II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Padi Tanaman padi merupakan tanaman tropis, secara morfologi bentuk vegetasinya termasuk rumput-rumputan, berakar serabut, batang monokotil, daun berbentuk pita dan berbunga lengkap (Smith dan Dilday, 2003). Secara fisiologis termasuk golongan tanaman C4, tipe pertumbuhan determinat, dan tumbuh beradaptasi pada lingkungan berair (Dowling et al., 1998; Smith dan Dilday, 2003). Tanaman padi yang dibudidayakan petani saat ini di Indonesia merupakan hasil seleksi para pemulia dari Balai Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan. Sejak tahun 70-an hingga sekarang telah dilepas sekitar seratusan varietas dengan berbagai karakter keunggulannya. Sebagai contoh adalah padi varietas Ciherang yang dilepas tahun 90-an dengan keunggulan tahan serangan wereng (Departemen Pertanian, 2008). 2.2 Morfologi Tanaman Padi Tanaman padi termasuk tanaman semusim atau tanaman yang berumur pendek, artinya hanya sekali menghasilkan dan mati jika sudah dipanen. Tanaman padi dikelompokkan menjadi dua bagian, sebagai berikut: 2.2.1 Bagian vegetatif 1. Akar Akar pada tanaman padi berfungsi sebagai penguat/penunjang tanaman untuk dapat tumbuh tegak, menyerap hara dan air dari dalam tanah untuk selanjutnya di teruskan ke organ lain yang membutuhkan. Akar tanaman padi di golongkan akar serabut. Radikula yang tumbuh sewaktu berkecambah tidak dapat berkembang dengan baik. Akar tanaman padi tidak memiliki pertumbuhan 6
7 sekunder sehingga diameter akar tidak akan banyak berubah sejak tumbuh (Makarim dan Suhartatik, 2009). 2. Batang Padi memiliki batang yang beruas-ruas. Panjang batang tergantung pada jenis varietasnya. Padi jenis unggul biasanya berbatang pendek atau lebih pendek daripada jenis lokal. Ruas batang padi berongga dan bulat. Rangkaian ruas-ruas batang memiliki panjang yang berbeda-beda, diantara ruas batang terdapat buku, pada tiap-tiap buku duduk sehelai daun. 3. Daun Daun padi tumbuh pada batang dalam susunan yang berselang-seling pada tiap buku. Adapun bagian-bagian dari daun padi yaitu helai daun dan pelepah daun. Daun teratas pada tanaman padi di sebut daun bendera yang posisi dan ukurannya tampak berbeda dari daun yang lain. Stadia awal pertumbuhan satu daun membutuhkan waktu 4 5 hari untuk dapat tumbuh secara penuh, sedangkan untuk stadia selanjutnya membutuhkan waktu sekitar 8 9 hari (Makarim dan Suhartatik, 2009). 4. Anakan Tanaman padi membentuk rumpun dengan anakannya. Anakan tanaman padi akan tumbuh pada dasar batang. Pembentukan anakan terjadi secara tersusun, yaitu anakan pertama, anakan kedua, anakan ketiga, dan anakan seterusnya. 2.2.2 Bagian generatif 1. Malai Malai adalah sekumpulan bunga padi (spikelet) yang keluar dari buku paling atas. Bulir-bulir padi terletak pada cabang pertama dan cabang kedua,
8 sedangkan sumbu utama malai adalah ruas buku yang terakhir pada batang. Panjang malai tergantung pada varietas padi. 2. Buah padi (gabah) Buah padi atau gabah adalah ovary yang telah masak, bersatu dengan lemma, dan palea. Gabah merupakan hasil penyerbukan dan pembuahan, dan mempunyai bagian-bagian sebagai berikut: 1) Embrio (lembaga), yaitu calon batang dan calon daun serta calon akar yang terletak dibagian lemma. 2) Endosperm, merupakan bagian dari buah atau biji padi yang besar. 3) Bekatul, yaitu bagian buah padi yang berwarna coklat. 2.3 Syarat Tumbuh Tanaman Padi Tanaman padi dapat tumbuh dan berkembang dalam kondisi yang baik, dalam hal ini adalah dukungan alam (Ina, 2007). Adapun beberapa faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman padi adalah: 2.3.1 Tanah Tanah yang sesuai untuk tanaman padi, secara fisik mempunyai tekstur lempung hingga lempung liat berpasir, strukturnya ringan, memiliki pori-pori mikro yang cukup dengan komposisi 20%. Secara kimia, mengandung bahan organik 1 1,5%, cukup mengandung KTK 10 20 me/100 g, hara tersedia P- Olsen 5 10 ppm, Kdd 0,15 0,30 me/100 g, serta ph tanah berkisar antara 5 7 (Departemen Pertanian, 2008). Berdasarkan kajian Pusat Penelitian Tanah dan Agroklimat, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, bahwa tanah yang cocok untuk tanaman padi lebih ditentukan oleh pengelolaannya dibandingkan
9 kondisi iklim dan tanahnya. Reaksi tanah (ph) yang masih dapat ditoleransi tanaman padi adalah berkisar antara 4,5 8. 2.3.2 Iklim Keadaan iklim sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, termasuk padi. Tanaman padi sangat cocok tumbuh di iklim yang berhawa panas dan banyak mengandung uap air. Komponen iklim ini, meliputi curah hujan, suhu, ketinggian tempat, sinar matahari, dan angin. 1. Curah hujan Tanaman padi membutuhkan curah hujan rata-rata 200 mm/bulan atau lebih dengan distribusi selama empat bulan. Curah hujan yang baik akan memberikan dampak yang baik dalam pengairan, sehingga genangan air yang diperlukan tanaman padi di sawah dapat terpenuhi. 2. Suhu Tanaman padi dapat tumbuh dengan baik pada suhu 23 o C ke atas, sedangkan di Indonesia pengaruh suhu tidak terasa karena suhunya hampir konstan sepanjang tahun. Adapun salah satu pengaruh suhu terhadap tanaman padi ialah kehampaan pada biji. 3. Ketinggian tempat Tanaman padi dapat tumbuh dengan baik pada dataran rendah maupun dataran tinggi. Ketinggian tempat untuk tanaman padi dataran rendah yaitu 0 650 meter diatas permukaan laut dengan suhu 22 27 o C, sedangkan untuk dataran tinggi 650 1500 meter diatas permukaan laut dengan suhu 19 23 o C.
10 4. Sinar matahari Sinar matahari diperlukan oleh tanaman padi untuk melangsungkan proses fotosintesis, terutama proses pengisian dan pemasakan biji padi akan tergantung terhadap intensitas sinar matahari. 5. Angin Angin memiliki peranan yang cukup penting bagi pertumbuhan tanaman padi. Tanaman padi dapat melakukan proses penyerbukan dan pembuahan dengan bantuan angin. Jenis angin yang cocok untuk penyerbukan dan pembuahan tanaman padi adalah angin sepoi-sepoi. 2.4 Kebutuhan Air dan Sistem Pengairan 2.4.1 Kebutuhan air Kebutuhan air tanaman tergantung jenis dan umur tanaman, waktu periode pertanaman, sifat fisik tanah, teknik pemberian air, dan luas areal pertanaian yang dialiri. 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). Tanaman padi membutuhkan air yang volumenya berbeda untuk setiap fase pertumbuhannya. Menurut Kalsim (2007) terdapat tiga fase pertumbuhan pada tanaman padi yaitu : 1. Fase vegetatif Fase ini dimulai saat benih padi berkecambah sampai dengan inisiasi primordia malai. Kelembaban yang cukup diperlukan pada fase ini untuk perkembangan akar-akar baru. Kekeringan dan penggenangan yang terjadi pada
11 fase ini akan menyebabkan pertumbuhan yang tidak bagus dan hambatan pertumbuhan anakan sehingga mengakibatkan penurunan hasil. 2. Fase Generatif Fase ini mencangkup tahap perkembangan awal malai, masa bunting dan pembentukan bunga. Sebagian besar fase ini membutuhkan banyak air. Kekeringan yang terjadi pada fase ini akan menyebabkan beberapa kerusakan yang disebabkan oleh terganggunya pembentukan malai, pembungaan dan fertilisasi yang berakibat kepada peningkatan sterilisasi sehingga mengurangi hasil. 3. Fase Pemasakan Fase ini merupakan fase terakhir, yang termasuk didalamnya adalah pembentukan bunga, pembentukan pasta, matang kuning dan matang penuh. Selama fase ini kebutuhan air akan lebih sedikit dan secara berangsur-angsur berkurang sampai sama sekali tidak diperlukan air sesudah stadia matang kuning. Selama fase ini pengeringan perlu dilakukan, akan tetapi pengeringan yang terlalu awal dapat menyebabkan bertambahnya gabah hampa dan beras pecah, sedangkan pengeringan yang terlambat akan menyebabkan kondisi rebah. 2.4.2 Sitem Pengairan 1. Penggenangan 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 5 10 cm yang terus menerus, disamping pemborosan dalam penggunaan air juga memberikan dampak kurang baik untuk pertumbuhan dan perkembangan padi. Menurut
12 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 kapasitas air lapang, batang tanaman yang tumbuh di kondisi jenuh juga lebih pendek daripada batang tanaman yang tumbuh dengan kondisi kapasitas air lapang. Kondisi ini terjadi karena 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. 2. Pengairan berselang (Intermittent) SRI (System Of Rice Intensification) mengembangkan praktek budidaya 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 intermittent atau sistem pengairan berselang. Pengairan teknik berselang, yaitu air di areal pertanaman diatur pada kondisi tergenang dan kering secara bergantian dalam periode tertentu. Ketinggian air di areal pertanaman tanaman dalam fase berbunga dipertahankan sekitar 2 5 cm sampai stadia pengisian biji selesai. Suryanto (2010) menjelaskan, pengairan berselang pada sistem SRI, dilakukan terutama pada fase vegetatif. Masa kering dilakukan agak panjang, yakni sekitar 1 minggu, hingga tanah sebagai media
13 tanam, kering dan pecah. Sistem pengairan berselang atau SRI ini, mampu menghemat pemakaian air 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. Kondisi kering ini, mampu mempercepat pertumbuhan akar yang meningkatkan radius perakaran lebih luas sehingga penyerapan hara lebih tinggi. 2.5 Pupuk Organik Pupuk organik merupakan sumber utama nitrogen untuk tanah dan berperan besar untuk memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah. Pupuk organik berperan penting dalam menyediakan nutrisi bagi tanaman dan lingkungan perakaran tanaman, seperti; sumber nutrisi, meningkatkan kapasitas tukar kation, memperbaiki struktur tanah, meningkat daya simpan air, dan meningkatkan aktivitas biologi tanah (Glio, 2015). Bahan organik merupakan perekat butiran tanah dan sumber unsur hara nitrogen, fosfor, kalium, dan sulfur sehingga bahan organik mempengaruhi sifat fisik dan kimia tanah. Selain menggunakan pupuk an-organik sesuai status hara tanah, dianjurkan pula untuk menggunakan pupuk organik berupa kotoran hewan. Kompos kotoran hewan yang sudah matang diberikan ke lahan bersamaan saat pengolahan tanah terakhir. Hasil verifikasi rekomendasi spesifik lokasi di beberapa sentra lahan sawah menunjukkan bahwa pemberian pupuk organik memberikan peningkatan hasil gabah meskipun belum terlalu nyata di akhir musim tanam pertama.