TINJAUAN PUSTAKA Fisiologi Benih Padi Padi (Oryza sativa L.) dalam taksonomi tumbuh-tumbuhan termasuk dalam famili Graminae. si baru, suku
Berdasarkan klasifika-
padi dikelompokkan ke dalam subfamili Oryzaidae,
Oryzae
dan
genus
oryza (Gold
dalam
Manurung dan
Ismunadji, 1988). Benih padi
terdiri dari
bungkus oleh sekam. (lemma)
j ali
(caryopsis)
yang ter-
Sekam terdiri dari
"sekam kelopak"
yang ukurannya lebih besar dari
"sekam mahkota"
(palea) yang menutup hampir 2/3 permukaan benih, sedangkan sisi palea tepat bertemu pada dalam Manurung dan
bagian sisi lemma
Ismunadji,
1988).
Oleh karena
lemma dan palea menutup jali dengan kuat, benih
tidak
dapat
berubah
bila
mencapai pertumbuhan maksimal
(Yoshida
lemma
itu,
sehingga besar
dan
palea
telah
(Murata dan Matsusima dalam
Manurung dan Ismunadji, 1988). Bagian beras 90.4-90.6%, testa
dan
1988).
(selain
sekam)
embrio 0.8-1.1%, aleuron
6.5%
terdiri
dari
endosperm
skutelum 2.0-2.1%,
perikarp,
(Saenong,
Murniati
dan
Bahar,
Aleuron dapat terdiri dari satu sampai tujuh lapis
tergantung varietas.
Demikian pula lapisan aleuron akan
lebih banyak bila suhu lingkungan lebih panas pada saat pemasakan benih (Juliano dalam Saenong et al., 1988). Komposisi lemak
2.20%,
kimia
jali adalah:
serat kasar 1.1%, abu
karbohidrat
84.83%,
2.09%,
protein
dan
7
9.78%. dan
Disamping itu,
berfungsi
sekam menempati 18.28% dari benih
sebagai
pelindung
jali.
Meskipun
benih
mempunyai sekam, namun deteriorasi dalam penyimpanan dapat terjadi,
salah satunya karena benih padi mengandung asam
lemak tidak jenuh yaitu oleat dan linoleat yang menempati jumlah
terbesar
menyebabkan
dari
asam
deteriorasi
lemak
dengan
dalam benih adanya
dan
dapat
aktivitas
enzim
lipoksigenase (Juliano dalam Saenong et al., 1988). Padi Tanah Kering Pertanaman padi tanah kering/padi gogo adalah suatu cara bercocok tanam padi yang sejak permulaan masa pertumbuhan
tanaman sampai
area pertanian.
panen tidak dilakukan penggenangan
Hal ini merupakan perbedaan yang j elas
dengan pertanaman padi sawah (Taslim, 1977). Pertanaman padi gogo merupakan alternatif pertanaman padi di daerah-daerah yang tidak cukup air. ini
mendapat
sumber air dari
huj an,
Pertanaman
sehingga padi gogo
dibudidayakan pada musim penghujan. Menurut Badan Pengendali Bimas baiknya
diusahakan pada
tanah
alami cukup dan drainase baik,
(1977)
gembur,
padi gogo se-
dengan
kesuburan
misalnya pada tanah Lato-
sol, Grumusol atau Aluvial. Selama pertanaman padi gogo, ketersediaan air tergantung dari presipitasi.
Untuk daerah tropika yang terpen-
ting adalah curah hujan, baik jumlah maupun penyebarannya.
8
Keadaan hujan ini akan menentukan produksi gabah yang akan diperoleh (De Datta dan Vergara, 1975). Menurut
De
Datta
dan
Beachell
(l972)
semua
faktor
pembatas pada pertanaman padi sawah juga merupakan pembatas
pada
pertanaman
pembatas
lebih
padi
kritis
gogo,
dalam
tetapi
beberapa
mempengaruhi
faktor
produksi
padi
gogo, antara lain : (l)
Penyebaran hujan; jumlah dan perubahan keadaan
hujan
adalah dua komponen yang sangat mempengaruhi produktivitas padi gogo. (2)
Perubahan-perubahan hara dalam tanah; bentuk ion
dan
ketersediaan
kelembaban tanah. baban bagi
rendah
hara
erat
senyawa/
hubungannya
dengan
Perubahan status hara pada kelem-
sangat
mempengaruhi
pertumbuhan padi
gogo.
penyediaan
makanan
Faktor- faktor pembatas
suasana aerobik adalah kekurangan P dan Fe terutama pada tanah netral dan alkalin,
sedangkan pada tanah
masam adalah keracunan Mn dan AI. (3) Persaingan dengan gulma sangat serius pada padi gogo, bila (4)
Akibat
gulma
pertanaman
bahkan sering menimbulkan kegagalan total tersebut
penyakit
blast
tidak
terkontrol.
yang lebih merusak pertanaman
padi gogo daripada pertanaman padi sawah. Kebutuhan Air Tanaman
Pertumbuhan dan produksi tanaman merupakan hasil dari
8
9
proses fisiologi yang terjadi selama periode pertumbuhan. Proses tersebut baik secara langsung maupun tidak langsung
dipengaruhi oleh faktor luar seperti haya,
suhu,
air tersedia,
kelembaban dan pengolahan tanah
ca-
(Suhartono,
1992) . Air merupakan salah satu aspek lingkungan yang paling menentukan dalam pertumbuhan tanaman. wa yang dibutuhkan tanaman, dibutuhkan
dalam
jumlah
Dari seluruh senya-
air merupakan
terbesar
(Black
senyawa yang dalam
Hikmat,
1992) . Pada
dasarnya,
tiap
memerlukan sedikit air.
tanaman
pada
awal
pertumbuhan
Kebutuhan itu meningkat dengan
cepat dan mencapai maksimum pada saat pertengahan periode pertumbuhan tanaman tersebut yaitu pada saat luas permukaan daun mencapai maksimum (Suhartono, 1992). percobaan Go
Dari hasil
(1975) didapatkan bahwa pemakaian air terbe-
sar adalah di waktu muda dan berkurang dengan bertambahnya umur, dan tanaman-tanaman di waktu muda paling peka terhadap kekurangan air. Tidak
semua air
tersedia
bagi
tanaman.
Ada
tiga
pembagian air sementara, yaitu air berlebih, air tersedia yang
diinginkan dan air tidak tersedia (Soepardi,
1983).
Untuk setiap jenis tanah tertentu mempunyai batas ketersediaan air tertinggi dan terendah bagi tanaman.
Batas
tertinggi dan terendah ini diterangkan dalam konsep kapasitas
lapang
(Field
Capaci ty)
(Permanen Wilting Point) .
dan
titik
layu
permanen
10
Air
berlebih
kurang
begitu
berguna
bagi
tanaman
karena akan memberikan pengaruh yang tidak menguntungkan bagi tanaman dikarenakan aerasi yang buruk. tanaman kekurangan oksigen, seperti nitrifikasi. terganggu.
banyak
tetapi
Tidak saj a
juga kegiatan bakteri
penambatan nitrogen dan amonifikasi Selanjutnya
perubahan
biokimia
yang
tidak menguntungkan akan dirangsang (Hikmat, 1992). Air
tersedia
merupakan
air
yang
terdapat
kapasitas lapang dan koefisien layu permanen. air
yang
tidak
tersedia
meliputi
air
antara
Sedangkan
higroskopik,
dan
sebagian air masih dapat diambil dari dalam tanah,
tapi
terlalu sedikit untuk menghindari kelayuan. Banyaknya air yang diserap oleh tanaman sangat ditentukan oleh tersedianya air tanah.
Jumlah air yang diserap
tanaman kira-kira 75 % dari total air tersedia
(Tisdale
dan Nelson, 1975). Air proses
sangat. berperan
kehidupan
protoplasma,
dalam
tanaman.
menentukan
kelangsungan
Air merupakan senyawa
utama
sebagai pelarut dan media pengangkutan hara-
hara mineral dari tanah ke tanaman, medium berlangsungnya reaksi-reaksi metabolisme,
sebagai bahan baku fotosintesa
dan menentukan turgiditas sel dan jaringan tanaman, mempunyai
peranan
proses pertumbuhan. suplai
air
tidak
penting
dalam
fase
serta
pemanjangan
dan
Tanaman akan mengalami stress apabila mencukupi
kebutuhannya.
Kondisi
ini
menyebabkan tertekannya pertumbuhan akibat gangguan dalam
11
sistem tanaman. Intersepsi,
aliran masa,
dan difusi merupakan meka-
nisme-mekanisme yang bertanggung jawab terhadap besarnya suplai
hara
ke
permukaan
akar
Berlangsungnya
tanaman.
ketiga mekanisme tadi sangat dipengaruhi oleh tersedianya air dalam tanah. Dalam hubungannya dengan serapan P tanaman, et al. dalam Hikmat
(1992)
Sabiham
menyatakan bahwa difusi meme-
gang peranan penting dalam pergerakan P ke permukaan akar. Menurut
Prawiranata
et al.
(1981)
sebagian dari
fosfat
yang diabsorbsi oleh akar tumbuhan dialirkan ke atas dalam aliran transpirasi ke daun, fosfat
selain
diasimilasi
maka dapat diharapkan bahwa dalam
daun
juga
diasimilasi
dalam akar. Penurunan produksi dalam keadaan kekeringan disebabkan rendahnya laju fotosintesis. al.
Menurut Prawiranata et
(1981) pada keadaan laju transpirasi tinggi, daun akan
mengalami layu sementara serta stomata tertutup.
Dalam
keadaan tersebut, difusi CO 2 ke dalam daun akan terhambat dan laju fotosintesis menurun. Stress jumlah
air pada pertanaman padi . dapat
anakan
produktif,
jumlah
gabah
mempengaruhi
permalai,
gabah hampa permalai dan bobot 1000 butir gabah.
persen Kondisi
kekurangan air pada umur 60 - 70 hari dapat mengakibatkan tanaman
lebih
rendah,
indeks luas
daun
berkurang
dan
12
pertumbuhan tunas produktif tertekan.
Jumlah gabah perma-
lai lebih banyak dipengaruhi aktivitas tanaman selama fase reproduktif
yaitu
dari
primordia
sampai
penyerbukan.
Tinggi rendah persen gabah hampa permalai disebabkan oleh perbedaan tanggapan dan ketahanan tiap varietas terhadap kondisi
lingkungan
pada fase 1981).
yang
reproduktif
kurang
menguntungkan,
terutama
dan pemasakan (Prawiranata et al.,
Defisit air yang disebabkan oleh kadar air tanah
yang
rendah
atau
keadaan
atmosfer
yang
kering
dapat
menghambat beberapa proses fisiologi dalam tanaman sehingga
laju prosesnya berlangsung di
penelitian Basoeki gogo
yang
(1986)
ditumbuhkan
bawah normal.
menunjukkan
pada
media
bahwa
pasir
benih
dengan
kadar air mendekati titik layu sementara,
Hasil padi
tingkat
viabilitas dan
vigornya menu run secara nyata dibandingkan dengan kadar air optimum.
Hasil penelitian Basoeki tersebut menggam-
barkan
tingkat
bahwa
kadar
air
media
titik layu sementara merupakan kondisi
tumbuh
mendekati
suboptimum untuk
pertumbuhan padi gogo. Ketahanan terhadap kekeringan tergantung pada beberapa
faktor
yang
saling bertautan,
yaitu
Jumlah
luas
permukaan sistem perakaran, potensi pertumbuhan akar, ada tidaknya cendawan mikoriza, modifikasi daun serta membuka dan menutupnya stomata (Harjadi, 1979).
13
Periode I Konsepsi Steinbauer-Sadjad Viabilitas melampaui (PV).
benih
dalam
Konsepsi
suatu periode yang disebut
Periode Viabilitas
Periode viabilitas dalam konsepsi ini berawal dari
saat antesis sampai benih mati. at as
Steinbauer-Sadjad
tiga
periode yaitu
periode
periode pembangunan benih, simpan
dan
periode
III
Periode viabilitas dibagi I
peri ode
atau
yang
disebut
dengan
II merupakan periode
periode
kritikal
(Sadjad,
1990) .
.pKs
...... "
'i'
II
Peri ode Viabilitas
Peri ode I : Peri ode Pembangunan Benih: Peri ode II : Peri ode Simpan: periode III : Periode Kritikal: Vp : Viabilitas Potensial: Vg : Vigor: Vss : Viabilitas Sesungguhnya: PKS : Periode konservasi sebelum simpan: PKT : Peri ode konservasi sebelum tanam: D : Nilai Delta: MM : Matang Morfologi: MF: Masak Fisiologi. Gambar 1. Konsepsi Steinbauer-Sadjad (Sadjad, 1994) Menurut buah
garis
Sadjad
(1989)
viabilitas,
optimum atau potensial keduanya
pada periode
masing-masing (Vp)
dan
garis
I
terdapat
garis vigor
merupakan garis yang terbentuk oleh
dua
viabilitas (Vg)
yang
titik-titik
14
nilai
viabilitas
yang
Garis
terukur.
parametrik
itu
berakhir di suatu titik puncak yang mengakhiri periode I yang
disebut
terdapat
titik
garis
masak
delta
(D).
fisiologi. Garis
Dalam
D ini
periode
akan
I
mengecil
mencapai minimal pada titik masak fisiologi dan mencapai maksimum pada saat matang morfologi. Garis viabilitas yang menjadi tempat kedudukan nilainilai delta disebut Bidang Vigor
(BV).
BV yang mengecil
mengindikasikan vigor benih yang lebih besar,
sebab garis
Vg mendekati garis Vp, BV atau luas bidang nilai D merupakan selisih antara luas bidang bidang yang dibatasi sumbu x dan garis
Vp~f
sumbu x dan garis
(xl)
dan luas bidang yang dibatasi oleh
vg~f(x2).
Kaidah ketiga sebagai impli-
kasi Konsepsi Steinbauer-Sadj ad yang mengungkapkan bahwa apabila nilai D mengecil, 1993) .
Nilai
vigor benih membesar
D dikembangkan
sebagai
tolok
(Sadjad,
ukur
suatu
parameter viabilitas lot ber)ih identik dengan nilai deteriorasi atau devigorasi. Periode I berkaitan dengan penentuan masak fisiologi yang diindikasikan oleh vigor yang maksimum.
Untuk itu
perlu ditentukan tolok ukur vigor awal benih untuk menentukan masak fisiologi yang tepat.
Vigor awal menjabarkan
resultante segala faktor yang berpengaruh pada periode I (Sadjad, 1993).
Salah satu tolok ukur yang dapat diguna-
kan adalah mengukur indikator cadangan energi dalam benih untuk mengetahui berapa
tinggi
vigor awal
benih.
Pada
15
kandungan energi yang maksimum benih mempunyai vigor awal yang maksimum dan pada saat itulah masak fisiologi benih dicapai
(Sadjad, 1993).
Menurut Sadjad (1993) benih dari
anthesis sampai matang morfologi pada periode I Konsepsi Steinbauer-Sadjad secara teknologis belum dapat dikatakan sebagai benih. Pendekatan yang paling lazim digunakan adalah pendekatan fisiologi yang metodenya dibagi atas met ode langsung seperti
pengamatan
terhadap
keadaan
perkecambahan,
dan
metode tidak langsung seperti pengamatan terhadap aktivitas
pernapasan.
Pertumbuhan
kecambah pada pendeteksian
viabilitas disebut indikasi viabilitas langsung, sedangkan aktivitas sung.
Oleh karena
bermetode langsung
enzim disebut
langsung indikasi
itu,
indikasi viabilitas
tidak
pengujian viabilitas
indikasi langsung,
langsung, bermetode
lang-
ini
dapat
bermetode
tidak
langsung
indikasi
tidak langsung dan bermetode tidak langsung indikasi tidak langsung (Sadjad, 1993).
