TEKNOLOGI PRODUKSI TANAMAN PANGAN
“Botani Padi, Fase Pertumbuhan Dan
Keanekaragaman Genetik”
Oleh
Nisa Irlanda 1310211181
PROGRAMSTUDI AGROEKOTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS ANDALAS
PADANG
2015
A.
Botani
tanaman padi
Taksonomi Tanaman Padi
Kingdom :
Plantae
Divisi :
Spermatophyta
Sub Divisi :
Angiospermae
Kelas :
Monokotiledonae
Ordo :
Poales
Family :
Poaceae
Genus :
Oryza
Species :
Oryza sativa L
Morfologi tanaman padi:
1.
. Akar
:akar adalah bagian tanaman
yang berfungsi menyerap air dan zat makanan
dari dalam tanah, kemudian diangkut ke bagian atas tanaman. Akar tanaman padi
dapat dibedakan atas :
·
Radikula; akar yang tumbuh pada saat
benih berkecambah. Pada benih yang sedang berkecambah timbul calon akar dan
batang. Calon akar mengalami pertumbuhan ke arah bawah sehingga terbentuk akar
tunggang, sedangkan calon batang akan tumbuh ke atas sehingga terbentuk batang
dan daun.
·
Akar serabut (akar
adventif); setelah 5-6 hari terbentuk akar tunggang, akar serabut akan
tumbuh.
·
Akar rambut ; merupakan bagian akar yang
keluar dari akar tunggang dan akar serabut. Akar ini merupakan saluran pada
kulit akar yang berada diluar, dan ini penting dalam pengisapan air maupun
zat-zat makanan. Akar rambut biasanya berumur pendek sedangkan bentuk dan
panjangnya sama dengan akar serabut.
·
Akar tajuk (crown roots); adalah akar yang
tumbuh dari ruas batang terendah. Akar tajuk ini dibedakan lagi berdasarkan
letak kedalaman akar di tanah yaitu akar yang dangkal dan akar yang dalam.
Apabila kandungan udara di dalam tanah rendah,maka akar-akar dangkal mudah
berkembang. Bagian akar yang telah dewasa (lebih tua) dan telah mengalami
perkembangan akan berwarna coklat, sedangkan akar yangbaru atau bagian akar
yangmasih muda berwarna putih.
2.
Batang
:
Padi termasuk golongan tumbuhan Graminae dengan batang yang tersusun dari
beberapa ruas. Ruas-ruas itu merupakan bubung kosong.
·
Pada kedua ujung bubung kosong itu bubungnya
ditutup oleh buku. Panjangnya ruas tidak sama. Ruas yang terpendek terdapat
pada pangkal batang. Ruas yang kedua, ruas yang ketiga, dan seterusnya adalah
lebih panjang daripada ruas yang didahuluinya. Pada buku bagian bawah dari ruas
tumbuh daun pelepah yangmembalut ruas sampai buku bagian atas.Tepat pada buku
bagian atas ujumg dari daun pelepah memperlihatkan percabangan dimana cabang
yang terpendek menjadi ligula (lidah) daun, dan bagian yamg terpanjang dan
terbesar menjadi daun kelopak yang memiliki bagian auricle pada sebelah kiri
dan kanan. Daun kelopak yang
terpanjang dan membalut ruas yang paling atas dari batang disebut daunbendera.
Tepat dimana daun pelepah teratas menjadi ligula dan daun bendera, di situlah
timbul ruas yang menjadi bulir padi.
·
Pertumbuhan batang tanaman padi adalah
merumpun, dimana terdapat satu batang tunggal/batang utama yang mempunyai 6
mata atau sukma, yaitu sukma 1, 3, 5 sebelah kanan dan sukma 2, 4, 6 sebelah
kiri. Dari tiap-tiap sukma ini
timbul tunas yang
disebut tunasorde pertama.
·
Tunas orde pertama tumbuhnya didahului oleh
tunas yang tumbuh dari sukma pertama, kemudian diikuti oleh sukma kedua,
disusul oleh tunas yang timbul dari sukma ketiga dan seterusnya sampai kepad
apembentukan tunas terakhir yang keenam pada batang tunggal.Tunas-tunas yang
timbul dari tunas orde pertama disebu ttunas orde kedua. Biasanya dari
tunas-tunas orde pertama ini yang menghasilkan tunas-tunas orde kedua ialah
tunas orde pertama yang terbawah sekali pada batang tunggal/ utama. Pembentukan
tunas dari orde ketiga pada umunya tidak terjadi,oleh karena tunas-tunas dari
orde ketiga tidak mempunyai ruang hidup dalam kesesakan dengan tunas-tunas dari
orde pertama dan kedua (Departemen Pertanian, 1983).
3.
Daun
:Padi
termasuk tanaman jenis rumput-rumputan mempunyai daun yang berbeda-beda, baik
bentuk, susunan, atau bagian bagiannya. Ciri khas daun padi adalah adanya sisik
dan telinga daun. Hal inilah yang menyebabkan daun padi dapat dibedakan dari
jenis rumput yang lain. Adapun bagian-bagian daun padi adalah :
·
Helaian daun ; terletak pada batang padi dan
selalu ada. Bentuknya memanjang seperti pita. Panjang dan lebar helaian daun
tergantung varietas padi yang bersangkutan.
·
Pelepah daun (upih) ;merupakan bagian daun
yang menyelubungi batang, pelepah daun ini berfungsi memberi dukungan pada
bagian ruas yang jaringannya lunak, dan hal ini selalu terjadi.
·
Lidah daun ; lidah daun terletak pada
perbatasan antara helai daun dan upih. Panjang lidah daun berbeda-beda,
tergantung pada varietas padi. Lidah daun duduknya melekat pada batang. Fungsi
lidah daun adalah mencegah masuknya air hujan diantara batang dan pelepah daun
(upih). Disamping itu lidah daun juga mencegah infeksi penyakit, sebab media
air memudahkan penyebaran penyakit.
·
Daun yang muncul pada saat terjadi
perkecambahan dinamakan coleoptile. Koleopti lkeluar dari benih yang disebar
dan akan memanjang terus sampai permukaan air. koleoptil baru membuka, kemudian
diikuti keluarnya daun pertama, daun kedua dan seterusnya hingga mencapai
puncak yang disebut daun bendera, sedangkan daun terpanjang biasanya pada daun
ketiga. Daun bendera merupakan daun yang lebih pendek daripada daun-daun di
bawahnya, namun lebih lebar dari pada daun sebelumnya. Daun bendera ini
terletak di bawah malai padi.
Daun padi mula-mula berupa tunas yang kemudian berkembang menjadi daun. Daun
pertama pada batang keluar bersamaan dengan timbulnya tunas (calon daun)
berikutnya. Pertumbuhan daun yang satu dengan daun berikutnya (daun baru)
mempunyai selang waktu 7 hari,dan 7 hari berikutnya akan muncul daun baru
lainnya.
4.
Bunga
:
Sekumpulan bunga padi (spikelet) yang keluar dari buku paling atas dinamakan
malai. Bulir-bulir padi terletak pada cabang pertama dan cabang kedua,
sedangkan sumbu utama malai adalah ruas buku yang terakhir pada batang. Panjang
malai tergantung pada varietas padi yang ditanam dancara bercocok tanam. Dari
sumbu utama pada ruas buku 148 yang terakhir inilah biasanya panjang malai
(rangkaian bunga) diukur. Panjang malai dapat dibedakan menjadi 3 ukuran yaitu
malai pendek (kurang dari 20 cm), malai sedang (antara 20-30 cm), dan malai
panjang (lebih dari 30cm). Jumlah cabang pada setiap malai berkisar antara
15-20 buah, yang paling rendah 7 buah cabang, dan yang terbanyak dapat mencapai
30 buah cabang. Jumlah cabang ini akan mempengaruhi besarnya rendemen tanaman
padi varietas baru, setiap malai bisa mencapai100-120 bunga (Aak, 1992).Bunga
padi adalah bunga telanjang artinya mempunyai perhiasan bunga. Berkelamin dua
jenis dengan bakal buah yang diatas. Jumlah benang sari ada 6 buah, tangkai
sarinya pendek dan tipis, kepala sari besar serta mempunyai dua kandung serbuk.
Putik mempunyai dua tangkai putik, dengan dua buah kepala putik yang berbentuk
malai dengan warna pada umumnya putih atau ungu. (Departemen Pertanian,
1983).
·
Komponen-komponen (bagian) bunga padi adalah
kepala sari, tangkai sari, palea (belahan yang besar), lemma (belahan yang
kecil), kepala putik, tangkai bunga.
5.
Buah
: 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 penyerbukkan dan pembuahan. Lemma dan palea serta bagian lain
yang membentuk sekam atau kulit gabah
·
Jika bunga padi telah dewasa, kedua belahan
kembang mahkota (palea dan lemmanya) yang semula bersatu akan membuka dengan
sendirinya sedemikian rupa sehingga antara lemma dan palea terjadi siku/sudut
sebesar 30-600. Membukanya kedua belahan kembang mahkota itu terjadi pada
umumnya pada hari-hari cerah antara jam 10-12, dimana suhu kira-kira 30-320C.
Di dalam dua daun mahkota palea dan lemma itu terdapat bagian dalam dari bunga
padi yang terdiri dari bakal buah (biasa disebut karyiopsis).
·
Jika buah padi telah masak, kedua belahan
daun mahkota bunga itulah yang menjadi pembungkus berasnya (sekam). Diatas
karyiopsis terdapat dua kepala putik yang dipikul oleh masing-masing
tangkainya. Lodicula yang berjumlah dua buah, sebenarnya merupakan daun mahkota
yang telah berubah bentuk. Pada waktu padi hendak berbunga, lodicula menjad
imengembang karena menghisap cairan dari bakal buah. Pengembangan ini mendorong
lemma dan palea terpisah dan terbuka. Hal ini memungkinkan benang sari yang
memanjang keluar dari bagian atas atau dari samping bunga yang terbuka tadi.
Terbukanya bunga diikuti dengan pecahnya kandung serbuk, yang kemudian
menumpahkan tepung sarinya. Sesudah tepung sarinya ditumpahkan dari kandung
serbuk maka lemma dan palea menutup kembali. Dengan berpindahnya tepung
sari dari kepala putik maka selesailah sudah proses penyerbukkan. Kemudian
terjadilah pembulaian yang menghasilkan lembaga danendosperm. Endosperm
adalahpenting sebagai sumbercadangan makanan bagitanaman yang baru tumbuh.
B.
FASE PERTUMBUHAN TANAMAN PADI
1.
Fase vegetative: awal pembentukan sampai
pembentukan malai (tahap 0-3)
·
Tahap 0 (sejak berkecambah sampai muncul ke
permukaan)
Benih biasanya di kecambahkan melalui
perendaman selama 24 jam dan di inkubasi juga selama 24 jam. Setelah
perkecambahan bakal akar dan tunas menonjol keluar menembus kulit gabah.
·
Tahap 1 (pertunasan)
Mula
begitu benih berkecambah sampai sebelum anakan pertama muncul. Selama tahap ini
akar seminal dan 5 daun terbentuk. Daun terus berkembang pada kecepatan 3
sampai 4 hari menghasilkan satu daun.kemunculan akar sekunder membentuk sistem
perakaran serabut permanen dengan cepat menggantikan radikula dan akar seminal
sementara. Di saat bibit berumur 18 ari bibit mempunyai 5 helai daun dan
perakaran yang berkembang cepat.
·
Tahap 2 (pembentukan anakan)
Tahap ini muncul sejak
anakan pertama hingga anakan maksimal. anakan muncul dari tunas aksial (axiallary)
pada buku batang dan menggantikan tempat daun serta tumbuh dan berkembang.
Bibit menunjukan posisi dari anakan pertama yang mengapit batang utama dan
daunnya. Setelah tumbuh anakan pertama, memunculkan anakan sekunder ini terjadi
30 Hari setelah tanaman pindah. Pada tahap ini anakan terus bertambah sampai
pada titik dimana sukar di pisahkan dari pemanjang batang.
·
Tahap 3 (pemanjangan batang)
Tahap
ini terjadi sebelum pembentukan malai atau pada tahp akhir pembentukan anakan.
Oleh karenanya bisa terjadi tumpang tindih dari tahap 2 dan 3. Anakan dapat
bertambah dalam segi jumlah dan tingginya
2. Fase
Reproduktif : pembentukan malai sampai pembungaan (tahap 4, 5,6 )
·
Tahap 4
(Pembentukan Malai Sampai Bunting)
: Pada varietas genjah, malai terlihat berupa
kerucut berbulu putih panjang 1.0 – 1,5 mm. Pertama kali muncul pada ruas buku
utama (main Culom) kemudian pada anakan dengan pola tidak teratur.Dapat
terlihat dengan membelah batang.Saat malai terus berkembang bulir (spikelets)
terilihat dan dapat dibedakan Malai muda meningkat dalam ukuran dan berkembang
ke atas di dalam pelepah daun bendera menyebabkan pelepah daun menggembung
(bulge).Penggembungan daun bendera in idisebut bunting.Bunting terlihat pertama
kali pada ruas batang utama.Pada tahap bunting, ujung daun layu (menjadi tua
dan mati) dan anakan non produktif terlihat pada bagian dasar tanaman.
·
Tahap 5
(Keluarnya bunga atau malai)
: Dikenal sebagai tahap keluar malai. Heading
ditandai dengan kemunculan ujung malai dari pelepah daun bendera. Malai terus
berkembang sampai keluar seutuhnya dari pelepah daun.
·
Tahap 6
(Pembungaan)
:Tahap pembungaan dimulai ketika serbuk sari menonjol keluar dari bulir
dan terjadi proses pembuahan. Pada pembungaan, kolopak bunga terbuka, antara
menyembul keluar dari kelopak bunga (flower glumes) karena pemanjangan stamen
dan serbuk sari tumpah (shed).Kelopak bunga kemudian menutup. Serbuk sari
(tepung sari-pollen) jatuh ke putik, sehingga terjadi pembuahan. Struktur
pistil berbulu dimana tube tepung sari dari serbuk sari yang muncul (bulat,
struktur gelap dama ilustrasi ini) akan mengembang ke ovary. Proses pembungan
berlanjut sampai hampir semua spikelet pada malai mekar. Dari kiri ke kanan,
gambar ini menunjukkan anthesis atau pembungaan pada ujung dari malai, hari
pertama setelah heading; anthesis pada tengah tengah malai, dua hari setelah
heading; anthesis pada malai ketiga dari bawah, 3 hari setelah heading.
Pembungaan terjadi sehari setelah heading.
Pada umumnya, florets (kelopak bunga) membuka pada pagi hari. Semua
spikelet pada malai membuka dalam 7 hari. Pada pembungaan, 3-5 daun masih
aktif. Anakan pada tanaman padi telah dipisahkan pada saat dimulainya
pembungaan dan dikelompokkan ke dalam anakan produktif dan non produktif.
3.
Fase Pematangan : pembungaan sampai gabah
matang (tahap 7.8.9)
·
Tahap 7
(Gabah Matang Susu)
: Pada tahab ini gabah mulai terisi dengan bahan serupa susu/larutan
putih susu, dapat dikeluarkan dengan menekan/menjepit gabah di antara dua jari.
Malai hijau dan mulai merunduk. Palayuan (senescense) pada dasar anakan
berlanjut. Daun bendera dan dua daun di bawah tetap hijau.
·
Tahap 8
(Gabah Matang Adonan (dough rain) )
:Gabah setengah matang. Pada tahap ini, isi gabah yang menyerupai susu
berubah menjadi gumpalan lunak dan akhirnya mengeras. Gabah pada malai mulai
menguning. Pelayuan (senescense) dari anakan dan daun di bagian dasar tanaman
nampak semakin jelas. Pertanaman terlihat menguning. Seiring menguningnya
malai, ujung dua daun terakhir pada setiap anakan mengering.
·
Tahap 9
(Gabah Matang Penuh)
: Setiap gabah matang, berkembang penuh, keras dan berwarna kuning.
90-100% dari gabah isi berubah menjadi kuning dan keras. Daun bagian atas
mengering dengan cepat (daun dari sebagian varietas ada yang tetap hijau).
Sejumlah daun yang mati terakumulasi pada bagian dasar tanaman.
C.
KEANEKARAGAMAN
GENETIK TANAMAN PADI
Hingga sekarang ada dua spesies padi yang dibudidayakan manusia
secara massal: Oryza sativa yang berasal dari Asia dan O. glaberrima yang berasal dari Afrika Barat.
Pada awal mulanya O. sativa dianggap terdiri dari
dua subspesies, indica dan japonica
(sinonim sinica). Padi japonica umumnya berumur panjang, postur
tinggi namun mudah rebah, lemmanya memiliki "ekor" atau
"bulu" (Ing. awn), bijinya cenderung
membulat, dan nasinya lengket. Padi indica, sebaliknya, berumur lebih
pendek, postur lebih kecil, lemmanya tidak ber-"bulu" atau hanya
pendek saja, dan bulir cenderung oval sampai lonjong. Walaupun kedua anggota
subspesies ini dapat saling membuahi, persentase keberhasilannya tidak tinggi.
Contoh terkenal dari hasil persilangan ini adalah kultivar 'IR8', yang merupakan hasil seleksi
dari persilangan japonica (kultivar 'Deegeowoogen' dari Formosa) dengan indica (kultivar
'Peta' dari Indonesia). Selain kedua varietas ini, dikenal
varietas minor javanica yang memiliki sifat antara dari kedua tipe utama
di atas. Varietas javanica hanya ditemukan di Pulau Jawa.
Kajian dengan bantuan teknik biologi molekular sekarang menunjukkan bahwa selain dua
subspesies O. sativa yang utama, indica dan japonica,
terdapat pula subspesies minor tetapi bersifat adaptif tempatan, seperti aus
(padi gogo dari Bangladesh), royada (padi pasang-surut/rawa dari Bangladesh), ashina (padi pasang-surut
dari India), dan aromatic (padi wangi
dari Asia Selatan dan Iran, termasuk padi basmati yang
terkenal). Pengelompokan ini dilakukan menggunakan penanda RFLP dibantu dengan isozim. Kajian menggunakan penanda genetik SSR terhadap genom inti sel dan dua lokus pada genom kloroplas menunjukkan bahwa pembedaan indica
dan japonica adalah mantap, tetapi japonica ternyata terbagi
menjadi tiga kelompok khas: temperate japonica ("japonica
daerah sejuk" dari Cina, Korea, dan Jepang), tropical japonica ("japonica
daerah tropika" dari Nusantara), dan aromatic. Subspesies aus
merupakan kelompok yang terpisah.
Berdasarkan bukti-bukti evolusi molekular diperkirakan
kelompok besar indica dan japonica terpisah sejak ~440.000 tahun
yang lalu dari suatu populasi spesies moyang O. rufipogon. Domestikasi padi terjadi di titik tempat yang
berbeda terhadap dua kelompok yang sudah terpisah ini. Berdasarkan bukti
arkeologi padi mulai dibudidayakan (didomestikasi) 10.000 hingga 5.000 tahun
sebelum masehi.
DAFTAR PUSTAKA
Manurung,
S.O. dan Ismunadji. 1988.Morfologi dan fisiologi padi. Dalam Padi Buku I. Badan
Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman
Pangan. Bogor. Hal 55 – 102.
