TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Menurut Aak (1990) klasifikasi tanaman padi termasuk didalam Kingdom Plantae, Divisio Spermatophyta, Sub Divisio Angiospermae, Class Monocotyledonae, Ordo Graminales, Famili Graminae (Poaceae), Genus Oryza, dan Species Oryza sativa L. Akar tanaman padi adalah akar yang sangat baik dan efektif dalam penyerapan unsur hara tetapi peka terhadap kekeringan. Akar padi dapat dibedakan menjadi beberapa bagian. Akar tunggang, jika akar lembaga tumbuh terus menjadi akar pokok yang bercabang. Akar pokok yang berasal dari akar lembaga disebut akar tunggang. Padi dapat beradaptasi pada lingkungan tergenang (anaerob) karena pada akarnya terdapat saluran aerenchyma. Walaupun mampu beradaptasi pada lingkungan tergenang, padi juga dapat dibudidayakan pada lahan yang tidak tergenang (lahan kering, ladang) yang kondisinya aerob (Purwono dan Purnamawati, 2007). Perakaran yang dalam dan tebal, sehat, mencengkeram tanah lebih luas serta kuat menahan kerebahan memungkinkan penyerapan air dan hara lebih efisien terutama saat stadia pengisian gabah. Penyebaran akar yang lebih luas di dalam tanah akan menurunkan tahanan akar dalam menyerap air tanah (Suardi, 2002). Batang padi dibedakan dari titik tumbuh embrio, pada awalnya tertutup oleh koleoptil. Tinggi batang utama tergantung pada jumlah ruas dan panjangnya, mungkin lebih dipengaruhi oleh lingkungan, tetapi dalam kondisi pertumbuhan
yang sebanding yang lebih menentukan adalah karakteristik varietas. Strain awal metode pematangan yang pendek umumnya memiliki ruas lebih sedikit dibandingkan dengan periode pematangan yang lama, tetapi terdapat pengecualian, jumlah ruas dapat bervariasi dari sekitar sepuluh sampai dua puluh (Grist, 1960). Daun terdiri dari dua bagian, sarung yang membungkus batang dan lidah atau lamina. Daun berada pada suatu sumbu yang jumlahnya sama dengan luasnya. Karena jumlah node lebih sedikit daripada jumlah sumbu utama, maka jumlah daun pada anakan lebih sedikit. Daun yang pertama merupakan selubung daun atau koleoptil. Daun kedua muncul melalui celah koleoptil itu, ukurannya lebih kecil dan tidak memiliki lidah daun. Daun yang lain sama, kecuali daun yang paling atas atau daun bendera yang sedikit berbeda (Girst, 1960). Bunga padi merupakan bunga diceus dan bakal buah berada diatasnya. Malai adalah sekumpulan bunga padi (spikelet) yang keluar dari buku paling atas. Bulir bulir padi terletak pada cabang pertama dan cabang kedua, sedangkan sumbu utama malai adalah ruas buku terakhir pada batang. Panjang malai tergantung varietas, kultur teknis dan lingkungan. Dari sumbu utama pada ruas buku yang terakhir inilah biasanya panjang malai diukur. Jumlah cabang pada setiap malai berkisar antara 15 20 buah. Jumlah cabang ini akan mempengaruhi rendemen tanaman (Aak, 1990). Tanaman padi berbentuk rumpun dengan anakannya, biasanya anakan tumbuh pada dasar batang. Anakan pertama tumbuh diantara dasar batang dan daun sekunder, sedangkan pada pangkal batang anakan pertama berbentuk perakaran. Anakan ini tetap melekat pada batang utama hingga masa pertumbuhan
berikutnya. Anakan kedua tumbuh pada batang bawah anakan pertama yaitu pada buku pertama, dan juga membentuk perakaran sendiri. Anakan ketiga tumbuh pada buku pertama pada batang anakan kedua. Jumlah anakan maksimum dicapai pada umur 50-60 hari setelah tanam (Aak,1990). Biji padi atau gabah terdiri dari dua penyusun utama yaitu 72-82% bagian yang dapat dimakan (kariopsis) dan 18-28% kulit gabah atau sekam. Kariopsis tersusun dari 1-2% perikarp, 4-6% aleuron dan testa, 2-3% lemma dan 89-94% endosperm (Haryadi,2006). Gabah / buah padi ini adalah buah padi yang diselubungi oleh sekam / kulit gabah. Gabah / buah padi ini juga dapat rusak karena gangguan hama yang memakan buah padi. Gangguan tanaman padi yang penyebarannya sangat cepat ialah hama padi, karena dalam waktu yang sangat singkat populasi hama berkembang dengan cepat (Aak, 1990). Syarat Tumbuh 1. Iklim Temperatur sangat mempengaruhi pengisian biji padi. Temperatur yang rendah dan kelembaban yang tinggi pada waktu pembungaan akan mengganggu 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) Suhu mempunyai pengaruh penting terhadap pertumbuhan. Suhu yang terlalu rendah pada waktu pertumbuhan permulaan sangat menghambat
pengembangan daripada kecambah, sehingga pemindahan terlambat dan pembentukan anakan berkurang. Sedangkan suhu rendah setelah pembentukan malai akan menyebabkan peningkatan sterilitas dan mengurangi berat biji. Perbedaan suhu yang jelas antara siang dan malam akan mempercepat pematangan biji, terutama bila suhu malam yang rendah (Hasyim, 2000). Tanaman padi dapat tumbuh di daerah tropis/subtropis pada 45 0 LU 45 0 LS dengan cuaca panas dan kelembapan tinggi dengan musim hujan 4 bulan. Rata rata curah hujan yang baik adalah 200 mm/bulan atau 1500 2000 mm/tahun. Padi dapat ditanam di musim kemarau atau hujan. Pada musim kemarau, produksi meningkat asalkan air irigasi selalu tersedia. Di musim hujan, walaupun air melimpah produksi dapat menurun, karena penyerbukan kurang intensif (Warintek, 2008). Tanaman padi dapat tumbuh pada daerah mulai dari dataran rendah sampai dataran tinggi. Di dataran rendah padi memerlukan ketinggian tempat 0 650 m dpl dengan temperatur 22 0 C 27 0 C sedangkan di dataran tinggi 650 1.500 m dpl dengan temperatur 19 0 C 23 0 C (Warintekbantul, 2008). 2. Tanah Tanah yang dikehendaki tanaman padi adalah tanah dengan ph 4,0 7, 0. Pada padi sawah, penggenangan akan mengubah ph tanah menjadi netral (7,0). Pada prinsipnya, tanah berkapur dengan ph 8,1 8, 2 tidak merusak tanaman padi. Karena mengalami penggenangan, tanah sawah memiliki lapisan reduksi yang tidak mengandung oksigen dan ph tanah sawah biasanya mendekati netral (Warintekristek, 2008).
Padi tumbuh baik di daerah tropis maupun subtropis. Untuk padi sawah, ketersediaan air yang mampu menggenangi lahan tempat penanaman sangat penting. Oleh karena air menggenang terus menerus maka tanah sawah harus memiliki kemampuan menahan air yang tinggi, seperti tanah lempung (Suparyono dan Setyono, 1997). Tanah yang baik adalah tanah yang tercukupi unsur haranya, unsur hara yang diberikan secara berlebihan juga akan mengganggu pertumbuhan dan produksi tanaman, misalnya unur hara N yang diperlukan tanaman khususnya didalam fotosintesa. unsur hara N didalam tanah untuk tanaman yang terpenting adalah sebagai penyusun atau bahan dasar protein dan pembentukan klorofil, karena itu unsur N mempunyai fungsi Membuat bagian bagian tanaman menjadi lebih hijau, banyak mengandung butir butir hijau dan yang penting dalam proses fotosintesa. Mempercepat pertumbuhan tanaman yang dalam hal ini menambah tinggi tanaman dan merangsang jumlah anakan, menambah ukuran daun dan besar gabah serta memperbaiki kualitas tanaman dan gabah, menambah kadar protein beras, menyediakan bahan makanan bagi mikrobia (jasad- jasad renik) yang bekerja menghancurkan bahan bahan organik didalam tanah (Departemen Pertanian, 1977). Nitrogen juga berperan dalam pembentukan zat hijau daun atau klorofil. Klorofil sangat berguna untuk membantu proses fotosintesis. Selain itu, nitrogen bermanfaat dalam pembentukan protein, lemak, dan berbagai persenyawaan organik lainnya. Perlu diketahui, sekitar 78% volume udara terdiri atas nitrogen (Parnata, 2010).
Unsur hara N mempunyai fungsi untuk mempergiat pembentukan klorofil, memperbanyak anakan, mempercepat pertumbuhan dan menambah lebar luas daun (Soemartono, dkk, 1982). Soil Conditioner (Pembenah Tanah) Soil conditioner berfungsi menambahkan nutrisi, memperkaya tanah dan memungkinkan tanaman untuk tumbuh lebih besar dan kuat. Soil conditioner dapat digunakan untuk meningkatkan retensi air di tanah kering, tanah kasar yang tidak menahan air dengan baik, dan ditambahkan untuk menyesuaikan ph tanah agar memenuhi kebutuhan tanaman tertentu atau untuk membuat tanah sangat asam atau alkali lebih bermanfaat. Beberapa contoh soil conditioner meliputi: bonemeal, gambut, ampas kopi, kompos, sabut, pupuk kandang, jerami, vermikulit, belerang, kapur, bloodmeal, teh kompos, pupuk kimia, dan sphagnum lumut. Mulsa juga merupakan bentuk conditioner tanah, Seperti yang biasa digunakan untuk membantu mempertahankan kelembaban tanah dan nutrisi sehingga tanaman tetap sehat. Banyak soil conditioner datang dalam bentuk produk organik bersertifikat. Beberapa soil conditioner bekerja masuk ke dalam tanah dan diserap akar tanaman. Juga dapat diterapkan sebelum atau setelah tanam, atau secara periodik selama musim pertumbuhan, seperti halnya dengan pupuk kimia dan mulsa (Smith. 2010). Konsep penggunaan bahan pembenah tanah adalah: (1) pemantapan agregat tanah untuk mencegah erosi dan pencemaran, (2) merubah sifat hidropobik atau hidrofilik, sehingga merubah kapasitas tanah menahan air (water holding capacity), (3) meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah. Beberapa bahan pembenah tanah juga mampu menyuplai unsur hara tertentu,
meskipun jumlahnya relatif kecil dan seringkali tidak semua unsur hara terkandung dalam bahan pembenah tanah dan dapat segera digunakan untuk tanaman (Dariah, 2007). Soil Conditioner mengendurkan tanah liat berat untuk memudahkan penetrasi lebih dalam udara dan air (tanah liat dan tanah dipadatkan ketat membatasi pertumbuhan akar & penetrasi air). Penetrasi lebih baik dari udara & air dan pertumbuhan akar tidak dibatasi, meningkatkan pertumbuhan keseluruhan tanaman, sayuran, bunga dan mengendurkan (berpori) tanah memfasilitasi penyerapan yang lebih baik dari nutrisi dan air. Menetralisir garam yang tidak diinginkan untuk memungkinkan pertumbuhan rumput dan semak belukar (Indiamart, 2010). Mikroorganisme Tanah Mikroorganisme dapat digunakan untuk peningkatan kesuburan tanah melalui fiksasi N2, siklus nutrien, dan peternakan hewan. Nitrogen bebas merupakan komponen terbesar udara. Unsur ini hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan dalam bentuk nitrat dan pengambilan khususnya melalui akar. Pembentukan nitrat dari nitrogen ini dapat terjadi karena adanya mikroorganisme. Penyusunan nitrat dilakukan secara bertahap oleh beberapa genus bakteri secara sinergetik. Azotobacter yang diinokulasi dari tanah atau biji dengan Azotobacter efektif meningkatkan hasil tanaman budidaya pada tanah yang dipupuk dengan kandungan bahan organik yang cukup. Azotobacter juga diketahui mampu mensintesis substansi yang secara biologis aktif seperti vitamin-vitamin B, asam indol asetat, dan giberelin dalam kultur murni. Organisme ini memiliki sifat dapat menghambat pertumbuhan jamur (fungistatik) bahkan jamur tertentu yang sangat
patogen seperti Alternaria dan Fusarium. Sifat Azotobacter ini dapat menjelaskan pengaruh menguntungkan yang dapat diamati pada bakteri ini dalam meningkatkan tingkat perkecambahan biji, pertumbuhan tanaman, tegakan tanaman, dan pertumbuhan vegetatif (Iqbal, 2010). Mikroorganisme berperan dalam menstabilkan keadaan kimia dan fisika tanah, sehingga secara keseluruhan merupakan soil conditioner. Selain itu, mikroorganisme juga berfungsi untuk merangsang pertumbuhan pseudomonas putida dan pseudomonas flourescent yang bersimbiosis dengan tanaman (Parnata, 2010). Fungsi lain dari mikroorganisme adalah menguraikan bahan kimia yang sulit diserap menjadi bentuk yang mudah diserap tanaman. Mikroorganisme ternyata mengeluarkan suatu jenis zat yang berfungsi untuk memperlancar penyaluran hara dan air dari akar ke daun. Zat yang dikeluarkan oleh mikroorganisme ini dapat membantu penyebaran air dan nutrisi ke seluruh permukaan daun. Keadaan ini akan meningkatkan produksi tanaman karena penyaluran air dan nutrisi ke permukaan daun berjalan lancar (Parnata, 2010). Sawah Sawah adalah lahan usahatani yang secara fisik permukaan tanahnya rata dan dibatasi oleh pematang. Menurut sumber airnya, sawah di bagi atas sawah irigasi teknis dan sawah non irigasi. Sawah irigasi teknis adalah sawah yang pengairan saluran pemberi terpisah dari saluran pembuang agar penyediaan dan pembagian irigasi dapat sepenuhnya diatur dan diukur dengan mudah. sedangkan sawah non irigasi adalah sawah yang sumber air utamanya berasal dari curah hujan (Direktorat Jendral Pengelolaan Lahan dan Air, 2007).
Tanah yang baik untuk areal persawahan adalah tanah yang mampu memberikan kondisi tumbuh tanaman padi. Kondisi yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi sangat ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu posisi topografi yang berkaitan dengan kondisi hidrologi, porositas tanah yang rendah dan tingkat keasaman tanah yang netral dan sumber air alam (Suparyono dan Setyono, 1997). Pengolahan sawah yang dilumpurkan (pudling) pada lahan bukaan baru telah diteliti meskipun belum dikaitkan dengan produksi tanaman padi. Hasilnya, makin intensif pelumpuran yang dilakukan, maka makin kecil air yang hilang melalui perkolasi yang berimplikasi pada efisiensi pemanfatan air (Subagyono dkk., 2001). Profil tanah sawah memiliki lapisan oksidasi dan reduksi. Pada lapisan reduksi tanah sawah merupakan lapisan yang baik dalam penyerapan unsur hara tanaman, karena kestabilan haranya terjaga sehingga dapat di manfaatkan oleh akar tanaman padi (Hasibuan, 2006). Legowo Legowo adalah cara tanam padi sawah yang memiliki beberapa barisan tanaman kemudian diselingi oleh 1 baris kosong dimana jarak tanam pada barisan pinggir ½ kali jarak tanaman pada baris tengah. Namun dari hasil penelitian, tipe terbaik untuk mendapatkan produksi gabah tertinggi dicapai oleh legowo 4:1. Pengertian jajar legowo 4 : 1 adalah cara tanam yang memiliki 4 barisan kemudian diselingi oleh 1 barisan kosong dimana pada setiap baris pinggir mempunyai jarak tanam >2 kali jarak tanam pada barisan tengah. Dengan demikian, jarak tanam pada tipe legowo 4 : 1 adalah 20 cm (antar barisan dan
pada barisan tengah) x 10 cm (barisan pinggir) x 40 cm (barisan kosong) (BPTP Banten, 2009). Menanam bibit di sawah biasanya dilaksanakan dengan pola tanam tertentu salah satunya adalah dengan pola legowo. Penanaman padi perlu diatur agar tidak terjadi persaingan yang hebat untuk mendapatkan unsur-unsur makanan dan cahaya matahari, penyianganpun mudah. Penanaman yang terlalu dalam dapat juga menyebabkan pertumbuhan akar terlambat dan anakan berkurang (Soemartono, dkk, 1982) Cara penanaman bibit dengan sistem tanam legowo ini yakni mengatur jarak tanam dengan tujuan bibit yang ditanam akan mampu menghasilkan anakan yang maksimal, selama ini petani hanya mampu memproduksi 5 hingga 6 ton gabah kering panen (GKP) dengan menggunakan system legowo hasil produksi akan meningkat hingga mencapai 7,5 ton GKP perhektarnya. Adapun cara penanaman system legowo ini yaitu dengan membuat jarak tanam benih 4 x 1, 6x1 atau 12 x 1 yang fungsi dari jarak tersebut untuk memudahkan dalam pemupukan, penyemprotan, disamping untuk merangsang tumbuhnya anakan yang mampu mencapai 40 anakan setiap dua batang benih yang ditanam, serta menghindarkan dari serangan hama (Sunarseno, 2010).