4
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman Padi Tumbuhan padi
adalah tumbuhan
yang
tergolong
tanaman
air
(waterplant). Sebagai tanaman air bukan berati tanaman padi itu hanya bisa hidup di atas tanah yang selalu digenangi air secara terus-menerus. Tanaman ini juga bisa tumbuh subur didaerah rawa-rawa maupun daratan atau tanah kering, asalkan curah hujan mencukupi kebutuhan air bagi tanaman (Siregar, 1981). Padi merupakan tanaman rumput semusim. Betangnya berbentuk bulat, berongga, beruas-ruas, dan berakar serabut. Daun terdiri dari helaian daun yang menyelubungi batang. Bunga membentuk malai yang keluar dari buku atas dengan jumlah bunga tergantung kultivar yang berkisar antara 50-500 bunga. Sedangkan buah atau biji padi beragam dalam bentuk, ukuran, dan warnanya (Vergara and De Datta, 1996). Padi tumbuh di daerah tropis tapi masih bisa tumbuh di daerah temperate dengan beberapa faktor pembatas. Di daerah tropis dan subtropis tanaman padi tumbuh dengan subur bila syarat tumbuhnya terpenuhi. Walaupun demikian, untuk produksi dan produktivitas tertinggi diperoleh di daerah temperate seperti Po Valley, Italy, Bagian Utara Honshu, Jepang, Korea, Selandia Baru, dan Australia (De Datta, 1981). Pengaruh Pupuk Unsur N, P, dan K bagi Tanaman Padi Pupuk anorganik merupakan pupuk buatan yang di proses secara kimia dengan bahan baku yang mengandung unsur-unsur hara yang dibutuhkan tanaman. Pupuk anorganik dibagi menjadi dua golongan, yaitu pupuk anorganik majemuk dan pupuk anorganik tunggal. Pupuk anorganik majemuk merupakan pupuk yang mengandung lebih dari satu unsur hara utama seperti NP, NK, dan NPK. Unsur hara N, P, dan K merupakan unsur hara makro yang diperlukan dalam jumlah besar oleh tanaman, termasuk padi. Penggunaan pupuk anorganik dipicu oleh proses penyerapan oleh tanaman lebih cepat dibandingkan dengan pupuk organik. Hal lain yang menyebabkan pemakaian pupuk anorganik adalah
5
pemakaiannya sangat praktis dan penyediaannya mudah didapat di pasaran serta lebih menghemat tenaga kerja dalam pengaplikasianya. Nitrogen adalah komponen penting dari asam amino, asam nukleat, nukleotida, dan klorofil. Zat ini memacu pertumbuhan (meningkatkan tinggi tanaman dan jumlah anakan) meningkatkan luas daun, dan menigkatkan kandungan protein beras. Peranan utama nitrogen bagi tanaman ialah untuk merangsang pertumbuhan tanaman secara keseluruhan, khususnya batang, cabang, batang dan daun. Konsentrasi N di daun berhubungan erat dengan laju fotosintesis dan produksi biomassa. Jika N diaplikasikan cukup ke tanaman, maka kebutuhan unsur makro lain seperti K dan P meningkat. Tanaman padi yang kekurangan nitrogen anakannya sedikit dan pertumbuhannya kerdil. Daun berwarna hijau kekuning-kuningan dan mulai mati dari ujung kemudian menjalar ke tengah helai daun (Dobermann dan Fairhurst, 2000). Fungsi utama dari fosfor untuk penyimpanan dan mentransfer energi serta mempertahankan integritas memberan. Unsur P mobil dalam tanaman dan memicu
pembentukan
anakan,
perkembangan
akar,
dan
mempercepat
pembungaan, dan pemasakan. Kekurangan unsur P menyebabkan tanaman padi menjadi kerdil dengan warna daun hijau tua, daun tegak dan anakan sedikit. Berat 1000 butir rendah, kualitas gabah rendah karena banyak proporsi gabah hampa (Dobermann dan Fairhurst, 2000). Fungsi utama kalium membantu pembentukan protein dan karbohidrat. Juga berperan memperkuat batang tanaman, akar, daun, bunga, dan buah supaya tidak mudah gugur, kalium bagi tanaman berperan untuk menghadapi cekaman kekeringan dan penyakit (Siregar, 1981). Unsur K memperkuat dinding sel tanaman dan terlibat pada lignifikasi jaringan sklerenkima. Unsur K dapat meningkatkan luas daun, kandungan klorofil total, dan memperlambat kematian daun sehingga dapat memberikan kontribusi pada proses fotosintesis dan pertumbuhan tanaman. Unsur K dapat meningkatkan jumlah gabah per malai, persentase gabah bernas, dan bobot 1000 butir gabah. Tanaman yang kekurangan unsur K parah, ujung daun berubah menjadi kekuningan. Gejala mulai tampak pada ujung, kemudian ke pinggir daun, dan ke dasar daun. Daun bagian atas pendek, dan berwarna hijau ‘kotor’. Daun yang lebih tua berubah dari kuning ke
6
coklat, dan bila defisiensi tidak diatasi, perubahan warna secara bertahap muncul pada daun yang lebih muda (Dobermann dan Fairhurst, 2000) Hara nitrogen, fosfor, dan kalium merupakan faktor pembatas utama untuk produktivitas padi sawah. Respon padi terhadap nitrogen, fosfor, dan kalium dipengaruhi oleh beberapa faktor, diantaranya adalah penggunaan bahan organik. Bahan organik merupakan kunci utama dalam meningkatkan produktivitas tanah dan efisiensi pemupukan (Arafah dan Sirappa, 2003). Pemupukan berimbang merupakan salah satu faktor kunci untuk memperbaiki dan meningkatkan produktivitas lahan pertanian, khususnya di daerah tropika basah yang tingkat kesuburan tanahnya relatif rendah karena tingginya tingkat pelapukan dan pencucian hara. Pembatas pertumbuhan tanaman yang umum dijumpai adalah kandungan hara di dalam tanah, terutama hara makro N, P, dan K (Setyorini dan Widowati, 2006). Pupuk Organik Sumber organik dapat berasal dari kotoran hewan, bahan tanaman dan limbah, misalkan: pupuk kandang (ternak besar dan ternak kecil), hijauan rerumputan, semak, perdu dan pohon, limbah pertanaman (jerami padi, batang jagung, sekam padi dan lain-lain), dan limbah agroindustri. Tanah yang dibenahi dengan pupuk organik mempunyai struktur yang baik dan tanah yang kecukupan bahan organik mempunyai kemampuan mengikat air yang lebih besar daripada tanah yang bahan organiknya rendah (Sutanto, 2002). Bahan organik tanah merupakan komponen penting penentu kesuburan tanah, terutama di daerah tropika seperti Indonesia dengan suhu udara dan curah hujan yang tinggi. Kandungan bahan organik yang rendah menyebabkan partikel tanah mudah pecah oleh curah hujan dan terbawa oleh aliran permukaan sebagai erosi, yang pada kondisi ekstrim mengakibatkan terjadinya desertifikasi (perubahan menjadi padang pasir). Setiap tahun lebih dari 165 juta ton bahan organik dihasilkan dari limbah panen tanaman pangan dan hortikultura, namun potensi tersebut pada umumnya belum terkelola dengan baik. Di lain pihak, kandungan bahan organik di dalam tanah pertanian saat ini rendah, rata-rata kurang dari 2%. Jerami sebagai limbah hasil panen padi yang jumlahnya secara nasional mencapai 75-80 juta ton/tahun
7
lebih banyak digunakan untuk keperluan industri (kertas, karton, jamur merang), sedangkan di sawah, jerami lebih banyak dibakar (Pirngadi, 2009). Alasan dari pembakaran jerami karena akan menyulitkan petani dalam mengolah tanah, untuk pakan ternak, dan membuang hama dan penyakit yang terdapat di jerami. Menurut Sutanto (2002), dari hasil panen sebanyak 5 ton gabah akan menyerap unsur hara dalam tanah senyak 150 kg N, 20 kg P, dan 20 kg S. Abdurachman et al (2002) mengemukakan bahwa pada kondisi pertumbuhan optimal, hara yang terakumulasi dalam biomasa bagian atas tanaman padi adalah sekitar 15 kg N, 2.6 kg P, dan 15 kg K untuk setiap ton gabah. Dengan estimasi tersebut, pada tanaman padi yang hasilnya mencapai 6 ton/ha maka dalam biomassanya akan terakumulasi sekitar 90 kg N, 16 kg P, dan 90 kg K/ha. Hampir semua unsur K dan sepertiga N, P, dan S tertinggal dalam jerami padi. Jerami padi merupakan sumber unsur hara makro yang baik. Manfaat atau keuntungan lain dari pemanfaatan jerami adalah tersedia langsung di lahan usaha tani dan sekaligus mengurangi masalah limbah. Pupuk Hayati Istilah pupuk hayati digunakan sebagai nama kolektif untuk semua kelompok fungsional mikroba tanah yang dapat berfungsi sebagai penyedia hara dalam tanah, sehingga dapat tersedia bagi tanaman. Pemakaian istilah ini relatif baru dibandingkan dengan saat penggunaan salah satu jenis pupuk hayati komersial pertama di dunia yaitu inokulan Rhizobium yang sudah lebih dari 100 tahun yang lalu. Pupuk hayati dapat didefinisikan sebagai inokulan berbahan aktif organisme hidup yang berfungsi untuk menambat hara tertentu atau memfasilitasi tersedianya hara dalam tanah bagi tanaman. Memfasilitasi tersedianya hara ini dapat berlangsung melalui peningkatan akses tanaman terhadap hara misalnya oleh cendawan mikoriza arbuskuler, pelarutan oleh mikroba pelarut fosfat, maupun perombakan oleh fungi, aktinomiset atau cacing tanah. Penyediaan hara ini berlangsung melalui hubungan simbiotis atau nonsimbiotis. Secara simbiosis berlangsung dengan kelompok tanaman tertentu atau dengan kebanyakan tanaman, sedangkan nonsimbiotis berlangsung melalui penyerapan hara hasil pelarutan oleh kelompok mikroba pelarut fosfat, dan hasil perombakan bahan organik oleh kelompok organisme perombak. Kelompok mikroba simbiotis ini
8
terutama meliputi bakteri bintil akar dan cendawan mikoriza (Simanungkalit et al., 2006). Pengaruh Kombinasi Pupuk Anorganik dan Bahan Organik terhadap Pertumbuhan dan Hasil Padi Pemberian pupuk terhadap tanaman padi akan membantu dalam penyediaan unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Penggunaan pupuk N, P, dan K secara tunggal memberikan pengaruh yang nyata terhadap pertumbuhan dan beberapa komponen hasil padi (Arafah dan Sirappa, 2003). Pemberian unsur P berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman, terutama dalam perkembangan akar tanaman. Semakin banyak perakaran tanaman maka semakin luas akar tanaman dapat menyerap unsur hara sehingga berpengaruh terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman (Chairani, 2006) Beberapa
hasil
penelitian
menunjukan
bahwa
jerami
berpotensi
menggatikan pupuk anorganik. Pemberian jerami dapat meningkatkan jumlah biji bernas/malai. Penambahan unsur N pada padi sawah akan meningkatkan persentase gabah isi (Setiobudi et al. 2008). Penambahan unsur N dan unsur P dengan takaran tinggi tanpa pengembalian jerami pada lahan sawah intensifikasi secara terus-menerus akan mempercepat penurunan ketersidiaan hara Zn dan Cu serta hara mikro lainnya, seperti S, Ca, dan Mg. Terjadinya kahat S, Zn, dan Cu di lahan sawah bersifat spesifik lokasi, bergantung pada kandungannya dalam bahan induk dan pH tanah, drainase, kadar bahan organik, dan keadaan redoks tanah (Prasetyo et al. 2004).
