PERKEMBANGAN TANAMAN PADI

Tanaman padi merupakan tanaman semusim. Termasuk golongan rumput-rumputan dengan klasifikasi sebagai berikut :

Regnum           : Plantae

Divisio             : Angiospermae

Kelas               : Monocotyledoneae

Ordo                : Poales

Familia            : Poaceae

Genus              : Oryza

Spesies            : Oryza sativa

Bagian-bagian tanaman ini dalam garis besarnya dalam dua bagian besar, yaitu:

• Bagian vegetatif, yang meliputi : akar, batang, dan daun.
• Bagian generatif, yang meliputi : malai yang terdiri dari bulir-bulir daun bunga.

Perkembangan tanaman padi.

Dari sejak berkecambah sampai panen, tanaman padi memerlukan 3-6 bulan, yang seluruhnya terdiri dari dua stadia pertumbuhan, yakni vegetatif dan generatif. Fase reproduktif selanjutnya terdiri dari dua, pra-berbunga dan pasca-berbunga, periode pasca-berbunga disebut juga sebagai periode pemasakan. Oleh karena itu, Yoshida membagi pertumbuhan padi menjadi 3 bagian yakni fase vegetatif, reproduktif, dan pemasakan.

Fase vegetatif meliputi pertumbuhan tanaman dari mulai berkecambah sampai dengan inisiasi primordia malai: fase reproduktif dimulai dari inisiasi primordia malai sampai berbunga (heading) dan pemasakan dimulai dari berbunga sampai masak panen. Untuk suatu varietas berumur 120 hari yang ditanam di daerah tropik, maka vase vegetatif memerlukan 60 hari, fase reproduktif 30 hari, dan fase pemasakan 30 hari. 
Stadia reproduktif ditandai dengan memanjangnya ruas teratas pada batang, yang sebelumnya tertumpuk rapat dekat permukaan tanah. Di samping itu, stadia reproduktif juga ditandai dengan berkurangnya jumlah anakan, munculnya daun bendera, bunting dan pembungaan (heading). Inisiasi primordia malai bisaanya dimulai 30 hari sebelum heading. Stadia inisiasi ini hampir bersamaan dengan memanjangnya ruas-ruas yang terus berlanjut sampai berbunga. Oleh sebab itu stadia reproduktif disebut juga stadia pemanjangan ruas-ruas.

Pembungaan adalah stadia keluarnya malai, sedangkan antesis segera mulai setelah heading. Oleh sebab itu, heading diartikan sama dengan antesis ditinjau dari segi hari kalender. Dalam suatu komunitas tanaman, fase pembungaan memerlukan waktu selama 10-14 hari, karena terdapat pebedaan laju perkembangan antar tanaman maupun antar anakan. Apabila 50% bunga telah keluar maka pertanaman tersebut dianggap dalam fase pembungaan. 

Antesis telah mulai bila benang sari bunga yang paling ujung pada tiap cabang malai telah tampak keluar. Pada umunnya antesis berlangsung antara jam 08.00 – 13.00 dan persarian (pembuahan) akan selesai dalam 5-6 jam setelah antesis. Dalam suatu malai, semua bunga memerlukan 7-10 hari untuk antesis, tetapi pada umumnya hanya 7 hari. Antesis terjadi 25 hari setelah bunting.

Berdasarkan hal-hal tersebut maka dapat diperkirakan bahwa berbagai komponen pertumbuhan dan hasil telah mencapai maksimal sebelum bunganya sendiri keluar dari pelepah daun bendera. Jumlah malai pada tiap satuan luas tidak bertambah lagi 10 hari setelah anakan maksimal, jumlah gabah pada tiap malai telah ditentukan selama periode 32 sampai 5 hari sebelum heading. Sementara itu, ukuran sekam hanya dapat dipengaruhi oleh radiasi selama 2 minggu sebelum antesis.

LARUTAN BUFFER

Larutan buffer.

Banyak proses-proses biologi dan kimia yang memerlukan medium dengan pH yang tetap atau hanya sedikit sekali berubah dengan sedikit penambahan asam atau basa. Untuk ini dipergunakan larutan buffer. Buffer merupakan media yang sangat penting dalam berbagai percobaan biokimia. Semua reaksi biokimia terutama yang melibatkan enzim membutuhkan pH yang sangat tertentu. Bila pH berubah sedikit saja maka reaksi akan terhenti atau menghasilkan produk yang tidak diharapkan. Di dalam sel, jaringan atau organ, pH bervariasi dari suatu bagian kecil ke bagian lainnya di dalam sel aataupun di dalam organel.

Kemampuan suatu larutan untuk mempertahankan pH disebabkan oleh campuran asam lemah, seperti asam asetat dengan garamnya (garam natrium asetat), maka larutan tersebut kan mengandung asam lemah (HA) dan basa konyugate (A^-). Larutan ini kemudian disebut larutan buffer. Bila ke dalam larutan buffer ditambahkan asa, (H⁺), maka asam itu akan dinetralkan oleh basa konyugatnya (A^-).

                        H⁺    +   A^-      --------->      HA

Bila basa (OH^-) ditambahkanke dalam larutan buffer, maka basa tersebut akan dinetralkan oleh asam lemah (AH).

                        OH^-  +  HA      --------- > A^-  +   H₂O

Jadi dalam kedua kasus penambahan di atas tidak terjadi penambahan konsentrasi H⁺  maupun OH^-.. akibatnya, pH larutan pun tidak berubah.

Larutan buffer yang paling efektif adalh larutan yang mengandung asam (HA) dan basa konyugate (A^-) dalam konsentrasi yang sama. Secara umum, efektif pH berada di antara pKa ± 1 unit pH.

Banyaknya senyawaan yang dibutuhkan untuk pembuatan larutan buffer dengan suatu pH dan kekuatan ion tertentu dapat dihitung berdasarkan pada persamaan Henderson-Hasselbatch:

            Namuh demikian, dalam praktek biokimia, hal ini dapat dilakukan dengan membuat larutan stok dengan molaritas tertentu kemudian mencampurkannya sambil mengawasi perubahan pH-nya dengan pH meter. Bila pH yang dikehendaki tealh dicapai maka penambahan salah satu larutan dapat dihentikan.

Tabel campuran larutan buffer

Komponen	Interval pH yang berguna
Glisine + dlisin hidroklorida	1,0 – 3,7
Asam ftalat + kalium ftalat asam	2,2 -3,8
Asam asetat + natrium asetat	3,7 -5,6
Mononatrium fosfat +dinatrium fosfat	5,8 – 8,0
Asam borat + boraks	6,8 – 9,2
Boraks + natrium hidroksida	9,2 – 11,0
Dinatrium fosfat + trinatrium fosfat	11,0 – 12,0

            Keefektifan suatu larutan penyangga dalam menahan perubahan pH per satuan asam atau basa kuat yang ditambahkan, mencapai nilai maksimumnya ketika rasio asam penyangga terhadap garam adalah satu. Dalam titrasi asam lemah, titik maksimum keefektifan ini dicapai bila asam tersebut ternetralkan separuh, atau pH = pKa. Ini bisa terlihat dari perhitungan berikut :

Contoh : hitung kemiringan kurva titrasi untuk asam lemah HA yang ditritrasi dengan OH^- dan tentukan nilai minimumnya. Dengan a = mmol HA awal dan b = mmol OH^- tambahan, maka

Di mana v adalah volume larutan.

dan diferensial, didapatkan kemiringannya adalah

Untuk menentukan nilai minimum kemiringan, turunkan persamaan di atas dan samakan dengan nol,

Jadi, [HA] = [A^-], dan pada titik ini pH = pKa.

pH Meter.

Pengukuran pH suatu larutan pada dasarnya adalah pengukuran perbedaan potensial dari dua elektroda yang dimasukkan ke dalam larutan. Perbedaan potensial ini senantiasa dipengaruhi oleh temperatur, sehingga pH juga dipengaruhi oleh temperatur.

Pada pH meter modern, kedua elektroda sudah digabungkan menjadi satu unit (batang). Perhatian harus diberikan kepada larutan KCl pada bagian atas batangan tersebut (elektroda referensi). Larutan tersebut harus ditambahkan bila sudah berkurang.

Elektroda harus selalu dibilas dengan air sesudah dan sebelum digunakan. Bila tidak digunakan, elektroda harus dimasukkan ke dalam larutan buffer (pH netral). Bila digunakan untuk mengukur cairan yang mengandung protein atau pati yang tinggi, maka pencucian dengan air hangat akan mempermudah pembersihan.

Pengukuran pH dimulai dengan menghidupkan peralatan pH meter. Setelah elektroda dibersihkan dengan menyemprotkan air destilasi, elektroda tersebut dapat dikeringkan dengan kertas tissue. Selanjutnya pH meter harus dikalibrasi dengan larutan buffer standar sebelum digunakan. Setelah elektroda dibenamkan ke dalam larutan maka larutan harus digerakkan dengan batangan magnet dan stirer atau dengan mengaduk larutan dengan elektroda secara teratur dalam bejana. Setelah nilai pH sudah stabil pada pH meter, nilai pH dapat dicatat.

PERCABANGAN PADA BATANG

Batang suatu tumbuhan ada yang bercabang ada yang tidak, yang tidak bercabang kebanyakan dari golongan tumbuhan yang berbiji tunggal (Monocotyledoneae), misalnya jagung (Zea mays L.). Umumnya batang memperlihatkan percabangan, entah banyak entah sedikit

Cara percabangan ada bermacam-macam, biasanya dibedakan tiga macam cara percabangan, yaitu:

1.      Cara percabangan monopodial, yaitu jika batang pokok selalu tampak jelas. Karena lebih besar dan lebih panjang (lebih cepat pertumbuhannya) daripada cabang-cabangnya, misalnya pohon cemara (Casuarina equisetifolia L.).
2.      Percabangan simopodial, batang pokok sukar ditentukan, karena dalam perkembangan selanjutnya mungkin lalu menghentikan pertumbuhannya atau kalah besar dan kalah cepat pertumbuhannya dibandingkan dengan cabangnya, misalnya pada sawo manila (Achras zapota L.).
3.      Percabangan menggarpu atau dikotom, yaitu cara percabangan, yang batang setiap kalai menjadi dua cabang yang sama besarnya, misalnya paku andam (Gleicenia linearis clarke).

Cabang yang besar yang biasanya langsung keluar dari batang pokok lazimnya disebut dahan (rasmus), sedang cabang-cabang yang kecil dinamakan ranting (ramulus). Cabang-cabang pada suatu tumbuhan dapat bermacam-macam sifatnya, oleh sebab itu cabang-cabang dapat dibedakan seperti dibawah ini :

a.     Geragih (flagellum, stolo), yaitu cabang-cabang kecil panjang yang tumbuh merayap, dan dari buku-bukunya ke atas keluar tunas baru dan ke bawah tumbuh akar-akar. Tunas pada buku-buku ini beserta akar-akarnya masing-masing dapat terpisah merupakan suatu tumbuhan baru. Cabang yang demikian ini dibedakan lagi dalam dua macam :

1.      Merayap di atas tanah, misalanya pada daun kaki kuda (Centella asiatica Urb.) dan arbe (Fragraria vesca L.),

2.      Merayap di dalam tanah, misalnya teki (Cyperus rotundus L.), kentang (Solanum tuberosum L.).

b.   Wiwilan atau tunas air (virga singularis), yaitu cabang yang biasanya tumbuh cepat dengan ruas-ruas yang panjang, dan seringkali berasal dari kuncup yang tidur atau kuncup-kuncup liar. Seringkali terdapat pada kopi (coffea sp) dan pohon coklat (Theobroma cacao L).

c.       Sirung panjang (Virga), yaitu cabang-cabang yang biasanya merupakan pendukung daun-daun, dan mempunyai ruas-ruas yang cukup panjang. Pada cabang-cabang demikian ini tidak pernah dihasilkan bunga, oleh sebab itu sering disebut pula cabang yang mandul (steril).

d.      Sirung pendek (Virgula atau Virgula sucrescens), yaitu cabang-cabang kecil dengan ruas-ruas yang pendek yang selain daun biasanya merupakan pendukung bunga dan buah. Cabang yang dapat menghasilkan alat perkembangbiakan bagi tumbuhan ini disebut pula cabang yang subur (fertil).

Cabang-cabang pada suatu tumbuhan biasanya membentuk sudut yang tertentu dengan batang pokoknya. Bergantung pada besar kecilnya sudut ini, maka arah tumbuh cabang menjadi berlainan.

Umumnya orang membedakan arah tumbuh cabang seperti berikut :

a.       Tegak (fastigiatus), yaitu jika sudut antara batang dan cabang amat kecil, sehingga arah tumbuh cabang hanya pada pangkalnya saja sedikit serong ke atas, tetapi selanjutnya hampir sejajar dengan batang pokoknya, miaslnya wiwilan pada kopi (Coffea sp).

b.      Condong ke atas (patens), jika cabang dengan batang pokok membentuk sudut kurang lebih 45^o, misalnya pada pohon cemara (Casuarina equisetifolia L.),

c.       Mendatar (horizontalis), jika cabang dengan batang pokok membentuk sudut sebesar kurang lebih 90^oC, misalnya pada pohon randu (Ceiba pentandra Gaertn).

d.      Terkulai (decilinatus), jika cabang pada pangkalnya mendatar, tetapi ujungnya lalu melengkung ke bawah, misalnya kopi robusta (Coffea robusta Lindl.),

e.       Bergantung (pendulus), cabang-cabang yang tumbuhnya ke bawah, misalnya cabang-cabang tertentu pada Salix.

Mengenal soal batang, selain yang telah diuraikan di muka, ada bermacam-macam tumbuhan yang mempunyai pangkal batang di dalam tanah, yang dapat merupakan suatu alat untuk menahan kala yang buruk. Tumbuhan yang mempunyai batang yang demikian itu, dalam musim buruk, misalnya di daerah panas dalam musim kering (di daerah iklim sedang dalam musim dingin), bagian yang di atas tanah seringkali mati, tetapi bagian yang di dalam tanah tetap hidup, dan jika musim baik telah tiba, akan bertunas menghasilkan tumbuhan yang baru. Pangkal batang dalam tanah berguna untuk mengurangi kala yang buruk itu disebut: Caudex, terdapat misalnya pada valerian (Valeriana officinalis L), klembak (Rheum officinale B).

Dalam membicarakan perihal pangkal batang yang menjadi alat untuk mempertahankan kehidupan tumbuhan pada masa yang buruk, dapat diketahui bahwa batang tumbuhan mempunyai umur yang terbatas. Karena kalau batangnya mati, biasanya tumbuhannya pun mati, maka tumbuhan seringkali dibeda-bedakan menurut panjang atau pendek umurnya, yaitu dalam :

1.      Tumbuhan annual (annuus), yaitu tumbuhan yang umurnya pendek, umurnya kurang dari satu tahun sudah mati atau paling banyak dapat mencapai umur setahun. Dalam golongan ini termasuk bermacam-macam tanaman yang di dunia pertanian terkenal sebagai tanaman palawija, misalnya jagung (Zea mays L.), kedele (Soja max Piper), kacang tanah (Arachis hypogaea L.), dll. Untuk menunjukkan sifat ini, dalam buku-buku pelajaran dicantumkan tanda O di belakang nama tumbuhannya.

2.      Tumbuhan biennial (dua tahun) (biennis), yaitu tumbuhan yang untuk hidupnya, mulai tumbuh sampai menghasilkan biji (keturunan baru) memerlukan waktu dua tahun. Sifat ini sering ditunjukkan dengan tanda O atau O O, misalnya biet (Beta vulgaris L.), digitalis (Digitalis purpurea L.).

3.      Tumbuhan menahun atau tumbuhan keras, yaitu yang dapat mencapai umur sampai bertahun-tahun belum juga mati, bahkan ada yang dapat mencapai umur sampai ratusan tahun. Untuk golongan pohon-pohon dan semak-semak, sifat ini ditunjukkan dengan tanda planet Saturnus, yaitu tanda 21, sedang untuk tanda terna (herba) yang berumur panjang, sifat ini ditunjukkan dengan tanda planet Jupiter, yaitu tanda X. Terna yang berumur panjang biasanya mempunyai bagian di bawah tanah yang selalu hidup, walaupun bagiannya yang di atas tanah telah mati, misalnya: empon-empon (Zingiberaceae).