TINJAUAN PUSTAKA
Irigasi
Irigasi adalah usaha untuk memperoleh air yang menggunakan bangunan dan saluran buatan untuk keperluan penunjang produksi pertanian. Air merupakan factor yang penting dalam bercocok tanam. Selain jenis tanman, kebutuhan air bagi suatu tanaman juga dipengaruhi oleh sifat dan jenis tanah, keadaan iklim, kesuburan tanah, cara bercocok tanam, luas areal pertanaman, topografi, periode tumbuh dan sebagainya. Cara pemeberian air irigasi pada tanaman padi, tergantung pada umur dan varietas padi yang ditanam (Mawardi, 2007).
Menurut Mawardi (2007) bahwa dalam peningkatan produksi pangan irigasi mempunyai peranan penting yaitu untuk menyediakan air untuk tanaman dan dapat digunakan untuk mengatur kelembaban tanah, membantu menyuburkan tanah melalui bahan-bahan kandungan sedimen yang dibawa oleh air, dapat menekan pertumbuhan gulma, dapat menekan perkembangan hama penyakit tertentu dan memudahkan pengolahan tanah.
Metode Irigasi
Kebutuhan air pada budidaya tanaman padi secara umum dipengaruhi oleh topografi, jenis tanah, periode pertumbuhan, dan praktik budidaya. Menurut Yoshida (1981) tanaman padi membutuhkan air sebanyak 180-300 mm/bulan agar dapat berproduksi dengan baik. Bouman (2009) menyatakan bahwa untuk menghasilkan 1 kg gabah, tanaman padi membutuhkan 2500 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 (Sulistyono, dkk., 2012).
Beberapa metode pemberian air irigasi yaitu : a. Macak-macak (Lembab)
Kondisi tanah tidak tergenang, yang dikombinasi dengan pendangiran mekanis, akan menghasilkan lebih banyak oksigen masuk ke dalam tanah dan akar berkembang lebih besar sehingga dapat menyerap nutrisi lebih banyak (Uphoff 2004 dalam Sesbany 2010). Dengan SRI, kondisi tidak digenangi hanya dipertahankan selama pertumbuhan vegetatif. Selanjutnya, setelah pembungaan sawah digenangi air 1 sampai 3 cm seperti yang diterapkan di praktek tradisional. Petak sawah diairi mulai 25 hari sebelum panen
(Nissanka dan Bandara 2004 dalam Sesbany, 2010)
System of Rice Intensification (SRI) adalah sistem intensifikasi padi yang
menyinergikan tiga faktor pertumbuhan padi untuk mencapai produktivitas maksimal. Ketiga faktor tersebut adalah maksimalisasi jumlah anakan, maksimalisasi pertumbuhan akar, dan maksimalisasi pertumbuhan dengan pemberian suplai makanan, air dan oksigen yang cukup pada tanaman padi (Wiyono, 2004).
Dengan SRI, petani hanya memakai kurang dari ½ kebutuhan air pada sistem tradisional yang biasa menggenangi tanaman padi. Tanah cukup dijaga tetap lembab selama tahap vegetatif, untuk memungkinkan lebih banyak oksigen bagi pertumbuhan akar. Sesekali (mungkin seminggu sekali) tanah harus dikeringkan sampai retak. Ini dimaksudkan agar oksigen dan udara mampu masuk
kedalam tanah dan mendorong akar untuk “mencari” air. Sebaliknya, jika sawah terus digenangi, akar akan sulit tumbuh dan menyebar, serta kekurangan oksigen untuk dapat tumbuh dengan subur (Ferdiansyah, 2010).
berkembang lebih besar sehingga dapat menyerap nutrisi lebih banyak. Dengan SRI, kondisi tak tergenangi hanya dipertahankan selama pertumbuhan vegetatif. Selanjutnya, setelah pembungaan, sawah digenangi air 1-3 cm seperti yang diterapkan di praktek tradisional. Petak sawah diairi secara tuntas mulai 25 hari sebelum panen (Ferdiansyah, 2010).
b. Terputus (Intermittent)
c. Penggenangan
Tanaman padi umumnya tahan dalam genangan air, namun bila genangan itu terlalu lama maka tanaman akan mati. Hal ini karena pada saat tanaman terendam air, suplai oksigen dan karbon dioksida menjadi berkurang sehingga mengganggu proses fotosintesis dan respirasi Efek genangan sangat kompleks dan bervariasi tergantung genotip, status karbohidrat sebelum dan sesudah genangan, tingkat perkembangan tanaman pada saat terjadi genangan, tingkat dan lama, serta derajat turbiditas air genangan. Secara morfologis dan fisiologis, efek genangan dapat dicirikan dengan klorosis daun, hambatan pertumbuhan, elongasi daun dan batang yang terendam, dan kematian keseluruhan jaringan tanaman. Sebagian besar kultivar padi memperlihatkan pemanjangan batang sebagai tanggapan terhadap penggenangan. Elongasi batang selama penggenangan merupakan strategi penghindaran (escape strategy) yang memungkinkan tanaman padi untuk melakukan metabolisme secara aerob dan fiksasi CO2 dengan batangnya ke permukaan air. Selain itu, Penggenangan juga menginduksi pembentukan akar adventif dengan adanya etilen yang juga memfasilitasi pembentukan aerenkim (Rachmawati dan Retnaningrum, 2013).
menggunakan sumber energi dari senyawa kimia ter-oksidasi yang mudah direduksi yang berperan sebagai penerima elektron seperti NO3, SO43-, Fe3+ dan Mn4+ (Rachmawati dan Retnaningrum, 2013).
Padi merupakan tanaman yang dapat tumbuh dengan baik pada kondisi tergenang. Akan tetapi, kondisi genangan yang di atas normal juga akan mempengaruhi kondisi tanaman padi itu sendiri, terutama produksi padi yang dihasilkan. Perbedaan waktu dan lama penggenangan akan memberikan pengaruh yang berbeda pada pertumbuhan padi sawah. Tinggi dan lamanya penggenangan secara substansial mempengaruhi pertumbuhan tanaman padi. Tinggi genangan memberikan informasi kondisi tanah aerob atau anaerob, tetapi penelitian tentang bagaimana tinggi genangan dan lama penggenangan mempengaruhi pertumbuhan tanaman dan toleransi tanaman padi terhadap penggenangan masih terbatas (Rachmawati dan Retnaningrum, 2013).
Efisiensi Irigasi
Tanaman Padi Sawah Varietas Ciherang (Oriza sativa L)
Adapun Klasifikasi botani tanaman padi adalah sebagai berikut: Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Monotyledonae Famili : Gramineae (Poaceae) Genus : Oryza
Spesies : Oryza sp. (ada 25 spesies), diantaranya: Oryza sativa L.
Oryza glabirena Steund
Sedangkan subspesies Oryza sativa L., dua diantaranya: Indica (padi bulu)
Sinica (padi cere) atau Japonica
(Saragih, 2013).
pemilihan varietas yang sesuai dengan lokasi pengembangan. Hal ini penting agar kerugian hasil dimasa panen dapat ditekan (Polakitan, dkk., 2011).
Saat ini terus digalakkan budidaya padi dengan pendekatan pengelolaan tanaman dan sumber daya terpadu (PTT), agar memperoleh pertumbuhan tanaman optimal, kepastian panen, mutu produk tinggi dan kelestarian hasil. PTT menggabungkan semua komponen terpilih yang serasi dan saling komplementer maka hasil panen optimal dan kelestarian lingkungan terjaga. oleh sebab itu lokasi pengembangan padi harus disesuaikan dengan syarat tumbuh tanaman termasuk ketinggian tempat dpl karena sangat berpengaruh pada proses fisiologi tanaman. Bila lokasi pengembangan tepat dengan syarat tumbuh tanaman maka hasil tanaman akan mencapai potensi genetiknya sehingga perlu dicari varietas VUB yang cocok pada lokasi spesifik (Polakitan, 2011)
homosigot (terisi oleh gen yang sama), maka dikatakan galur tersebut telah murni (galur murni) dan akan melakukan penyerbukan sendiri menghasilkan keturunan yang seragam dan sama persis dengan pertanaman generasi sebelumnya. Galur-galur murni terbaik sesuai dengan tujuan pemuliaan dilepas sebagai varietas unggul. Varietas padi demikian adalah merupakan varietas padi inbrida (galur murni). Contohnya adalah PB5, PB8, IR-64, Cisadane, Ciherang, Widas, Wayapoburu, Cimelati, Gilirang, dan lain-lain.
Sifat-sifat baik yang harus dimiliki oleh padi jenis unggul antara lain: 1. produksi tinggi
2. umur tanam pendek
3. tahan terhadap hama\penyakit 4. tahan rebah dan tidak mudah rontok 5. mutu beras baik
6. rasanya enak. (Sugeng, 2001).
a. Syarat Tumbuh 1. Suhu
Temperatur sangat mempengaruhi pengisian biji padi. Temperatur yang rendah dan kelembaban yang tinggi pada waktu pembungaan akan mengganggu proses pembuahan yang mengakibatkan gabah menjadi hampa. Hal ini terjadiakibat tidak membukanya bakal biji (Siregar,1981).
2. Iklim
Dapat hidup baik didaerah yang berhawa panas dan banyak mengandung uap air. Curah hujan yang baik rata-rata 200 mm per bulan atau lebih, dengan distribusi selama 4 bulan, curah hujan yang dikehendaki per tahun sekitar 1500 -2000 mm. Suhu yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi 23 °C.
3. Media Tanam
Tanah yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi adalah tanah sawah yang kandungan fraksi pasir, debu dan lempung dalam perbandingan tertentu dengan diperlukan 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.
4. Ketinggian Tempat
Tinggi tempat yang cocok untuk tanaman padi berkisar antara 0 -1500 m dpl
Kondisi yang baik untuk pertumbuhan tanaman padi sangat ditentukan oleh beberapa faktor, yaitu posisi topografi yang berkaitan dengan kondisi hidrologi, porositas tanah yang rendah dan tingkat keasaman tanah yang netral, sumber air alam, serta kanopinas modifikasi sistem alam oleh kegiatan manusia. Tanaman padi dapat tumbuh di lahan yang pasang surut. Hanya saja padi yang ditanam di lahan ini haruslah yang toleran terhadap keadaan air yang asin. Hal ini disebabkan masuknya air laut ke lahan pertanaman padi (Suparyono dan Setyono, 1997).
b. Produktivitas Total
Upaya peningkatan produktivitas tanaman padi menghadapi berbagai kendala faktor lingkungan. Fluktuasi ketersediaan air merupakan masalah dalam pertumbuhan padi. Ketersediaan air yang cukup merupakan keuntungan bagi pertumbuhan tanaman padi sawah. Tanaman padi membutuhkan volume yang berbeda-beda untuk setiap fase pertumbuhannya. Air memiliki peranan yang sangat penting pada saat pembentukan anakan dan inisiasi malai, menge-mukakan bahwa status air nyata mempengaruhi jumlah anakan, pemanjangan ruas dan pengisian biji. Status air juga mempengaruhi pembentukan anakan pertumbuhan akar dan penyerapan mineral (Rachmawati dan Retnaningrum, 2013).
fotosintesis sebagai akibat dari menutupnya stomata, pembatasan berkenaan dengan metabolisme dan kerusakan pada koroplas (Sulistyono, dkk., 2012). Evaporasi Potensial
Evaporasi adalah proses menguapnya air dari permukaan daratan dan permukaan lautan menuju atmosfer bumi. Besar kecilnya evaporasi dipengaruhi oleh faktor-faktor suhu air, suhu udara, kelembaban tanah, kecepatan angin, tekanan udara, dan sinar matahari.Suhu air, suhu udara, dan sinar matahari berbanding lurus dengan besarnya evaporasi.Sementara kelembaban tanah, kecepatan angin, dan tekanan udara berbanding terbalik dengan besarnya evaporasi (Dumairy, 1992).
Cara yang paling banyak digunakan untuk mengetahui volume evaporasi dari permukaan air bebas adalah dengan menggunakan panci evaporasi. Beberapa percobaan yang telah dilakukan menunjukkan bahwa evaporasi yang terjadi dari panci evaporasi lebih cepat dibanding dari permukaan air yang luas. Untuk itu hasil pengukuran dari panci evaporasi harus dikalikan dengan suatu koefisien seperti terlihat pada rumus dibawah ini
E = k x Ep ... (1) dimana :
E = evaporasi dari badan air (mm/hari) k = koefisien panci (0,7)
Ep= evaporasi dari panci (mm/hari)
koefisien panci bervariasi menurut musim dan lokasi, yaitu berkisar antara 0,6 sampai 0,8. Biasanya digunakan koefisien panci tahunan sebesar 0,7.
Evapotranspirasi Tanaman
Peristiwa berubahnya air menjadi uap air dan bergerak dari permukaan tanah dan permukaan air ke udara disebut dengan evaporasi, peristiwa penguapan air dari tanaman disebut dengan transpirasi. Transpirasi dan evaporasi dari permukaan tanah bersama-sama disebut evapotranspirasi atau kebutuhan air (consumptive use). Jika air yang tersedia dalam tanah cukup banyak maka evapotranspirasi itu disebut evapotranspirasi potensial. Faktor-faktor yang mempengaruhi evaporasi dan evapotranspirasi adalah suhu air, suhu udara, kelembaban, kecepatan angin, tekanan udara, sinar matahari dan lain lain (Sosrodarsono dan Takeda, 2003).
Evapotranspirasi adalah penguapan dari seluruh air , tanah, salju, es, tumbuh tumbuhan, permukaan permukaan lain ditambah transpirasi. Evapotranspi rasi potensial yang dikenalkan oleh thornthwaite didefinisikan sebagai kehilangan air yang akan terjadi, bila tidak pernah terdapat kekurangan air dalam tanah untuk digunakan oleh tanaman. Evapotranspirasi potensial tidak bergantung pada sifat ataupun keadaan permukaannya, kecuali berkenaan dengan kelengasan yang tersedia ataupun harus ditetapkan dalam besaran permukaan yang khusus (Linsley, dkk., 1989).
Beberapa istilah yang berkaitan dengan evapotranspirasi adalah:
1. Evapotranspirasi (ET) adalah peristiwa evaporasi total yang ditambah dengan transpirasi.
3. Evapotranspirasi rujukan (reverence evapotranspiration, = ETo) laju evapotranspirasi dipermukaan bumi yang luas dengan ditumbuhi rumput hijau setinggi 8-15 cm, yang masih aktif tumbuh terhampar menutupi seluruh permukaan dibumi dengan albedo = 0,23 dan tidak kekurangan air. Hubungan antara ETp dan ETo dari suatu kawasan dengan vegetasi bermacam jenis:
………(2)
Nilai Kv adalah koefisien dari seluruh jenis vegetasi (vegetation coefficient). 4. Evapotranspirasi tanaman (consumptive water requirement, crop water
requirement, consumptive use = Etc) adalah tebal air yang dibutuhkan untuk keperluan evapotranspirasi suatu jenis tanaman pertanian tanpa dibatasi oleh kekurangan air. Hubungan antara Etc dan ETo untuk jenis tanaman tertentu adalah:
………...(3)
Nilai Kc adalah koefisien tanaman (crop coefficient)
5. Evapotranspirasi aktual (actual evapotranspiration, = Eta) adalah evapotranspirasi yang terjadi sesungguhnya sesuai dengan keadaan persediaan air/kelembaban tanah yang tersedia. Nilai ETa = ETp apabila persediaan air tidak terbatas. Maka hubungannya adalah:
………....(4)
(Soewarno, 2000).
apabila tersedia cukup air.Kebutuhan air untuk tanaman adalah nilai Et0 dikalikan dengan suatu koefisien tanaman.
ET = kc x Et0 ... (5) Dimana :
ET = Evapotranspirasi tanaman (mm/hari)
Et0 = Evaporasi tetapan / tanaman acuan(mm/hari) kc = Koefisien tanaman
(Limantara, 2010).
Kebutuhan air tanaman yang terbesar terdapat pada periode tengah pertumbuhan dan kebutuhan air tanaman terkecil terdapat pada periode awal pertumbuhan. Hal ini karena tanaman akan lebih banyak membutuhkan air pada periode tengah pertumbuhan karena pertumbuhan vegetatif tanaman maksimal terjadi pada periode ini. Selain itu luas permukaan tanaman pada periode ini sudah mencapai maksimum sehingga penguapan lebih besar. Sedangkan pada periode awal, evapotranspirasi lebih rendah karena tanaman masih kecil sehingga luas permukaan tanaman untuk melakukan penguapan lebih kecil
(Islami dan Utomo, 1995).
Koefisien Konsumtif Tanaman (Kc)
Koefisien tanaman bergantung dari tiap jenis tanaman, dan nilainya bervariasi menurut umur tanaman. Koefisien tanaman untuk padi dalam pelaksanaan salah satu kegiatan proyek irigasi di Indonesia dapat dilihat pada Tabel 2.
Sumber: Dep. PU (1987) dalam Soewarno (2000) Perkolasi
Perkolasi merupakan proses masuknya air kedalam tanah setelah terjadinya infiltrasi (keluar daerah perakaran) yang dalam hal ini berpengaruh potensial tekanan. Semakin besar daya resap tanah, maka semakin kecil luas daerah peresapan yang diperlukan umtuk sejumlah air tertentu (Soemarto, 1995).
Daya perkolasi p adalah laju perkolasi maksimum yang dimungkinkan, yang besarnya dipengaruhi oleh kondisi tanah dalam zona tidak jenuh, yang terletak di antara permukaan tanah dengan permukaan air tanah. Perkolasi tidak mungkin terjadi sebelum zona tidak jenuh mencapai kapasitas lapang (field capacity). Perkolasi mempunyai arti penting dalam teknik pengisian buatan
(artificial recharge) yang memerlukan proses infiltrasi terus menerus. Persamaan untuk perkolasi dengan rumus:
dimana :
h1 = tinggi air awal h2 = tinggi air akhir t1 = waktu awal t2 = waktu akhir (Soemarto, 1995). Berat Kering Tanaman
Produksi tanaman bisa diukur dengan menghitung bobot kering tanaman tersebut. Setelah tanaman dicuci (dikontaminasi) selanjutnya diekringkan pada oven pengering. Pengeringan dioven ini bertujuan untuk mengurangi dan menghentikan proses biokimia tanaman, terutama aktifitas enzim. Aktifitas enzim tanamaan dapat dihentikan dengan mengovenkan pada temperatur 600C hingga 800C, tetapi pada temperatur yang lebih tinggi dapat mengubah unsur hara yang akan dianalisis. Oleh sebab itu, disarankan untuk mengovenkan tanaman pada tempertaur ± 700C selama 48 jam (Mukhlis, 2007).
Rumah Kaca dan Kondisi Lingkungan
hias dan buah - buahan.Pada rumah kaca, sinar matahari dapat masuk dengan leluasa karena dinding dan atap pada rumah kaca di rancang khusus dari bahan kaca yang transparan.Sehingga dapat dikatakan cahaya yang berasal dari matahari dapat dimanfaatkan secara optimal. Telah disebutkan sebelumnya bahwa cahaya matahari mutlak diperlukan oleh setiap jenis tumbuhan hijau untuk proses fotosintesis. Dengan adanya cahaya matahari pada rumah kaca maka proses fotosintesis dapat berlangsung dengan baik sehingga pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang dibudidayakan pada rumah kaca dapat berlangsung dengan baik dan tanaman juga dapat menghasilkan produksi yang baik pula (Wulandari, 2010).
