TINJAUAN PUSTAKA Botani dan Keanekaragaman Budidaya Padi Padi (Oryza sativa L.) termasuk ke dalam tanaman serelia.tanaman padi diklasifikasikan ke dalam ordo Poales, famili Poaceae, genus Oryza, dan spesies Oryza sativa. Padi memiliki bagian vegetatif seperti akar, batang, dan daun. Tanaman padi termasuk tanaman berakar serabut. Akar primer tumbuh pada saat perkecambahan yang kemudian digantikan dengan akar adventif. Batang tanaman padi tersusun dari beberapa ruas. Setiap ruas batang padi dimulai dan diakhiri dengan buku. Padi memiliki daun yang berbentuk lanset (sempit memanjang) dengan urat daun sejajar dan memiliki pelepah daun. Tipe buah padi yaitu bulir atau kariopsis yang tidak dapat dibedakan mana buah dan bijinya, memiliki bentuk hampir bulat hingga lonjong, bulir padi tertutup oleh palea dan lemma (Siregar, 1981). Berdasarkan keanekaragaman budidayanya padi terdiri dari padi sawah, padi gogo, dan padi rawa. Padi Sawah Padi sawah merupakan padi yang ditanam pada lahan tergenang air.padi sawah menghendaki tanah lumpur yang subur dengan ketebalan 18-22 cm. Di Indonesia padi sawah dapat dipanen rata-rata umur 100-150 hari setelah tanam (HST). Padi yang berumur 100 hari tergolong genjah, sedangkan padi yang berumur lebih dari 150 HST tergolong dalan sekali (Siregar, 1981). Padi Gogo Padi gogo adalah padi yang ditanam di lahan kering.lahan kering di Indonesia kebanyakan jenis tanah podsolik merah kuning dengan kondisi yang bergelombang, mudah tererosi, miskin unsur hara, tingkat kemasamannya tinggi, serta bahan organik yang mudah sekali turun kadarnya jika lahan tersebut diusahakan. Padi gogo yang ditanam sering menunjukkan gejala keracunan besi (Fe) serta alumunium (Al). Keracunan besi bisa terjadi karena kondisi kombinasi ph rendah dengan Fe yang tinggi (Prasetyo, 2008). Pertanaman padi gogo membutuhkan curah hujan > 200 mm minimal 4 bulan secara berurutan. Secara umum untuk pertumbuhan tanaman pangan
5 memerlukan curah hujan > 100 mm/bulan, minimal untuk memenuhi keperluan evapotranspirasi (Toha, 2005). Padi gogo umumnya ditanam sekali setahun pada awal musim hujan. Berdasarkan umurnya padi gogo dibagi menjadi padi gogo berumur genjah, sedang, dan dalam. Padi gogo genjah merupakan jenis padi gogo yang umurnya < 110 hari. Padi gogo umur sedang berusia antara 110-124 hari, sedangkan padi gogo umur dalam memiliki umur > 125 hari (Prasetyo, 2008). Varietas padi gogo unggul baru yang telah dilepas sampai saat ini, memiliki kelebihan yang dapat meningkatkan produksinya. Kelebihan tersebut diantaranya adalah tahan blas, berumur genjah, toleran terhadap naungan dan kekeringan, serta berpotensi hasil yang tinggi (Prasetyo, 2008). Berdasarkan hasil penelitian, vigor awal dan vigor daya simpan benih padi gogo (C 22, Way Rarem, Batutugi, Towuti, Situ Bagendit, Cirata, dan Limboto) yang diproduksi di lahan sawah pada musim kemarau (MK) lebih tinggi dibandingkan dengan di lahan kering pada musim hujan. Penyimpanan semua benih sampai 3 bulan yang diproduksi pada MK di lahan sawah masih mempunyai daya berkecambah di atas yang tinggi (> 90%). Daya berkecambah benih dari lahan kering pada musim yang sama sudah dibawah 90% diawal penyimpanan dan setelah penyimpanan selama 3 bulan beberapa varietas sudah dibawah 80% (Wahyuni et al., 2006). Padi Rawa Padi rawa merupakan padi yang ditanam di lahan rawa atau pasang surut. Padi rawa mampu membentuk batang yang panjang sehingga dapat mengikuti perubahan kedalaman air yang ekstrim musiman. Di Indonesia lahan rawa cukup luas, yaitu sekitar 33.4 juta hektar yang terdiri atas 20.1 juta hektar lahan rawa pasang surut dan 13.3 juta hektar lahan rawa lebak (Kustianto et al., 2008). Banjir dan genangan air merupakan penghambat bagi pertumbuhan tanaman padi di lahan rawa. Tanaman padi yang pendek, untuk lahan pasang surut dengan tipe genangan yang tinggi kurang cocok karena bibit akan mati terendam. Sebaliknya tanaman yang terlalu tinggi apabila dengan batang yang kecil akan mudah rebah (Sutami, 2004). Kendala lainnya yaitu kesuburan tanah yang rendah, kemasaman tanah, keracunan, dan defisiensi hara (Kustianto et al., 2008). Petani di pasang surut Kalimantan Selatan pada umumnya masih menanam varietas padi pasang surut lokal yang peka fotoperiode, adaptif dengan lingkungan
6 setempat, berumur panjang (sekitar 10 bulan) serta rendah potensi hasilnya (1.5 2 ton/ha). Namun demikian varietas lokal ini, memiliki rasa nasi yang disukai petani meskipun bentuk gabah kecil dan ramping. Beberapa petani sudah ada yang mulai menanam varietas unggul yang tidak peka fotoperiode, umur pendek, potensi hasil tinggi namun rasa nasi dan bentuk gabah (besar agak bulat) tidak disukai petani, sehingga kurang berkembang (Sutami, 2004). Vigor Benih dan Pengujiannya Vigor benih merupakan kemampuan benih menumbuhkan tanaman normal pada kondisi sub-optimum di lapang produksi, atau sesudah disimpan dalam kondisi simpan yang sub-optimum dan ditanam dalam kondisi lapang yang optimum (Sadjad, 1994). Vigor benih dibagi menjadi dua kualifikasi, yaitu Vigor Kekuatan Tumbuh (V KT ) dan Vigor Daya Simpan (V DS ). Kedua macam vigor itu dikaitkan pada analisis suatu lot benih, merupakan parameter viabilitas absolut yang tolok ukurnya dapat bermacam-macam (Sadjad, 1993). Copeland dan McDonald (2001) menjelaskan bahwa faktor-faktor yang mempengaruhi vigor benih adalah kondisi lingkungan selama perkembangan benih, kondisi genetik benih, dan lingkungan penyimpanan. Faktor genetik meliputi tingkat kekerasan benih, vigor tanaman induk, daya tahan terhadap kerusakan mekanik, dan komposisi kimia benih. Faktor lingkungan selama perkembangan benih meliputi kelembaban dan kesuburan tanah, dan pemanenan benih. Faktor penyimpanan benih meliputi waktu penyimpanan, lingkungan penyimpanan (suhu, kelembaban, dan persediaan oksigen), dan jenis benih yang disimpan. Vigor benih yang tinggi dicirikan antara lain oleh: (1) tahan disimpan lama, (2) tahan terhadap serangan hama dan penyakit, (3) cepat dan merata tumbuhnya, dan (4) mampu menghasilkan tanaman dewasa yang normal dan berproduksi baik dalam keadaan lingkungan tumbuh yang sub-optimal (Sutopo, 2004). Proses penuaan atau mundurnya vigor secara fisiologis ditandai dengan penurunan daya berkecambah, peningkatan jumlah kecambah abnormal, penurunan pemunculan kecambah di lapang (fied emergence), terhambatnya pertumbuhan dan perkembangan tanaman, meningkatnya kepekaan terhadap
7 lingkungan yang ekstrim yang akhirnya dapat menurunkan produksi tanaman (Copeland dan McDonald, 2001). Metode pengujian vigor benih dapat diterapkan setelah memenuhi beberapa syarat, yaitu murah, mudah dilakukan, tepat guna, bersifat objektif, dapat dikembangkan, dan berkolerasi dengan pertumbuhan benih di lapang (Copeland dan McDonald, 2001). Salah satu metode yang dapat digunakan dalam pengujian vigor benih, yaitu pengusangan cepat (accelerated aging atau rapid aging). Perlakuan metode pengusangan cepat (MPC) ini terdiri dari perlakuan fisik menggunakan suhu dan kelembaban nisbi yang tinggi dan perlakuan kimiawi dengan menggunakan uap jenuh etanol. Tingkat deraan dalam MPC akan menghasilkan satu seri data, mulai dari vigor awal (V a ) hingga kematiannya. Pengujian vigor dapat pula dilakukan berdasarkan pertumbuhan benih pada kondisi optimum dan sub-optimum. Indikator status vigor benih yaitu laju/kecepatan penurunan viabilitas. Benih yang vigornya tinggi viabilitasnya akan menurun lebih lambat dibandingkan benih yang vigornya rendah. Vigor Daya Simpan Daya simpan (DS) benih merupakan kemampuan benih mempertahankan viabilitasnya selama disimpan. Daya simpan merupakan parameter lot benih dalam satuan waktu untuk suatu periode simpan (PS). Periode simpan yaitu kurun waktu simpan benih, dari benih siap disimpan sampai benih siap ditanam. Benih yang mempunyai DS lama berarti mampu melampaui PS yang panjang. Vigor Daya Simpan (V DS ) adalah suatu parameter vigor benih yang ditunjukkan dengan kemampuan benih untuk disimpan dalam keadaan sub-optimum pula. Benih dikatakan disimpan dalam keadaan sub-optimum, apabila disimpan dalam keadaan terbuka, langsung berhubungan dengan udara luar. Benih dikatakan disimpan dalam keadaan optimum, apabila benih itu disimpan dalam keadaan ruang simpan yang suhu dan kelembaban nisbi udara dan biosfernya serba terkontrol (Sadjadet al., 1999). Secara emperikal, faktor DS dipengaruhi oleh: (1) faktor genetik yang disebut innate factor, (2) faktor lapangan mulai benih ditanam, pertumbuhan tanaman, pemasakan, pemanenan, pengolahan, sampai benih siap disimpan, yang
8 disebut induced factor dan (3) kondisi penyimpanan, termasuk lamanya disimpan yang disebut enforced factor (Sadjad et al., 1999). DS benih dalam PS bertolok ukur lamanya waktu penyimpanan, sedangkan parameter V DS mempunyai tolok ukur sendiri, sebagai contoh V fis DS (tolok ukur dengan menghitung persentase kecambah normal sesudah benih mengalami deraan fisik dengan suhu dan kelembaban tinggi), V alk DS (tolok ukur dengan menghitung persentase kecambah normal sesudah benih mengalami deraan etanol 95%), dan V DHL DS (tolok ukur dengan menghitung daya hantar listik larutan anorganik dari bahan rembesan benih) (Sadjad, 1994). Devigorasi benih merupakan proses penurunan atau kemunduran viabilitas benih akibat perlakuan yang diberikan pada benih, salah satunya yaitu dengan metode pengusangan cepat. Metode pengusangan cepat (MPC) terdiri dari MPC fisik dan MPC kimia, metode ini dapat digunakan untuk menguji V DS.Pada pengusangan cepat fisik, benih mengalami deraan fisik sebelum pengujian daya berkecambah. Benih disimpan pada suhu 40-50 0 C dan mendekati 100% kelembaban relatif dengan deraan waktu sesuai jenis benih (AOSA, 1983). Berdasarkan penelitian Ferdianti (2007) uji V DS menggunakan MPC fisik pada suhu 45 0 C dan kelembaban relatif 100% dengan waktu 48, 96, dan 144 jam efektif untuk uji V DS benih gandum. Vigor Kekuatan Tumbuh Kondisi lapang dimana benih ditanam tidak selalu optimum untuk menumbuhkan benih menjadi tanaman normal yang berproduksi optimal. Pertanaman yang normal itu menampakkan kinerja yang rampak homogen dan tumbuh cepat. Hanya dari benih yang memiliki kekuatan tumbuh yang tinggi dapat menghasilkan tanaman yang tegar di lapang meski kondisi lapang, atau lingkungan tumbuhnya tidak optimum (Sadjad et al., 1999). Vigor kekuatan tumbuh merupakan parameter vigor lot benih yang menunjukkan kemampuan benih tumbuh normal pada kondisi sub-optimum (Sadjad,1994). Vigor kekuatan tumbuh dapat diungkapkan oleh tiga kelompok tolok ukur, yaitu Kecepatan Tumbuh (K CT ), Keserempakan Tumbuh (K ST ), dan Vigor Spesifik (V Spesifik KT ). Tolok ukur K CT lebih mengindikasikan vigor benih secara
9 individual, meski kecepatan tumbuhnya diukur sebagai persentase bibit atau kecambah normal terhadap seluruh benih yang ditanam atau dikecambahkan untuk waktu yang ditentukan secara baku. Tolok ukur K ST merupakan tolok ukur untuk parameter V KT yang unitnya berupa persentase kecambah kuat yang memperlihatkan keserempakan pada media pengujian. Tolok ukur V Spesifik KT diuji validitas dan implementasinya untuk menstimulasi vigor benih terhadap cekaman yang spesifik (Sadjad et al., 1999). Contoh cekaman spesifik, yaitu cekaman benih terhadap kekeringan dan salinitas. Cekaman kekeringan menghambat pertumbuhan tinggi tanaman, jumlah anakan, dan menurunkan hasil gabah padi pada galur somaklon IR64 dan Towuti dengan perlakuan menggunakan PEG 20% (Lestari dan Sukmadjaja, 2006). Hasil penelitian Lestari dan Mariska (2006), PEG 20% dapat digunakan untuk penapisan dini pada somaklonal asal Gajahmungkur, IR64, dan Towuti hasil keragaman somaklonal dan seleksi in vitro tahan terhadap cekaman kekeringan. Penggunaan larutan PEG (BM 6000 atau BM 8000) untuk menguji perkecambahan padi dengan tekanan osmose -2 dan -12 bar telah dilakukan di IRRI (Mc Donald et al. dalam Lestari dan Mariska, 2006). PEG-6000, biasa dipakai untuk menciptakan substrat bertekanan osmosis tinggi tanpa dampak peracunan. Tanah salin mengandung garam NaCl terlarut dalam jumlah banyak sehingga mengganggu pertumbuhan tanaman. Tanah salin banyak terdapat di daerah rawa, daerah pasang surut, dan muara. Penelitian Suwarno dan Solahudin (1983), menyatakan bahwa pada konsentrasi rendah sampai dengan 0.5% atau 5000 ppm NaCl hanya menghambat perkecambahan, sedangkan pada konsentrasi yang lebih tinggi selain menghambat perkecambahan juga menurunkan jumlah benih yang berkecambah. Metode Pengusangan Cepat Metode pengusangan cepat (MPC) merupakan salah satu pengujian vigor daya simpan sesudah benih mengalami pengusangan fisik. Lingkungan suboptimum yang diberikan kepada benih dianggap sebagai suatu cara simulasi lingkungan yang dapat menyebabkan kemunduran benih dalam penyimpanan
10 yang sesuai dengan kondisi sebenarnya (Mugnisjah, 1994). Perlakuan MPC ini, untuk mengetahui vigor daya simpan benih dan menduga lamanya benih dapat disimpan secara kualitatif. Pada pengusangan cepat fisik, benih mengalami deraan fisik sebelum pengujian daya berkecambah. Benih diletakkan pada suhu 40-50 0 C dan RH mendekati 100% dengan deraan waktu sesuai jenis benih. Pada kondisi tersebut benih akan melakukan respirasi yang mengakibatkan berkurangnya energi benih untuk tumbuh. Benih yang telah diusangkan tetapi masih mempunyai daya berkecambah tinggi mengindikasi benih tersebut mempunyai vigor tinggi. Metode ini menduga daya simpan benih secara kualitatif, artinya hanya dapat membandingkan antar lot mana yang mempunyai daya simpan yang lebih lama atau pendek dibandingkan yang lainnya.tanpa mendapatkan data daya simpan secara kuantitatif (AOSA, 1983). Metode pengujian sederhana dan sedang dalam proses pengembangan lebih lanjut untuk menuju standarisasi. Metode resmi dalam peraturan ISTA yang telah distandarisasi dan diterima untuk pengujian vigor benih, adalah uji konduktivitas listrik untuk kacang kapri (Pisum sativum) dan accelerated aging untuk benih kedelai (Glycine max). Perlakuan metode pengusangan cepat terdiri dari perlakuan fisik menggunakan suhu dan kelembaban nisbi yang tinggi dan perlakuan kimiawi dengan menggunakan uap jenuh etanol. Tingkat deraan dalam MPC akan menghasilkan satu seri data, mulai dari vigor awal (V a ) hingga kematiannya. Indikator status vigor benih yaitu laju/kecepatan penurunan viabilitas. Benih yang vigornya tinggi viabilitasnya akan menurun lebih lambat dibandingkan benih yang vigornya rendah (Copeland dan McDonald, 2001). Hasil penelitian terdahulu menyatakan bahwa metode pengusangan cepat terkontrol (PCT) dengan kadar air benih 20% dan lama penderaan 24 jam merupakan kondisi yang sesuai untuk menguji vigor benih wijen di laboratorium. Hal ini karena pada kondisi tersebut mampu membedakan vigor antar lot benih dengan jelas. Korelasi antara viabilitas setelah pengusangan cepat terkontrol (V PCT ) pada kadar air 20% dan periode penderaan 24 jam, adalah positif dan erat dengan nilai koefisien korelasi sebesar 0.814 (Wafiroh, 2010). Hasil penelitian Ferdianti (2007) bahwa uji V DS menggunakan MPC fisik pada suhu 45 0 C dan
11 kelembaban relatif 100% dengan waktu 48, 96, dan 144 jam efektif untuk uji V DS benih gandum dan metode penggunaan NaCl dengan konsentrasi 6, dan 12 gram/liter efektif untuk uji vigor kekuatan tumbuh benih gandum. Hal ini karena semakin lama waktu pengusangan cepat secara fisik dan semakin tingginya konsentrasi NaCl, viabilitas benih semakin menurun.