TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Para ahli taksonomi menggolongkan tanaman ubi jalar sebagai berikut: Divisio Sub divisio Class Family Genus : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyledoneae : Convolvulaceae : Ipomea Species : Ipomea batatas L. (Rukmana, 1997). Tanaman ubi jalar adalah tanaman dikotil termasuk keluarga convolvulaceae yang memiliki dua tipe akar, yaitu akar penyerap hara disebut akar sejati dan akar penyimpan energi hasil fotosintesis yang disebut umbi. Akar serabut dapat tumbuh di kedua sisi tiap ruas pada bagian batang yang bersinggungan dengan tanah (Sarwono, 2005). Ada 2 tipe akar ubi jalar yaitu akar penyerap hara di hara dalam tanah dan akar lumbung atau umbi. Menurut Sonhaji (2007) Akar penyerap hara berfungsi untuk menyerap unsur-unsur hara yang ada dalam tanah, sedangkan akar lumbung berfungsi sebagai tempat untuk menimbun sebagian makanan yang nantinya akan terbentuk umbi. Kedalaman tanah akar tidak lebih dari 45 cm. Biasanya sekitar 15 persen dari seluruh akarnya yang terbentuk akan menebal dan membentuk akar lumbung yang tumbuh agak dangkal. Ukuran umbi meningkat selama daun masih aktif (Sonhaji, 2007).
Ubi jalar berbatang lunak, berbentuk bulat, dan teras bagian tengah bergabus, batang ubi jalar beruas-ruas dan panjang ruas antara 1-3 cm dan setiap ruas ditumbuhi daun, akar, dan tunas atau cabang. Panjang batang utama beragam tergantung varietasnya, yakni berkisar 2-3 meter untuk varietas ubi jalar merambat dan 1-2 meter untuk varietas ubi jalar tidak merambat (Juanda dan Cahyono, 2000). Daun ubi jalar berbentuk bulat, menyerupai jantung (hati) atau seperti jari tangan, tertopang tangkai yang tegak. Tipe daun bervariasi antara rata, berlekuk dangkal dan menjari, ujung daun runcing atau tumpul. Warna daun bervariasi dari hijau tua sampai hijau kekuningan, warna tangkai daun dan tulang daun antara hijau sampai ungu, sesuai warna batangnya (Sarwono, 2005). Tanaman ubi jalar yang sudah berumur kira-kira 3 minggu setelah tanam biasanya sudah membentuk umbi. Bentuk umbi biasanya bulat sampai lonjong dengan permukaan rata sampai tidak rata. Kulit umbi berwarna putih, kuning, ungu atau ungu kemerah-merahan tergantung jenisnya. Struktur kulit umbi bervariasi antara tipis sampai dengan tebal, dan biasanya bergetah, daging umbi berwarna putih, kuning, atau jingga sedikit ungu (Rukmana, 1997). Buah pada tanaman ubi jalar berkotak tiga. Buah akan tumbuh setelah terjadi penyerbukan. Satu bulan setelah terjadi penyerbukan, buah ubi jalar sudah masak. Di dalam buah banyak berisi biji yang sangat ringan. Biji buah memiliki kulit yang keras. Biji-biji tersebut dapat digunakan untuk perbanyakan tanaman secara generatif untuk menghasilkan varietas ubi jalar yang baru (Juanda dan Cahyono, 2000).
Mahkota bunga menyatu berbentuk terompet, berdiameter 3-4 cm, berwarna merah jambu pucat dengan leher terompet kemerahan, ungu pucat atau ungu, menyerupai warna bunga mekar pagi. Biji terbentuk dalam kapsul, sebanyak 1-4 biji. Biji matang berwarna hitam, bentuknya memipih, dan keras, dan biasanya membutuhkan pengausan (skarifikasi) untuk membantu perkecambahan (Rubatzky dan Yamaguchi, 1996). Waktu yang diperlukan mulai dari bibit ubi jalar ditanam sampai dipanen adalah sekitar 100-150 hari tergantung jenis ubi jalar dan keadaan lingkungan tumbuhnya (Suparman, 2007). Syarat Tumbuh Iklim Tanaman ubi jalar cocok dibudidayakan di daerah yang memiliki suhu yang tinggi pada siang maupun malam hari, umumnya intensitas cahaya tinggi dan hari panjang yang mendukung pertumbuhan tajuk (Rubatzky dan Yamaguchi, 1996). Daerah yang paling ideal untuk mengembangkan ubi jalar adalah daerah bersuhu antara 21 o -27 o C, yang mendapat sinar matahari 11-12 jam/hari, berkelembaban udara (RH) 50%-60%, dengan curah hujan 750 mm-1500 mm pertahun. Pertumbuhan dan produksi optimal untuk usaha ubi jalar pada musim kering (kemarau) (Rukmana, 1997). Tanah Tanaman ubi jalar tidak tahan terhadap genangan air, tanah yang becek atau berdrainase buruk akan mengakibatkan tanaman tumbuh kerdil, daun menguning dan umbi membusuk. Tanaman ubi jalar dapat tumbuh pada keasaman
tanah (ph) 4,5-7,5, tetapi yamg optimal untuk pertumbuhan umbi pada ph 5,5-7. Sewaktu muda tanaman membutuhkan kelembaban tanah yang cukup (Sarwono, 2005). Sifat fisik tanah yang baik mempengaruh peningkatan peredaran oksigen, oksigen yang tersedia di dalam tanah mendukung aktivitas mikroorganisme didalam tanah. Sifat fisika tanah yang gembur memudahkan perakaran tanaman berkembang dengan baik sehingga pertumbuhan tanaman pun menjadi baik pula. Tanaman ubi jalar yang tumbuh dengan baik akan menghasilkan umbi yang banyak, bentuknya bagus dan permukaan umbi yang rata (Juanda dan Cahyono, 2000). Ubi jalar menyukai tanah liat berpasir remah yang berdrainase baik, dengan aerase yang memadai. Pemadatan tanah berpengaruh buruk terhadap bentuk dan ukuran umbi (Rubatzky dan Yamaguchi, 1996). Ubi jalar dapat ditanam ditegalan atau sawah. Penyiapan lahan ditujukan untuk menciptakan media tumbuh yang gembur dan subur. Tanah diolah dan dibuat guludan dengan lebar 40-60 cm dan tinggi 25-30 cm. Jarak antar guludan 80-100 cm. Pada tanah berat(berlempung) untuk membuat guludan yang gembur perlu ditambah 10 ton bahan organik/ha (Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Sulawesi Selatan, 2010). Pupuk Organik Sumber bahan organik dapat berupa kompos, pupuk hijau, pupuk kandang, sisa panen (jerami, brangkasan, tongkol jagung, bagas tebu, dan sabut kelapa), dan limbah industri yang menggunakan bahan pertanian. Kompos merupakan produk pembusukan dari limbah tanaman dan hewan hasil perombakan oleh fungi,
aktinomiset, dan cacing tanah. Pupuk hijau merupakan keseluruhan tanaman hijau maupun hanya bagian dari tanaman seperti sisa batang dan tunggul akar setelah bagian atas tanaman yang hijau digunakan sebagai pakan ternak. Sebagai contoh pupuk hijau ini adalah sisa sisa tanaman kacang-kacangan (Legum), dan tanaman paku air Azolla. Pupuk hijau memiliki kemampuan mengikat N udara dengan bantuan bakteri penambat N menyebabkan kadar N dalam tanaman relatif tinggi sehingga dapat kibatnya pupuk hijau dapat diberikan dekat waktu penanaman tanpa harus mengalami proses pengomposan lebih dulu sebagaimana sisa-sisa tanaman pada umumnya. (Maimun, 2009). Hasil panen sebanyak 5 ton padi (gabah) akan menyerap dari dalam tanah sebanyak 150 kg N, 20 kg P, dan 20 kg S. Hampir semua unsur K dan sepertiga N,P dan S tinggal dalam jerami padi. Dengan demikian jerami padi merupakan sumber hara makro yang baik. Di samping itu, 5 ton padi mengandung 2 ton karbon, dan di tanah sawah secara tidak langsung merupakan sumber N. faktor lain yang menguntungkan dari penggunaan jerami sebagai sumber pupuk organik adalah tersedia langsung di lahan usaha tani, yang bervariasi dari 2-10 ton/ha/musim, dan sekaligus mengurangi masalah limbah (Sutanto, 2002). Secara tidak langsung jerami juga mengandung senyawa N dan C yang berfungsi sebagai substrat metabolism mikrobia tanah, termasuk gula, pati, selulose, hemiselulose, pectin, lignin, lemak dan protein. Senyawa tersebut menduduki 40% (sebagai C) berat kering jerami. Pembenaman jerami ke dalam lapisan olah tanah sawah akan mendorongatan bakteri pengikat N yang heterotropik dan fototropik (Matsuguchi, 1979). Secara alami hara yang dibutuhkan oleh tanaman dapat berasal dari tanah,
bahan organik (seperti sisa tanaman yang dikembalikan ke dalam tanah), air hujan atau air irigasi. Tetapi suplay tanah tersebut umumnya tidak cukup untuk menghasilkan produksi yang tinggi. Karena itu, penggunaan pupuk mutlak diperlukan untuk menambah unsur hara yang kurang didalam tanah agar kebutuhan tanaman terpenuhi. Setiap jenis tanah memiliki dinamika hara yang khas. Misalnya kandungan haranya berbeda-beda sehingga jumlah pupuk yang diperlukan juga berbeda (Idaryani dan Muhammad, 2003). Bahan/pupuk organik dapat berperan sebagai pengikat butiran primer menjadi butir sekunder tanah dalam pembentukan agregat yang mantap. Keadaan ini besar pengaruhnya pada porositas, penyimpanan dan penyediaan air, aerasi tanah, dan suhu tanah. Bahan organik dengan C/N tinggi seperti jerami atau sekam lebih besar pengaruhnya pada perbaikan sifat-sifat fisik tanah dibanding dengan bahan organik yang terdekomposisi seperti kompos. Pupuk organik/bahan organik memiliki fungsi kimia yang penting seperti: (1) penyediaan hara makro (N, P, K, Ca, Mg, dan S) dan mikro seperti Zn, Cu, Mo, Co, B, Mn, dan Fe, meskipun jumlahnya relatif sedikit. Penggunaan bahan organik (1) dapat mencegah kahat unsur mikro pada tanah marginal atau tanah yang telah diusahakan secara intensif dengan pemupukan yang kurang seimbang; (2) meningkatkan kapasitas tukar kation (KTK) tanah; dan (3) dapat membentuk senyawa kompleks dengan ion logam yang meracuni tanaman seperti Al, Fe, dan Mn (Suriadikarta dan Simanungkalit, 2006). Keunggulan dari penggunaan pupuk organik dan anorganik secara seimbang sudah lama dipahami dan telah dilaksanakan dalam praktek pertanian. Pemupukan dengan cara ini akan memberikan keunggulan, antara lain:
a) menambah kandungan hara yang tersedia dan siap diserap tanaman selama periode pertumbuhan tanaman; b) menyediakan semua unsur hara dalam jumlah yang seimbang dengan demikian akan memperbaiki persentase penyerapan hara oleh tanaman yang ditambahkan dalam bentuk pupuk; c) mencegah kehilangan hara karena bahan organik mempunyai kapasitas pertukaran ion yang tinggi; d) membantu dalam mempertahankan kandungan bahan organik tanah pada aras tertentu sehingga mempunyai pengaruh yang baik terhadap sifat fisik tanah dan status kesuburan tanah; e) residu bahan organik akan berpengaruh baik pada pertanaman berikutnya maupun dalam mempertahankan produktivitas tanah; f) lebih ekonomis apabila diangkut dalam jarak yang lebih jauh karena setiap unit volume banyak mengandung nitrogen, fosfat dan kalium serta mengandung hara tanaman yang lebih banyak; g) membantu dalam mempertahankan keseimbangan ekologi tanah sehingga kesehatan tanah dan kesehatan tanaman dapat lebih baik (Sutanto, 2002). Pupuk organis mempunyai fungsi yang penting yaitu untuk menggemburkan lapisan tanah permukaan (top soil), meningkatkan populasi jasad renik, mempertinggi daya serap dan daya simpan air yang keseluruhannya dapat meningkatkan kesuburan tanah pula. Kadar mineralnya memang rendah dan masih memerlukan pelapukan terlebih dahulu sebelum dapat diserap oleh tanaman. 1 hektar tanah pertanian diberi pupuk organik (kotoran ternak ayam) sebanyak 1.000 kg, ini berarti telah terkandnung 40 kg N, 32 kg P 2 O 5 dan 19 kg K 2 O. Kadar unsur hara mana sama dengan nilai 2 kuintal ZA, ± 2/3 kuintal Tripelfosfat dan 1/3 kuintal ZA (Sutejo, 2002). Pupuk Anorganik
Nitrogen adalah unsur hara makro utama yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah yang banyak, diserap tanaman dalam bentuk NH +4 dan NO -3. Sumber N berasal dari pelapukan bahan organis, dan udara melalui fiksasi N oleh mikroorganisme sumber lain dari Nitrogen di dalam tanah melalui penambahan pupuk buatan seperti urea dan ZA (Hasibuan, 2004). Nitrogen di dalam tanaman merupakan unsur yang sangat penting untuk pembentukan protein, daun-daunan dan berbagai persenyawaan organik lainnya. Nitrogen, ditinjau dari berbagai sudut, mempunyai pengaruh positif sebagai berikut: a. Besar pengaruhnya dalam menaikkan potensi pada pembentukan daundaunan ranting b. Mempunyai pengaruh positif terhadap kadar protein pada rumput dan tanaman makanan ternak lainnya. c. Pada berbagai tanaman gandum menaikkan kadar protein pada butir gandum untuk hal ini berarti kenaikkan nilai volume. (Rinsema, 1993). Kalium merupakan unsur hara yang sangat dibutuhkan oleh tanaman penghasil karbohidrat terutama tanaman ubi jalar. Sumber hara kalium dalam bentuk pupuk antara lain yaitu pupuk KCl dan ZK; dalam bentuk sisa pembakaran tanaman, misalnya abu jerami. Dan hasil penelitian diketahui untuk pemupukan tanaman ubi jalar pada umumnya pupuk KCl yang digunakan sebagai sumber hara kalium, sedangkan pemakaian abu jerami padi belum diketemukan. Abu jerami padi merupakan pupuk organik yang secara alamiah mudah mendapatkannya terutama sekali di daerah lahan yang ada pertanaman padinya. Dengan sedikit
usaha membakar jerami padi yang telah kering (selesai panen) unsur hara kalium yang diperlukan oleh tanaman ubi jalar sudah dapat disediakan. Hasil penelitian yang dilakukan di Lab. Tanah Fakultas Pertanian Unand, ternyata abu jerami padi mengandung unsur hara kalium dengan kadar 1,85%; di samping itu juga terdapat unsur hara lainnya yang diperlukan tanaman seperti N dan P (Djalil, dkk, 2004). Unsur K diserap dalam bentuk hampir pada semua proses metabolisme tanaman, mulai dari proses penyerapan air, transpirasi, fotosintesis, respirasi, sintesa enzim dan aktifitas enzim. Esensi unsur K adalah sebagai berikut: 1. K merupakan elemen yang higrokopis (mudah menyerap air) ini menyebabkan air banyak diserap didalam stomata, tekanan osmotik naik, stomata membuka sehingga gas CO2 dapat masuk untuk proses fotosintesis. 2. K berperan sebagai aktifitas untuk semua kerja enzim terutama pada sintesa protein. (http://www.tanindo.com, 2009). Sebagai tanaman penghasil pati, ubi jalar membutuhkan tanah dengan BO yang tinggi dan K dalam jumlah yang lebih banyak daripada yang dibutuhkan tanaman lain pada umumnya karena unsur K sangat berperan dalam pembesaran umbi. Kalium sangat penting untuk produksi dan translokasi karbohidrat serta protein. Unsur ini erat kaitannya dengan pembentukan gula, pati, selulosa dan protein dalam tanaman, namun K tidak terdapat dalam bahan tersebut. Jumlah K yang diserap tanaman tergantung pada jenis dan besarnya produksi tanaman. Tanaman berumbi membutuhkan unsur K lebih banyak dibandingkan unsur lain (Fitter dan Hay, 1991).
BAHAN DAN METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilaksanakan di Jalan Advokat Raya Dusun I Desa Marendal Kec. Patumbak Kab. Deli Serdang dengan ketinggian + 25 meter di atas permukaan laut. Penelitian di mulai dari bulan Januari sampai dengan bulan Mei 2011. Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah stek pucuk ubi jalar varietas MSU 03028-10, pupuk organik kascing (yang terdiri dari jerami padi, tandan kosong kelapa sawit, dan rumput), pupuk anorganik Urea dan KCl, serbuk biji mimba (SBM) (Azadirachta indica), Rock Phospat dan air. Alat yang digunakan adalah cangkul, gembor, timbangan, pacak sampel, plang penelitian, meteran, plastik, amplop coklat, kalkulator, spidol, gunting, dan alat tulis. Metode Penelitian Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) non faktorial dengan 1 faktor perlakuan, yaitu: Faktor : Kombinasi Pupuk Organik dan Anorganik dengan 6 taraf, yaitu: P1 : Pupuk Organik 100% (kascing) P2 : Pupuk Organik 75% + Pupuk Anorganik 25% P3 : Pupuk Organik 50% + Pupuk Anorganik 50% P4 : Pupuk Organik 25% + Pupuk Anorganik 75% P5 : Pupuk Anorganik 100% P6 : Pupuk Pembanding (Pupuk Organik 100% + 5% Rock Phospat dari
Pupuk Organik 100%) Sehingga diperoleh perlakuan sebagai berikut: P1 P2 P3 P4 P5 P6 Jumlah Ulangan Jumlah plot Ukuran guludan Jarak antar guludan Jarak tanam Jumlah tanaman/guludan Jumlah sampel/plot : 4 ulangan : 24 plot : 250 cm x 70 cm x 40 cm : 30 cm : 100 cm x 25 cm : 10 tanaman : 3 tanaman Jumlah total tanaman sampel : 72 tanaman Jumlah tanaman seluruhnya : 240 tanaman Model Analisis Dari hasil penelitian dianalisis dengan sidik ragam berdasarkan model linier sebagai berikut: Y ij = µ + ρ i + τ j + E ij i=1,2,3,4 j= 1,2,3,4,5,6 Y ij = Hasil pengamatan pada blok ke-i yang diberi perlakuan pupuk organic dan anorganik pada taraf ke-j µ = Rataan atau nilai tengah ρ i τ j E ij = Pengaruh blok ke-i = Pengaruh pemberian pupuk organik dan anorganik pada taraf ke-j = Pengaruh galat pada blok ke-i yang mendapat perlakuan pupuk organik dan anorganik ke-j.
Uji lanjutan yang digunakan dalam menentukan notasi bagi perlakuan yang berpengaruh nyata terhadap parameter yang diambil adalah uji Jarak berganda Duncan pada taraf 5%.