bab ii kajian pustaka 2.1 biologi padi (oryza sativa l.) 2 ... ii.pdfsembilan fase : perkecambahan,...

2.1 Biologi Padi (Oryza sativa

2.1.1 Deskripsi tanaman padi

Padi merupakan tanaman semusim (

tahun. Akarnya serabut

(0,5 – 2 m), berbatang bulat dan berongga yang disebut jerami

garis, dengan tepi kasar dan pan

tangkai bunga, kelopak bunga

yang kecil), putik, kepala putik,

ujung lemma (Gambar 2.1)

Keterangan : a. lemma

(anther), f. tangkai sari (

(stylus

Pada fase generatif, malai tumbuh ke atas dan ujungnya menggantung

dengan panjang 15 -

6

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

Oryza sativa L.)

Deskripsi tanaman padi

Padi merupakan tanaman semusim (annual) berumur pendek kurang dari 1

Akarnya serabut mencapai kedalaman 20-30 cm, tinggi

berbatang bulat dan berongga yang disebut jerami. Helai daun bangun

garis, dengan tepi kasar dan panjangnya 15 – 80 cm. Bunga padi terdiri dari

tangkai bunga, kelopak bunga lemma (gabah padi yang besar), palea

yang kecil), putik, kepala putik, tangkai sari, kepala sari, dan bulu (

(Gambar 2.1),

Gambar 2.1

Bunga padi (Oryza sativa L.)

lemma steril, b. palea, c. lemma, d. lodicule, e. kepala

), f. tangkai sari (filament), g. kepala putik (stigma), h. tangkai putik

stylus), i. tangkai bunga (pedicellus) (Keng, 1969)


40 cm. Malai padi terdiri dari sekumpulan bunga padi yang

mur pendek kurang dari 1

tinggi batang beragam

Helai daun bangun

Bunga padi terdiri dari

palea (gabah padi

tangkai sari, kepala sari, dan bulu (awu) pada

, e. kepala sari

), h. tangkai putik

) (Keng, 1969)


Malai padi terdiri dari sekumpulan bunga padi yang

timbul dari buku paling atas,

berjarum, berjarum pendek atau panjang, licin atau kasar, berwarna hijau atau

coklat, gundul atau be

menghasilkan buah yang kaya akan pati

Ciri khas daun tanaman padi yaitu adanya

yang menyebabkan daun tanaman padi dapat dibedakan dari jenis rumput yang

lain. Berdasarkan kelengkapan daunnya tanaman padi termasuk daun tidak

lengkap karena hanya terdiri atas helaian dan upih daun (

Adapun bagian - bagian daun padi, yaitu

1) Helaian daun (lamina

Helaian daun terletak pada batang padi serta berbentuk memanjang seperti

pita.

timbul dari buku paling atas, berupa bulir yang beranekaragam, kadang tidak

berjarum pendek atau panjang, licin atau kasar, berwarna hijau atau

coklat, gundul atau berambut dengan ukuran 7 – 10 cm. Bulir yang masak akan

menghasilkan buah yang kaya akan pati (Gambar 2.2).

Gambar 2.2

Bulir padi (Oryza sativa L.) (AAK, 1995

Ciri khas daun tanaman padi yaitu adanya lidah dan telinga daun, hal ini


Berdasarkan kelengkapan daunnya tanaman padi termasuk daun tidak

lengkap karena hanya terdiri atas helaian dan upih daun (Tjitrosoepomo

bagian daun padi, yaitu (Gambar 2.3):

lamina)


7

berupa bulir yang beranekaragam, kadang tidak

berjarum pendek atau panjang, licin atau kasar, berwarna hijau atau

Bulir yang masak akan

AAK, 1995)

dan telinga daun, hal ini


Berdasarkan kelengkapan daunnya tanaman padi termasuk daun tidak

Tjitrosoepomo, 2005).


2) Upih/Pelepah daun

Pelepah daun merupakan bagian daun yang menyelubungi batang. Pelepah

daun berfungsi memberi dukungan pada bagian ruas yang jaringannya lunak.

3) Lidah daun (ligula

Lidah daun terletak antara helai

Panjang lidah daun berbeda

Warnanya juga berbeda

Bagian

Keterangan : a. helaian daun

pelepah daun

2.1.2 Fase – fase pertumbuhan tanaman padi

Tiga fase pertumbuhan tanaman padi adalah sebagai berikut : 1. Vegetatif

(awal pertumbuhan s

malai sampai pembungaan); dan 3. Pematangan (pembungaan sampai gabah

matang (Arafah, 2009).

Pelepah daun (vagina)



ligula)

terletak antara helaian (lamina) dan upih

Panjang lidah daun berbeda - beda, tergantung varietas padi yang ditanam.

Warnanya juga berbeda - beda, tergantung pada varietas (Hana, 2013).

Gambar 2.3

Bagian – bagian daun tanaman padi (Oryza sativa L.)

a. helaian daun (lamina), b. lidah daun (ligula), c. telinga daun, d.

pelepah daun (vagina) (Dokumentasi Budiwati, 2015)

fase pertumbuhan tanaman padi


(awal pertumbuhan sampai pembentukan malai); 2. Reproduktif (pembentukan


matang (Arafah, 2009).

d 3

a

b

c

8



(vagina) daun.

beda, tergantung varietas padi yang ditanam.

beda, tergantung pada varietas (Hana, 2013).

L.)

, c. telinga daun, d.

(Dokumentasi Budiwati, 2015)


ampai pembentukan malai); 2. Reproduktif (pembentukan


9

Menurut buku panduan Sistem Karakterisasi dan Evaluasi Tanaman Padi

Departemen Pertanian, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian, Komisi

Nasional Plasma Nutfah (2003), pertumbuhan tanaman padi terbagi menjadi

sembilan fase : perkecambahan, bibit, anakan, pemanjangan batang, bunting,

pembungaan, pematangan susu, pengisian dan pematangan.

Keseluruhan organ tanaman padi terdiri dari dua kelompok yaitu : organ

vegetatif dan generatif (reproduktif). Bagian-bagian vegetatif meliputi akar,

batang dan daun, sedangkan bagian generatif terdiri dari malai, gabah dan bunga.

Dari berkecambah hingga panen, tanaman padi memerlukan waktu 3-6 bulan,

yang seluruhnya terdiri dari dua fase pertumbuhan, yakni vegetatif dan generatif.

Fase reproduktif meliputi pra-berbunga dan pasca-berbunga, periode-pasca

berbunga disebut juga sebagai periode pemasakan.

Fase reproduktif ditandai dengan memanjangnya ruas teratas pada batang,

yang sebelumnya tertumpuk rapat dekat permukaan tanah. Stadia reproduktif juga

ditandai dengan berkurangnya jumlah anakan (matinya anakan tidak produktif),

munculnya daun bendera, bunting dan pembungaan (heading). Inisiasi primordia

malai biasanya dimulai 30 hari sebelum pembungaan. Stadia inisiasi ini hampir

bersamaan dengan memanjangnya ruas-ruas yang terus berlanjut sampai

berbunga.

Fase reproduktif disebut juga stadia pemanjangan ruas-ruas. Pembungaan

(heading) adalah stadia keluarnya malai, sedangkan anthesis segera mulai setelah

heading. Dalam suatu komunitas tanaman, fase pembungaan memerlukan waktu

selama 10-14 hari, karena terdapat perbedaan laju perkembangan antar tanaman

10

maupun antar anakan. Apabila 50% bunga telah mekar maka pertanaman tersebut

dianggap dalam fase pembungaan.

Anthesis telah mulai bila benang sari bunga yang paling ujung pada tiap

cabang malai telah tampak keluar dari bunga. Pada umumya anthesis berlangsung

antara jam 08.00 – 13.00 dan pembuahan akan selesai dalam 5-6 jam setelah

anthesis. Dalam suatu malai, semua bunga memerlukan 7-10 hari untuk anthesis,

tetapi pada umumnya hanya 7 hari. Anthesis terjadi 25 hari setelah bunting

(Arafah, 2009).

Komponen pertumbuhan dan hasil padi telah mencapai maksimal sebelum

bunga keluar dari pelepah daun bendera. Jumlah malai pada tiap satuan luas tidak

bertambah lagi 10 hari setelah jumlah anakan maksimal. Periode pemasakan bulir

terdiri dari 4 stadia masak dalam proses pemasakan bulir (Arafah, 2009).

1. Stadia masak susu

Tanaman padi masih berwarna hijau, tetapi malai-malainya sudah terkulai.

Ruas batang bawah kelihatan kuning. Gabah bila dipijit dengan kuku keluar cairan

seperti susu.

2. Stadia masak kuning

Seluruh tanaman tampak kuning, dari semua bagian tanaman, hanya buku-

buku sebelah atas yang masih hijau. Isi gabah sudah keras, tetapi mudah pecah

dengan kuku.

11

3. Stadia masak penuh

Buku-buku sebelah atas berwarna kuning, sedangkan batang-batang mulai

kering. Isi gabah sukar dipecahkan. Pada varietas-varietas yang mudah rontok,

stadia ini belum terjadi kerontokan.

4. Stadia masak mati

Isi gabah keras dan kering. Pada varietas yang mudah rontok pada stadia

ini sudah mulai rontok. Stadia masak mati terjadi setelah ± 6 hari setelah masak

penuh.

2.1.3 Syarat tumbuh tanaman padi

Tanaman padi dapat tumbuh dengan baik di daerah tropis/subtropis pada

45°LU sampai 45°LS, cuaca panas dan kelembaban tinggi dengan musim hujan 4

bulan. Curah hujan yang baik, rata-rata 200 mm per bulan atau 1.500 - 2.000

mm/tahun, dengan distribusi selama 4 bulan. Suhu optimum untuk pertumbuhan

tanaman padi adalah 23 °C dan ketinggian tempat yang cocok untuk tanaman padi

berkisar antara 0–1500 m dpl.

Tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi adalah tanah sawah

yang kandungan fraksi pasir, debu, lempung dalam perbandingan tertentu dan air

dalam jumlah yang cukup. Padi dapat tumbuh dengan baik pada tanah yang

ketebalan lapisan atasnya antara 18–22 cm dengan pH antara 4–7 (Siswoputranto,

1976).

Dari segi fisiologis jarak tanam berpengaruh terhadap pertumbuhan dan

produktivitas padi. Hasil penelitian Pratiwi et al. (2010) menyimpulkan bahwa

jarak tanam lebar memberi peluang varietas tanaman mengekspresikan potensi

12

pertumbuhannya. Semakin rapat populasi tanaman, semakin sedikit jumlah

anakan dan jumlah panjang malai per rumpunnya. Pada populasi rendah (jarak

tanam lebar), pertumbuhan padi akan lebih baik, namun per luasannya hasil dan

komponen hasilnya lebih rendah dibandingkan jarak tanam yang lebih rapat.

Jarak tanam yang lebar akan meningkatkan penangkapan radiasi surya oleh tajuk

tanaman, sehingga meningkatkan pertumbuhan tanaman seperti jumlah anakan

produktif, volume dan panjang akar total, meningkatkan bobot kering tanaman

dan bobot gabah per rumpun, tetapi tidak berpengaruh terhadap hasil per satuan

luas (Kurniasih et al., 2008, Lin et al., 2009, Hatta et al., 2012). Sebaliknya, pada

jarak tanam rapat jumlah malai per rumpun menurun, tetapi jumlah malai per m2

nyata meningkat (Mobasser et al., 2009).

Menurut Sohel et al. (2009), jarak tanam yang optimum akan memberikan

pertumbuhan bagian atas tanaman dan pertumbuhan bagian akar yang baik

sehingga dapat memanfaatkan lebih banyak cahaya matahari serta memanfaatkan

lebih banyak unsur hara. Sebaliknya, jarak tanam yang terlalu rapat akan

mengakibatkan terjadinya kompetisi antar tanaman yang sangat hebat dalam hal

cahaya matahari, air, dan unsur hara. Akibatnya, pertumbuhan tanaman terhambat

dan hasil tanaman rendah.

2.1.4 Faktor – faktor yang mempengaruhi pertumbuhan padi

Secara umum faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman padi

yaitu faktor luar (eksternal) yang berupa faktor lingkungan dan faktor dalam

(internal) berupa faktor genetik dan hormonal. Faktor eksternal yang

mempengaruhi pertumbuhan tanaman padi antara lain :

13

1. Iklim

Iklim sangat mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Tanaman padi sangat

cocok tumbuh pada iklim tropis dan banyak mengandung uap air. Keadaan iklim

ini meliputi curah hujan, suhu, ketinggian tempat, sinar matahari, angin dan

musim (Hana, 2013).

a. Curah hujan

Tanaman padi membutuhkan curah hujan yang baik, rata – rata 200

mm/bulan atau 1.500-2.000 mm/tahun, dengan distribusi selama 4 bulan. Curah

hujan yang baik akan memberikan dampak yang baik dalam pengairan, sehingga

genangan air yang diperlukan tanaman padi di sawah dapat tercukupi (Hasanah,

2007).

b. Suhu

Tanaman padi secara umum membutuhkan suhu minimum 11°- 25°C

untuk perkecambahan, 22°- 23°C untuk pembungaan, dan 20°- 25°C untuk

pembentukan biji (AAK, 1990).

c. Ketinggian tempat

Tanaman padi dapat tumbuh baik dengan ketinggian berkisar antara 0 –

1500 m dpl (Surowinoto, 1982).

d. Intensitas cahaya matahari

Intensitas cahaya matahari yang relatif rendah merupakan salah satu

penyebab rendahnya produktivitas. Menurut Sasmita et al. (2006) intensitas

cahaya rendah mengakibatkan terganggunya laju fotosintesis dan sintesis

karbohidrat dan berakibat menurunnya laju pertumbuhan dan produktivitas

14

tanaman. Intensitas cahaya matahari yang tinggi selama periode pengisian bulir

dapat meningkatkan produksi biomass yang berakibat terhadap tingginya bulir

yang masak yang selanjutnya akan meningkatkan hasil tanaman padi (Takai et al.,

2006).

e. Angin

Angin memiliki peran yang penting terhadap pertumbuhan tanaman padi

yaitu membantu dalam proses penyerbukan dan pembuahan. Namun angin juga

memiliki peran negatif karena berbagai penyakit pada tanaman padi ditularkan

oleh angin. Selain itu angin juga menyebabkan buah menjadi hampa dan tanaman

roboh (Mubaroq, 2013).

f. Musim

Pertumbuhan tanaman padi sangat dipengaruhi musim. Indonesia memiliki

dua musim yaitu musim hujan dan kemarau. Penanaman tanaman padi pada

musim hujan dan kemarau memiliki dampak yang cukup besar terhadap kuantitas

dan kualitas tanaman padi. Penanaman tanaman padi akan lebih baik pada musim

kemarau dibandingkan musim hujan apabila dengan pengairan yang baik.

Proses penyerbukan dan pembuahan padi pada musim kemarau tidak akan

terganggu oleh hujan sehingga padi yang dihasilkan lebih banyak. Akan tetapi

padi yang ditanam pada musim hujan, proses penyerbukan dan pembuahannya

terganggu oleh hujan. Akibatnya banyak biji padi yang hampa (Mubaroq, 2013).

g. Air

Kebutuhan air pada budidaya tanaman padi secara umum dipengaruhi oleh

topografi, jenis tanah, periode pertumbuhan, dan praktik budidaya. Bouman

15

(2009) menambahkan bahwa untuk menghasilkan 1 kg gabah, tanaman padi

membutuhkan 2.500 liter air yang berasal dari hujan atau irigasi. Stress atau

cekaman air dapat berarti kelebihan atau kekurangan air. Kelebihan air berupa

cekaman banjir sedangkan kekurangan air berupa cekaman kekeringan. Padi

merupakan tanaman yang sangat sensitif terhadap cekaman kekeringan. Tanda

awal penurunan air tanah adalah penggulungan daun yang pada akhirnya

mengurangi radiasi surya pada daun. Penggulungan daun merupakan ekspresi

sederhana kehilangan turgor pada daun (Fischer and Fukai, 2003).

Kekeringan mempengaruhi morfologi dan fisiologi pada tanaman padi

seperti tertundanya pembungaan, mengurangi distribusi dan alokasi bahan kering,

mengurangi kapasitas fotosintesis sebagai akibat dari menutupnya stomata

(Farooq et al., 2009).

h. Unsur hara/nutrisi

Nitrogen merupakan unsur hara utama yang diperlukan dalam jumlah yang

banyak pada budidaya padi sawah. Penggunaannya yang tidak tepat akan

mencemari lingkungan terutama air. Tanaman padi memerlukan N pada fase

pembentukan primordial bunga dan pada fase awal generatif, pemberian N dapat

menambah jumlah anakan dan ukuran gabah tiap malai.

Pertanian padi sawah sangat tergantung pada ketersediaan N dalam tanah.

Sepanjang periode pertumbuhan, tanaman memerlukan unsur N, namun yang

paling banyak diperlukan antara awal sampai pertengahan pembentukan anakan

(midtillering) dan tahap awal pembentukan malai. Suplai nitrogen selama proses

pemasakan diperlukan untuk menunda gugurnya daun, memelihara fotosintesis

16

selama pengisian biji dan meningkatkan kadar protein dalam biji (Dobermann and

white, 1999). Pupuk N memegang peranan penting dalam peningkatan produksi

padi sawah, sedangkan sumber pupuk N yang utama adalah urea. Namun,

tanaman menyerap hanya 30% dari pupuk N yang diberikan (Dobermann and

Fairhurst, 2000).

Di lain pihak laju serapan hara dan keefisienan tanaman untuk

memanfaatkan hara dari pupuk bersifat spesifik dan terbatas untuk setiap varietas.

Selain itu, unsur hara N bersifat mudah larut, sangat mudah berpindah dan juga

mudah menguap. Umumnya petani memberikan pupuk dengan takaran tinggi,

melebihi kebutuhan tanaman, sehingga menyebabkan pemborosan dan

pencemaran lingkungan (Siregar dan Marzuki, 2011).

Faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman padi antara

lain:

1. Hormon pertumbuhan seperti : auksin, giberelin, sitokinin dan asam absisat.

� Hormon Auksin

Hormon Auksin adalah hormon tumbuhan yang berfungsi untuk memacu

proses pemanjangan sel. Hormon ini dihasilkan pada bagian koleoptil (titik

tumbuh) pucuk tumbuhan, yaitu ujung akar dan batang. Peran auksin pertama kali

ditemukan oleh ilmuwan Belanda bernama Fritz Went (1903-1990). Cara kerja

hormon auksin dipengaruhi oleh cahaya. Hormon auksin akan aktif bila tidak

terkena cahaya. Apabila tumbuhan terkena cahaya, maka hormon auksin tidak

aktif sehingga proses pemanjangan terhambat. Hal ini dapat mengakibatkan

terjadinya fototropisme (membengkoknya batang tanaman ke arah cahaya)

17

dimana sisi yang tidak terkena cahaya lebih panjang daripada yang terkena cahaya

sehingga batang menjadi bengkok ke arah sisi batang yang terkena cahaya.

Hormon auksin bekerja sinergis dengan hormon giberelin. Auksin

berpengaruh pada pemanjangan, pembelahan dan diferensiasi sel tumbuhan.

Auksin yang dihasilkan pada tunas apikal (ujung) batang dapat menghambat

tumbuhnya tunas lateral (samping) tumbuhan (Wattimena, 1987). Fungsi dari

hormon auksin adalah :

a. Membantu proses pertumbuhan akar dan batang

b. Mempercepat perkecambahan

c. Membantu proses pembelahan sel

d. Merangsang kambium untuk membentuk xilem dan floem

e. Memelihara elastisitas dinding sel

f. Membentuk dinding sel primer

g. Mempercepat pemasakan buah

h. Mengurangi jumlah biji dalam buah

i. Menghambat rontoknya buah dan gugurnya daun

j. Membantu proses partenokarpi (pembuahan tanpa penyerbukan).

� Hormon Giberelin

Hormon Giberelin adalah hormon tumbuhan yang berperan dalam proses

perkembangan dan perkecambahan. Giberelin akan merangsang pembentukan

enzim amilase yang berfungsi untuk memecah senyawa amilum yang terdapat di

endosperm (cadangan makanan) menjadi senyawa glukosa. Glukosa tersebut

menjadi sumber energi bagi pertumbuhan tanaman. Giberelin ditemukan oleh

18

seorang ilmuwan Jepang bernama Eiichi Kurosawa pada tahun 1926 yang

meneliti penyakit padi "bakanae". Hormon ini pertama kali diisolasi oleh Teijiro

Yabuta dari jamur Giberella fujikuroi pada tahun 1935 (Wattimena, 1987).

Fungsi dari hormon giberelin adalah :

a. Mempengaruhi pemanjangan dan pembelahan sel

b. Mempengaruhi perkembangan embrio dan kecambah

c. Menghambat pembentukan biji

d. Mempengaruhi pemanjangan batang

e. Mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan akar, daun, bunga, dan

buah

� Hormon Sitokinin

Hormon sitokinin adalah hormon tumbuhan yang berperan dalam

pembelahan sel (sitokinesis). Senyawa sitokinin pertama kali ditemukan pada

tanaman tembakau dan disebut kinetin. Hormon sitokinin dibentuk pada bagian

akar dan ditransportasikan ke seluruh bagian sel tanaman tembakau. Senyawa

sitokinin juga terdapat pada tanaman jagung dan disebut zeatin (Wattimena,

1987). Adapun fungsi hormon sitokinin adalah:

a. Mengatur pembentukan bunga dan buah

b. Mengatur pertumbuhan daun dan pucuk

c. Memperbesar daun muda

d. Merangsang pembentukan akar dan batang serta pembentukan cabang akar

dan batang

19

e. Menghambat proses penuaan dengan cara merangsang proses serta

transportasi garam-garam mineral dan asam amino ke daun.

� Asam Absisat

Asam absisat adalah hormon tumbuhan yang berperan dalam proses

penuaan dan gugurnya daun. Asam absisat (ABA) juga berperan penting dalam

tahap inisiasi dormansi biji, maturasi biji dan menjaga biji agar berkecambah di

musim yang diinginkan. Selain itu Asam Absisat (ABA) juga berfungsi untuk

mempertahankan tumbuhan dari tekanan lingkungan, seperti kekurangan air,

kekeringan, musim dingin, dan kadar garam (salinitas) tinggi. Asam Absisat

mencegah kekurangan air saat kekeringan dengan cara merangsang penutupan

stomata pada epidermis daun sehingga transpirasi melalui stomata tidak terjadi

(Wattimena, 1987).

Asam Absisat (ABA) juga dapat membentuk lapisan epikutikula atau

lapisan lilin untuk mencegah kehilangan air. Dalam menghadapi musim dingin,

Asam Absisat (ABA) akan menghentikan pertumbuhan primer dan sekunder.

Hormon Asam Absisat yang dihasilkan pada tunas terminal ini memperlambat

pertumbuhan dan memicu perkembangan primordia daun menjadi sisik untuk

melindungi tunas dorman selama musim dingin. Asam Absisat (ABA) termasuk

senyawa inhibitor (penghambat) dan bekerja antagonis (berlawanan) dengan

hormon auksin dan hormon giberelin (Dewi, 2008).

2. Faktor genetik atau faktor keturunan (Gardner et al., 1991).

Gen merupakan unit pewarisan sifat bagi mahluk hidup. Bentuk fisiknya

adalah urutan DNA menyandi protein, polipeptida atau seuntaian DNA yang

20

memiliki fungsi bagi organisme yang memilikinya. Gen mengontrol setiap

pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

2.2 Klasifikasi Tanaman Padi

Tanaman padi termasuk ke dalam divisi Spermatophyta karena merupakan

tanaman yang menghasilkan biji. Spermatophyta berasal dari bahasa Yunani,

sperma berarti biji dan phyta berarti tumbuhan. Umumnya memiliki kotiledon

tunggal/berkeping satu sehingga termasuk ke dalam kelas Monocotyledoneae dan

merupakan tanaman herba semusim, batang berbuku – buku dan daun dengan

pertulangan daun sejajar serta merupakan daun berupih yang terdiri atas upih dan

helaian daun sehingga termasuk ke dalam bangsa Poales dan suku Gramineae.

Pada daun juga terdapat alat tambahan yaitu lidah daun (ligula). Fungsi lidah daun

adalah mencegah masuknya air hujan di antara batang dan pelepah daun serta

mencegah infeksi penyakit, sebab media air memudahkan penyebaran penyakit.

Tanaman padi termasuk ke dalam marga Oryza, dengan nama jenis Oryza sativa

L. dengan klasifikasi sebagai berikut :

Kingdom : Plantae

Divisi : Spermatophyta

Kelas : Monocotyledoneae

Bangsa : Poales

Suku : Gramineae

Marga : Oryza

Jenis : Oryza sativa L. (Tjitrosoepomo, 2013)

21

2.3 Spesies, Subspesies, Varietas Padi (Oryza sativa)

2.3.1 Spesies Padi (Oryza sativa)

Tanaman padi yang umumnya dibudidayakan di dunia terdiri dari dua

spesies yaitu O. sativa dan O. glaberrima. Tanaman padi O. sativa lebih banyak

dibudidayakan dibandingkan O. glaberrima. Padi budidaya sendiri merupakan

kelompok O. sativa yang mengalami seleksi baik secara alami mapun bantuan

manusia. Ditinjau dari kegunaannya tanaman padi O. Sativa dapat dibedakan

menjadi dua jenis, yaitu :

1. Padi beras, jenis tanaman padi yang hasilnya untuk dijadikan makanan

pokok sehari-hari. Beras sebagai hasil akhir tanaman padi dijadikan

sumber utama karbohidrat, dimasak menjadi nasi dan dikonsumsi.

2. Padi ketan, jenis tanaman padi yang hasilnya bukan untuk dijadikan

makanan pokok sehari-hari. Beras ketan umumnya dibuat tepung sebagai

bahan pangan olahan. Dengan demikian padi ketan tidak dikonsumsi

langsung sebagai makanan pokok sebagaimana padi beras

Perbedaan jenis padi pada umumnya terletak pada usia tanaman, hasil

produksi, mutu beras, dan ketahanannya terhadap hama dan penyakit (Yandianto,

2003).

Menurut Sugeng (2001), tanaman padi dapat dibedakan dalam dua jenis

berdasarkan cara bertanamnya yaitu :

a. Padi sawah, yaitu tanaman padi yang dalam pertumbuhannya memerlukan

air menggenang dan ditanam di tanah persawahan. Padi sawah ditanam di

sawah, yaitu lahan yang cukup memperoleh air. Padi sawah pada waktu-

22

waktu tertentu memerlukan genangan air, terutama sejak musim tanam

sampai mulai berbuah.

b. Padi kering, yaitu tanaman padi yang dalam pertumbuhannya tidak

memerlukan air menggenang (dalam arti air genangan seperti sawah).

Padi kering merupakan jenis padi yang tidak membutuhkan banyak air

sebagaimana padi sawah. Bahkan padi kering ini dapat tumbuh hanya

mengandalkan curah hujan. Padi kering ini pada umumnya ditanam di

daerah-daerah yang kurang atau sedikit air. Padi kering dapat dibedakan

menjadi tiga macam, yaitu :

1. Padi ladang, sejenis padi kering yang ditanam di wilayah hutan yang

baru dibuka.

2. Padi tegalan, padi kering yang ditanam pada tanah tegalan atau disebut

padi tegalan.

3. Padi gogo rancah, sejenis padi kering yang ditanam di tegalan pada

saat musim hujan.

2.3.2 Subspesies Padi (Oryza sativa)

Menurut Chang (1988), spesies Oryza sativa berdasarkan perbedaan sifat

morfologi tanaman dan wilayah adaptasi agroekosistem dibedakan menjadi tiga

subspesies yaitu :

1. Subspesies Indica, umumnya tersebar di negara-negara beriklim tropis.

2. Subspesies Japonica, menyebar di negara-negara subtropis seperti Jepang,

Korea, Eropa (Spanyol, Portugal, Perancis, Bulgaria, Hongaria, Yunani,

23

Yugoslavia), Afrika (Mesir), Australia, Amerika Utara dan Amerika

Selatan.

3. Subspesies Javanica menyebar di Jawa, Bali dan Lombok. Contoh

subspesies ini antara lain Pandanwangi (Cianjur), Rojolele (Klaten), Ketan

Bulu Putih (Garut), Kewal (Banten).

Saat ini subspesies padi disebut dengan ras/golongan. Padi budidaya

terbagi menjadi empat ras/golongan, yaitu (1) indica dengan ciri umumnya gabah

ramping dan tidak berbulu, (2) javanica dengan ciri gabah besar dan berbulu, (3)

japonica dengan ciri gabah bulat, gundil dengan ukuran sedang, (4) intermediate

atau hibrida (Badan Litbang Pertanian dan Komisi Nasional Plasma Nutfah,

2003).

2.3.3 Varietas Padi

Varietas adalah sekelompok tanaman dari suatu spesies yang ditandai oleh

bentuk dan pertumbuhan tanaman, daun, bunga, buah, biji dan ekspresi karakter

atau kombinasi genotype yang dapat membedakan dengan spesies yang sama oleh

sekurang-kurangnya satu sifat yang menentukan dan apabila diperbanyak tidak

mengalami pertumbuhan (BB Padi, 2015).

Secara botani, varietas adalah suatu populasi tanaman dalam satu spesies

yang menunjukkan ciri berbeda yang jelas. Penulisan namanya dicetak miring

(atau digaris bawah jika tulisan tangan) dan didahului dengan singkatan "var."

Contoh: Oryza sativa var. indica. Terdapat 3 varietas padi yaitu :

24

1. Varietas padi hibrida

Padi hibrida merupakan turunan pertama (F1) hasil persilangan antara dua

tetua galur homozygot yang berbeda sifat. Melalui perkawinan itulah terkumpul

gen-gen yang keberadaannya secara bersamaan memberikan efek heterosis, yaitu

fenomena dimana tanaman yang tumbuh dari benih hasil persilangan dua genotipe

yang berbeda (disebut generasi F1) memiliki sifat lebih baik dari tetuanya

(Kustera, 2008).

Menurut Wibowo (2010) varietas padi hibrida adalah produk persilangan

antara dua tetua padi yang berbeda secara genetik. Apabila tetua - tetua diseleksi

secara tepat maka hibrida turunannya akan memiliki vigor dan daya hasil yang

lebih tinggi daripada kedua tetua tersebut. Keunggulan dari varietas padi hibrida

adalah hasil produksi yang lebih tinggi 15 – 20 % dibandingkan varietas padi

unggul dan lokal, vigor lebih baik sehingga lebih kompetitif terhadap gulma.

Keunggulan dari aspek fisiologi yaitu aktivitas perakaran yang lebih luas, area

fotosintesis yang lebih luas, intensitas respirasi yang lebih rendah dan translokasi

asimilat yang lebih tinggi. Keunggulan pada beberapa karakteristik morfologi

seperti sistem perakaran lebih kuat, anakan lebih banyak, jumlah gabah per malai

lebih banyak dan bobot 1000 butir gabah isi yang lebih tinggi (Balai Besar

Penelitian Tanaman Padi, 2015).

Kelemahan dari varietas padi hibrida adalah hasil panennya tidak dapat

dijadikan benih kembali, harga benih mahal, tidak tahan terhadap serangan

penyakit, rawan terhadap serangan hama wereng, sundep/ beluk dan ulat,

membutuhkan pupuk yang lebih banyak dibandingkan padi varietas lokal

25

sehingga dapat menambah biaya produksi, memiliki adaptasi lingkungan yang

rendah sehingga hanya cocok tumbuh pada lokasi tertentu saja. Varietas padi

hibrida ada yang dilepas pemerintah, ada juga yang didatangkan (import) dari

negara lain. Contoh Padi hibrida: Intani 1 dan 2; PP1; H1; Bernas Prima; Rokan;

SL : 8 dan 11 SHS; Segera Anak; Sembada : B3, B5, B8 dan B9; Hipa : 4, 5

Ceva, 6 Jete, 7, 8, 9, 10, 11; Long Ping (pusaka 1 dan 2); Adirasa-1 dan -64;

Hibrindo R-1 dan R-2; Manis -4 dan 5; MIKI-1,2 dan 3; SL 8 SHS dan 11 HSS

(Kustera, 2008).

2. Varietas padi unggul

Varietas padi unggul adalah varietas yang dilepas oleh pemerintah dengan

SK Menteri Pertanian. Varietas ini sebelum dilepas telah melewati berbagai uji

coba. Kelebihan dari padi varietas unggul adalah hasil produksi tinggi (5–8 t/Ha),

hasil panen dari padi varietas unggul dapat dijadikan benih kembali, tanaman

pendek, tanaman tahan rebah, jumlah anakan produktif sedang – banyak (14-20),

umur panen yang lebih pendek (genjah, 105 – 125 hari), rasa nasi sedang – enak,

ada yang beraroma.

Kelemahan dari varietas padi unggul adalah memiliki diversitas genetik

yang sempit, mudah terserang penyakit dan memiliki adaptasi lingkungan yang

rendah sehingga hanya cocok tumbuh pada lokasi tertentu saja (Sitaresmi et al.,

2013). Contoh dari varietas ini yang banyak ditanam petani adalah ‘Ciherang’

(bisa mencapai 47 % dari total varietas yang ditanam), ‘IR-64’, ‘Mekongga’,

‘Cimelati’, ‘Cibogo’, ‘Cisadane’, ‘Situ Patenggang’, ‘Cigeulis’, ‘Ciliwung’,

26

‘Membramo’, ‘Sintanur’, ‘Jati luhur’, ‘Fatmawati’, ‘Situbagendit’ (Purnomo,

2013).

3. Varietas padi lokal

Varietas padi lokal adalah varietas padi yang sudah lama beradaptasi di

daerah tertentu. Varietas ini mempunyai karakteristik spesifik lokasi di daerah

tersebut. Kelemahan dari varietas padi lokal adalah umur panen yang lebih lama

(150 - 180 hari) dan hasil produksi (3 - 5 t/Ha) yang lebih rendah dibandingkan

varietas padi hibrida dan unggul, jumlah anakan produktif sedikit (5 - 10) dan

tanaman mudah rebah. Kelebihan dari varietas padi lokal adalah memiliki daya

adaptasi yang baik terhadap lingkungan, kurang tanggap terhadap pemupukan

(memerlukan sedikit pupuk), memiliki kualitas beras yang baik, rasa nasi enak

dan beraroma (Irawan dan Kartika, 2008). Contoh varietas lokal di daerah lain

yaitu varietas Kebo, Dharma Ayu, Pemuda Idaman (Indramayu), Gropak, Ketan

tawon, Gundelan (Malang), Merong (Pasuruan), Simenep, Srimulih, Andel Jaran,

Ketan Lusi, Ekor Kuda, hingga Gropak (Kulon Progo-Jogja), Angkong,

Bengawan, Engseng, Melati, Markoti, Longong, Rejung Kuning, Umbul-umbul,

Tunjung, Rijal, Sri Kuning, Untup, Tumpang Karyo, Rangka Madu, Sawah Kelai,

Tembaga dan Tjina (Sitaresmi et al., 2013).

2.4 Hama dan Gulma yang Menyerang Tanaman Padi

2.4.1 Hama yang menyerang tanaman padi

1. Wereng coklat (Nilaparvata lugens)

Wereng coklat merupakan salah satu hama penting pada tanaman padi,

karena pada serangan yang berat dapat menyebabkan puso (gagal panen).

27

2. Wereng hijau (Siphanta acuta)

Wereng hijau merupakan hama dari kelompok Hemiptera. Ada empat jenis

hama wereng hijau yang biasa menyerang padi yaitu :

a. Nephotettix virescens

b. N. nigropictus

c. N. cincticeps

d. N. malayanus

3. Tikus sawah (Rattus argentiventer)

Tikus adalah hama yang sangat merugikan pada banyak jenis tanaman

pangan. Sangat adaptif pada berbagai lingkungan pada berbagai lingkungan.

Habitatnya di tempat gelap dan semak-semak sekitar sumber pakannya.

4. Kepinding tanah (Scotinophara coarctata)

Hama ini menimbulkan masalah karena menyerang tanaman padi dari fase

pembibitan hingga dewasa. Siklus hidupnya berkisar antara 28 – 35 hari.

5. Walang sangit (Leptocorisa acuta)

Walang sangit adalah hama yg merusak bulir padi pada fase pemasakan.

Apabila ada gangguan akan mengeluarkan bau untuk mempertahankan diri dan

menarik sesamanya.

6. Hama pelipat daun (Cnaphalocrosis medinalis)

Disebut hama pelipat daun karena ulat-ulat yang baru menetas

mengeluarkan benang untuk melipat daun. Ulat hidup dalam lipatan daun dan

makan bagian dalam lipatan. Bila populasi ulat tinggi maka akan terjadi kerusakan

yang cukup tinggi sehingga dapat menurunkan produksi padi.

28

7. Hama putih (Nymphula depunctalis)

Hama putih adalah penggulung daun (leaf roll = case worm). Gulungan

daun yang berisi larva hama putih mengapung di atas permukaan air.

8. Ulat grayak (Spodoptera litura)

Ulat grayak menyerang tanaman pada malam hari secara tiba-tiba, bersifat

polypag, menyerang pucuk dan daun tanaman serta pada serangan berat dapat

menimbulkan puso.

9. Keong mas (Pomacea canaliculata L.)

Keong mas merupakan salah satu hama tanaman yang sering menimbulkan

kerugian pada tanaman padi, karena hama ini menyerang tanaman muda dengan

cara memotong daun dan batang tanaman yang dapat menyebabkan kematian.

10. Burung

Burung juga merupakan salah satu hama penting pada tanaman padi

karena pada serangan berat dapat menyebabkan kerugian yang cukup besar

bahkan gagal panen. Burung menyerang tanaman padi yang sudah dalam fase

matang susu sampai pemasakan biji (sebelum panen). Beberapa jenis burung yang

umumnya menyerang tanaman padi yaitu : burung Pipit/Bondol jawa (Lonchura

leucogastroides), Bondol haji (Lonchura maja), Bondol peking (Petingan)

(Lonchura punctulata), Bondol hitam (Lonchura ferruginosa), Manyar padi

(Ploceus manyar), burung Gereja (Passer montanus), Gelatik jawa (Padda

oryzivora) dan Betet (Psittacula alexandri).

11. Anjing tanah (Gryllotalpa

Menyerang bagian akar dan dasar tanaman padi yang sedan

pesemaian kering. Anjing tanah menyerang tanaman padi di pesawahan irigasi,

lebak, dan pasang surut apabila tidak ada genangan air.

gambar beberapa jenis hama yang umumnya menyerang tanaman padi

2007) (Gambar 2.4).

Hama yang menyerang tanaman padi

Keterangan : a

(Scotinophara coarctata

e. Hama putih, f.

Gryllotalpa sp.)

Menyerang bagian akar dan dasar tanaman padi yang sedan

Anjing tanah menyerang tanaman padi di pesawahan irigasi,

lebak, dan pasang surut apabila tidak ada genangan air. Di bawah ini merupakan

gambar beberapa jenis hama yang umumnya menyerang tanaman padi

Gambar 2.4

Hama yang menyerang tanaman padi (Oryza sativa L.)

a. Wereng coklat, b. Wereng hijau, c. Kepinding tanah

Scotinophara coarctata), d. Hama pelipat daun (Cnaphalocrosis medinalis)

, f. Keong emas (http://apps.cs.ipb.ac.id/ipm/main/galeri/

c

e

a

29

Menyerang bagian akar dan dasar tanaman padi yang sedang tumbuh di

Anjing tanah menyerang tanaman padi di pesawahan irigasi,

Di bawah ini merupakan

gambar beberapa jenis hama yang umumnya menyerang tanaman padi (Siregar,

L.)

Kepinding tanah

Cnaphalocrosis medinalis),

http://apps.cs.ipb.ac.id/ipm/main/galeri/)

d

f

b

30

2.4.2 Gulma yang menyerang tanaman padi

1. Golongan rumput (grasses)

Rumput pada umumnya memiliki daun berbentuk pita dengan

pertulangan daun sejajar, bangun garis, batang bulat dan berongga.

Beberapa spesies tanaman yang termasuk golongan rumput yaitu

: Echinochloa colonum (L) Link. Jejagoan leutik (Sunda), Tuton (Jawa),

Echinochloa erusgalli (P) Beauv., Jajagoan, Gagajahan (Sunda), Jawan

(Jawa).

2. Golongan teki (sedges)

Perbedaan tumbuhan ini dengan rumput adalah daunnya berjajar

tiga, batang berbentuk segitiga serta tidak berongga. Mempunyai rhizoma

(akar tinggal), dengan bentuk berbeda sesuai dengan fungsinya, yakni

untuk penyimpanan makanan dan untuk perkembangbiakan. Contohnya

yaitu : Cyperus difformis L., Jakut papayungan (Sunda), Welut (Jawa),

Fimbristylis miliaecae Wahl (F. littoralis Gaudich) dan Tumbaran (Jawa ).

3. Golongan berdaun lebar (broad leaves)

Tumbuhan ini pada umumnya berdaun lebar, contohnya : Marsilea

crenata Prest. Semanggi (Sunda), Semanggen (Jawa), Monochoria

vaginalis (Burm .f ) Presl. Enceng lembut (Sunda), Bengok (Jawa). Di

bawah ini merupakan gambar beberapa jenis gulma yang umumnya

menyerang tanaman padi (Pane dan Jatmiko, 2009) (Gambar 2.5) :

31

Gambar 2.5

Gulma yang menyerang tanaman padi (Oryza sativa L.)

Keterangan : a. Echinochloa colonum (L) Link., b. Cyperus difformis L.,

c. Marsilea crenata Prest. (Caton et al., 2010)

2.5 Analisis Kekerabatan

Setiap mahluk hidup memiliki persamaan dan perbedaan satu sama

lainnya. Setiap persamaan maupun perbedaan tersebut dijadikan dasar klasifikasi

makhluk hidup. Klasifikasi adalah suatu cara pengelompokan mahluk berdasarkan

pada ciri-ciri tertentu yang dimiliki setiap mahluk hidup. Ilmu yang mempelajari

pengelompokan mahluk hidup disebut dengan Taksonomi. Pengelompokan

mahluk hidup tersebut berdasarkan adanya persamaan maupun perbedaan antar

mahluk hidup. Semakin banyak persamaan antar mahluk hidup menunjukkan

semakin dekat hubungan kekerabatannya sedangkan apabila semakin banyak

perbedaan antara mahluk hidup maka semakin jauh hubungan kekerabatannya.

Kekerabatan dalam sistematik tanaman dapat diartikan sebagai pola

hubungan atau total kesamaan antara kelompok tanaman berdasarkan sifat atau

a b

c

32

ciri tertentu dari masing-masing kelompok tanaman tersebut. Berdasarkan jenis

data yang digunakan untuk menentukan jauh dekatnya kekerabatan antara dua

kelompok tanaman, maka kekerabatan dapat dibedakan atas kekerabatan fenetik

dan kekerabatan filogenetik (filetik) (Martasari et al., 2009).

� Fenetik dan filogenetik

Kekerabatan fenetik didasarkan pada persamaan sifat-sifat yang dimiliki

masing - masing kelompok tanaman tanpa memperhatikan sejarah keturunannya,

sedangkan kekerabatan filogenetik didasarkan pada asumsi-asumsi evolusi

sebagai acuan utama (Stuessy, 1990). Metode fenetik didasarkan pada kesamaan

karakter secara fenotip (morfologi, anatomi, embriologi, fitokimia) dimana hasil

klasifikasi ditampilkan dalam bentuk fenogram, sedangkan metode filogenetik

lebih didasarkan pada nilai evolusi dari masing - masing karakter dimana hasil

klasifikasi dalam bentuk kladogram (Radford, 1986). Salah satu cara untuk

mengetahui hubungan kekerabatan antar jenis yang satu dengan yang lainnya

adalah dengan melihat kemiripan karakter morfologinya. Penggunaan karakter

morfologi merupakan metode yang paling mudah dan cepat untuk menentukan

hubungan kekerabatan antarspesies (Irawan et al. 2008).

� Analisis cluster

Analisis cluster merupakan teknik multivariat yang mempunyai tujuan

utama untuk mengelompokkan objek-objek berdasarkan karakteristik yang

dimilikinya. Analisis cluster mengklasifikasikan objek sehingga setiap objek yang

paling dekat kesamaannya dengan objek lain berada dalam cluster yang sama

(Ediyanto et al., 2013).

bab ii kajian pustaka 2.1 biologi padi (oryza sativa l.) 2 ... ii.pdfsembilan fase : perkecambahan,...

Documents