TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Sistematika tanaman kedelai adalah : Kingdom : Plantae, Divisio : Spermatophyta, Subdivisio : Angiospermae, Class : Dicotyledoneae, Ordo : Rosales, Famili : Leguminosae, Genus : Glycine, Spesies : Glycine max (L) Merrill. Adisarwanto (2005). Kedelai berakar tunggang. Pada tanah gembur akar kedelai dapat sampai kedalaman 150 cm. Pada akarnya terdapat bintil-bintil akar, berupa koloni dari bakteri Rhizobium japonikum. Bakteri rhizobium dapat mengikat nitrogen dari udara yang kemudian dapat digunakan untuk pertumbuhan kedelai. Sebaliknya Rhizobium memerlukan makanan yang berasal dari tanaman kedelai untuk pertumbuhannya (Suprapto, 2001). Kedelai adalah tanaman setahun yang tumbuh tegak (tinggi 70 150 cm), menyemak, berbulu halus (pubescens), dengan sistem perakaran luas. Tanaman ini umumnya dapat beradaptasi terhadap berbagai jenis tanah, dan menyukai tanah yang bertekstur ringan hingga sedang, dan berdrainase baik, tanaman ini peka terhadap kondisi salin. Daunnya mejemuk beranak-daun tiga, berselang seling (Rubatzky and Yamaguchi, 1998). Semua varietas kedelai mempunyai bulu pada batang, cabang, daun, dan polong - polongnya. Lebat atau tidaknya tergantung dari varietas masing-masing. Begitu pula warna bulu berbeda-beda, ada yang berwarna coklat dan adapula berwarna putih kehijauan (Andrianto dan Indarto, 2004).
5 Daun kedelai merupakan daun majemuk yang terdiri dari tiga helai anak daun dan pada umumnya berwarna hijau muda atau hijau kekuning-kuningan. Bentuk daun ada yang oval, juga ada yang segitiga. Warna dan bentuk daun kedelai ini tergantung pada varietas masing-masing. Pada saat tanaman kedelai itu sudah tua, maka daundaunnya mulai rontok (Andrianto dan Indarto, 2004). Warna bunga kedelai biasanya putih dan ungu. Setelah 7-10 hari bunga pertama muncul, polong kedelai akan terbentuk untuk pertama kali. Bunga tumbuh pada ketiak daun dan berkembang dari bawah lalu menyembul ke atas (Purwono dan Purnamawati, 2002). Buah kedelai berbentuk polong, setiap polong berisi 1-4 biji. Biji umumnya berbentuk bulat atau bulat pipih sampai bulat lonjong. Ukuran biji berukuran antara 6-30 gram/100 biji. Ukuran biji diklasifikasikan menjadi 3 kelas, yaitu biji kecil (6-10 gram/100 biji), sedang (11-12 gram/100 biji) dan besar (13 gram atau lebih/100 biji). Warna biji bervariasi, antara lain kuning, hijau, cokelat dan hitam (Fachruddin, 2000) Seluruh biji dari kedelai matang secara bersamaan. Kemudian daun berguguran dengan cepat dan batang mengering. Pemanenan secara serempak biasa dilakukan untuk mengurangi kehilangan dan kerusakan hasil, yang dapat mencapai 10 20% (Duke, 1983). Biji kedelai berkeping dua yang terbungkus oleh kulit biji. Embrio terletak diantara keeping biji. Warna kulit biji bermacam macam, ada yang kuning, hitam atau cokelat. Pusar biji atau hilum adalah jaringan berkas biji kedelai yang menempel pada dinding buah (Suprapto, 2001).
6 Syarat Tumbuh Iklim Kedelai dapat tumbuh pada kondisi suhu yang beragam. Suhu udara yang optimal dalam proses perkecambahan yaitu 30 0 C. Suhu lingkungan optimal untuk pembentukan bunga yaitu 24-25 0 C (Adisarwanto, 2005). Kedelai sangat cocok ditanam di lahan terbuka, yang terdapat di daerah berhawa panas. Di Indonesia, tanaman kedelai dapat tumbuh dengan baik pada ketinggian dataran rendah sampai ketinggian 1.200 mdpl. Suhu optimal untuk pertumbuhan kedelai adalah antara 25-30 0 C. Curah hujan berkisar antara 150-200 mm/bulan, dengan lama penyinaran matahari 12 jam/hari, dan kelembaban rata-rata (RH) 65% (Fachruddin, 2000). Banyak kultivar yang dapat tumbuh pada iklim yang relatif cukup dingin dengan temperature antara 13-18 C, walaupun demikian hanya beberapa kultivar yang bisa ditanam pada ketinggian 1200 1400 m dpl. Hal ini karena suhu merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi polinasi. Biji akan membentuk pada suhu tanah minimal sekitar 10 C (Tindall, 1983). Tanaman kedelai sangat peka terhadap perubahan panjang hari atau lama penyinaran sinar matahari karena kedelai termasuk tanaman hari pendek. Artinya, tanaman kedelai tidak akan berbunga bila panjang hari melebihi batas kritis, yaitu 15 jam per hari. Oleh karena itu, bila varietas yang berproduksi tinggi dari daerah subtropik dengan panjang hari 14 16 jam ditanam di daerah tropik dengan rata-rata panjang hari 12 jam maka varietas tersebut akan mengalami penurunan produksi karena masa bunganya menjadi pendek, yaitu dari umur 50 60 hari menjadi 35 40
7 hari setelah tanam. Selain itu, batang tanaman pun menjadi lebih pendek dengan ukuran buku subur juga lebih pendek (Irwan, 2006). Tanah Tanaman kedelai sebenarnya dapat tumbuh di semua jenis tanah, namun demikian, untuk mencapai tingkat pertumbuhan dan produktivitas yang optimal, kedelai harus ditanam pada jenis tanah berstruktur lempung berpasir atau liat berpasir. Hal ini tidak hanya terkait dengan ketersediaan air untuk mendukung pertumbuhan, tetapi juga terkait dengan faktor lingkungan tumbuh yang lain (Irwan, 2006). Pada tanah podsolik merah kuning dan tanah yang banyak mengandung pasir kwarsa, pertumbuhan kedelai kurang baik, kecuali jika tanah diberi tambahan pupuk organik dalam jumlah cukup (Purwono dan Purnamawati, 2002). Pada dasarnya kedelai menghendaki kondisi tanah yang tidak terlalu basah, tetapi air yang cukup tersedia. Kedelai tidak menuntut struktur tanah yang khusus sebagai suatu persyaratan tumbuh, bahkan pada kondisi lahan yang kurang subur dan agak asam pun kedelai dapat tumbuh dengan baik, asal tidak tergenang air yang akan menyebabkan busuknya akar. Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, tanah tanah yang cocok yaitu alluvial, regosol, grumosol, latosol, dan andosol. Tanah yang baru pertama kali ditanami kedelai sebaiknya perlu diberi bakteri rhizobium (Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, 2010). Kedelai dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah dengan drainase dan aerasi yang baik. Nilai ph ideal bagi pertumbuhan kedelai dan bakteri Rhizobium adalah
8 6,0-6,8. Apabila ph diatas 7,0 tanaman kedelai akan mengalami klorosis. Sementara pada ph 5,0 kedelai mengalami keracunan Al, Fe, dan Mn. Untuk menaikkan ph, dilakukan pengapuran misalnya dengan kalsit (CaCO 3 ), dolomite (CaMg (CO 3 ) 2 ), atau kapur bakar (Fachruddin, 2000). Intercropping Menurut Nielsen (2011), intercropping merupakan sebuah pola tanam dengan menggunakan dua atau lebih varietas tanaman pada lahan yang sama dengan kriteria setiap tanaman mempunyai ruang yang cukup untuk memaksimalkan sinar matahari, air, dan unsur hara serta meminimalisir kompetisi diantara tanaman tersebut dengan cara mengatur jarak tanamnya. Pertanaman tumpangsari adalah pertanaman campuran beberapa jenis tanaman dalam satu areal yang sama pada waktu yang bersamaan (Darmijati, 1992). Penanaman dua atau lebih tanaman secara bersamaan sangat luas dilakukan pada pertanian daerah tropis dan beriklim sedang (Snap and Pound, 2008). Pertanaman ganda atau multiple cropping adalah intensifikasi pertanaman dalam dimensi waktu dan ruang. Bentuknya adalah penanaman dua jenis tanaman atau lebih pada lahan yang sama dalam kurun waktu satu tahun, dapat diklasifikasikan menjadi dua, yaitu : pertanaman tumpangsari atau intercropping dan pertanaman berurutan atau sequential cropping. Keuntungan intercropping cukup banyak, seperti petani dapat menjual hasil alternatif, menjaga kesuburan tanah, dekomposisi bahan organik lebih cepat, dan mengurangi gulma (Vandemeer, 1984). Sebaliknya, ada kerusakan dalam jangka
9 waktu panjang seperti kerusakan akar, masuknya hama dan penyakit, dan menurunkan kesuburan tanah (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2005). Sistem tanam tumpang sari mempunyai banyak keuntungan yang tidak dimiliki pada pola tanam monokultur. Beberapa keuntungan pada pola tanam tumpang sari antara lain : 1) akan terjadi peningkatan efisiensi (tenaga kerja, pemanfaatan lahan maupun penyerapan sinar matahari), 2) populasi tanaman dapat diatur sesuai yang dikehendaki, 3) dalam satu areal diperoleh produksi lebih dari satu komoditas, 4) tetap mempunyai peluang mendapatkan hasil manakala satu jenis tanaman yang diusahakan gagal, dan 5) kombinasi beberapa jenis tanaman dapat menciptakan beberapa jenis tanaman dapat menciptakan stabilitas biologis sehingga dapat menekan serangan hama dan penyakit serta mempertahankan kelestarian sumber daya lahan, dalam hal ini kesuburan tanah (Warsana, 2009). Cara ini berusaha untuk memanfaatkan sebaik baiknya lingkungan ekologis dan mutu lahan. Konsep tersebut dianggap sebagai upaya pencegah terhadap gagalnya keseluruhan tanaman. Berhubung tanamannya mempunyai pola pertumbuhan dan pematangan yang berbeda, maka tanaman tersebut lebih mampu memanfaatkan sinar matahari, kelembaban dan hara tanah daripada tanaman yang sama, dengan laju pertumbuhan dan laju pematangan yang sama (Suhardjo, dkk, 1986). Secara teoritis, tidak semua jenis tanaman dapat diusahakan sebagai tanaman sela di antara tanaman pokok. Oleh karena itu perlu pemahaman yang mendalam tentang karakter tanaman pokok dan tanaman sela, sehingga aspek-aspek yang berkaitan dengan konsep sinergisme dapat lebih ditingkatkan, sementara aspek-aspek
10 merugikan yang berkaitan dengan antagonisme dan alelopati dapat ditekan seminimal mungkin (Wardiana dan Mahmut, 2004). Kendala utama pengembangan tanaman kedelai sebagai tanaman sela pada lahan perkebunan adalah kurangnya daya adaptasi kedelai di bawah naungan (intensitas cahaya rendah) (Anggraeni,dkk. 2010).