BAB I PENDAHULUAN

II.
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Daerah Asal dan Penyebaran Tanaman Padi
Asal-usul padi budidaya berasal dari daerah lembah Sungai Gangga dan
Sungai Brahmaputra serta dari lembah Sungai Yangtse. Sedangkan menurut
Chevalier dan Neguier (1990) dalam AAK (1990), tanaman padi berasal dari dua
benua yaitu : Oryza fatua Koenig berasal dari benua Asia, sedangkan jenis padi
lainnya yaitu Oryza stapfii Roschev dan Oryza glaberrima Steund berasal dari
benua Afrika. Saat ini jumlah species padi di dunia mencapai 25 species yang
telah tersebar luas di seluruh dunia dan tumbuh di hampir semua bagian dunia
yang memiliki cukup air dan suhu udara cukup hangat seperti benua Asia, Afrika,
Amerika dan Australia.
Padi di Indonesia pada mulanya diusahakan di daerah yang kering dengan
sistem ladang, namun akhirnya orang berusaha meningkatkan hasil usahanya
dengan cara mengairi daerah yang curah hujannya kurang, selain itu pada awalnya
padi di Indonesia hanya dibudidayakan di dataran tinggi saja, namun saat ini
tanaman padi banyak diusahakan di dataran rendah. Sentra tanaman padi di
Indonesia meliputi Lampung, Jawa Barat, Jawa Tengah, Jawa Timur, Bali, Nusa
Tenggara Barat dan Nusa Tenggara Timur (Suryanata, 2007).
2.2
Taksonomi Tanaman Padi
Dalam sistematika (taksonomi) tumbuhan, tanaman padi termasuk dalam
familia
rumput-rumputan (Graminae).
Kedudukan
tanaman padi
dalam
sistematika tumbuhan (Vaughan, 1986) dalam AAK (1990) adalah sebagai berikut
:
13
14
Kingdom
: Plantae (tumbuh-tumbuhan)
Divisio
: Spermatophyta (menghasilkan berbiji)
Sub Divisio
: Angiospermae (berbiji tertutup)
Classis
: Monocotyledonae (biji berkeping satu)
Ordo
: Poales
Familia
: Poacea (rumput-rumputan)
Genus
: Oryza
Species
: Oryza sativa L.
Tanaman padi dapat dibedakan dalam dua tipe, yaitu padi kering yang
tumbuh di dataran tinggi dan padi sawah yang memerlukan air menggenang. Padi
yang dibudidayakan hingga sekarang ini telah banyak mengalami perubahan.
Perubahan yang terjadi bukan hanya bentuk fisiknya (morfologi) saja tetapi segi
fisiologisnya juga sudah berubah (AAK, 1990).
2.3
Morfologi Tanaman Padi
Morfologi suatu tanaman sangat berpengaruh terhadap produktivitasnya.
Misalnya efektifitas menangkap radiasi surya, suhu mikro tajuk tanaman,
ketersediaan air
bagi tanaman akibat
perakaran
yang
berbeda dalam
penyebarannya. Pemahaman tentang bentuk dan fungsi dari organ-organ tanaman
padi diperlukan antara lain untuk merancang tipe tanaman padi ideal (Makarim
dan Suhartatik, 2008). Disini akan dibahas tentang morfologi dari tanaman padi,
antara lain: akar, batang, daun, bunga, malai, dan gabah.
Akar adalah bagian tanaman yang berfungsi menyerap air dan zat
makanan dari dalam tanah untuk kemudian terus diangkut ke bagian atas tanaman.
Akar berfungsi sebagai penguat/penunjang tanaman untuk dapat tumbuh tegak,
15
menyerap hara dan air dari dalam tanah untuk selanjutnya diteruskan ke organ
lainnya diatas tanah yang memerlukan (Makarim dan Suhartatik, 2008).
Gambar 1. Perkembangan Akar Tanaman Padi
(Sumber : Yoshida, 1981)
Akar tanaman padi termasuk golongan akar serabut (Gambar 1). Akar
primer (radikula) yang tumbuh sewaktu berkecambah bersama akar-akar lain yang
muncul dari janin dekat bagian buku skuletum disebut akar seminal, yang
jumlahnya antara 1 sampai 7. Akar-akar seminal selanjutnya digantikan oleh akarakar sekunder yang tumbuh dari buku terbawah batang. Akar tumbuhan ini
disebut adventif atau akar-akar buku karena tumbuh dari bagian tanaman yang
bukan embrio atau karena munculnya bukan dari akar yang telah tumbuh
sebelumnya (Makarim dan Suhartatik, 2008).
Batang berfungsi sebagai penopang tanaman, penyalur senyawa-senyawa
kimia dan air dalam tanaman, sebagai cadangan makanan. Hasil tanaman yang
tinggi harus didukung dengan batang padi yang kokoh. Bila tidak, tanaman akan
rebah terutama di daerah yang sering dilanda angin kencang.
Batang terdiri atas beberapa ruas yang dibatasi oleh buku. Daun dan tunas
(anakan) tumbuh pada buku. Pada permukaan stadia tumbuh batang yang terdiri
atas pelepah-pelepah daun dan ruas-ruas yang tertumpuk padat. Ruas-ruas tersebut
kemudian memanjang dan berongga setelah tanaman memasuki stadia
16
reproduktif. Oleh karena itu, stadia reproduktif disebut juga sebagai stadia
perpanjangan ruas (De Datta, 1981; Yoshida, 1981).
Gambar 2. Bagian- Bagian Vegetatif Tanaman Padi
(Sumber : Manurung dan Ismunadji, 1988)
Daun tanaman padi memiliki ciri yang khas yaitu adanya sisik dan telinga
daun, hal inilah yang menyebabkan daun padi dapat dibedakan dari jenis tanaman
rumput-rumputan lainnya. Daun padi terdiri dari beberapa bagian, yaitu:
- Helaian daun, terletak pada batang padi dan selalu ada, bentuknya
memanjang seperti pita.
-
Pelepah daun, merupakan bagian daun yang menyelubungi batang,
pelepah daun ini berfungsi memberi dukungan pada bagian ruas yang
jaringannya lunak.
17
-
Lidah daun, terletak pada perbatasan antara helai daun dan upih. Lidah
daun melekat pada batang dengan panjang yang berbeda-beda tergantung
varietasnya (AAK, 1990).
Gambar 3. Bagian-Bagian Malai
(Sumber : Manurung dan Ismunadji, 1988)
Malai merupakan sekumpulan bunga padi yang keluar dari buku paling
atas, malai termasuk kedalam bagian generatif dari tanaman padi. Malai terdiri
atas 8 sampai 10 buku yang menghasilkan cabang-cabang primer dan cabang
primer selanjutnya menghasilkan cabang sekunder. Tangkai buah (pedicel)
tumbuh dari buku-buku cabang primer maupun cabang sekunder. Pada umumnya,
dari buku pangkal malai hanya akan muncul satu cabang primer, tetapi dalam
keadaan tertentu buku tersebut dapat menghasilkan 2 sampai 3 cabang primer.
18
Malai yang demikian disebut malai betina. Terbentuknya malai betina dipengaruhi
oleh suplai N pada stadia pemisahan sel-sel primordia buku leher malai
(Matsushima, 1970; Yoshida, 1981).
Buah padi atau gabah (Gambar 2) adalah ovary yang telah masak, bersatu
dengan lemma dan palea. Buah ini merupakan hasil penyerbukan dan pembuahan
yang mempunyai bagian-bagian sebagai berikut :
-
Embrio (lembaga), terletak pada bagian lemma, didalamnya terdapat daun
lembaga (calon batang dan calon daun) serta akar lembaga (calon akar).
-
Endosperm, merupakan bagian dari buah/biji padi yang besar.
-
Bekatul, merupakan bagian buah padi yang berwarna coklat.
Sedangkan berdasarkan bentuknya, gabah dapat dibedakan menjadi empat
kelompok, yaitu : gabah ramping, gabah panjang, gabah sedang dan gabah gemuk
(AAK, 1990).
Gambar 4. Struktur Gabah Tanaman Padi
(Sumber : Yoshida, 1981)
2.4
Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Padi
Terdapat lima fase dalam pertumbuhan padi sejak dari benih hingga panen,
yaitu fase perkecambahan, fase vegetatif cepat, fase vegetatif lambat, fase
reproduksi dan fase pemasakan.
19
1. Fase perkecambahan, pada fase ini terjadi dua proses fisiologis, yaitu
infiltrasi air dan imbibisi melalui sel-sel aleuron. Infiltrasi air adalah
peristiwa masuknya air menembus kulit biji hingga masuk ke dalam biji,
sedangkan proses imbibisi sel-sel aleuron adalah kelanjutan dari proses
infiltrasi air dimana air yang masuk ke dalam biji tadi diserap oleh zarrahzarrah koloid sehingga terjadi pembengkakan. Kulit gabah yang tidak
dapat menahan desakan dari dalam akan pecah sehingga calon akar dan
calon batang yang terdapat ujung benih akan keluar. Akar yang tumbuh
memanjang akan diikuti oleh pertumbuhan batang. Faktor-faktor
yang
mempengaruhi fase perkecambahan adalah air, udara, temperatur dan sinar
matahari (AAK, 1990).
2. Fase vegetatif cepat, dimulai dari pertumbuhan bibit sampai jumlah
anakan maksimum tercapai. Selama fase ini jumlah anakan dan tinggi
tanaman terus bertambah. Jumlah anakan akan bertambah dengan cepat
hingga mencapai jumlah anakan maksimum yang biasanya dicapai pada
minggu keenam atau ketujuh setelah tanam. Jumlah anakan maksimum
perbatang dapat digolongkan yaitu sangat rendah (<5 batang), rendah (5-8
batang), sedang (9-12 batang), tinggi (13-16 batang) dan sangat tinggi
(>16 batang). Sedangkan untuk tinggi tanaman maksimum dapat
digolongkan yaitu sangat rendah (<70 cm), rendah (71-100 cm), sedang
(101-130 cm), tinggi (131-160 cm) dan sangat tinggi (>160cm)
(Suryanata, 2007).
3. Fase vegetatif lambat, dimulai saat jumlah anakan maksimum sampai
keluarnya premordia (bakal malai). Premordia biasanya mulai keluar pada
20
umur 50-60 HST, hal ini sangat penting untuk memulai pemupukan
nitrogen yang kedua atau ketiga. Cara untuk mengetahui sudah keluar atau
belumnya premordia yaitu dengan jalan memilih satu anakan dari rumpun
pada tanaman berumur 50-60 HST dan belah dengan pisau. Bila dalam
belahan tersebut terdapat sesuatu benda yang berwarna putih maka masa
premordia sudah dimulai. Pada fase ini beberapa anakan akan mati dengan
demikian jumlah anakan total akan berkurang. Pada fase ini tinggi
tanaman terus bertambah tetapi tidak secepat seperti pada fase vegetatif
aktif (Suryanata, 2007).
4. Fase reproduksi, dimulai dari fase keluarnya premordia sampai malai
mulai berbunga (Suryanata, 2007).
5. Fase pemasakan, terbagi menjadi 4 stadia, yaitu :
a. Stadia masak susu, yang memerlukan waktu 8-10 hari setelah
berbunga merata, stadia ini ditandai dengan: Malai mulai terkulai
walaupun tanaman tampak hijau, ruas batang bagian bawah mulai
menguning, butir padi belum penuh.
b. Stadia masak kuning, memerlukan waktu lebih kurang 7 hari setelah
stadia masak susu. Stadia ini ditandai dengan gabah yang mulai pecah
bila ditekan dengan kuku dan seluruh tanaman sudah tampak
menguning kecuali pada buku-buku bagian atas yang masih kelihatan
hijau.
c. Stadia masak penuh, memerlukan waktu kurang lebih 7 hari setelah
stadia masak kuning, stadia ini ditandai dengan batangnya yang mulai
21
mengering dan isi gabah yang mulai mengeras yang menandakan
bahwa butir padi telah terisi penuh sehingga sukar dipecahkan.
d. Stadia masak mati, merupakan tahap akhir dari proses pemasakan bulir
padi. Waktu yang diperlukan untuk mencapai stadia masak mati
kurang lebih 6 hari setelah stadia masak penuh. Stadia masak mati ini
ditandai dengan isi gabah yang keras dan kering dan malai sudah ada
yang mulai rontok, terutama pada varietas padi yang mudah rontok
(AAK, 1990).
2.5
Pupuk Hayati Biovita
Pupuk hayati yaitu mikroba yang digunakan untuk perbaikan kesuburan
tanah, misalnya Rhizobium, mikroba pelarut fosfat, Azospirilium, cendawan
mikoriza, dan lain-lain. Prinsip aplikasi pupuk hayati ialah menempatkan mikroba
terpilih (inokulasi) pada biji (benih) atau perakaran (bibit) dalam jumlah banyak
untuk menekan invasi mikroba pribumi (indigenous). Invasi dan kolonialisasi
awal dari mikroba yang berasal dari pupuk hayati (inokulan) akan meningkatkan
daya saing mikroba tersebut terhadap mikroba pribumi, sehingga inokulan
mempunyai kesempatan untuk membantu penyediaan hara dan meningkatkan
pertumbuhan tanaman (Saraswati dan Husen, 2008).
Banyak manfaat yang diperoleh dari penggunaan pupuk hayati, antara lain
(1) menyediakan sumber hara bagi tanaman; (2) melindungi akar dari gangguan
hama dan penyakit; (3) menstimulir sistem perakaran agar berkembang sempurna
sehingga memperpanjang usia akar; (4) memacu mitosis jaringan meristem pada
titik tumbuh pucuk, kuncup bunga, dan stolon; (5) sebagai penawar racun
beberapa logam berat; (6) sebagai metabolit pengatur tumbuh; dan (7) sebagai
22
bioaktivator. Dengan lengkapnya fungsi pupuk hayati tersebut maka dikenal
sebagai Bio-Regulator of Soil (Saraswati dan Husen, 2008).
Untuk pupuk hayati Biovita sendiri mengandung mikroba Azotobacter sp.
dan Azospirillum sp. yang berfungsi sebagai bakteri penambat N juga mikroba
Pseudomonas sp. yang berfungsi sebagai bakteri pelarut fosfat. Bakteri penambat
N berperan penting terutama dalam proses fiksasi N dan ketersediaan N dalam
tanah yang sangat dibutuhkan oleh tanaman padi. Mikroba pelarut fosfat (bakteri
dan jamur) berperan penting dalam menyediakan P larut bagi tanaman. Sebagian
besar P dalam tanah (organik dan anorganik) berada dalam bentuk terikat
sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Kehadiran mikroba pelarut fosfat akan
mempercepat dan meningkatkan ketersediaan P dari pupuk organik (kompos,
jerami) dan sumber P lainnya (fosfat alam) (Simarmata dan Yuwariah, 2007).
2.6
Unsur Nitrogen (N)
N (nitrogen) merupakan salah satu unsur yang paling luas penyebarannya
di alam. Unsur ini merupakan komponen utama dalam sintesa protein, sehingga
sangat dibutuhkan dalam fase vegetatif tanaman, khususnya dalam proses
pembelahan sel. Tanaman yang cukup mendapatkan dan mengandung nitrogen
memperlihatkan daun yang hijau tua dan lebar, fotosintesis berjalan dengan baik
serta pertumbuhannya pesat, maka nitrogen adalah faktor penting untuk
produktivitas
tanaman.
Akan
tetapi
kelebihan
nitrogen
mengakibatkan
pertumbuhan vegetatif yang sangat pesat, tanaman menjadi rimbun sehingga
pembuahan terlambat dan umumnya tanaman mudah terserang hama dan penyakit
(Tisdale dan Nelson, 1990).
23
Kebutuhan unsur N tanaman sangat tinggi sehingga walau tersedia di
dalam tanah tetap saja dilakukan pemberian pupuk anorganik (Urea). Apabila
pupuk N diberikan dalam jumlah besar, maka karbohidrat cadangan dalam
tanaman segera menurun, tetapi jika suplai N terbatas maka level ini meningkat.
Kenyataan ini terkait dengan adanya pengaruh asimilasi N yang merangsang
penggunaan karbohidrat cadangan dalam tanaman, yang kemudian mempengaruhi
produksinya (Hanafiah, 2007).
2.7
Unsur Fosfat (P)
Unsur fosfat (P) adalah unsur esensial kedua setelah N yang berperan
penting dalam fotosintesis dan perkembangan akar. Ketersediaan fosfat dalam
tanah jarang melebihi 0,01% dari total P. Sebagian besar bentuk fosfat terikat oleh
koloid tanah sehingga tidak tersedia bagi tanaman. Tanah dengan kandungan
organik rendah seperti Oksisols dan Ultisols yang banyak terdapat di Indonesia
kandungan fosfat dalam organik bervariasi dari 20-80%, bahkan bisa kurang dari
20% tergantung tempat. Demikian juga kebanyakan lahan sawah di Indonesia
telah jenuh fosfat. Fosfat tersebut tidak dapat dimanfaatkan semaksimal mungkin
oleh tanaman, karena fosfat dalam bentuk P-terikat di dalam tanah, sehingga
petani tetap melakukan pemupukan P di lahan sawah walaupun sudah terdapat
kandungan P yang cukup memadai. Pada tanah-tanah masam, fosfat akan
bersenyawa dalam bentuk-bentuk Al-P, Fe-P, dan occluded-P, sedangkan pada
tanah alkali, fosfat akan bersenyawa dengan kalsium (Ca) sebagai Ca-P
membentuk senyawa kompleks yang sukar larut (Saraswati dkk, 2006).
24
Fosfat yang diserap tanaman tidak direduksi, melainkan berada di dalam
senyawa-senyawa organik dan anorganik dalam bentuk teroksidasi. Fosfor
anorganik banyak terdapat di dalam cairan sel sebagai komponen sistem
penyangga tanaman. Dalam bentuk organik, P terdapat sebagai : (1) fosfolipid,
yang merupakan komponen membran sitoplasma dan kloroplas; (2) fitin, yang
merupakan simpanan fosfat dalam biji; (3) gula fosfat yang merupakan senyawa
dalam berbagai proses metabolism tanaman; (4) nucleoprotein. Komponen utama
DNA dan RNA inti sel; (5) ATP, ADP, AMP, dan NADP, merupakan koenzim
penting dalam proses reduksi dan oksidasi; (7) FAD dan berbagai senyawa lain,
yang berfungsi sebagai pelengkap enzim tanaman (Salisbury dan Ross, 1995).
Kekurangan unsur P pada tanaman akan mengakibatkan berbagai
hambatan metabolisme, diantaranya dalam proses sintesis protein, yang
menyebabkan terjadinya akumulasi karbohidrat dan ikatan-ikatan nitrogen.
Kekurangan P pada tanaman dapat diamati secara visual, yaitu daun-daun yang
tua akan berwarna keunguan atau kemerahan karena terbentuknya pigmen
antisianin. Pigmen ini terbentuk karena akumulasi gula di dalam daun sebagai
akibat terhambatnya sintesis protein. Gejala lain adalah nekrosis (kematian
jaringan) pada pinggir atau helai dan tangkai daun. Diikuti melemahnya batang
dan akar tanaman (Saraswati dkk, 2006).