KANDUNGAN PATI UMBI SUWEG (Amorphophallus campanulatus) PADA BERBAGAI KONDISI TANAH DI DAERAH KALIOSO, MATESIH DAN BATURETNO TESIS

Transkripsi

1 digilib.uns.ac.id KANDUNGAN PATI UMBI SUWEG (Amorphophallus campanulatus) PADA BERBAGAI KONDISI TANAH DI DAERAH KALIOSO, MATESIH DAN BATURETNO TESIS Disusun untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Magister Sains Program Studi Biosains Oleh : Dawam S PROGRAM PASCASARJANA UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2010 i

2 digilib.uns.ac.id KANDUNGAN PATI UMBI SUWEG (Amorphophallus campanulatus) PADA BERBAGAI KONDISI TANAH DI DAERAH KALIOSO, MATESIH DAN BATURETNO TESIS Oleh : Dawam S Telah disetujui oleh tim pembimbing Komisi Nama Tanda Tangan Tanggal Pembimbing Pembimbing I Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto,M.Sc NIP Pembimbing II Dr. Sugiyarto,M.Si NIP Mengetahui Ketua Program Studi Biosains Dr. Sugiyarto,M.Si. NIP ii

3 digilib.uns.ac.id KANDUNGAN PATI UMBI SUWEG (Amorphophallus campanulatus) PADA BERBAGAI KONDISI TANAH DI DAERAH KALIOSO, MATESIH DAN BATURETNO TESIS Oleh : Dawam S Telah dipertahankan di depan penguji Dinyatakan telah memenuhi syarat Pada tanggal Jabatan Nama Tanda Tangan Tanggal Ketua Dr. Artini Pangastuti,M.Si NIP Sekretaris Dr. Sunarto,MS NIP Anggota Penguji Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto,M.Sc NIP Dr. Sugiyarto,M.Si NIP Mengetahui Direktur Program Pascasarjana UNS Ketua Program Studi Biosains Prof. Drs. Suranto,M.Sc.,Ph.D. Dr. Sugiyarto,M.Si. NIP NIP iii

4 digilib.uns.ac.id PERNYATAAN ORISINALITAS DAN PUBLIKASI TESIS Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa : 1. Tesis yang berjudul Kandungan Pati Umbi Suweg (Amorphophallus campanulatus pada Berbagai Kondisi Tanah di Daerah Kalioso, Matesih dan Baturetno ini adalah karya penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya ilmiah yang pernah diajukan oleh orang lain untuk memperoleh gelar akademik serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali yang secara tertulis dikutip dalam naskah ini dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka. Apabila ternyata di dalam naskah Tesis ini dapat dibuktikan terdapat unsur-unsur jiplakan, maka saya bnersedia Tesis beserta gelar Magister saya dibatalkan, serta diproses sesuai dengan peraturan perundang-undangan yang berlaku (UU No. 20 Tahun 2003, pasal 25 ayat 2 dan pasal 70). 2. Tesis ini merupakan hak milik Prodi Biosains PPs-UNS. Publikasi sebagian atau keseluruhan isi Tesis pada jurnal atau forum ilmiah lain harus seijin Ketua Prodi Biosains PPs-UNS dan minimal satu kali publikasi menyertakan tim pembimbing sebagai author. Apabila dalam waktu sekurang-kurangnya satu semester (6 bulan sejak pengesahan Tesis) saya tidak melakukan publikasi dari sebagian atau keseluruhan Tesis ini, maka Prodi Biosains PPs-UNS berhak mempublikasikannya pada jurnal ilmiah yang diterbitkan oleh Prodi Biosains PPs-UNS dan atau media ilmiah lain yang ditunjuk. Apabila saya melakukan pelanggaran dari ketentuan publikasi ini, saya bersedia mendapatkan sanksi akademik yang berlaku. Surakarta, 3 Nopember 2010 Mahasiswa Dawam NIM S iv

5 digilib.uns.ac.id KANDUNGAN PATI UMBI SUWEG (Amorphophallus campanulatus) PADA BERBAGAI KONDISI TANAH DI DAERAH KALIOSO, MATESIH DAN BATURETNO Dawam, Edi Purwanto, Sugiyarto Program Studi Magister Biosains, PPS-UNS Surakarta ABSTRAK Suweg (Amorphophallus campanulatus) termasuk tanaman penghasil umbi (tuber crop) dengan kandungan pati yang tinggi dan sangat berguna sebagai makanan diet bagi penderita diabetes militus serta dapat menunjang ketahanan pangan di Indonesia. Penelitian dilakukan untuk membandingkan kandungan pati umbi suweg di beberapa daerah dengan kondisi tanah yang berbeda. Penelitian survei dilakukan di daerah Kalioso, Matesih dan Baturetno. Pengambilan sampel tanaman dan tanah secara random, masing-masing dengan lima ulangan. Data karakteristik morfologi tanaman suweg diperoleh melalui pengamatan dan pengukuran secara langsung. Analisis kadar N melalui penetapan N-total, Uji Penetapan P tersedia menggunakan metode Bray 1, penetapan K menggunakan pengekstrak HCl 25% dan kandungan pati umbi menggunakan Metode Nelson Somogyi. Hasil penelitian memperlihatkan, ciri-ciri morfologi tanaman suweg di Kalioso, Matesih dan Baturetno tidak menunjukkan adanya perbedaan yang signifikan. Kandungan pati umbi suweg tertinggi terdapat di daerah Baturetno yaitu sebesar 90,01 %, sedangkan Matesih 74,47 % dan Kalioso 50,22 %. Kandungan pati umbi suweg tidak terkait secara langsung dengan kandungan N, P dan K tanah. Kata kunci : suweg (Amorphophallus campanulatus), tuber crop, pati, hara tanah. v

6 digilib.uns.ac.id CONTENT OF AMYLUM SUWEG (Amorphophallus campanulatus) CROP AT SOIL CONDITIONS IN KALIOSO, MATESIH AND BATURETNO Dawam, Edi Purwanto, Sugiyarto Master of Bioscience, Post Graduate Program Sebelas Maret University Surakarta ABSTRACT Suweg (Amorphophallus campanulatus) is one of the tuber crops with high ingredient of amylum. It is very useful for sufferer of diabetes militus who has to do diet. It is also for staying power of food in Indonesia. The research aims to compare the suweg morphology and test the ingredient of amylum at several soil conditions. The survey research was done in Kalioso, Matesih and Baturetno. The samples of plants and soils were randomly taken from that districts, five times at every five areas. The plant morphological character were got by directly observation and measurement. The analisys of N content using N-total, P analysis content using Bray 1 method, K content using HCl 25% extractor, and amylum content of crop using Nelson Somogyi method. The result of this reseach showed that morphological characters of suweg plants in Kalioso, Matesih and Baturetno did not indicate different things significantly. Suweg from Baturetno has the most amylum content (90,01%), Matesih (74,47%) and Kalioso (50,22 %). There was no directly corelation about amylum content of Amorphophallus campanulatus with N, P, K soil mineral conditions. Key words : Amorphophallus campanulatus, tuber crop, amylum, soil minerals. vi

7 digilib.uns.ac.id MOTTO DAN PERSEMBAHAN Dan orang-orang yang berjihad untuk (mencari keridhaan) Kami, benar-benar akan Kami tunjukkan kepada mereka jalan-jalan Kami. Dan sesungguhnya Allah benar-benar beserta orang-orang yang berbuat baik. (Q.S. Al- Ankabut : 69) Karya ilmiah ini dipersembahkan kepada Anak-anakku tercinta Arina, Arini dan Alfi vii

8 digilib.uns.ac.id KATA PENGANTAR Dengan memanjatkan puji syukur ke hadirat Allah SWT, atas limpahan rahmat dan hidayah-nya penulis dapat menyajikan tulisan tesis yang berjudul Kandungan Pati Umbi Suweg (Amorphophallus campanulatus) pada Berbagai Kondisi Tanah di Daerah Kalioso, Matesih dan Baturetno. Di dalam tulisan ini, disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi karakteristik morfologi tanaman suweg, keadaan hara tanah khususnya N, P dan K dan kandungan pati umbi suweg di daerah Kalioso, Matesih dan Baturetno. Nilai penting penelitian ini adalah penggalian potensi sumber bahan makanan yang selama ini kurang mendapatkan perhatian warga masyarakat, padahal memiliki manfaat yang besar, yaitu bahan makanan yang memiliki indeks glisemik rendah dan mengandung zat-zat lain yang dibutuhkan oleh tubuh. Dari hasil penelitian ditemukan bahwa di daerah lereng gunung kapur Baturetno, tanaman umbi suweg memiliki kandungan pati yang lebih tinggi dibandingkan dengan daerah Matesih yang merupakan lereng gunung Lawu dan Kalioso yang datar dan merupakan cekungan antara kaki gunung Lawu dan Merapi Merbabu. Pengembangan penelitian ini ke arah pembuatan peta daerah budi daya tanaman suweg penghasil pati, sebagai tepung alternatif di samping terigu dan sebagai bahan makanan diet bagi penderita diabetes militus di masa depan. Sumber daya alam hayati yang cukup melimpah di hampir semua daerah di Indonesia tersebut juga dapat digali secara optimal guna menunjang ketahanan pangan nasional. Adapun kendala-kendala yang ada meliputi sikap masyarakat yang belum dapat menerima sepenuhnya diversifikasi pangan selain beras maupun terigu dan adanya sedikit rasa gatal pada sebagian tanaman umbi suweg ketika viii

9 digilib.uns.ac.id dikelupas kulitnya maupun pada waktu mengkonsumsinya. Kekurangan ini dapat diperbaiki melalui penelitian lanjut tentang metode penghilangan kalsium oksalat sebagai penyebab timbulnya rasa gatal pada umbi suweg serta kreasi olahan tepung suweg sehingga masyarakat tertarik dan sadar serta merasa butuh untuk mengkonsumsi pati suweg ini. Disadari bahwa dengan kekurangan dan keterbatasan yang dimiliki penulis, walaupun telah dikerahkan segala kemampuan untuk lebih teliti, tetapi masih dirasakan banyak kekurangtepatan. Oleh karena itu penulis mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi siapa saja yang membutuhkan. Surakarta, 3 Nopember 2010 Penulis ix

10 digilib.uns.ac.id UCAPAN TERIMA KASIH Syukur Alhamdulillah penulis panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu Wata ala yang telah memberikan petunjuk dan kemudahan bagi penulis sehingga dapat menyelesaikan tesis dengan judul Kandungan Pati Umbi Suweg (Amorphophllus campanulatus) pada Berbagai Kondisi Tanah di Daerah Kalioso, Matesih dan Baturetno. Ucapan terima kasih setulusnya kami ucapkan kepada : 1. Prof. Dr. Much. Syamsulhadi, dr. Sp. KJ.(K), Rektor Universitas Sebelas Maret Surakarta atas ijinnya untuk mengikuti studi lanjut di Universitas ini. 2. Prof. Drs. Suranto, M.Sc., Ph.D., Direktur PPs UNS atas fasilitas dan sarana perkuliahan, perpustakaan serta laboratorium yang menunjang selesainya tesis ini. 3. Dr. Sugiyarto,M.Si Ketua Prodi Biosains sekaligus sebagai pembimbing II yang telah memberikan motivasi, arahan serta petunjuk penilisan tesis ini. 4. Prof. Dr. Ir. Edi Purwanto,M.Sc. selaku pembimbing I yang telah memberikan bimbingan baik materi, metode penelitian serta penulisan tesis ini. 5. Segenap staf dosen Prodi Biosains PPs UNS Surakarta yang telah memberikan materi perkuliahan yang menunjang kelancaran pelaksanaan penelitian. 6. Bp. Soedjono (warga Matesih Karanganyar) dan Mas Sunowo (warga Baturetno Wonogiri) yang telah mendampingi dan membantu penulis untuk mendapatkan sampel penelitian di lapangan. x

11 digilib.uns.ac.id 7. Bp. M. Muzayyin, petugas Laboratorium Kimia Tanah Fakultas Pertanian UNS yang telah membantu pelaksanaan penelitian kandungan hara tanah. 8. Ibu Liswardani, petugas Laboratorium Pangan dan Gizi Fakultas Pertanian UNS yang telah membantu pelaksanaan penelitian kandungan pati umbi suweg. 9. Mas Rosyid yang telah membantu pelayanan administrasi selama penulis menempuh pendidikan di Program Psacasarjana UNS. 10. Semua pihak yang telah membantu penulis sehingga tersusun tesis ini. Segala bantuan dan kebaikan yang diberikan kepada penulis dalam menyelesaikan tesis ini semoga menjadi amal soleh yang akan memperoleh imbalan yang berlipat ganda dari Allah Subhanahu Wata ala. Amin. Surakarta, 3 Nopember 2010 Penulis xi

12 digilib.uns.ac.id DAFTAR ISI JUDUL... i PENGESAHAN PEMBIMBING ii PENGESAHAN TIM PENGUJI... iii PERNYATAAN ORISINALITAS... iv ABSTRAK... v ABSTRACT... vi MOTTO DAN PERSEMBAHAN... vii KATA PENGANTAR... viii UCAPAN TERIMA KASIH... x DAFTAR ISI... xi DAFTAR TABEL... xiv DAFTAR GAMBAR... xv DAFTAR LAMPIRAN... xvi BAB 1 PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah... 1 B. Rumusan Masalah... 4 C. Tujuan Penelitian... 5 D. Manfaat Penelitian... 5 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN KERANGKA PENELITIAN A. Tinjauan Pustaka 1.Taksonomi Amorphophallus campanulatus Morfologi Amorphophallus campanulatus Klasifikasi Tanah commit... to user 15 xii

13 digilib.uns.ac.id 4. Kondisi Hara Tanah Pati Isolasi dan Penrtapan Kadar Pati B. Kerangka Pemikiran BAB III METODE PENELITIAN A. Waktu dan Tempat Penelitian 26 B. Bahan dan Alat C. Rancangan Penelitian 28 D. Prosedur Pengambilan Data E. Analisis Data BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Morfologi Tanaman Suweg (Amorphophallus campanulatus). 38 B. Kondisi Hara Tanah dan Kandungan Pati Umbi C. Hubungan antara Kondisi Tanah dengan Berat Umbi dan Kadar Pati Umbi Suweg BAB V PENUTUP A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN-LAMPIRAN xiii

14 digilib.uns.ac.id DAFTAR TABEL Tabel 1. Karaktereistik morfologi dan kandungan pati A. campanulatus 38 Tabel 2. Kondisi hara tanah lokasi penelitian Tabel 3 Hubungan antara kondisi tanah, berat umbi dan kandungan pati Tabel 4 Hasil analisis korelasi antara kandungan hara tanah dengan pati umbi di Kalioso Tabel 5 Hasil analisis korelasi antara kandungan hara tanah dengan pati di Matesih Tabel 6 Hasil analisis korelasi antara kandungan hara tanah dengan pati umbi xiv

15 digilib.uns.ac.id DAFTAR GAMBAR Gambar 1 Umbi suweg Gambar 2 Batang semu/tangkai suweg Gambar 3 Daun suweg Gambar 4 Bunga suweg Gambar 5 Bagan Penelitian Kandungan pati Umbi suweg Gambar 6 Bagan Penentuan Kadar Pati Gambar 7 Grafik hubungan antara berat umbi dan kandungan pati Gambar 8 Grafik Kadar rata-rata Bahan Organik tanah sampel.. 41 Gambar 9 Grafik rata-rata ph tanah sampel di Kalioso, Matesih dan Baturetno Gambar 10 Grafik rata-rata kandungan N di Kalioso, Matesih dan Baturetno Gambar 11 Grafik rata-rata kandungan P di Kalioso, Matesih dan Baturetno Gambar 12 Grafik rata-rata kandungan K di Kalioso, Matesih dan Baturetno Gambar 13 Grafik rata-rata kandungan pati di Kalioso, Matesih dan Baturetno xv

16 digilib.uns.ac.id DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1 Perbandingan morfologi Suweg, iles-iles dan acung Lampiran 2 Daerah Penelitian, tempat pengambilan sample Penelitian Lampiran 3 Perbandingan gambar (foto) morfologi suweg, iles-iles dan acung Lampiran 4 Perbandingan Morfologi Tumbuhan Suweg di Kalioso, Matesih dan Baturetno Lampiran 5 Data morfologi Amorphophallus campanulatus Lampiran 6 Analisis ANOVA satu jalan berat umbi suweg Lampiran 7 Tabel Kandungan Hara Tanah dan Pati Umbi A.campanulatus Lampiran 8 Korelasi kondisi tanah terhadap berat umbi Lampiran 9 Korelasi kondisi tanah, berat umbi terhadap kadar pati umbi Lampiran 10 Korelasi kondisi tanah terhadap kadar pati umbi di Kalioso Lampiran 11 Grafik Kandungan Pati Umbi Suweg Sampel Kalioso Lampiran 12 Korelasi kondisi tanah terhadap kadar pati umbi di Matesih Lampiran 13 Grafik Kandungan Pati Umbi Suweg Sampel Matesih Lampiran 14 Korelasi kondisi tanah terhadap kadar pati umbi di Baturetno Lampiran 15 Grafik Kandungan Pati Umbi Suweg Sampel Baturetno Lampiran 16 Laporan hasil analisis pati suweg Lampiran 17 Laporan hasil analisis kimia tanah Lampiran 18 Tabel Data Pengamatan Ekologi A. Campanulatus Lampiran 19 Biodata Penulis xvi

17 digilib.uns.ac.id xvii

18 digilib.uns.ac.id BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Alam Indonesia memiliki kekayaan sumber daya hayati dan keanekaragamannya yang besar terutama pada jenis tumbuhan. Salah satu tumbuhan yang terdapat di Indonesia adalah Amorphophallus, yaitu marga dari talas-talasan yang dapat hidup di berbagai jenis maupun kondisi tanah. Indonesia juga kaya lahan hutan, kebun maupun perkebunan yang terbentang dari dataran tinggi sampai dataran rendah, dari tanah berkapur hingga tanah bergambut yang dapat ditumbuhi berbagai macam tanaman termasuk Amorphophallus. Karena tanaman talas ini tidak memerlukan sinar matahari secara langsung, maka Amorphophallus dapat ditemui di sela-sela tanaman hutan, perkebunan atau di kebun penduduk. Sebagian penduduk pedesaan masih menganggap tanaman Amorphophallus sebagai tanaman liar di kebun-kebun atau hutan yang belum banyak dimanfaatkan dan dibudidayakan. Mereka sering memandang rendah bahkan menganggapnya sebagai pembawa sial, karena berumbi gatal dan berbunga bangkai, atau tak lebih dari pada tanaman pengganggu. Kalau pun memanfaatkannya baru sebatas makanan selingan atau bahan makanan darurat di musim paceklik. Sedangkan di negara lain seperti Jepang tepung dari umbi iles-iles (termasuk genus Amorphophallus) telah digunakan sebagai bahan pembuat konyaku (sejenis tahu) dan shirataki (sejenis mi) atau sebagai pengganti agar-agar dan gelatin. Secara alami Amorphophallus merupakan tanaman tahunan yang memiliki aktivitas musiman. Pada awal musim penghujan, muncul bunga dari dalam tanah. Setelah bunga layu commit muncul to user batang semu dan daun. Sedangkan

19 digilib.uns.ac.id 2 pada waktu menjelang musim kemarau, daun Amorphophallus akan menguning, layu dan gugur bersama dengan tangkainya dan umbi yang berada di dalam tanah akan mengalami dorman. Secara umum Amorphophallus memiliki kemampuan regenerasi generatif melalui bijinya dan secara vegetatif melalui organ vegetatifnya seperti umbi atau potongan umbi, bulbil, dan stek daun. Iklim tropis Indonesia dan kekayaan akan lahan humus sebagai habitat tumbuhan Amorphophallus negeri ini menyimpan potensi bahan pangan yang besar. Kalau melihat potensi yang dimilikinya dan persyaratan lingkungan tumbuhnya yang relatif mudah serta kemampuan produktivitasnya yang tinggi, maka perlu dilakukan peningkatan nilai ekonomi tanaman umbi ini melalui produk olahan makanan sela atau sebagai bahan baku industri. Pengembangan tanaman ini menjadi tanaman pangan maupun industri tentu akan menambah diversifikasi bahan makanan dan meningkatkan produksi bahan komoditas ekspor bagi negeri ini. Lahan humus yang bukan hutan pun seperti yang dimiliki banyak penduduk, sebenarnya secara alami dapat pula digunakan sebagai lahan untuk hidup tanaman liar ini. Amorphophallus yang dapat hidup di berbagai jenis dan struktur tanah dapat ditanam oleh penduduk bersama dengan tanaman tahunan seperti jati, sengon dan mahoni secara tumpang sari. Salah satu jenis Amorphophallus adalah Amorphophallus campanulatus (suweg). Suweg dapat tumbuh liar di daerah-daerah yang bermusim kemarau kuat mulai dari dataran rendah hingga 800 m di atas permukaan laut, di suatu tempat kadang-kadang dalam jumlah yang sangat besar (Heyne K., 1987). Di Jawa umbi suweg yang berbentuk bola pepat itu digunakan untuk sayur, kolak dan sedap-sedapan lainnya. Bahkan di Pekalongan umbi yang sudah dikupas, dimakan mentah. Suweg dalam bentuk bubur dipakai sebagai obat untuk tapel (tuam) perut terhadap sembelit (Heyne K., 1987).

20 digilib.uns.ac.id 3 Ketergantungan pada bahan makanan pokok beras dan bahan makanan tambahan seperti terigu, menyebabkan ketergantungan masyarakat terhadap bahan pangan yang berasal dari negara lain. Suweg dapat menambah diversifikasi pangan dan mengangkat potensi lokal dan daerah sehingga dapat memperkuat ketahanan pangan secara nasional. Komposisi kimia umbi suweg segar yaitu kadar air, abu, protein, lemak dan karbohidrat masing-masing sebesar 72.14%, 1.10%, 3.25%, 0,33% dan 23.18%. Hasil pengamatan karakter kimia tepung umbi meliputi kadar pati, kadar amilosa, kadar serat pangan, pati resisten, dan daya cerna pati masing-masing adalah 63,45% bk, 15,92% pati, 15,10% bk, 2,15% bk dan 81,68 (Didah Nur Faridah, 2009). Berdasarkan komposisi kimia umbi suweg di atas, suweg termasuk bahan makanan yang layak dapat dikonsumsi dan memberikan manfaat bagi kesehatan tubuh. Kecenderungan pola makan masyarakat yang banyak mengkonsumsi makanan yang berkalori tinggi, kandungan protein tinggi dan sedikit zat serat sangat berperan dalam meningkatkan adanya gangguan sistemik di dalam tubuh. Pada umumnya tepung aneka umbi memiliki indeks glikemik rendah dan pati resisten tinggi dan kaya oligosakarida, sehingga dapat membantu dalam pencegahan primer timbulnya penyakit degeneratif (Widowati, 2009) Terjadi peningkatan yang signifikan berbagai penyakit modern seperti hipertensi, jantung koroner, ginjal, struk dan diabetes. Sebagian besar dari penyakit-penyakit tersebut berkaitan dengan makanan dan pola makan. Umbi suweg yang memiliki komposisi nutrisi rendah kalori, rendah protein dan tinggi serat dapat dipilih untuk mengantisipasi penurunan derajat kesehatan tubuh yang berkaitan dengan pola makan dan sumber bahan pangan.

21 digilib.uns.ac.id 4 Surakarta dan sekitarnya memiliki struktur dan kondisi tanah yang berbeda-beda. Daerah Baturetno Kabupaten Wonogiri berada di atas tanah pegunungan kapur, daerah Matesih Kabupaten Karanganyar berada di lereng gunung Lawu yang subur, sedangkan Kalioso (termasuk wilayah administratif Kabupaten Karanganyar) berada di atas cekungan yang dibentuk oleh kaki gunung Merapi - Merbabu dan gunung Lawu. Amorphophallus yang banyak ditemukan di daerah Surakarta dan sekitarnya adalah suweg, acung dan iles-iles. Namun dari ketiga jenis Amorphophallus tersebut yang paling banyak dijumpai populasinya adalah suweg (Amorphophallus campanulatus). Karena tanaman suweg dapat hidup di mana-mana, baik sengaja ditanam maupun melalui penyebaran alami, maka perlu dilakukan penelitian tentang besar kandungan pati umbi suweg di daerah-daerah tersebut. B. Rumusan Masalah Rumusan masalah penelitian ini adalah sebagai berikut : a. Bagaimanakah karakteristik morfologi tanaman suweg di daerah Kalioso, Matesih dan Baturetno? b. Bagaimanakah kandungan pati umbi suweg dikaitkan dengan kandungan hara tanah N, P dan K di daerah Kalioso, Matesih dan Baturetno? C. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik morfologi tanaman suweg di daerah Kalioso, Matesih dan Baturetno yang memiliki habitat jenis tanah yang berbeda. Jenis tanah yang berbeda diduga memiliki kandungan hara makro N, P dan K yang berbeda pula. Penelitian juga ingin mengetahui hubungan antara berbagai jenis tanah dari daerah-daerah yang berbeda kadar N, P dan K yang ada di dalam tanah tersebut, terhadap kandungan pati umbi tanaman suweg (Amorphophallus campanulatus).

22 digilib.uns.ac.id 5 D. Manfaat Penelitian Ciri-ciri morfologi tumbuhan Amorphophallus campanulatus dapat memberikan informasi kepada masyarakat tentang salah satu tanaman liar yang sebenarnya dapat dimanfaatkan, dilestarikan dan dibudidayakan, sehingga sesuai dengan besarnya nilai nutrisi maka akan dapat dikembangkan dan ditingkatkan nilai ekonominya. Dengan diketahuinya kadar pati umbi suweg yang berada di daerah-daerah dengan jenis tanah beserta kandungan hara N, P dan K sebagai habitat yang tepat bagi Amorphophallus campanulatus, maka akan semakin efektif penanaman suweg di daerah-daerah tersebut. Kandungan pati suweg diharapkan dapat mengangkat suweg sebagai bahan makanan alternatif yang dapat dimasyarakatkan, sehingga menambah diversifikasi bahan makanan, sebagai makanan diet bagi penderita diabetes militus dan dapat menunjang ketahanan pangan nasional. Indonesia sangat luas dan subur, penelitian ini juga ingin mendapatkan peta tanah yang potensial dan produktif untuk ditanami dan dibudidayakan suweg. Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai data maupun informasi bagi peneliti berikutnya khususnya dalam rangka pembudidayaan tanaman suweg (Amorphophallus campanulatus) yang terkait dengan produksi pati suweg sebagai salah satu bahan makanan diet bagi penderita diabetes militus dan sebagai bahan komoditas eksport seperti yang telah dilakukan pada iles-iles (Amorphophallus muelleri) di Saradan Madiun.

23 digilib.uns.ac.id 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA DAN KERANGKA PENELITIAN A. Tinjauan Pustaka 1. Taksonomi Amorphophallus campanulatus Amorphophallus adalah tanaman daerah tropis yang termasuk famili talas-talasan (Araceae). Genus Amorphophallus telah diketahui adanya 228 species. Tiga diantaranya hidup subur di Indonesia dengan ciri-iri morfologis yang sangat mirip, yaitu Iles-iles (Amorphophallus muelleri), Acung (Amorphophallus rivairi) dan Suweg (Amorphophallus campanulatus atau Amorphophallus paeoniifolius). Perbandingan ciri-ciri morfologi ketiga talas tersebut jika hanya didasarkan pada pengamatan sesaat tanpa memperhatikan siklus hidupnya maka terdapat banyak persamaan. Persamaan tersebut terdapat pada bentuk dan warna daun, besar dan tinggi batang semu, warna batang semu, bentuk umbi serta lingkungan sebagai tempat hidupnya. Batang semu berwarna hijau dengan totol-totol berwarna hijau lebih muda atau tua. Daun bercabang tiga menyebar secara mendatar dengan arah yang saling berlawanan. Lingkungan ekologi ketiga amorphophallus ini berada di bawah naungan tumbuhan lain yang lebih besar. Perbedaan yang nyata terdapat pada perbungaan, percabangan daun dan cara perkembangbiakan. Bunga acung dan iles-iles memiliki tangkai bunga yang panjang, berbentuk seperti batang semu, dan memiliki tongkol serta biji, sedangkan pada suweg bertangkai pendek dan berbunga besar. Warna bunga suweg merah kecoklatan, warna bunga acung putih bersih dan warna bunga ilesiles merah muda. Aroma bangkai lebih menyengat hidung pada bunga iles-iles dan acung dari pada suweg. Perbedaan ciri daun terdapat pada masalah warna. Daun iles-iles dan acung berwarna hijau tua sedangkan daun suweg berwarna

24 digilib.uns.ac.id 7 hijau muda. Daun iles-iles memilki ciri khusus yaitu adanya katak (bulbil) pada percabangan daun. Perkembangbiakan iles-iles, acung dapat terjadi secara vegetatif dan generatif. Perkembangbiakan vegetatif dengan umbi atau anak umbi, sedangkan perkembangbiakan secara generatif dengan biji dan bulbil (khusus pada iles-iles). Perkembangbiakan pada suweg hanya terjadi secara vegetatif, yaitu dengan umbi atau tunas umbi (lampiran 1 dan lampiran 3). Nama-nama daerah untuk tanaman Suweg (Amorphophallus campanulatus) antara lain elephant yam dan telinga potato (Inggris), Kembang bangke (Indonesia),suweg dan walur (Jawa), Acung, ileus (Sunda ) (Heyne, 1987). Taksonomi suweg sebagai berikut : Kingdom Subkingdom Superdivisio Divisio Kelas Sub-kelas Ordo Familia Genus Spesies : Plantae (tumbuhan) : Tracheobionta (berpembuluh) : Spermatophyta (menghasilkan biji) : Magnoliophyta (berbunga) : Liliopsida (berkeping satu / monokotil) : Arecidae : Arales : Araceae (suku talas-talasan) : Amorphophallus : Amorphophallus campanulatus (Tjitrosoepomo, 2002) 2. Morfologi Amorphophallus campanulatus Tanaman A. campanulatus merupakan tumbuhan herba yang memiliki batang semu tegak menjulang dari bagian tengah umbi yang bercabang tiga dengan sistem akar berada pada tanah permukaan (Gopi at al, 2009). Tanaman ini diduga berasal dari Asia Tropika, tersebar di Malaysia, Jawa, Filipina sampai Pasifik (LIPI, 1980).

25 digilib.uns.ac.id 8 A. campanulatus hidup di daerah tropis maupun subtropis, tetapi memerlukan sinar matahari secara tidak langsung, cahaya maksimum hanya sampai 40% dan dapat tumbuh pada ketinggian M dpl. Namun yang paling bagus pada daerah yang mempunyai ketinggian M dpl, dengan suhu C, sedangkan curah hujannya mm per bulan selama periode pertumbuhan. Pada suhu di atas 35 C daun tanaman akan terbakar, sedangkan pada suhu rendah menyebabkan dorman (Perhutani, 2007). Secara alami Suweg tumbuh di bawah naungan tanaman tahunan yang lain, misalnya naungan rumpun bambu di kebun dan di sela-sela tanaman hutan mahoni maupun jati. Menjelang musim hujan tiba, A. campanulatus muncul berupa setangkai bunga berwarna ungu kecoklatan. Selama musim penghujan tumbuhan A. campanulatus tampak sebagai batang semu / tangkai daun yang tegak keluar dari umbinya (LIPI, 1980). Tangkai daun bersifat lunak dan halus berwarna hijau muda atau kecoklatan hitam belang-belang (totol-totol) putih kekuningan. Batang semu tunggal memecah menjadi tiga batang sekunder dan akan memecah lagi sekaligus menjadi tangkai daun. Tinggi tanaman dapat mencapai 1,5 meter (Steenis, 1975). A. campanulatus bukan tanaman semusim tetapi tumbuhnya secara musiman. Selama musim penghujan A. campanulatus tumbuh dan menghasilkan makanan yang ditandai dengan bertambah besarnya umbi. Tanaman ini pada umumnya dapat tumbuh pada jenis tanah apa saja dan memiliki toleransi yang tinggi terhadap berbagai perubahan kondisi iklim dan tanah. Kemampuan tanaman untuk beradaptasi terhadap lingkungan ditentukan oleh sifat genetik tanaman. Secara genetik, tanaman yang toleran terhadap naungan mempunyai kemampuan adaptasi yang tinggi terhadap perubahan lingkungan (Mohr dan Schopfer dalam Djukri, 2003).

26 digilib.uns.ac.id 9 Pertumbuhan tanama suweg yang baik pada tanah yang berstruktur liat berpasir, gembur, dan kaya unsur hara. Karena sistem perakaran Amorphophallus tidak dalam, maka yang sangat berpengaruh pada pertumbuhannya adalah keadaan tanah lapisan atas. Pepohonan hutan atau kebun pekarangan biasanya berupa tumbuhan tahunan yang memilki perakaran yang sangat dalam dan panjang. Sehingga kondisi tanah permukaan sekitar tumbuhan tersebut sebenarnya kosong bagi tanaman musiman yang berakar serabut. Bahkan perakaran di bagian bawah dapat menahan larinya zat-zat hara dari lokasi tersebut. Daun dari pepohonan yang gugur ke tanah sebagai serasah berguna sebagai penutup tanah (mulsa), meningkatkan penyediaan N dan hara lainnya yang berguna bagi tanaman semusim (Hairiah, 2008). Untuk hasil budidaya yang baik, tanaman Amorphophallus menghendaki tanah yang gembur / subur serta tidak becek (tergenang air). Derajat keasaman tanah yang ideal adalah antara PH 6-7 serta pada kondisi jenis tanah apa saja terutama yang berdosis kapur tinggi (Sumarwoto, 2004). Perkembangbiakan tanaman A. campanulatus di alam dapat berlangsung secara vegetatif melalui tunas umbi yakni perbanyakan dengan umbi anak atau mata yang terdapat pada kulit umbinya. Jika ditanam dari umbi anak, umbi dapat dipanen 4 5 bulan kemudian, setelah tangkai daunnya membusuk. Jika matanya yang dijadikan bibit, suweg baru dapat dipanen setelah berumur 9 10 bulan ( BBPP Lembang, 2010). Berbagai penelitian telah dapat mengembangbiakkan Amorphophallus sp, antara lain dengan stek batang/tangkai daun, stek daun dan mikropropagasi.tunas. umbi. (Imelda,.2007). Di samping tunas umbi, maka tangkai daun juga merupakan sumber eksplan yang efisien (Imelda, 2008). Secara modern tanaman Amorphophallus sp. dapat dikembangbiakkan secara mikropropagasi kultur jaringan. Media terbaik untuk induksi dan penggandaan tunas in vitro

27 digilib.uns.ac.id 10 adalah MS yang mengandung kombinasi zat pengatur tumbuh TDZ (0,2 mg/l) dan BAP (0,5 mg/l). Sedangkan media terbaik untuk pengakaran tunas in vitro adalah MS tanpa zat pengatur tumbuh dan media terbaik untuk aklimatisasi planlet adalah campuran tanah, kompos dan cocopeat dengan perbandingan 1 : 1 : 1 (Imelda, 2007). Dikenal adanya 2 varitas suweg, ialah A. Campanulatus var. Hortensis yang sudah dibudidayakan dan A. Campanulatus var. Sylvestris yang tumbuh liar di hutan jati atau di kebun-kebun yang tidak terpelihara (BBPP, 2010). Bagianbagian dari tanaman ini secara umum adalah umbi, akar, batang semu, daun dan bunga. Umbi A. campanulatus termasuk umbi batang, berbentuk bola pepat atau bulatan pada bagian tengah terdapat cekungan bekas pangkal tangkai (batang semu). Umbi ini merupakan perubahan dari bentuk batang yang berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan. Antara batang dan umbi menyatu sehingga sulit dibedakan antar keduanya. Umbi A. campanulatus memiliki bekas tempat pangkal pelepah daun dan mata-mata tunas yang berperan dalam perkembangbiakan. Gambar 1. Umbi suweg Sumber : Data Primer (2009) Umbi A. campanulatus terdiri dari bagian kulit dan daging umbi. Kulit luar merupakan lapisan kutikula yang melindungi daging umbi. Kulit umbi berwarna keabu-abuan atau kecoklatan. Pada kulit umbi terdapat beberapa jenis mata tunas dan akar. Tunas-tunas yang dimaksud adalah tunas utama, tunas anakan dan tunas akar, sedangkan akar yang ada pada kulit dapat dibedakan

28 digilib.uns.ac.id 11 menjadi akar aktif dan akar mati dengan ujung akar yang telah membusuk (Lingga, 1990). Mata tunas utama adalah mata tunas yang melakat pada umbi bagian bawah pangkal pelepah daun. Mata tunas ini tidak akan muncul mejadi tunas sebelum pelepah daun layu dan terlepas dari umbi. Mata tunas anakan adalah tunas baru yang muncul dari kulit umbi. Mata-mata tunas mengalami dormansi bersama dengan umbi selama musim kemarau dan akan tumbuh dan berkembang pada musim penghujan. Mata tunas akar adalah calon akar aktif pada kulit umbi, sedangkan akar mati adalah akar-akar yang sudah tidak berfungsi dan akan lepas dengan sendirinya dari umbi. Daging umbi mengandung karbohidrat sebagai cadangan makanan selama dorman maupun perkembangan dan pertumbuhan. Kandungan makanan pada umbi dapat mencapai optimal setelah mengalami beberapa periode tumbuh. Umbi akan berkembang dengan baik apabila suweg tumbuh di tanah lempung berpasir (Lingga, 1990). Tanaman A. campanulatus memiliki akar berbentuk serabut dan berwarna putih. Akar-akar lama akan layu dan membusuk kemudian digantikan dengan akar-akar baru. Panjang akar tanaman baru dapat mencapai 40 cm. Setiap akar membentuk rambut-rambut akar yang berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan air di dalam tanah. Akar-akar tumbuh ke segala arah, sehingga dapat memperkokoh tegaknya batang semu di atas tanah (Pitojo, 2010) Batang A. campanulatus menyatu dengan umbinya. Batang berada di dalam tanah, sehingga pada saat umbi mengalami dorman di musim kemarau, tidak akan tampak adanya tanaman A. campanulatus ini. Tetapi ketika tanah dicangkuli, maka banyak ditemukan berbagai macam umbi, termasuk umbi A. campanulatus. Menjelang tumbuhnya umbi, maka batang berada diatas umbi

29 12 digilib.uns.ac.id perpustakaan.uns.ac.id berupa cekungan sebagai bekas tempat pangkal pelepah daun. Bagian vegetatif berwarna hijau muda atau tua dengan noda-noda atau loreng (Steenis, 1975). Gambar 2. Batang semu/tangkai suweg Sumber : Data Primer (2009) Pada perkembangan dan pertumbuhan selanjutnya batang mengalami perubahan bentuk menjadi umbi, atau menambah volume umbi setelah satu kali periode tumbuh. Bentuk batang akan tampak jelas pada tanaman muda, sedangkan pada tanaman dewasa sudah menyatu dengan umbi. Pada awal musim penghujan, dari dalam tanah kuncup daun yang terbungkus seludang muncul di permukaan tanah. Sesuai dengan pertumbuhannya, pelepah daun makin panjang dan pada ketinggian tertentu daun terbuka. Daun A. campanulatus termasuk daun tunggal yang beranak daun majmuk. Tangkai daun terbagi menjadi tiga arah tangkai daun secara mendatar. Setiap tangkai daun bercabang lagi menjadi tiga dan tumbuh ke arah yang saling berlawanan (Pitojo, 2010). Gambar 3. Daun suweg Sumber : Data Primer (2009)

30 digilib.uns.ac.id 13 Tinggi dan besar tangkai daun tergantung pada besar kecilnya umbi. Tangkai daun yang tumbuh dari anak umbi berukuran relatif kecil, sedangkan tangkai daun yang muncul dari umbi berukuran lebih besar. Tangkai yang besar mampu menopang banyak daun dan berukuran lebar, sedangkan tangkai yang kecil hanya mampu mendukung daun-daun yang kecil pula. Jumlah anak daun A. campanulatus umumnya antara 8 sampai 200 lembar. Tangkai daun A. campanulatus tidak berkayu dan memiliki warna kulit hijau belang-belang putih kehijauan tak beraturan. Bagian dalam tangkai berupa jaringan spon padat yang mengandung banyak air. Tangkai daun akan layu, biasanya menjelang musim hujan berakhir, kemudian berangsur-angsur rapuh dan lepas dari umbi. Secara morfologis, suweg sangat mirip dengan iles-iles. Meski tidak berumur lama, ternyata tangkai daun merupakan sumber eksplan yang efisien untuk perbanyakan in vitro pada iles-iles (Amorphophallus muelleri) (Imelda, 2008) Berbeda dengan umumnya tanaman, bunga A. campanulatus langsung muncul dari dalam tanah. Dari tengah-tengah umbi tumbuh tangkai bunga yang mirip dengan tangkai daun, pada akhir musim kemarau atau awal musim penghujan. Pada awalnya bunga tertutup oleh seludang, setelah muncul di atas tanah seludang sobek oleh desakan pertumbuhan bunga. Tinggi bunga antara cm, diameter antara cm dan warna bunga pada bagian bawah hijau kemudian makin ke atas menjadi coklat (Gopi, 1996). Gambar commit 4. Bunga to user suweg Sumber : Data Primer (2009)

31 digilib.uns.ac.id 14 Bunga A. campanulatus berupa bunga majemuk yang terdiri dari tangkai berwarna ungu kecoklatan, seludang dan tongkol. Pembiakan tanaman ini tidak melalui bunga, meskipun bunga suweg termasuk bunga lengkap. Hal ini diduga karena adanya sifat protogeni, yaitu putik masak lebih dahulu dari pada serbuk sari, sehingga ketika serbuk sari masak dan siap menyerbuki putik, putik sudah melewati masa reseptifnya (Prana, 2008). Tanaman A. campanulatus yang sering ditemukan di daerah Surakarta adalah suweg, acung dan iles-iles. Di atas permukaan tanah, tanaman berkerabat ini kadang sulit dibedakan, baik menyangkut tangkai daun, daun, habitat maupun masa hidupnya. Perbandingan morfologi antara Suweg, Iles-iles dan Acung terdapat pada lampiran Klasifikasi Tanah Salah satu sistem klasifikasi tanah yang telah dikembangkan Amerika Serikat dikenal dengan nama Soil Taxonomy (USDA, 1975; Soil Survey Satff, 1999; 2003). Sistem klasifikasi ini menggunakan 6 kategori, yaitu ordo, sub ordo, grup, sub-grup, famili dan seri. Berdasarkan morfologi horizon-horizon penciri dan sifat-sifat penciri lainnya, tanah di permukaan bumi ini dapat dikelompokkan ke dalam 12 ordo (Rayes, 2006) Tanah yang termasuk ordo alfisol merupakan tanah yang terdapat penimbunan liat di horison bawah (terdapat horison argilik) dan mempunyai kejenuhan basa yang tinggi, yaitu lebih dari 35% pada kedalaman 180 cm dari permukaan tanah. Liat yang tertimbun di horison bawah ini berasal dari horison di atasnya dan tercuci ke bawah bersama dengan gerakan air. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Mediteran merah kuning, latosol, kadang-kadang juga Podzolik Merah Kuning. Tanah alfisol memiliki kesuburan tanah yang tinggi (Rayes, 2006).

32 digilib.uns.ac.id 15 Tanah ordo aridisol merupakan tanah-tanah di daerah iklim kering yang mempunyai kelembapan arid (sangat kering). Mempunyai epipedon ochrik, kadang-kadang dengan horison penciri lain. Padanan dengan klasifikasi lama adalah termasuk Desert Soil. Tanah ini memiliki kesuburan rendah sampai sedang (Rayes, 2006). Ordo entisol merupakan tanah-tanah yang masih sangat muda yaitu baru tingkat permulaan dalam perkembangan. Dibentuk dari sedimen vulkanik, batuan kapur dan metamorfik. Tidak ada horison penciri lain kecuali epipedon ochrik, albik atau histik. Kata ent berarti recent atau baru. Padanan dengan klasifikasi lama adalah termasuk tanah Aluvial atau Regosol dan Litosol. Tanah yang termasuk ordo histosol merupakan tanah-tanah dengan kandungan bahan organik lebih dari 20% (untuk tanah bertekstur pasir) atau lebih dari 30% untuk tanah bertekstur liat. Bahan organik yang didekomposisi dari jaringan tanaman pada umumnya membentuk tanah ini. Jenis tanah ini lebih populer disebut tanah gambut. Lapisan yang mengandung bahan organik tinggi tersebut tebalnya lebih dari 40 cm. Kata histos berarti jaringan tanaman. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah organik atau organosol. Inceptisol merupakan tanah muda, tetapi lebih berkembang dari pada Entisol. Kata Inceptisolk berasal dari kata Inceptum yang berarti permulaan. Umumnya mempunyai horison kambik. Tanah ini belum berkembang lanjut, sehingga kebanyakan dari tanah ini cukup subur. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Aluvial, Andosol, Regosol, Gleihumus dan lain-lain. Tanah ordo Mollisol merupakan tanah dengan tebal epipedon lebih dari 18 cm yang berwarna hitam gelap, kandungan bahan organik lebih dari 1%, kejenuhan basa lebih dari 50%. Agregasi tanah baik, sehingga tanah tidak keras

33 digilib.uns.ac.id 16 bila kering. Umumnya dibentuk dari bahan batuan kapur dan proses pembentukannya sangat dipengaruhi oleh iklim. Kata Mollisol berasal dari kata Mollis yang berarti lunak. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Chernozem, Rendzina. Tanah yang termasuk ordo Oxisol merupakan tanah tua sehingga mineral mudah lapuk tinggal sedikit atau miskin hara. Kandungan liat tinggi tetapi tidak aktif sehingga Kapasitas Tukar Kation (KTK) rendah, yaitu kurang dari 16 me /100 g liat. Banyak mengandung oksida-oksida besi atau oksida Al. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Latosol, Lateritik atau Podzolik Merah Kuning. Spodosol merupakan ordo tanah yang banyak memiliki kandungan Fe dan Al-oksida dan humus (horison spodik) sedang, di lapisan atas terdapat horison eluviasi (pencucian) yang berwarna pucat (albic). Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Podzol. Tanah yang termasuk ordo Ultisol merupakan tanah-tanah yang terjadi penimbunan liat di horison bawah, bersifat masam, kejenuhan basa pada kedalaman 180 cm dari permukaan tanah kurang dari 35%. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Latosol, Podzolik Merah Kuning dan Hidromorf Kelabu. Tanah yang termasuk ordo Vertisol merupakan tanah dengan kandungan liat tinggi (lebih dari 30%) di seluruh horison, mempunyai sifat mengembang dan mengkerut. Kalau kering tanah mengkerut sehingga tanah pecah-pecah dan keras. Kalau basah mengembang dan lengket. Padanan dengan sistem klasifikasi lama adalah termasuk tanah Grumusol atau Margalit. Vertisol adalah tanah yang berwarna abu-abu gelap hingga kehitaman, bertekstur liat, mempunyai slickendide dan rekahan yang secara periodik dapat membuka dan menutup. Tanah vertisol umumnya terbentuk dari bahan sedimen

34 digilib.uns.ac.id 17 yang mengandung mineral smektit dalam jumlah tinggi di daerah datar, cekungan hingga berombak (Driessen and Dudal, 1989 dalam Prasetyo, 2007). Pada tanah vertisol umumnya sifat-sifat fisik lebih merupakan kendala dibanding dengan sifat-sifat kimianya. Kendala utama untuk tanaman adalah tekstur yang liat berat, sifat mengembang dan mengkerut, kecepatan filtrasi air yang rendah serta drainase yang lambat (Mukanda and Mapiki, 2001 dalam Prasetyo, 2007). Tanah andisol umumnya terbentuk dari bahan abu vulkan muda. Memiliki bobot isi rendah, mengandung mineral-mineral berordo pendek atau mineral amorf serta berpotensi fiksasi fosfat yang tinggi. Tanah mengalami permaforst (bahan-bahan/horizon) yang membeku secara permanen, atau bahan gelik (bahan tanah mineral atau organik yang memiliki krioturbasi dalam bentuk lensa/ baji). 4. Kondisi Hara Tanah Tumbuhan berumpun Amorphophallus spp. yang tumbuh pada kondisi tanah yang kurang subur dan berbatu akan mengalami perkembangan tanaman dan umbi tidak optimal (Prana, 2008). Salah satu faktor penentu kesuburan tanah adalah ketersediaan hara yang diperlukan tanaman di dalam tanah. Unsur hara yang melarut dalam larutan tanah berasal dari beberapa sumber seperti pelapukan mineral primer, dekomposisi bahan organik, deposisi dari atmosfer, aplikasi bahan pupuk, rembesan air tanah dari tempat lain, dan lainnya (Soemarno, 2007). Keberadaan bahan organik di dalam tanah dapat meningkatkan porositas tanah yang berdampak pada perbaikan aerasi tanah. Aerasi tanah mencerminkan keadaan oksigen dalam tanah. Tanah yang beraerasi baik akan mempunyai oksigen cukup untruk respirasi akar tanaman dan untuk aktivitas organisme aerob. Tanah berliat banyak mempunyai pori-pori mikro yang terisi oleh air, maka tanah berliat umumnya beraerasi buruk. Pada kondisi ini CO 2

35 digilib.uns.ac.id 18 yang dihasilkan oleh fauna tanah, akar tanaman dan mikroorganisme tanah menjadi terakumulasi, oleh karena itu sering kali terjadi bahwa kandungan CO 2 dalam tanah berliat bisa ratusan kali lebih tinggi dibandingkan CO 2 atmosfer (Handayanto, 2007). Pada tanah halus lempungan, pemberian bahan organik akan meningkatkan pori meso dan menurunkan pori mikro. Dengan demikian akan meningkatkan pori yang dapat terisi udara dan menurunkan pori yang berisi air, artinya akan terjadi perbaikan aerasi untuk tanah lempung berat (Wiskandar, 2002). Pada lahan kering berlereng bahan organik berdampak pada penurunan laju erosi tanah. Hal ini dapat terjadi akibat dari perbaikan struktur tanah yaitu dengan semakin mantapnya agregat tanah, sehingga menyebabkan ketahanan tanah terhadap pukulan air hujan meningkat. Di samping itu, dengan meningkatnya kapasitas infiltrasi air akan berdampak pada aliran permukaan dapat diperkecil, sehingga erosi dapat berkurang (Stevenson,1982). Unsur hara dalam tanah diserap oleh tanaman dalam bentuk ion negatif atau ion positif. Pengaruh bahan organik terhadap kesuburan kimia tanah antara lain pada kapasitas pertukaran kation, kapasitas pertukaran anion, ph tanah, daya sangga tanah dan terhadap keharaan tanah. Bahan organik memberikan kontribusi yang nyata terhadap KPK tanah. Sekitar 20 70% kapasitas pertukaran kation tanah pada umumnya bersumber pada koloid humus (contoh : Molisol), sehingga terdapat korelasi antara bahan organik dengan KPK tanah (Stevenson,1982). Penyerapan unsur hara oleh tanaman dapat terjadi secara langsung bersamaan dengan penyerapan air dari larutan tanah, sehingga tingkat kelarutan unsur hara dalam air sangat penting dan penting juga menjaga ph tanah. Faktor abiotik tanah yang juga sangat berpengaruh pada kehidupan tanaman ialah tingkat keasaman (ph). Tingkat keasaman (ph) menyatakan banyaknya

36 digilib.uns.ac.id 19 (konsentrasi) ion H + dan ion OH - di dalam tanah. Kondisi ph tanah merupakan faktor penting yang menentukan kelarutan unsur yang cenderung berkesetimbangan dengan fase padatan (Soemarno, 2007). Makin tinggi konsentrasi ion H + di dalam tanah, makin asam tanah tersebut. Sebaliknya makin tinggi ion OH -, makin basa tanah tersebut. Tingkat keasaman (ph) tanah penting karena organisme tanah dan tanaman sangat responsif terhadap sifat kimia di lingkungannya. Sebagian besar tanaman dan organisme tanah menyukai ph netral berkisar 6-7 karena ketersediaan unsur hara cukup tinggi pada nilai ph ini (Handayanto, 2007). Penyerapan juga dapat terjadi secara difusi melewati membran sel, jika konsentrasi ion dalam larutan tanah lebih tinggi maka akan menembus membran sel akar-akar tanaman yang memiliki konsentrasi ion lebih rendah. Penyerapan hara dapat pula terjadi dengan proses pertukaran ion (Isnaeni, 2006). Faktor lain yang sangat penting dalam menentukan konsentrasi hara dalam larutan tanah adalah potensial redoks. Faktor ini berhubungan dengan keadaan aerasi yang selanjutnya sangat tergantung pada laju respirasi jasad renik dan laju difusi oksigen. Tekstur tanah merupakan sifat penting yang menentukan aerasi dan drainase tanah (Handayanto, 2007). Kandungan air yang mendekati atau melebihi kondisi kejenuhan merupakan sebab utama dari buruknya aerasi, karena kecepatan difusi oksigen melalui pori yang terisi air jauh lebih lambat dari pada pori yang berisi udara. Pada kondisi tergenang ketersediaan N dalam bentuk nitrat sangat rendah karena proses denitrifikasi, nitrat diubah menjadi N 2, NO, N 2 O, atau NO 2 yang menguap ke udara. Reduksi nitrat berlangsung kalau tanahnya dijenuhi oleh air (Sutedjo, 1991), dengan persamaan reaksi sebagai berikut : 2NO 3ˉ + 8H + + 6e ====== > N 2 + 4H 2 Oˉ NO 3ˉ + 2H + + 2e ====== > NO 2ˉ + H 2 O

37 digilib.uns.ac.id 20 Sebagian besar tanaman pertumbuhan akarnya terhambat bila < 10% volume pori yang berisi udara dan laju difusi O 2 kurang dari 0.2 ug/cm2/menit. Keadaan lingkungan kekurangan O 2 disebut hipoksia, dan keadaan lingkungan tanpa O 2 disebut anoksia (mengalami cekaman aerasi). Kondisi anoksia tercapai pada jangka waktu 6 8 jam setelah genangan, karena O 2 terdesak oleh air dan sisa O 2 dimanfaatkan oleh mikroorganisme. Pada kondisi lahan di daerah zone ekologi/sub wilayah fluxial, yaitu berada pada muka air tanah yang sangat dangkal dan berawa dihadapkan kepada berbagai kendala seperti kemasaman tanah yang tinggi, kurang tersedianya unsur hara makro seperti N, P dan K yang sangat dibutuhkan oleh tanaman dan meningkatnya konsentrasi Al, Fe dan Mn dalam tanah yang dapat meracuni tanaman. (Rauf, 2000). Unsur N merupakan unsur yang cepat kelihatan pengaruhnya terhadap tanaman. Peran utama unsur ini adalah merangsang pertumbuhan vegetatif (batang dan daun), meningkatkan jumlah anakan dan meningkatkan jumlah bulir/rumpun. Kehilangan N-tanah ternyata meningkat pada kondisi ph tinggi, suhu tinggi, tekstur kasar, KTK rendah dan pengeringan tanah yang dipupuk oleh urea (Shankaracharya dan Mehta 1969 dalam Soemarno, 2007). Fungsi utama fosfor dalam pertumbuhan tanaman adalah untuk perkembangan akar halus dan akar rambut, memperkuat batang sehingga tidak mudah rebah dan memacu terbentuknya bunga (Rauf, 2000). Rata-rata pertumbuhan dan hasil tanaman yang menggunakan pupuk organik jerami pada berbagai pemupukan memberikan hasil yang lebih tinggi dibanding tanpa pemberian pupuk organik jerami walaupun secara statistik tidak memberikan perbedaan yang nyata. Hal ini diduga karena dalam suasana reduksi, proses perombakan bahan organik akan banyak menghasilkan asam-asam organik, di mana amnion dari asam organik tersebut dapat mendesak P yang terikat oleh

38 digilib.uns.ac.id 21 Fe, Al atau Ca sehingga P dapat terlepas dan tersedia bagi tanaman (Alexander 1977 dalam Arafah, 2003). Kalium merupakan satu-satunya kation monovalen yang esensial bagi tanaman. Peranan utama kalium dalam tanaman ialah sebagai aktivator berbagai enzim. Dengan adanya kalium yang tersedia dalam tanah menyebabkan ketegaran tanaman terjamin, dapat merangsang pertumbuhan akar dan tanaman lebih tahan terhadap hama dan penyakit (Rauf, 2000). Sumber-sumber kalium adalah beberapa jenis mineral, sisa tanaman, air irigasi, abu tanaman dan pupuk buatan. Dengan kecukupan kalium maka fungsi N dan P lebih efisien (Isnaeni, 2006). Kemasaman tanah dan keadaan hara yang menyertainya merupakan akibat kekurangan kation basa yang dapat ditukarkan. Penambahan kationkation tertentu dalam jumlah cukup dapat menaikkan ph tanah. Dua kation yang paling cocok untuk mengurangi keasaman tanah ialah kalsium dan magnesium (Soepardi, 1986). Kalsium (Ca) merupakan unsur penting untuk pertumbuhan ujung bulu-bulu akar. Kalsium juga berhubungan dengan pembentukan protein dan bagian tanaman yang aktif untuk membentuk dinding sel sehingga berpengaruh pada kesegaran tanaman. Kalsium dapat menetralkan asam dalam tubuh. Sumber kalsium yang paling umum adalah batu kapur, meskipun sisa-sisa tanaman juga mengandung kalsium (Isnaeni, 2006). 5. Pati Pati merupakan karbohidrat asal tanaman sebagai hasil fotosintesis, yang disimpan dalam bagian tertentu tanaman sebagai cadangan makanan (Soebagio, 2007). Pati merupakan bentuk paling umum dari karbohidrat hasil fotosintesis yang disimpan untuk keperluan pada masa yang akan datang. Dalam sebuah sel tumbuhan hidup, molekul amilosa dan amilopektin dibentuk dalam leukoplas khusus dan disimpan dalam bentuk butiran (Loveless, 1987).