MK. BUDIDAYA TANAMAN PANGAN
PS. S1 Agribisnis FPP UNDIP
TM 2: BOTANI TANAMAN SEREALIA
Pengampu:
Rosyida, S.P., M.Sc
Tanaman Serealia
Serealia (dikenal juga sebagai sereal atau biji-bijian)
adalah sekelompok tanaman yang ditanam untuk dipanen biji atau bulirnya sebagai sumber karbohidrat/pati dan
sumber energi bagi manusia dan ternak
Serealia Mayor: Anggota yang paling dikenal dan memiliki nilai ekonomi tinggi, sehingga dikenal sebagai serealia
utama adalah padi, jagung, dan gandum.
Serealia Minor: Tanaman penghasil bijian yang bukan
padi-padian; sorgum, jewawut dan berbagai jenis milet.
Padi/Rice (Oryza Sativa)
Serealia Utama/ Mayor
Gandum/Wheat (Triticum Aestivum)
Jagung/ Maize (Zea Mays)
Serealia Minor
Sorgum
(Sorghum bicolor )
Jewawut/Foxtail millet (Setaria italica)
Millet Mutiara/ Pearl Millet (Cenchrus americanus)
Arti Penting Serealia (Tinjauan sejarah)
1. Manusia primitif biasa mengumpulkan, menyiapkan, dan memakan progeni liarnya;
2. Butir biji kompak dan kering sehingga mempermudah penanganan dan penyimpanannya;
3. Nilai gizi butir biji tinggi, (karbohidrat lebih tinggi daripada tanaman pangan lain, mengandung protein, dan lemak, vitamin;
4. Menghasilkan keuntungan dan persentase kenaikan butir biji yang lebih banyak dari jumlah benih yang ditanam;
5. Dapat ditanam dengan jumlah tenaga kerja sedikit, tetapi berproduksi banyak;
6. Tanaman berumur pendek;
7. Memiliki adaptasi ekologi luas sehingga dapat ditanam pada kondisi iklim dan tanah yang sangat beragam;
8. Mempunyai variasi yang luas dalam genetik, morfologi, dan fisiologi yang memungkinkan pengembangan tipe- tipe yang lebih baik apabila ditanam;
9. Sangat respons terhadap perbaikan lingkungan seperti pengolahan tanah, penyiangan, pemupukan, dan irigasi;
10. Digunakan sebagai bahan pangan, pakan ternak, sebagai alas tidur, keranjang, dan bahan bangunan rumah;
BOTANI TANAMAN PADI
Aspek Ekonomi Padi
Ada 111 negara penanam padi di dunia yaitu semua negara di Asia, kebanyakan negara Afrika Barat dan Utara, beberapa negara Afrika Tengah dan Timur, kebanyakan negara Amerika Selatan dan Tengah, Australia, dan paling sedikit empat negara bagian Amerika Serikat.
Di Indonesia, kisaran luas panen, produksi dan produktivitas padi selama 5 tahun terakhir, tahun 2000 – 2004, masing-masing adalah 11,488 – 11,908 juta ha; 50,460 – 54,061 juta ton; dan 4,39 – 4,54 ton/ha gabah kering giling dengan luas panen, produksi dan
produktivitas rata-rata masing-masing adalah 11,642 juta ha; 52,009
juta ton; dan 4,47 ton/ha gabah kering giling.
Sistematika Tanaman Padi
Kingdom : Plantae
Division : Magnoliophyta
Class : Liliopsida – Monocotyledons
Order : Cyperales
Family : Poaceae
Genus : Oryza L.
Species : Oryza sativa L.
1. Japonica Rice
It is a group of rice varieties from northern and eastern China grown extensively in some areas of the world. It is found in the cooler zones of the subtropics and in the temperate zones.
It has narrow, dark green leaves, medium-height tillers and short to intermediate plant stature.
2. Indica
It is the major type of rice grown in the tropics and subtropics. They grow mostly in the Philippines, India, Pakistan, Java, Sri Lanka, Indonesia, central and southern China, and African countries.
2.Javanica
Designation for the bulu and gundil varieties of Indonesia and many upland rices. They belong to the Japonica race of O. sativa. Javanica are rice varieties with broad, stiff, light green leaves. It is low-tillering and has a tall plant stature.
Padi yang dibudidayakan adalah rumputan semusim dengan batang bulat, daunnya agak datar, dan memiliki malai di bagian pucuk.
Organ vegetatif Bagian-bagian vegetatif tanaman padi terdiri dari akar, batang, dan daun. Suatu cabang tanaman memiliki akar,
batang, dan daun, dan seringkali malai, yang disebut anakan produktif.
Organ Reproduktif Organ reproduktif tanaman padi adalah tajuk yang berubah terdiri atas malai dan buliran.
Morfologi Tanaman Padi
Akar Tanaman Padi
Sistem perakaran serabut.
Ada dua macam akar, yaitu:
(1) akar seminal yang tumbuh dari akar primer radikula sewaktu berkecambah dan bersifat sementara, dan
(2) akar adventif sekunder yang bercabang dan tumbuh dari buku batang muda bagian bawah, yang akan menggantikan akar seminal.
Akar ini disebut adventif/buku, karena tumbuh dari bagian tanaman yang bukan embrio atau karena munculnya bukan dari akar yang telah tumbuh sebelumnya
Batang Tanaman Padi
Batang tersusun atas buku dan ruas dalam urutan yang bergantian
Buku memiliki sebuah daun dan sebuah mata tunas, yang dapat tumbuh menjadi anakan.
Anakan muncul pada batang utama dalam urutan yang bergantian.
Anakan primer tumbuh dari buku terbawah dan memunculkan anakan sekunder.
Anakan sekunder ini pada gilirannya akan
menghasilkan anakan tersier
Daun Tanaman Padi
Daun tanaman padi tumbuh pada batang dalam susunan yang berselangseling, dan terdapat satu daun pada tiap buku.
Tiap daun terdiri atas:
(a) helaian daun yang menempel pada buku melalui pelepah daun,
(b) pelepah daun yang membungkus ruas di atasnya dan kadang-kadang pelepah daun dan helaian daun ruas berikutnya,
(c) telinga daun (auricle) pada dua sisi pangkal helaian daun,
(d) lidah daun (ligula) yaitu struktur segitiga tipis tepat di atas telinga daun, dan
(e) daun bendera yaitu daun teratas di bawah malai
Malai Tanaman Padi
Malai adalah suatu malai bunga determinit, yaitu bunga terletak pada bagian ujung tajuk.
Panjang malai dan bagian ruas
teratas di atas pelepah daun bendera
menentukan pemanjangan malai.
Buliran Tanaman Padi
Sebuah bulir adalah bagian malai bunga, dan terdiri atas dua lemma steril, rakhilla dan floret.
Rakhilla adalah sumbu kecil antara sekam rudimenter (lemma steril) dan floret fertil.
Floret meliputi lemma, palea, dan bunga.
(a) Lemma yaitu bagian floret yang berurat lima dan keras yang sebagian menutupi palea. Ia memiliki suatu ekor (awn), suatu pemanjangan filiform pada panjang yang berlainan dari urat tengah lemma.
(b) Palea yaitu bagian floret yang berurat tiga dan keras serta sangat pas dengan lemma. Palea sama dengan lemma hanya lebih sempit.
(c) Bunga terdiri atas 6 (enam) benang sari dan sebuah putik. 6 (enam) benang sari tersusun atas dua kelompok kepala sari yang tumbuh pada tangkai benang sari. Putik mengandung satu bakal biji.
Butir Biji Tanaman Padi
Butir biji adalah bakal buah yang matang, dengan lemma, palea, rakhilla, lemma steril, dan ekor gabah (kalau ada) yang menempel sangat kuat.
Butir biji padi tanpa sekam (kariopsis) disebut beras
Komponen utama butir biji padi adalah sekam, kulit beras, endosperm, dan embrio.
Sekam terdiri atas lemma dan palea. Sel-sel sekam dewasa berlignin dan sangat rapuh, serta mengandung kadar silika dalam sel-sel sekam, terutama dalam sel-sel epidermis bagian luar.
Kulit beras (dari luar ke dalam) terdiri atas kulit ari, kulit biji, dan nusellus.
Endosperm terdiri atas lapisan aleuron dan endosperm yang berpati. Lapisan aleuron merupakan lapisan jaringan endosperm terluar.
Embrio mengandung daun embrio (plumula) dan akar primer embrio (radikula) yang digabungkan melalui sebuah batang yang sangat pendek (mesokotil).
Fenologi Perkembangan Tanaman Padi
Perkembangan tanaman padi dapat dibagi menjadi tiga tahapan, yaitu:
a. tahapan vegetatif yang berlangsung mulai dari perkecambahan biji sampai inisiasi malai bunga;
b. tahapan reproduktif yang berlangsung mulai dari inisiasi malai bunga sampai pembungaan; dan
c. tahapan pematangan yang berlangsung mulai dari pembungaan sampai masak penuh
BOTANI TANAMAN JAGUNG
Aspek Ekonomi Jagung
Lebih dari 70 negara termasuk 53 negara yang sedang berkembang, sekarang mempunyai lebih dari 100.000 hektar lahan yang ditanami jagung.
Di Indonesia, Kisaran luas panen, produksi dan produktivitas jagung selama 5 tahun terakhir, tahun 2000 – 2004, masing-masing adalah 3,13 – 3,50 juta ha; 9,35 – 11,16 juta ton; dan 2,77 – 3,34 ton/ha
Produksi jagung sebanyak itu sebagian besar digunakan untuk
memenuhi kebutuhan pangan dan sisanya untuk pakan, benih, dan bahan baku industri seperti minyak jagung, tepung jagung, dan
bahan pemanis.
Sistematika Tanaman Jagung
Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta
Kelas : Monocotyledoneae
Ordo : Graminae
Famili : Graminaceae
Genus : Zea
Spesies : Zea mays
MENGENAL VARIETAS JAGUNG FUNGSIONAL SEBAGAI
SUMBER PANGAN SEHAT Varietas jagung yang telah dilepas oleh Menteri
Pertanian hingga Oktober tahun 2022 sebanyak 361 varietas, yang terdiri dari jagung hibrida sebanyak 298 varietas, jagung komposit sebanyak 59 varietas dan jagung hibrida produk rekayasa genetik (PRG)
sebanyak 4 varietas.
Varietas Non Hibrida/ bersari bebas pada jagung adalah varietas yang benihnya diambil dari
pertanaman sebelumnya, atau dapat dipakai terus- menerus dari setiap pertanamannya dan belum tercampur atau diserbuki oleh varietas lain.
Varietas hibrida merupakan jenis jagung keturunan langsung (F1) hasil persilangan 2 atau lebih varietas jagung yang memiliki sifat unggul dari masing-masing varietas yang disilangkan. Sifat unggul yang
ditawarkan biasanya yaitu mampu bertongkol 2, ukuran biji lebih besar, ukuran tongkol lebih besar, masa panen lebih singkat dan lain sebagainya.
Jagung adalah tanaman semusim, yang tinggi, tegap, biasanya dengan batang tunggal yang dominan, walaupun mungkin ada
beberapa cabang pangkal (anakan) pada beberapa genotipa dan lingkungan.
Jagung merupakan salah satu spesies pertama yang ditunjukkan memiliki lintasan asam dikarboksilat C4.
Jagung (Zea mays L.) merupakan tanaman semusim yang
menyelesaikan satu siklus hidupnya selama 80 hingga 150 hari.
Morfologi Tanaman Jagung
Akar Tanaman Jagung
Jagung mempunyai akar serabut dengan tiga macam akar, yaitu:
(a) akar seminal,
(b) akar adventif, dan
(c) akar kait atau
penyangga.
Batang Tanaman Jagung
Batang beruas dan tidak bercabang.
Batang tanaman berbentuk silindris dan berbuku.
Buku ruasnya akan membentuk tunas dan berkembang menjadi tongkol.
Dua ruas teratas akan berkembang menjadi tongkol produktif.
Batang memiliki tiga komponen jaringan utama, yaitu:
kulit (epidermis),
jaringan pembuluh (bundles vaskuler),
pusat batang (pith)
Daun Tanaman Jagung
Daun jagung tumbuh pada buku batangnya, sehingga daunnya sejumlah dengan buku batang dengan kisaran 10-18 helai.
Setiap daun akan membuka sempurna setiap 3-4 hari.
Daun jagung dapat berbentuk runcing, runcing agak bulat, bulat, bulat agak tumpul dan tumpul.
Daun jagung memiliki dua posisi, yaitu:
tegak merupakan daun jagung bersudut kecil sampai sedang
menggantung (pendant) merupakan daun jagung dengan sudut yang lebar dan pola daun bervariasi, dari lurus sampai agak bengkok
Bunga Tanaman Jagung
Jagung merupakan tanaman monoecious (berumah satu) karena bunga jantan dan bunga betinanya terletak pada satu tanaman.
Bunga betina, tongkol, muncul dari axillary apices tajuk.
Bunga jantan muncul dan berkembang dari titik tumbuh tanaman.
Pollen (serbuk sari) bunga jagung memiliki sel vegetatif, dua gamet jantan dan mengandung butiran-butiran pati.
Tongkol jagung memiliki rambut jagung yang merupakan pemanjangan dari saluran ovary yang matang.
Penyerbukan terjadi pada saat serbuk sari menempel pada rambut tongkol jagung.
Penyerbukan yang terjadi pada tanaman jagung 95%
berasal dari serbuk sari tanaman lain, dan hanya 5%
yang berasal dari serbuk sari tanaman sendiri.
Tongkol Tanaman Jagung
Tanaman jagung memiliki satu atau dua tongkol pada satu tanaman, tergantung varietas.
Pada tanaman jagung yang memiliki dua tongkol, tongkol yang terletak di atas berukuran lebih besar daripada tongkol yang terletak dibawahnya.
Setiap tongkol terdiri dari 10-16 baris biji yang berjumlah genap
Biji Tanaman Jagung
Dinding ovari atau pericarp biji jagung menyatu dengan kulit biji, membentuk dinding buah.
Biji jagung terdiri dari tiga bagian utama, yaitu
(a) pericarp, berupa lapisan luar yang tipis dan berfungsi melindungi embrio dari organisme pengganggu, serta kehilangan air;
(b) endosperm, sebagai cadangan makanan; dan
(c) embrio (lembaga)
Fenologi Perkembangan Tanaman Jagung
Fenologi jagung adalah perkecambahan, inisiasi bunga (pada batang pokok untuk membentuk malai bunga jantan dan tunas ketiak untuk membentuk tongkol), pembungaan (antesis dan perambutan), dan kemasakan fisiologi (pembentukan lapisan hitam), yang secara
berurutan menunjukkan:
(a) periode vegetatif,
(b) periode reproduktif, dan
(c) periode pengisian biji.
BOTANI TANAMAN GANDUM
Aspek Ekonomi Gandum
Gandum sebenarnya merupakan suatu tanaman daerah sedang, tetapi di daerah- daerah tropik ditanam pada ketinggian lebih tinggi, dan juga meluas ke dataran rendah tropik. Gandum merupakan serealia terpenting di dunia
Produksi gandum dunia adalah 308 juta ton yang dihasilkan dari luas pertanaman 217 juta hektar, Eropa menghasilkan 62,5 juta ton dari 28 juta hektar, Amerika Utara 60 juta ton dari 39 juta hektar, dan Asia 33 juta ton dari 37 juta hektar.
Di Indonesia hampir semua kebutuhan gandum dipenuhi melalui impor. Untuk mengantisipasi kebutuhan gandum yang selalu bertambah, di berbagai daerah Indonesia seperti Kuningan, Jawa Barat (550 mdpl), Mojosari, Jawa Timur (50 m dpl), Lembang, Jawa Barat (1100 mdpl) telah diujicobakan sejumlah varietas
gandum introduksi dengan hasil yang bervariasi antara 1,1 - 2,35 ton/ha
Sistematika Tanaman Gandum
Kingdom : Plantae
Divisi : Magnoliophyta
Kelas : Liliopsida
Ordo : Poales
Famili : Poaceae
Genus : Triticum
Spesies : Triticum aestivum L
Pengembangan Tanaman Gandum Tropika
Pengembangan tanaman gandum terus dilakukan, bahkan telah berhasil merilis varietas gandum yaitu
Timor tahun 1981 dengan potensi hasil 2 ton/ha,
Nias tahun 1993 potensi hasil 2 ton/ha,
Selayar dan Dewata tahun 2003 dengan potensi hasil 2,95 ton/ha, dan 2,96 ton/ha,
DWR-162 tahun 2004, serta GURI-1, GURI-2 dan Ganesa 1 dirilis tahun 2013.
Pada tahun 2014 berhasil merilis 4 varietas gandum unggul baru, yaitu GURI-3 AGRITAN,
GURI4 AGRITAN, GURI-5 AGRITAN, dan GURI-6 UNAND.
Jumlah varietas gandum yang tersedia di Indonesia yang telah di rilis merupakan zona adaptasi yang
>1000 mdpl
Gandum adalah tanaman semusim
yang dapat tumbuh, dan berproduksi dengan baik pada lahan dataran
tinggi.
Gandum membentuk anakan yang tumbuh dalam satu rumpun dengan tanaman utama. Anakan ini juga
menghasilkan daun tetapi tidak semua anakan akan menghasilkan malai dan bulir-bulir gandum karena adanya
kompetisi nutrisi dan cahaya matahari
Morfologi Tanaman Gandum
Akar Tanaman Gandum
Akar-akar seminal, jumlahnya 3 - 6, dihasilkan oleh biji, yang diikuti oleh akar-akar adventif yang muncul dari buku-buku bagian pangkal batang utama dan anakan, yang mula-mula tumbuh lateral dan kemudian tumbuh ke arah bawah sampai kedalaman 1 m atau lebih.
Batang Tanaman Gandum
Batangnya tegak, tunggal, biasanya glabrous (tidak berambut), dengan 5 - 7 ruas dan ruasruasnya berongga, pada bagian pangkalnya lebih pendek dan meningkat dengan ketinggian batang, serta mudah rebah.
Daun Tanaman Gandum
Pelepah daun melekat pada buku dengan pelepah buku tebal tepat di atas buku, menyelubungi batang, seluruhnya pada pangkalnya, dan membuka semakin ke atas.
Lidah daun tipis, tak berwarna, bergerigi, panjang 3 - 4 mm.
Telinga daun biasanya ada, helaian daun pipih, sempit, akuminit, panjang 20 - 37 cm dan lebar kira-kira 1 - 2 cm, dengan vena-vena utama sejajar dan stomata agak lebih banyak pada permukaan atas.
Bunga Tanaman Gandum
Perbungaan atau malai merupakan buliran distik majemuk silindris pada ujung tajuk, panjang 5 - 10 cm, dengan poros yang tidak terlepas.
Floret-floret fertil terdiri atas :
sebuah lemma, yang berbentuk seperti perahu,
sebuah palea yang tipis,
2 lodikulus,
3 benang sari dengan tangkai sari ramping dan kepala sari bilob tak teratur dan
sebuah bakal buah bulat telur terbalik (obovate) dengan 2 buah style (bagian putik seperti batang antara kepala putik dan bakal buah).
Biji Tanaman Gandum
Butir-butir biji (biasanya 2 buah per bulir) berbentuk bulat, dengan alur pusat pada permukaan ventral (perut) dan sekelompok rambut terminal.
Biji mengandung 82 – 86%
endosperm yang lekat-berpati, embrio yang letaknya basal dorsal (menempati 6% butir biji), lapisan aleuron (3 – 4%), dan sekam atau dedak (8 – 9%).
Berat 1000 biji kira-kira 50 g.
Fenologi Perkembangan Tanaman Gandum
Fenologi tanaman gandum terdiri atas: Germination, seedling establishment and leaf production, tillering and head differentiation, stem and head growth, head emergence and flowering and grain filling and maturity.
TUGAS Kelompok I
(1 kelas = 5 kelompok)
Buat PPT singkat (5-7 slide) aspek Botani dari dari salah satu tanaman:
Sorgum
Jewawut/ Foxtail Millet
Jelai/ Pearl Millet
Barley
Kinoa/quinoa
Konten ppt:
Aspek ekonomi tanaman
Sistematika/Klasifikasi tanaman
Morfologi tanaman secara singkat: akar, batang, daun, bunga, buah/biji (disertai gambar/ilustrasi)
Dikumpulkan Pekan depan dalam bentuk soft file (pptx) secara kolektif dalam google drive. Link google drive dikirim ke email: [email protected]
