TINJAUAN PUSTAKA. Botani Tanaman Jagung (Zea mays L.) Sistematika tanaman jagung (Zea mays L.) diklasifikasikan sebagai. berikut: : Monocotyledoneae

Transkripsi

1 5 TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Jagung (Zea mays L.) Sistematika tanaman jagung (Zea mays L.) diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom Divisio Subdivisio Kelas Ordo Famili Genus : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Monocotyledoneae : Poales : Poacea : Zea Spesies : Zea mays L. (Efendi, 1985). Akar jagung tergolong akar serabut, pada tanaman yang sudah cukup dewasa muncul akar adventif dari buku-buku batang bagian bawah yang membantu menyangga tegaknya tanaman. Batang jagung tegak dan mudah terlihat, sebagaimana sorgum dan tebu, namun tidak seperti padi atau gandum (Muis et al., 2008). Batang jagung tidak berulang tetapi padat dan terisi oleh bekas-bekas pembuluh sehingga memperkuat tegaknya tanaman. Batang jagung beruas-ruas yang jumlahnya bervariasi antara ruas, umumnya tak berkecambah, panjang batang berkisar antara cm tergantung dari jenis jagung (Effendi, 1985). Daun jagung adalah daun sempurna, bentuknya memanjang, antara pelepah dan helai daun terdapat ligula, tulang daun sejajar dengan ibu tulang

2 6 daun. Permukaan daun ada yang licin dan ada yang berambut. Stoma pada daun jagung berbentuk halter, yang khas dimiliki famili Poaceae. Setiap stoma dikelilingi sel-sel epidermis berbentuk kipas. Struktur ini berperan penting dalam respon tanaman menanggapi defisit air pada sel-sel daun (Muis et al., 2008). Tanaman ini memiliki buah matang berbiji tunggal yang disebit korvopsis buah ini gepeng dengan permukaan atas cembung atau cekung dan dasar runcing. Buah ini terdiri atas endosperma yang mengelilingi embrio lapisan aleuron dan jaringan perikarp (kulit) yang merupakan lapisan pembungkus. Lapisan perikarp yang merupakan jaringan indung pada jagung manis memang tipis, kira-kira setebal 5 lapis sel ketimbang pada jagung brondong yang lebih dari 20 lapis sel (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). Jagung disebut tanaman berumah satu (monoeciuos) karena bunga jantan dan betinanya terdapat dalam satu tanaman. Tanaman jagung adalah protandri, di mana pada sebagian besar varietas, bunga jantannya muncul (anthesis) 1-3 hari sebelum rambut bunga betina muncul (silking). Penyerbukan pada jagung terjadi bila serbuk sari dari bunga jantan menempel pada rambut tongkol (putik). Hampir 95% dari persarian tersebut berasal dari serbuk sari tanaman lain (serbuk silang) dan hanya 5% yang berasal dari serbuk sari tanaman sendiri (serbuk sendiri), oleh karena itu, tanaman jagung disebut tanaman bersari silang (cross pollinated crop) (Sudaryono, 1998). Biji jagung tersusun terususn rapi diatas tongkol. Pada setiap tanaman jagung ada sebuah tongkol, kadang-kadang ada dua. Biji berkeping tunggal berderet pada tongkol. Setiap tongkol terdiri atas deret, sedang setiap tongkol terdiri kurang lebih butir (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).

3 7 Syarat Tumbuh Tanah Tanah yang baik untuk jagung adalah gembur dan subur, karena tanaman ini memerlukan aerase dan drainase yang baik. Jagung dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah asalkan mendapatkan pengelolahan yang baik. Tanah dengan tekstur lempung berdebu adalah yang terbaik untuk pertumbuhan. Tanah-tanah dengan tekstur berat masih dapat ditanami jagung dengan hasil yang baik pengolahan tanah yang dikerjakan secara optimal, sehingga aerase dan ketersediaan air dalam tanah berada dalam kondisi baik (Effendi, 1985). Tanaman jagung dapat tumbuh disegala macam tanah, tetapi akan tumbuh lebih subur bila ditanam pda tanah yang gembur dan kaya akan humus. Jagung tidak memerlukan persyaratan khusus sehingga dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, bila mendapatkan pengelolaan yang baik. Tanah-tanah dengan tekstur berat (grumosol) masih dapat ditanami jagung dengan hasil yang baik, asalkan pengolahan tanah dikerjakan secara optimal (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). Iklim Iklim yang dikehendaki oleh sebagian besar tanaman jagung adalah daerah beriklim sedang hingga sub-tropis/tropis yang basah. Jagung dapat tumbuh di daerah yang terletak antara LU hingga LS. Pada lahan yang tidak beririgasi, pertumbuhan tanaman ini memerlukan curah hujan ideal yakni sekitar mm/bulan dan harus merata. Pada fase pembungaan dan pengisian biji, tanaman jagung perlu mendapatkan cukup air. Sebaiknya jagung ditanam diawal musim hujan dan menjelang musim kemarau (Muis et al., 2008).

4 8 Jagung tidak menuntut persyaratan lingkungan yang terlalu ketat. Namun untuk pertumbuhan optimalnya, jagung menghendaki persyaratan lingkungan antara lain yaitu, menghendaki penyinaran matahari yang teduh, pertumbuhan jagung akan merana dan tidak mampu membentuk buah. Menghendaki suhu optimum C. Di Indonesia, suhu semacam ini terdapat di daerah dengan ketinggian antara m dpl (Rubatzky danyamaguchi, 1998). Distribusi curah hujan yang merata selama pertumbuhan akan memberikan hasil yang baik. Distribusi hujan yang ideal bagi pertumbuhan tanaman jagung kurang lebih 200 mm tiap bulan. Untuk memperoleh hasil yang baik, tanaman jagung membutuhkan keadaan air yang cukup, terutama pada fase perbungaan hingga pengisian biji (Effendi, 1985). Botani Tanaman Kedelai (Glycine max L.) Klasifikasi tanaman kedelai sebagai berikut yaitu: Kingdom Divisio Subdivisio Kelas Ordo Famili Genus Species : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyledoneae : Rosales : Leguminosae : Glycine : Glycine max (L.) Merril. Adisarwanto (2005) Sistem perakaran kedelai terdiri dari 2 macam, yaitu akar tunggang dan akar sekunder (serabut) yang tumbuh dari akar tunggang. Selain itu, kedelai juga

5 9 seringkali membentuk akar adventif yang tumbuh dari bagian bawah hipokotil. Pada umumnya, akar adventif terjadi karena cekaman tertentu, misalnya kadar air tanah yang terlalu tinggi (Adisarwanto, 2005). Biji kedelai berkeping dua yang terbungkus oleh kulit biji. Embrio terletak diantara keping biji. Warna kulit biji bermacam-macam ada yang kuning, hitam, hijau dan coklat. Bentuk biji kedelai pada umumnya bulat lonjong, ada yang bundar atau bulat agak pipih. Besar biji bervariasi, tergantung varietas. Di Indonesia besar biji bervariasi dari 6 gram 30 gram (Suprapto, 2001). Syarat Tumbuh Tanah Kedelai juga membutuhkan tanah yang kaya akan humus atau bahan organik. Bahan organik yang cukup dalam tanah akan memperbaiki daya olah dan juga merupakan sumber makanan bagi jasad renik, yang akhirnya akan membebaskan unsur hara untuk pertumbuhan tanaman. Tanah berpasir dapat ditanami kedelai, asal air dan hara tanaman untuk pertumbuhannya cukup. Tanah yang mengandung liat tinggi, sebaiknya diadakan perbaikan drainase dan aerasi sehingga tanaman tidak kekurangan oksigen dan tidak tergenang air waktu hujan besar (Marianah, 2011). Pengembangan kedelai dapat dilakukan di lahan sawah maupun di lahan kering, bergantung kepada iklim dan kebutuhan petani setempat. Tanaman kedelai dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah asal drainase (tata air) dan aerasi (tata udara) tanah cukup baik, curah hujan mm/bulan, suhu udara C, kelembaban 60-70%, ph tanah 5,8-7 dan ketinggian kurang dari 600 m dpl (BPTP, 2009).

6 10 Iklim Tanaman kedelai sebagian besar tumbuh di daerah yang beriklim tropis dan subtropis. Sebagai barometer iklim yang cocok bagi kedelai adalah bila cocok bagi tanaman jagung. Iklim kering lebih disukai tanaman kedelai dibandingkan iklim lembab. Tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar mm/bulan. Sedangkan untuk mendapatkan hasil optimal, tanaman kedelai membutuhkan curah hujan antara mm/bulan. Tanaman kedelai dapat tumbuh pada kondisi suhu yang beragam. Suhu tanah yang optimal dalam proses perkecambahan yaitu 30 C. Bila tumbuh pada suhu tanah yang rendah (<15 C), proses perkecambahan menjadi sangat lambat, bisa mencapai 2 minggu. Hal ini dikarenakan perkecambahan biji tertekan pada kondisi kelembaban tanah tinggi. Sementara pada suhu tinggi (>30 C) banyak biji yang mati akibat respirasi air dari dalam biji yang terlalu cepat (Marianah, 2011). Botani Tanaman Padi Gogo (Oryza sativa L.) Tanaman padi merupakan tanaman semusim, termasuk golongan rumputrumputan. Sistematika tanaman padi sebagai berikut: Divisio Sub divisio Kelas Ordo Famili Genus : Spermatophyta : Angiospermeae : Monocotyledoneae : Graminales : Gramineae : Oryza Spesies : Oryza sativa L. Santoso (2008)

7 11 Akar berfungsi sebagai penguat/penunjang tanaman untuk dapat tumbuh tegak, menyerap hara dan air dari dalam tanah untuk selanjutnya diteruskan ke organ lainnya di atas tanah yang memerlukan. Akar tanaman padi termasuk golongan akar serabut. Akar primer (radikula) yang tumbuh sewaktu berkecambah bersama akar-akar lain yang muncul dari janin dekat bagian buku skutellum disebut akar seminal, yang jumlahnya antara 1-7. Perkembangan akar sangat dipengaruhi oleh tersediannya N (Makarim dan Suhartatik, 2009). Daun tanaman padi tumbuh pada batang dalam susunan yang berselangseling, satu daun pada tiap buku. Tiap daun terdiri atas: helai daun, pelepah daun yang membungkus ruas, telinga daun, dan lidah daun. Satu daun pada awal fase tumbuh memerlukan waktu 4-5 hari, sedangkan pada fase tumbuh selanjutnya diperlukan waktu 8-9 hari. Jumlah daun pada tiap tanaman bergantung pada varietas, umumnya daun pada batang utama (Makarim dan Suhartatik, 2009). Batang berfungsi sebagai penopang tanaman, penyalur senyawa-senyawa kimia dan air dalam tanaman, dan sebagai cadangan makanan. Batang terdiri atas beberapa ruas yang dibatasi oleh buku. Ruas tersebut kemudian memanjang dan berongga setelah tanaman memasuki stadia reproduktif. Oleh karena itu stadia reproduktif disebut juga sebagai stadia perpanjangan ruas (Makarim dan Suhartatik, 2009). Bunga padi secara keseluruhan disebut malai. Tiap unit bunga pada malai dinamakan spikelet. Tiap unit bunga pada malai terletak pada cabang-cabang bulir yang terdiri atas cabang primer dan sekunder. Malai terdiri atas 8-10 buku yang

8 12 menghasilkan cabang-cabang primer dan cabang primer selanjutnya menghasilkan cabang sekunder (Makarim dan Suhartatik, 2009). Syarat Tumbuh Tanah Padi gogo biasa ditanam pada lahan kering dataran rendah, sedangkan pada areal yang lebih terjal dapat ditanami di antara tanaman keras. Tanaman padi dapat tumbuh pada berbagai tipe tanah. Reaksi tanah (ph) optimum berkisar antara 5,5-7,5. Permeabilitas pada sub horison kurang dari 0,5 cm/jam (BPTP, 2009). Iklim Padi gogo memerlukan bulan basah yang berurutan minimal 4 bulan. Bulan basah adalah bulan yang mempunyai curah hujan >200 mm dan tersebar secara normal atau setiap minggu ada turun hujan sehingga tidak menyebabkan tanaman stress karena kekeringan. Suhu yang optimum untuk pertumbuhan tanaman padi berkisar antara C (BPTP, 2009). Pupuk NPK Salah satu upaya meningkatkan produksi padi gogo yaitu melalui penggunaan varietas unggul baru dengan pemberian pupuk yang tepat. Teknologi pemupukan merupakan salah satu faktor penentu di dalam meningkatkan produksi pangan. Sejalan dengan perkembangan dan kemajuan teknologi pemupukan serta terjadinya perubahan status hara di dalam tanah maka rekomendasi pemupukan yang telah ada perlu diteliti lagi dan disempurnakan (Kasniari dan Supadma, 2007).

9 13 Nitrogen merupakan unsur hara utama bagi pertumbuhan tanaman yang pada umumnya sangat diperlukan untuk pembentukan/pertumbuhan bagianbagian vegetatif tanaman seperti daun, batang dan akar, tetapi kalau terlalu banyak dapat menghambat pembungaan dan pembuahan pada tanaman. Fungsi nitrogen yang selengkapnya bagi tanaman adalah sebagai berikut: (1) Untuk menyehatkan pertumbuhan tanaman, (2) Dapat menyehatkan pertumbuhan daun, daun tanaman lebar dengan warna yang lebih hijau, kekurangan N menyebabkan khlorosis (pada daun muda berwarna kuning) (3) Meningkatkan kadar protein dalam tubuh tanaman (4) Meningkatkan berkembangbiaknya mikroorganisme di dalam tanah (Kuspriyanto, 2008). Tanaman yang kekurangan urea (zat hara N) tumbuhnya kerdil, anakan sedikit dan daunnya berwarna kuning pucat, terutama daun tua. Sebaliknya tanaman yang dipupuk urea berlebihan, tumbuhnya subur, daun hijau anakan banyak tetapi jumlah malai sedikit, mudah rebah dan pemasakan lambat. Tanaman yang kekurangan zat hara fosfat (P) tumbuhnya kerdil, daun berwarna hijau tua, anakan sedikit, malai dan gabah sedikit, pemasakan lambat dan sering tidak menghasilkan gabah. Sedangkan tanaman yang kekurangan kalium (K), batangnya tidak kuat, daun terkulai dan cepat menua, mudah terserang hama dan penyakit, mudah rebah, gabahnya banyak yang hampa, butir hijau banyak dan mutu beras menurun (Kuspriyanto, 2008). Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk menanggulangi kurangnya unsur hara tersebut adalah pemberian pupuk anorganik yang biasanya dalam bentuk pupuk tunggal seperti Urea, TSP/SP-36 dan KCI. Sebagai contoh apabila pemupukan padi hanya dipupuk dengan urea saja, kelihatannya sangat cepat dan

10 14 rimbun akan tetapi sangat lemah sehingga mudah rebah dan tidak tahan, terhadap serangan hama dan penyakit. Demikian pula sebaliknya apabila hanya dipupuk TSP/SP-36 atau KCI saja pupuk ini tidak akan berpengaruh optimal terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman. Pada prinsipnya keseimbangan hara atau kesuburan secara menyeluruh harus sedemikian rupa sehingga dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman yang lebat dan normal (Rauf et al, 2000). Bila digunakan pupuk majemuk akan lebih menguntungkan. Keuntungan pupuk majemuk NPK adalah karena mengandung 3 unsur pupuk maka dengan satu kali pemberian telah terpenuhi 3 unsur pupuk sekaligus sehingga akan menghemat dari segi biaya aplikasi, transportasi dan penyimpanan. Oleh karena itu walaupun biaya hara per unit tanaman terkadang lebih, tetapi karena adanya keuntungan-keuntungan tersebut, maka pilihan pada pada pupuk majemuk NPK ini seharusnya lebih menguntungkan (Damanik et al, 2011). Tumpang sari Salah satu kendala dalam peningkatan produksi tanaman antara lain keterbatasan lahan yang tersedia. Oleh karena itu, perlu dilakukan suatu usaha yang mengarah pada efisiensi lahan. Salah satu cara untuk meningkatkan produktivitas lahan adalah penerapan sistem tumpang sari sisipan yaitu menyisipkan tanaman berikutnya pada tanaman lain yang ditanam terlebih dahulu pada sebidang lahaan yang sama. Penanaman dengan sistem tumpang sari sudah sering dilakukan oleh petani dengan tujuan untuk mencegah kerugian jika salah satu jenis tanaman yang diusahakan menurun haarganya. Selain dapat meningkatkan produktivitas lahan, sistem tumpang sari juga dapat mengurangi resiko gagal panen (Kuncoro, 2012).

11 15 Pengembangan budidaya padi gogo sebagai tanaman tumpang sari atau tanaman sela masih menghadapi berbagai kendala terutama rendahnya intensitas cahaya yang sampai ke kanopi tanaman akibat ternaungi. Naungan akan mengurangi intensitas radiasi matahari yang selain berpengaruh langsung terhadap akitivitas fotosintesis berpengaruh pula terhadap iklim mikro tanaman. Kondisi ini menyebabkan terganggunya proses metabolisme dan turunnya laju fotosintesis serta sintesis karbohidrat yang berimplikasi terhadap menurunnya laju pertumbuhan dan produksi tanaman (Sasmita, 2008). Hasil dari penelitian pada tahun 2007 dan 2008 mengindikasikan bahwa hubungan antara waktu tanam dengan pengaturan jarak adalah faktor yang sangat penting menentukan produktivitas jadung-kedele pada sistem tumpang sari. Tanaman harus ditanam secara serempak untuk memperoleh hasil yang cukup dari kedua tanaman. Pengaturan jarak tanam pada sistem ini untuk memperoleh hasil tinggi dibedakan ada komponen tanaman. Pengaturan jarak tanam untuk jagung yaitu satu baris jagung bergantian dengan satu baris kedelai memberikan hasil terbaik. Perbedaanya, pengaturan jarak tanam dari satu baris jagung bergantian dengan dua baris kedelai diketahui sebagai hasil terbaik untuk kedelai. Dari nlai LER (Land Equivalent Ratio) menyiratkan bahwa lebih produktif menumpangsarikan jagung dengan kedelai daripada menumbuhkannya pada sistem monokultur (Kuncoro, 2012).