11 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Morfologi Tanaman Padi Padi (Oryza sativa L.) merupakan tanaman semusim, termasuk golongan rumputrumputan. Tanaman padi dapat dikelompokkan dalam dua bagian yaitu bagian vegetatif dan generatif. Bagian-bagian vegetatif meliputi akar, batang, dan daun sedangkan bagian generatif terdiri dari malai, bunga, dan gabah. (Manurung dan Ismunadji, 1988). Akar berfungsi sebagai penguat atau penunjang tanaman untuk dapat tumbuh tegak menyerap hara dan air dari dalam tanah. Akar primer atau radikula yang tumbuh sewaktu berkecambah bersama akar-akar lain yang muncul dari janin dekat bagian buku skutellum berjumlah 1 7 disebut akar seminal. Akar-akar seminal selanjutnya akan digantikan oleh akar-akar skunder yang tumbuh dari buku terbawah batang. Akar-akar 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, 2007). Batang berfungsi sebagai penopang tanaman, penyalur senyawa-senyawa kimia dan air dalam tanaman, dan sebagai cadangan makanan (Makarim dan Suhartatik, 2007). Batang terdiri atas beberapa ruas yang dibatasi oleh buku. Ruas batang padi berongga dan bulat. Umumnya tanaman padi memiliki 4 6 ruas (lebih dari 1
12 cm) pada saat panen. Pada intensitas cahaya rendah, penanaman rapat, serta pemberian Nitrogen yang tinggi dapat mengakibatkan pertambahan panjang ruas (Vergara, 1990). Menurut Vergara (1990), daun padi dapat dibedakan dari daun gulma golongan rumput karena adanya telinga dan lidah daun. Daun padi memiliki tulang daun yang sejajar. Daun tanaman padi tumbuh pada batang dengan susunan berselangseling, satu daun pada setiap buku. Tiap daun terdiri atas (i) helai daun; (ii) pelepah daun yang membungkus ruas; (iii) telinga daun (auricle); (iv) lidah daun (ligule) (Makarim dan Suhartatik, 2007). Bunga padi secara keseluruhan disebut malai. Tiap unit bunga pada malai dinamakan spikelet yang pada hakikatnya adalah bunga yang terdiri atas tangkai bunga, kelopak bunga lemma, palae, putik, kepala sari, dan bulu (awu) pada ujung lemma (Nurmala, 1998). Tiap unit bunga padi pada hakikatnya adalah floret yang hanya terdiri atas satu bunga. Satu floret berisi satu bunga dan satu bunga terdiri atas satu organ betina (pistil) dan 6 organ jantan (stamens). Stamen memiliki dua sel kepala sari yang ditopang oleh tangkai sari berbentuk panjang, sedangkan pistil terdiri atas satu ovul yang menopang dua stigma melalui stile pendek (Makarim dan Suhartatik, 2007). 2.2 Fase Pertumbuhan Padi Manurung dan Ismunadji (1988) menyatakan bahwa pertumbuhan tanaman padi dibagi atas 3 fase penting antara lain fase vegetatif, fase generatif, dan fase pemasakan (Gambar 1). Fase vegetatif meliputi pertumbuhan tanaman yaitu dari
13 mulai berkecambah hingga memasuki inisiasi primordia malai. Fase generatif dimulai dari inisiasi primordia malai sampai berbunga (heading). Fase terakhir yaitu fase pemasakan terjadi dari berbunga sampai masak panen. Tabur Tanam Jumlah anakan maksimum Pembentukan malai Pembungaan Panen Fase vegetatif 55 hari Fase generatif (reproduktif) 35 hari Fase pemasakan 30 hari Gambar 1. Pola pertumbuhan tanaman padi pada varietas berumur 120 hari. Digambar kembali dari: Vergara (1990). Fase vegetatif pada tanaman padi menyebabkan perbedaan umur panen sehingga lamanya fese tersebut tidak sama untuk setiap varietas. Menurut Makarim dan Suhartatik (2007), kebanyakan untuk varietas padi di daerah tropik, lama fase produktif umumnya 35 hari dan fase pematangan sekitar 30 hari. Pada fase vegetatif anakan tumbuh dengan cepat, tanaman bertambah tinggi dan daun tumbuh secara regular. Fase generatif tanaman ditandai dengan memanjangnya beberapa ruas teratas pada batang, berkurangnya jumlah anakan, munculnya daun bendera, bunting, dan pembungaan. Fase pemasakan terdiri dari masak susu, menguning, dan masak panen (Manurung dan Ismunadji, 1988).
14 2.3 Syarat Tumbuh Pertumbuhan padi dipengaruhi oleh berbagai faktor (AAK, 1990) antara lain: Curah hujan. Tanaman padi membutuhkan curah hujan yang baik, rata-rata 200 mm/bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan. Sedangkan curah hujan yang dikehendaki pertahun sekitar 1.500 2.000 mm. Curah hujan yang baik akan membawa dampak positif dalam pengairan, sehingga genangan air yang diperlukan tanaman padi di sawah dapat tercukupi. Suhu. Suhu mempunyai peranan penting dalam pertumbuhan tanaman. Suhu yang panas merupakan temperatur yang sesuai bagi tanaman padi, misalnya daerah tropika yang dilalui garis khatulistiwa seperti di Indonesia. Tanaman padi dapat tumbuh dengan baik pada suhu 23 o C ke atas, sedangkan di Indonesia pengaruh suhu tidak terasa, sebab suhunya hampir konstan sepanjang tahun. Suhu merupakan salah satu penyebab adanya kehampaan pada biji padi. Tempat tumbuh. Tanaman padi dapat ditanam di daerah dataran rendah sampai sedang yaitu paling cocok pada ketinggian 0 650 meter termasuk 96% dari luas tanah di Jawa sedangkan untuk daerah dengan ketinggian 650 1.500 meter masih cocok untuk ditanami padi. 2.4 Peran Mangan dalam Peningkatan Pertumbuhan dan Produksi Padi Dalam terminologi kesuburan tanah, terdapat 13 unsur hara yang diperlukan tanaman yaitu hara makro (N, P, K, Ca, Mg, S) dan hara mikro (Fe, Mn, Zn, B,
15 Cu, Mo) (Setyorini dan Abdulrachman, 2006). Mangan (Mn) merupakan unsur mikro yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang tidak terlalu banyak. Mn yang terkandung di dalam tanah pada umumnya berkisar 200 sampai 3.000 ppm, namun belum tentu cukup dalam bentuk yang tersedia bagi tanaman. Mangan berada dalam tanah sebagai ion bivalen Mn 2+ yang dapat saling bertukar, sebagai oksida Mn 3+, dan Mn 4+ atau dalam keseimbangan bentuk Mn lainnya. Genangan air pada sawah dapat menghasilkan Mn yang dapat larut sampai ke tingkat beracun (Gardner, Pearce, dan Mitchell, 1991). Mn banyak tersedia di dalam tanah pada ph rendah sehingga akan lebih efektif jika diaplikasikan melalui daun. Menurut Sutedjo (2010), penyemprotan MnSO 4 melalui daun akan lebih efektif daripada melalui tanah, karena pada tanah Mn 2+ akan cepat direduksi. Fungsi Mn yaitu sebagai enzim feroksi-dase dan sebagai aktifator macam-macam enzim. Diduga Mn berhubungan erat dengan reaksi Deoksidase dan Dehidrogenase. Selain itu, Mn diperlukan oleh tanaman untuk pembentukan zat protein dan vitamin terutama vitamin C. Mn merupakan salah satu unsur hara mikro yang dapat meningkatkan dan memelihara hasil tanaman. Menurut Malavolta dkk. (1997) yang dikutip oleh Junior dkk. (2010), Mn mengambil bagian dalam proses fotosintesis yaitu tahap fotokimia, perbanyakan dan fungsi kloroplas sehingga dapat mempertahankan tingkat kehijauan daun pada daun yang sudah tua, sintesis klorofil dan merupakan aktivator atau kofaktor dari lebih dari 35 enzim. Salisbury dan Ross (1995) menyatakan bahwa ion Mn 2+ berfungsi sebagai aktivator dari berbagai enzim. Salah satu peran penting Mn adalah pengaktifan
16 asam indolasetat oksidase (IAA oksidase). Ketersediaan Mn dapat menurunkan konsentrasi IAA dalam jaringan yang tidak lain adalah hormon auksin. Auksin dalam konsentrasi rendah dapat memacu pembelahan dan pembesaran sel sehingga mendorong pertumbuhan tanaman (Gardner dkk., 1991). Mangan diserap oleh tanaman dalam bentuk Mn 2+ dan seperti hara mikro lainnya, Mn dianggap dapat diserap dalam bentuk kompleks khelat. Mn dalam tanaman bersifat immobile yaitu tidak dapat bergerak atau beralih tempat dari organ yang satu ke organ lain yang membutuhkan. Apabila Mn diaplikasikan melalui daun dapat menimbulkan akumulasi yang berlebihan di dalam jaringan daun. Untuk itu keberadaan Si pada lapisan epidermis daun dapat mengatasi akumulasi Mn yang berlebih di dalam jaringan daun tanaman sehingga mengurangi efek racun dari Mn pada tanaman (Dewi, 2014). 2.5 Peran Silika dalam Peningkatan Pertumbuhan dan Produksi Padi Silika (Si) banyak terkandung pada tanaman graminae, seperti padi, jagung, dan tebu, terutama di permukaan daun, batang, dan gabah (Makarim, Suhartatik, dan Kartohardjono, 2007). Meskipun demikian sampai sekarang sukar dibuktikan bahwa Si mutlak diperlukan oleh tanaman. Dari berbagai tulisan dapat disimpulkan bahwa Si berpengaruh terhadap (i) pertumbuhan tanaman padi, (ii) kesuburan tanah, (iii) meningkatkan resistensi tanaman terhadap penyakit (Setyorini dan Abdulrachman, 2006). Makarim dkk. (2007) menjelaskan bahwa manfaat Si pada tanaman gramminea, yaitu membuat bentuk daun yang tegak (tidak terkulai) sehingga efektif
17 menangkap radiasi surya dan efisien dalam penggunaan hara N yang menentukan tinggi rendahnnya hasil tanaman. Tanaman cukup Si memiliki daun yang terlapisi silikat dengan baik, menjadikannya lebih tahan terhadap serangan berbagai penyakit yang diakibatkan oleh fungi maupun bakteri seperti blas dan hawar daun bakteri. Keberadaan Si menyebabkan batang tanaman menjadi lebih kuat dan kekar sehingga lebih tahan terhadap serangan hama penggerek batang, wereng cokelat, dan tanaman tidak mudah rebah (Setyorini dan Abdulrachman, 2006). Serapan Si pada tanaman padi sebanyak 6 kali serapan K, 10 kali serapan N, 20 kali serapan P 2 O 5, dan 30 kali serapan kalsium. Pengaruh pemberian silika lebih nyata bila diberikan pada stadia generatif (perpanjangan bakal bunga). Pemberian pada stadia vegetatif pengaruhnya tidak terlalu besar terhadap komponen hasil padi. Peningkatan serapan Si dapat menjaga daun tetap tegak sehingga fotosintesis dari kanopi dapat meningkat 10%. Dengan demikian, penambahan Si pada tanaman padi dapat meningkatkan jumlah gabah permalai dan bobot gabah isi per rumpun (Takahashi, 1995 dalam Setyorini dan Abdulrachman, 2006).