II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sejarah Tanaman Padi (Oryza sativa L.) Tanaman padi (Oryza sativa L.) merupakan salah satu tanaman pangan yang dikonsumsi oleh sebagian besar penduduk Indonesia. Lahan tanaman padi pada mulanya di tempatkan di lahan yang tinggi dan berteras-teras namun pada saat sekarang padi telah banyak diusahakan di daerah dataran rendah (Hasanah, 2007). Indonesia dalam produksi beras nasional cukup menjanjikan, akan tetapi ketika dilihat secara umum hal tersebut belum menambah pendapatan petani. Hal ini karena alih fungsi lahan yang semula lahan pertanian beralih fungsi menjadi lahan nonpertanian dan disebabkan juga karena lahan garapan perkapita pada masyarakat Indonesia yang relatif sempit (Iwan dan Sudirman, 1994). Hasil padi meningkat maka harga beras dapat terjangkau oleh semua kalangan masyarakat serta menambahkan kesejahteraan bagi masyarakat (Herawati, 2012). Kandungan gizi yang terdapat pada buah padi antara lain karbohidrat, protein, lemak, serat kasar, abu, dan vitamin. Beras juga mengandung berbagai macam unsur mineral, antara lain kalsium, magnesium, sodium, fosfor, dan lain sebagainya (Hasanah, 2007). 2.2 Syarat Tumbuh Tanaman Padi Tanaman padi dapat tumbuh dan hidup dengan suhu rata-rata berkisar antara 24 0 C sampai dengan 38 0 C. Pengaruh suhu dalam budidaya tanaman padi harus diperhatikan karena suhu yang rendah dalam budidaya padi akan memperlambat perkecambahan benih sehingga dapat memperlambat proses pemindahan bibit ke lapangan (Rosmawati, 2008). Tanaman padi dapat tumbuh 5
6 dengan baik di daerah yang berhawa panas dan banyak mengandung uap air dengan curah hujan rata-rata 200 mm bulan-1 atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan, curah hujan yang dikehendaki sekitar 1500-2000 mm tahun-1 dengan ketinggian tempat berkisar antara 0-1500 m dpl.tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi adalah tanah sawah dengan kandungan fraksi pasir, debu dan lempung dengan perbandingan tertentu dan diperlukan air dalam jumlah yang cukup yang ketebalan lapisan atasnya sekitar 18-22 cm dengan ph 4-7 (Surowinoto, 1982). Interaksi antara tanaman dengan lingkungannya merupakan salah satu syarat bagi peningkatan produksi padi. Iklim dan cuaca merupakan lingkungan fisik esensial bagi produktivitas tanaman yang sulit dimodifikasi sehingga secara langsung dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman tersebut. Di Indonesia faktor curah hujan dan kelembaban udara merupakan parameter iklim yang sangat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman pangan khususnya. 2.3 Sistematika Tanaman Padi Tanaman padi dalam sistematika tumbuhan diklasifikasikan ke dalam (Herawati, 2012) : Divisi Kelas Ordo Famili Genus : Spermatophyta : Monocotyledoneae : Poales : Graminae : Oryza Species : Oryza sativa L.
7 2.4. Morfologi Tanaman Padi Tanaman padi merupakan tanaman yang berumur pendek, yaitu kurang dari setahun dan berproduksi sekali. Tanaman yang telah tumbuh dan menghasilkan buah padi tidak dapat tumbuh seperti semula lagi. Tanaman padi dikelompokkan menjadi dua bagian, yaitu : 2.4.1 Bagian vegetatif Akar tanaman padi berfungsi sebagai penyerap zat makanan dan air dari dalam tanah, sebagai proses respirasi dan sebagai penopang tegaknya batang. Akar padi mempunyai dua macam yaitu akar primer dan akar seminal. Akar primer merupakan akar yang tumbuh dari kecambah biji dan akar seminal merupakan akar yang tumbuh di dekat buku-buku (Sudirman dan Iwan, 1994). Tanaman padi semakin bertambah umurnya semua organ tanaman akan mengalami pertumbuhan dan perkembangan dan termasuk juga akarnya. Akar mulai tumbuh melalui proses perkecambahan benih. Akar yang berasal dari benih yang berkecambah berupa akar pokok. Setelah 5-6 hari akan tumbuh akar serabut (Hasanah, 2007). Batang tanaman padi berfungsi sama dengan batang tanaman yang lainnya dimana batang tanaman padi ini akan menopang tanaman secara keseluruhan dan sebagai penghubung untuk mengalirkan zat makanan ke seluruh bagian tanaman. Tanaman padi memiliki ciri khas tersendiri yaitu batang tanaman padi memiliki rongga dan ruas (Sudirman dan Iwan 1994). Rangkaian ruas memiliki panjang yang berbeda-beda. Ruas batang bawah pada tanaman padi lebih pendek, sedangkan semakin ke atas maka ruasnya akan semakin panjang. Batang pada tanaman padi baru akan muncul pada ketiak daun yang mulanya akan tumbuh
8 kuncup dan setelah itu akan berkembang menjadi batang baru (Hasanah, 2007). Tanaman padi pertumbuhan batangnya merumpun, terdapat satu batang tunggal atau batang utama yang mempunyai 6 mata atau sukma. Sukma 1, 3, dan 5 disebelah kanan, sukma 2, 4, dan 6 di sebelah kiri. Sukma yang timbul dari setiap tunas disebut tunas orde pertama. Tunas tersebut tumbuhnya didahului tunas yang tumbuh dari sukma pertama, kemudian sukma kedua disusul oleh tunas yang tumbuh dari sukma ketiga dan seterusnya sampai tunas terakhir yaitu tunas ke enam pada batang tunggal. Tunas yang tumbuh dari orde pertama disebut tunas orde kedua, biasanya tunas yang timbul dari tunas orde pertama ini yang menghasilkan tunas orde kedua yaitu tunas orde pertama yang paling bawah pada batang utama. Pembentukan tunas dari orde ketiga biasanya tidak terjadi karena tidak mempunyai ruang hidup dalam kesesakan di himpit oleh tunas orde pertama dan orde kedua (Herawati, 2012). Anakan tanaman padi akan tumbuh secara merumpun dan tumbuh didasar batang. Pembentukan anakan terjadi secara tersusun, yaitu anakan pertama, kedua, ketiga, dan seterusnya (Hasanah, 2007). Daun tanaman padi akan tumbuh dan berkembang pada buku masingmasing satu buah dengan susunan berselang seling. Tanaman padi yang unggul pada umumnya memiliki 14-18 helai daun pada setiap tanaman (Sudirman dan Iwan, 1994). Daun tanaman padi mempunyai ciri khas tersendiri yaitu mempunyai sisik dan daun telinga dengan demikian tanaman padi dibedakan menjadi tanaman jenis rumput yang lain (Hasanah, 2007). Adapun bagian-bagian daun padi, yaitu:
9 1. Helaian daun, terletak pada batang padi serta bentuknya memanjang seperti pita. Ukuran panjang dan lebarnya tergantung pada varietas tanaman padi yang ditanam. 2. Pelepah daun. merupakan bagian daun yang menyelubungi batang dan berfungsi untuk memberi dukungan pada bagian ruas yang jaringannya lunak. 3. Lidah daun, terletak pada perbatasan antara helai daun dan upih. Panjang lidah daun berbeda-beda tergantung pada varietasnya. Fungsi lidah daun yaitu mencegah masuknya air hujan diantara batang dan pelepah daun. Selain itu juga lidah daun dapat mencegah infeksi penyakit sebab media air memudahkan penyebaran penyakit (Herawati, 2012). 2.4.2 Bagian generatif Malai adalah sekumpulan bunga padi dan keluar dari buku yang paling atas. Bulir-bulir padi terletak pada cabang pertama dan kedua serta sumbu utamanya adalah ruas buku yang terakhir pada batang. Panjang malai tergantung pada varietas yang ditanam. Panjang malai dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu malai pendek kurang dari 20 cm, malai sedang 20-30 cm dan malai panjang lebih dari 30 cm, jumlah cabang berkisar 15-20 buah yang terendah 7 buah cabang dan yang terbanyak mencapai 30 buah cabang (Hasanah, 2007). Bunga padi merupakan bunga berkelamin dua, setiap bunga mempunyai enam buah benang sari yang bertangkai pendek dan dua tangkai putik dengan dua buah kepala putik. Proses pernyerbukan pada tanaman padi dimulai dengan menempelnya serbuk sari pada kepala putik dan setelah itu maka tanaman padi akan menghasilkan buah padi (gabah) yang terdiri dari bagian kulit yang disebut dengan sekam dan bagian dalam yang disebut dengan kariopsis. Sedangkan beras
10 merupakan bagian dari kariopsis yang terdiri dari lembaga (embrio) dan endosperm (Sudirman dan Iwan, 1994). Buah padi adalah buah telanjang, yaitu mempunyai perhiasan bunga dan mempunyai dua jenis kelamin dengan bakal buah yang diatas, mempunyai benang sari 6 buah, tangkai sarinya pendek dan tipis, tangkai sari besar dan mempunyai dua kandung serbuk. Putik mempunyai dua tangkai putik dengan dua buah kepala putik yang berbentuk malai dan berwarna putih atau ungu (Herawati, 2012). 2.5. Umur Bibit Budidaya tanaman padi perlu memperhatikan umur bibit semai. Umur bibit semai padi dapat mempengaruhi banyak tidaknya anakan setelah padi ditanam. Semakin tua umur bibit semai maka semakin sedikit jumlah anakan yang produktif, namun dalam tinggi tanaman padi tidak begitu berpengaruh. Pengadaan umur bibit semai juga dapat mempengaruhi sedikit banyaknya hasil dari tanaman padi tersebut. Semakin lama umur bibit semai maka hasil padi tersebut akan menurun (Atman, 2009). Umur bibit yang baik untuk tanaman padi sawah adalah 15-20 hari setelah semai, dimana umur bibit ini mampu memberikan hasil padi yang paling tinggi dibandingkan dengan umur bibit padi yang berumur 25 hari setelah semai. Umur bibit yang lebih dari 25 hari setelah semai tidak mampu menghasilkan banyak anakan yang produktif sehingga hasil yang dicapai tidak maksimal (Atman, 2009). Sementara itu menurut Hasanah (2007) bibit yang berumur 25-40 hari setelah semai dapat segera dipindahkan dari persemaian ke lahan yang akan ditanami padi. Syarat yang harus diperhatikan sebelum memindahkan bibit ke areal tanam yaitu bibit padi telah berumur 25-40 hari, bibit
11 berdaun 5-7 helai, batang bagian bawah besar dan kuat, pertumbuhan bibit seragam dan bibit tidak terserang hama dan penyakit. 2.6 Kebutuhan Air dan Sistem Pengairan Ketersediaan air yang cukup merupakan salah satu faktor utama dalam produksi padi sawah. Sebagian besar daerah Asia, tanaman padi tumbuh kurang optimum akibat kelebihan air atau kekurangan air karena curah hujan yang tidak menentu. Air mempengaruhi karakter tanaman, unsur hara dan keadaan fisik tanah (De Datta, 1981). Kebutuhan air terbanyak untuk tanaman padi adalah pada saat penyiapan lahan sampai tanam dan memasuki fase bunting sampai pengisian bulir (Juliardi dan Ruskandar, 2006). Kekurangan maupun kelebihan air tidak baik untuk tanaman karena akan mengganggu proses metabolisme dari tanaman. Jumlah air terlalu banyak (genangan) sering menimbulkan cekaman aerasi. Penggenangan yang terus menerus disamping pemborosan dalam penggunaan air juga memberikan dampak kurang baik untuk pertumbuhan dan perkembangan padi. Menurut Berkelaar (2001), air yang menggenang membuat sawah menjadi hypoxic (kekurangan oksigen) bagi akar dan tidak ideal untuk pertumbuhan. Akar padi akan mengalami penurunan bila sawah digenangi air, hingga mencapai ¾ total akar saat tanaman mencapai masa berbunga. Saat itu akar akan mengalami die back (akar hidup tapi bagian atas mati). Dampak kondisi jenuh air dapat diketahui dengan melihat akar tanaman yang lebih pendek dari tanaman yang tumbuh dengan kondisi air kapasitas lapang, batang tanaman yang tumbuh di kondisi jenuh juga lebih pendek daripada batang tanaman yang tumbuh dengan kondisi air kapasitas lapang. Hal ini terjadi karena
12 akar tanaman awalnya tergenang air sehingga akarnya tidak dapat menancap ke dalam tanah dengan baik sehingga menghambat suplai unsur hara yang digunakan untuk proses pertumbuhan tanaman. Cara SRI mengembangkan praktek pengelolaan padi memperhatikan kondisi pertumbuhan tanaman yang lebih baik, terutama di zona perakaran dibandingkan dengan teknik budidaya secara tradisional. Pengelolaan lingkungan tanam pada SRI ditampilkan pula dengan pengairan yang hemat, yakni dengan sistem pengairan yang intermitten atau sistem pengairan berselang. Irigasi intermittent dengan menjaga air tetap macak-macak bahkan terkadang kering dapat meningkatkan efisiensi penggunaan air (Shastry et al., 2000). Sistem pengairan berselang sistem SRI ini, pemakaian air dapat dihemat hingga 50 %. Pengairan secara efektif dan efisien, dengan metode pengairan berselang (intermittent) untuk menciptakan kondisi basah dan kering secara bergantian. Pengairan berselang akan meningkatlkan suplai oksigen ke dalam tanah ketika petakan dalam kondisi kering sehingga penyerapan oksigen oleh tanaman maksimal. 2.7 Pupuk Organik Bahan organik biasanya dapat berasal dari pupuk kompos. Kompos kaya nutrisi yang bermanfaat untuk tanah dengan berbagai cara, termasuk sebagai kondisioner tanah dan untuk menambahkan humus atau asam humat sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman padi. Tanaman dapat tumbuh dengan baik dan memberikan hasil yang tinggi memerlukan unsur hara atau makanan yang cukup. Unsur hara utama yang dibutuhkan tanaman adalah nitrogen (N), fosfor (P) dan kalium (K). Tidak terpenuhinya salah satu unsur hara tersebut akan
13 mengakibatkan menurunya kualitas dan kuantitas hasil pertanian. Unsur hara N, P dan K didalam tanah tidak cukup tersedia dan terus berkurang karena diambil untuk pertumbuhan tanaman dan terangkut pada waktu panen tercuci, menguap, dan erosi. Pemupukan yang ideal adalah unsur yang ditambahkan melengkapi unsur yang tersedia dalam tanah hingga jumlah nitrogen, fosfor, dan kalium yang tersedia untuk tanaman menjadi tepat. Bahan organik merupakan akumulasi seresah hasil dekomposisi mikroorganisme. Laju dekomposisi dipengaruhi oleh komposisi bahan organik, ph tanah dan aktivitas mikroorganisme. Semakin besar komposisi bahan organik tanah maka laju dekomposisi semakin cepat. Tinggi rendahnya kandungan bahan organik tergantung dari sumber bahan organiknya yang pada akhirnya akan berpengaruh pada sifat fisik tanah (warna), kapasitas pertukaran kation, dan juga kemampuan tanah untuk mengikat dan menahan air. Pupuk organik dapat meningkatkan pertumbuhan dan hasil tanaman padi. Pupuk organik hasil dekomposisi jerami jagung secara nyata meningkatkan hasil panen padi dibandingkan dengan kontrol atau tanpa pupuk organik. Dapat dijelaskan bahwa pupuk organik membantu pertumbuhan tanaman padi karena pupuk organik memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Peran bahan organik terhadap sifat fisik tanah diantaranya adalah merangsang granulasi, memperbaiki aerasi tanah, dan meningkatkan kemampuan menahan air. Peran bahan organik terhadap sifat biologis tanah adalah meningkatkan aktivitas mikroorganisme yang berperan pada fiksasi nitrogen dan transfer hara tertentu. Peran bahan organik terhadap sifat kimia tanah adalah meningkatkan kapasitas tukar kation sehingga memengaruhi serapan hara oleh tanaman. Pupuk
14 organik memperbaiki struktur tanah dengan meningkatkan kandungan bahan organik tanah dan akan meningkatkan kemampuan tanah untuk mempertahankan kandungan air tanah. Aktivitas mikroba tanah yang bermanfaat bagi tanaman akan meningkat dengan penambahan kompos. Aktivitas mikroba ini membantu tanaman untuk menyerap unsur hara dari tanah. Penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuan menahan air sehingga kemampuan menyediakan air tanah untuk pertumbuhan tanaman meningkat. Kadar air yang optimal bagi tanaman dan kehidupan mikroorganisme adalah sekitar kapasitas lapang. Penambahan bahan organik di tanah pasir akan meningkatkan kadar air pada kapasitas lapang, akibat dari meningkatnya pori yang berukuran menengah (meso) dan menurunnya pori makro, sehingga daya menahan air meningkat, dan berdampak pada peningkatan ketersediaan air untuk pertumbuhan tanaman.