9 TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman 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 Speciesnya adalah Oryza sativa L (Grist, 1960). Tumbuhan padi (Oryza sativa L.) 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 sendiri. Sumbu utama dari batang dibedakan dari bagian pertumbuhan embrio yang disertai pada coleopotil pertama (Grist, 1960).
10 Pada buku bagian bawah dari ruas tanaman padi tumbuh daun pelepah yang membalut ruas sampai buku bagian atas. Tepat pada buku bagian atas ujumg 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 pada (Siregar, 1981). Bunga padi adalah bunga telanjang artinya mempunyai perhiasan bunga. Berkelamin dua jenis dengan bakal buah yang diatas. Jumlah benang sari ada 6 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 lodicula (daun bunga yang telah berubah bentuknya). Lodicula 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). Anakan mulai terbentuk sejak umur 10 hari dan mencapai maksimum pada umur 5060 hari sesudah tanam. Anakan yang terbentuk pada stadia pertumbuhan biasanya tidak produktif. Setelah mencapai pertumbuhan yang maksimum, jumlah anakan padi akan berkurang, sehingga anakan produktifnya juga berkurang dari jumlah anakan maksimum, ini disebabkan karena terjadinya persaingan unsur hara
11 antar anakan sehingga sebagian dari batang/anakan tidak dapat bersaing dan mati. Kalau tidak mati, maka malai yang dihasilkan kecil dan terlalu terlambat pemasakannya dari malaimalai lainnya dan pada waktu panen bulirbulir hanya berisi separuh. Juga karena persaingan karbohidrat, antar anakan yang saling terlindung, sehingga tidak semua memperoleh cahaya matahari untuk membuat makanannya (Grist, 1960). Buah padi yang seharihari 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).
12 Syarat Tumbuh Iklim Tanaman padi tumbuh di daerah tropis / subtropis pada 45O LU sampai 45O LS dengan cuaca panas dan kelembaban tinggi dengan musim hujan empat bulan. ratarata curah hujan yang baik adalah 200 mm / bulan atau 15002000 mm/tahun (http://www.ristek.go.id, 2008). Tanaman padi dapat hidup baik di daerah yang berhawa panas dan banyak mengandung uap air. Curah hujan yang baik ratarata 200 mm per bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan, curah hujan yang dikehendaki per tahun sekitar 1500 2000 mm (http://warintek.bantul.go.id., 2008). Temperatur sangat mempengaruhi pengisian biji padi. Temperatur dan kelembaban yang optimal pada waktu pembungaan sangat baik untuk proses pembuahan dan sebaliknya temperatur tinggi dan kelembaban rendah akan menggangu 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 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 22 cm dengan ph 4 7 (http://warintek.bantul.go.id., 2008).
13 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 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 4,07,0. Pada padi sawah, penggenangan akan mengubah ph tanam menjadi netral (7,0). Pada prinsipnya tanah berkapur dengan ph 8,18,2 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). Seleksi Untuk Mendapatkan Varietas Unggul Pada umumnya tanaman memiliki perbedaan fenotip dan genotip yang sama. Perbedaan varietas cukup besar mempengaruhi perbedaan sifat dalam tanaman. Keragaman penampilan tanaman terjadi akibat sifat dalam tanaman (genetik) atau perbedaan lingkungan keduaduanya. Perbedaan susunan genetik merupakan salah satu faktor penyebab keragaman penampilan tanaman. Program genetik merupakan
14 suatu untaian susunan genetik yang akan diekspresikan pada satu atau keseluruhan fase pertumbuhan yang berbeda dan dapat diekspresikan pada berbagai sifat tanaman yang mencakup bentuk dan fungsi tanaman dan akhirnya menghasilkan keragaman pertumbuhan tanaman (Sitompul dan Guritno, 1995). Penanganan benih perlu dilakukan dengan tujuan agar benih yang telah dipanen secara baik dari pohon induk yang terpilih tidak cepat mengalami kemunduran mutu genetik, fisik fisiologis. Seperti pada penyimpanan benih yang secara umum dapat dilakukan dengan mengisi bahan absorban pada kemasan sampai ¼ bagian, kemudian benih diisi sampai penuh ditutup/diikat dengan rapat agar udara yang masuk sedikit dan kemasan ditempatkan pada ruangan dingin, sebab selama periode simpan benih akan mengalami kemunduran yang ditentukan oleh faktor genetik, mutu awal benih, kadar air benih dan suhu ruang simpan. Juga dengan sortasi atau pemilihan benih perlu dilakukan dengan ukuran ratarata benih yang seragam agar pertumbuhannya seragam (Hasyim, 2006). Seleksi adalah suatu kegiatan pemilihan tanaman baik secara individu maupun populasi berdasarkan karakter target yang diinginkan untuk diperbaiki. Tujuan dari seleksi adalah untuk memperbaiki proporsi karakter yang diinginkan pada populasi tanaman. Misalnya bila kita menginginkan diperoleh tanaman yang berproduksi tinggi, maka kita pilih tanaman yang berproduksi tinggi tersebut untuk dikembangkan pada generasi berikutnya, sehingga dari generasi ke generasi akan diperoleh peningkatan proporsi tanaman yang berproduksi tinggi. Begitu pula untuk karakterkarakter lain yang diinginkan, misalnya tahan terhadap hama dan penyakit, kandungan protein tinggi, memiliki aroma dan rasa enak, dan lainlain. Seleksi dapat dikelompokkan menjadi (i) seleksi alam dan (ii) seleksi buatan. Seleksi alam merupakan seleksi yang dipengaruhi oleh faktor alam dalam mengarahkan seleksi
15 tersebut yang umumnya bersifat acak, sedangkan seleksi buatan merupakan seleksi yang sengaja dilakukan oleh manusia untuk mendapatkan atau meningkatkan proporsi karakter yang diinginkan berada pada populasi tanaman yang dikembangkan (Widodo, 2003). Program pemuliaan tanaman di Indonesia didasarkan atas petimbangan untuk mendapatkan varietas unggul yang berdaya hasil tinggi, memiliki mutu yang baik serta mempunyai sifatsifat unggul lainnya seperti toleran terhadap kekeringan, lahan masam, salinitas tinggi, tahan rebah, hama dan penyakit. Kombinasi teknik seleksi dengan iradiasi secara in vitro telah terbukti dapat lebih efektif dan efisien untuk mendapatkan keragaman genetik yang inginkan. Dalam hal ini, iradiasi akan meningkatkan keragaman genetik populasi sel somatik, melalui seleksi menggunakan metode tertentu akan menyingkirkan mutasi yang tidak diinginkan sehingga populasi somaklon yang dihasilkan sesuai dengan yang diinginkan. Proses pemuliaan untuk mendapatkan varietas unggul dari populasi yang tersedia dilakukan melalui serangkaian proses kegiatan yang meliputi: 1) evaluasi plasma nutfah untuk mendapatkan sumber gen yang diinginkan, 2) pembentukan populasi dasar bersegregasi melalui persilangan dan somaklon, 3) seleksi populasi bersegrasi dengan metode yang sesuai, 4) evaluasi daya hasil, 5) uji adaptasi/multilokasi, dan 6) pelepasan varietas unggul baru (Allard, 1960). Metoda seleksi yang dikembangkan untuk meningkatkan proporsi karakter yang diinginkan pada populasi tanaman secara konvensional tergantung dari (i) sistem perkembangbiakan tanaman, dan (ii) peran gengen yang mengendalikan karakter tersebut. Metoda seleksi berdasarkan sistem perkembangbiakan tanaman dikenal ada (a) metoda seleksi tanaman menyerbuk sendiri, misalnya metoda pedigree, metoda bulk, dan lainlain; (b) metoda seleksi tanaman menyerbuk silang,
16 misalnya metoda seleksi barisan dalam tongkol, metoda seleksi berulang, dan lainlain. Kemajuan seleksi adalah suatu nilai yang menunjukkan seberapa perubahan proporsi karakter target mengalami perubahan. Kemajuan seleksi ini dipengaruhi oleh : (i) intensitas seleksi, artinya banyaknya tanaman yang terseleksi dari populasi, dan (ii) metoda seleksi (Widodo, 2003). Meskipun tujuan seleksi adalah terhadap sifatsifat yang telah termutasi yang diinginkan, namun latar belakang genetik dapat saja berubah dengan berbagai cara. Bila tidak ada seleksi yang diterapkan, maka efek acak perlakuan mutagen dan sejumlah besar kerusakan mutasi dapat mengurangi ratarata penampilan keturunannya. Bila tekanan seleksi diterapkan untuk memilih tipe yang vigor dan beradaptasi dengan baik yang mengandung perubahan yang diinginkan pada karakter tunggal, maka ada kemungkinan untuk memuliakan kultivar unggul tanpa harus melalui program persilangan (Nasir, 2002). Cara pemuliaan tanaman pada garis besarnya digolongkan menjadi empat (4) golongan, yaitu : 1. Cara pemilihan varietas dan seleksi massa Seleksi massa positif Dilakukan dengan jalan memilih tanaman yang baik fenotipenya dari suatu populasi tanaman yang ada. Biji tanaman terpilih untuk ditanam pada generasi / tahun berikutnya. Seleksi massa negatif Dilakukan dengan menghilangkan semua tanaman yang tipenya menyimpang dari tujuan seleksi. Misal : tanaman sakit tanaman rebah
17 2. Cara seleksi galur Untuk memperoleh individu homosigot. Bahan seleksi adalah populasi yang mempunyai tanaman homosigot Sehingga pekerjaan seleksi memilih individu yang homosigot tadi. Pemilihan berdasar Fenotipe tanaman. 3. Cara hibridisasi atau persilangan Setelah persilangan, maka hibrid yang diperoleh yang diperkirakan memiliki sifat sifat superior (unggul) dari tetua yang dipersilangkan diuji keturunannya sehingga diperoleh keturunan yang mantap. 4. Cara mutasi buatan Mutasi dengan cara penyinaran (sinarx, gamma, neutron, ultraviolet, beta, alfa) Mutasi dengan penggunaan zat kimia (Diethyl Sucronate (DES), Ethyl Methane Sucronate (EMS), Ethyl Nitrese Urea (ENH), Methyl Nitrese Urea (MNH) dan lain sebagainya) (Tobing, dkk, 1995) Mutasi adalah perubahan susunan atau konstruksi dari gen maupun kromosom suatu individu tanaman, sehingga memperlihatkan penyimpangan (perubahan) dari individu asalnya dan bersifat baka (turuntemurun). Mutasi dapat terjadi secara alamiah, tetapi frekuensinya sangat rendah, yaitu 106 pada setiap generasi. Untuk mempercepat terjadinya mutasi dapat dilakukan secara buatan dengan memberikan perlakuanperlakuan sehingga terjadi mutasi.(induced mutation). Mutasi pada tanaman dapat menyebabkan perubahanperubahan pada bagianbagian tanaman baik bentuk maupun warnanya juga perubahan pada sifatsifat lainnya (Herawati dan Setiamihardja, 2000).
18 Tujuan mutasi adalah untuk memperbesar variasi suatu tanaman yang dimutasi. Hal itu ditunjukkan misalnya oleh variasi kandungan gizi atau morfologi dan penampilan tanaman. Semakin besar variasi, seorang pemulia semakin besar peluang untuk memilih tanaman yang dikehendaki. Melalui tehnik ini tanaman yang diradiasi dapat menghasilkan mutan atau tanaman yang mengalami mutasi dengan sifatsifat yang diharapkan setelah melalui serangkaian pengujian, seleksi dan sertifikasi (Amien dan Carsono, 2008). Pengaruh Radiasi Sinar Gamma Terhadap Pertumbuhan Padi Tujuan pemuliaan mutasi adalah (1) untuk memperbaiki satu atau beberapa karakter khusus dari suatu kultivar/galur, (2) untuk membentuk penanda morfologi (warna, rambut, braktea, dan lainlain) sebagai identitas pada galurgalur harapan, (3) untuk membentuk galur mandul jantan yang berguna bagi pembentukan kultivar hibrida, (4) untuk mendapatkan karakter khusus dalam genotipe yang telah beradaptasi (Herawati dan Setiamihardja, 2000). Mutasi boleh disebabkan kesilapan penyalinan dalam bahan genetik semasa pembahagian seldan oleh dedakan kepada ultra ungu atau radiasi mengion, mutagen kimia, atau virus biologi atau boleh berlaku secara sengaja dibawah kawalan selular semua proses meiosis atau hipermutasi. Dalam organisma multiselular, mutasi boleh dibagikan kepada mutasi garis kuman (germline mutation) yang boleh diwarisi dan mutasi somatik. Mutasi menghasilkan kelainan dalam kolam gen dan mutasi yang tidak diingini (melemahkan) akan disingkirkan dari kolam gen melalui pilihan semulajadi, sementara yang lebih baik (membawa kebaikan atau kelebihan) cenderung untuk terhimpun, menghasilkan pertukaran evolusi (http://ms.wikipedia.org/wiki/mutasi, 2008).
19 Studi kuantitatif dalam materi penyinaran menunjukkan bahwa variasi pada tanaman yang mendapat perlakuan mutasi disebabkan oleh lama penyinaran atau frekuensi penyinaran (Joint FAO/IAEA Divis Atomic Energy In Food and Agriculture, 1977). Mutasi tidak dapat diamati pada generasi M1, kecuali yang termutasi adalah gamet haploid. Adanya mutasi dapat ditentukan pada generasi M2 dan seterusnya. Semakin tinggi dosis, maka semakin banyak terjadi mutasi dan makin banyak pula kerusakannya. Hubungan antara tinggi bibit dan kemampuan hidup tanaman M1 dengan frekuensi mutasi, membuktikan bahwa penilaian kuantitatif terhadap kerusakan tanaman M1 dapat digunakan sebagai indikator dalam permasalahan pengaruh dosis pada timbulnya mutasi (Mugiono, 2001). Mutasi radiasi menyebabkan pecahnya benang kromosom. Pecahnya kromosom menyebabkan terjadinya perubahan struktur kromosom yang dapat berupa translokasi, inversi, duplikasi dan defisiensi. Kromosom terdiri dari gengen yang bertanggung jawab atas pengendalian sifatsifat yang diturunkan dari tetua ke generasi selanjutnya. Translokasi terjadi apabila dua benang kromosom patah setelah terkena energi radiasi, kemudian patahan benang kromosom bergabung kembali dengan cara baru. Patahan kromosom yang satu berpindah atau bertukar pada kromosom yang lain, sehingga terbentuk kromosom baru yang berbeda dengan kromosom semula (Amien dan Carsono, 2008). Mutan buatan dapat memperbaiki kekurangan tertentu pada kultivar yang telah beradaptasi baik tanpa terjadi perubahan yang besar dalam susunan genotipnya. Mutan tersebut selanjutnya digunakan sebagai tetua dari kultivar asal. Sebagai contoh ; kultivar padi dengan daya hasil tinggi telah dikembangkan di Filipina dengan dengan
20 ciriciri batang pendek dan kokoh hasil mutasi spontan dari kultivar Taiwan DeoGeoWooGen (Nasir, 2002). Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, seseorang hanya akan menemukan 2 buah kecambah yang bermutasi (misalnya menjadi hijau abnormal, klorophil telah dipengaruhi), maka tingkat mutasi (mutatiton rate) pada mutasi induksi jauh lebih besar, yaitu diantara 10.000 buah tanaman pada satu keturunan berikutnya kita dapat mengharapkan menemukan 200 buah kecambah mutasi (pada klorophilnya) (Darussalam, 1972). Stadler yang memperlihatkan mutasi buatan pada tanaman, menunjukkan banyak akibat jelek (mutan klorofil, tanaman cacad, tidak dapat hidup terus, kematian) karena perlakuan radiasi. Pendapatnya mungkin mempengaruhi para pemulia tanaman dalam hal mencari pengaruh yang menguntungkan. Cara normal bagi seorang pemulia tanaman yaitu mengirimkan satu kantong biji ke institut nuklir minta agar biji diperlakukan, ditumbuhkan dan dicari mutasinya. Orangorang tersebut sering kecewa apabila mutan yang bermanfaat tidak timbul, misalnya seorang pemulia alfalfa di Universitas Virginia di USA, menanam kirakira 500.000 bibit dari biji yang diradiasi. Dengan jarak tanam 3 x 1.5 kaki (90 x 45 cm) untuk tiap tanaman dia dapat memindahkan 10.000/acre, yaitu 50 acres tanaman. Ia tidak mendapatkan satupun genotipe superior (Crowder, 1997). Radiasi sinar gamma dapat menyebabkan perubahan pada tanaman yang bersifat genetis, fisiologis dan morfologis. Perubahan fisiologis mungkin terjadi karena kerusakan kromosom dan juga bagian sel diluar kromosom akibat perlakuan radiasi tersebut (Nurtjahyo, dkk, 1975).
21 Penggunaan energi seperti sinar gamma pada tanaman akan memberikan pengaruh yang baik dibidang pertanian. Dengan perlakuan dosis radiasi sinar gamma yang tepat akan diperoleh tanaman yang memiliki sifatsifat unggul seperti hasil yang tinggi, umur panen yang singkat dan tahan terhadap serangan hama dan penyakit. Tetapi kenyataan yang ditimbulkan tidak semuanya memenuhi harapan (Suryowinoto, 1987). Perlakuan dengan mutasi fisis atau kimia dapat dibedakan menjadi 4 efek yang menarik dalam genetika atau pemuliaan tanaman, yaitu : 1. Kerusakan fisiologis (kerusakan utama) 2. Mutasi gen (point mutation) 3. Mutasi kromosom (aberasi kromosom) 4. Mutasi diluar inti (mutasi sitoplasma) Kerusakan fisiologis kemungkinan dapat disebabkan karena kerusakan kromosomdan kerusakan sel diluar kromosom. Kedua kerusakan tersebut sukar dibedakan karena keduanya terjadi pada generasi M1 sebagai akibat dari perlakuan mutagen. Kerusakan tersebut merupakan gangguan fisiologis bagi pertumbuhan tanaman. Besarnya kerusakan fisiologis tergantung pada besarnya dosis yang digunakan dan semakin tinggi dosis yang digunakan makin tinggi kerusakan fisiologis yang timbul dan berakhir kematian (lethalitas). Suatu sel atau molekul mempunyai kepekaan yang berbeda terhadap mutagen. Jika radiasi atau ionisasi terjadi pada bagian molekul atau sel yang peka maka molekul atau sel tersebut akan rusak atau mati (Mugiono, 2001). Pengaruh kemampuan berbiak yang diakibatkan oleh mutagen mempunyai bermacammacam fenomena, diantaranya : Hambatan pertumbuhan yang menghalangi pembungaan
22 Bunga terbentuk namun kurang memenuhi bentuk reproduksi yang diperlukan Bentuk reproduksinya terjadi, tetapi tepung sari mandul Biji terbentuk namun tidak mamapu berkecambah (Herawati dan Setiamihardja, 2000). Perlakuan radiasi akan meyebabkan kerusakan sel atau terhambatnya metabolisme sel karena adanya gangguan sintesa RNA sehingga sintesis enzim yang diperlukan untuk pertumbuhan terhanbat. Dengan adanya gangguan struktur DNA akan menyebabkan enzim yang dihasilkan kehilangan fungsinya. Perlakuan radiasi dapat menyebabkan enzim yang merangsang pertunasan menjadi tidak aktif, sehingga pertumbuhan tanaman terhambat (Cassaret, 1968). Semakin tinggi dosis radisi maka tingkat kerusakannya juga semakin tinggi. Namun hal ini bisa juga disebabkan oleh faktor lain yaitu, akibat DNA tanaman itu sendiri. 'Tanaman mutasi itu menghasilkan hormon penghambat tumbuh dalam jumlah besar. Hormon itu menekan pertumbuhan cabang dan daun sehingga urung membesar (Apriyanti, 2008). Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, setelah perlakuan radiasi dengan sinar gamma, tanaman ditumbuhkan di ruang tumbuh (ruang kultur), rumah kaca, atau dapat langsung dikebun percobaan. Analisis pada tanaman hasil radiasi (mutan) dapat diarahkan atau dibandingkan dengan tanaman kontrol pada sifatsifat yang dikehendaki seperti sifat genetik, morfologi, sifat agronomi (hasil per hektar, jumlah biji, tinggi tanaman, dan lain sebagainya). SRI (System Of Rice Intensification)
23 System of Rice Intensification (SRI) adalah sistem intensifikasi padi yang menyinergikan tiga faktor pertumbuhan padi untuk mencapai produktivitas maksimal. Ketiga faktor tersebut adalah maksimalisasi jumlah anakan, maksimalisasi pertumbuhan akar, dan maksimalisasi pertumbuhan dengan pemberian suplai makanan, air dan oksigen yang cukup pada tanaman padi (Wiyono, 2004). Empat penemuan kunci penerapan SRI adalah: 1. Bibit dipindah lapang (transplantasi) lebih awal Bibit padi ditransplantasi saat dua daun telah muncul pada batang muda, biasanya saat berumur 815 hari. Benih harus disemai dalam petakan khusus dengan menjaga tanah tetap lembab dan tidak tergenang air. Jangan dibiarkan bibit mengering. Tranplantasi saat bibit masih muda secara hatihati dapat mengurangi guncangan dan meningkatkan kemampuan tanaman dalam memproduksi batang dan akar selama tahap pertumbuhan vegetatif. Bulir padi dapat muncul pada malai (misalnya kuping bulir terbentuk di atas cabang, yang dihasilkan oleh batang yang subur). Lebih banyak batang yang muncul dalam satu rumpun, dan dengan metode SRI, lebih banyak bulir padi yang dihasilkan oleh malai. 2. Bibit ditanam satusatu daripada secara berumpun Bibit ditranplantasi satusatu daripada secara berumpun, yang terdiri dari dua atau tiga tanaman. Ini dimaksudkan agar tanaman memiliki ruang untuk menyebar dan memperdalam perakaran. Sehingga tanaman tidak bersaing terlalu ketat untuk memperoleh ruang tumbuh, cahaya, atau nutrisi dalam tanah. 3. Jarak tanam yang lebar Bibit lebih baik ditanam dalam pola luasan yang cukup lebar dari segala arah. Biasanya jarak minimalnya adalah 25 cm x 25 cm. Sebaiknya petani berani mencoba berbagai jarak tanam dalam berbagai variasi, karena jarak tanam yang
24 optimum (yang mampu menghasilkan rumpun subur tertinggi per m2) tergantung kepada struktur, nutrisi, suhu, kelembaban dan kondisi tanah yang lain.dalam metode SRI kebutuhan benih jauh lebih sedikit dibandingkan metode tradisional, salah satu evaluasi SRI menunjukkan bahwa kebutuhan benih hanya 7 kg/ha, dibanding dengan metode tradisional yang mencapai 107 kg/ha. 4. Kondisi tanah tetap lembab tapi tidak tergenang air Dengan SRI, petani hanya memakai kurang dari ½ kebutuhan air pada sistem tradisional yang biasa menggenangi tanaman padi. Tanah cukup dijaga tetap lembab selama tahap vegetatif, untuk memungkinkan lebih banyak oksigen bagi pertumbuhan akar. Sesekali (mungkin seminggu sekali) tanah harus dikeringkan sampai retak. Ini dimaksudkan agar oksigen dari udara mampu masuk kedalam tanah dan mendorong akar untuk mencari air. Sebaliknya, jika sawah terus digenangi, akar akan sulit tumbuh dan menyebar, serta kekurangan oksigen untuk dapat tumbuh dengan subur. Kondisi tidak tergenang, yang dikombinasi dengan pendangiran mekanis, akan menghasilkan lebih banyak udara masuk kedalam tanah dan akar berkembang lebih besar sehingga dapat menyerap nutrisi lebih banyak. Dengan SRI, kondisi tak tergenangi hanya dipertahankan selama pertumbuhan vegetatif. Selanjutnya, setelah pembungaan, sawah digenangi air 13 cm seperti yang diterapkan di praktek tradisional. Petak sawah diairi secara tuntas mulai 25 hari sebelum panen. 5. Pendangiran Pendangiran pertama dilakukan 10 atau 12 hari setelah tranplantasi, dan pendangiran kedua setelah 14 hari. Minimal disarankan 23 kali pendangiran, namun jika ditambah sekali atau dua kali lagi akan mampu meningkatkan hasil
25 hingga satu atau dua ton per ha. Yang lebih penting dari praktek ini bukan sekedar untuk membersihkan gulma, tetapi pengadukan tanah ini dapat memperbaiki struktur dan meningkatkan aerasi tanah. 6. Asupan Organik Petani disarankan untuk menggunakan kompos dan hasilnya lebih bagus. Kompos dapat dibuat dari macammacam sisa tanaman (seperti jerami, serasah tanaman, dan bahan dari tanaman lainnya), dengan tambahan pupuk kandang bila ada. Daun pisang bisa menambah unsur potasium, daundaun taaman kacangkacangan dapat menambah unsur N, dan tanaman lain seperti Tithonia dan Afromomum angustifolium, memberikan tambahan unsur P. Kompos dapat menambah nutrisi tanah serta memperbaiki struktur tanah (Berkelaar, 2008). Singkatnya, unsur SRI yang penting adalah sebagai berikut: 1. Tranplantasi bibit muda untuk mempertahankan potensi pertambahan batang dan pertumbuhan akar yang optimal sebagaimana dibutuhkan oleh tanaman untuk tumbuh dengan baik. 2. Menanam padi dalam jarak tanam yang cukup lebar, sehingga mengurangi kompetisi tanaman dalam serumpun maupun antar rumpun. 3. Mempertahankan tanah agar tetap teraerasi dan lembab, tidak tergenang, sehingga akar dapat bernafas, untuk ini, perlu manajemen air dan pendangiran yang mampu membongkar struktur tanah. 4. Menyediakan nutrisi yang cukup untuk tanah dan tanaman, sehingga tanah tetap sehat dan subur sehingga dapat menyediakan hara yang cukup dan lingkungan ideal yang diperlukan tanaman untuk tumbuh.
26 (Berkelaar, 2008) Berikut dilampirkan tabel perbandingan pertumbuhan padi antara metode tradisional dengan metode SRI Tabel 1. Tabel perbandingan pertumbuhan padi antara metode Tradisional dengan metode SRI Faktor Pembeda Metode Tradisional Ratarata Kisaran 56 4265 3 25 8,6 89 7,8 78 114 101130 824 707992 2,0 1,03,0 28 2532 Metode SRI Ratarata Kisaran 16 1025 1 1 55 4474 32 2349 181 166212 3,95610,388 5,858 7,6 6,58,8 53 4369 Rumpun/m2 Tanaman/rumpun Batang/rumpun Malai/rumpun Bulir/malai Bulir/rumpun Hasil panen (t/ha) Kekuataan akar(kg) Keterangan : Data dalam metode tradisional dihitung dari 5 pecahan lahan di areal yang berdekatan. Data dalam metode SRI merupakan ratarata dan kisaran dari 22 plot uji coba (Data diambil dari thesis S2 Joelibarison, 1998). (Joelibarison dalam Berkelaar, 2008) Berikut perbedaan mendasar antara budidaya tanaman padi sistem non SRI dan sistem SRI dapat dilihat pada tabel 2 Tabel 2. Perbedaan budidaya tanaman padi sistem non SRI dan sistem SRI Faktor Pembeda Sistem Non SRI Sistem SRI Umur pemindahan bibit 34 minggu dari persemaian 710 hari dari persemaian Kebutuhan benih 50 kg / Ha 810 kg / Ha Jarak tanam Rapat (<25x25 cm) Jarang (>30x30 cm) Jumlah bibit 510 bibit / lubang tanam 1 bibit / lubang tanam Pengairan/Penggenangan Digenangi terusmenerus Pengaturan pengairan Penggunaan pupuk Kimia Tinggi Rendah Organik Rendah Tinggi (Gunawan, 2006). Pada SRI semua tampak ideal untuk direalisasikan, tetapi disamping itu juga memiliki keterbatasan, diantaranya : 1. SRI membutuhkan lebih banyak tenaga kerja per ha daripada metode tradisional.
27 2. Dengan SRI, diperlukan lebih banyak waktu juga untuk mengatur pengairan sawah dibandingkan cara lama. 3. Pendangiran juga membutuhkan waktu lebih banyak bila sawah tidak digenangi air terus. 4. Awalnya, SRI membutuhkan 50100% tenaga kerja (yang terampil dan teliti) lebih banyak, tapi lama kelamaan jumlah ini dapat menurun. Karena penanaman dan pendangiran merupakan pekerjaan yang butuh tenaga kerja paling intensif dalam SRI, beberapa petani masih meragukan manfaat SRI. Sehingga mereka perlu dimotivasi untuk mencobanya di area kecil dahulu. (Berkelaar, 2008).