TSS dan TDS) dan vegetasi liar (jenis, biomassa dan % penutupan) serta sistem budidaya (varietas, jarak tanam, dan pemupukan). Data yang diperoleh, ditabulasi kedalam Ms. Excel 2003 dan dianalisis secara statistik deskriptif, cluster analysis dan analisis komponen utama ( biplot analysis ) menggunakan opensource software of PAST untuk menampilkan profil habitat dan pertumbuhan dua varietas padi hitam. Sementara itu, identifikasi variabel-variabel eksternal dan internal yang berkontribusi terhadap pertumbuhan padi hitam diamati melalui model persamaan struktural menggunakan opensource software yaitu SmartPLS . Hasil penelitian menunjukkan bahwa sawah organik kedua varietas padi hitam di Kecamatan Kepanjen memiliki kondisi air sawah, tanah dan iklim yang mendukung untuk pertumbuhan optimal padi. Rata-rata suhu per hari di kedua sawah tersebut berkisar antara 25-26°C dengan curah hujan 1.350 mm per periode tanam. Air pada kedua sawah padi hitam tersebut memiliki pH 6,8-8,4; konduktivitas 130-420 μS.cm-1, TDS 59-410 mg.L-1 dan TSS berkisar antara 59-650 mg.L-1. Tanah memiliki pH 6,0-7,6; konduktivitas 40-163 μS.cm-1, BOT 2,5-5%, kadar N dan KTK tinggi, yaitu berkisar antara 0,24-0,33% dan 36,20-57,83 me.hg-1. Varietas Laka memiliki rumpun lebih tinggi dari pada Woja Laka (105-150 cm), yaitu mencapai 157-200 cm. Walaupun demikian, jumlah anakan dan malai Woja Laka hampir dua kali lipat lebih tinggi dari pada Laka. Dilihat dari jumlah dan berat spikelet serta biomassa vegetatif, varietas Laka lebih unggul dibandingkan Woja Laka. Hasil analisis komponen utama (biplot) dan clustering menunjukkan bahwa sawah Laka yang tidak lagi tergenang ditumbuhi lebih banyak oleh vegetasi liar jenis rumput-rumputan dengan biomassa lebih besar. Sementara itu, berdasarkan karakter pertumbuhannya, Woja Laka dengan karakter rumpun rendah memiliki jumlah anakan yang banyak dibandingkan Laka yang rumpunnya tinggi. Berdasarkan model struktural yang terbentuk (Q 2 = 92,83%), pertumbuhan padi hitam dipengaruhi secara simultan oleh air sawah, tanah, vegetasi liar, umur, sistem budidaya dan varietas. Ketersediaan air sawah meningkatkan pH dan konduktivitas tanah, pertumbuhan vegetatif padi hitam (tinggi rumpun) serta menghambat pertumbuhan vegetasi. Konduktivitas dan pH tanah tinggi menghambat pertumbuhan vegetasi liar. Selanjutnya vegetasi liar, varietas, air sawah dan umur mempengaruhi pertumbuhan vegetatif tanaman padi hitam, yang akhirnya memberikan pengaruh langsung pada pertumbuhan generatif terutama jumlah spikelet. Untuk memproduksi spikelet dengan jumlah yang banyak diperlukan rekayasa budidaya dengan mengendalikan faktor pembatas pertumbuhan padi hitam yaitu ketersediaan air sawah dan pengendalian vegetasi liar. Untuk penelitian berikutnya, perlu pemodelan lanjutan dengan variasi iklim beberapa periode tanam untuk melengkapi identifikasi faktor pembatas pertumbuhan padi hitam pada setiap musim (kemarau dan penghujan). Selain itu, untuk tujuan optimalisasi pertumbuhan perlu dilakukan pemodelan matematika atau statistika tentang kontribusi faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan padi hitam.

English Abstract

High demand of black rice consumptions as a healthy food encouraged farmers to cultivate it in organic farming system. It was reported that grain production of black rice in Malang Regency is still low and not meet local customers demand. refore, optimization study of black rice growth and production in organic paddy field are urgent. This research aimed to compare character of habitat and growth of two varieties of black rice in organic paddy field in Kepanjen District, Malang Regency and develop mutivariat statistical model to identify internal and external variables simultaneously affecting growth of black rice. Observation of black rice growth was conducted during a planting period of November 2011 to March 2012 at two organic rice field in Kepanjen District, Malang Regency – East Java. Those fields were grown by different varieties of black rice origin Nusa Tenggara Timur (NTT) namely, Laka and Woja Laka. In each rice field, we recorded periodically ir growth during a planting period: 19-29 days after transplanting (dat), 41-45 dat, 62-66 dat, 77-81 dat, 90-94 dat and 104-106 dat, including plant height, density of tiller, panicle and spikes. In harvest season (104-106 dat), we also observed vegetative biomass and spikes dry weight. In each growth periods we also measured environmental variables including altitude, microclimate (temperature, rainfall, radiation), soil (bulk density, porosity, organic matter, nitrogen, cation exchange capacity (CEC), pH, conductivity), rice-field water (Total Suspension Solid (TSS), Total Dissolved Solid, (TDS), pH, conductivity), wild vegetation (species, biomass, coverage) and cultivation system (variety, spacing and fertilization). Data were analyzed by descriptively statistics using SPSS, principle component analysis (biplot) and clustering to show profile of habitat and growth of two black rice varieties in organic field. Identifying external and internal variables contributing to black rice growth was determined by structural equation modelling using smart Partial Least Square (PLS). results showed that soil, rice-field water and climate conditions of both organic fields in Kepanjen District supported optimally growth of black rice. Average daily temperatures in both fields ranged from 25-26°C with 1350 mm rainfall during planting period. Rice-field water acidity ranged 6.8-8.4; electrical conductivity 130-420 μS.cm-1, TDS 59-410 mg.L-1 and TSS 59-650 mg.L-1. Soil acidity ranged 6.5 to 8.4; electrical conductivity 40-163 μS.cm-1, SOM 2.5-5%, high N content and CEC, ranged between 0.24-0.33% and 36.20-57.83 me.hg-1, respectively. Woja Laka and Laka black rice varieties showed different growth pattern. Laka variety grew taller and developed less tiller than Woja Laka, first reached 157-200 cm while second reached 105-150 cm. Even though, density of Woja Laka tiller and its panicle were almost double than Laka ones, but spikes dry weight and number of Woja Laka were higher than Laka ones . results of principal component analysis (biplot) and clustering indicated that decreasing water level in Laka fields before harvesting time caused wild vegetation growth especially grasses. predictive-relevance value of structural equation model was 92.83%, refore black rice growth was influenced simultaneously by rice-field water, soil, wild vegetation, age, cultivating systems and varieties. Water logging in field significantly increased soil pH and conductivity, and vegetative growth of height black rice as well as decreased wild vegetation biomass. High electrical conductivity and acidity of soil inhibited wild vegetation growth. Fur rmore wild vegetation, cultivation systems, rice-field water and plant age affected vegetative growth of black rice and consecutively influenced to generative growth and yield as well. In order to improve yield productivity, it was necessary to control all limiting factors of black rice growth. For fu r research, modelling should be improved by including climate variations by observation rice growth during dry and rainy seasons. In addition, for optimizing of black rice growth, it seemed that developing ma matical or statistical modelling will complete information concerning on contribution of environmental factors to black rice growth.

Item Type: Thesis (Magister)
Identification Number: TES/633.187/BUD/m/041204185
Subjects: 600 Technology (Applied sciences) > 633 Field and plantation crops > 633.1 Cereals
Divisions: S2/S3 > Magister Matematika, Fakultas MIPA
Depositing User: Endro Setyobudi
Date Deposited: 18 Dec 2012 10:04
Last Modified: 18 Dec 2012 10:04
URI: http://repository.ub.ac.id/id/eprint/158932
Full text not available from this repository.

Actions (login required)

View Item View Item