II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. System of Rice Intensification (S.R.I.) 2.1.1. Pengertian dan asal mula S.R.I. S.R.I. merupakan suatu usahatani padi sawah irigasi yang dilakukan secara intensif dan efisien dalam pengelolaan tanah, tanaman, dan air melalui pemberdayaan kelompok dan kearifan lokal serta berbasis pada kaidah ramah lingkungan. Selain itu S.R.I. juga dapat dikatakan sebagai suatu model cara penanaman padi yang mengutamakan perakaran yang berbasis pada pengelolaan tanah, tanaman dan air dengan tetap menjaga produktivitas dan mengendepankan nilai ekonomis (Setiajie et al., 2008). Budidaya ini pertama kali ditemukan secara tidak disengaja di Madagaskar antara tahun 1983 atau 1984 oleh Fr. Henri de Laulanie, SJ, seorang Pastor Jesuit asal Prancis. Kemudian oleh penemunya, metodologi ini dalam bahasa Prancis dinamakan Ie Systme de Riziculture Intensive disingkat S.R.I., sedangkan dalam bahasa Inggris populer dengan nama System of Rice Intensification disingkat S.R.I.. Tahun 1990 dibentuk Association Tefy Saina (ATS), sebuah LSM Malagasy untuk memperkenalkan S.R.I.. Empat tahun kemudian, Cornell International Institution for Food, Agriculture and Development (CIIFAD), mulai bekerja sama dengan Tefy Saina untuk memperkenalkan S.R.I. di sekitar Ranomafana National Park di Madagaskar Timur, didukung oleh US Agency for International Development (Mutakin, 2008). Di Indonesia S.R.I. telah diterapkan di Jawa, Sumatera, Bali, Nusa Tenggara Barat, Nusa Tenggara Timur, Sulawesi, Kalimantan dan Papua (Setiajie et al., 2008). Di Indonesia uji coba budidaya S.R.I pertama kali dilaksanakan oleh Lembaga Penelitian dan Pengembangan Pertanian di Sukamandi, Jawa Barat dengan hasil 6.2 ton/ha pada musim kemarau 1999, dan 8.2 ton/ha pada musim hujan 1999/2000. Tahun 2006, di Jawa Barat S.R.I. telah diterapkan di lahan seluas 749 ha oleh 3200 petani dengan hasil 7.85 ton/ha (Sato dan Uphoff, 2007). Sementara itu pada tahun 2006 kegiatan validasi pengaruh S.R.I. telah di ujicoba di 20 negara lain dengan hasil positif. Keduapuluh negara itu adalah Bangladesh, Benin, Cambodia, Cuba, Gambia, Guinea, India, Laos, Mali, Mozambique,
4
Myanmar, Nepal, Pakistan, Peru, Philippines, Senegal, Sierra Leone, Sri Lanka, Thailand dan Vietnam (Setiajie et al., 2008). 2.1.2. Prinsip S.R.I. Menurut Berkelaar (2001), terdapat beberapa komponen penting dalam penerapan S.R.I., yaitu: a. Penggunaan bibit yang lebih muda Bibit padi dipindahtanamkan saat dua daun telah muncul pada batang muda, biasanya saat berumur 8-15 hari. Penyemaian bibit dilakukan dalam petakan khusus dengan menjaga tanah tetap lembab dan tidak tergenang air. Pada saat pindah tanam dari petak semaian ke lahan persawahan dilakukan secara hati-hati serta dijaga kelembabannya. Sekam (sisa benih yang telah berkecambah) dibiarkan agar tetap menempel dengan akar tunas, karena sekam dapat memberikan energi yang penting bagi bibit muda. Pindah tanam bibit dilakukan secepat mungkin kurang lebih sekitar setengah jam. Saat penanaman bibit di lapangan, benih dibenamkan dalam posisi horisontal agar ujung-ujung akar tidak menghadap ke atas, karena ujung akar membutuhkan keleluasaan untuk tumbuh ke bawah. Pindah tanam saat bibit masih muda secara hati-hati dapat mengurangi guncangan dan meningkatkan kemampuan tanaman dalam memproduksi batang dan akar selama tahap pertumbuhan vegetatif, lebih banyak batang yang muncul dalam satu rumpun, dan dengan budidaya S.R.I. ini akan menghasilkan bulir padi yang lebih banyak pada setiap malainya. b. Penanaman bibit tunggal Pindah tanam bibit dilakukan satu bibit setiap lubang hal ini agar tanaman memiliki ruang untuk menyebar dan memperdalam perakaran. Tanaman tidak bersaing terlalu ketat untuk memperoleh ruang tumbuh, cahaya, atau nutrisi dalam tanah sehingga sistem perakaran menjadi sangat baik.
5
c. Jarak tanam lebar Bibit yang ditanam dalam pola luasan yang cukup lebar dari segala arah akan lebih baik dibandingkan dengan bibit yang ditanam di baris yang sempit. Biasanya jarak minimal S.R.I. adalah 25 cm x 25 cm. Pada prinsipnya tanaman harus mendapat ruang cukup untuk tumbuh. Jarak tanam yang lebar akan memberi kemungkinan lebih besar kepada akar untuk tumbuh leluasa, tanaman juga akan menyerap lebih banyak sinar matahari, udara serta nutrisi. Hasilnya akar dan batang akan tumbuh lebih baik (juga penyerapan nutrisi) serta jumlah anakan akan lebih banyak dibanding sistem konvensional. Budidaya S.R.I. membutuhkan benih jauh lebih sedikit dibandingkan budidaya konvensional, salah satu evaluasi S.R.I. menunjukkan bahwa kebutuhan benih hanya 7 kg/ha. d. Kondisi tanah lembab Tanah dijaga agar tetap lembab selama tahap vegetatif, untuk memungkinkan lebih banyak oksigen bagi pertumbuhan akar. Sesekali (seminggu
sekali)
tanah
harus
dikeringkan
sampai
retak.
Ini
dimaksudkan agar oksigen dari udara mampu masuk kedalam tanah dan mendorong akar untuk “mencari” air. Kondisi tanah tidak tergenang hanya dipertahankan selama pertumbuhan vegetatif, selanjutnya setelah pembungaan, sawah digenangi air 1-3 cm. dikeringkan mulai 25 hari sebelum panen.
Petak sawah mulai
6
2.1.3. Keunggulan S.R.I. Menurut Uphoff dan Fernandes (2003), keuntungan penerapan budidaya S.R.I., antara lain: 1. Memiliki hasil panen yang lebih tinggi (peningkatannya mencapai 50200% dengan hasil 4-8 ton/ha, tetapi hasil diatas 10 ton/ha juga seringkali dilaporkan). 2. Hasil tenaga kerja yang lebih tinggi (dengan produksi lebih tinggi per hari kerja). 3. Hemat air (penghematan air sampai dengan 50%). 4. Perbaikan mutu tanah dan pemakaian pupuk yang lebih efisien (baik organik maupun kimia). 5. Kebutuhan benih yang lebih sedikit hanya memerlukan benih sekitar 510 kg/ha atau 5-10 kali lipat lebih sedikit dari jumlah yang lazim dipakai. 6. Kebutuhan atas input yang digunakan lebih sedikit (biaya produksi atau input yang lebih sedikit tentu menyumbang pendapatan yang lebih tinggi bagi para petani). 7. Mutu benih yang lebih bagus (ketersediaan benih unggul lebih cepat karena jauh lebih banyak benih yang dapat dihasilkan oleh satu tanaman saja). 8. Diversifikasi produksi (untuk menghasilkan jumlah padi yang sama lahan yang digunakan lebih sedikit, sehingga tanah sisa dapat dipakai untuk menghasilkan pupuk hijau atau tanaman lain yang nilainya lebih tinggi). 9. Keuntungan bagi lingkungan hidup (sebagai dampak berkurangnya kebutuhan atas air dan berkurangnya pemakaian pupuk kimia atau pestisida).
7
Secara lengkap keuntungan S.R.I. dari segi ekonomi dapat dilihat di bawah ini (Tabel 1). Tabel 1. Analisa usaha tani budidaya konvensional dan S.R.I. setelah musim ke-2 dalam 1 ha (Mutakin, 2008) Konvensional
Cara S.R.I Organik
Peningkatan nilai budidaya S.R.I.
250,000
25,000
-90%
0
1,200,000
750,000 1,000,000 105,000 100,000 350,000
0 1,000,000 30,000 0 350,000
-100% 0 -71% -100% 0
Penyulaman Penyiangan Pengendalian OPT dengan: 1. Pestisida kimia 2. Biopestisida
20,000 750,000
50,000 1,050,000
150% 40%
500,000 0
0 150,000
-100%
Panen Jumlah Komponen output Produksi padi Harga padi Rp. 2,000/kg (diprediksi harga sama) Keuntungan
1,000,000 4,825,000
2,000,000 5,855,000
100% 21%
5 ton
10 ton
10,000,000 5,175,000
20,000,000 14,145,000
No
Uraian
1
Komponen input/ha Benih (Rp.5,000/kg) Pupuk: 1. Organik (jerami + 3 ton kompos 2. Anorganik Urea, SP36, KCl (2:1:1) Pengolahan tanah Pembuatan persemaian Pencabutan benih Penanaman
2
3
100% 173%
2.1.4. Tantangan Penerapan S.R.I. Selain memiliki banyak keuntungan seperti yang telah disebutkan sebelumnya, S.R.I. juga memiliki beberapa tantangan, yaitu: 1. Perlu kontrol pengairan yang lebih baik daripada biasanya (untuk memungkinkan penambahan volum air yang telah berkurang apabila diperlukan demi mempertahankan kelembaban tanah tanpa mencapai titik jenuhnya, tidak perlu mengairi tanah secara terus menerus). 2. Petani yang tidak mempunyai kontrol atas pengairan atau tidak mempunyai akses terhadap air yang dapat diatur demikian akan kurang mendapatkan keuntungan atau untungnya sedikit sekali.
8
3. Keperluan atas tenaga kerja yang lebih banyak. 4. Perubahan kebiasaan-kebiasaan petani yang drastis, hal ini yang sering tidak diterima oleh para petani, peneliti, atau pemerintah. 5. Tuntutan pada para petani agar lebih terampil (petani diharapkan menerapkan prinsip S.R.I. pada kondisi mereka sendiri berdasarkan ujicoba dan evaluasi mereka sendiri). Sebenarnya hal ini tentu bisa menyumbang pada perkembangan sumber daya manusia, yang merupakan keuntungan juga dan bukan dilihat sebagai kerugian semata (Uphoff dan Fernandes, 2003).
2.2. Tanah Sawah Tanah sawah bukan merupakan terminologi klasifikasi untuk suatu jenis tanah tertentu, melainkan istilah yang menunjukkan cara pengelolaan berbagai jenis tanah untuk budidaya padi sawah (Sudadi, 2002). Sawah adalah budidaya tanaman yang banyak menggunakan air. Air ini digunakan untuk melumpurkan tanah, untuk menggenangi petakan tanaman dan untuk dapat dialirkan dari petakan satu ke petakan lainnya. Oleh karena tanah sawah bersuasana reduktif (anaerob) maka tanah sawah menjadi salah satu penghasil gas metan yang utama. Gas metan merupakan salah satu gas pemanas atmosfer bumi disamping gas CO2 sehingga
sawah
berdampak
luas
dan
kuat
atas
lingkungan
hidup
(Notohadiprawiro, 2006) Menurut Notohadiprawiro (2006), pengelolaan tanah menjadi tanah sawah akan menimbulkan perubahan-perubahan, seperti: 1. Tubuh tanah terbagi menjadi dua bagian, yaitu bagian atas yang berubah dan bagian bawah yang tetap seperti semula. 2. Kedua bagian dibatasi secara tajam oleh suatu lapisan mampat yang terbentuk oleh tekanan bajak yang disebut lapisan bajak (plow pan). Kadang-kadang di bawah padas bajak terbentuk lapisan peralihan yang bertampakan bercak-bercak kuning-coklat-merah di dalam bahan dasar tanah berwarna kelabu.
9
3. Struktur bagian atas rusak menjadi lumpur karena pengolahan tanah sewaktu tanah jenuh atau kelewat jenuh air yang mendispersikan agregatagregat tanah. 4. Bagian atas bersuasana oksidatif (aerob) dan bagian bawah bersuasana reduktif (anaerob). 5. Pada perbatasan antara bagian yang aerob dan anaerob atau pada lapisan peralihan sering terbentuk konkresi-konkresi Fe-Mn karena potensial redoks meningkat kearah bawah yang mengendapkan Fe dan Mn yang tereluviasi (tercuci) dari bagian atas yang bersuasana reduktif (potensial redoks rendah). Konkresi Fe-Mn dapat menyatu membentuk lapisan Fe dan Mn yang berkonsistensi keras tetapi rapuh. Perubahan yang terjadi pada profil tanah akibat digunakannya lahan menjadi tanah sawah dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1. Profil tanah sawah (Koenigs, 1950) Selain perubahan profil tanah penggunaan lahan menjadi tanah sawah juga menyebabkan beberapa perubahan kimia dan elektrokimia, seperti kehilangan oksigen, penurunan potensial redoks (reduksi), peningkatan pH tanah masam dan penurunan pH tanah alkalin, peningkatan daya hantar listrik, reduksi dari Fe3+ ke
10
Fe2+ dan Mn4+ ke Mn 2+, reduksi dari NO3- dan NO2- ke N2 dan N2O, reduksi SO42- ke S2-, peningkatan sumber dan ketersediaan N, peningkatan ketersediaan P, Si dan Mo, pengaruh konsentrasi Zn dan Cu larut dalam air dan pembentukan CO2, CH4 dan hasil-hasil dekomposisi bahan organik seperti asam organik dan H2S (De Datta, 1981). 2.3. Tanaman Padi Padi (Oryza sativa l.) yang termasuk golongan tumbuhan Gramineae tersebar luas di seluruh dunia dan tumbuh di hampir semua bagian dunia yang memiliki cukup air dan suhu udara cukup hangat. Padi menyukai tanah yang lembab dan becek. Secara umum ciri-ciri padi adalah sebagai berikut: berakar serabut, daun berbentuk lanset (sempit memanjang), urat daun sejajar, memiliki pelepah daun, bunga tersusun sebagai bunga majemuk, serta buah dan biji sulit dibedakan karena merupakan bulir atau kariopsis (Anonim, 2007). Menurut Yoshida (1981), keseluruhan organ tanaman padi terdiri dari dua kelompok, yaitu organ vegetatif yang meliputi akar, batang serta daun dan organ generatif (reproduktif) yang meliputi malai, gabah dan bunga. Pertumbuhan padi menjadi 3 bagian yakni fase vegetatif, reproduktif dan pemasakan. Fase vegetatif meliputi pertumbuhan tanaman mulai dari berkecambah sampai dengan inisiasi primodia malai, fase reproduktif dimulai dari inisiasi primodia malai sampai berbunga dan fase pemasakan dimulai dari berbunga sampai masak panen. Fase reproduktif ditandai dengan memanjangnya ruas teratas pada batang, yang sebelumnya tertumpuk rapat dekat permukaan tanah. Di samping itu, fase reproduktif ditandai dengan berkurangnya jumlah anakan, munculnya daun bendera, bunting dan pembungaan. Fase pemasakan benih terdiri dari 4 stadia, yaitu stadia masak susu ditandai dengan tanaman padi yang masih berwarna hijau, malai yang sudah terkulai, ruas batang bawah terlihat kuning dan jika gabah tekan dengan jari keluar cairan seperti susu. Selanjutnya stadia masak kuning seluruh tanaman tampak kuning hanya buku-buku bagian atas yang masih hijau, isi gabah sudah mengeras tetapi mulai pecah dengan kuku. Selanjutnya stadia masak penuh yang ditandai dengan buku atas sudah menguning, batang mulai kering dan isi gabah sukar dipecahkan. Stadia terakhir dalam fase pemasakan benih adalah
11
stadia mati dimana isi gabah sudah mengeras dan kering, pada varietas yang nudah rontok pada stadia ini sudah mulai rontok (Yoshida, 1981). Nitrogen, fosfor dan kalium merupakan unsur yang biasanya diberikan sebagai pupuk. Hal ini karena kandungan ketiga unsur tadi dalam tanah jumlahnya sedikit, sedangkan yang diangkut tanaman tiap tahunnya sangat banyak. Pengaruh nitrogen bagi tanaman antara lain merangsang pertumbuhan di atas tanah dan memberikan warna hijau pada daun. Pada serelia nitrogen dapat memperbesar butir-butir dan presentase protein (Soepardi, 1983). Umumnya nitrogen sangat diperlukan untuk pembentukan dan pertumbuhan bagian-bagian vegetatif tanaman seperti daun, batang dan akar namun jika terlalu banyak dapat menghambat pembungan dan pembuahan tanaman (Sarief, 1985). Fosfor merupakan bagian dari inti sel maka dari itu fosfor sangat penting dalam pembelahan sel dan juga perkembangan jaringan meristem dengan demikian fosfor dapat merangsang pertumbuhan akar dan tanaman muda, mempercepat pembungaan dan pemasakan buah, biji dan gabah, selain itu fosfor juga sebagai penyusun lemak dan protein (Sarief, 1985). Kalium merupakan unsur yang sangat penting dalam sintetis dari asam amino dan protein dari asam-asam amonium. Adanya kalium tersedia yang cukup dalam tanah menjamin ketegaran tanaman, membuat tanaman lebih tahan terhadap penyakit dan merangsang pertumbuhan akar. Unsur ini diperlukan oleh serelia sewaktu pengisian butirnya. Kalium cenderung meniadakan pengaruh buruk nitrogen dan dapat mengurangi kematangan yang dipercepat oleh fosfor (Soepardi, 1983). Apabila tidak disertai dengan kalium yang cukup, efisiensi nitrogen dan fosfor akan rendah dan produksi yang tinggi tidak mungkin dicapai (Sarief,1985).
2.4. Produktivitas dan Produksi Padi di Indonesia Produktivitas dapat diartikan sebagai suatu keluaran dari setiap produk per satuan (baik satuan total maupun tambahan) terhadap setiap masukan atau faktor produksi tertentu, misalnya sebagai hasil per satuan benih, tenaga kerja, atau air selain terhadap satuan luas lahan (Suwena, 2002), sedangkan produksi adalah hasil suatu produk dalam suatu satuan pada suatu wilayah per tahun. Menurut
12
prediksi Badan Pusat Statistik (BPS) angka sementara produktivitas rata-rata padi nasional di Indonesia pada tahun 2009 mencapai 4.99 ton/ha/tahun, sedangkan produksi padi rata-rata nasional mencapai 64.33 juta ton GKG/tahun, yang meningkat 6.63% dari tahun sebelumnya yaitu sebesar 60.33 juta ton GKG/tahun. Berdasarkan data produksi dan produktivitas padi di Indonesia pada tahun 19932009 yang diperoleh dari BPS, di Indonesia dari tahun ke tahun terjadi peningkatan produksi meskipun peningkatan produktivitasnya kurang signifikan (BPS,2009). Hal ini dapat dilihat pada Gambar 2 dan Gambar 3.
Gambar 2. Produktivitas padi di Indonesia tahun 1993-2009 (BPS, 2009)
Gambar 3. Produksi padi di Indonesia tahun 1993-2009 (BPS, 2009)
