2.1 Biologi Padi (Oryza sativa 2.1.1 Deskripsi tanaman padi Padi

BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1 Biologi Padi (Oryza
Oryza sativa L.)
2.1.1 Deskripsi tanaman padi
Padi merupakan tanaman semusim (annual)
(
berumur
mur pendek kurang dari 1
tahun. Akarnya serabut mencapai kedalaman 20-30 cm, tinggi batang beragam
(0,5 – 2 m), berbatang bulat dan berongga yang disebut jerami.
jerami Helai daun bangun
garis, dengan tepi kasar dan panjangnya
pan
15 – 80 cm. Bunga padi terdiri dari
tangkai bunga, kelopak bunga lemma (gabah padi yang besar), palea (gabah padi
yang kecil), putik, kepala putik, tangkai sari, kepala sari, dan bulu (awu)
(
pada
ujung lemma (Gambar 2.1),
2.1)
Gambar 2.1
Bunga padi (Oryza sativa L.)
Keterangan : a. lemma steril, b. palea, c. lemma, d. lodicule,, e. kepala sari
(anther),
), f. tangkai sari (filament),
(
g. kepala putik (stigma),
), h. tangkai putik
(stylus
stylus), i. tangkai bunga (pedicellus)) (Keng, 1969)
Pada fase generatif, malai tumbuh ke atas dan ujungnya menggantung
dengan panjang 15 - 40 cm. Malai padi terdiri dari sekumpulan bunga padi yang
6
7
timbul dari buku paling atas, berupa bulir yang beranekaragam, kadang tidak
berjarum, berjarum pendek atau panjang, licin atau kasar, berwarna hijau atau
coklat, gundul atau berambut
be
dengan ukuran 7 – 10 cm. Bulir yang masak akan
menghasilkan buah yang kaya akan pati (Gambar 2.2).
Gambar 2.2
Bulir padi (Oryza sativa L.) (AAK,
AAK, 1995)
1995
Ciri khas daun tanaman padi yaitu adanya lidah dan telinga daun, hal ini
yang menyebabkan daun tanaman padi dapat dibedakan dari jenis rumput yang
lain. Berdasarkan kelengkapan daunnya tanaman padi termasuk daun tidak
lengkap karena hanya terdiri atas helaian dan upih daun (Tjitrosoepomo
(Tjitrosoepomo, 2005).
Adapun bagian - bagian daun padi, yaitu (Gambar 2.3):
1) Helaian daun (lamina
lamina)
Helaian daun terletak pada batang padi serta berbentuk memanjang seperti
pita.
8
2) Upih/Pelepah
Pelepah daun (vagina)
Pelepah daun merupakan bagian daun yang menyelubungi batang. Pelepah
daun berfungsi memberi dukungan pada bagian ruas yang jaringannya lunak.
3) Lidah daun (ligula
ligula)
Lidah daun terletak antara helaian
helai
(lamina) dan upih (vagina) daun.
Panjang lidah daun berbeda - beda, tergantung varietas padi yang ditanam.
Warnanya juga berbeda - beda, tergantung pada varietas (Hana, 2013).
b
a
c
3
d
Gambar 2.3
Bagian – bagian daun tanaman padi (Oryza sativa L.)
Keterangan : a. helaian daun (lamina), b. lidah daun (ligula),, c. telinga daun, d.
pelepah daun (vagina) (Dokumentasi Budiwati, 2015)
2.1.2 Fase – fase pertumbuhan tanaman padi
Tiga fase pertumbuhan tanaman padi adalah sebagai berikut : 1. Vegetatif
(awal pertumbuhan sampai
sampai pembentukan malai); 2. Reproduktif (pembentukan
malai sampai pembungaan); dan 3. Pematangan (pembungaan sampai gabah
matang (Arafah, 2009).
9
Menurut buku panduan Sistem Karakterisasi dan Evaluasi Tanaman Padi
Departemen Pertanian, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Komisi
Nasional Plasma Nutfah (2003), pertumbuhan tanaman padi terbagi menjadi
sembilan fase : perkecambahan, bibit, anakan, pemanjangan batang, bunting,
pembungaan, pematangan susu, pengisian dan pematangan.
Keseluruhan organ tanaman padi terdiri dari dua kelompok yaitu : organ
vegetatif dan generatif (reproduktif). Bagian-bagian vegetatif meliputi akar,
batang dan daun, sedangkan bagian generatif terdiri dari malai, gabah dan bunga.
Dari berkecambah hingga panen, tanaman padi memerlukan waktu 3-6 bulan,
yang seluruhnya terdiri dari dua fase pertumbuhan, yakni vegetatif dan generatif.
Fase reproduktif meliputi pra-berbunga dan pasca-berbunga, periode-pasca
berbunga disebut juga sebagai periode pemasakan.
Fase reproduktif ditandai dengan memanjangnya ruas teratas pada batang,
yang sebelumnya tertumpuk rapat dekat permukaan tanah. Stadia reproduktif juga
ditandai dengan berkurangnya jumlah anakan (matinya anakan tidak produktif),
munculnya daun bendera, bunting dan pembungaan (heading). Inisiasi primordia
malai biasanya dimulai 30 hari sebelum pembungaan. Stadia inisiasi ini hampir
bersamaan dengan memanjangnya ruas-ruas yang terus berlanjut sampai
berbunga.
Fase reproduktif disebut juga stadia pemanjangan ruas-ruas. Pembungaan
(heading) adalah stadia keluarnya malai, sedangkan anthesis segera mulai setelah
heading. Dalam suatu komunitas tanaman, fase pembungaan memerlukan waktu
selama 10-14 hari, karena terdapat perbedaan laju perkembangan antar tanaman
10
maupun antar anakan. Apabila 50% bunga telah mekar maka pertanaman tersebut
dianggap dalam fase pembungaan.
Anthesis telah mulai bila benang sari bunga yang paling ujung pada tiap
cabang malai telah tampak keluar dari bunga. Pada umumya anthesis berlangsung
antara jam 08.00 – 13.00 dan pembuahan akan selesai dalam 5-6 jam setelah
anthesis. Dalam suatu malai, semua bunga memerlukan 7-10 hari untuk anthesis,
tetapi pada umumnya hanya 7 hari. Anthesis terjadi 25 hari setelah bunting
(Arafah, 2009).
Komponen pertumbuhan dan hasil padi telah mencapai maksimal sebelum
bunga keluar dari pelepah daun bendera. Jumlah malai pada tiap satuan luas tidak
bertambah lagi 10 hari setelah jumlah anakan maksimal. Periode pemasakan bulir
terdiri dari 4 stadia masak dalam proses pemasakan bulir (Arafah, 2009).
1. Stadia masak susu
Tanaman padi masih berwarna hijau, tetapi malai-malainya sudah terkulai.
Ruas batang bawah kelihatan kuning. Gabah bila dipijit dengan kuku keluar cairan
seperti susu.
2. Stadia masak kuning
Seluruh tanaman tampak kuning, dari semua bagian tanaman, hanya bukubuku sebelah atas yang masih hijau. Isi gabah sudah keras, tetapi mudah pecah
dengan kuku.
11
3. Stadia masak penuh
Buku-buku sebelah atas berwarna kuning, sedangkan batang-batang mulai
kering. Isi gabah sukar dipecahkan. Pada varietas-varietas yang mudah rontok,
stadia ini belum terjadi kerontokan.
4. Stadia masak mati
Isi gabah keras dan kering. Pada varietas yang mudah rontok pada stadia
ini sudah mulai rontok. Stadia masak mati terjadi setelah ± 6 hari setelah masak
penuh.
2.1.3 Syarat tumbuh tanaman padi
Tanaman padi dapat tumbuh dengan baik di daerah tropis/subtropis pada
45°LU sampai 45°LS, cuaca panas dan kelembaban tinggi dengan musim hujan 4
bulan. Curah hujan yang baik, rata-rata 200 mm per bulan atau 1.500 - 2.000
mm/tahun, dengan distribusi selama 4 bulan. Suhu optimum untuk pertumbuhan
tanaman padi adalah 23 °C dan ketinggian tempat yang cocok untuk tanaman padi
berkisar antara 0–1500 m dpl.
Tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi adalah tanah sawah
yang kandungan fraksi pasir, debu, lempung dalam perbandingan tertentu dan air
dalam jumlah yang cukup. Padi dapat tumbuh dengan baik pada tanah yang
ketebalan lapisan atasnya antara 18–22 cm dengan pH antara 4–7 (Siswoputranto,
1976).
Dari segi fisiologis jarak tanam berpengaruh terhadap pertumbuhan dan
produktivitas padi. Hasil penelitian Pratiwi et al. (2010) menyimpulkan bahwa
jarak tanam lebar memberi peluang varietas tanaman mengekspresikan potensi
12
pertumbuhannya. Semakin rapat populasi tanaman, semakin sedikit jumlah
anakan dan jumlah panjang malai per rumpunnya. Pada populasi rendah (jarak
tanam lebar), pertumbuhan padi akan lebih baik, namun per luasannya hasil dan
komponen hasilnya lebih rendah dibandingkan jarak tanam yang lebih rapat.
Jarak tanam yang lebar akan meningkatkan penangkapan radiasi surya oleh tajuk
tanaman, sehingga meningkatkan pertumbuhan tanaman seperti jumlah anakan
produktif, volume dan panjang akar total, meningkatkan bobot kering tanaman
dan bobot gabah per rumpun, tetapi tidak berpengaruh terhadap hasil per satuan
luas (Kurniasih et al., 2008, Lin et al., 2009, Hatta et al., 2012). Sebaliknya, pada
jarak tanam rapat jumlah malai per rumpun menurun, tetapi jumlah malai per m2
nyata meningkat (Mobasser et al., 2009).
Menurut Sohel et al. (2009), jarak tanam yang optimum akan memberikan
pertumbuhan bagian atas tanaman dan pertumbuhan bagian akar yang baik
sehingga dapat memanfaatkan lebih banyak cahaya matahari serta memanfaatkan
lebih banyak unsur hara. Sebaliknya, jarak tanam yang terlalu rapat akan
mengakibatkan terjadinya kompetisi antar tanaman yang sangat hebat dalam hal
cahaya matahari, air, dan unsur hara. Akibatnya, pertumbuhan tanaman terhambat
dan hasil tanaman rendah.
2.1.4 Faktor – faktor yang mempengaruhi pertumbuhan padi
Secara umum faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman padi
yaitu faktor luar (eksternal) yang berupa faktor lingkungan dan faktor dalam
(internal) berupa faktor genetik dan hormonal. Faktor eksternal yang
mempengaruhi pertumbuhan tanaman padi antara lain :
13
1. Iklim
Iklim sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Tanaman padi sangat
cocok tumbuh pada iklim tropis dan banyak mengandung uap air. Keadaan iklim
ini meliputi curah hujan, suhu, ketinggian tempat, sinar matahari, angin dan
musim (Hana, 2013).
a. Curah hujan
Tanaman padi membutuhkan curah hujan yang baik, rata – rata 200
mm/bulan atau 1.500-2.000 mm/tahun, dengan distribusi selama 4 bulan. Curah
hujan yang baik akan memberikan dampak yang baik dalam pengairan, sehingga
genangan air yang diperlukan tanaman padi di sawah dapat tercukupi (Hasanah,
2007).
b. Suhu
Tanaman padi secara umum membutuhkan suhu minimum 11°- 25°C
untuk perkecambahan, 22°- 23°C untuk pembungaan, dan 20°- 25°C untuk
pembentukan biji (AAK, 1990).
c. Ketinggian tempat
Tanaman padi dapat tumbuh baik dengan ketinggian berkisar antara 0 –
1500 m dpl (Surowinoto, 1982).
d. Intensitas cahaya matahari
Intensitas cahaya matahari yang relatif rendah merupakan salah satu
penyebab rendahnya produktivitas. Menurut Sasmita et al. (2006) intensitas
cahaya rendah mengakibatkan terganggunya laju fotosintesis dan sintesis
karbohidrat dan berakibat menurunnya laju pertumbuhan dan produktivitas
14
tanaman. Intensitas cahaya matahari yang tinggi selama periode pengisian bulir
dapat meningkatkan produksi biomass yang berakibat terhadap tingginya bulir
yang masak yang selanjutnya akan meningkatkan hasil tanaman padi (Takai et al.,
2006).
e. Angin
Angin memiliki peran yang penting terhadap pertumbuhan tanaman padi
yaitu membantu dalam proses penyerbukan dan pembuahan. Namun angin juga
memiliki peran negatif karena berbagai penyakit pada tanaman padi ditularkan
oleh angin. Selain itu angin juga menyebabkan buah menjadi hampa dan tanaman
roboh (Mubaroq, 2013).
f. Musim
Pertumbuhan tanaman padi sangat dipengaruhi musim. Indonesia memiliki
dua musim yaitu musim hujan dan kemarau. Penanaman tanaman padi pada
musim hujan dan kemarau memiliki dampak yang cukup besar terhadap kuantitas
dan kualitas tanaman padi. Penanaman tanaman padi akan lebih baik pada musim
kemarau dibandingkan musim hujan apabila dengan pengairan yang baik.
Proses penyerbukan dan pembuahan padi pada musim kemarau tidak akan
terganggu oleh hujan sehingga padi yang dihasilkan lebih banyak. Akan tetapi
padi yang ditanam pada musim hujan, proses penyerbukan dan pembuahannya
terganggu oleh hujan. Akibatnya banyak biji padi yang hampa (Mubaroq, 2013).
g. Air
Kebutuhan air pada budidaya tanaman padi secara umum dipengaruhi oleh
topografi, jenis tanah, periode pertumbuhan, dan praktik budidaya. Bouman
15
(2009) menambahkan bahwa untuk menghasilkan 1 kg gabah, tanaman padi
membutuhkan 2.500 liter air yang berasal dari hujan atau irigasi. Stress atau
cekaman air dapat berarti kelebihan atau kekurangan air. Kelebihan air berupa
cekaman banjir sedangkan kekurangan air berupa cekaman kekeringan. Padi
merupakan tanaman yang sangat sensitif terhadap cekaman kekeringan. Tanda
awal penurunan air tanah adalah penggulungan daun yang pada akhirnya
mengurangi radiasi surya pada daun. Penggulungan daun merupakan ekspresi
sederhana kehilangan turgor pada daun (Fischer and Fukai, 2003).
Kekeringan mempengaruhi morfologi dan fisiologi pada tanaman padi
seperti tertundanya pembungaan, mengurangi distribusi dan alokasi bahan kering,
mengurangi kapasitas fotosintesis sebagai akibat dari menutupnya stomata
(Farooq et al., 2009).
h. Unsur hara/nutrisi
Nitrogen merupakan unsur hara utama yang diperlukan dalam jumlah yang
banyak pada budidaya padi sawah. Penggunaannya yang tidak tepat akan
mencemari lingkungan terutama air. Tanaman padi memerlukan N pada fase
pembentukan primordial bunga dan pada fase awal generatif, pemberian N dapat
menambah jumlah anakan dan ukuran gabah tiap malai.
Pertanian padi sawah sangat tergantung pada ketersediaan N dalam tanah.
Sepanjang periode pertumbuhan, tanaman memerlukan unsur N, namun yang
paling banyak diperlukan antara awal sampai pertengahan pembentukan anakan
(midtillering) dan tahap awal pembentukan malai. Suplai nitrogen selama proses
pemasakan diperlukan untuk menunda gugurnya daun, memelihara fotosintesis
16
selama pengisian biji dan meningkatkan kadar protein dalam biji (Dobermann and
white, 1999). Pupuk N memegang peranan penting dalam peningkatan produksi
padi sawah, sedangkan sumber pupuk N yang utama adalah urea. Namun,
tanaman menyerap hanya 30% dari pupuk N yang diberikan (Dobermann and
Fairhurst, 2000).
Di lain pihak laju serapan hara dan keefisienan tanaman untuk
memanfaatkan hara dari pupuk bersifat spesifik dan terbatas untuk setiap varietas.
Selain itu, unsur hara N bersifat mudah larut, sangat mudah berpindah dan juga
mudah menguap. Umumnya petani memberikan pupuk dengan takaran tinggi,
melebihi
kebutuhan
tanaman,
sehingga
menyebabkan
pemborosan
dan
pencemaran lingkungan (Siregar dan Marzuki, 2011).
Faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman padi antara
lain:
1. Hormon pertumbuhan seperti : auksin, giberelin, sitokinin dan asam absisat.
Hormon Auksin
Hormon Auksin adalah hormon tumbuhan yang berfungsi untuk memacu
proses pemanjangan sel. Hormon ini dihasilkan pada bagian koleoptil (titik
tumbuh) pucuk tumbuhan, yaitu ujung akar dan batang. Peran auksin pertama kali
ditemukan oleh ilmuwan Belanda bernama Fritz Went (1903-1990). Cara kerja
hormon auksin dipengaruhi oleh cahaya. Hormon auksin akan aktif bila tidak
terkena cahaya. Apabila tumbuhan terkena cahaya, maka hormon auksin tidak
aktif sehingga proses pemanjangan terhambat. Hal ini dapat mengakibatkan
terjadinya fototropisme (membengkoknya batang tanaman ke arah cahaya)
17
dimana sisi yang tidak terkena cahaya lebih panjang daripada yang terkena cahaya
sehingga batang menjadi bengkok ke arah sisi batang yang terkena cahaya.
Hormon auksin bekerja sinergis dengan hormon giberelin. Auksin
berpengaruh pada pemanjangan, pembelahan dan diferensiasi sel tumbuhan.
Auksin yang dihasilkan pada tunas apikal (ujung) batang dapat menghambat
tumbuhnya tunas lateral (samping) tumbuhan (Wattimena, 1987). Fungsi dari
hormon auksin adalah :
a. Membantu proses pertumbuhan akar dan batang
b. Mempercepat perkecambahan
c. Membantu proses pembelahan sel
d. Merangsang kambium untuk membentuk xilem dan floem
e. Memelihara elastisitas dinding sel
f. Membentuk dinding sel primer
g. Mempercepat pemasakan buah
h. Mengurangi jumlah biji dalam buah
i. Menghambat rontoknya buah dan gugurnya daun
j. Membantu proses partenokarpi (pembuahan tanpa penyerbukan).
Hormon Giberelin
Hormon Giberelin adalah hormon tumbuhan yang berperan dalam proses
perkembangan dan perkecambahan. Giberelin akan merangsang pembentukan
enzim amilase yang berfungsi untuk memecah senyawa amilum yang terdapat di
endosperm (cadangan makanan) menjadi senyawa glukosa. Glukosa tersebut
menjadi sumber energi bagi pertumbuhan tanaman. Giberelin ditemukan oleh
18
seorang ilmuwan Jepang bernama Eiichi Kurosawa pada tahun 1926 yang
meneliti penyakit padi "bakanae". Hormon ini pertama kali diisolasi oleh Teijiro
Yabuta dari jamur Giberella fujikuroi pada tahun 1935 (Wattimena, 1987).
Fungsi dari hormon giberelin adalah :
a. Mempengaruhi pemanjangan dan pembelahan sel
b. Mempengaruhi perkembangan embrio dan kecambah
c. Menghambat pembentukan biji
d. Mempengaruhi pemanjangan batang
e. Mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan akar, daun, bunga, dan
buah
Hormon Sitokinin
Hormon sitokinin adalah hormon tumbuhan yang berperan dalam
pembelahan sel (sitokinesis). Senyawa sitokinin pertama kali ditemukan pada
tanaman tembakau dan disebut kinetin. Hormon sitokinin dibentuk pada bagian
akar dan ditransportasikan ke seluruh bagian sel tanaman tembakau. Senyawa
sitokinin juga terdapat pada tanaman jagung dan disebut zeatin (Wattimena,
1987). Adapun fungsi hormon sitokinin adalah:
a. Mengatur pembentukan bunga dan buah
b. Mengatur pertumbuhan daun dan pucuk
c. Memperbesar daun muda
d. Merangsang pembentukan akar dan batang serta pembentukan cabang akar
dan batang
19
e. Menghambat proses penuaan dengan cara merangsang proses serta
transportasi garam-garam mineral dan asam amino ke daun.
Asam Absisat
Asam absisat adalah hormon tumbuhan yang berperan dalam proses
penuaan dan gugurnya daun. Asam absisat (ABA) juga berperan penting dalam
tahap inisiasi dormansi biji, maturasi biji dan menjaga biji agar berkecambah di
musim yang diinginkan. Selain itu Asam Absisat (ABA) juga berfungsi untuk
mempertahankan tumbuhan dari tekanan lingkungan, seperti kekurangan air,
kekeringan, musim dingin, dan kadar garam (salinitas) tinggi. Asam Absisat
mencegah kekurangan air saat kekeringan dengan cara merangsang penutupan
stomata pada epidermis daun sehingga transpirasi melalui stomata tidak terjadi
(Wattimena, 1987).
Asam Absisat (ABA) juga dapat membentuk lapisan epikutikula atau
lapisan lilin untuk mencegah kehilangan air. Dalam menghadapi musim dingin,
Asam Absisat (ABA) akan menghentikan pertumbuhan primer dan sekunder.
Hormon Asam Absisat yang dihasilkan pada tunas terminal ini memperlambat
pertumbuhan dan memicu perkembangan primordia daun menjadi sisik untuk
melindungi tunas dorman selama musim dingin. Asam Absisat (ABA) termasuk
senyawa inhibitor (penghambat) dan bekerja antagonis (berlawanan) dengan
hormon auksin dan hormon giberelin (Dewi, 2008).
2. Faktor genetik atau faktor keturunan (Gardner et al., 1991).
Gen merupakan unit pewarisan sifat bagi mahluk hidup. Bentuk fisiknya
adalah urutan DNA menyandi protein, polipeptida atau seuntaian DNA yang
20
memiliki fungsi bagi organisme yang memilikinya. Gen mengontrol setiap
pertumbuhan dan perkembangan tanaman.
2.2 Klasifikasi Tanaman Padi
Tanaman padi termasuk ke dalam divisi Spermatophyta karena merupakan
tanaman yang menghasilkan biji. Spermatophyta berasal dari bahasa Yunani,
sperma berarti biji dan phyta berarti tumbuhan. Umumnya memiliki kotiledon
tunggal/berkeping satu sehingga termasuk ke dalam kelas Monocotyledoneae dan
merupakan tanaman herba semusim, batang berbuku – buku dan daun dengan
pertulangan daun sejajar serta merupakan daun berupih yang terdiri atas upih dan
helaian daun sehingga termasuk ke dalam bangsa Poales dan suku Gramineae.
Pada daun juga terdapat alat tambahan yaitu lidah daun (ligula). Fungsi lidah daun
adalah mencegah masuknya air hujan di antara batang dan pelepah daun serta
mencegah infeksi penyakit, sebab media air memudahkan penyebaran penyakit.
Tanaman padi termasuk ke dalam marga Oryza, dengan nama jenis Oryza sativa
L. dengan klasifikasi sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Kelas
: Monocotyledoneae
Bangsa
: Poales
Suku
: Gramineae
Marga
: Oryza
Jenis
: Oryza sativa L. (Tjitrosoepomo, 2013)
21
2.3 Spesies, Subspesies, Varietas Padi (Oryza sativa)
2.3.1 Spesies Padi (Oryza sativa)
Tanaman padi yang umumnya dibudidayakan di dunia terdiri dari dua
spesies yaitu O. sativa dan O. glaberrima. Tanaman padi O. sativa lebih banyak
dibudidayakan dibandingkan O. glaberrima. Padi budidaya sendiri merupakan
kelompok O. sativa yang mengalami seleksi baik secara alami mapun bantuan
manusia. Ditinjau dari kegunaannya tanaman padi O. Sativa dapat dibedakan
menjadi dua jenis, yaitu :
1. Padi beras, jenis tanaman padi yang hasilnya untuk dijadikan makanan
pokok sehari-hari. Beras sebagai hasil akhir tanaman padi dijadikan
sumber utama karbohidrat, dimasak menjadi nasi dan dikonsumsi.
2. Padi ketan, jenis tanaman padi yang hasilnya bukan untuk dijadikan
makanan pokok sehari-hari. Beras ketan umumnya dibuat tepung sebagai
bahan pangan olahan. Dengan demikian padi ketan tidak dikonsumsi
langsung sebagai makanan pokok sebagaimana padi beras
Perbedaan jenis padi pada umumnya terletak pada usia tanaman, hasil
produksi, mutu beras, dan ketahanannya terhadap hama dan penyakit (Yandianto,
2003).
Menurut Sugeng (2001), tanaman padi dapat dibedakan dalam dua jenis
berdasarkan cara bertanamnya yaitu :
a. Padi sawah, yaitu tanaman padi yang dalam pertumbuhannya memerlukan
air menggenang dan ditanam di tanah persawahan. Padi sawah ditanam di
sawah, yaitu lahan yang cukup memperoleh air. Padi sawah pada waktu-
22
waktu tertentu memerlukan genangan air, terutama sejak musim tanam
sampai mulai berbuah.
b. Padi kering, yaitu tanaman padi yang dalam pertumbuhannya tidak
memerlukan air menggenang (dalam arti air genangan seperti sawah).
Padi kering merupakan jenis padi yang tidak membutuhkan banyak air
sebagaimana padi sawah. Bahkan padi kering ini dapat tumbuh hanya
mengandalkan curah hujan. Padi kering ini pada umumnya ditanam di
daerah-daerah yang kurang atau sedikit air. Padi kering dapat dibedakan
menjadi tiga macam, yaitu :
1. Padi ladang, sejenis padi kering yang ditanam di wilayah hutan yang
baru dibuka.
2. Padi tegalan, padi kering yang ditanam pada tanah tegalan atau disebut
padi tegalan.
3. Padi gogo rancah, sejenis padi kering yang ditanam di tegalan pada
saat musim hujan.
2.3.2 Subspesies Padi (Oryza sativa)
Menurut Chang (1988), spesies Oryza sativa berdasarkan perbedaan sifat
morfologi tanaman dan wilayah adaptasi agroekosistem dibedakan menjadi tiga
subspesies yaitu :
1. Subspesies Indica, umumnya tersebar di negara-negara beriklim tropis.
2. Subspesies Japonica, menyebar di negara-negara subtropis seperti Jepang,
Korea, Eropa (Spanyol, Portugal, Perancis, Bulgaria, Hongaria, Yunani,
23
Yugoslavia), Afrika (Mesir), Australia, Amerika Utara dan Amerika
Selatan.
3. Subspesies Javanica menyebar di Jawa, Bali dan Lombok. Contoh
subspesies ini antara lain Pandanwangi (Cianjur), Rojolele (Klaten), Ketan
Bulu Putih (Garut), Kewal (Banten).
Saat ini subspesies padi disebut dengan ras/golongan. Padi budidaya
terbagi menjadi empat ras/golongan, yaitu (1) indica dengan ciri umumnya gabah
ramping dan tidak berbulu, (2) javanica dengan ciri gabah besar dan berbulu, (3)
japonica dengan ciri gabah bulat, gundil dengan ukuran sedang, (4) intermediate
atau hibrida (Badan Litbang Pertanian dan Komisi Nasional Plasma Nutfah,
2003).
2.3.3 Varietas Padi
Varietas adalah sekelompok tanaman dari suatu spesies yang ditandai oleh
bentuk dan pertumbuhan tanaman, daun, bunga, buah, biji dan ekspresi karakter
atau kombinasi genotype yang dapat membedakan dengan spesies yang sama oleh
sekurang-kurangnya satu sifat yang menentukan dan apabila diperbanyak tidak
mengalami pertumbuhan (BB Padi, 2015).
Secara botani, varietas adalah suatu populasi tanaman dalam satu spesies
yang menunjukkan ciri berbeda yang jelas. Penulisan namanya dicetak miring
(atau digaris bawah jika tulisan tangan) dan didahului dengan singkatan "var."
Contoh: Oryza sativa var. indica. Terdapat 3 varietas padi yaitu :
24
1. Varietas padi hibrida
Padi hibrida merupakan turunan pertama (F1) hasil persilangan antara dua
tetua galur homozygot yang berbeda sifat. Melalui perkawinan itulah terkumpul
gen-gen yang keberadaannya secara bersamaan memberikan efek heterosis, yaitu
fenomena dimana tanaman yang tumbuh dari benih hasil persilangan dua genotipe
yang berbeda (disebut generasi F1) memiliki sifat lebih baik dari tetuanya
(Kustera, 2008).
Menurut Wibowo (2010) varietas padi hibrida adalah produk persilangan
antara dua tetua padi yang berbeda secara genetik. Apabila tetua - tetua diseleksi
secara tepat maka hibrida turunannya akan memiliki vigor dan daya hasil yang
lebih tinggi daripada kedua tetua tersebut. Keunggulan dari varietas padi hibrida
adalah hasil produksi yang lebih tinggi 15 – 20 % dibandingkan varietas padi
unggul dan lokal, vigor lebih baik sehingga lebih kompetitif terhadap gulma.
Keunggulan dari aspek fisiologi yaitu aktivitas perakaran yang lebih luas, area
fotosintesis yang lebih luas, intensitas respirasi yang lebih rendah dan translokasi
asimilat yang lebih tinggi. Keunggulan pada beberapa karakteristik morfologi
seperti sistem perakaran lebih kuat, anakan lebih banyak, jumlah gabah per malai
lebih banyak dan bobot 1000 butir gabah isi yang lebih tinggi (Balai Besar
Penelitian Tanaman Padi, 2015).
Kelemahan dari varietas padi hibrida adalah hasil panennya tidak dapat
dijadikan benih kembali, harga benih mahal, tidak tahan terhadap serangan
penyakit, rawan terhadap serangan hama wereng, sundep/ beluk dan ulat,
membutuhkan pupuk yang lebih banyak dibandingkan padi varietas lokal
25
sehingga dapat menambah biaya produksi, memiliki adaptasi lingkungan yang
rendah sehingga hanya cocok tumbuh pada lokasi tertentu saja. Varietas padi
hibrida ada yang dilepas pemerintah, ada juga yang didatangkan (import) dari
negara lain. Contoh Padi hibrida: Intani 1 dan 2; PP1; H1; Bernas Prima; Rokan;
SL : 8 dan 11 SHS; Segera Anak; Sembada : B3, B5, B8 dan B9; Hipa : 4, 5
Ceva, 6 Jete, 7, 8, 9, 10, 11; Long Ping (pusaka 1 dan 2); Adirasa-1 dan -64;
Hibrindo R-1 dan R-2; Manis -4 dan 5; MIKI-1,2 dan 3; SL 8 SHS dan 11 HSS
(Kustera, 2008).
2. Varietas padi unggul
Varietas padi unggul adalah varietas yang dilepas oleh pemerintah dengan
SK Menteri Pertanian. Varietas ini sebelum dilepas telah melewati berbagai uji
coba. Kelebihan dari padi varietas unggul adalah hasil produksi tinggi (5–8 t/Ha),
hasil panen dari padi varietas unggul dapat dijadikan benih kembali, tanaman
pendek, tanaman tahan rebah, jumlah anakan produktif sedang – banyak (14-20),
umur panen yang lebih pendek (genjah, 105 – 125 hari), rasa nasi sedang – enak,
ada yang beraroma.
Kelemahan dari varietas padi unggul adalah memiliki diversitas genetik
yang sempit, mudah terserang penyakit dan memiliki adaptasi lingkungan yang
rendah sehingga hanya cocok tumbuh pada lokasi tertentu saja (Sitaresmi et al.,
2013). Contoh dari varietas ini yang banyak ditanam petani adalah ‘Ciherang’
(bisa mencapai 47 % dari total varietas yang ditanam), ‘IR-64’, ‘Mekongga’,
‘Cimelati’, ‘Cibogo’, ‘Cisadane’, ‘Situ Patenggang’, ‘Cigeulis’, ‘Ciliwung’,
26
‘Membramo’, ‘Sintanur’, ‘Jati luhur’, ‘Fatmawati’, ‘Situbagendit’ (Purnomo,
2013).
3. Varietas padi lokal
Varietas padi lokal adalah varietas padi yang sudah lama beradaptasi di
daerah tertentu. Varietas ini mempunyai karakteristik spesifik lokasi di daerah
tersebut. Kelemahan dari varietas padi lokal adalah umur panen yang lebih lama
(150 - 180 hari) dan hasil produksi (3 - 5 t/Ha) yang lebih rendah dibandingkan
varietas padi hibrida dan unggul, jumlah anakan produktif sedikit (5 - 10) dan
tanaman mudah rebah. Kelebihan dari varietas padi lokal adalah memiliki daya
adaptasi yang baik terhadap lingkungan, kurang tanggap terhadap pemupukan
(memerlukan sedikit pupuk), memiliki kualitas beras yang baik, rasa nasi enak
dan beraroma (Irawan dan Kartika, 2008). Contoh varietas lokal di daerah lain
yaitu varietas Kebo, Dharma Ayu, Pemuda Idaman (Indramayu), Gropak, Ketan
tawon, Gundelan (Malang), Merong (Pasuruan), Simenep, Srimulih, Andel Jaran,
Ketan Lusi, Ekor Kuda, hingga Gropak (Kulon Progo-Jogja), Angkong,
Bengawan, Engseng, Melati, Markoti, Longong, Rejung Kuning, Umbul-umbul,
Tunjung, Rijal, Sri Kuning, Untup, Tumpang Karyo, Rangka Madu, Sawah Kelai,
Tembaga dan Tjina (Sitaresmi et al., 2013).
2.4 Hama dan Gulma yang Menyerang Tanaman Padi
2.4.1 Hama yang menyerang tanaman padi
1. Wereng coklat (Nilaparvata lugens)
Wereng coklat merupakan salah satu hama penting pada tanaman padi,
karena pada serangan yang berat dapat menyebabkan puso (gagal panen).
27
2. Wereng hijau (Siphanta acuta)
Wereng hijau merupakan hama dari kelompok Hemiptera. Ada empat jenis
hama wereng hijau yang biasa menyerang padi yaitu :
a. Nephotettix virescens
b. N. nigropictus
c. N. cincticeps
d. N. malayanus
3. Tikus sawah (Rattus argentiventer)
Tikus adalah hama yang sangat merugikan pada banyak jenis tanaman
pangan. Sangat adaptif pada berbagai lingkungan pada berbagai lingkungan.
Habitatnya di tempat gelap dan semak-semak sekitar sumber pakannya.
4. Kepinding tanah (Scotinophara coarctata)
Hama ini menimbulkan masalah karena menyerang tanaman padi dari fase
pembibitan hingga dewasa. Siklus hidupnya berkisar antara 28 – 35 hari.
5. Walang sangit (Leptocorisa acuta)
Walang sangit adalah hama yg merusak bulir padi pada fase pemasakan.
Apabila ada gangguan akan mengeluarkan bau untuk mempertahankan diri dan
menarik sesamanya.
6. Hama pelipat daun (Cnaphalocrosis medinalis)
Disebut hama pelipat daun karena ulat-ulat yang baru menetas
mengeluarkan benang untuk melipat daun. Ulat hidup dalam lipatan daun dan
makan bagian dalam lipatan. Bila populasi ulat tinggi maka akan terjadi kerusakan
yang cukup tinggi sehingga dapat menurunkan produksi padi.
28
7. Hama putih (Nymphula depunctalis)
Hama putih adalah penggulung daun (leaf roll = case worm). Gulungan
daun yang berisi larva hama putih mengapung di atas permukaan air.
8. Ulat grayak (Spodoptera litura)
Ulat grayak menyerang tanaman pada malam hari secara tiba-tiba, bersifat
polypag, menyerang pucuk dan daun tanaman serta pada serangan berat dapat
menimbulkan puso.
9. Keong mas (Pomacea canaliculata L.)
Keong mas merupakan salah satu hama tanaman yang sering menimbulkan
kerugian pada tanaman padi, karena hama ini menyerang tanaman muda dengan
cara memotong daun dan batang tanaman yang dapat menyebabkan kematian.
10. Burung
Burung juga merupakan salah satu hama penting pada tanaman padi
karena pada serangan berat dapat menyebabkan kerugian yang cukup besar
bahkan gagal panen. Burung menyerang tanaman padi yang sudah dalam fase
matang susu sampai pemasakan biji (sebelum panen). Beberapa jenis burung yang
umumnya menyerang tanaman padi yaitu : burung Pipit/Bondol jawa (Lonchura
leucogastroides), Bondol haji (Lonchura maja), Bondol peking (Petingan)
(Lonchura punctulata), Bondol hitam (Lonchura ferruginosa),
(Ploceus
Manyar padi
manyar), burung Gereja (Passer montanus), Gelatik jawa (Padda
oryzivora) dan Betet (Psittacula alexandri).
29
11. Anjing tanah (Gryllotalpa
Gryllotalpa sp.)
Menyerang bagian akar dan dasar tanaman padi yang sedang
sedan tumbuh di
pesemaian kering. Anjing tanah menyerang tanaman padi di pesawahan irigasi,
lebak, dan pasang surut apabila tidak ada genangan air. Di bawah ini merupakan
gambar beberapa jenis hama yang umumnya menyerang tanaman padi (Siregar,
2007) (Gambar 2.4).
a
b
c
d
e
f
Gambar 2.4
Hama yang menyerang tanaman padi (Oryza sativa L.)
Keterangan : a.
a Wereng coklat, b. Wereng hijau, c. Kepinding tanah
(Scotinophara
Scotinophara coarctata),
coarctata d. Hama pelipat daun (Cnaphalocrosis
Cnaphalocrosis medinalis),
medinalis)
e. Hama putih,, f. Keong emas (http://apps.cs.ipb.ac.id/ipm/main/galeri/
http://apps.cs.ipb.ac.id/ipm/main/galeri/)
30
2.4.2 Gulma yang menyerang tanaman padi
1. Golongan rumput (grasses)
Rumput pada umumnya memiliki daun berbentuk pita dengan
pertulangan daun sejajar, bangun garis, batang bulat dan berongga.
Beberapa spesies tanaman yang termasuk golongan rumput yaitu
: Echinochloa colonum (L) Link. Jejagoan leutik (Sunda), Tuton (Jawa),
Echinochloa erusgalli (P) Beauv., Jajagoan, Gagajahan (Sunda), Jawan
(Jawa).
2. Golongan teki (sedges)
Perbedaan tumbuhan ini dengan rumput adalah daunnya berjajar
tiga, batang berbentuk segitiga serta tidak berongga. Mempunyai rhizoma
(akar tinggal), dengan bentuk berbeda sesuai dengan fungsinya, yakni
untuk penyimpanan makanan dan untuk perkembangbiakan. Contohnya
yaitu : Cyperus difformis L., Jakut papayungan (Sunda), Welut (Jawa),
Fimbristylis miliaecae Wahl (F. littoralis Gaudich) dan Tumbaran (Jawa ).
3. Golongan berdaun lebar (broad leaves)
Tumbuhan ini pada umumnya berdaun lebar, contohnya : Marsilea
crenata Prest. Semanggi (Sunda), Semanggen (Jawa), Monochoria
vaginalis (Burm .f ) Presl. Enceng lembut (Sunda), Bengok (Jawa). Di
bawah ini merupakan gambar beberapa jenis gulma yang umumnya
menyerang tanaman padi (Pane dan Jatmiko, 2009) (Gambar 2.5) :
31
a
b
c
Gambar 2.5
Gulma yang menyerang tanaman padi (Oryza sativa L.)
Keterangan : a. Echinochloa colonum (L) Link., b. Cyperus difformis L.,
c. Marsilea crenata Prest. (Caton et al., 2010)
2.5 Analisis Kekerabatan
Setiap mahluk hidup memiliki persamaan dan perbedaan satu sama
lainnya. Setiap persamaan maupun perbedaan tersebut dijadikan dasar klasifikasi
makhluk hidup. Klasifikasi adalah suatu cara pengelompokan mahluk berdasarkan
pada ciri-ciri tertentu yang dimiliki setiap mahluk hidup. Ilmu yang mempelajari
pengelompokan mahluk hidup disebut dengan Taksonomi. Pengelompokan
mahluk hidup tersebut berdasarkan adanya persamaan maupun perbedaan antar
mahluk hidup. Semakin banyak persamaan antar mahluk hidup menunjukkan
semakin dekat hubungan kekerabatannya sedangkan apabila semakin banyak
perbedaan antara mahluk hidup maka semakin jauh hubungan kekerabatannya.
Kekerabatan dalam sistematik tanaman dapat diartikan sebagai pola
hubungan atau total kesamaan antara kelompok tanaman berdasarkan sifat atau
32
ciri tertentu dari masing-masing kelompok tanaman tersebut. Berdasarkan jenis
data yang digunakan untuk menentukan jauh dekatnya kekerabatan antara dua
kelompok tanaman, maka kekerabatan dapat dibedakan atas kekerabatan fenetik
dan kekerabatan filogenetik (filetik) (Martasari et al., 2009).
Fenetik dan filogenetik
Kekerabatan fenetik didasarkan pada persamaan sifat-sifat yang dimiliki
masing - masing kelompok tanaman tanpa memperhatikan sejarah keturunannya,
sedangkan kekerabatan filogenetik didasarkan pada asumsi-asumsi evolusi
sebagai acuan utama (Stuessy, 1990). Metode fenetik didasarkan pada kesamaan
karakter secara fenotip (morfologi, anatomi, embriologi, fitokimia) dimana hasil
klasifikasi ditampilkan dalam bentuk fenogram, sedangkan metode filogenetik
lebih didasarkan pada nilai evolusi dari masing - masing karakter dimana hasil
klasifikasi dalam bentuk kladogram (Radford, 1986). Salah satu cara untuk
mengetahui hubungan kekerabatan antar jenis yang satu dengan yang lainnya
adalah dengan melihat kemiripan karakter morfologinya. Penggunaan karakter
morfologi merupakan metode yang paling mudah dan cepat untuk menentukan
hubungan kekerabatan antarspesies (Irawan et al. 2008).
Analisis cluster
Analisis cluster merupakan teknik multivariat yang mempunyai tujuan
utama untuk mengelompokkan objek-objek berdasarkan karakteristik yang
dimilikinya. Analisis cluster mengklasifikasikan objek sehingga setiap objek yang
paling dekat kesamaannya dengan objek lain berada dalam cluster yang sama
(Ediyanto et al., 2013).