TINJAUAN PUSTAKA. sawah, sedikit sekali menggunakan pupuk kimia dan lebih mengandalkan

Transkripsi

1 5 TINJAUAN PUSTAKA Padi Sawah Pada periode sebelum tahun 1960-an, pertanian di Indonesia terutama padi sawah, sedikit sekali menggunakan pupuk kimia dan lebih mengandalkan kesuburan tanah secara alami dengan pengelolaan bahan organik yang tersedia secara in situ (di lokasi setempat). Ciri sistem budi daya padi waktu itu adalah: (1) produktivitas masih rendah (2,3 t GKG/ha), (2) umur panen sekitar 6 bulan; (3) air cukup untuk mengairi lahan sawah sehingga tanaman padi sehat; (4) lingkungan pertanian masih didominasi oleh vegetasi alami (tanaman, pepohonan, dsb.) yang merupakan sumber makanan dan tempat berlindung predator hama, sehingga tingkat serangan hama pada tanaman padi masih rendah dan pestisida tidak digunakan; (5) bertanam padi terutama ditujukan untuk mencukupi kebutuhan konsumsi keluarga, (6) produksi beras nasional masih rendah (8,8 juta ton beras atau 16,9 juta ton GKG). (Karim Makarim dan Endang S, 2005). Pada tahun 1963 seiringnya berjalan nya panca tani dilakukan nya teknologi tanaman padi yang meliputi penggunanaan bibit unggul, pemupukan sesuai rekomendasi,pengendalian hama dan penyakit dan penyuluhan. Pada tahun 1967 program pemerintah melakukan BIMAS (bimbingan massal) untuk meningkatkan kinerja sentra produksi padi dengan program tersebut dilakukan pemakaian pupuk kimia, pestisida dan bibit unggul. Pada tahun 1987 dilakukanya program pengendalian hama terpadu (PHT) untuk mengurangi pestisida. Pada tahun 1973, produksi padi meningkat sekitar 19,32 juta t GKG, namun pada tahun 1983, 1993 dan 2003 berturut turut meningkat menjadi 21,48, 39,03 dan 52,08

2 6 juta t, yang berarti selama tiga dekade produksi padi meningkat rata rata 41,22% tiap dekade (Irawan, 2001). Padi sawah menghendaki tanah lumpur yang subur dengan ketebalan cm. Keasaman tanah antara ph 4,0-7,0. Pada padi sawah, penggenangan akan mengubah ph tanah menjadi netral (7,0). Pada prinsipnya tanah berkapur dengan ph 8,1-8,2 tidak merusak tanaman padi. Karena mengalami penggenangan, tanah sawah memiliki lapisan reduksi yang tidak mengandung oksigen dan ph tanah sawah biasanya mendekati netral. Untuk mendapatkan tanah sawah yang memenuhi syarat diperlukan pengolahan tanah seperti pembajakan tanah sampai halus dan meratakan tanah hingga rata (Agus, 2014). Tanaman padi pada hakekatnya dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah, tergantung dari jenis padi itu sendiri. Misalnya padi gogo dari jenis kering akan lebih baik tumbuhnya di tanah kering dengan sedikit air, sedangkan padi sawah dapat tumbuh dan berhasil dengan baik jika ditanam di sawah. Jika kedua jenis padi diatas ditanam pada lahan yang sebaliknya, padi akan tetap tumbuh tetapi hasilnya tidak seperti yang diinginkan. Kesuburan tanah merupakan syarat mutlak yang dibutuhkan tanaman padi. Tingkat kesuburan tanah cenderung bersifat sementara. Artinya pada suatu ketika kesuburan tanah dapat menurun bahkan hilang (Yandianto, 2003). Secara morfologi tanaman padi termasuk tanaman setahun atau semusim.bagian Vegetatif dari tanaman padi adalah akar, batang, dan daun, sedangkan bagian generatif berupa malai dari bulir-bulir padi (Kuswanto, 2007). Akar tanaman padi berfungsi untuk menopang batang, menyerap nutrisi dan air serta untuk pernafasan. Padi adalah tanaman berakar serabut. Akar yang tumbuh dari

3 7 kecambah biji disebut akar utama (primer). Akar lain yang tumbuh di dekat buku disebut akar seminal (Suparyono dan Setyono, 1993). Semakin hari pertumbuhan akar serabut semakin banyak. Akar-akar tersebut akan berkembang dan menyerap hara dalam tanah sampai kedalaman ± 20 cm, sedalam tanah yang diolah. Selain akar utama terdapat akar cabang dan akar rambut. Akar cabang keluar dari akarakar induk dan akar ini panjang-panjang. Selain itu terdapat pula bulu akar yang panjangnya 1-2 mm (Soemartono dan Harjono, 1980). Batang padi terdiri dari beberapa ruas yang dibatasi oleh buku. Pada awal pertumbuhan ruas batang masih bertumpukan dan mulain memanjang setelah memasuki fase reproduktif. Ruas yang terpanjang adalah ruas yang teratas dan panjangnya berangsur-angsur menurun sampai keruas yang terbawah dekat permukaan tanah. Dari buku pada batang utama akan tumbuh anakan primer. Anakan mulai tumbuh setelah tanaman padi memiliki 4 atau 5 daun (Ismunadji et al., 1988). Daun padi tumbuh pada buku-buku batang dengan susunan berseling. Pada tiap buku batang tumbuh satu daun yang terdiri dari pelepah daun, helai daun, telinga daun (uricle), dan lidah daun (ligula). Pelepah daun berbentuk pita yang menggulung menjadi silinder yang membungkus semua bagian dari tunas muda. Helaian daun datar, dan lebih panjang dari selubung di semua daun kecuali daun kedua. Lidah daun biasanya berwarna putih, berbentuk segitiga kecil yang terlihat seperti kelanjutan dari pelepah daun, terletak di dasar helai daun, sekitar persimpangan antara pelepah daun dan helaian daun. Sepasang telinga daun berbulu terletak di persimpangan (kanan dan kiri) antara pelepah dan helaian daun. Adanya telinga daun sering digunakan sebagai acuan yang mudah untuk

4 8 membedakan kultivar tanaman padi. Beberapa kultivar padi ada yang tidak memiliki lidah daun dan telinga daun. Manfaat lidah daun yaitu untuk menahan air agar tidak masuk dalam pelepah daun. Pada awal pertumbuhannya tanaman padi memiliki sekitar 8-18 daun pada batang utama (Yoshida, 1981). Tahapan fase vegetatif pada pertumbuhan tanaman padi(rahayu, 2005) : Tahap 0:benih berkecambah sampai muncul ke permukaan. Benih biasanya dikecambahkan melalui perendaman selama 24 jam dan diinkubasi juga selama 24jam. Setelah berkecambah bakal akar dan tunas menonjol keluar menembus kulit gabah. Pada hari ke 2 atau ke 3 setelah benih disebar dipesemaian, daun pertama menembus keluar melalui koleoptil. Akhir tahap 0 memperlihatkan daun pertama yang muncul masih melengkung dan bakal akar memanjang. b.tahap1: pertunasantahap pertunasan mulai benih berkecambah sampai dengan sebelum anakan pertamamuncul. Selama tahap ini, akar seminal dan lima daun terbentuk, sementara tunas terus tumbuh,dua daun lagi terbentuk. Daun terus berkembang pada kecepatan satu daun setiap 3 sampai 4 hariselama tahap awal pertumbuhan.kemunculan akar sekunder membentuk sistem perakaranserabut permanen dengan cepat menggantikan radikula dan akar seminal sementara. Bibit umur18 hari siap untuk di tanam pindah.bibit memiliki 5 daun dan sistem perakaran yangberkembang dengan cepat. c.tahap 2: anakantahap ini berlangsung sejak munculnya anakan pertama sampai pembentukan anakanmaksimum tercapai.anakan muncul dari tunas aksialpada buku batang dan menggantikantempat daun serta tumbuh dan berkembang. Setelah tumbuh, anakan pertama memunculkan

5 9 anakan sekunder. Ini terjadi pada25hari setelah pindah tanam. Selain sejumlah anakan primerdan sekunder, anakan tertier tumbuh dari anakan sekunder seiring pertumbuhan tanaman yangbertambah panjang dan besar.pada tahap ini, anakan terus bertambah sampai pada titik dimanasukar dipisahkan dari batang utama. Anakan terus berkembang sampai tanaman memasuki tahappertumbuhan berikutnya yaitu pemanjangan batang. d.tahap 3: pemanjangan batangtahapan ini terjadi sebelum pembentukan malai atau terjadi pada tahap akhirpembentukan anakan. Oleh karenanya bisa terjadi tumpang tindih dari tahap 2 dan 3.Anakanterus meningkat dalam jumlah dan tingginya. Periode waktu pertumbuhan berkaitan nyatadengan memanjangnya batang. Pemupukan Pupuk adalah suatu bahan yang bersifat organik ataupun anorganik, bila ditambahkan ke dalam tanah atau ke tanaman dapat memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah dan dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman (Damanik et al, 2011). Pemberian pupuk dengan takaran tinggi, tanpa mempertimbangkan kebutuhan tanaman dan ketersediaan hara dalam tanah dalam waktu lama telah menyebabkan : 1) penimbunan hara umumnya P dalam tanah, 2) terkurasnya hara mikro dari tanah yang tidak pernah diberikan melalui pupuk, 3) terganggunya keseimbangan hara dalam tanaman, 4) lebih pekanya tanaman terhadap hama dan penyakit, 5) terganggunya perkembanganbiakan jasad renik yang menguntungkan dalam tanah, dan 6) tercemarinya air minum manusia dan ternak oleh unsur-unsur nitrat-nitrit dari residu pupuk N. Kondisi demikian akhirnya berakibat terhadap

6 10 menurunnya produktivitas lahan, tidak efisiennya penggunaan input serta menurunya kualitas lingkungan (Bobihoe, 2007). Fungsi Hara N, P, K, dan Mg Bagi Tanaman Peranan unsur N dalam tanaman padi yang terpenting adalah sebagai penyusun atau sebagai bahan dasar protein dan pembentukan klorofil karena itu N mempunyai fungsi membuat bagian-bagian tanaman menjadi lebih hijau, banyak mengandung butir-butir hijau dan yang terpenting dalam proses fotosintesis, mempercepat pertumbuhan tanaman yang dalam hal ini menambah tinggi tanaman dan jumlah anakan, menambah ukuran daun dan besar gabah serta memperbaiki kualitas tanaman dan gabah, menambah kadar protein beras, meningkatkan jumlah gabah dan persentase jumlah gabah isi (Dobermann and Fairhust, 2000). Pupuk N yang ditambahkan ke dalam tanah disamping sebagian daripadanya dapat diserap akar, tetapi akar tanaman harus pula berkompetisi dengan jasad-jasad renik yang menggunakan ion-ion nitrogen sebagai sumber makanannya untuk pertumbuhan tubuhnya. Pupuk fosfat yang larut di dalam air seperti pupuk superfosfat bila ditambah kedalam tanah, tidak semua fosfat dari pupuk tersebut dapat diserap oleh akar tanaman. Sebagian dari pupuk tersebut berubah menjadi senyawa yang tidak larut, sehingga didak dapat digunakan tanaman. Proses ini disebut dengan retensi fosfat atau fiksasi fosfat (Damanik et al, 2011). Fosfor di dalam tanaman mempunyai fungsi yang sangat penting yaitu dalam proses fotosíntesis, respirasi, transfer dan penyimpanan energi, pembelahan dan pembesaran sel serta proses-proses di dalam tanaman lainnya. Fosfor

7 11 meningkatkan kualitas buah, sayuran, biji-bijian dan sangat penting dalam pembentukan biji. Selain itu, P sangat penting dalam tranfer sifat-sifat menurun dari satu generasi ke generasi berikutnya(winarso, 2005). Pengaruh unsur P terhadap tanaman padi adalah sebagai berikut : memacu terbentuknya bunga, menurunkan aborsitas, menunjang perkembangan akar halus v dan akar rambut; memperkuat jerami sehingga tidak mudah rebah dan memperbaiki kualitas gabah. Adapun kekurangan fosfor menyebabkan pertumbuhan kerdil, jumlah anakan sedikit dan daun meruncing berwarna hijau gelap (Rauf et al, 2000). Unsur hara fosfor adalah unsur hara makro, dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang banyak dan esensial bagi pertumbuhan tanaman. Fosfor sering disebut sebagai kunci kehidupan karena terlibat langsung hampir pada seluruh proses kehidupan. Dalam hal ini, ketersediaan fosfor dalam tanah sangat tergantung kepada sifat dan ciri tanah itu sendiri, serta bagaimana pengolahan tanah itu yang dilakukan oleh manusia. Penambahan fosfor kedalam tanah hanya bersumber dari defosit atau pelapukan batuan dan mineral yang mengandung fosfat, tidak seperti nitrogen yang pertambahannya dapat melalui pengikatan biokimia (Damanik et al, 2011). Serapan P oleh akar tanaman hanya dapat berlangsung melalui mekanisme intersepsi akar dan difusi dalam jarak pendek sehingga efisiensi pupuk p umumnya sangat rendah, yaitu hanya berkisar antara 15 20%. Dari sejumlah P yang tidak diserap tanaman hanya sebagian kecil yang hilang tercuci bersamaan dengan air perkolasi, sebagian besar berubah menjadi P non mobil, yang tidak

8 12 tersedia bagi tanaman dan terfiksasi sebagai ikatan Al atau Fe- fosfat pada tanah masam atau ca- fosfat pada tanah Alkalis (Adiningsih, 2004). Kalium diserap tanaman dari tanah dalam bentuk ion (K+). Tidak sepert halnya dengan N dan P, unsur K di dalam tanaman tidak dalam bentuk senyawa organik. Fungsi utama yang telah lama diketahui adalah erat hubungannya dengan metabolisme tanaman dari beberapa proses yang terjadi dalama tanaman. Kalium sangat vital dalam proses fotosintesis (Winarso, 2005). Kekurangan kalium menyebabkan : (1) pinggir daun berwarna kuning kecoklatan disertai bercak warna jingga terutama pada daun tua, tanaman tumbuh kerdil dan daun daun terkulai (2) sering terjadi rebah karena N/K rasio tinggi, penuaan daun lebih cepat (3) kehampaan gabah tinggi dan pengisian gabah tidak sempurna (banyak butir hijau) (4) pertumbuhan akar tidak sehat (banyak akar yang busuk karena kehilangan daya oksidasi sehingga serapan hara terganggu) dan (5) tanaman mudah terserang penyakit seperti blas, busuk batang, dan bercak daun (Abdulrahman et al, 2008). Unsur hara magnesium (Mg) dapat diserap tanaman dalam bentuk Mg 2+ yang berperan sebagai penyusun klorofil, pengatur dalam penyerapan unsur lain seperti P dan K, memperbaiki ph tanah dan struktur tanah. Kekurangan unsur hara Mg dapat menyebabkan pertumbuhan batang lemah dan mudah roboh, daun tua mengalami klorosis (berubah menjadi kuning), keriting dan layu. Indeks Hara Tanah Indeks hara tanah merupakan angka yang dipakai sebagai pengali yang disediakan untuk menghindari jumlah hara yang tidak cukup memenuhi kebutuhan tanaman. Disamping itu bahwasanya sifat sifat tanah 1). Dapat

9 13 memfiksasi unsur hara dalam tanah, untuk ini dibutuhkan angka > 1 untuk memenuhi kebutuhan tanaman. 2). Dapat memberi unsur hara, dibutuhkan angka < 1 dalam memenuhi kebutuhan hara pada tanaman 3) jumlah unsur hara yang ada dalam tanah tidak terfiksasi dan jumlahnya tetap, untuk ini dibutuhkan angka =1 untuk memenuhi kebutuhan hara pada tanaman. Di dalam tanah, unsure hara bergerak dari suatu tempat ketempat lain. Arah gerakan dapat ke segala arah dan prosesnya berlangsung dalam fase cair atau larutan tanah. Menurut Yoshida (1981) ada dua mekanisme yang mengendalikan unsur dalam tanah yaitu difusi dan aliran massa (mass flow). Perbedaan kadar suatu unsure tertentu antara dua tempat/ titik akan menyebabkan adanya gerakan hara yang bersangkutan, mengarah dari tempat yang berkadar tinggi ke tempat yang berkadar lebih rendah. Karena perbedaan tekanan atau ketiggian air dalam tanah akan bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Air dalam tanah didapatkan dalam bentuk larutan, maka bersama air yang bergerak terangkut pula unsur/senyawa yang terlarut didalamnya (Abdulrachman et al, 2008). Unsur hara akan dapat diserap tanaman apabila unsure hara yang bersangkutan berada pada permukaan akar. Karena tumbuh memanjang maka akar akan menemukan dan bersentuhan dengan unsure hara. Bersama gerakan lengas tersebut akan terangkut unsure hara ke permukaan tanah (Abdulrachman et al, 2008). Telah diketahui bahwa kemampuan tanah dalam menyediakan hara bagi tanaman tergantung pada : (a) kapasitas tanah untuk mensuplai hara (b) daya ikat dan melepas hara dari dalam tanah dan (c) mobilitas hara dari pupuk yang digunakan (Abdulrachman et al, 2009).

10 14 Untuk menentukan nilai fungsi masing masing perbandingan hara tersebut maka perlu dipedomani bahwa : 1. Semakin negatif nilai indeks suatu hara, maka semakin rendah nilai hara yang dibutuhkan tanaman. 2. Semakin tinggi nilai negatif suatu indeks hara, maka semakin tinggi hara tersebut dibutuhkan tanaman karena hara tersebut berada dalam kondisi kekurangan untuk mendukung pertumbuhan tanaman. 3. Semakin positif indeks hara, maka unsur tersebut relatif berlebih, sehingga tidak diperlukan penambahan hara pada tanaman (De Datta, 1981). Menurut De Datta (1981)setiap tanaman yang sudah berproduksi banyak mengangkut unsur hara dalam bentuk panenan (gabah dan jerami). Bila tanah terus menerus diolah dan ditanami, tetapi tidak pernah ditambahkan hara pengganti dalam bentuk pupuk maka, lama kelamaan unsur hara yang ada didalam tanah semakin berkurang dan dapat mengganggu pertumbuhan tanaman dan produksi dalam bentuk panenan menjadi menurun. Menurut De Datta (1981 ), jumlah analisis unsur hara tanaman padi yang hilang akibat panenan dapat dilihat pada Tabel 1 : Tabel 1.Analisis Unsur Hara Tanaman Padi Yang terkandung Akibat Panenan (Jerami Dan Bulir). Nutrient Mineral Mineral Element Concentration Concentration in Straw in Grain (%) (%) N 0,53 1,09 P 0,08 0,20 K 1,36 0,31 Mg 0,26 0,11 Sumber : De Datta (1981).

11 15 Berdasarkan Tabel 1 dapat diketahui bahwa, persentase unsur hara Nitrogen yang terkandung akibat panenan jerami sebesar 0,53%, panenan gabah 1,09%. Posfor yangterkandungakibat panenan jerami sebesar 0,08%, panenan gabah 0,20%. Kalium yang terkandung akibat panenan jerami sebesar 1,36%, panenan gabah 0,31%. Magnesium yang terkandung akibat panenan jerami sebesar 0,26%, dan panenan gabah 0,11%. Tanah Inceptisol Inceptisol tersebar di daerah-daerah beriklim sub tropika dan iklim tropikabasah. Luas inceptisol meliputi 15,7 % dari seluruh golongan tanah didunia. Dari luasnya jumlah areal golongan tanah ini memberikan daya dukung lingkungan yang lebih baikuntuk dijadikan lahan pertanian dan rerumputan.namun demikian, golongan tanah ini hanya mengambil peranankecil dalam hubungannya dengan produksi bahan makanan dunia (Rafi i, 1990).Untuk Indonesia, daerah penyebaran tanah jenis ini adalah Sumatera, Jawa, Kalimantan.Dan sebagain besar tanah ini ditanami palawija (Jawa) dan hutan/semak belukar (Sumatera dan Kalimantan) (Sarief, 2005). Tanah Inceptisol teksturnya bervariasi antara lempung dan lempung berdebu, berupa lempung berliat, liat, liat berpasir. Struktur tanah semua horison permukaan pada setiap pedon bersifat masif yang disebabkan oleh pengaruh penghancuran agregat saat pengolahan tanah, sementara horison bagian bawah telah memiliki struktur dengan ukuran mulai dari halus, sedang sampai kasar dengan tingkat perkembangan belum berkembang (0), lemah, dan kuat (Nurdin, 2012).