8
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Botani Tanaman Padi Padi merupakan tanaman rumput semusim dengan tinggi 50-130 cm hingga 5 m. Berdasarkan Grist (1986), tanaman padi dalam sistematika tumbuhan (taksonomi) diklasifikasikan ke dalam Divisio
Spermatophyta, dengan Sub divisio
Angiospermae, termasuk ke dalam kelas Monocotyledoneae, Ordo adalah Poales, Famili adalah Graminae, Genus adalah Oryza Linn, dan Speciesnya adalah Oryza sativa L.
Tumbuhan padi termasuk golongan tumbuhan Graminae dengan batang yang tersusun dari beberapa ruas. Tanaman padi membentuk rumpun dengan anakannya, biasanya anakan akan tumbuh pada dasar batang. Pembentukan anakan terjadi secara tersusun yaitu pada batang pokok atau batang batang utama akan tumbuh anakan pertama, anakan kedua tumbuh pada batang bawah anakan pertama, anakan ketiga tumbuh pada buku pertama pada batang anakan kedua dan seterusnya. Semua anakan memiliki bentuk yang serupa dan membentuk perakaran sendiri (Luh, 1991).
Batang padi tersusun dari rangkaian ruas–ruas dan diantara ruas yang satu dengan ruas yang lainnya dipisahkan oleh satu buku. Ruas batang padi didalamnya berongga dan bentuknya bulat, dari atas ke bawah ruas buku itu semakin pendek.
9
Ruas yang terpendek terdapat dibagian bawah dari batang dan ruas–ruas ini praktis tidak dapat dibedakan sebagai ruas–ruas yang berdiri sendiri. Sumbu utama dari batang dibedakan dari bagian pertumbuhan embrio yang disertai pada coleopotil pertama (Grist, 1960).
Pada buku bagian bawah dari ruas tanaman padi tumbuh daun pelepah yang membalut ruas sampai buku bagian atas. Tepat pada buku bagian atas ujumg dari daun pelepah memperlihatkan percabangan dimana cabang yang terpendek menjadi ligula (lidah) daun, dan bagian yamg terpanjang dan terbesar menjadi daun kelopak yang memiliki bagian auricle pada sebelah kiri dan kanan. Daun kelopak yang terpanjang dan membalut ruas yang paling atas dari batang disebut daun bendera. Tepat dimana daun pelepah teratas menjadi ligula dan daun bendera, di situlah timbul ruas yang menjadi bulir pada (Siregar, 1981).
Bunga padi adalah bunga telanjang artinya mempunyai perhiasan bunga. Berkelamin dua jenis dengan bakal buah yang diatas. Jumlah benang sari ada 6 buah, tangkai sarinya pendek dan tipis, kepala sari besar serta mempunyai dua kandung serbuk. Putik mempunyai dua tangkai putik dengan dua buah kepala putik yang berbentuk malai dengan warna pada umumnya putih atau ungu (Siregar, 1981).
Pada dasar bunga terdapat ladicula (daun bunga yang telah berubah bentuknya). Ladicula berfungsi mengatur dalam pembuahan palea, pada waktu berbunga ia menghisap air dari bakal buah, sehingga mengembang. Pengembangan ini mendorong lemma dan palea terpisah dan terbuka.
10
Buah padi yang sehari-hari kita sebut biji padi atau bulir/gabah, sebenarnya bukan biji melainkan buah padi yang tertutup oleh lemma dan palea. Buah ini terjadi setelah selesai penyerbukan dan pembuahan. Lemma dan palea serta bagian lain akan membentuk sekam atau kulit gabah.
Dinding bakal buah terdiri dari tiga bagian yaitu bagian paling luar disebut epicarpium, bagian yang tengah disebut mesocarpium dan bagian yang dalam disebut endocarpium. Biji sebagian besar ditempati oleh endosperm yang mengandung zat tepung dan sebagian ditempati oleh embrio (lembaga) yang terletak dibagian sentral yakni dibagian lemma.
Secara umum padi dikatakan sudah siap panen bila butir gabah yang menguning sudah mencapai sekitar 80 % dan tangkainya sudah menunduk. Tangkai padi merunduk karena sarat dengan butir gabah bernas. Untuk lebih memastikan padi sudah siap panen adalah dengan cara menekan butir gabah. Bila butirannya sudah keras berisi maka saat itu paling tepat untuk dipanen (Siregar, 1981).
Padi Varietas Ciherang merupakan tanaman padi berumur pendek, tanaman ini dapat dipanan pada umur 80-96 hari setelah tanam. Pemanenan dilakukan setelah bulir gabah tua atau matang. Kriteria tanaman padi yang siap panen adalah: 1. Umur tanaman telah mencapai umur yang tertera dalam deskripsi varietas. 2. Daun bendera dan 90% bulir padi telah menguning. 3. Malai padi menunduk karena menopang bulir yang bernas. 4. Butir gabah terasa keras jika ditekan, apabila dikupas tampak isi butir gabah berwarna putih dan keras bila digigit, biasanya gabah memiliki kadar air 2225% (Soemartono, 1992).
11
2.2 Syarat Tumbuh Tanaman padi tumbuh di daerah tropis / subtropis pada 450 LU – 450 LS dengan cuaca panas dan kelembaban tinggi dengan musim hujan empat bulan. rata-rata curah hujan yang baik adalah 200 mm/bulan atau 1500-2000 mm/tahun.
Tanaman padi dapat hidup baik di daerah yang berhawa panas dan banyak mengandung uap air. 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).
Tanah yang baik untuk pertumbuhan padi adalah tanah sawah yang kandungan fraksi pasir, debu dan lempung dalam perbandingan tertentu dengan diperlukan air dalam jumlah yang cukup. Padi dapat tumbuh dengan baik pada tanah yang ketebalan lapisan atasnya 18 – 22 cm dengan pH 4,0 – 7,0.
Tidak semua jenis tanah cocok untuk areal persawahan. Hal ini dikarenakan tidak semua jenis tanah dapat dijadikan lahan tergenang air. Padahal dalam sistem tanah sawah, lahan harus tetap tergenang air agar kebutuhan air tanaman padi tercukupi sepanjang musim tanam. Oleh karena itu, jenis tanah yang sulit menahan air (tanah dengan kandungan pasir tinggi) kurang cocok dijadikan lahan persawahan. Sebaliknya, tanah yang sulit dilewati air (tanah dengan kandungan lempung tinggi) cocok dijadikan lahan persawahan. Kondisi yang baik untuk pertumbuhan
12
tanaman padi sangat ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu posisi topografi yang berkaitan dengan kondisi hidrologi, porisitas tanah yang rendah dan tingkat keasaman tanah yang netral, sumber air alam, serta kanopinas modifikasi sistem alam oleh kegiatan manusia (Mutakin, 2005).
Padi sawah menghendaki tanah lumpur yang subur dengan ketebalan 18 - 22 cm. Keasaman tanah antara pH 4,0-7,0. Pada padi sawah, penggenangan akan mengubah pH tanam 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. Untuk mendapatkan tanah sawah yang memenuhi syarat diperlukan pengolahan tanah yang khusus.
2.3 Amelioran Amelioran adalah bahan yang dapat meningkatkan kesuburan tanah melalui perbaikan kondisi fisik dan kimia. Amelioran dapat berupa bahan organik maupun anorganik. Kriteria amelioran adalah bahan yang mampu meningkatkan derajat pH secara nyata, mampu memperbaiki struktur tanah, memiliki kandungan unsur hara yang dapat meningkatkan ketersediaannya bagi tanaman (Al-Jabri, 2011).
Pemberian bahan amelioran merupakan salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk memperbaiki kualitas lahan pasang surut termasuk di lahan sulfat masam. Diantara bahan amelioran yang ada, kapur dan kotoran sapi merupakan bahan amelioran yang cukup efektif memperbaiki kondisi tanah, seperti dilaporkan oleh Ar-Riza dan Saragih (2001) serta Setya (1987) dalam Koesrini dan Eddy (2010).
13
Kapur berpengaruh lebih baik dibandingkan dengan abu sekam dan abu serbuk gergaji dalam menetralisir atau menurunkan kadar ion-ion beracun seperti H+, Al3+ dan SO42+, meningkatkan ketersediaan hara makro P, K, Ca dan Mg serta hara mikro Cu dan Zn.
Bahan yang termasuk dalam amelioran yaitu pupuk kandang, zeolit, dolomit, jerami, kompos dan jenis bahan organik maupan anorganik yang mampu memperbaiki atau membenahi kondisi fisik dan kesuburan tanah. Manfaat bahan amelioran yaitu dapat meningkatkan ketersediaan unsur hara bagi tanaman dan memperbaiki tingkat kesuburan tanah sehingga mampu meningkatkan hasil atau produktivitas tanaman.
2.3.1. Pupuk Kandang Pupuk kandang juga berperan untuk pertumbuhan dan hasil produksi tanaman padi. Pupuk kandang adalah pupuk yang berasal dari kotoran hewan yang mengalami penguraian oleh mikroorganisme. Komposisi unsur hara pupuk kandang sangat dipengaruhi beberapa faktor antara lain jenis hewan, umur hewan, keadaan hewan, jenis makanan, bahan hamparan yang dipakai, perlakuan dan penyimpanan sebelum diaplikasikan (Sarief, 1989).
Fungsi pupuk kandang yaitu untuk mengemburkan lapisan tanah permukan (top soil), meningkatan populasi jasad renik, mempertinggi daya serap dan daya simpan air, yang keseluruhan dapat meningkatkan daya kesuburan tanah. Pemberian pupuk kandang selain dapat menambah tersedianya unsur hara, juga dapat memperbaiki sifat fisik tanah. Beberapa sifat fisik tanah yang dapat
14
dipengaruhi pupuk kandang antara lain kemantapan agregat, bobot volume, total ruang pori, plastisitas dan daya pegang air (Sutejo, 2002).
Pupuk kandang dipilih yang benar - benar matang, pupuk kandang yang masih mentah (basah) akan terurai dulu didalam tanah dengan mengeluarkan panas yang dapat mematikan tanaman. Bila pupuk kandang yang diberikan masih segar atau baru dapat merusak tanaman sehingga menyebabkan tanaman mati. Terdapat 2 jenis pupuk kandang yaitu : padat dan cair yang biasanya dipergunakan adalah pupuk padat karena lebih mudah mengumpulkanya daripada jenis yang cair.
Manfaat dari pada menggunakan pupuk kandang adalah memperbaiki struktur tanah, ini terjadi akibat penguraian yang dilakukan organisme tanah terhadap bahan organik yang terdapat pada pupuk kandang mempunyai sifat pereka yang mengikat butir - butir tanah menjadi butiran yang lebih besar (Wijaya, 2008).
Bahan organik yang terkandung dalam pupuk kandang mempunyai daya serap yang tinggi terhadap air tanah. Karena itu pupuk kandang (kotoran sapi) sering kali mempunyai pengaruh tanaman pada musim kering karena dapat menyerap air (Sutedjo, 2002).
Menaikan kondisi kehidupan dalam tanah. Hal ini terutama disebabkan oleh organisme didalam tanah yang dapat memanfaatkan bahan organik, misalnya pupuk kandang kotoran sapi yang kita berikan pada tanah sebelumnya diserap oleh akar tanaman. peguraian yang dilakukan oleh jasad renik dengan jalan peembusukan peragian dari proses pembusukan ini, semakin banyak juga banyak juga jasad renik memperoleh makanan dan sumber tenaga. Semakin banyak
15
pupuk kandang (kotoran sapi) yang diberikan, semakin banyak pula jasad renik yang dapat hidup didalam tanah. Tetapi pemberian pupuk kandang harus tetap disesuaikan dengan tanaman yang kita budidayakan (Sarief, 1989).
Sebagai sumber zat hara bagi tanaman. Kelebihan pupuk kandang dari pupuk buatan ialah bahwa pupuk kandang kotoran sapi dan kambing. Pemupupukan dengan menggunakan pupuk kandang ini memberikan hasil terbaik dari jenis kotoran hewan yang ada, hal ini di karenakan, sapi dan kambing memakan bermacam-macam jenis daun. Sehingga kotoran yang dihasilkan banyak mengandung nitrat dan amonia, yang baik untuk memperbaiki struktur tanah (Sutedjo, 2002).
Untuk meningkatkan produksi tanaman padi diperlukan media tanam yang cocok, terutama bahan organik yang berasal dari pupuk kandang (kotoran sapi), pemberian pupuk kandang untuk tanaman padi dilakukan pada saat pengolahan media tanam, penggunaan pupuk kandang (sapi) sebagai media tanam yang dapat memperbaiki struktur tanah dan mendorong perkembangan populasi mikro organisme tanah (Setyorini, 2005).
2.3.2. Jerami Jerami padi merupakan salah satu limbah pertanian yang cukup besar jumlahnya dan belum sepenuhnya dimanfaatkan.Produksi jerami padi dalam satu hektar sawah setiap kali panen mampu menghasilkan sekitar 10-12 ton jerami (berat segar saat panen), meskipun bervariasi tergantung pada lokasi, jenis varietas tanaman padi, cara potong (tinggi pemotongan) dan waktu pemotongan, seperti
16
pada varietas Sintanur dengan tinggi pemotongan 8 cm dari tanah dapat menghasilkan 8-10 ton jerami segar per ha.
Penggunaan pupuk organik yang bersumber dari jerami pada musim tanam pertama belum memberikan pengaruh yang nyata terhadap pertumbuhan dan komponen hasil padi, namun ada kecenderungan pertumbuhan dan hasil tanaman yang menggunakan bahan organik lebih tinggi dibanding tanpa pupuk organik baik secara tunggal maupun interaksinya dengan pupuk N, P, dan K (Arafah dan Sirappa, 2003).
Jerami padi merupakan salah satu sumber K yang murah dan mudah tersedia di lahan sawah, pengembalian jerami ke tanah dapat memenuhi sebagian hara K yang dibutuhkan tanaman. Mengingat sifat K yang mudah hilang (mobil) dari dalam tanah, sehingga pemberian pupuk K perlu diberikan dalam dua jenis yaitu pupuk KCl dalam bentuk anorganik dan kompos jerami dalam bentuk organik (Hartatik, 2009 dalam Dalimunthe 2010).
Jerami padi sangat melimpah pada saat musim panen. Bila hasil gabah rata-rata 5 t/ha maka dalam 1 hektar diperoleh jerami ± 7,5 ton dengan asumsi nisbah jerami adalah 2 : 3 (Ponnamperuma dalam Tim PTT Balitpa, 2001). Jerami mengandung hara yang lengkap baik berupa hara makro maupun mikro. Secara umum hara N,P,K masing-masing sebesar 0,4 %, 0,2% dan 0,7%, sementara itu kandungan Si dan C cukup tinggi yaitu 7,9 % dan 40% (Tanaka dalam Tim Balitpa, 2001). Dengan jumlah yang melimpah pada saat panen, maka pengembalian jerami ke dalam tanah merupakan cara yang baik untuk mempertahankan kesuburan tanah.
17
2.3.3. Zeolit Zeolit merupakan mineral yang terdiri dari kristal alumina silikat terhidrasi yang mengandung kation alkali tanah dalam struktur tiga dimensi. Ion logam tersebut dapat diganti oleh kation lain tanpa merusak strukur mineral zeolit dan dapat menyerap air secara reversibel. Struktur kristal yang membangun zeolit memiliki banyak rongga-rongga kecil yang menyimpan air dan kation (Al-jabri, 2009).
Menurut Al-jabri (2011) karekteristik zeolit yang unik antara lain sangat stabil dengan kemampuan adsorpsi yang sangat tinggi dan selektif serta mempunyai struktur pori (mikroporous) aktif yang tinggi menyebabkan sumber daya alam tersebut sangat berpotensi untuk diproses lebih lanjut menjadi produk-produk yang luas aplikasinya antara lain sebagai katalis, slow release substance dan membrane yang mempunyai nilai ekonomi tinggi. rongga-rongga di dalam zeolit mempunyai ukuran yang sesuai dengan ukuran ion amonium sehingga zeolit mempunyai daya jerap yang tinggi terhadap ion amonium.
Menurut Al-Jabri (2011), sifat-sifat kimia yang penting dari zeolit adalah kapasitas tukar kation (KTK), basa-basa yang dapat dipertukarkan, dan susunan kimia. Nilai KTK yang dimiliki oleh zeolit merupakan dasar dari berbagai penggunaan zeolit pada berbagai bidang, termasuk pemanfaatan untuk meningkatkan KTK pada tanah-tanah yang memiliki KTK rendah. Perbedaan nilai KTK dari beberapa jenis zeolit disebabkan oleh rendahnya kandungan zeolit pada contoh dan pengaruh mineral pengotor. Mineral pengotor kuarsa dan feldspar menyebabkan KTK rendah, sedangkan mineral montmorilonit menyebabkan KTK tinggi. Ada hubungan yang erat antara KTK dan kandungan zeolit, semakin tinggi
18
kandungan zeolit maka nilai KTK semakin tinggi. Oleh karena itu, besarnya nilai KTK pada contoh zeolit dapat digunakan untuk kandungan mineral zeolit. Kationkation yang dapat dipertukarkan ataupun molekul air yang terdapat pada zeolit tidak terikat secara kuat dalam kerangka karena dapat dipertukarkan secara mudah dengan cara pencucian dengan larutan yang mengandung kation lain.
Fungsi zeolit adalah meningkatkan kadar oksigen terlarut dalam air irigasi lahan sawah; menjaga keseimbangan pH tanah; mampu mengikat logam berat yang bersifat meracun tanaman misalnya pb dan cd; mengikat kation dan unsur dalam pupuk misalnya NH4+ dari urea, K+ dari KCl sehingga pemakaian pupuk menjadi lebih hemat; ramah lingkungan ;meningkatkan KTK tanah dan meningkatkan hasil tanaman (Dirjen Tanaman Pangan dan Holtikultura 1998). Di Indonesia zeolit mempunyai potensi yang besar untuk menambah hasil produksi tanaman pangan, hal ini disebabkan mineral zeolit mempunyai sifat-sifat kimia yang penting untuk membantu pertumbuhan tanaman. Pemberian zeolit berpengaruh terhadap bobot gabah kering giling (GKG) dengan hasil terrtinggi (6,52 ton ha-1) diperoleh pada pemberian zeolit 2 ton ha-1 (Al-Jabri 2011).
Penggunaan zeolit untuk tanah pertanian masih relatif kurang dimanfaatkan, hal ini mungkin disebabkan karena kurangnya informasi yang diterima oleh para petani tentang kegunaan zeolit untuk meningkatkan kesuburan tanah.
2.3.4. Dolomit Dolomit adalah mineral yang berasal dari alam yang mengandung unsur hara Magnesium (Mg) dan Kalsium (Ca) berbentuk tepung dengan rumus kimia
19
CaMg(CO3)2. Pupuk Dolomit adalah pupuk magnesium berkadar tinggi, digunakan baik untuk tanah pertanian, tanah perkebunan, kebutuhan industri dan bahkan untuk perikanan/tambak. Dolomit merupakan solusi utama bagi pertanian, perkebunan, dan tambak yang banyak diusahakan di atas tanah yang bereaksi masam, seperti tanah tanah di luar pulau jawa. Faktor yang menyebabkan sehingga tanah tanah diluar pulau jawa memiliki tingkat kemasaman tinggi antara lain karena curah hujan yang tinggi, faktor penggunaan pupuk nitrogen yang berlebihan, asal batuan induk yang memiliki reaksi masam. Untuk itu pengapuran dan pemupukan dengan Pupuk Dolomit sangat tepat untuk mengatasi masalah kemasaman dan miskin hara (Koesrini dan Eddy, 2010).
Bahan baku Super Dolomit berasal dari batuan dolomit yang ditambang dari kawasan pertambangan di Gresik. Menurut pusat Penelitian dan Pengembangan Geologi Direktorat Jenderal Pertambangan Umum Bandung, batuan dolomit di Gresik adalah jenis batuan dolomit yang berkualitas tinggi, yakni dengan kadar MgO 18% - 21%.
