BAB I PENDAHULUAN
1. 1. LatarBelakang Pertambahan jumlah penduduk terus meningkat dengan rata-rata laju pertumbuhan 1,34% (BPS, 2013), sementara itu sebagian besar penduduk Indonesia (± 90%) masih menjadikan beras sebagai makanan pokoknya, oleh karena itu upaya peningkatan produksi padiNasional masih sangat perlu dilakukan. Agus dan Irawan (2007) memperkirakan pada tahun 2025 Indonesia akan mengimpor beras sekitar 11,4 juta ton jika konversi lahan sawah tetap terjadi dengan laju 190.000 ha per tahun dan pencetakan sawah baru hanya 100.000 ha per tahun. Keadaan ini mengharuskan segera untuk mencari pemecahan masalah dalam menangani produksi padi, salah satunya melalui perluasan areal pertanian ke lahan sub optimal (lahan marjinal) (Hidayat, 2008). Luas lahan salin ada sekitar 0,44 juta ha sementara itu lahan rawa pasang surut salin yang berpotensi untuk dijadikan lahan pertanian ada sekitar 8.535.708 ha. Dari luasan tersebut, yang sudah direklamasi sekitar 2.833.814 ha dan yang belum direklamasi sekitar 5.701.894 ha. Luas lahan rawa pasang surut yang sudah dijadikan lahan sawah hingga tahun 2011 baru sekitar 407.594 ha (Ritung, 2011). Berdasarkan data tersebut peluang untuk melaksanakan ekstensifikasi pertanian khususnya untuk tanaman padi ke lahan rawa pasang surut masih terbuka luas. Kendala yang dihadapi dalam usaha tani padi di lahan rawa pasang surut antara lain : (1) tingkat kesuburan lahan rendah, (2) infrastruktur yang masih belum berfungsi secara optimal, (3) tingkat pendidikan petani masih rendah, (4) indeks panen masih sekali tanam setahun, dan (5) tingginya serangan organisme pengganggu tanaman. Secara umum upaya yang dapat dilakukan
1
untuk meningkatkan produksi padi di lahan rawa pasang surut antara lain melalui : (1) penerapan teknologi yang sudah ada secara optimal, dan (2) peningkatan luas areal panen melalui peningkatan intensitas tanam dan pembukaan areal baru. Namun demikian, pengembangan dan pengelolaan lahan pasang surut menjadi lahan yang produktif mempunyai kendala, diantaranya adalah salinitas akibat adanya intrusi air laut sehingga terjadi peningkatan kadar garam yang dapat menyebabkan keracunan tanaman (Notohadiprawiro, 1986). Produktifitas tanaman padi dilahan salin tersebut masih sangat rendah dan upaya intensifikasi harus dilakukan. Cardon, Davis, Bauder dan Waskom (2010) menuliskan bahwa tanah-tanah salin tidak dapat direklamasi dengan amandemen kimiawi, pembasah ataupun pemupukan. Langkah yang dapat dipilih adalah tanah salin selalu direklamasi dengan mencuci garam-garam dari daerah perakaran. Gani dan Sembiring (2006) melaporkan bahwa untuk pengembangan tanaman padi di tanah-tanah bergaram, usaha-usaha perbaikan yang dilakukan adalah : 1) Menggunakan varietas padi tahan salinitas; 2) Menyiapkan fasilitas drainase untuk mencuci kelebihan garam-garam dan 3) Pengelolaan nutrisi/hara tanaman yang baik, termasuk hara mikro. Pencucian kelebihan garam memerlukan struktur sistem irigasi dan drainase yang baik, sedangkanmengelola nutrisi tanaman yang baik bukanlah sesuatu yang mudah. Kedua cara ini tidak mudah dilaksanakan, karena itu keberhasilannya lama. Oleh karena itu, dari ketiga hal di atas, upaya jangka pendek yang dilakukan adalah penggunaan varietas padi yang toleran dan ini merupakan usaha yang sangat direkomendasikan untuk mengembalikan produktivitas tanaman di tanah salin. Berdasarkan survey lapangan di dusun Paluh Merbau, desa Tanjung Rejo, Kecamatan Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Provinsi Sumatera Utara,diperoleh informasi bahwa 2
produksipadi di lahan salin hanya berkisar 2-3 ton per Ha. Tentu ini masih jauh dari standar Nasional padi 6 ton per Ha. Rendahnya produksi tersebut disebabkan produktivitas padi di lahan tersebut tidak optimal akibat terganggu cekaman salinitas. Masalah ini menjadi suatu dasar pemikiran untuk meningkatkan produksi di lahan salin tersebut. Cekaman salinitas merupakan cekaman abiotik yang dapat mempengaruhi produktivitas dan kualitas tanaman. Pertumbuhan akar, batang dan luas daun berkurang karena ketidakseimbangan metabolik yang disebabkan oleh keracunan ion NaCl, cekaman osmotik dan kekurangan hara (Sembiring dan Gani, 2005). Cekaman salinitas (garam) dapat menimbulkan defisiensi hara (ion sitotoksisiti dan stres ion spesifik), stres osmotik dan stres oksidatif (Munns,et.al., 2006). Stres ion tersebut mengakibatkan terhambatnya penyerapan hara Kalium dan Fosfor. Efek salinitas mengakibatkan kurangnya ketersediaan hara K dan P, serta rasio K+/Na+yang rendah. Salinitas tanah secara signifikan mengurangi penyerapan nutrisi mineral, terutama fosfor (P), karena ion fosfat mengendapdengan ion Ca2+, Mg2+ dan Zn2+ pada tanah salin dan menjadi tidak tersedia untuk tanaman.Ketersediaan hara P yang rendah di tanah salin +
akan mengurangi energi dalam bentuk ATP, selain ituakumulasi Na di akar akibat tanah
yang salin akan mengurangi serapan K+(Lacerdaet.al., 2003).Kehadiran Na+ pada konsentrasi yang lebih tinggi dalam xilem akan membatasi translokasi K+ dari akar sampai ke pucuk (Engels dan Marschner, 1992) yang menghasilkan K+ rendah. Melalui pemupukan lewat daun diharapkan dapat meningkatkan toleransi tanaman terhadap salinitas dengan kompensasi kekurangan nutrisi dalam jaringan tanaman (El-Fouly,et. al., 2002; Shaaban et. al, 2004 ; Hussein, et.al., 2008). Cekaman salinitas tidak hanya mengakibatkan terganggunya ketersediaan hara akibat stres ion tetapi juga mengakibatkan terjadinya stres oksidatif yang mengakibatkan terhambatnya 3
proses fotosintesis. Stresoksidatif menginduksi konsentrasiROS (ReactiveOxygenSpecies) menjadi lebih tinggiseperti superoksida (O2), H2O2 dan radikal hidroksi-karena proses transportasi elektron terganggu di kloroplas, mitokondria dan jalur fotorespirasi. Keadaan ini mengakibatkan terjadinya ketidak seimbangan antara Source dan Sink dalam metabolisme tanaman. Hal ini dapat diatasi dengan ketersediaan anti oksidan. Namun produksi antioksidan dalam tubuh tanaman yang tercekam salinitas menjadi terbatas akibat adanya stres ion. Aplikasi anti oksidan secara eksogen dibutuhkan, salah satunya adalah Asam Askorbat. Aplikasi asam Askorbat, diharapkan dapat mencegah/mengurangi aktifitas ROS yang terjadi akibat stress garam sehingga tanaman lebih toleran dan sebagai indikator adalah meningkatnya aktifitas SOD (superoksida dimustase). ASA(asam
askorbat)
padatanamanyangberfungsisebagai selsinyaldalamberagam
proses
merupakanmetabolitutamayang antioksidan,kofaktorenzimdan
fisiologis
metabolitsekunderdanphytohormones,
penting,
toleransi
sebagai
termasukbiosintesis
stres,
penting
photoprotection,
modulator dinding
sel,
pembelahan
danpertumbuhan sel (Wolucka etal, 2005). Selain itu, jugapentingbagi regenerasiantioksidanyang terikatmembran (Hideg, 1999). Melalui penelitianini diharapkan ada peningkatantoleransipadi sawah
terhadap
stresgaramdengan
mengurangiefekberbahayadariROS
yang
dihasilkanselamastresgaram dengan aplikasi asam askorbat secara eksogen . Semua uraian di atas menjadi landasan dasar akan pentingnya penelitian ini dilaksanakan agar produksi padi di tanah salin dapatditingkatkanmengingat keterbatasan lahan dan kebutuhan pangan yang terus meningkat. 1.2. Perumusan Masalah Upaya peningkatan produksi beras nasional melalui perluasan areal penanaman padi di lahan marjinal seperti di lahan salin masih menghadapi berbagai permasalahan terkait toksisitas 4
ion Na dan Cl, ketersediaan hara yang rendah, cekaman osmotik dan stres oksidatif. Selain itu dibutuhkan teknik budidaya pertanian yang dapat mendukung pertumbuhan tanaman yang mengalami cekaman salinitas. Penggunaan varietas padi toleran salinitas merupakan salah satu upaya untuk meningkatkan produksi padi tetapi sampai saat ini belum banyak informasi mengenai varietas padi toleran salinitas berdaya hasil tinggi untuk dibudidayakan di lahan salin. Produksi padi di lahan salin juga dapat ditingkatkan dengan penggunaan teknik budidaya yang dapat membantu tanaman untuk mengatasi cekaman salinitas, seperti aplikasi pupuk PK melalui daun dan aplikasi asam askorbat secara eksogen. Aplikasi pemupukan PK lewat daun untuk mencegah terjadinya stress ion (defisiensi hara) yang seringkali terjadi di tanah-tanah salin, sebagai akibat adanya kendala aplikasi lewat akar. Absorbsi hara lewat akar di tanah salin sering kali mengalami kendala karena hara yang diberikan dapat terikat oleh mineral lainnya. Stres ion yang paling penting adalah keracunan Na+. Ion Na+ yang berlebihan pada permukaan akar akan menghambat serapan K+ oleh akar, akibatnya pemberian pupuk K lewat akar menjadi tidak efektif dan hara K menjadi tidak tersedia bagi tanaman, padahal ion K sangat berperan untuk mempertahankan turgor sel dan aktivitas enzim. Demikian juga dengan hara makro Posfor. Posfor sangat dibutuhkan oleh tanaman. Aplikasi asam askorbat diharapkan dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap stres oksidatif yang diakibatkan cekaman salinitas.
1. 3. Tujuan Penelitian 1.3.1
Mendapatkan varietas padi sawah toleran salinitas melalui seleksi adaptasi di tanah salin.
1.3.2
Meningkatkan toleransi padi sawah terhadap cekaman salinitas melalui aplikasi Pupuk PK lewat daun.
5
1.3.3. Meningkatkan
toleransi
padi sawah terhadap cekaman salinitas melalui aplikasi anti
oksidan Asam Askorbat.
1.3.4. Meningkatkan produktivitas padi sawah toleran salinitas melalui aplikasi Pupuk PK lewat daun dan Asam Askorbat. 1. 4. Manfaat Penelitian 1.4. 1. Sebagai sumber
informasi untuk pengembangan padi di tanah salin melalui
teknologi penggunaan varietas toleran salinitas, aplikasi pupuk PK melalui daun dan aplikasi asam askorbat secara eksogen untuk peningkatan toleransi dan produktivitas padi sawah pada tanah salin. 1.4.2.
Sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan studi program Doktor bidang ilmu pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
6
