BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Padi merupakan bahan makanan yang menghasilkan beras. Di Indonesia, beras adalah bahan makanan pokok bagi hampir 95% penduduknya dengan ratarata konsumsi sebesar 113,7 kg/jiwa/tahun (BPS, 2011). Penyediaan beras sebagai pangan utama dapat ditempuh melalui produksi sendiri dengan mengalokasikan sumber daya alam dan melalui usaha mendatangkan beras dari negara lain (impor). Berdasarkan data BPS (2013), produksi beras dalam negeri mengalami penurunan, karena adanya alih fungsi lahan pertanian. Pada sisi lain, pertumbuhan penduduk Indonesia melaju 1,35% per tahun pada periode 1990-2000 (Statistika Indonesia 2000, BPS). Selain peningkatan kebutuhan pangan, pertumbuhan penduduk yang cepat ini akan meningkatkan kebutuhan lahan untuk perumahan, transportasi, kesehatan, dan pendidikan. Keadaan ini merupakan gagasan awal inovasi pertanian padi sawah. Inovasi yang dikembangkan untuk meningkatkan produktifitas padi bisa dilakukan dengan memperluas areal lahan pertanian (ekstensifikasi) dan meningkatkan hasil produksi pertanian dengan mengoptimalkan proses (intensifikasi). Ekstensifikasi hanya diterapkan di luar Pulau Jawa karena belum banyak lahan termanfaatkan untuk lahan pertanian. Program peningkatan produktifitas padi lebih difokuskan ke intensifikasi, yang dikenal dengan istilah “panca usaha tani”. Panca (artinya lima) usaha untuk meningkatkan produktifitas 1 pertanian mencakup: i) pengolahan lahan pertanian, ii) pengaturan irigasi, iii) pemupukan, iv) pemberantasan hama, dan v) penggunaan bibit unggul. Setelah beberapa dekade, program panca usaha tani tersebut berdampak negatif terhadap lingkungan, diantaranya adalah penurunan kesuburan fisik tanah, peledakan populasi hama dan peningkatan konsumsi air irigasi. Saat ini, pertanian ramah lingkungan lebih diminati oleh masyarakat. Secara internasional, sistem pertanian padi yang ramah lingkungan dan hemat air dikenal dengan istilah SRI (System of Rice Intensification). SRI adalah sebuah metode untuk meningkatkan hasil budidaya padi sawah dengan mengubah pengelolaan tanaman, tanah, air, dan unsur hara. Suiatna (2008) menjelaskan bahwa tujuan utama SRI yaitu menjadikan tanah lebih produktif, akar tanaman lebih mendukung pertumbuhan dan meningkatkan jumlah serta keragaman organisme tanah. Beberapa keuntungan aplikasi SRI adalah penurunan biaya bibit hingga 80-90%, penghematan air antara 25-50%. Selain itu, metode ini lebih ramah lingkungan karena penggunaan pupuk organik dengan sistem irigasi sedikit tergenang menghasilkan gas methan relatif sedikit. Gas methan ini dikeluarkan oleh sistem tanaman-tanah-air, yang juga berkontribusi besar pada efek rumah kaca. Dengan demikian, SRI berfungsi juga sebagai upaya untuk mengurangi pemanasan global. Penelitian SRI dari aspek tata tanam, efisiensi air, pemupukan, pemeliharaan, hingga aspek sosial ekonomi telah banyak dilakukan. Akan tetapi pengetahuan tentang gerakan unsur hara dari pupuk pada belum banyak dieksplorasi. 2 Nitrogen merupakan unsur hara makro yang esensial bagi pertumbuhan tanaman. Nitrogen dibutuhkan dalam jumlah relatif besar pada setiap tahap pertumbuhan tanaman, khususnya pada tahap vegetatif seperti pembentukan tunas atau perkembangan batang dan daun. Tanaman yang kekurangan nitrogen maka pertumbuhannya lambat dan kerdil, memiliki perakaran terbatas, daun menjadi kuning atau hijau kekuningan dan akhirnya kering (Novizan, 2003). Nitrogen merupakan elemen pembatas pada hampir semua jenis tanah, maka pemberian pupuk N yang tepat sangat penting untuk meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman padi. Tanaman padi mempunyai kemampuan terbatas untuk menyerap NH4+ dam NO3- dalam pertumbuhannya. Singh et al (1995) menyebutkan bahwa tanaman padi mempunyai kemampuan menyerap unsur nitrogen dari penggunaan pupuk yang mengandung nitrogen sekitar 20-40%, sehingga sisa nitrogen yang tidak diserap oleh tanaman tersebut akan mengalami volatilisasi, denitrifikasi, dan mengalami pelindian (leaching) menuju zona air tanah. Akumulasi nitrat pada lapisan tanah di zona perakaran tanaman padi yang berkaitan dengan jumlah pemberian pupuk N menjadi perhatian, sehingga perlu diusahakan untuk melakukan efisiensi pemberian pupuk N. Pengamatan efisiensi bisa dilihat dari jumlah dan sebaramya, pengamatan langsung untuk mengtahui baik ketersediaan baik jumlah maupun sebaran itu bisa dilakukan tetapi memerlukan biaya dan waktu yang lama. Oleh karena itu, perlu dilakukan permodelan guna memprediksi jumlah dan keberadaan nitrat yang ada. Jumlahnya ada setiap saat, tetapi perlu mengamati laju pergerakannya 3 1.2 Tujuan a. Deskripsi model sebaran NO3- dalam zona perakaran tanaman padi sistem SRI (System of Rice Intensification). b. Aplikasi model untuk prediksi laju distribusi NO3- pada sistem budidaya padi SRI (System of Rice Intensification). c. Pengaruh kandungan NO3- pada setiap fase pertumbuhan padi sistem SRI (System of Rice Intensification) 1.3 Manfaat Hasil penelitian ini merupakan dasar penting yang dapat dipergunakan sebagai bahan pertimbangan dalam efisiensi pemberian pupuk untuk tanaman padi yang ditanam dengan metode SRI, upaya menghemat air melalui metode irigasi yang tepat, serta upaya menekan emisi gas rumah kaca dan salah satu langkah menuju green farming. 1.4 Batasan Penelitian a. Persamaan dalam larutan solid menjadi dasar dalam penelitian ini b. Kandungan NO3- di zona perakaran tanaman padi pada tanah sawah beririgasi pada kedalaman 5 dan 15 cm. c. Laju pergerakan yang dianalisis hanya karena pengaruh aliran massa 4