Pemeriksaan spesies dan varietas rumput musim dingin untuk mengetahui toleransi terhadap simulasi lapisan es

Pemeriksaan spesies dan varietas rumput musim dingin untuk mengetahui toleransi terhadap simulasi lapisan es

Abstrak
Bahasa Indonesia: Selubung es (IE) adalah salah satu tantangan besar dalam manajemen stres musim dingin di putting green lapangan golf di Skandinavia Utara. Rumput rusak karena kekurangan oksigen (hipoksia atau anoksia) dan akumulasi produk sampingan toksik dari respirasi anaerobik. Pemuliaan spesies dan varietas rumput yang toleran terhadap IE adalah pertahanan terbaik terhadap tantangan ini. Sebuah metode untuk mensimulasikan selubung es diuji untuk menyaring varietas terpilih dari spesies bentgrass tahan musim dingin dan subspesies fescue merah. Perhatikan bahwa 32 varietas dipilih dari uji coba SCANGREEN yang ditanam di NIBIO Landvik, Norwegia, pada tahun 2019. Sampel diambil pada bulan Desember 2020, 2021, dan 2022, disegel vakum dalam plastik, dan disimpan dalam kegelapan pada suhu 0,5°C hingga 77 hari untuk menguji toleransinya terhadap simulasi selubung es (SIE). Sampel diinkubasi pada interval yang berbeda; Tanaman dipot, dan kelangsungan hidup anakan diuji setelah 4 minggu pertumbuhan kembali. Durasi kematian akibat terbungkus es (LD 50 ), yaitu jumlah hari dalam kondisi anoksia yang membunuh 50% populasi tanaman untuk setiap spesies dan varietas, dihitung. Hasil penelitian menunjukkan bahwa peringkat spesies rumput musim dingin untuk toleransi terhadap SIE adalah velvet bentgrass > Chewings fescue > slender creeping red fescue = colonial bentgrass > creeping bentgrass. Peringkat ini tidak sepenuhnya mencerminkan peringkat yang ditemukan dalam uji lapangan di mana velvet bentgrass lebih unggul bersama dengan creeping bentgrass. SIE menyebabkan perkembangan anoksia yang lebih cepat daripada IE di lapangan, dan kami berhipotesis bahwa creeping bentgrass kurang toleran terhadap kondisi ini dibandingkan dengan spesies lain yang diuji. Untuk membuat metode SIE lebih representatif untuk IE di lapangan, metode ini harus diadaptasi lebih lanjut dengan inkubasi pada suhu yang lebih rendah, dan dengan kondisi aklimatisasi yang harus distandarisasi sebelum pengambilan sampel. Dalam spesies, toleransi terbaik terhadap IE ditemukan pada rumput bentgrass Nordlys yang beludru, rumput bentgrass Penncross yang merayap, rumput fescue Chewings Lykke, dan rumput fescue merah yang merayap ramping Cezanne.

1. PENDAHULUAN
Kerusakan akibat es dan air merupakan tantangan terpenting di lapangan golf di Skandinavia Utara (60° LU) (Kvalbein et al., 2017 ). Hampir setiap tahun, lapisan es yang berkepanjangan (IE) menyebabkan kerusakan parah dan upaya yang memakan waktu dan mahal untuk memperbaiki green. Tanaman yang terbungkus es dapat terkena kekurangan oksigen sebagian (hipoksia) atau total (anoksia), dalam kasus terakhir tanaman beralih dari respirasi aerobik menjadi anaerobik (Gudleifsson, 2010 ). Dalam sebuah artikel tinjauan, Merewitz ( 2021 ) merangkum bahwa IE merupakan stres kompleks yang meliputi, suhu rendah, kekurangan oksigen total (anoksia), dan akumulasi produk sampingan toksik dari respirasi anaerobik. Tinjauan tersebut membahas kemajuan terkini dalam pencegahan dan pengelolaan IE di rumput dan menyimpulkan bahwa spesies dan varietas yang toleran merupakan pertahanan terbaik terhadap stres lingkungan tersebut. Sayangnya, program evaluasi rumput untuk mengidentifikasi varietas yang toleran terhadap IE masih jarang dilakukan karena kompleksitas tekanan musim dingin. Salah satu pengecualiannya adalah program SCANGREEN yang selama lebih dari 20 tahun telah mengidentifikasi varietas Agrostis, Festuca, Poa, dan Lolium yang tahan musim dingin untuk putting green di negara-negara Nordik (Aamlid et al., 2015 ; 2019 ; Hesselsøe et al., 2023 ).

Secara umum, spesies rumput dapat dibagi menjadi tiga kelas menurut toleransi IE, yang serupa dengan pemeringkatan toleransi beku. Di antara spesies yang digunakan di lapangan golf, peringkatnya adalah sebagai berikut: (1) Kentucky bluegrass ( Poa pratensis L. ) dan creeping bentgrass ( A. stolonifera L.), (2) Red fescue ( Festuca rubra L.), dan (3) Perennial ryegrass ( Lolium perenne L.). Waalen dkk. ( 2017 ) menyelidiki efek IE yang diperpanjang pada kelangsungan hidup musim dingin enam spesies/subspesies rumput musim dingin dalam eksperimen lapangan dan menemukan peringkat berikut untuk penurunan toleransi IE: Velvet bentgrass ( Agrostis canina L.) > creeping bentgrass > Chewings fescue ( F. rubra ssp. commutata L. Gaudin) = slender creeping red fescue ( F. rubra ssp. littoralis L. (G. Mey.) Auquier) ≥ colonial bentgrass ( A. capillaris L.) > annual bluegrass ( Poa annua L.). Toleransi yang tinggi terhadap velvet dan creeping bentgrass dan toleransi yang rendah terhadap annual bluegrass dikonfirmasi dalam eksperimen lapangan serupa oleh Watkins et al. ( 2025 ), sementara mereka menemukan bahwa slender creeping red fescue memiliki toleransi yang lebih tinggi daripada Chewings fescue. Namun, pengujian varietas dalam program SCANGREEN telah menunjukkan variasi signifikan dalam ketahanan musim dingin secara keseluruhan dalam masing-masing spesies ini (Aamlid et al., 2015 ), dan ini kemungkinan juga terjadi pada toleransi yang lebih spesifik terhadap IE.

Uji lapangan toleransi terhadap IE sering kali tidak dapat diandalkan dengan variabilitas yang tinggi dalam kelangsungan hidup karena perubahan kondisi musim dingin dari tahun ke tahun atau bahkan dalam beberapa tahun (Gudleifsson, 2010 ). Selain itu, dalam uji lapangan besar yang mencakup sejumlah besar spesies dan varietas dalam plot yang direplikasi, variasi dalam ketebalan, kepadatan, dan durasi lapisan es sering kali menghalangi pemeringkatan yang adil dari entri. Oleh karena itu, pengembangan uji laboratorium yang andal sangat penting dalam program pemuliaan untuk daerah musim dingin.

Tompkins et al. ( 2004 ) membandingkan efek IE pada rumput biru tahunan dan rumput bentgrass merambat dalam percobaan lapangan dan laboratorium dan menemukan bahwa rumput biru tahunan lebih rentan daripada rumput bentgrass merambat. Hasil yang sama dilaporkan oleh Aamlid et al. ( 2009 ) menggunakan metode simulasi pelapisan es (SIE) dengan menyegel cakram rumput biru tahunan dan rumput bentgrass merambat dalam kantong plastik dan menginkubasinya dalam kegelapan pada suhu +1°C. Uji laboratorium memiliki keuntungan bahwa bahan tanaman yang luas dapat diuji untuk faktor stres tertentu dalam waktu yang relatif singkat (Gudleifsson & Bjarnadottir, 2014 ), tetapi pertanyaan kritisnya tetap: Apakah hasil dari uji laboratorium tersebut mewakili IE dalam kondisi lapangan?

Karena toleransi terhadap IE, termasuk anoksia, merupakan komponen penting dalam bertahan hidup di musim dingin, tujuan kami adalah (1) untuk lebih jauh mengadaptasi metode laboratorium SIE pada rumput beludru, rumput kolonial, dan rumput bentgrass merayap, serta rumput Chewings dan rumput fescue merah merayap ramping, dan (2) untuk menggunakan metode ini untuk menentukan peringkat varietas spesies/subspesies rumput ini berdasarkan toleransinya terhadap IE.

2 BAHAN DAN METODE
2.1 Lokasi, kondisi cuaca dan bahan tanaman
Sebanyak 32 varietas rumput bentgrass dan rumput fescue merah dipilih dari uji coba SCANGREEN yang ditanam di NIBIO Landvik, Norwegia tenggara (58,3° LU, 8,5° BT, 12 mdpl) pada bulan Juli 2019 (Tabel 1 ). Uji coba SCANGREEN dilakukan menurut rancangan petak terpisah dengan tiga ulangan, dengan spesies pada petak utama dan varietas pada petak anak. Zona akar dibangun menurut rekomendasi USGA (Staf Bagian Hijau USGA, 2018 ). Kecuali pemotongan pertama di musim semi dan pemotongan terakhir di musim gugur, hijau dipertahankan dengan pemotongan rumput beludru dan rumput bentgrass kolonial pada 3 mm dan pemupukan dengan 110 kg N ha −1 tahun −1 , pemotongan rumput bentgrass merayap pada 3 mm dan pemupukan dengan 170 kg N ha −1 tahun −1 , dan pemotongan rumput fescue pada 5 mm dan pemupukan dengan 110 kg N ha −1 tahun −1 . Tinggi pemotongan dan tingkat N berbeda antara spesies untuk mencerminkan praktik aktual di lapangan golf Nordik. Pemeliharaan lebih lanjut dalam percobaan SCANGREEN, termasuk pemupukan atas yang sering dengan pasir untuk menghindari akumulasi jerami, dijelaskan dalam Hesselsøe et al .

 

TABEL 1. Spesies, singkatan, dan varietas rumput.
Jenis Singkatan Varietas
Rumput beludru ACAN Nordlys, Vila
Rumput bengkok kolonial AC Warisan, Jorvik
Rumput bengkok merambat SEBAGAI Pilihan Murni, Tour Pro, Riptide, 777 Tripleseven, Penncross, 007, MacDonald, Pure Distinction, Piranha, Luminary, Independence, L-93XD
Mengunyah rumput fescue Bahasa Inggris FRC Lykke, Kompas II, Menari, Gima, Euro Carina, Radar, Lystig, Musica, Barlineus, Orionette, Kalle a
Rumput fescue merah yang merambat ramping Bahasa Inggris FRL Cezanne, Charlotte, Barswilcan, Absolom, Finesto
Musica , Barlineus, Orionette, Kalle, Barswilcan, Absolom, dan Finesto dikeluarkan dari percobaan pada tahun 2022–2023.

2.2 Simulasi penilaian pembentukan dan pertumbuhan kembali es
Metode untuk SIE didasarkan pada Aamlid et al. ( 2009 ). Sampel varietas terpilih (satu sampel dari masing-masing tiga ulangan per lama inkubasi) diambil dari lahan hijau percobaan dengan silinder (diameter 50 mm) sesaat sebelum perkiraan lapisan tanah beku/salju pada bulan Desember 2020, 2021, dan 2022. Tanggal dan tinggi pemotongan pada pemotongan terakhir untuk musim tersebut sangat mirip, tetapi tanggal pengambilan sampel dan suhu udara rata-rata serta curah hujan sebelum pengambilan sampel bervariasi antar tahun (Tabel 2 ).

 

TABEL 2. Tanggal pengambilan sampel, suhu udara rata-rata, dan total curah hujan di stasiun cuaca Landvik sebelum pengambilan sampel, serta tanggal pemotongan rumput musiman terakhir/ketinggian pemotongan rumput bentgrass dan fescue pada masing-masing dari 3 tahun.
Tanggal pengambilan sampel Rata-rata suhu udara 2 minggu sebelum pengambilan sampel (°C) Total curah hujan 7 hari terakhir sebelum pengambilan sampel (mm) Pemotongan terakhir/ketinggian pemotongan (tanggal/mm)
4 Desember 2020 4.7 61 26 Oktober/3 dan 6
22 Desember 2021 1.2 angka 0 29 Oktober/4 dan 6
1 Desember 2022 3.9 88 27 Oktober/4 dan 6

Sampel dipotong tepat pada kedalaman tanah 10 mm, sehingga terdiri dari tanah/pasir 10 mm, akar dan stolon/rimpang (lapisan tikar), dan tunas udara 3–5 mm. Sampel disegel dalam plastik menggunakan penyegel vakum (sistem vakum Jolly, TECLA). Sampel yang disegel kemudian disimpan dalam inkubator dalam kegelapan pada +0,5°C hingga 77 hari. Sampel Chewings dan slender creeping red fescue dikeluarkan dari inkubator setelah 35, 42, 49, 56, 63, 70, dan 77 hari. Kantong plastik dibuka, dan 10 kelompok anakan individu dipisahkan dari setiap sampel dan ditanam dalam nampan. Nampan ditempatkan di ruang pertumbuhan pada suhu 15°C dan intensitas cahaya 150 µmol m −2 s −1 selama 16 jam per hari. Persentase kelangsungan hidup anakan ditentukan setelah 28 hari pemulihan. Prosedur yang sama dilakukan untuk rumput bentgrass, tetapi pada tahun pertama percobaan (2020–2021) toleransinya terhadap IE diperkirakan lebih lama, sehingga keluarnya pertama dari inkubasi adalah setelah 49 hari dan selanjutnya setiap minggu hingga 77 hari SIE. Dalam 2 tahun berikutnya, periode inkubasi sama seperti untuk rumput fescue. Pada tahun percobaan terakhir (2022–2023), empat varietas rumput fescue Chewings dengan peringkat terendah dan tiga varietas rumput fescue merah ramping dengan peringkat terendah dikeluarkan dari percobaan untuk menghemat biaya tenaga kerja (Tabel 1 ).

2.3 Analisis Statistik
Kelangsungan hidup anakan pada setiap panjang inkubasi dianalisis secara terpisah untuk setiap tahun menggunakan model regresi probit (model GLM dengan fungsi tautan probit) dengan probabilitas kelangsungan hidup sebagai hasil. Jumlah hari inkubasi dimasukkan sebagai variabel dasar dalam semua model, dan spesies serta varietas dalam spesies kemudian ditambahkan, dan tingkat signifikansinya dinilai menggunakan analisis varians. Uji perbandingan berganda dengan koreksi Benjamini–Hochberg dilakukan untuk semua kondisi eksperimen. Durasi mematikan dari selubung es (LD 50 ), yaitu, jumlah hari dalam anoksia yang membunuh 50% populasi tanaman (Gudleifsson & Bjarnadottir, 2014 ), untuk setiap spesies dan varietas dihitung berdasarkan model regresi probit. Metode perbandingan rata-rata Tukey dilakukan untuk mengidentifikasi perbedaan yang signifikan ( p < 0,05). Semua analisis dilakukan dengan menggunakan Perangkat Lunak Statistik R v4.3.2 (Tim Inti R, 2021 ). 3 HASIL 3.1 Kelangsungan hidup spesies LD 50 berbeda antara spesies selama 3 tahun SIE (Tabel 3 ). Pada tahun 2020–2021, rumput bentgrass tidak disertakan pada hari ke-35 dan ke-42 masa inkubasi, dan hanya rumput bentgrass beludru (ACAN) yang masih hidup setelah hari ke-49. Peringkatnya adalah rumput bentgrass beludru > rumput fescue Chewings > rumput fescue merah ramping (Gambar 1 ).

 

TABEL 3. Pengaruh durasi simulasi terbungkus es (SIE) terhadap kelangsungan hidup rumput bentgrass beludru (ACAN), rumput fescue Chewings (FRC), rumput fescue merah ramping (FRL), rumput bentgrass kolonial (AC), dan rumput bentgrass merayap (AS) yang dinyatakan sebagai LD 50 (durasi mematikan terbungkus es) setelah 28 hari pemulihan di ruang pertumbuhan pada tahun 2020–2021, 2021–2022, dan pada tahun 2022–2023.
LD50 (durasi mematikan akibat terbungkus es)
Jenis Tahun 2020–2021 Tahun 2021–2022 Tahun 2022–2023
ACAN 52a 60a 44a
Bahasa Inggris FRC 42b 52b 40b
Bahasa Inggris FRL 38c 45 hari 34 detik
AC dan 49c 31 hari
SEBAGAI dan 37e 34 detik
Catatan : Metode perbandingan Tukey. Nilai LD50 yang diikuti oleh huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda secara signifikan.
Singkatan: nd, tidak ditentukan.

 

GAMBAR 1
Persentase kelangsungan hidup pada tahun 2020–2021 setelah paparan terhadap peningkatan jumlah hari di bawah SIE dari dua varietas rumput bentgrass beludru (ACAN), 11 varietas rumput fescue Chewings (FRC) dan lima varietas rumput fescue merah ramping (FRL) setelah 28 hari pemulihan di ruang pertumbuhan. Setiap titik mewakili persentase kelangsungan hidup sepuluh anakan. Rumput bentgrass kolonial (AC) dan rumput bentgrass merayap (AS) tidak disertakan karena semuanya mati.

Tingkat kelangsungan hidup pada tahun 2021–2022 lebih baik dibandingkan tahun pertama dan ketiga dengan peringkat berdasarkan spesies: Velvet bentgrass > Chewings fescue > colonial bentgrass > slender creeping red fescue > creeping bentgrass (Gambar 2 ). Pada tahun 2022–2023, pola yang sama seperti dua tahun sebelumnya terlihat pada velvet bentgrass dan Chewings fescue, sementara slender creeping red fescue dan creeping bentgrass berada pada posisi yang sama diikuti oleh colonial bentgrass dengan tingkat kelangsungan hidup terendah (Gambar 3 ).

GAMBAR 2
Persentase kelangsungan hidup pada tahun 2021–2022 setelah paparan terhadap peningkatan jumlah hari di bawah SIE dari dua varietas rumput bentgrass beludru (ACAN), 11 varietas rumput fescue Chewings (FRC), lima varietas rumput fescue merah ramping (FRL), dua varietas rumput bentgrass kolonial (AC), dan 12 varietas rumput bentgrass merayap (AS) setelah 28 hari pemulihan di ruang pertumbuhan. Setiap titik mewakili persentase kelangsungan hidup 10 anakan.

 

GAMBAR 3
Persentase kelangsungan hidup pada tahun 2022–2023 setelah paparan terhadap peningkatan jumlah hari di bawah SIE dari dua varietas rumput bentgrass beludru (ACAN), tujuh varietas rumput fescue Chewings (FRC), dua varietas rumput fescue merah ramping (FRL), dua varietas rumput bentgrass kolonial (AC), dan 12 varietas rumput bentgrass merayap (AS) setelah 28 hari pemulihan di ruang pertumbuhan. Setiap titik mewakili persentase kelangsungan hidup 10 anakan.

Rumput bentgrass beludru memiliki LD 50 yang lebih tinggi dibanding semua spesies lainnya di semua tahun, dan di antara dua subspesies rumput fescue merah, rumput fescue Chewings lebih unggul dibanding rumput fescue merah merayap ramping.

3.2 Kelangsungan hidup berbagai jenis rumput beludru, rumput kolonial, dan rumput bengkok merambat
Rumput bentgrass beludru Nordlys lebih unggul dibandingkan semua varietas rumput bentgrass lainnya setiap tahun (Tabel 4 ). LD 50- nya 21 hari lebih lama daripada varietas terdekat pada rumput bentgrass kolonial Heritage tahun 2021–2022, dan 11 hari lebih lama daripada varietas rumput bentgrass merayap Penncross tahun 2022–2023. Pada tahun 2021–2022, Penncross lebih unggul daripada varietas rumput bentgrass merayap lainnya kecuali Riptide. Pada tahun 2022—2023, Penncross juga lebih unggul daripada rumput bentgrass beludru Villa dan dua varietas rumput bentgrass kolonial, Heritage dan Jorvik, dan lebih baik daripada semua varietas rumput bentgrass merayap lainnya kecuali Independence.

 

TABEL 4. Pengaruh durasi simulasi lapisan es (SIE) terhadap kelangsungan hidup dua varietas rumput bentgrass beludru (ACAN), dua varietas rumput bentgrass kolonial (AC), dan 12 varietas rumput bentgrass merayap (AS) setelah 28 hari pemulihan di ruang pertumbuhan pada tahun 2021–2022 dan 2022–2023.
LD50 (durasi mematikan akibat terbungkus es)
Varietas Jenis Tahun 2021–2022 Tahun 2022–2023
Nordlys ACAN 72a 51a
Vila ACAN 49b 36 CD
Warisan AC 51b 33 hari
Jorvik AC 48b 32 Desember
Penncross SEBAGAI 43c 40b
Arus deras SEBAGAI 43cd 34 hari
Pilihan Murni SEBAGAI 39 hari 34 tahun
Orang termasyhur SEBAGAI 38ef 35 CD
Kemerdekaan SEBAGAI 35f 37 SM
Nomor 007 SEBAGAI 37ef 35 CD
L-93 XD SEBAGAI 36ef 33 hari
Ikan Pari SEBAGAI 39ef 30 tahun
Tur Pro SEBAGAI 36f 34 hari
MacDonald (Makan Siang) SEBAGAI 37ef 32 Desember
Perbedaan Murni SEBAGAI 38ef 30 tahun
777 Tiga Tujuh SEBAGAI 36f 32 hari
Catatan : Metode perbandingan Tukey. Nilai LD50 yang diikuti oleh huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda secara signifikan.

3.3 Kelangsungan hidup berbagai jenis rumput Chewings dan rumput fescue merah merayap ramping
Di antara varietas rumput Chewings fescue, perbedaan signifikan ditemukan pada tahun 2020–2021 dan 2021–2022 (Tabel 5 ). Pada tahun 2022–2023, empat varietas dikeluarkan dari percobaan, dan tidak ditemukan perbedaan signifikan antara varietas yang tersisa. Pada tahun 2020–2021, Lykke lebih unggul dari yang lain. Di antara varietas rumput slender creeping red fescue, Cezanne, Charlotte, dan Finesto memiliki performa terbaik dengan Cezanne lebih baik daripada Charlotte pada tahun lalu (Tabel 6 ).

 

TABEL 5. Pengaruh durasi simulasi pembungkusan es (SIE) terhadap kelangsungan hidup 11 varietas rumput fescue Chewings pada tahun 2020–2021 dan 2021–2022 serta tujuh varietas pada tahun 2022–2023 setelah 28 hari pemulihan di ruang pertumbuhan.
LD50 (durasi mematikan akibat terbungkus es)
Varietas Tahun 2020–2021 Tahun 2021–2022 Tahun 2022–2023
Suka 49a 55 kaki persegi 41a
Gima 45b 53 SM 40a
Eropa Carina 39 hari 58a 41a
Barlineus 40 CD 51 hari
Penyiar 41 tahun 54 SM 41a
Kompas II 42 SM 54 SM 39a
Radar 40 CD 55 kaki persegi 38a
Musik 42 SM 48e
Tarian 41 tahun 53 SM 40a
Orionet 40 CD 49 hari
Kalle 40 CD 47e
Catatan : Metode perbandingan Tukey. Nilai LD50 yang diikuti oleh huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda secara signifikan.

 

TABEL 6. Pengaruh durasi simulasi terbungkus es (SIE) terhadap kelangsungan hidup lima varietas rumput fescue merah merayap ramping pada tahun 2020–2021 dan 2021–2022 dan dua varietas pada tahun 2022–2023 setelah 28 hari pemulihan di ruang pertumbuhan.
LD50 (durasi mematikan akibat terbungkus es)
Varietas Tahun 2020–2021 Tahun 2021–2022 Tahun 2022–2023
Cezanne 41abc 46a 34a
Charlotte 41 SM 47a 27b
Terbaik 41 SM 47a
Barswilcan 39 tahun 42b
mutlak 35e 42b
Catatan : Metode perbandingan Tukey. Nilai LD50 yang diikuti oleh huruf yang sama dalam satu kolom tidak berbeda secara signifikan.

4 DISKUSI
4.1 Metode SIE
Gudleifsson dan Bjarnadottir ( 2014 ) meninjau berbagai metode untuk memperkirakan toleransi IE pada tanaman herbage dan menyimpulkan bahwa metode yang paling dapat diandalkan pada serealia musim dingin dan rumput pakan ternak adalah (1) membiarkan tanaman beradaptasi dengan dingin di ladang atau dalam kondisi terkendali (2 °C selama 2–7 minggu pada fotoperiode 16 jam); (2) menenggelamkan tanaman tanpa tanah dalam air dingin di gelas kimia, yang kemudian dibekukan pada suhu -2 °C untuk membungkus seluruh tanaman dalam es; dan (3) mengeluarkan gelas kimia pada durasi IE yang berbeda berdasarkan LD 50 yang diharapkan dan kemudian membiarkan es mencair pada suhu 4 °C selama 2–4 ​​hari sebelum menanam tanaman yang telah dicairkan dalam nampan dan menilai kelangsungan hidup setelah pemulihan selama 3 minggu di rumah kaca atau ruang pertumbuhan. Dengan menggunakan metode ini pada rumput pakan ternak, Gudleifsson ( 2010 ) dan Höglind et al. ( 2010 ) menemukan LD 50 berkisar antara 25 hingga 100 hari pada timothy, sedangkan perennial ryegrass biasanya bertahan kurang dari 20 hari (Höglind et al., 2010 ).

Metode SIE kami berbeda dari rekomendasi Gudleifsson dan Bjarnadottir ( 2014 ) terutama karena (1) sampel disegel vakum dalam plastik alih-alih membuat selubung es yang sebenarnya dan (2) suhu selama inkubasi lebih tinggi. Kemungkinan besar, perbedaan ini menyebabkan laju respirasi yang lebih tinggi dan dengan demikian perkembangan anoksia yang lebih cepat dalam percobaan kami. Meskipun sampel diambil dari tanah hijau berpasir dan tidak lebih tebal dari 10 mm, mikroba di lapisan jerami/tikar mungkin telah berkontribusi secara signifikan terhadap penipisan oksigen karena respirasi dari aktivitas mikroba di tanah pertanian dapat terjadi hingga minimum −6,4°C (Pietikäinen et al., 2004 ). Dalam penelitian oleh Waalen et al. ( 2017 ), suhu di permukaan tanah hijau bervariasi dari 0 hingga −12°C selama periode IE, sementara suhu pada kedalaman tanah 2,5 cm oleh Watkins et al. ( 2025 ) serupa. Dalam Aamlid et al. ( 2009 ), +1°C digunakan sebagai suhu inkubasi, sedangkan dalam percobaan kami +0.5°C dipilih, tetapi kami menyadari bahwa suhu yang lebih rendah yaitu −0.5 atau −1.0°C dapat menciptakan kondisi IE yang lebih realistis.

LD 50 dalam uji laboratorium biasanya lebih pendek daripada yang dilaporkan dari percobaan lapangan (Aamlid et al., 2009 ). Beard ( 1964 ) dan Gudleifsson, 2010 menemukan bahwa creeping bentgrass bertahan hingga 120 hari di bawah lapisan es, dan Waalen et al. ( 2017 ) melaporkan bahwa tutupan rumput hidup dari creeping bentgrass Independence setelah sekitar 100 hari IE adalah 98% pada tahun 2012 dan 49% pada tahun 2013. Sebaliknya, hasil kami menunjukkan LD 50 untuk Independence hanya 35–37 hari. ( 2025 ) melaporkan cakupan rumput bengkok merambat Luminary sebesar 66% setelah 98 hari IE pada tahun 2022, tetapi hanya cakupan sebesar 33% setelah 112 hari pada tahun 2023. Luminary memiliki LD 50 selama 35–38 hari dalam percobaan kami.

Seperti yang disebutkan oleh Aamlid et al. ( 2009 ), metode SIE jelas menggambarkan skenario terburuk dengan perkembangan anoksia yang cepat. Kondisi ini tampaknya lebih merugikan bagi creeping bentgrass daripada spesies lain yang diuji, yang dapat menjelaskan mengapa creeping bentgrass memiliki toleransi yang lebih rendah terhadap SIE dalam percobaan kami daripada di bawah IE di lapangan. Dalam Waalen et al. ( 2017 ), bahkan kondisi hipoksia tidak ditemukan dan dalam Watkins et al. ( 2025 ), kondisi anoksik diukur hanya dalam 1 tahun, yang merupakan tahun di mana creeping bentgrass berkinerja paling rendah dibandingkan dengan spesies lain. Hasil ini mendukung hipotesis kami bahwa creeping bentgrass bisa lebih rentan terhadap kondisi anoksik daripada spesies lain yang diuji.

LD 50 rendah dari rumput bentgrass merambat yang ditemukan dalam percobaan kami mungkin juga dapat dijelaskan oleh manajemen yang berbeda (tingkat N yang lebih tinggi dan tinggi pemotongan yang lebih rendah) pada musim tanam sebelum pengambilan sampel dibandingkan dengan manajemen pada rumput fescue merah (tingkat N yang lebih rendah dan tinggi pemotongan yang lebih tinggi). Namun, kami tidak menganggap hal ini memiliki pengaruh yang besar karena tingkat N dan tinggi pemotongan bervariasi secara bersesuaian antara rumput bentgrass merambat dan rumput fescue merah di Waalen el al. ( 2017 ), di mana toleransi rumput bentgrass merambat terhadap IE lebih tinggi.

4.2 Aklimatisasi dingin sebelum pengambilan sampel
Dalam percobaan saat ini, kelangsungan hidup lebih baik pada tahun 2021–2022 dibandingkan dengan tahun 2022–2023, yang dapat disebabkan oleh tanggal pengambilan sampel yang lebih lambat yang memungkinkan aklimatisasi dingin yang lebih baik pada bahan tanaman di lapangan sebelum dibawa ke laboratorium (Tabel 2 ). Penelitian sebelumnya, misalnya, Dionne et al. ( 2001 ) dan Waalen et al. ( 2025 ), menunjukkan bahwa aklimatisasi dingin rumput bengkok dan rumput fescue biasanya meningkat dari akhir November/awal Desember hingga pertengahan Januari. Sampel kami untuk percobaan 2021–2022 diambil pada akhir Desember 2021 dengan suhu udara rata-rata 2 minggu sebelum pengambilan sampel sebesar 1,2°C (Tabel 2 ), sedangkan suhu yang sesuai sebelum pengambilan sampel pada awal Desember 2022 adalah 3,9°C. Dalam Aamlid et al. ( 2009 ), sampel diambil pada bulan Februari 2006 dengan suhu rata-rata -0,6°C. Suhu serupa pada waktu pengambilan sampel dilaporkan oleh Tompkins dkk. ( 2004 ). Selain suhu, curah hujan yang lebih rendah selama seminggu menjelang pengambilan sampel (Tabel 2 ) mungkin juga telah menurunkan kadar air jerami/tikar pada pengambilan sampel tahun 2021. Bekerja dengan rumput biru tahunan tipe rumput, Gendjar dan Merewitz ( 2023 ) baru-baru ini melaporkan pemulihan yang lebih baik setelah IE jika kadar air tanah pada inkubasi menurun dari 20% menjadi 12% atau 8% (v/v).

Namun demikian, tampaknya rumput bentgrass kolonial merespons lebih baik daripada rumput bentgrass merambat terhadap aklimatisasi dingin yang lebih baik pada tahun 2021–2022 dibandingkan dengan tahun 2022–2023 (Gambar 2 dan 3 ). Jika metode untuk SIE efektif dan konsisten dalam menentukan LD 50 untuk bahan tanaman besar, ada kebutuhan untuk menstandardisasi kondisi aklimatisasi. Ini dapat dilakukan dengan mengambil sampel dari lapangan lebih awal di musim gugur dan menempatkannya di lingkungan yang terkendali untuk beraklimatisasi sebelum inkubasi. Namun, seperti yang dibahas oleh Gudleifsson dan Bjarnadottir ( 2014 ), tanaman di wilayah pesisir tidak selalu mencapai aklimatisasi maksimum sebelum musim dingin, dan karena IE di area tersebut sering terjadi pada akhir musim dingin dan awal musim semi ketika tanaman memiliki toleransi yang berkurang, mungkin sama relevannya untuk memaparkan tanaman pada kondisi aklimatisasi menengah daripada kondisi aklimatisasi optimal sebelum SIE.

4.3 Perbedaan antar varietas dalam toleransinya terhadap IE
Bahasa Indonesia: Menggunakan metode yang sama seperti dalam penelitian kami, meskipun dengan inkubasi pada 1°C, Aamlid et al. ( 2009 ) memperkirakan “durasi kritis SIE” 42–47 hari di creeping bentgrass Penn A-4. Hasil kami dengan creeping bentgrass Penncross yang menunjukkan LD 50 43 hari pada 2021–2022 dan 40 hari pada 2022–2023 (Tabel 4 ) konsisten dengan temuan ini, tetapi LD 50 antara 32 dan 37 hari untuk varietas creeping bentgrass lainnya secara mengejutkan rendah. Pengujian varietas awal pada putting green dalam program SCANGREEN juga menunjukkan kelangsungan hidup musim dingin Penncross yang lebih baik daripada varietas creeping bentgrass yang lebih baru dan lebih padat di lokasi pengujian utara di Apelsvoll (Aamlid & Molteberg, 2011 ). Kemungkinan penjelasan untuk hal ini adalah bahwa varietas rumput bentgrass merambat yang lebih baru memiliki kandungan air tanah yang lebih tinggi di lapisan jerami/tikar pada masa inkubasi karena kepadatan anakan yang jauh lebih tinggi daripada Penncross, atau sebagai alternatif, bahwa toleransi terhadap stres musim dingin abiotik belum memiliki fokus yang sama dalam program pemuliaan terkini untuk rumput bentgrass merambat seperti kualitas rumput, kepadatan pucuk, ketahanan terhadap penyakit—terutama bercak dolar ( Clarireedia spp.)—dan toleransi terhadap panas, kekeringan, garam, dan lalu lintas (Bonos & Huff, 2013 ; Vines et al., 2023 ).

Waalen et al. ( 2017 ) menemukan bahwa rumput bentgrass beludru Villa memiliki toleransi yang sedikit lebih baik terhadap IE daripada rumput bentgrass merayap Independence, yang keduanya lebih toleran daripada rumput fescue Chewings Musica dan rumput fescue merayap ramping Cezanne diikuti oleh rumput bentgrass kolonial Jorvik. Hasil kami mengonfirmasi keunggulan rumput bentgrass beludru, tetapi hanya untuk Nordlys, yang sebelumnya diuji sebagai rumput bentgrass merayap dalam program SCANGREEN (Aamlid & Molteberg, 2011 ). Watkins et al. ( 2025 ) juga menemukan bahwa Nordlys berada di kelasnya sendiri dalam hal toleransi terhadap IE, tetapi sayangnya, kontaminasi dengan rumput bentgrass lain telah menjadi masalah dalam perbanyakan varietas ini. Oleh karena itu, pada tahun 2025, benih Nordlys tidak tersedia untuk penggunaan praktis.

Sebuah studi terkini oleh Waalen dkk. ( 2025 ) yang membandingkan toleransi beku dan toleransi terhadap IE pada rumput biru tahunan, rumput bentgrass merayap (Independence dan Riptide), dan rumput fescue merah (campuran rumput fescue Chewings Musica, Barlineus, Linda, dan rumput fescue merah merayap ramping Cezanne) dalam kondisi lapangan menunjukkan toleransi beku rumput bentgrass merayap yang lebih unggul dibandingkan dua spesies lainnya, tetapi tidak ada perbedaan dalam kelangsungan hidup musim dingin setelah IE antara rumput bentgrass merayap dan rumput fescue merah. Hasil ini mengonfirmasi temuan kami bahwa hampir semua varietas rumput fescue merah memiliki toleransi tinggi terhadap IE.

Menurut Aamlid et al. ( 2015 ) dan Aamlid et al. ( 2019 ), rumput fescue Chewings tampil sedikit lebih baik daripada rumput fescue ramping merayap di zona utara uji coba SCANGREEN, yang sesuai dengan hasil toleransi kami terhadap SIE. Varietas dengan peringkat tertinggi kedua dalam studi SIE kami adalah rumput fescue Chewings Lykke dengan LD 50 selama 48 hari. Di bawah denominasi pembiak sebelumnya LøRc 0008, rumput ini diuji di SCANGREEN 2011–2014, di mana rumput ini mengalami lebih sedikit kerusakan musim dingin daripada varietas lain di putaran pengujian tersebut (Aamlid et al., 2015 ). Dalam SCANGREEN 2019–2022, Lykke diperingkatkan sejajar dengan varietas teratas rumput fescue Chewings untuk kualitas rumput secara keseluruhan, tetapi memiliki toleransi musim dingin secara keseluruhan yang jauh lebih baik daripada Barlineus, Gima, dan Musica, dan ketahanannya terhadap bercak microdochium secara signifikan lebih baik daripada ‘Euro Carina’ (Hesselsøe et al., 2023 ).

5 KESIMPULAN
Hasil kami menunjukkan bahwa pemeringkatan spesies rumput musim dingin untuk toleransi terhadap SIE adalah velvet bentgrass > Chewings fescue > slender creeping red fescue = colonial bentgrass > creeping bentgrass. Pemeringkatan ini tidak sepenuhnya mencerminkan pemeringkatan yang ditemukan dalam uji lapangan di mana velvet bentgrass lebih unggul bersama dengan creeping bentgrass. Fakta bahwa SIE menyebabkan perkembangan kondisi anoksik yang lebih cepat daripada IE di lapangan mungkin dapat menjelaskan mengapa creeping bentgrass lebih rusak daripada spesies lain yang diuji. Sebagai kesimpulan, metode SIE untuk membedakan antara spesies dan varietas hanya dapat direkomendasikan dengan beberapa adaptasi karena tidak mencerminkan kelangsungan hidup dalam kondisi lapangan. Metode tersebut dapat dimodifikasi dengan menurunkan suhu inkubasi untuk mengurangi aktivitas metabolisme dalam sampel tanaman yang disegel vakum dan dengan kondisi aklimatisasi yang akan distandarisasi sebelum pengambilan sampel. Perubahan ini dapat membuat metode SIE lebih representatif untuk IE dalam kondisi lapangan dan dengan demikian lebih berguna untuk menguji spesies dan varietas untuk toleransinya terhadap IE.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *