Pengaruh Penerapan Dosis Pupuk Lengkap N, P, K, Mg dan Indeks Hara Tanah Terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman Padi (Oryza Sativa L.)

5

TINJAUAN PUSTAKA
Padi Sawah
Pada periode sebelum tahun 1960-an, pertanian di Indonesia terutama padi
sawah, sedikit sekali menggunakan pupuk kimia dan lebih mengandalkan
kesuburan tanah secara alami dengan pengelolaan bahan organik yang tersedia
secara in situ (di lokasi setempat). Ciri sistem budi daya padi waktu itu adalah: (1)
produktivitas masih rendah (2,3 t GKG/ha), (2) umur panen sekitar 6 bulan; (3) air
cukup untuk mengairi lahan sawah sehingga tanaman padi sehat; (4) lingkungan
pertanian masih didominasi oleh vegetasi alami (tanaman, pepohonan, dsb.) yang
merupakan sumber makanan dan tempat berlindung predator hama, sehingga
tingkat serangan hama pada tanaman padi masih rendah dan pestisida tidak
digunakan; (5) bertanam padi terutama ditujukan untuk mencukupi kebutuhan
konsumsi keluarga, (6) produksi beras nasional masih rendah (8,8 juta ton beras
atau 16,9 juta ton GKG). (Karim Makarim dan Endang S, 2005).
Pada tahun 1963 seiringnya berjalan nya panca tani

dilakukan nya

teknologi tanaman padi yang meliputi penggunanaan bibit unggul, pemupukan

sesuai rekomendasi,pengendalian hama dan penyakit dan penyuluhan. Pada tahun
1967 program pemerintah melakukan BIMAS (bimbingan massal) untuk
meningkatkan kinerja sentra produksi padi dengan program tersebut dilakukan
pemakaian pupuk kimia, pestisida dan bibit unggul. Pada tahun 1987 dilakukanya
program pengendalian hama terpadu (PHT) untuk mengurangi pestisida. Pada
tahun 1973, produksi padi meningkat sekitar 19,32 juta t GKG, namun pada tahun
1983, 1993 dan 2003 berturut turut meningkat menjadi 21,48, 39,03 dan 52,08

Universitas Sumatera Utara

6

juta t, yang berarti selama tiga dekade produksi padi meningkat rata rata 41,22%
tiap dekade (Irawan, 2001).
Padi sawah menghendaki tanah lumpur yang subur dengan ketebalan
18 - 22 cm. Keasaman tanah antara pH 4,0-7,0. Pada padi sawah, penggenangan
akan mengubah pH tanah menjadi netral (7,0). Pada prinsipnya tanah berkapur
dengan

pH

8,1-8,2

tidak

merusak

tanaman

padi.

Karena

mengalami

penggenangan, tanah sawah memiliki lapisan reduksi yang tidak mengandung
oksigen dan pH tanah sawah biasanya mendekati netral. Untuk mendapatkan
tanah sawah yang memenuhi syarat diperlukan pengolahan tanah seperti
pembajakan tanah sampai halus dan meratakan tanah hingga rata (Agus, 2014).
Tanaman padi pada hakekatnya dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah,

tergantung dari jenis padi itu sendiri. Misalnya padi gogo dari jenis kering akan
lebih baik tumbuhnya di tanah kering dengan sedikit air, sedangkan padi sawah
dapat tumbuh dan berhasil dengan baik jika ditanam di sawah. Jika kedua jenis
padi diatas ditanam pada lahan yang sebaliknya, padi akan tetap tumbuh tetapi
hasilnya tidak seperti yang diinginkan. Kesuburan tanah merupakan syarat mutlak
yang dibutuhkan tanaman padi. Tingkat kesuburan tanah cenderung bersifat
sementara. Artinya pada suatu ketika kesuburan tanah dapat menurun bahkan
hilang (Yandianto, 2003).
Secara morfologi tanaman padi termasuk tanaman setahun atau semusim
.Bagian Vegetatif dari tanaman padi adalah akar, batang, dan daun, sedangkan
bagian generatif berupa malai dari bulir-bulir padi (Kuswanto, 2007). Akar
tanaman padi berfungsi untuk menopang batang, menyerap nutrisi dan air serta
untuk pernafasan. Padi adalah tanaman berakar serabut. Akar yang tumbuh dari

Universitas Sumatera Utara

7

kecambah biji disebut akar utama (primer). Akar lain yang tumbuh di dekat buku
disebut akar seminal (Suparyono dan Setyono, 1993). Semakin hari pertumbuhan

akar serabut semakin banyak. Akar-akar tersebut akan berkembang dan menyerap
hara dalam tanah sampai kedalaman ± 20 cm, sedalam tanah yang diolah. Selain
akar utama terdapat akar cabang dan akar rambut. Akar cabang keluar dari akarakar induk dan akar ini panjang-panjang. Selain itu terdapat pula bulu akar yang
panjangnya 1-2 mm (Soemartono dan Harjono, 1980).
Batang padi terdiri dari beberapa ruas yang dibatasi oleh buku. Pada awal
pertumbuhan ruas batang masih bertumpukan dan mulain memanjang setelah
memasuki fase reproduktif. Ruas yang terpanjang adalah ruas yang teratas dan
panjangnya berangsur-angsur menurun sampai keruas yang terbawah dekat
permukaan tanah. Dari buku pada batang utama akan tumbuh anakan primer.
Anakan mulai tumbuh setelah tanaman padi memiliki 4 atau 5 daun (Ismunadji et
al., 1988).
Daun padi tumbuh pada buku-buku batang dengan susunan berseling.
Pada tiap buku batang tumbuh satu daun yang terdiri dari pelepah daun, helai
daun, telinga daun (uricle), dan lidah daun (ligula). Pelepah daun berbentuk pita
yang menggulung menjadi silinder yang membungkus semua bagian dari tunas
muda. Helaian daun datar, dan lebih panjang dari selubung di semua daun kecuali
daun kedua. Lidah daun biasanya berwarna putih, berbentuk segitiga kecil yang
terlihat seperti kelanjutan dari pelepah daun, terletak di dasar helai daun, sekitar
persimpangan antara pelepah daun dan helaian daun. Sepasang telinga daun
berbulu terletak di persimpangan (kanan dan kiri) antara pelepah dan helaian

daun. Adanya telinga daun sering digunakan sebagai acuan yang mudah untuk

Universitas Sumatera Utara

8

membedakan kultivar tanaman padi. Beberapa kultivar padi ada yang tidak
memiliki lidah daun dan telinga daun. Manfaat lidah daun yaitu untuk menahan
air agar tidak masuk dalam pelepah daun. Pada awal pertumbuhannya tanaman
padi memiliki sekitar 8-18 daun pada batang utama (Yoshida, 1981).
Tahapan fase vegetatif pada pertumbuhan tanaman padi(Rahayu, 2005) :
Tahap 0:benih berkecambah sampai muncul ke permukaan. Benih biasanya
dikecambahkan melalui perendaman selama 24 jam dan diinkubasi juga selama
24jam. Setelah berkecambah bakal akar dan tunas menonjol keluar menembus
kulit gabah. Pada hari ke 2 atau ke 3 setelah benih disebar dipesemaian, daun
pertama menembus keluar melalui koleoptil. Akhir tahap 0 memperlihatkan daun
pertama yang muncul masih melengkung dan bakal akar memanjang.
b.Tahap1: pertunasanTahap pertunasan mulai benih berkecambah sampai dengan
sebelum anakan pertamamuncul. Selama tahap ini, akar seminal dan lima daun
terbentuk, sementara tunas terus tumbuh,dua daun lagi terbentuk. Daun terus

berkembang pada kecepatan satu daun setiap 3 sampai 4 hariselama tahap awal
pertumbuhan.Kemunculan akar sekunder membentuk sistem perakaranserabut
permanen dengan cepat menggantikan radikula dan akar seminal sementara. Bibit
umur18 hari siap untuk di tanam pindah.Bibit memiliki 5 daun dan sistem
perakaran yangberkembang dengan cepat.
c.Tahap 2: anakanTahap ini berlangsung sejak munculnya anakan pertama sampai
pembentukan anakanmaksimum tercapai.Anakan muncul dari tunas aksialpada
buku batang dan menggantikantempat daun serta tumbuh dan berkembang.
Setelah tumbuh, anakan pertama memunculkan

Universitas Sumatera Utara

9

anakan sekunder. Ini terjadi pada25hari setelah pindah tanam. Selain sejumlah
anakan primerdan sekunder, anakan tertier tumbuh dari anakan sekunder seiring
pertumbuhan tanaman yangbertambah panjang dan besar.Pada tahap ini, anakan
terus bertambah sampai pada titik dimanasukar dipisahkan dari batang utama.
Anakan terus berkembang sampai tanaman memasuki tahappertumbuhan
berikutnya yaitu pemanjangan batang.

d.Tahap 3: pemanjangan batangTahapan ini terjadi sebelum pembentukan malai
atau terjadi pada tahap akhirpembentukan anakan. Oleh karenanya bisa terjadi
tumpang tindih dari tahap 2 dan 3.Anakanterus meningkat dalam jumlah dan
tingginya. Periode waktu pertumbuhan berkaitan nyatadengan memanjangnya
batang.
Pemupukan
Pupuk adalah suatu bahan yang bersifat organik ataupun anorganik, bila
ditambahkan ke dalam tanah atau ke tanaman dapat memperbaiki sifat fisik,
kimia, dan biologi tanah dan dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman
(Damanik et al, 2011).
Pemberian pupuk dengan takaran tinggi, tanpa mempertimbangkan
kebutuhan tanaman dan ketersediaan hara dalam tanah dalam waktu lama telah
menyebabkan : 1) penimbunan hara umumnya P dalam tanah, 2) terkurasnya hara
mikro dari tanah yang tidak pernah diberikan melalui pupuk, 3) terganggunya
keseimbangan hara dalam tanaman, 4) lebih pekanya tanaman terhadap hama dan
penyakit, 5) terganggunya perkembanganbiakan jasad renik yang menguntungkan
dalam tanah, dan 6) tercemarinya air minum manusia dan ternak oleh unsur-unsur
nitrat-nitrit dari residu pupuk N. Kondisi demikian akhirnya berakibat terhadap

Universitas Sumatera Utara

10

menurunnya produktivitas lahan, tidak efisiennya penggunaan input serta
menurunya kualitas lingkungan (Bobihoe, 2007).
Fungsi Hara N, P, K, dan Mg Bagi Tanaman
Peranan unsur N dalam tanaman padi yang terpenting adalah sebagai
penyusun atau sebagai bahan dasar protein dan pembentukan klorofil karena itu N
mempunyai fungsi membuat bagian-bagian tanaman menjadi lebih hijau, banyak
mengandung butir-butir hijau dan yang terpenting dalam proses fotosintesis,
mempercepat pertumbuhan tanaman yang dalam hal ini menambah tinggi
tanaman dan jumlah anakan, menambah ukuran daun dan besar gabah serta
memperbaiki kualitas tanaman dan gabah, menambah kadar protein beras,
meningkatkan jumlah gabah dan persentase jumlah gabah isi (Dobermann and
Fairhust, 2000).
Pupuk N yang ditambahkan ke dalam tanah disamping sebagian
daripadanya dapat diserap akar, tetapi akar tanaman harus pula berkompetisi
dengan jasad-jasad renik yang menggunakan ion-ion nitrogen sebagai sumber
makanannya untuk pertumbuhan tubuhnya. Pupuk fosfat yang larut di dalam air
seperti pupuk superfosfat bila ditambah kedalam tanah, tidak semua fosfat dari

pupuk tersebut dapat diserap oleh akar tanaman. Sebagian dari pupuk tersebut
berubah menjadi senyawa yang tidak larut, sehingga didak dapat digunakan
tanaman. Proses ini disebut dengan retensi fosfat atau fiksasi fosfat (Damanik et
al, 2011).
Fosfor di dalam tanaman mempunyai fungsi yang sangat penting yaitu
dalam proses fotosíntesis, respirasi, transfer dan penyimpanan energi, pembelahan
dan pembesaran sel serta proses-proses di dalam tanaman lainnya. Fosfor

Universitas Sumatera Utara

11

meningkatkan kualitas buah, sayuran, biji-bijian dan sangat penting dalam
pembentukan biji. Selain itu, P sangat penting dalam tranfer sifat-sifat menurun
dari satu generasi ke generasi berikutnya(Winarso, 2005).
Pengaruh unsur P terhadap tanaman padi adalah sebagai berikut : memacu
terbentuknya bunga, menurunkan aborsitas, menunjang perkembangan akar halus
v dan akar rambut; memperkuat jerami sehingga tidak mudah rebah dan
memperbaiki

kualitas

gabah.

Adapun

kekurangan

fosfor

menyebabkan

pertumbuhan kerdil, jumlah anakan sedikit dan daun meruncing berwarna hijau
gelap (Rauf et al, 2000).
Unsur hara fosfor adalah unsur hara makro, dibutuhkan tanaman dalam
jumlah yang banyak dan esensial bagi pertumbuhan tanaman. Fosfor sering
disebut sebagai kunci kehidupan karena terlibat langsung hampir pada seluruh
proses kehidupan. Dalam hal ini, ketersediaan fosfor dalam tanah sangat
tergantung kepada sifat dan ciri tanah itu sendiri, serta bagaimana pengolahan
tanah itu yang dilakukan oleh manusia. Penambahan fosfor kedalam tanah hanya

bersumber dari defosit atau pelapukan batuan dan mineral yang mengandung
fosfat, tidak seperti nitrogen yang pertambahannya dapat melalui pengikatan
biokimia (Damanik et al, 2011).
Serapan P oleh akar tanaman hanya dapat berlangsung melalui mekanisme
intersepsi akar dan difusi dalam jarak pendek sehingga efisiensi pupuk p
umumnya sangat rendah, yaitu hanya berkisar antara 15 – 20% . Dari sejumlah P
yang tidak diserap tanaman hanya sebagian kecil yang hilang tercuci bersamaan
dengan air perkolasi, sebagian besar berubah menjadi P non mobil, yang tidak

Universitas Sumatera Utara

12

tersedia bagi tanaman dan terfiksasi sebagai ikatan Al atau Fe- fosfat pada tanah
masam atau ca- fosfat pada tanah Alkalis (Adiningsih, 2004).
Kalium diserap tanaman dari tanah dalam bentuk ion (K+). Tidak sepert
halnya dengan N dan P, unsur K di dalam tanaman tidak dalam bentuk senyawa
organik. Fungsi utama yang telah lama diketahui adalah erat hubungannya dengan
metabolisme tanaman dari beberapa proses yang terjadi dalama tanaman. Kalium
sangat vital dalam proses fotosintesis (Winarso, 2005).
Kekurangan kalium menyebabkan : (1) pinggir daun berwarna kuning
kecoklatan disertai bercak warna jingga terutama pada daun tua, tanaman tumbuh
kerdil dan daun daun terkulai (2) sering terjadi rebah karena N/K rasio tinggi ,
penuaan daun lebih cepat (3) kehampaan gabah tinggi dan pengisian gabah tidak
sempurna (banyak butir hijau) (4) pertumbuhan akar tidak sehat (banyak akar
yang busuk karena kehilangan daya oksidasi sehingga serapan hara terganggu)
dan (5) tanaman mudah terserang penyakit seperti blas, busuk batang , dan bercak
daun (Abdulrahman et al, 2008).
Unsur hara magnesium (Mg) dapat diserap tanaman dalam bentuk Mg2+
yang berperan sebagai penyusun klorofil, pengatur dalam penyerapan unsur lain
seperti P dan K, memperbaiki pH tanah dan struktur tanah. Kekurangan unsur
hara Mg dapat menyebabkan pertumbuhan batang lemah dan mudah roboh, daun
tua mengalami klorosis (berubah menjadi kuning), keriting dan layu .
Indeks Hara Tanah
Indeks hara tanah merupakan angka yang dipakai sebagai pengali yang
disediakan untuk menghindari jumlah hara yang tidak cukup memenuhi
kebutuhan tanaman. Disamping itu bahwasanya sifat sifat tanah 1). Dapat

Universitas Sumatera Utara

13

memfiksasi unsur hara dalam tanah, untuk ini dibutuhkan angka > 1 untuk
memenuhi kebutuhan tanaman. 2). Dapat memberi unsur hara, dibutuhkan angka
< 1 dalam memenuhi kebutuhan hara pada tanaman 3) jumlah unsur hara yang ada
dalam tanah tidak terfiksasi dan jumlahnya tetap , untuk ini dibutuhkan angka =1
untuk memenuhi kebutuhan hara pada tanaman.
Di dalam tanah, unsure hara bergerak dari suatu tempat ketempat lain.
Arah gerakan dapat ke segala arah dan prosesnya berlangsung dalam fase cair atau
larutan tanah. Menurut Yoshida (1981) ada dua mekanisme yang mengendalikan
unsur dalam tanah yaitu difusi dan aliran massa (mass flow). Perbedaan kadar
suatu unsure tertentu antara dua tempat/ titik akan menyebabkan adanya gerakan
hara yang bersangkutan , mengarah dari tempat yang berkadar tinggi ke tempat
yang berkadar lebih rendah. Karena perbedaan tekanan atau ketiggian air dalam
tanah akan bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Air dalam tanah didapatkan
dalam bentuk larutan, maka bersama air yang bergerak terangkut pula
unsur/senyawa yang terlarut didalamnya (Abdulrachman et al, 2008).
Unsur hara akan dapat diserap tanaman apabila unsure hara yang
bersangkutan berada pada permukaan akar. Karena tumbuh memanjang maka akar
akan menemukan dan bersentuhan dengan unsure hara. Bersama gerakan lengas
tersebut akan terangkut unsure hara ke permukaan tanah (Abdulrachman et al,
2008).
Telah diketahui bahwa kemampuan tanah dalam menyediakan hara bagi
tanaman tergantung pada : (a) kapasitas tanah untuk mensuplai hara (b) daya ikat
dan melepas hara dari dalam tanah dan (c) mobilitas hara dari pupuk yang
digunakan (Abdulrachman et al, 2009).

Universitas Sumatera Utara

14

Untuk menentukan nilai fungsi masing–masing perbandingan hara tersebut
maka perlu dipedomani bahwa :
1. Semakin negatif nilai indeks suatu hara, maka semakin rendah nilai hara
yang dibutuhkan tanaman.
2. Semakin tinggi nilai negatif suatu indeks hara, maka semakin tinggi hara
tersebut dibutuhkan tanaman karena hara tersebut berada dalam kondisi
kekurangan untuk mendukung pertumbuhan tanaman.
3. Semakin positif indeks hara, maka unsur tersebut relatif

berlebih,

sehingga tidak diperlukan penambahan hara pada tanaman (De Datta,
1981).
Menurut De Datta (1981)setiap tanaman yang sudah berproduksi banyak
mengangkut unsur hara dalam bentuk panenan (gabah dan jerami). Bila tanah
terus menerus diolah dan ditanami, tetapi tidak pernah ditambahkan hara
pengganti dalam bentuk pupuk maka, lama kelamaan unsur hara yang ada didalam
tanah semakin berkurang dan dapat mengganggu pertumbuhan tanaman dan
produksi dalam bentuk panenan menjadi menurun.
Menurut De Datta (1981 ), jumlah analisis unsur hara tanaman padi yang
hilang akibat panenan dapat dilihat pada Tabel 1 :
Tabel 1.Analisis Unsur Hara Tanaman Padi Yang terkandung Akibat
Panenan (Jerami Dan Bulir).
Nutrient
Mineral
Mineral
Element
Concentration
Concentration
in Straw
in Grain
(%)
(%)
N
0,53
1,09
P
0,08
0,20
K
1,36
0,31
Mg
0,26
0,11
Sumber : De Datta (1981).

Universitas Sumatera Utara

15

Berdasarkan Tabel 1 dapat diketahui bahwa, persentase unsur hara
Nitrogen yang terkandung akibat panenan jerami sebesar 0,53%, panenan gabah
1,09%. Posfor yangterkandungakibat panenan jerami sebesar 0,08%, panenan
gabah 0,20%. Kalium yang terkandung akibat panenan jerami sebesar 1,36%,
panenan gabah 0,31%. Magnesium yang terkandung akibat panenan jerami
sebesar 0,26%, dan panenan gabah 0,11%.
Tanah Inceptisol
Inceptisol tersebar di daerah-daerah beriklim sub tropika dan iklim
tropikabasah. Luas inceptisol meliputi 15,7 % dari seluruh golongan tanah
didunia. Dari luasnya jumlah areal golongan tanah ini memberikan daya dukung
lingkungan

yang

lebih

baikuntuk

dijadikan

lahan

pertanian

dan

rerumputan.Namun demikian, golongan tanah ini hanya mengambil peranankecil
dalam hubungannya dengan produksi bahan makanan dunia (Rafi’i, 1990).Untuk
Indonesia, daerah penyebaran tanah jenis ini adalah Sumatera, Jawa,
Kalimantan.Dan sebagain besar tanah ini ditanami palawija (Jawa) dan
hutan/semak belukar (Sumatera dan Kalimantan) (Sarief, 2005).
Tanah Inceptisol teksturnya bervariasi antara lempung dan lempung
berdebu, berupa lempung berliat, liat, liat berpasir. Struktur tanah semua horison
permukaan pada setiap pedon bersifat masif yang disebabkan oleh pengaruh
penghancuran agregat saat pengolahan tanah, sementara horison bagian bawah
telah memiliki struktur dengan ukuran mulai dari halus, sedang sampai kasar
dengan tingkat perkembangan belum berkembang (0), lemah, dan kuat (Nurdin,
2012).

Universitas Sumatera Utara