Peningkatan Toleransi Padi Sawah Di Tanah Salin Menggunakan Anti Oksidan Asam Askorbat dan Pemupukan PK Melalui Daun

BAB I
PENDAHULUAN

1. 1. LatarBelakang
Pertambahan jumlah penduduk terus meningkat dengan rata-rata laju pertumbuhan 1,34%
(BPS, 2013), sementara itu sebagian besar penduduk Indonesia (± 90%) masih menjadikan beras
sebagai makanan pokoknya, oleh karena itu upaya peningkatan produksi padiNasional masih
sangat perlu dilakukan.
Agus dan Irawan (2007) memperkirakan pada tahun 2025 Indonesia akan mengimpor
beras sekitar 11,4 juta ton jika konversi lahan sawah tetap terjadi dengan laju 190.000 ha per
tahun dan pencetakan sawah baru hanya 100.000 ha per tahun. Keadaan ini mengharuskan segera
untuk mencari pemecahan masalah dalam menangani produksi padi, salah satunya melalui
perluasan areal pertanian ke lahan sub optimal (lahan marjinal) (Hidayat, 2008).
Luas lahan salin ada sekitar 0,44 juta ha sementara itu lahan rawa pasang surut salin yang
berpotensi untuk dijadikan lahan pertanian ada sekitar 8.535.708 ha. Dari luasan tersebut, yang
sudah direklamasi sekitar 2.833.814 ha dan yang belum direklamasi sekitar 5.701.894 ha. Luas
lahan rawa pasang surut yang sudah dijadikan lahan sawah hingga tahun 2011 baru sekitar
407.594 ha (Ritung, 2011). Berdasarkan data tersebut peluang untuk melaksanakan ekstensifikasi
pertanian khususnya untuk tanaman padi ke lahan rawa pasang surut masih terbuka luas.
Kendala yang dihadapi dalam usaha tani padi di lahan rawa pasang surut antara lain : (1)
tingkat kesuburan lahan rendah, (2) infrastruktur yang masih belum berfungsi secara optimal, (3)

tingkat pendidikan petani masih rendah, (4) indeks panen masih sekali tanam setahun, dan (5)
tingginya serangan organisme pengganggu tanaman. Secara umum upaya yang dapat dilakukan

1

untuk meningkatkan produksi padi di lahan rawa pasang surut antara lain melalui : (1) penerapan
teknologi yang sudah ada secara optimal, dan (2) peningkatan luas areal panen melalui
peningkatan intensitas tanam dan pembukaan areal baru.
Namun demikian, pengembangan dan pengelolaan lahan pasang surut menjadi lahan yang
produktif mempunyai kendala, diantaranya adalah salinitas akibat adanya intrusi air laut sehingga
terjadi peningkatan kadar garam yang dapat menyebabkan keracunan tanaman (Notohadiprawiro,
1986).
Produktifitas tanaman padi dilahan salin tersebut masih sangat rendah dan upaya
intensifikasi harus dilakukan. Cardon, Davis, Bauder dan Waskom (2010) menuliskan bahwa
tanah-tanah salin tidak dapat direklamasi dengan amandemen kimiawi, pembasah ataupun
pemupukan. Langkah yang dapat dipilih adalah tanah salin selalu direklamasi dengan mencuci
garam-garam dari daerah perakaran. Gani dan Sembiring (2006) melaporkan bahwa untuk
pengembangan tanaman padi di tanah-tanah bergaram, usaha-usaha perbaikan yang dilakukan
adalah : 1) Menggunakan varietas padi tahan salinitas; 2) Menyiapkan fasilitas drainase untuk
mencuci kelebihan garam-garam dan 3) Pengelolaan nutrisi/hara tanaman yang baik, termasuk

hara mikro.
Pencucian kelebihan garam memerlukan struktur sistem irigasi dan drainase yang baik,
sedangkanmengelola nutrisi tanaman yang baik bukanlah sesuatu yang mudah. Kedua cara ini
tidak mudah dilaksanakan, karena itu keberhasilannya lama. Oleh karena itu, dari ketiga hal di
atas, upaya jangka pendek yang dilakukan adalah penggunaan varietas padi yang toleran dan ini
merupakan usaha yang sangat direkomendasikan untuk mengembalikan produktivitas tanaman di
tanah salin.
Berdasarkan survey lapangan di dusun Paluh Merbau, desa Tanjung Rejo, Kecamatan
Percut Sei Tuan Kabupaten Deli Serdang Provinsi Sumatera Utara,diperoleh informasi bahwa
2

produksipadi di lahan salin hanya berkisar 2-3 ton per Ha. Tentu ini masih jauh dari standar
Nasional padi 6 ton per Ha. Rendahnya produksi tersebut disebabkan produktivitas padi di lahan
tersebut tidak optimal akibat terganggu cekaman salinitas. Masalah ini menjadi suatu dasar
pemikiran untuk meningkatkan produksi di lahan salin tersebut.
Cekaman salinitas merupakan cekaman abiotik yang dapat mempengaruhi produktivitas
dan kualitas tanaman. Pertumbuhan akar, batang dan luas daun berkurang karena
ketidakseimbangan metabolik yang disebabkan oleh keracunan ion NaCl, cekaman osmotik dan
kekurangan hara (Sembiring dan Gani, 2005). Cekaman salinitas (garam) dapat menimbulkan
defisiensi hara (ion sitotoksisiti dan stres ion spesifik), stres osmotik dan stres oksidatif

(Munns,et.al., 2006). Stres ion tersebut mengakibatkan terhambatnya penyerapan hara Kalium
dan Fosfor.
Efek salinitas mengakibatkan kurangnya ketersediaan hara K dan P, serta rasio
K+/Na+yang rendah. Salinitas tanah secara signifikan mengurangi penyerapan nutrisi mineral,
terutama fosfor (P), karena ion fosfat mengendapdengan ion Ca2+, Mg2+ dan Zn2+ pada tanah
salin dan menjadi tidak tersedia untuk tanaman.Ketersediaan hara P yang rendah di tanah salin
+

akan mengurangi energi dalam bentuk ATP, selain ituakumulasi Na di akar akibat tanah

yang salin akan mengurangi serapan K+(Lacerdaet.al., 2003).Kehadiran Na+ pada
konsentrasi yang lebih tinggi dalam xilem akan membatasi translokasi K+ dari akar
sampai ke pucuk (Engels dan Marschner, 1992) yang menghasilkan K+ rendah. Melalui
pemupukan lewat daun diharapkan dapat meningkatkan toleransi tanaman terhadap
salinitas dengan kompensasi kekurangan nutrisi dalam jaringan tanaman (El-Fouly,et. al.,
2002; Shaaban et. al, 2004 ; Hussein, et.al., 2008).
Cekaman salinitas tidak hanya mengakibatkan terganggunya ketersediaan hara akibat stres
ion tetapi juga mengakibatkan terjadinya stres oksidatif yang mengakibatkan terhambatnya
3

proses fotosintesis. Stresoksidatif menginduksi konsentrasiROS (ReactiveOxygenSpecies)
menjadi lebih tinggiseperti superoksida (O2), H2O2 dan radikal hidroksi-karena proses
transportasi elektron terganggu di kloroplas, mitokondria dan jalur fotorespirasi. Keadaan ini
mengakibatkan terjadinya ketidak seimbangan antara Source dan Sink dalam metabolisme
tanaman. Hal ini dapat diatasi dengan ketersediaan anti oksidan. Namun produksi antioksidan
dalam tubuh tanaman yang tercekam salinitas menjadi terbatas akibat adanya stres ion. Aplikasi
anti oksidan secara eksogen dibutuhkan, salah satunya adalah Asam Askorbat. Aplikasi asam
Askorbat, diharapkan dapat mencegah/mengurangi aktifitas ROS yang terjadi akibat stress garam
sehingga tanaman lebih toleran dan sebagai indikator adalah meningkatnya aktifitas SOD
(superoksida dimustase).
ASA(asam

askorbat)

padatanamanyangberfungsisebagai
selsinyaldalamberagam

proses

merupakanmetabolitutamayang

antioksidan,kofaktorenzimdan

fisiologis

metabolitsekunderdanphytohormones,

penting,

toleransi

sebagai

termasukbiosintesis

stres,

penting

photoprotection,

modulator
dinding

sel,

pembelahan

danpertumbuhan sel (Wolucka etal, 2005). Selain itu, jugapentingbagi regenerasiantioksidanyang
terikatmembran (Hideg, 1999). Melalui penelitianini diharapkan ada peningkatantoleransipadi
sawah

terhadap

stresgaramdengan

mengurangiefekberbahayadariROS

yang

dihasilkanselamastresgaram dengan aplikasi asam askorbat secara eksogen .

Semua uraian di atas menjadi landasan dasar akan pentingnya penelitian ini dilaksanakan
agar produksi padi di tanah salin dapatditingkatkanmengingat keterbatasan lahan dan kebutuhan
pangan yang terus meningkat.
1.2. Perumusan Masalah
Upaya peningkatan produksi beras nasional melalui perluasan areal penanaman padi di
lahan marjinal seperti di lahan salin masih menghadapi berbagai permasalahan terkait toksisitas
4

ion Na dan Cl, ketersediaan hara yang rendah, cekaman osmotik dan stres oksidatif. Selain itu
dibutuhkan teknik budidaya pertanian yang dapat mendukung pertumbuhan tanaman yang
mengalami cekaman salinitas. Penggunaan varietas padi toleran salinitas merupakan salah satu
upaya untuk meningkatkan produksi padi tetapi sampai saat ini belum banyak informasi
mengenai varietas padi toleran salinitas berdaya hasil tinggi untuk dibudidayakan di lahan salin.
Produksi padi di lahan salin juga dapat ditingkatkan dengan penggunaan teknik budidaya
yang dapat membantu tanaman untuk mengatasi cekaman salinitas, seperti aplikasi pupuk PK
melalui daun dan aplikasi asam askorbat secara eksogen.
Aplikasi pemupukan PK lewat daun untuk mencegah terjadinya stress ion (defisiensi hara)
yang seringkali terjadi di tanah-tanah salin, sebagai akibat adanya kendala aplikasi lewat akar.
Absorbsi hara lewat akar di tanah salin sering kali mengalami kendala karena hara yang diberikan
dapat terikat oleh mineral lainnya. Stres ion yang paling penting adalah keracunan Na+. Ion Na+

yang berlebihan pada permukaan akar akan menghambat serapan K+ oleh akar, akibatnya
pemberian pupuk K lewat akar menjadi tidak efektif dan hara K menjadi tidak tersedia bagi
tanaman, padahal ion K sangat berperan untuk mempertahankan turgor sel dan aktivitas enzim.
Demikian juga dengan hara makro Posfor. Posfor sangat dibutuhkan oleh tanaman.
Aplikasi asam askorbat diharapkan dapat meningkatkan ketahanan tanaman terhadap
stres oksidatif yang diakibatkan cekaman salinitas.

1. 3. Tujuan Penelitian
1.3.1

Mendapatkan varietas padi sawah toleran salinitas melalui seleksi adaptasi di
tanah salin.

1.3.2

Meningkatkan toleransi padi sawah terhadap cekaman salinitas melalui aplikasi
Pupuk PK lewat daun.

5

1.3.3. Meningkatkan

toleransi

padi sawah terhadap cekaman salinitas melalui aplikasi anti

oksidan Asam Askorbat.

1.3.4. Meningkatkan produktivitas padi sawah toleran salinitas melalui aplikasi Pupuk
PK lewat daun dan Asam Askorbat.
1. 4. Manfaat Penelitian
1.4. 1. Sebagai sumber

informasi untuk pengembangan padi di tanah salin melalui

teknologi penggunaan varietas toleran salinitas, aplikasi pupuk PK melalui daun dan
aplikasi asam askorbat secara eksogen untuk peningkatan toleransi dan produktivitas padi
sawah pada tanah salin.
1.4.2.

Sebagai salah satu syarat dalam menyelesaikan studi program Doktor bidang ilmu
pertanian di Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

6