TINJAUAN PUSTAKA. ordo Polypetales, family Papilonaceae, genus Glycine, dan spesies Glycine max

Transkripsi

1 11 TINJAUAN PUSTAKA Botani tanaman Menurut Steenis (2003), tanaman kedelai klasifikasikan kedalam kingdom Plantae,divisio Spermatophyta, subdivision Angiospermae,Kelas Dicotyledoneae, ordo Polypetales, family Papilonaceae, genus Glycine, dan spesies Glycine max (L.) merril. Susunan akar kedelai pada umumnya sangat baik. Pertumbuhan akar tunggang lurusmasuk kedalam tanah dan mempunyai banyak akar cabang. Pada akar cabang banyak terdapat bintil akar berisi bakteri Rhizobium japonicum, yang mempunyai kemampuan mengikat zat lemas bebas (N2) dari udara yang kemudian dipergunakan untuk menyuburkan tanaman (Andrianto dan Indarto,2004). Tanaman kedelai berbatang pendek (30 100cm), memiliki percabangan, dan berbentuk tanaman perdu. Pada tanaman yang rapat sering kali tidak berbentuk percabangan atau hanya bercabang sedikit. Batang tanaman kedelai berkayu. Biasanya kaku dan tahan rebah, kecuali tanaman yang dibudidayakan di musim hujan atau tanaman yang hidup di tempat ternaungi. Menurut tipe pertumbuhannya, tanaman kedelai dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu determinate, indeterminate dan semideterminate. Pertanaman determinate memiliki karakteristik tinggi tanaman pendek sampai sedang, ujung batang hampir sama besar dengan batang bagian tengah, daun teratas sama besar dengan daun batang tengah, dan berbunga serentak. Pertanaman indeterminate memilki karakteristik tinggi tanaman sedang sampai tinggi, ujung batang lebih kecil dari bagian tengah, agak melilit dan beruas panjang, daun teratas lebih kecil dari daun

2 12 tengah, dan pembungaan terjadi secara bertahap mulai dari bagian pangkal atas. Tipe semideterminate memiliki karakteristik antara indeterminate dan determinate (Irwan, 2006). Terdapat empat tipe daun yang berbeda pada tanaman kedelai yaitu kotiledon ataudaun biji, daun primer,daun trifoliate,dan daun profilia. Daun primer sederhana berbentuk oval berupa unifoliat ( daun tunggal ) yang terlatak berseberangan pada buku pertama. Daun daun berikutnya anak daun bentuk oval hingga lancip ( Irwan, 2006). Kultivar kedelai memiliki bunga bergerombol terdiri atas 3 15 bunga yang tersusun pada ketiak daun. Karakteristik bunga seperti famili legum isinnya, yaitu corolla ( mahkota daun ) terdiridari 5 petal yang menutupi sebuah pistil dan 10 stagmen. 9 stagmen berkembang membentuk seludang yang mengelilingi putik, sedangkan stagmen yang kesepuluh terpisah bebas (Poehlman dan Sleper, 1995). Bunga kedelai berwarna putih, ungu pucat dan ungu. Bunga dapat menyerbuk sendiri. Saat bunga bergantung pada kultivar (varietas) dan ilklim. Suhu mempengaruhi proses pembungaan. Semakin pendek penyinaran dan semakin tinggi suhu udaranya, akan semakin cepat berbunga (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). Biji kedelai berkeping dua terbungkus kulit biji dan tidak mengandung jaringan endosperma. Embrio terletak di keping biji. Warna kulit biji kuning, hitam, hijau,atau coklat. Pusar biji (hilum) adalah jaringan bekas biji melekat pada

3 13 dinding buah, bentuk biji kedelai pada umumnya bulat lonjong, tetapi ada juga yang bundar atau bulat agak pipih (Departemen Pertanian, 1990). Syarat Tumbuh Iklim Melihat kondisi iklim di negara kita maka kedelai umunyaditanam pada musim mareng ( musim kemarau), yakni setelah panen padi rendheng (padi musim hujan ). Banyaknya musim hujan sangat mempengaruhi aktivitas bakteri tanah dalam menyediakan nitrogen namun ketergantungan ini dapat diatasi,asalkan selama hari suhu di dalam dan dipermukaan pada musim panas sekitar C, dengan kelembaban sekitar60-70% ( Andrianto dan Indarto, 2004). Tanaman kedelai sebagian besar tumbuhdi daerah yang berilkim tropis dan subtropis. Iklim kering lebih disukai tanaman kedelai dibandingkan iklm lembab. Tanaman kedelai dapat tumbuh dengan baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar mm/bulan. Sedangkan untuk mendapatkan hasil yang optimal, tanaman kedelai membutuhkan curah hujan antara mm/bulan. Suhu yang dikehendaki tanaman kedelai dikehendakitanaman kedelai C, akan tetapi suhu optimum bagi pertumbuhan tanaman kedelai C. Pada proses perkecambahan benih kedelai memerlukan suhu yang cocok sekitar C 30 (Prihatman, 2000). Kedelai merupakan tanaman hari pendek, yakni tidak ada yang berbunga bila lama penyinaran ( panjang hari ) melampui batas krisis. Setiap varietas mempunyai panjang hari kritik. Apabila lama penyinaran kurang dari batas kritik, maka kedelai akan berbunga. Dengan lama penyinaran 12 jam, hampir semua

4 14 varietas kedelai dapat berbunga dan tergantung dari varietasnya, umumnya berbunga beragam dari 20 hari hingga 60 hari setelah tanam. Apabila lama penyinaran melebihi periode kritik, tanaman tersebut akan meneruskan pertumbuhan vegetatif tanpa berbunga (Baharsjah,1985). Tanah Tanaman kedelai dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah dengan drainase dan aerasi tanah yang cukup baik serta air yang cukup selama pertumbuhan tanaman. Tanaman kedelai dapat tumbuh baik pada tanah alluvial, regosol, grumosol, latosol, dan andosol, pada tanah yang kurang subur ( miskin unsur hara ) jenis tanah podsolik merah kuning,perlu di beri pupuk organik dan pengapuran ( Departemen Pertanian, 1990). Benih kedelai yng di tanam harus mendapatkan kelembaban tanah dan mampu menyerap air setara dengan 50% dari bobot setiap biji kedelai untuk menambah berkecambah. Kelembaban tersebut akan diperoleh apabila benih yang ditanam kontak langsung sengan partikel tanah yang gembur dan lembab ( Sumarno, et.al,2007). Kedelai termasuk tanaman yang mampu beradaptasi dengan berbagai iklim, mengkehendaki tanah yang cukup gembur, tekstur lempung berpasir dan liat. Tanaman kedelai dapat tumbuh dengan baik pada tanah yang mengandung bahan organik dan ph antara 5,5 7 (optimal 6,7). Tanah hendaknya mengandung cukup air tetatpi tidak sampai tergantung (Departemen Pertanian, 1996).

5 15 Varietas Varietas adalah sekelompok tanaman dari suatu jenis atau spesies yang dtandai dengan bentuk dan pertumbuhan tanaman, daun, biji, dan ekspresi karakter dan kombinasi genotipe yang dapat membedakan dengan jenis atau spesies yang sama oleh sekurang kurangnya satu sifat yang menentukan dan apabila di perbanyak, tidak mengalami pertumbuhan (Sutaryo, et.al, 2005). Varietas memegang peranan penting dalam perkembangan penanaman, karena untuk mencapai produktivitas yang tinggi sangat ditentukan oleh potensi daya hasil dari varietas unggul yang ditanam.potensi hasil di lapangan dipengaruhi pula oleh interaksi antara faktor genetik varietas dengan kondisi lingkungan tumbuh. Bila pengelolaan lingkungan tumbuh tidak dilakukan dengan baik, potensi daya hasil yang tinggi dari varietas unggul tersebut tidak dapat tercapai (Adisarwanto, 2005). Tanaman kedelai menghendaki tanah yang subur, gembur, dan kaya akan humus atau bahan organik Suprapto, (1999). Nilai ph ideal bagi pertumbuhan kedelai dan bakteri Rhizobium adalah 6,0-6,8. Apabila ph diatas 7,0 tanaman kedelai akan mengalami klorosis sehingga tanaman menjadi kerdil dan daunnya menguning (Fachruddin,2000). Cekaman Aliminium Aluminium dapat menimbulkan efek yang merugikan pertumbuhan tanaman baik secara langsung maupun tidak secara langsung. Pengaruh aluminium tidak sama pada semua tanaman,bahkan dalam spesies yang sama.

6 16 Akar merupakan bagian tanaman yang paling sentinsif terhadap keracunan Al (Purnamaningsih dan Mariska, 2008). Gejala pertama yang nampak dari keracunan Al adalah sistem perakaran yang tidak berkembang (pendek dan tebal) sebagai akibat penghambatan sel. Beberapa pengaruh buruk keberadaan Al tersebut antara lain : terjadi gangguan penyerapan hara, bergabung dengan dinding sel,dan penghambat pembelahan sel (Hanum,2009). Pengaruh keracunan Al terutama membatasi kedalaman maupun percabangan akar, sehingga akan menghambat daya serap akar terhadap hara lain, pada beberapa tanaman, keracunan Al memperlihatkan gejala daun yang mirip defisiensi P, kekerdilan menyeluruh, dedaunan mengecil berwarna hijau gelap dan lambat matang, batang,daun dan urat daun berwarna ungu, ujung daun menguning dan mati. Pada tanaman lain menunjukan gejala defisiensi Ca yang terinduksi atau tertekannya transportasi Ca dalam tanaman yaitu dedaun muda menguning atau mengulung dan titik tumbuh atau tangkai daun tumbang. Akar yang terluka secara khas terlihat mengaemuk dan rapuh. Pucuk akar dan akar lateral menjadi tebal dan berubah cokelat. Sistim perakaran secara keseluruhan tampak bergerombol, dengan banyak akar lateral yan menggemuk tapi tanpa cabang/bulu-bulu akar sehingga tidak efektif dalam penyerapan hara (Hanafiah, 2009). Gejala-gejala keracunan aluminium tidak mudah diidentifikasi. Pada tumbuhan, gejala daun menyerupai defisiensi fosfor (P), daun hijaugelap dan akhirnya tampak keunguan dari batang, daun, dan venadaun, menguning dan

7 17 kematian ujung daun. Dalam beberapa kasus toksisitas Al muncul sebagai kalsium diinduksi (Ca) defisiensi atau mengurangi masalah transportasi Cadaun muda menjadi keriting dan runtuh dari titik tumbuh (Felix dan Donald, 2002) Menurut Hanafiah (2009), secara fisiologis dan biokimianya, keracunan aluminium menyebabkan : 1. Terganggunya pembelahan sel pada pucuk akar dan akar lateralnya. 2. Pengersan dinding sel akibat terbentuknya jalinan peptin abnormal. 3. Berkurangnya replikasi DNA akibat meningkatnya kekerasan helix ganda DNA. 4. Terjadinya penyematan (fiksasi) P dalam tanah menjadi tidak tersedia atau pada permukaan akar. 5. Menurunya replikasi akar. 6. Terganggunya enzim-enzim regulator fosforilaso gula. 7. Terjadinya penumpukan polisakarida dinding sel. 8. Terganggunya penyerapan, dan penyangkutan beberapa unsur esensial seperti Ca, Mg, K, P dan Fe. Mekanisme Toleransi Tanaman Terhadap Cekaman Aluminum Beberapa jenis tanaman dapat tumbuh pada tanah- tanah yang mengandung tingkat ion toksik yang dapat memetikan untuk spesies lain. Terdapat tiga mekanisme utama hingga hal tersebut terjadi, yaitu :

8 18 1. Penghindaran (escape) femologis, apabila stres yang terjadi pada tanman bersifat musiman, tanaman dapat menyesuaikan siklus hidupnya, sehinnga tumbuh dalam musim yang sangat cocok saja. 2. Eksklusi tanaman, dapat mengenal ion yang toksik dan mencegah agar tidak terambil sehingga tidak mengalami toksisitas. Penanggulangan ameliorasi tanaman barangkali mengabsobrsi ion tersebut, tetapi bertindak demikin rup untuk meminimumkan pengaruhnya. Jenisnya meliputi pembentukan kelat ( chemilation), pengenceran,lokalisasi, atau bahan eksresi. 3. Toleransi tanaman, dapat mengembangkan sistem metabolisme yang berfungsi toksis yang potensial,mungkin dengan molekul enzim (Fitter dan Hay, 1991). Kemampuan pertumbuhan tanaman pada tanah dengan kandungan Al tinggi, adalah dengan menghasilkan eksudat akar (dalam bentuk anion-anion asam organik, gula, vitamin, asam amino, purin, nukleotida,oin-ion anoragnik dan sebagainya). Senyawa-senyawa ini membantu perakaran tanaman terhindar dari akibat buruk Al²+, sehinnga akar sebagai fungsi penyerapan hara dan air dapat menjalankan fungsinya ( Felix dan Donald, 2002). Kriteria tanaman yang toleran terhadap aluminium harus mampu : (1) mengurangi serapan Al oleh akar (2) serta memiliki mekanisme tertentu untuk menetralkan pengaruh toksisitas Al yang diserap tanaman ( Mariansyah, 2008). Heritabilitas Heritabilitas adalah ragam proporsi dari variansi fenotip total yang disebabkan oleh efek gen. Heritabilitas untuk sifat tertentu berkisar antara dari 0

9 19 sampai 1. Merumuskan kriteria hertabilitas adalah sebagai berikut: yaitu heritabilitasnya sedang = 0,2 0,5 dan hertabilitasnya rendah < 0,2. Jika heritabilitas kurang dari satu, maka nilai tengah dari keturunan dalam hubungannya dengan nilai tengah induk- induknya, terjadi regresi ke arh nilai tengah generasi sebelumnya. Jika heritabilitas itu adalah 0,5, maka nilai tengah keturunan beregresi 50% kearah nilai tengah generasi sebelumnya, jika hertabilitas adalah 0.25maka nilai tengah generasi sebelumnya. Jadi jika heritabilitas = 100% maka sama dengan persentase regresi (Stanfield, 1991). Variasi keseluruhan dalam suatu populasi merupakan kombinasi genotif dan pengaruh lingkungan. Proporsi variasi merupakan sumber yang penting dalam program pemuliaan tanaman karena dari jumlah variasi genetik ini di harapkan terjadi kombinasi genetik yang baru. Proporsi dari seluruh varisi yang di sebabkan oleh perubahan genetik di sebut hertabilitas. Hertabilitas dalam arti yang luas adalah semua aksi gen termasuk sifat dominan, aditif, dan epistasis. Nilai heritabilitas secara teoritis berkisar antara 0-1. Nilai 0 ialah bila seluruh variasi yang terjadi di sebabkan oleh faktor lingkungan, sedangkan nilai 1 bila seluruh variasi di sebabkan oleh faktor genetik (Welsh, 2005).