Evaluasi Karakter Morfologis dan Produksi Mutan Padi (Oryza Sativa L.) Varietas Cibogo Hasil Radiasi Sinar Gamma Pada Generasi M6 Dengan Aplikasi Pupuk N Dan P Yang Berbeda

  TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman

  Menurut (Perdana, 2010) tanaman padi diklasifikasikan dalam kingdom: Plantae, divisi : Spermatophyta, sub divisi : Angiospermae, kelas : Monocotyledonae, keluarga : Gramineae (Poaceae), genus : Oryza, spesies : Oryza sativa L.

  Dalam perkecambahan, radikula yang berhubungan dari pangkal biji padi tumbuh dan diikuti dengan dua bagian akar yaitu: akar lembaga (akar primer) dan akar serabut yang keluar dari buku bagian bawah (Grist, 1959). Kira-kira setelah 5-6 hari berkecambah, dari batang yang masih pendek keluar akar-akar serabut yang pertama dan dari sejak ini pertumbuhan akar serabut tumbuh teratur. Pada saat permulaan batang mulai bertunas (kira-kira umur 15 hari), akar serabut berkembang dengan pesat. Semakin banyaknya akar serabut ini, maka akar tunggang yang berasal dari akar kecambah tidak kelihatan lagi (Anonimus, 1983). Akar tanaman padi berfungsi untuk memperkokoh batang, menyerap unsur hara dan pernafasan (Suparyono dan Setyono, 1993).

  Batang terdiri atas beberapa ruas yang dibatasi oleh buku, dan tunas (anakan) tumbuh pada buku. Jumlah buku sama dengan jumlah daun ditambah dua yakni satu buku untuk tumbuhnya koleoptil dan yang satu lagi buku terakhir yang menjadi dasar malai. Ruas yang terpanjang adalah ruas yang teratas dan panjangnya berangsur menurun sampai ke ruas yang terbawah dekat permukaan tanah (Tobing, dkk, 1995).

  Daun terdiri dari helaian daun yang berbentuk memanjang seperti pita dan pelepah daun yang menyelubungi batang. Pada perbatasan antara helai dan upih terdapat lidah daun. Upih daun berguna untuk memberikan dukungan kepada bagian buku yang jaringannya empuk, panjang dan warna lidah daun berbeda -beda tergantung kepada varietas padi yang ditanam. Lidah daun duduknya melekat pada batang dengan demikian dapat mencegah masuknya air hujan diantara batang dan upih daun. Keadaan ini dapat mencegah infeksi dari penyakit -penyakit. Panjang dan lebar dari helai daun juga tergantung dari varietas padi yang ditanam dan letaknya pada batang. Daun ketiga dari atas biasanya merupakan daun terpanjang. Daun bendera (daun yang di atas sekali) mempunyai panjang daun terpendek dengan lebar daun yang terbesar (Anonimus, 1983).

  Bunga padi secara keseluruhan disebut malai. Malai terdiri dari 8–10 buku yang menghasilkan cabang–cabang primer selanjutnya menghasilkan cabang–cabang sekunder. Dari buku pangkal malai pada umumnya akan muncul hanya satu cabang primer, tetapi dalam keadaan tertentu buku tersebut dapat menghasilkan 2–3 cabang primer (Tobing, dkk, 1995).

  Bunga malai padi adalah butir majemuk. Ibu tangkai bunga bercabang rata- rata 15-20 bulir, maksimum 30. Terbentuknya bunga berturut-turut mulai dari atas menuju ke bawah, sebuah bulir majemuk dapat selesai dalam 5-8 hari (Sumartono, Samad dan Hardjono, 1997).

  Buah padi yang sehari-hari kita sebut biji padi atau butir/gabah, sebenarnya bukan biji melainkan buah padi yang tertutup oleh lemma dan palea.

  Buah ini terjadi setelah selesai penyerbukan dan pembuahan. Lemma dan palea serta bagian lain yang membentuk sekam atau kulit gabah. Yang disebut beras sebenarnya adalah putih lembaga (endosperm) dari butir buah yang erat terbalut oleh kulit ari. Kulit ari itu sebenarnya terdiri dari kulit biji, dinding buah yang terpadu menjadi satu, sedangkan lembaganya sendiri tidak mengandung warna, jenis ketan disamping menjadi bunga juga mengandung dextrine (Suparyono dan Setyono, 1993).

  Ada tiga stadia umum proses pertumbuhan tanaman padi dari awal penyemaian hingga pemanenan :

  1. Stadia vegetatif : dari perkecambahan sampai terbentuknya bulir. Pada varietas padi yang berumur pendek (120 hari) stadia ini lamanya sekitar 55 hari, sedangkan pada varietas padi berumur panjang (150 hari) lamanya sekitar 85 hari.

  2. Stadia reproduktif : dari terbentuknya bulir sampai pembungaan. Pada varietas berumur pendek lamanya sekitar 35 hari dan pada varietas berumur panjang sekitar 35 hari juga.

  3. Stadia pembentukan gabah atau biji : dari pembungaan sampai pemasakan biji. Lamanya stadia sekitar 30 hari, baik untuk varietas padi berumur pendek maupun berumur panjang. Apabila ketiga stadia dirinci lagi, maka akan diperoleh sembilan stadia. Masing-masing stadia mempunyai ciri dan nama tersendiri. Stadia tersebut adalah:

  2. Stadia 1 : stadia bibit, stadia ini lepas dari terbentuknya daun pertama sampai terbentuk anakan pertama, lamanya sekitar 3 minggu atau sampai pada umur 24 hari.

  3. Stadia 2 : stadia anakan, ketika jumlah anakan semakin bertambah sampai batas maksimum, lamanya sampai 2 minggu atau saat padi berumur 40 hari.

  4. Stadia 3 : stadia perpanjangan batang, lamanya sekitar 10 hari yaitu sampai terbentuknya bulir, saat padi berumur 52 hari.

  5. Stadia 4 : stadia saat mulai terbentuknya bulir, lamanya sekitar 10 hari atau sampai padi berumur 62 hari.

  6. Stadia 5 : perkembangan bulir, lamanya sekitar 2 minggu, saat padi sampai berumur 72 hari. Bulir tumbuh sempurna sampai terbentuknya biji.

  7. Stadia 6 : pembungaan, lamanya 10 hari, saat mulai muncul bunga, polinasi, dan fertilisasi.

  8. Stadia 7 : stadia biji berisi cairan menyerupai susu, bulir kelihatan berwarna hijau, lamanya sekitar 2 minggu yaitu padi berumur 94 hari.

  9. Stadia 8 : ketika biji yang lembek mulai mengeras dan berwarna kuning, sehingga seluruh pertanaman kelihatan kekuning-kuningan. Lama stadia ini sekitar 2 minggu, saat tanaman berumur 102 hari.

  10. Stadia 9 : stadia pemasakan biji, biji berukuran sempurna, keras dan berwarna kuning, bulir mulai merunduk, lama stadia ini sekitar 2 minggu, sampai padi berumur 116 hari. (Sudarmo, 1991).

  Syarat Tumbuh Iklim

  Tanaman padi dapat tumbuh dengan baik pada suhu 23 C keatas, adapun salah satu pengaruh suhu terhadap tanaman padi yaitu kehampaan pada biji. Menurut Junghun, hubungan antara tinggi tempat dengan tanaman padi adalah: daerah antar 0- 650 meter dengan suhu antara 26,5

  C- 22,5 C termasuk 96% dari luas tanah di Jawa cocok untuk tanamn padi. Daerah antara 650-1500 meter dengan suhu antar 22,5

  C- 18,7 C masih cocok untuk tanaman padi (AAK, 1992).

  Temperature sangat mempengaruhi pengisian biji padi. Temperature yang rendah dan kelembapan yang tinggi pada waktu pembungaan akan mengganggu proses pembuahan yang mengakibatkan gabah menjadi hampa. Hal ini terjadi akibat tidak membukanya bakal biji. Temperature yang juga rendah pada waktu bunting dapat menyebabkan rusaknya pollen dan menunda pembukaan tepung sari (Luh, 1991).

  Dengan mengetahui pola curah hujan di suatu daerah maka ditetapkan musim pertanaman (growing season), yaitu periode dalam setahun, dimana besarnya curah hujan lebih dari setengah evapotranspirasi potensial, ditambah waktu yang diperlukan untuk menguapkan 100 mm air hujan yang masuk ke dalam tanah (Oldeman, Las dan Darwis, 1979).

  Pada intensitas cahaya rendah terjadi gangguan translokasi karbohidrat. Penyediaan, mobilitas dan serapan hara oleh tanaman padi juga dipengaruhi radiasi surya serta suhu udara dan suhu tanah (Yoshida, 1981). Intensitas sinar surya selama 45-30 hari sebelum panen menentukan pengisian malai dan produksi padi (De Datta, 1981).

  Kisaran kelembaban nisbi optimum adalah 50 -90%. Di Indonesia yang beriklim tropis tanah basah, kelembaban nisbi tidak merupakan kendala bagi usaha peningkatan produksi padi. Tetapi di dataran tinggi kelembaban dari 95% dapat menyebabkan agregasi tepung sari, dan ini dapat mengganggu penyerbukan (Fagi dan Las, 1988).

  Angin mempunyai pengaruh positif dan negatif terhadap tanaman padi. Pengaruh positifnya, terutama pada proses penyerbukan dan pembuahan. Pengaruh negatifnya, karena penyakit yang disebabkan oleh bakteri atau jamur dapat ditularkan oleh angin, dan apabila terjadi angin kencang pada saat tanaman berbunga, buah dapat terjadi hampa dan tanaman roboh. Pada musim kemarau, peristiwa penyerbukan dan pembuahan tidak terganggu oleh hujan, sehingga persentase terjadinya buah lebih besar, dan produksi menjadi lebih baik (AAK, 1992).

  Tanah

  Padi dapat tumbuh baik pada tanah yang ketebalan lapisannya atasnya antara 18-22 cm,. sedangkan lapisan olah tanah sawah menurut IRRI ialah dengan kedalaman 18 cm. Pada lapisan tanah atas untuk pertanian pada umumnya mempunyai ketebalan antara 10-30 cm dengan warna tanah coklat sampai kehitam-hitaman, tanah tersebut gembur. Pada lapisan ini terdapat bunga tanah, sehingga tanah berwarna coklat kehitam-hitaman. Kandungan air dan udara di dalam pori-pori tanah masing-masing 25% (AAK, 1990).

  Padi dapat diusahakan pada tanah kering dan sawah. Di tanah kering padi dapat tumbuh dengan baik dan akan banyak mengandung humus akan mempunyai tekstur tanah remah, mengandung air dan udara (Suparyono dan Setyono, 1993).

  Keasaman tanah yang dikehendaki tanaman padi adalah antara pH 4-7. 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 (htttp://www.warintek.ristek.go.id, 2008).

  Sistem Tanam SRI (System of Rice Intensification)

  SRI adalah teknik budidaya padi yang mampu meningkatkan produktifitas padi dengan cara mengubah pengelolaan tanaman, tanah, air dan unsur hara, terbukti telah berhasil meningkatkan produktifitas padi sebesar 50% , bahkan di beberapa tempat mencapai lebih dari 100%.

  Keunggulan metode SRI adalah sebagai berikut :

  1. Tanaman hemat air, selama pertumbuhan dari mulai tanam sampai panen memberikan air max 2 cm, paling baik macak-macak sekitar 5 mm dan ada periode pengeringan sampai tanah retak ( Irigasi terputus).

  2. Hemat biaya, hanya butuh benih 5 kg/ha. Tidak memerlukan biaya pencabutan bibit, tidak memerlukan biaya pindah bibit, tenaga tanam kurang dll.

  3. Hemat waktu, ditanam bibit muda 5 - 12 hss, dan waktu panen akan lebih awal.

  4. Produksi meningkat, di beberapa tempat mencapai 11 ton/ha.

  5. Ramah lingkungan, tidak menggunaan bahan kimia dan digantikan dengan mempergunakan pupuk organik (kompos, kandang dan Mikro-oragisme Lokal), begitu juga penggunaan pestisida (Jenal Mutakin, 2005).

  Seleksi Generasi Dengan Metode Bulk (Campur)

  Metode bulk adalah salah satu prosedur untuk silang dalam dari populasi yang bersegregasi/terpisah sampai level perubahan menuju sifat homozigot itu dicapai. Biji digunakan untuk menanam tiap-tiap generasi persilangan adalah sebuah contoh yang itu dipanen dari tanaman generasi yang lalu. Metode ini pertama kali dikembangkan untuk penanaman tanaman menyerbuk sendiri, tetapi dapat juga digunakan baik pada populasi silang dalam atau menyerbuk silang (Fehr, 1987).

  Ciri-ciri metode seleksi bulk secara sederhana pada musim pertama menanam tanaman M1 dan benih dipanen secara keseluruhan, benih untuk M2 ditanam dengan cara mencampur dan dipanen secara keseluruhan pula. Pada musim kedua, tanaman yang dijadikan sampel pada M2, hasilnya ditanam lagi dengan cara dicampur lagi dipanen berbeda, kemudian pada musim ketiga ada dua kemungkinan dalam penanaman M3 yaitu menanam dan hasil generasi M3 dicampur kembali dan bisa juga diseleksi secara individual dan dipanen secara individual pula yang mungkin sudah memiliki sifat-sifat diinginkan, pada musim keempat hasil generasi M3 dicampur kembali sampai diperoleh galur-galur yang diinginkan. Menurut (Fehr, 1987) keuntungan dari metode bulk, adalah :

  1. Metode bulk adalah sebuah jalan yang mudah untuk mempertahankan populasi selama persilangan.

  2. Seleksi alam merupakan seleksi yang mungkin terjadi, yang dapat meningkatkan perubahan genotip yang sama dengan tidak melakukan seleksi pada populasi.

  3. Metode bulk dapat dipergunakan dengan mudah dan dapat dihubungkan antara seleksi massa dengan menyerbuk sendiri.

  Metode pemuliaan dengan populasi bulk merupakan metode yang ekonomis dalam menghasilkan galur-galur yang homozigot untuk kemudian diseleksi.

  Metode ini memberikan keuntungan jika diterapkan dalam pemuliaan untuk sifat- sifat kuantitatif yang memerlukan seleksi pada generasi lanjut (Supijatno, 2003).

  Menurut (Sunarto, 1997) prosedur metode bulk pada tanaman menyerbuk sendiri, dapat dijelaskan sebagai berikut :

  1. Tanaman F2 ditumbuhkan pada petak relatif besar dengan jumlah tanaman ratusan sampai ribuan. Dapat ditanam dengan jarak tanam komersil atau sempit. Biji dipanen secara bulk dan sebagian dijadikan benih untuk generasi berikutnya.

  2. Proses seperti generasi F2 diulangi 6-8 tahun, yakni dengan maksud memperoleh proporsi homozigot cukup besar pada populasi setelah itu baru dilakukan seleksi secara individual.

  3. Biji ditanam dalam barisan atau petakan. Setelah itu dilanjutkan seleksi individual sehingga diperoleh galur yang diharapkan.

  4. Galur harapan diuji dibeberapa lokasi dan musim untuk mengetahui daya adaptasinya

  Morfologi Tumbuhan

  Morfologi tumbuhan adalah ilmu yang mengkaji berbagai organ tumbuhan, baik bagian-bagian, bentuk maupun fungsinya. Pengenalan varietas, untuk mempertahankan agar seragam dan keunggulannya tetap dimiliki, perlu mempelajari sifat-sifat morfologis tanaman seperti tipe tumbuh, warna hipokotil, warna bunga, warna bulu, umur berbunga, dan sifat-sifat kuantitatif seperti tinggi tanaman, ukuran biji dan ukuran daun. Pengenalan atau identifikasi varietas unggul adalah benar varietas unggul yang dimaksudkan (Gani, 2000).

  Variasi yang ditimbulkan ada yang langsung dapat dilihat, misalnya adanya perbedaan warna bunga, daun, dan bentuk biji (ada yang berkerut, ada yang tidak ) ini disebut variasi sifat yang kualitatif. Namun ada pula variasi yang memerlukan pengamatan dengan pengukuran, misalnya tingkat produksi, jumlah anakan, tinggi tanaman dan lainnya. Dengan melihat perbedaan morfologi yang ada pada beberapa tanaman, terlebih untuk tanaman hasil mutasi pada pertanaman selanjutnya. Maka dari data nanti yang diperoleh dengan membandingkan karakter morfologi yang mungkin muncul pada tanaman generasi hasil mutasi berikutnya, diharapkan apakah karakter yang muncul merupakan karakter- karakter yang lebih baik dalam kriteria pembentukan suatu kultivar baru, dimana perbedaan karakter morfologi yang menuju kearah yang lebih baik mungkin juga dapat menentukan serta mempengaruhi karakter produksi tanaman tersebut dan hasil dari produksi tanaman tersebut menjadi lebih baik pula (Mangoendidjojo, 2003).

  Pupuk Nitrogen

  Meskipun peranan nitrogen sebagai unsur hara esensial tanaman telah dikenal, namun selama bertahun-tahun kebutuhan suplai pupuk ini masih menduduki urutan nomor dua, suplai yang diperoleh secara alami melalui sistem rotasi tanaman masih dianggap cukup. Sulai melalui air hujan dan fiksasi gas nitrogen oleh tanaman leguminose termasuk ke dalam rotasi tanaman tersebut (Hasibuan, 2008).

  Strategi pengelolaan hara N yang optimal bertujuan agar pemupukan dilakukan sesuai dengan kebutuhan tanaman sehingga dapat mengurangi kehilangan N dan meningkatkan serapan N oleh tanaman. Pemberian pupuk yang tepat tidak saja akan menurunkan biayapenggunaan pupuk, tetapi dengan takaran pupuk yang lebih rendah, hasil relatif sama, tanaman lebih sehat, serta mengurangi hara yang terlarut dalam air dan penimbunan N dalam air atau bahan makanan yang sangat berbahaya bagi kesehatan manusia (Wahid, 2003).

  Peran unsur nitrogen, sebagai unsur utama adalah (a) meningkatkan produksi dan kualitasnya, (b) untuk pertumbuhan vegetatif (pertumbuhan tunas, daun, batang), (c) Pertumbuhan vegetatif berarti mempengaruhi produktivitas. Tanah yang gembur memungkinkan udara masuk ke dalam ruangan- ruangan yang terbentuk, demikian juga air akan tertahan dalam ruangan tersebut. Ujung akar akan mudah tumbuh pada kondisi demikian. Bulu akar adalah organ terdepan tanaman yang menyerap unsur hara dan air di dalam tanah. Jumlah bulu akar ini sangat dipengaruhi antara lain oleh (a) jumlah akar yang tumbuh,(b) diameter akar, (c) diameter batang,(d) Panjang akar. Jadi semakin banyak jumlah bulu akar, akan semakin tinggi kemampuan akar dalam menyerap tanaman (Hakim dan Djakasutami, 2009).

  Pupuk Phospat

  Pemanfaatan kandungan fosfat tanah secara optimal merupakan strategi terbaik untuk mempertahankan produktivitas lahan dan meningkatkan efisiensi pemupuk-an. Pada lahan irigasi, pemanfaatan fosfat tanah bahkan dapat mengurangi terjadinya timbunan pupuk P, dan menghindari kemungkinan kahat seng maupunnitrogen pada tanaman padi akibat terikat oleh fosfat. Agar tanah tetap produktifmaka konsep pemupukan hendaknya mengikuti prinsip bahwa jumlah hara yangdiberikan berupa pupuk cukup untuk menutupi defisit antara hara yang diperlukantanaman dengan kemampuan tanah mensuplai hara.

  Penetapan jumlah pupukperlu memperhatikan target hasil yang ingin diperoleh dan status hara dalamtanah agar pemupukan lebih efisien.

  Fosfor (P) merupakanp unsur penting penyusun adenosin triphosphate (ATP) yang secara langsung berperan dalam proses penyimpanan dan transfer energimaupun kegiatan yang terkait dalam proses metabolisme tanaman (Dobermann and Fairhurst 2000). Hara P sangat diperlukan tanaman padi,terutama pada awal pertumbuhan, berfungsi memacu pembentukan akar dan penambahan jumlah anakan. Di samping itu, P juga berfungsi mempercepatpembungaan dan pemasakan gabah (Abdulrachman dan Sembiring, 2006).