II. TINJAUAN PUSTAKA A. Tanaman Padi 1. Taksonomi Tanaman Padi Tanaman padi dalam sistematika tumbuhan (taksonomi) diklasifikasikan ke dalam Divisio Spermatophyta, dengan Sub divisio Angiospermae, termasuk ke dalam kelas Monocotyledoneae, Ordo adalah Poales, Famili adalah Graminae, Genus adalah Oryza Linn, dan Spesiesnya adalah Oryza sativa L (Grist, 1960 dalam Hanum, 2008). 2. Morfologi Tanaman Padi Tumbuhan padi termasuk golongan tumbuhan Graminae dengan batang yang tersusun dari beberapa ruas. Tanaman padi membentuk rumpun dengan anakannya, biasanya anakan akan tumbuh pada dasar batang. Pembentukan anakan terjadi secara tersusun yaitu pada batang pokok atau batang batang utama akan tumbuh anakan pertama, anakan kedua tumbuh pada batang bawah anakan pertama, anakan ketiga tumbuh pada buku pertama pada batang anakan kedua dan seterusnya. Semua anakan memiliki bentuk yang serupa dan membentuk perakaran sendiri (Luh, 1991). Batang padi tersusun dari rangkaian ruas ruas dan diantara ruas yang satu dengan ruas yang lainnya dipisahkan oleh satu buku. Ruas batang padi didalamnya berongga dan bentuknya bulat, dari atas ke bawah ruas buku itu semakin pendek. Ruas yang terpendek terdapat dibagian bawah dari batang dan ruas ruas ini praktis tidak dapat dibedakan sebagai ruas ruas yang berdiri 8
sendiri. Sumbu utama dari batang dibedakan dari bagian pertumbuhan embrio yang disertai pada coleopotil pertama (Grist, 1960 dalam Hanum, 2008). Pada buku bagian bawah dari ruas tanaman padi tumbuh daun pelepah yang membalut ruas sampai buku bagian atas. Tepat pada buku bagian atas ujung dari daun pelepah memperlihatkan percabangan dimana cabang yang terpendek menjadi ligula (lidah) daun, dan bagian yamg terpanjang dan terbesar menjadi daun kelopak yang memiliki bagian auricle pada sebelah kiri dan kanan. Daun kelopak yang terpanjang dan membalut ruas yang paling atas dari batang disebut daun bendera. Tepat dimana daun pelepah teratas menjadi ligula dan daun bendera, di situlah timbul ruas yang menjadi bulir padi (Siregar, 1981 dalam Hanum, 2008). Bunga padi adalah bunga telanjang artinya mempunyai perhiasan bunga. Berkelamin dua jenis dengan bakal buah yang diatas. Jumlah benang sari ada enam buah, tangkai sarinya pendek dan tipis, kepala sari besar serta mempunyai dua kandung serbuk. Putik mempunyai dua tangkai putik dengan dua buah kepala putik yang berbentuk malai dengan warna pada umumnya putih atau ungu (Departemen Pertanian, 1983). Pada dasar bunga terdapat ladicula (daun bunga yang telah berubah bentuknya). Ladicula berfungsi mengatur dalam pembuahan palea, pada waktu berbunga ia menghisap air dari bakal buah, sehingga mengembang. Pengembangan ini mendorong lemma dan palea terpisah dan terbuka (Hasyim, 2000). 9
Buah padi yang sehari-hari kita sebut biji padi atau bulir/gabah, sebenarnya bukan biji melainkan buah padi yang tertutup oleh lemma dan palea. Buah ini terjadi setelah selesai penyerbukan dan pembuahan. Lemma dan palea serta bagian lain akan membentuk sekam atau kulit gabah (Departemen Pertanian, 1983). Dinding bakal buah terdiri dari tiga bagian yaitu bagian paling luar disebut epicarpium, bagian yang tengah disebut mesocarpium dan bagian yang dalam disebut endocarpium. Biji sebagian besar ditempati oleh endosperm yang mengandung zat tepung dan sebagian ditempati oleh embrio (lembaga) yang terletak dibagian sentral yakni dibagian lemma (Departemen Pertanian, 1983). Secara umum padi dikatakan sudah siap panen bila butir gabah yang menguning sudah mencapai sekitar 80 % dan tangkainya sudah menunduk. Tangkai padi merunduk karena sarat dengan butir gabah bernas. Untuk lebih memastikan padi sudah siap panen adalah dengan cara menekan butir gabah. Bila butirannya sudah keras berisi maka saat itu paling tepat untuk dipanen (Andoko, 2002 dalam Hanum, 2008). 3. Ekologi Tanaman Padi Tanaman padi tumbuh di daerah tropis atau subtropis pada 45 0 LU sampai dengan 45 0 LS dengan cuaca panas dan kelembaban tinggi dengan musim hujan empat bulan. Rata-rata curah hujan yang baik adalah 200 mm/bulan atau 1500 sampai 2000 mm/tahun (http://www.ristek.go.id, 2008 dalam Ayu S., 2011). 10
Tanaman padi dapat hidup baik di daerah yang berhawa panas dan banyak mengandung uap air. Curah hujan yang baik rata-rata 200 mm per bulan atau lebih, dengan distribusi selama empat bulan, curah hujan yang dikehendaki per tahun sekitar 1500 sampai 2000 mm (Warintekbantul, 2011). Temperatur sangat mempengaruhi pengisian biji padi. Temperatur yang rendah dan kelembaban yang tinggi pada waktu pembungaan akan mengganggu proses pembuahan yang mengakibatkan gabah menjadi hampa. Hal ini terjadi akibat tidak membukanya bakal biji. Temperatur yang juga rendah pada waktu bunting dapat menyebabkan rusaknya pollen dan menunda pembukaan tepung sari (Luh, 1991). Tanah yang baik untuk pertumbuhan padi adalah tanah sawah yang kandungan fraksi pasir, debu dan lempung dalam perbandingan tertentu dengan diperlukan air dalam jumlah yang cukup. Padi dapat tumbuh dengan baik pada tanah yang ketebalan lapisan atasnya 18 sampai 22 cm dengan ph 4,0 sampai 7,0 (Warintekbantul, 2011). Tidak semua jenis tanah cocok untuk areal persawahan. Hal ini dikarenakan tidak semua jenis tanah dapat dijadikan lahan tergenang air. Padahal dalam sistem tanah sawah, lahan harus tetap tergenang air agar kebutuhan air tanaman padi tercukupi sepanjang musim tanam. Oleh karena itu, jenis tanah yang sulit menahan air (tanah dengan kandungan pasir tinggi) kurang cocok dijadikan lahan persawahan. Sebaliknya, tanah yang sulit dilewati air (tanah dengan kandungan lempung tinggi) cocok dijadikan lahan persawahan. Kondisi yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi sangat 11
ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu posisi topografi yang berkaitan dengan kondisi hidrologi, porisitas tanah yang rendah dan tingkat keasaman tanah yang netral, sumber air alam, serta kanopinas modifikasi sistem alam oleh kegiatan manusia (Suprayono dan Setyono, 1997). Padi sawah menghendaki tanah lumpur yang subur dengan ketebalan 18-22 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 yang khusus (http://www.ristek.go.id, 2008 dalam Ayu S., 2011). B. Deskripsi Padi Varietas IR 64 Menurut Ooy S. Lesmana dkk (2004), padi varietas IR 64 memiliki deskripsi sebagai berikut : Nomor seleksi : IR 18348-36-3-3 Asal persilangan Golongan Umur tanaman Bentuk tanaman Tinggi tanaman Anakan produktif : IR5657/IR2061 : Cere : 115 hari : Tegak : 85 cm : ± 25 batang 12
Warna kaki Warna batang : Hijau : Hijau Warna daun telinga : Tidak berwarna Warna lidah daun Warna daun Muka daun Posisi daun Daun bendera Bentuk gabah Warna gabah Kerontokan Kerebahan Tekstur nasi : Tidak berwarna : Hijau : Kasar : Tegak : Tegak : Ramping, panjang : Kuning bersih : Tahan : Tahan : Pulen Kadar amilosa : 27 % Bobot 1000 butir Hasil : 24,1 g : ± 5,0 ton / ha Ketahanan terhadap Hama : Tahan wereng cokelat biotipe 1, 2 dan wereng hijau Penyakit : Agak tahan bakteri hawar daun (Xanthomonas oryzae) Tahan kerdil rumput Anjuran : Baik ditanam untuk sawah irigasi dataran rendah di JaTim Dilepas tahun : 1986 Cukup baik untuk padi rawa / pasang surut 13
C. Pupuk Organik Pupuk organik adalah pupuk yang berasal dari pelapukan bahan-bahan organik berupa sisa-sisa tanaman, fosil manusia dan hewan, kotoran hewan, dan batu-batuan organik yang terbentuk dari tumpukan kotoran hewan selama ratusan tahun. Pupuk organik juga dapat berasal dari limbah industri, seperti limbah rumah potong hewan, limbah industri minyak atsiri, ataupun air limbah industri yang telah diolah, sehingga tidak lagi mengandung bahan beracun (Anonimous, 2009). Sebagai hasil pelapukan sisa-sisa makhluk hidup, pupuk organik termasuk pupuk yang lengkap. Artinya, di dalam pupuk tersebut terkandung unsur makro dan mikro yang dibutuhkan tanaman. Sayangnya, kadar unsur-unsur tersebut di dalam pupuk organik tergolong rendah, sehingga aplikasinya ke tanaman harus dilakukan dalam jumlah banyak. Namun, unsur-unsur organik di dalam pupuk ini baru bisa dimanfaatkan tanaman setelah melalui proses dekomposisi di dalam tanah. Karena itu, pupuk organik banyak diaplikasikan sebagai pupuk dasar (Anonimous, 2009). Menurut Prihmantoro (1999) pupuk organik berasal dari pelapukan sisa tanaman, hewan, kotoran hewan, dan kompos. Pupuk ini umumnya merupakan pupuk lengkap artinya mengandung unsur hara makro (N, P, K, S, Mg, Ca) dan unsur hara mikro (Zn, Mn, Bo, Cu, Si, AL, Cl) walaupun dalam jumlah sedikit. Pemberian pupuk organik akan menambah unsur hara yang dibutuhkan dalam pertumbuhan tanaman. Memang persentase unsur hara yang bertambah dari 14
pupuk organik masih lebih kecil di banding pupuk anorganik. Secara umum, fungsi pupuk organik adalah sebagai berikut (Musnamar, 2006) : 1. Kesuburan tanah bertambah. Adanya penambahan unsur hara, humus, dan bahan organik ke dalam tanah menimbulkan efek residual, yaitu berpengaruh dalam jangka panjang. 2. Sifat fisik dan kimia tanah diperbaiki. Pemberian pupuk organik menyebabkan terjadinya perbaikan struktur tanah. Akibatnya, sifat fisik dan kimia tanah ikut diperbaiki. Pemberian pada tanah berpasir menyebabkan daya ikat tanah meningkat. Pemberian pada tanah berlempung akan menjadi ringan, daya ikat air menjadi tinggi, daya ikat tanah terhadap unsur hara meningkat, serta drainase dan tata udara tanah dapat diperbaiki. Tata udara tanah yang baik dengan kandungan air cukup akan menyebabkan suhu tanah lebih stabil serta aliran air dan aliran udara tanah lebih baik. 3. Memperbaiki sifat biologi tanah Sifat biologi tanah dapat diperbaiki dan mekanisme jasad renik yang ada menjadi hidup. Pendapat beberapa ahli menyebutkan musuh alami mikroba tanah sehingga menekan aktifitas saprofitik dan pantogen tanaman. 4. Keamanan penggunaan dapat dijamin. Pupuk organik tidak akan merugikan kesehatan ataupun mencemari lingkungan. 15
Beberapa syarat yang dimiliki pupuk organik, antara lain (Sutejo, 2002) : 1. Zat N atau zat lemasnya harus terdapat dalam bentuk persenyawaan organik, jadi harus mengalami peruraian menjadi persenyawaan N yang mudah diserap oleh tanaman. 2. Pupuk tersebut dapat dikatakan tidak meninggalkan sisa asam organik di dalam tanah. 3. Pupuk tersebut mempunyai kadar persenyawaan C organik yang tinggi, seperti hidrat arang. Menurut Musnamar (2006), ada beberapa kelemahan dari pupuk organik antara lain sebagai berikut : 1. Pupuk organik, terutama pupuk kandang, masih sering mengandung biji tanaman pengganggu. Biji-bijian yang termakan ternak tidak akan akan tercerna sehingga dapat tumbuh dan mengganggu tanaman. Akibatnya, biaya produksi meningkat untuk pengendaliannya seperti tenaga kerja atau herbisida. 2. Pupuk organik sering menjadi faktor pembawa hama penyakit karena mengandung larva atau telur serangga sehingga tanaman dapat diserang. Hal ini akan meningkatkan biaya pestisida. 3. Kandungan unsur hara sulit diramalkan dan diatur. 4. Kandungan unsur hara relatif lebih rendah dibanding pupuk anorganik sehingga dosis pengunaan lebih tinggi. Akibatnya biaya transportasi, gudang, dan tenaga kerjapun meningkat. 5. Respon tanaman terhadap pupuk organik lebih lambat dibanding pupuk anorganik. 16
Dengan adanya pengolahan bahan organik skala industri atau komersial beberapa kelemahan tersebut dapat diminimalkan dengan cara sebagai berikut (Musnamar, 2006) : 1. Digunakan metode strerilisasi, baik secara sederhana maupum teknologi tinggi. Pasteurisasi sederhana dapat dilakukan dengan cara pengaliran steam agar tercapai suhu tertentu dengan selang waktu tertentu. 2. Digunakan metode pengeringan dan pengonsentratan bentuk jadi sehingga biaya gudang, transportasi, dan tenaga kerja lebih hemat. 3. Pupuk organik digunakan secara kombinasi dengan penggunaan pupuk anorganik. Penggunaan pupuk organik secara bertahap dikurangi sehingga tercapai pertanian organik seutuhnya (100%). Dari hasil percobaan lapangan diperoleh interaksi positif pada penggunaan pupuk organik dan anorganik secara terpadu, yaitu adanya peningkatan produksi dan pengurangan pupuk anorganik. 4. Diperlukan upaya penggalakan dan sosialisasi secara intensif mengenai hal-hal yang mendukung pertanian organik. Menurut Sutanto (2002), apabila pengelolaan bahan organik yang sepadan dilaksanakan, maka akan terjadi perubahan sifat fisika, kimia dan biologi. Bahan organik yang di tambahkan ke dalam tanah akan menjadi sumber energi dan makanan untuk bermacam-macam mikroorganisme di dalam tanah. Mikroorganisme tanah yang bermacam-macam menjadi aktif melalui rantai makanan, kemudian mengalami proses dekomposisi menghasilkan bermacammacam senyawa organik dan anorganik. Senyawa organik dan anorganik tersebut 17
disemat atau diikat oleh partikel lempung yang bermuatan negatif atau senyawa organik hasil proses dekomposisi. Senyawa-senyawa tersebut menguntungkan pertumbuhan tanaman sebagai hara dan senyawa pengatur pertumbuhan. Hal tersebut dapat diperlihatkan seperti Gambar 2 di bawah ini : Penggunaan Bahan Organik Kandungan Bahan Organik Tanah Agregasi Partikel Tanah Porositas Tanah Udara dan Air Permeabilitas dan Kapasitas Peningkatan Air Aktivitas dan Pertumbuhan Mikroorganisme Tanah (karbon dalam bahan organik merupakan sumber energi dan hara untuk pertumbuhan dan aktifitas mikrobia) Asosiasi Mikorisa Aktivitas Perkembangan Pertumbuhan dan Kualitas Tanaman Kapasitas Pertukaran Ion Kumulatif Kesuburan Tanah Daya Senyawa Perangsang Pertumbuhan Keterangan : : Berpengaruh Pada : Meningkat / bertambah Gambar 2. Pengaruh Penggunaan Bahan Organik D. Pupuk Majemuk Pupuk majemuk adalah pupuk yang mengandung dua atau tiga unsur hara primer. Jika mengandung unsur hara makro primer (N, P, dan K), unsur hara 18
makro sekunder (Mg, Ca, dan S), dan dilengkapi unsur hara mikro, pupuk tersebut dikategorikan sebagai pupuk majemuk lengkap. Sementara jika kandungannya hanya didominasi oleh unsur-unsur hara mikro, pupuk tersebut disebut pupuk mikro (Anonimous, 2009). Menurut Novizan (2005), pupuk majemuk dipilih karena beberapa hal antara lain : kandungan haranya lebih lengkap, serta efisiensi pemakaian tenaga kerja pada aplikasi pupuk majemuk juga lebih tinggi daripada aplikasi pada pupuk tunggal yang harus diberikan dengan cara dicampur. Dalam memilih pupuk majemuk perlu dipertimbangkan beberapa faktor, antara lain kandungan unsur hara yang tinggi, kandungan unsur hara mikro, kualitas pupuk, dan harga per kilogramnya. Di pasaran, pupuk majemuk dapat dijumpai dalam beragam komposisi hara. Mulai dari yang berkadar N tinggi, kadar P tinggi, kadar K tinggi, ataupun yang memiliki komposisi N, P, dan K berimbang. Pupuk majemuk diciptakan dengan tujuan untuk memudahkan petani dan hobiis mendapatkan pupuk yang sesuai dengan kebutuhan tanaman. Masing-masing pupuk tersebut memiliki fase dan kegunaan yang berbeda. Pupuk berkadar N tinggi untuk fase vegetatif, pupuk berkadar P atau K tinggi untuk fase generatif, dan pupuk berimbang yang dapat dipakai pada semua fase pertumbuhan tanaman (Anonimous, 2009). Pupuk majemuk terdapat dalam berbagai bentuk, yaitu mulai dari cairan, tepung, butiran halus, butiran kasar, hingga dalam bentuk tablet. Pupuk berbentuk cairan, tepung, dan butiran halus biasanya diaplikasikan dengan cara penyemprotan setelah sebelumnya pupuk dilarutkan ke dalam air. Karena 19
penerapannya disemprotkan ke daun tanaman, maka pupuk tersebut dikategorikan sebagai pupuk daun. Sementara pupuk berbentuk butiran, kasar dan tablet diaplikasikan dengan cara ditaburkan atau dipendam ke dalam tanah. Karena itu, pupuk tersebut dikategorikan sebagai pupuk akar (Anonimous, 2009). Pupuk majemuk berkualitas prima memiliki besar butiran yang seragam dan tidak terlalu higroskopis, sehingga tahan simpan dan tidak cepat menggumpal. Hampir semua pupuk majemuk bereaksi asam, kecuali yang telah mendapatkan perlakuan khusus, seperti penambahan Ca dan Mg (Novizan, 2005). 20