Beras

Artikel ini perlu dikembangkan dari artikel terkait di Wikipedia bahasa Inggris. (Oktober 2026) klik [tampil] untuk melihat petunjuk sebelum menerjemahkan. Lihat versi terjemahan mesin dari artikel bahasa Inggris. Terjemahan mesin Google adalah titik awal yang berguna untuk terjemahan, tapi penerjemah harus merevisi kesalahan yang diperlukan dan meyakinkan bahwa hasil terjemahan tersebut akurat, bukan hanya salin-tempel teks hasil terjemahan mesin ke dalam Wikipedia bahasa Indonesia. Jangan menerjemahkan teks yang berkualitas rendah atau tidak dapat diandalkan. Jika memungkinkan, pastikan kebenaran teks dengan referensi yang diberikan dalam artikel bahasa asing. Setelah menerjemahkan, {{Translated|en|Rice}} harus ditambahkan di halaman pembicaraan untuk memastikan kesesuaian hak cipta. Untuk panduan lebih lanjut, lihat Wikipedia:Panduan dalam menerjemahkan artikel.

Beras adalah biji-bijian serealia dan, dalam bentuknya yang telah didomestikasi, merupakan makanan pokok bagi lebih dari separuh populasi dunia, terutama di Afrika dan Asia. Beras adalah biji dari spesies rumput Oryza sativa (padi Asia) atau, yang lebih jarang, Oryza glaberrima (padi Afrika). Padi Asia didomestikasi di Tiongkok sekitar 13.500 hingga 8.200 tahun yang lalu, sedangkan padi Afrika didomestikasi secara mandiri di Afrika Barat sekitar 3.000 tahun yang lalu. Beras telah menjadi hal yang umum di banyak budaya di seluruh dunia. Pada tahun 2023, sebanyak 800 juta ton beras diproduksi, menempatkannya di posisi ketiga setelah tebu dan jagung. Hanya sekitar 8% beras yang diperdagangkan secara internasional. Tiongkok, India, dan Indonesia adalah konsumen beras terbesar. Sebagian besar beras yang diproduksi di negara berkembang terbuang setelah panen akibat berbagai faktor seperti buruknya transportasi dan penyimpanan. Hasil panen padi dapat menurun akibat hama termasuk serangga, pengerat, dan burung, serta oleh gulma, dan penyakit seperti blas padi. Polikultur padi tradisional seperti pertanian padi-itik, dan pengendalian hama terpadu modern bertujuan untuk mengendalikan kerusakan akibat hama dengan cara yang berkelanjutan.

Gabah kering digiling untuk menghilangkan lapisan luarnya. Bergantung pada seberapa banyak lapisan yang dihilangkan, produk yang dihasilkan berkisar dari beras pecah kulit hingga beras dengan embrio dan beras putih. Sebagian beras dipratanak agar lebih mudah dimasak. Beras tidak mengandung gluten. Meskipun menyediakan protein, beras tidak memiliki semua asam amino esensial yang dibutuhkan untuk kesehatan yang baik. Berbagai jenis beras dikonsumsi di seluruh dunia. Komposisi komponen pati di dalam biji beras, yakni amilosa dan amilopektin, memberikan sifat tekstur yang berbeda.^[1] Beras bulir panjang, dari kultivar Indica, cenderung tetap utuh saat dimasak, serta memiliki tekstur yang kering dan pera (tidak pulen). Varietas beras aromatik, seperti basmati dan melati, banyak digunakan dalam masakan Asia, dan dibedakan oleh profil rasanya yang kuat dan beraroma kacang.^[2] Beras bulir sedang, baik dari kultivar Japonica maupun Indica, atau hibrida dari keduanya, memiliki tekstur yang lembap dan empuk serta cenderung lengket.^[3] Varietasnya termasuk Calrose, yang menjadi cikal bakal industri beras California, Carnaroli, yang dijuluki sebagai raja beras Italia karena sifat masaknya yang sangat baik,^[4] dan beras hitam, yang tampak ungu tua karena tingginya kadar antosianin. Beras hitam juga dikenal sebagai beras terlarang karena pada zaman Tiongkok kuno penggunaannya dikhususkan untuk keluarga kerajaan.^[5] Beras bulir pendek, terutama dari kultivar Japonica, memiliki bentuk oval dan tekstur yang lengket. Beras ini sangat banyak digunakan dalam masakan Jepang seperti sushi (menggunakan beras seperti Koshihikari, Hatsushimo, dan Sasanishiki, yang unik menurut iklim dan letak geografis di berbagai wilayah Jepang),^[6] karena bentuknya tetap terjaga saat dimasak. Beras jenis ini juga digunakan untuk hidangan manis seperti mochi (dengan beras ketan), dan dalam masakan Eropa seperti risotto (dengan beras arborio) dan paella (dengan beras bomba, yang sebenarnya merupakan varietas Indica).^[2] Nasi putih yang telah dimasak mengandung 29% karbohidrat dan 2% protein, beserta sejumlah mangan. Beras emas adalah varietas yang diproduksi melalui rekayasa genetika agar mengandung vitamin A.

Produksi padi diperkirakan telah menyebabkan lebih dari 1% dari total emisi gas rumah kaca global pada tahun 2022. Prediksi mengenai bagaimana hasil panen padi akan terpengaruh oleh perubahan iklim bervariasi di berbagai wilayah geografis dan konteks sosial-ekonomi. Dalam budaya manusia, beras memainkan peran penting dalam berbagai agama dan tradisi, seperti dalam upacara pernikahan.

Etimologi

Pertama kali digunakan dalam bahasa Inggris pada abad ke-13, kata rice berasal dari bahasa Prancis Kuno ris, yang diturunkan melalui bahasa Latin oriza dan berkerabat dengan kata Sanskerta vrihi-s ("beras").^[7]

Deskripsi

Tanaman padi dapat tumbuh hingga lebih dari 1 m (3 ft); jika berada di air yang dalam, panjangnya dapat mencapai 5 m (16 ft). Dari benih hingga panen, diperlukan waktu sekitar enam bulan.^[8] Satu tanaman dapat memiliki beberapa batang berdaun atau anakan. Batang tegak memiliki ruas-ruas yang tersusun sepanjang batang; dari setiap ruas tumbuh daun panjang dan ramping.^[9] Bunga yang menyerbuk sendiri dihasilkan dalam sebuah malai, yaitu perbungaan bercabang yang muncul dari ruas terakhir pada batang. Sebuah malai dapat memiliki hingga 350 bulir, yang masing-masing mengandung bagian bunga jantan dan betina (kepala sari dan ovulum). Ovulum yang dibuahi berkembang menjadi biji yang dapat dimakan atau kariopsis.^[10]

Padi merupakan serealia yang termasuk dalam famili Poaceae. Sebagai tanaman tropis, padi dapat ditanam selama dua musim yang berbeda (musim kemarau dan musim hujan) sepanjang tersedia cukup air.^[11] Padi biasanya merupakan tanaman semusim, tetapi di daerah tropis dapat bertahan sebagai tanaman perenial, menghasilkan ratun.^[12]

• 
  Anatomi bunga padi: bulir (kiri), tanaman dengan anakan (tengah), kariopsis (kanan atas), malai (kanan)
• 
  Detail tanaman padi yang menunjukkan bunga-bunga yang mengelompok dalam malai. Kepala sari jantan menonjol ke udara sehingga dapat menyebarkan serbuk sari.

Agronomi

Budidaya

Seperti semua tanaman pertanian, pertumbuhan padi bergantung pada faktor lingkungan biotik dan abiotik. Faktor biotik utama adalah varietas tanaman, hama, dan penyakit tanaman. Faktor abiotik meliputi jenis tanah, apakah lahan merupakan dataran rendah atau dataran tinggi, jumlah hujan atau air irigasi, suhu, panjang siang, dan intensitas cahaya matahari.^[13]

Benih padi dapat ditanam langsung di lahan tempat tanaman akan tumbuh, atau bibit dapat ditumbuhkan di persemaian kemudian dipindahkan ke lahan. Penanaman langsung membutuhkan sekitar 60 hingga 80 kilogram per hektare (54 hingga 71 pon/ekar) benih, sedangkan transplantasi membutuhkan lebih sedikit, sekitar 40 kilogram per hektare (36 pon/ekar), tetapi memerlukan jauh lebih banyak tenaga kerja.^[14] Sebagian besar padi di Asia ditanam dengan cara transplantasi secara manual. Transplantasi mekanis membutuhkan waktu lebih singkat, tetapi memerlukan lahan yang dipersiapkan dengan baik serta bibit yang ditumbuhkan pada alas atau baki agar sesuai dengan mesin.^[15] Padi tidak tumbuh dengan baik jika terus-menerus terendam.^[16] Padi dapat ditanam di berbagai lingkungan, bergantung pada ketersediaan air. Pengaturan yang umum adalah lahan dataran rendah dikelilingi oleh pematang dan digenangi air hingga kedalaman beberapa sentimeter sampai sekitar satu minggu sebelum waktu panen; metode ini membutuhkan banyak air. Teknik "pembasahan dan pengeringan bergantian" menggunakan lebih sedikit air. Salah satu bentuknya adalah menggenangi lahan hingga kedalaman 5 cm (2 inci), kemudian membiarkan permukaan air turun hingga 15 cm (6 inci) di bawah permukaan tanah, yang diukur dengan melihat ke dalam tabung air lahan berlubang yang ditanam di dalam tanah, kemudian mengulangi siklus tersebut.^[17] Varietas padi air dalam dapat bertahan terhadap genangan hingga kedalaman lebih dari 50 sentimeter selama sedikitnya satu bulan.^[18] Padi gogo ditanam tanpa penggenangan, di wilayah berbukit atau pegunungan; tanaman ini bergantung pada pertanian tadah hujan seperti gandum atau jagung.^[19]

Pemanenan

Di seluruh Asia, padi yang belum digiling atau "gabah" (bahasa Melayu padi), secara tradisional dihasilkan melalui pertanian petani kecil, dengan pemanenan secara manual. Pertanian yang lebih besar menggunakan mesin seperti mesin pemanen kombinasi untuk mengurangi kebutuhan tenaga kerja.^[20] Biji padi siap dipanen ketika kadar airnya mencapai 20–25%. Pemanenan meliputi pemotongan, penumpukan batang yang telah dipotong, perontokan untuk memisahkan gabah, dan pembersihan dengan penampian atau pengayakan.^[21] Gabah dikeringkan sesegera mungkin untuk menurunkan kadar air hingga tingkat yang aman dari kapang. Pengeringan tradisional mengandalkan panas matahari, dengan gabah ditebarkan di atas tikar atau permukaan jalan.^[22]

Evolusi

Filogeni

Spesies padi yang dapat dimakan merupakan anggota klade BOP dalam famili rumput-rumputan, Poaceae. Subfamili padi, Oryzoideae, merupakan kelompok saudara dari bambu, Bambusoideae, dan subfamili serealia Pooideae. Genus padi Oryza merupakan salah satu dari sebelas genus dalam Oryzeae; genus ini merupakan kelompok saudara dari Phyllorachideae. Spesies padi yang dapat dimakan, O. sativa dan O. glaberrima, termasuk di antara sekitar 300 spesies atau subspesies dalam genus tersebut.^[23]

Sejarah

Padi Oryza sativa pertama kali didomestikasi di Tiongkok sekitar 9.000 tahun yang lalu,^[24] oleh masyarakat kebudayaan Neolitikum di wilayah hulu dan hilir Yangtze, yang masing-masing berkaitan dengan penutur Hmong–Mien dan pra-Austronesia.^{[25][26][27][28]} Alel fungsional untuk ketidakmudahan rontok, yang merupakan indikator penting domestikasi pada serealia, serta lima polimorfisme nukleotida tunggal lainnya, identik pada indica dan japonica. Hal ini menunjukkan satu peristiwa domestikasi untuk O. sativa.^[29] Bentuk indica dan japonica dari padi Asia sama-sama berasal dari satu peristiwa domestikasi di Tiongkok dari padi liar Oryza rufipogon.^[30][29] Meskipun terdapat bukti tersebut, tampaknya padi indica muncul ketika japonica tiba di India sekitar 4.500 tahun yang lalu dan berhibridisasi dengan padi lain, baik proto-indica yang belum didomestikasi maupun padi liar O. nivara.^[31]

Padi diperkenalkan sejak awal kepada kebudayaan Sino-Tibet di Tiongkok utara sekitar 6.000 hingga 5.600 tahun yang lalu,^[32][33][26] serta ke Semenanjung Korea dan Jepang sekitar 5.500 hingga 3.200 tahun yang lalu.^[34][35] Padi juga dibawa ke Taiwan oleh kebudayaan Dapenkeng sekitar 5.500 hingga 4.000 tahun yang lalu, sebelum menyebar ke selatan melalui migrasi Austronesia ke Asia Tenggara Kepulauan, Madagaskar, dan Guam, tetapi tidak berhasil bertahan dalam perjalanan menuju wilayah Pasifik lainnya.^[25][36][37] Padi mencapai penutur Austroasiatik dan Kra-Dai di Asia Tenggara Daratan dan Tiongkok selatan sekitar 5.000 tahun yang lalu.^[25][38]

Padi menyebar ke seluruh dunia melalui budidaya, migrasi, dan perdagangan, dan akhirnya mencapai Benua Amerika sebagai bagian dari pertukaran Kolumbus setelah tahun 1492.^[39] Oryza glaberrima (padi Afrika), yang kini lebih jarang dibudidayakan, didomestikasi secara independen di Afrika sekitar 3.000 tahun yang lalu,^[39][40] dan diperkenalkan ke Benua Amerika oleh bangsa Spanyol.^[41] Di Amerika Utara Britania pada awal Perang Kemerdekaan Amerika, beras telah menjadi komoditas ekspor paling bernilai keempat, setelah tembakau, gandum, dan ikan.^[42]

Perdagangan

Produksi beras – 2023 (juta ton)
India	207
Tiongkok	207
Bangladesh	59
Indonesia	54
Vietnam	43
Thailand	33
Dunia	800[43]

Produksi

Pada tahun 2023, produksi beras dunia mencapai 800 juta ton dan dipimpin oleh Tiongkok dan India dengan gabungan 52% dari total produksi.^[43] Hal ini menempatkan beras di posisi ketiga dalam daftar tanaman berdasarkan produksi, setelah tebu dan jagung.^[43] Produsen utama lainnya adalah Bangladesh, Indonesia, dan Vietnam.^[43] Sebanyak 90% produksi dunia berasal dari Asia.^[44]

• 
  Produksi tanaman pertanian utama dunia berdasarkan komoditas^[45]
• 
  Produksi beras^[45]

Rekor hasil

Hasil rata-rata dunia untuk padi adalah 47 ton metrik per hektare (21 ton pendek per ekar) pada tahun 2022.^[46] Yuan Longping dari National Hybrid Rice Research and Development Center Tiongkok mencatat rekor dunia hasil padi pada tahun 1999 sebesar 171 ton metrik per hektare (76 ton pendek per ekar) pada lahan demonstrasi. Pencapaian ini menggunakan padi hibrida yang dikembangkan secara khusus dan System of Rice Intensification (SRI), sebuah inovasi dalam budidaya padi.^[47]

Ketahanan pangan

Beras merupakan makanan pokok utama di Asia, Amerika Latin, dan beberapa bagian Afrika,^[48] dan menjadi sumber pangan bagi lebih dari separuh populasi dunia.^[44] Namun, sebagian besar hasil panen dapat hilang setelah panen akibat transportasi, penyimpanan, dan penggilingan yang tidak efisien. Seperempat hasil panen di Nigeria hilang setelah panen. Kehilangan selama penyimpanan mencakup kerusakan oleh jamur kapang jika beras tidak dikeringkan secara memadai. Di Tiongkok, kehilangan dalam silo logam modern hanya 0,2%, dibandingkan dengan 7–13% ketika beras disimpan oleh rumah tangga pedesaan.^[49]

Pengolahan

Pengolahan beras menghilangkan satu atau beberapa lapisan untuk menghasilkan produk yang dapat dipasarkan.
Beras dengan sekam Beras merah Beras dengan lembaga Beras putih dengan sisa bekatul residu Dipoles	Sekam Bekatul Sisa bekatul residu Lembaga Endosperma

Biji padi kering digiling untuk menghilangkan lapisan luar, yaitu sekam dan bekatul. Lapisan tersebut dapat dihilangkan dalam satu tahap, dua tahap, atau, seperti pada penggilingan komersial, melalui proses bertahap yang meliputi pembersihan, pengupasan sekam, pemisahan, pemolesan, penggolongan, dan penimbangan.^[50] Beras merah hanya dihilangkan sekamnya yang tidak dapat dimakan.^[51] Penggilingan lebih lanjut menghilangkan bekatul dan lembaga sehingga menghasilkan produk yang semakin putih.^[51] Beras pratanak menjalani proses pengukusan sebelum digiling. Proses ini membuat biji lebih keras dan memindahkan sebagian vitamin dan mineral dari biji ke bagian putih beras sehingga zat-zat tersebut tetap tersimpan setelah penggilingan.^[51]

• 
  Dari padi yang belum digiling hingga beras giling beras Jepang, dari kiri ke kanan, beras merah, beras dengan lembaga, beras putih

Perdagangan

Angka perdagangan dunia jauh lebih kecil dibandingkan angka produksi karena kurang dari 8% beras yang diproduksi diperdagangkan secara internasional. Tiongkok, yang merupakan pengekspor beras pada awal 2000-an, telah menjadi importir beras terbesar di dunia pada tahun 2013.^[52] Negara-negara berkembang merupakan pemain utama dalam perdagangan beras dunia; pada tahun 2012, India merupakan pengekspor beras terbesar, dengan Thailand dan Vietnam sebagai dua pengekspor terbesar lainnya.^[53]

Konsumsi dunia

Pada tahun 2016, negara-negara yang mengonsumsi beras paling banyak adalah Tiongkok (29% dari total), India, dan Indonesia.^[54] Pada tahun 2020, Bangladesh mengambil posisi ketiga dari Indonesia. Rata-rata tahunan pada periode 2020 hingga 2023 menunjukkan bahwa Tiongkok mengonsumsi 154 juta ton beras, India 109 juta ton, sedangkan Bangladesh dan Indonesia masing-masing sekitar 36 juta ton. Di seluruh dunia, konsumsi beras per kapita menurun pada abad ke-21 karena masyarakat di Asia dan wilayah lainnya mengonsumsi lebih sedikit serealia dan lebih banyak daging. Pengecualiannya adalah Afrika Sub-Sahara, tempat konsumsi beras per kapita dan jumlah penduduk sama-sama meningkat.^[55]

Sebagai makanan

Sifat konsumsi

Beras merupakan makanan yang umum dikonsumsi di seluruh dunia. Varietas beras biasanya diklasifikasikan menjadi berbutir pendek, sedang, dan panjang. Varietas Oryza sativa indica biasanya berbutir panjang; varietas Oryza sativa japonica biasanya berbutir pendek atau sedang. Beras berbutir pendek, dengan pengecualian Bomba dari Spanyol, biasanya lengket ketika dimasak dan cocok untuk puding. Beras melati Thailand bersifat aromatik dan, tidak seperti beras berbutir panjang pada umumnya, agak lengket dengan tekstur lembut. Beras basmati India berbutir sangat panjang dan aromatik. Beras Arborio, yang digunakan untuk risotto, berukuran sedang, berbentuk lonjong, dan cukup lengket. Beras sushi Jepang merupakan varietas berbutir pendek yang lengket.^[56]

Gizi

Nasi putih matang, berbutir sedang, tidak diperkaya

Nilai nutrisi per 100 g (3,5 oz)
Energi	544 kJ (130 kcal)
Karbohidrat	28.6 g
Lemak	0.2 g
Protein	2.4 g
Vitamin	Kuantitas %AKG†
Tiamina (B1)	2% 0.02 mg
Riboflavin (B2)	2% 0.02 mg
Niasin (B3)	3% 0.4 mg
Asam pantotenat (B5)	8% 0.41 mg
Vitamin B6	4% 0.05 mg
Folat (B9)	1% 2 μg
Mineral	Kuantitas %AKG†
Kalsium	0% 3 mg
Zat besi	2% 0.2 mg
Magnesium	4% 13 mg
Mangan	18% 0.38 mg
Fosfor	5% 37 mg
Potasium	1% 29 mg
Sodium	0% 0 mg
Seng	4% 0.4 mg
Komponen lainnya	Kuantitas
Air	69 g
Entri FoodData Central
Satuan μg = mikrogram •mg = miligram SI = Satuan internasional
†Persen AKG berdasarkan rekomendasi Amerika Serikat untuk orang dewasa.

Nasi putih matang terdiri atas 69% air, 29% karbohidrat, 2% protein, dan mengandung lemak dalam jumlah yang dapat diabaikan (tabel). Dalam takaran acuan 100 gram (3,5 oz), nasi putih matang menyediakan 130 kalori energi makanan dan mengandung mangan dalam kadar sedang (18% AKG), tanpa zat gizi mikro lain dalam jumlah yang signifikan (semuanya kurang dari 10% Nilai Harian).^[57]

Pada tahun 2018, Organisasi Kesehatan Dunia sangat merekomendasikan fortifikasi beras dengan besi, dan secara bersyarat merekomendasikan fortifikasi dengan vitamin A dan asam folat.^[58]

Beras tidak mengandung gluten, sehingga cocok bagi orang yang menjalani diet bebas gluten.^[59] Beras dapat menjadi sumber protein yang baik, tetapi bukan protein lengkap karena tidak mengandung semua asam amino esensial dalam jumlah yang memadai untuk kesehatan yang baik.^[60]

Kandungan logam berat pada beras

Beras dapat memiliki kandungan logam berat, di antaranya arsenik, kadmium, timbal, dan raksa.^{[61][62][63][64][65]} Dari survei yang dilakukan di Amerika Serikat terhadap 145 merek beras yang dijual, 1 dari 4 yang diteliti mengandung kadar arsenik melebihi ambang batas aman untuk konsumsi. Dan seluruh beras yang diteliti mengandung kandungan arsenik antara 63 hingga 188 ppb, dengan ambang batas aman yang telah ditetapkan di negara itu adalah 100 ppb.^[63] Sebuah laporan oleh FDA menemukan bahwa di antara serealia, beras memiliki kandungan arsenik enam kali lipat lebih banyak.^[65] Uni Eropa mengatur secara ketat penggunaan beras sebagai bahan baku produk makanan bayi untuk meminimalisasi paparan arsenik, kadmium, dan timbal pada bayi.^[66][67][68] Bundesinstitut für Risikobewertung menyarankan agar orangtua memilih serealia lain untuk bahan baku makanan bayi selagi bisa.^[69]

Kandungan logam berat pada beras merupakan hal yang sudah lama diketahui karena padi adalah tumbuhan yang dapat menyerap logam berat dengan mudah. Ditambah budidaya di lahan yang senantiasa terendam air dan tanah yang anoksik dan ber-pH rendah membuat penyerapan logam berat oleh akar semakin mudah.^[62] Sumber arsenik di dalam tanah bervariasi, tetapi akhir-akhir ini sumber antropogenik, yaitu aktivitas penambangan dan pembakaran batu bara oleh pembangkit listrik dan pabrik merupakan sumber terbesar.^[70] Hal ini menjadikan sentra produksi beras yang berdekatan dengan kawasan industri dan pembangkit listrik seperti pantai utara Jawa menjadi yang paling rentan dalam pencemaran logam berat di dalam beras.^[71]

Studi lain menemukan bahwa beras yang diproduksi di Asia mengandung logam berat paling banyak.^[64]

Arsenik memiliki dampak menghambat perkembangan otak, sehingga konsumsi beras dalam jumlah besar sejak dini dapat menghambat perkembangan otak anak-anak.^{[butuh rujukan]} Konsumsi beras yang besar kemungkinan terkait dengan rendahnya Indeks Pembangunan Manusia suatu negara.^{[butuh rujukan]}

No	Negara	Konsumsi beras per kapita[72] kg/kapita/tahun	HDI tahun 2023[73]
1	Bangladesh	257.48	0.685
2	Kamboja	249.30	0.606
3	Laos	241.35	0.617
4	Vietnam	204.16	0.766
5	Filipina	190.31	0.720
6	Myanmar	188.83	0.609
7	Indonesia	184.64	0.728
8	Sri Lanka	181.67	0.766
9	Bhutan	168.91	0.698
10	Thailand	168.22	0.798
		Rata-rata dunia	0.756
		Rata-rata anggota OECD (negara maju)	0.916

Maka tidak heran jika di Indonesia, mereka yang selalu lolos olimpiade sains nasional adalah anak orang kaya yang sehari-harinya makan roti dan kentang.

Beras emas

Beras emas merupakan varietas yang dihasilkan melalui rekayasa genetika untuk mensintesis beta-karoten, prekursor vitamin A, di dalam endosperma bulir beras. Varietas ini ditujukan untuk ditanam dan dikonsumsi di berbagai wilayah dunia yang mengalami prevalensi defisiensi vitamin A.^[74][75] Beras emas mendapat penolakan dari aktivis anti-GMO, seperti di Filipina.^[76] Pada tahun 2016, lebih dari 100 laureat Nobel mendorong penggunaan organisme hasil rekayasa genetika, seperti beras emas, karena manfaat yang dapat dihasilkannya.^[77]

Beras dan perubahan iklim

Gas rumah kaca dari produksi beras

Pada tahun 2022, emisi gas rumah kaca dari budidaya padi diperkirakan mencapai 5,7 miliar ton CO2e, yang mewakili 1,2% dari total emisi.^[78] Dalam sektor pertanian, padi menghasilkan hampir setengah emisi gas rumah kaca dari lahan pertanian,^[79] sekitar 30% emisi metana pertanian dan 11% emisi dinitrogen monoksida pertanian.^[80] Metana dilepaskan dari sawah yang mengalami penggenangan jangka panjang karena kondisi tersebut menghambat tanah menyerap oksigen atmosfer, sehingga menyebabkan fermentasi anaerobik bahan organik di dalam tanah.^[81] Emisi dapat dibatasi dengan menanam varietas baru, tidak melakukan penggenangan secara terus-menerus, dan membuang jerami.^[79]

Emisi metana dari budidaya padi dapat dikurangi melalui pengelolaan air yang lebih baik, dengan menggabungkan penanaman kering dan satu kali pengeringan, atau menerapkan urutan penggenangan dan pengeringan. Cara ini menghasilkan pengurangan emisi hingga 90% dibandingkan dengan penggenangan penuh dan bahkan dapat meningkatkan hasil panen.^[82]

Dampak perubahan iklim terhadap produksi beras

Prediksi mengenai dampak perubahan iklim terhadap budidaya padi bervariasi. Hasil panen padi global diproyeksikan menurun sekitar 3,2% untuk setiap kenaikan suhu rata-rata global sebesar 1 °C,^[83] sementara penelitian lain memprediksi bahwa produksi padi global akan meningkat pada awalnya, kemudian mencapai titik datar pada pemanasan sekitar 3 °C (2091–2100 dibandingkan dengan 1850–1900).^[84]

Dampak perubahan iklim terhadap budidaya padi berbeda-beda menurut lokasi geografis dan konteks sosial ekonomi. Misalnya, kenaikan suhu dan penurunan radiasi matahari selama tahun-tahun terakhir abad ke-20 menurunkan hasil padi sebesar 10–20% di 200 pertanian di tujuh negara Asia. Hal ini mungkin disebabkan oleh peningkatan respirasi pada malam hari.^[85][86] IRRI memperkirakan hasil padi Asia akan turun sekitar 20% untuk setiap kenaikan suhu rata-rata global sebesar 1 °C. Selain itu, padi tidak mampu menghasilkan bulir jika bunganya mengalami suhu 35 °C atau lebih selama lebih dari satu jam, sehingga tanaman akan gagal panen dalam kondisi tersebut.^[87][88]

Di Lembah Po di Italia, varietas beras risotto Arborio dan Carnaroli mengalami hasil panen yang buruk akibat kekeringan pada abad ke-21. Ente Nazionale Risi [it] sedang mengembangkan varietas tahan kekeringan; varietas nuovo prometeo memiliki akar yang dalam sehingga mampu bertahan terhadap kekeringan, tetapi tidak cocok untuk risotto.^[89]

Hama, gulma, dan penyakit

Hama dan gulma

Hasil panen padi dapat berkurang akibat pertumbuhan gulma dan berbagai jenis hama, termasuk serangga, nematoda, dan hewan pengerat seperti tikus, siput, serta burung.^[90] Hama serangga utama pada padi meliputi ulat grayak, kepik padi, kepik hitam, penggerek batang, ulat tanah, wereng, wereng daun, kutu putih, jangkrik, dan belalang.^[91] Resurgensi populasi wereng cokelat dapat disebabkan oleh penggunaan insektisida berspektrum luas secara berlebihan,^[92] dan penggunaan pupuk nitrogen dalam jumlah tinggi dapat memperparah ledakan populasi, sebagaimana pada kutu daun.^[93] Kondisi cuaca dapat berkontribusi terhadap ledakan hama: ledakan lalat puru padi diperparah oleh curah hujan tinggi pada musim hujan, sementara ledakan thrips berkaitan dengan kekeringan.^[94]

Penyakit

Blas padi, yang disebabkan oleh jamur Magnaporthe grisea, merupakan penyakit paling serius pada padi yang sedang tumbuh.^[95] Penyakit ini dan hawar daun bakteri (disebabkan oleh Xanthomonas oryzae pv. oryzae) secara konsisten merupakan dua penyakit padi terburuk di dunia; keduanya termasuk dalam sepuluh penyakit terpenting pada semua tanaman budidaya.^[96] Penyakit padi utama lainnya meliputi hawar pelepah (disebabkan oleh Rhizoctonia solani), gosong palsu (Ustilaginoidea virens), dan hawar malai bakteri (Burkholderia glumae).^[96] Penyakit virus meliputi kerdil berumpun padi, kerdil padi, tungro padi, dan belang kuning padi.^[97]

Tanaman padi melawan penyakit dengan membentuk pertahanan menggunakan molekul spesies oksigen reaktif di lokasi masuknya patogen. Pertahanan tersebut dimulai ketika pola molekuler terkait patogen (PAMP) terdeteksi, yang memicu respons imun alami, baik imunitas yang dipicu PAMP maupun imunitas yang dipicu efektor. Imunitas tersebut memerlukan gen Os-NADP-ME2. Jamur blas padi Magnaporthe oryzae menggunakan efektor avirulensi AVR-Pii untuk menghambat enzim malat NADP pada padi. Dampaknya adalah menekan kemampuan tanaman menghasilkan spesies oksigen reaktif, sehingga imunitas alaminya gagal.^[98]

Pengelolaan hama

Perlindungan tanaman mengembangkan teknik berkelanjutan untuk mengelola hama padi.^[99] Pengelolaan hama berkelanjutan didasarkan pada empat prinsip: keanekaragaman hayati, ketahanan tanaman inang, ekologi lanskap, dan hierarki dalam lanskap—mulai dari biologis hingga sosial.^[100] Penggunaan pestisida oleh petani sering kali tidak diperlukan,^[101] dan pestisida justru dapat menyebabkan resurgensi populasi hama padi seperti wereng cokelat, baik dengan membunuh serangga yang bermanfaat maupun meningkatkan reproduksi hama tersebut.^[102] International Rice Research Institute (IRRI) menunjukkan pada tahun 1993 bahwa pengurangan penggunaan pestisida sebesar 87,5% dapat menyebabkan penurunan jumlah hama secara keseluruhan.^[103]

Petani di Tiongkok, Indonesia, dan Filipina secara tradisional mengendalikan gulma dan hama melalui praktik polikultur berupa pemeliharaan bebek dan terkadang ikan di sawah. Praktik ini menghasilkan tanaman tambahan yang bernilai, memakan hewan hama berukuran kecil, memberikan pupuk alami bagi padi, dan dalam kasus bebek juga mengendalikan gulma.^[104][105]

Tanaman padi menghasilkan pertahanan kimianya sendiri untuk melindungi diri dari serangan hama. Beberapa bahan kimia sintetis, seperti herbisida 2,4-D, menyebabkan tanaman meningkatkan produksi senyawa pertahanan tertentu sehingga meningkatkan ketahanan tanaman terhadap beberapa jenis hama.^[106] Sebaliknya, bahan kimia lain, seperti insektisida imidacloprid, tampaknya memicu perubahan ekspresi gen pada padi yang membuat tanaman lebih rentan terhadap hama tertentu.^[107]

Pemulia tanaman telah menghasilkan kultivar padi yang mengandung ketahanan terhadap berbagai hama serangga. Pemuliaan tanaman konvensional untuk varietas tahan hama dibatasi oleh berbagai tantangan, seperti pemeliharaan hama untuk pengujian serta keragaman dan evolusi hama yang terus berlangsung. Gen ketahanan dicari dari spesies padi liar, dan teknik rekayasa genetika diterapkan.^[108]

Ekotipe dan kultivar

International Rice Research Institute memelihara Bank Gen Padi Internasional, yang menyimpan lebih dari 100.000 varietas padi.^[109][110]

Sebagian besar Asia Tenggara membudidayakan varietas beras ketan atau beras pulen.^[111] Kultivar padi berdaya hasil tinggi yang sesuai untuk dibudidayakan di Afrika, yang disebut New Rice for Africa (NERICA), telah dikembangkan untuk meningkatkan ketahanan pangan dan mengurangi kemiskinan di Afrika Sub-Sahara.^[112]

Kultivar padi juga dikelompokkan berdasarkan kondisi lingkungan, musim tanam, dan musim panen, yang disebut ekotipe. Beberapa kelompok utama adalah tipe Jepang (dibudidayakan di Jepang), tipe "bulu" dan "tjereh" (Indonesia); "aman" (tanaman musim dingin utama), "aus" ("aush", musim panas), dan "boro" (musim semi) (Benggala dan Assam).^[113][114] Terdapat kultivar yang beradaptasi terhadap genangan air yang dalam, dan kultivar tersebut umumnya disebut "padi apung".^[115]

Genom lengkap padi berhasil diurutkan pada tahun 2005, menjadikannya tanaman budidaya pertama yang mencapai status tersebut.^[116] Sejak saat itu, genom ratusan jenis padi, baik liar maupun budidaya, termasuk spesies padi Asia dan Afrika, telah diurutkan.^[117]

Bioteknologi

Varietas berdaya hasil tinggi

Varietas berdaya hasil tinggi merupakan kelompok tanaman yang dikembangkan selama Revolusi Hijau untuk meningkatkan produksi pangan dunia secara drastis. Varietas padi Revolusi Hijau pertama, IR8, dihasilkan pada tahun 1966 di International Rice Research Institute melalui persilangan antara varietas Indonesia bernama "Peta" dan varietas Tiongkok bernama "Dee Geo Woo Gen".^[118] Varietas Revolusi Hijau dibiakkan agar memiliki batang pendek dan kuat sehingga padi tidak rebah atau roboh. Hal ini memungkinkannya tetap tegak dan produktif meskipun diberikan pupuk dalam jumlah besar.^[118]

Padi C4 merupakan padi yang diusulkan yang menggunakan fiksasi karbon C4 untuk meningkatkan efisiensi fotosintesis dan dengan demikian meningkatkan hasil panen.^[119] Konsorsium C4 Rice diluncurkan pada tahun 2006.^[120] Konsorsium tersebut mengeksplorasi penggunaan lima gen jagung untuk memungkinkan padi menghasilkan asam malat dari karbon dioksida. Jika berhasil, hal ini juga dapat meningkatkan efisiensi penggunaan air oleh tanaman.^[121] Penelitian terus dilakukan hingga 2026 untuk membuat prototipe perubahan baik pada metabolisme maupun anatomi daun.^[122]

Ekspresi protein manusia

Ventria Bioscience telah memodifikasi secara genetik padi untuk mengekspresikan laktoferin dan lisozim, yang merupakan protein yang biasanya ditemukan dalam air susu ibu, serta albumin serum manusia. Protein-protein tersebut memiliki efek antivirus, antibakteri, dan antijamur.^[123] Beras yang mengandung protein tambahan tersebut dapat digunakan sebagai komponen dalam larutan rehidrasi oral untuk mengobati penyakit diare, sehingga memperpendek durasinya dan mengurangi kekambuhan. Suplemen tersebut juga dapat membantu mengatasi anemia.^[124]

Toleransi terhadap banjir

Di daerah yang rawan banjir, petani telah lama menanam varietas toleran banjir yang dikenal sebagai padi rawa dalam. Di Asia Selatan dan Asia Tenggara, banjir memengaruhi sekitar 20 juta hektare (49 juta ekar) lahan setiap tahun.^[125]

Banjir secara historis menyebabkan kerugian hasil panen yang sangat besar, seperti di Filipina, ketika pada tahun 2006 tanaman padi senilai $65 juta hilang akibat banjir.^[126]

Varietas padi standar tidak dapat bertahan terhadap genangan air yang stagnan selama lebih dari sekitar satu minggu karena kondisi tersebut menghalangi tanaman memperoleh kebutuhan penting seperti sinar matahari dan pertukaran gas. Kultivar Swarna Sub1 dapat bertahan dalam kondisi terendam selama satu minggu, menggunakan karbohidrat secara efisien dan terus tumbuh.^[125] Padi yang disebut "padi selam"^[127] dengan transgen Sub1A memiliki toleransi yang kuat terhadap perendaman hingga dua minggu, sehingga memberikan peningkatan besar pada kelangsungan hidup tanaman petani saat banjir. IRRI telah menciptakan varietas Sub1A dan mendistribusikannya ke Bangladesh, India, Indonesia, Nepal, dan Filipina.^[128]

Toleransi terhadap kekeringan

Kekeringan merupakan tekanan lingkungan yang signifikan bagi produksi padi, dengan sekitar 19–23 juta hektare (47–57 juta ekar) produksi padi tadah hujan di Asia Selatan dan Asia Tenggara sering kali berada dalam risiko.^[129][130] Dalam kondisi kekeringan, tanpa air yang cukup untuk memungkinkan tanaman memperoleh tingkat nutrien yang diperlukan dari tanah, varietas padi komersial konvensional dapat terdampak parah—seperti yang terjadi misalnya di India pada awal abad ke-21.^[131]

International Rice Research Institute melakukan penelitian untuk mengembangkan varietas padi toleran kekeringan, termasuk varietas Sahbhagi Dhan, Sahod Ulan, dan Sookha Dhan, yang saat ini digunakan oleh petani masing-masing di India, Filipina, dan Nepal.^[130] Selain itu, pada tahun 2013, National Institute for Agrobiological Sciences Jepang memimpin sebuah tim yang berhasil memasukkan gen DEEPER ROOTING 1 (DRO1), dari varietas padi padi gogo Filipina Kinandang Patong, ke dalam varietas padi komersial populer IR64, sehingga menghasilkan sistem perakaran yang jauh lebih dalam pada tanaman yang dihasilkan.^[131] Hal ini meningkatkan kemampuan tanaman padi untuk memperoleh nutrien yang diperlukan selama kekeringan dengan mengakses lapisan tanah yang lebih dalam, sebagaimana ditunjukkan oleh uji coba yang menunjukkan bahwa hasil padi IR64 + DRO1 turun 10% dalam kondisi kekeringan sedang, dibandingkan dengan 60% pada varietas IR64 yang tidak dimodifikasi.^[131][132]

Toleransi terhadap garam

Salinitas tanah merupakan ancaman besar terhadap produktivitas tanaman padi, terutama di daerah pesisir dataran rendah selama musim kemarau.^[129][133] Misalnya, sekitar 1 juta hektare (2,5 juta ekar) daerah pesisir Bangladesh terdampak oleh tanah salin.^[134] Konsentrasi garam yang tinggi tersebut dapat sangat memengaruhi fisiologi tanaman padi, terutama selama tahap awal pertumbuhan, sehingga petani sering kali terpaksa meninggalkan daerah tersebut.^[135]

Kemajuan telah dicapai dalam mengembangkan varietas padi yang mampu mentoleransi kondisi tersebut; hibrida yang dihasilkan dari persilangan varietas padi komersial IR56 dengan spesies padi liar Oryza coarctata merupakan salah satu contohnya.^[136] O. coarctata dapat tumbuh di tanah dengan salinitas dua kali batas toleransi varietas normal, tetapi tidak menghasilkan beras yang dapat dimakan.^[136] Varietas hibrida yang dikembangkan oleh International Rice Research Institute menggunakan kelenjar daun khusus yang mengeluarkan garam ke atmosfer. Varietas tersebut dihasilkan dari satu embrio yang berhasil dari 34.000 persilangan antara kedua spesies; tanaman tersebut kemudian mengalami persilangan balik dengan IR56 dengan tujuan mempertahankan gen yang bertanggung jawab terhadap toleransi garam yang diwarisi dari O. coarctata.^[135]

Toleransi terhadap suhu dingin

Padi sensitif terhadap suhu di bawah 12 °C. Penyemaian dilakukan setelah suhu rata-rata harian secara konsisten berada di atas batas tersebut. Suhu rata-rata di bawah batas tersebut mengurangi pertumbuhan; jika berlangsung lebih dari empat hari, perkecambahan dan pertumbuhan bibit terganggu dan bibit dapat mati. Pada tanaman yang lebih besar yang mengalami suhu dingin, blas padi lebih mudah berkembang sehingga hasil panen berkurang secara serius. Pada tahun 2022, para peneliti masih mempelajari mekanisme toleransi terhadap suhu dingin pada padi dan dasar genetiknya.^[137] Varietas tahan dingin, termasuk beras untuk risotto dan beras basmati, berhasil diuji pada tanah gambut di Inggris pada tahun 2025. Jika, sebagaimana diperkirakan, pemanasan global meningkatkan suhu sebesar 2 °C atau lebih, padi dapat dibudidayakan di seluruh negeri tersebut.^[138]

Mengurangi emisi metana

Produksi padi di sawah berbahaya bagi lingkungan karena pelepasan metana oleh bakteri metanogenik. Bakteri tersebut hidup di tanah tergenang yang anaerob, dengan memanfaatkan nutrien yang dilepaskan oleh akar padi. Memasukkan gen SUSIBA2 dari jelai ke dalam padi mengubah produksi biomassa dari akar ke tajuk, mengurangi populasi metanogen dan menghasilkan pengurangan emisi metana hingga 97%. Selain itu, modifikasi tersebut meningkatkan jumlah bulir padi.^[139][140]

Organisme model

Padi digunakan sebagai organisme model untuk menyelidiki mekanisme meiosis dan perbaikan DNA pada tumbuhan tingkat tinggi.^[141] Misalnya, penelitian menggunakan padi menunjukkan bahwa gen OsRAD51C diperlukan untuk perbaikan patahan untai ganda DNA secara akurat selama meiosis.^[142]

Dalam budaya manusia

Beras memainkan peran penting dalam agama dan kepercayaan populer tertentu. Dalam upacara pernikahan Hindu, beras yang melambangkan kesuburan, kemakmuran, dan kesucian dilemparkan ke dalam api, sebuah kebiasaan yang dimodifikasi dalam pernikahan Barat, ketika orang melemparkan beras ke pasangan yang baru menikah.^[145] Dalam pernikahan Melayu, beras digunakan dalam berbagai hidangan khusus pernikahan seperti beras ketan manis.^[146] Di Jepang dan Filipina, anggur beras digunakan dalam pernikahan dan perayaan lainnya.^[147] Dewi Sri adalah dewi kepulauan Indo-Malaysia yang dalam mitologi berubah menjadi beras atau tanaman pangan lainnya.^[144] Awal musim penanaman padi ditandai di negara-negara Asia termasuk Nepal dan Kamboja dengan Upacara Pembajakan Kerajaan.^{[148][149][150]}

Lihat pula

• Beras buatan
• Padi tanam langsung
• Daftar hidangan nasi
• Sabuk Padi

Referensi

Bacaan lebih lanjut

• Liu, Wende; Liu, Jinling; Triplett, Lindsay; Leach, Jan E.; Wang, Guo-Liang (Agustus 4, 2014). "Novel insights into rice innate immunity against bacterial and fungal pathogens". Annual Review of Phytopathology. 52 (1). Annual Reviews: 213–241. Bibcode:2014AnRvP..52..213L. doi:10.1146/annurev-phyto-102313-045926. PMID 24906128.
• Deb, D. (Oktober 2019). "Restoring Rice Biodiversity". Scientific American. 321 (4): 54–61. doi:10.1038/scientificamerican1019-54. PMID 39010400. India originally possessed some 110,000 landraces of rice with diverse and valuable properties. These include enrichment in vital nutrients and the ability to withstand flood, drought, salinity or pest infestations. The Green Revolution covered fields with a few high-yielding varieties, so that roughly 90 percent of the landraces vanished from farmers' collections. High-yielding varieties require expensive inputs. They perform abysmally on marginal farms or in adverse environmental conditions, forcing poor farmers into debt.
• Singh, B. N. (2018). Global Rice Cultivation & Cultivars. New Delhi: Studium Press. ISBN 978-1-62699-107-1. Diarsipkan dari asli tanggal Maret 14, 2018. Diakses tanggal Maret 14, 2018.

Templat:Varieties of rice Templat:Rice production Templat:Cereals Templat:Rice dishes