TINJAUAN PUSTAKA Botani tanaman Tanaman jagung termasuk dalam keluarga rumput rumputan dengan spesies Zea mays L. Jagung merupakan tanaman semusim, sama seperti jenis rumput-rumputan yang lain, akar tanaman jagung dapat tumbuh dan berkembang dengan baik pada kondisi tanah yang sesuai untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Pada kondisi tanah yang subur dan gembur karena sistem pengolahan tanahnya cukup baik, akan didapat jumlah akar yang cukup banyak, sedang pada tanah yang kurang baik (jelek) akar yang tumbuh jumlahnya terbatas (Warisno, 1998). Batang tanaman jagung beruas ruas dengan jumlah ruas bervariasi antara 10-40 ruas. Tanaman jagung umumnya tidak bercabang kecuali pada jagung manis sering tumbuh beberapa cabang (anakan) yang muncul pada pangkal batang. Panjang batang jagung berkisar antara 60 cm-300 cm atau lebih tergantung tipe dan jenis jagung. Ruas bagian batang atas berbentuk silindris dan ruas-ruas batang bagian bawah berbentuk bulat agak pipih. Tunas batang yang telah berkembang menghasilkan tajuk bunga betina ( Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). Kedudukan daun tanaman ini distik ( dua baris daun tunggal yang keluar dalam kedudukan berselang ). Daun terdiri atas pelepah daun dan helaian daun. Helaian daun memanjang dengan ujung meruncing dengan pelepah-pelepah daun yang berselang-seling yang berasal dari setiap buku. Daun-daunnya lebar serta
5 relatif panjang. Antara pelepah daun dibatasi oleh spikula yang berguna untuk menghalangi masuknya air hujan atau embun ke dalam pelepah. Daunnya berkisar 10 20 helai tiap tanaman. Epidermis daun bagian atas biasanya berambut halus. Kemiringan daun sangat bervariasi antar genotip dan kedudukan daun yang berkisar dari hampir datar sampai tegak ( Fisher dan Goldsworthy, 1996 ). Tanaman jagung termasuk monoceous, tetapi bunga jantan dan betina letaknya terpisah. Bunga jantan dalam bentuk malai terletak di pucuk tanaman, sedang bunga betina sebagai tongkol yang terletak kira-kira pada pertengahan tinggi batang. Tepung sari dihasilkan malai 1-3 hari sebelum rambut tongkol keluar, rambut tongkol ini berfungsi sebagai kepala putik dan tangkai putik. Tepung sari mudah diterbangkan angin. Dari satu malai dapat menghasilkan 250 juta tepung sari. Tepung sari ini akan menyerbuki rambut tongkol. Apabila dalam satu tongkol terdapat 500 rambut tongkol maka inilah yang akan diserbuki sehingga diperoleh 500 biji dalam satu tongkol dari hasil penyerbukan. Karena letak bunga terpisah dan tepung sari mudah diterbangkan angin maka penyerbukan berasal dari tanaman tetangga. Hal ini dikenal dengan penyerbukan silang. Pada tanaman jagung penyerbukan silang sebesar 95 % (Poehlman, 1987 ). Buah biji jagung terdiri atas tongkol, biji dan daun pembungkus. Biji jagung mempunyai bentuk, warna dan kandungan endosperm yang bervariasi, tergantung pada jenisnya. Pada umumnya biji jagung tersusun dalam barisan yang melekat secara lurus atau berkelok-kelok dan berjumlah antara 8-20 baris biji. Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama yaitu kulit biji (seed coat), endosperm dan embrio (Rukmana, 1997).
6 Syarat Tumbuh Iklim Iklim yang dikehendaki oleh sebagian besar tanaman jagung adalah daerah-daerah beriklim sedang hingga daerah beriklim sub tropis atau tropis yang basah. Jagung dapat tumbuh di daerah yang terletak antara 0-50 0 LU hingga 0-40 0 LS. Pertumbuhan tanaman jagung sangat membutuhkan sinar matahari. Tanaman jagung yang ternaungi, pertumbuhannya akan terhambat atau merana, dan memberikan hasil biji yang kurang baik bahkan tidak dapat membentuk buah. Panen jagung yang jatuh pada musim kemarau akan lebih baik daripada musim hujan karena berpengaruh terhadap waktu pemasakan biji dan pengeringan hasil (Warintek, 2005). Jagung sebagai tanaman daerah tropis dapat tumbuh subur dan memberikan hasil yang tinggi apabila tanaman dan pemeliharaannya dilakukan dengan baik.agar tumbuh dengan baik, tanaman jagung memerlukan temperatur rata-rata antara 14-30 0 C, pada daerah yang ketinggian sekitar 1200 m di atas permukaan laut (dpl), dengan curah hujan sekitar 600 mm-1200 mm per tahun yang terdistribusi rata selama musim tanam (Subandi, 1999). Perkembangan tanaman dan pembungaan dipengaruhi oleh panjang hari dan suhu, pada hari pendek tanaman lebih cepat berbunga. Banyak kultivar tropika tidak berbunga di wilayah iklim sedang sampai panjang hari berkurang hingga kurang dari 13 atau 12 jam. Pada hari panjang, tipe tropika ini tetap vegetatif dan kadang-kadang dapat mencapai tinggi 5-6 m sebelum tumbuh bunga jantan. Namun pada hari yang sangat pendek (8 jam) dan suhu kurang dari 20 0 C
7 juga menunda pembungaan. Ketika ditanam pada kondisi hari pendek pada daerah iklim sedang kultivar tropika cenderung berbunga lebih awal (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). Tanah Jagung di Indonesia kebanyakan ditanam di dataran rendah, baik di tegalan, sawah tadah hujan maupun sawah irigasi. Tanah yang dikehendaki adalah tanah yang gembur dan subur, karena tanaman jagung memerlukan aerasi dan drainase yang baik. Jagung dapat tumbuh dengan baik pada berbagai macam tanah. Tanah lempung berdebu adalah yang paling baik bagi pertumbuhannya. Tanah-tanah berat masih dapat ditanami jagung dengan pengerjaan tanah lebih sering selama pertumbuhannya sehingga aerasi dalam tanah berlangsung dengan baik. Tanah dengan kemiringan tidak lebih dari 8 % masih bisa ditanami jagung dengan arah barisan tegak lurus terhadap miringnya tanah dengan maksud untuk mencegah erosi yang terjadi pada waktu turun hujan besar (Ipteknet, 2005). Jagung tumbuh baik pada berbagai jenis tanah. Tanah liat lebih disukai dibanding pasir karena mampu menahan lengas atau air yang tinggi. Tanaman ini peka terhadap tanah masam dan tumbuh baik pada kisaran ph antara 6.0 dan 6.8 dan toleran terhadap kondisi basa (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). Jagung dipengaruhi oleh kondisi keadaan air pada tanah. Benih jagung sebaiknya ditanam menjelang musim penghujan. Jika penanaman terlambat, tanah menjadi terlalu basah bagi pertumbuhannya, tetapi saat masa pembentukan biji yang memasuki masa curah hujan rendah butir jagung tidak penuh karena tanah tempat tumbuh terlalu kering. Jadi sebaiknya waktu penanaman diperhatikan agar pada saat-saat pembuahan masih termasuk saat musim hujan yang menjelang
8 datangnya musim kemarau, sehingga pada saat pembuahan telah sempurna berada pada musim kemarau maka diharapkan pengolahan hasil panen (pengeringan) dapat dilakukan dengan baik ( Kartasapoetra, 1988). Varietas Jagung Unggul Istilah varietas memiliki dua arti. Arti pertama adalah arti secara botani dan arti kedua adalah secara agronomi. Secara botani, varietas adalah suatu populasi tanaman dalam satu spesies yang menunjukkan ciri berbeda yang jelas. Dalam pertanian (agronomi) varietas adalah sinonim bagi kultivar yaitu sekelompok tanaman yang memiliki satu atau lebih ciri yang dapat dibedakan secara jelas dan tetap mempertahankan ciri khas ini jika direproduksi. Sedangkan varietas hibrida adalah tipe kultivar yang berupa turunan langsung dari persilangan antara dua atau lebih populasi pemuliaan. Jagung hibrida memiliki daya tumbuh yang lebih tinggi, relatif lebih tahan penyakit, dan potensi hasilnya lebih tinggi ( Stearn, 1986). Kebanyakan petani dalam membudidayakan tanaman jagung menggunakan benih yang telah dipersiapkan atau diperoleh dari sumber lokal. Varietas lokal biasanya merupakan penghasil buah yang rendah (kurang memuaskan), tetapi memberikan beberapa keuntungan tertentu. Varietas yang ditingkatkan mutunya (improved varieties) dapat memberi hasil yang lebih baik dan lebih banyak dibanding varietas lokal. Terdapat dua macam varietas yang diperbaiki yaitu : Varietas komposit Adalah varietas yang untuk perbanyakan benihnya dilakukan persarian bebas atau kawin acak antara tanaman dalam varietas tersebut.
9 Varietas hibrida Adalah turunan F1 dari persilangan antara galur dengan varietas bersari bebas atau antara dua varietas bersari bebas. Hasil yang diberikan varietas F1 Hibrida ini jauh lebih memuaskan dibanding dengan hasil yang telah diberikan varietas komposit, sepanjang curah hujan dan pupuk yang diperlukannya memadai ( Kartasapoetra, 1988 ). Varietas jagung hibrida telah terbukti memberikan hasil yang lebih baik dari varietas jagung bersari bebas. Secara umum varietas hibrida lebih seragam dan mampu berproduksi lebih tinggi 15-20 % dari varietas bersari bebas. Selain itu, varietas hibrida menghasilkan biji yang lebih besar dibandingkan varietas bersari bebas. Jagung hibrida merupakan generasi F1 hasil persilangan dua atau lebih galur murni dan memiliki perbedaan keragaman antar varietas tergantung dari tipe hibridisasi dan stabilitas galur murni (Perakitan Varietas Jagung Hibrida, 2008). Kehadiran varietas jagung unggul introduksi, baik bersari bebas ataupun hibrida telah berkontribusi secara nyata terhadap peningkatan produktivitas ataupun produksi jagung nasional. Tipe hibrida mempunyai potensi tinggi daripada tipe bersari bebas, karena hibrida memiliki gen-gen yang dominan yang mampu untuk memberi hasil tinggi. Tipe hibrida selain meningkatkan hasil, jagung hibrida juga memberikan beberapa keuntungan lain yaitu lebih toleran terhadap hama penyakit, lebih tanggap terhadap pemupukan pertanaman dan tongkol lebih seragam, disamping itu jumlah biji lebih banyak dan berat ( Awaludin dan Erawati, 1985).
10 Ketersediaan Air Tanah Air adalah komponen utama tanaman hijau, yang merupakan 70-90% dari berat segar kebanyakan spesies tanaman tak berkayu. Sebagian besar air dikandung dalam isi sel (85-90%), yang merupakan media yang baik untuk banyak reaksi biokimia, tetapi air juga mempunyai peranan lain dalam fisiologi tanaman ( Irwan, 1992). Tingginya kelembaban tanah dipengaruhi kandungan air setempat. Air di dalam tanah tergantung pada keadaan tekstur dan struktur, semakin halus liat tanah semakin besar air yang dapat diikat oleh tanah liat. Pasir lebih besar permukaannya dibandingkan dengan liat sehingga semakin besar ukurannya semakin sedikit air yang diikat pada satu satuan yang sama. Struktur semakin bundar atau granular makin banyak air yang dapat diikat. Tanah dalam keadaan lembab baik untuk pertanaman, supaya jangan sampai kering maka evaporasi harus diperhatikan ( Kartasapoetra, Kartasapoetra dan Sutedjo, 1987 ). Kandungan air tanah di area pertanian sangat bervariasi tergantung pada kondisi iklim atau musim. Pada musim kemarau kandungan air tanah sangat rendah untuk kebutuhan pertumbuhan tanaman. Namun sebaliknya pada musim penghujan air tanah cukup tersedia bahkan berlebihan. Dengan kata lain, air atanh terdapat dalam ekstrim sangat tinggi sampai sangat rendah yang berkaitan dengan ketersediaan air tanah (Lahuddin dalam Lahuddin, 2004). Peranan akar dalam pertumbuhan tanaman sama pentingnya dengan tajuk. Jumlah unsur hara dan air yang dapat diserap tanaman tergantung pada kesempatan untuk mendapatkan air dan unsur hara tersebut dalam tanah. Ini
11 sering didekati melalui luas permukaan akar dan jumlah unsur hara dan air yang tersedia dalam tanah. Tanaman yang tumbuh dalam keadaan kurang air membentuk akar lebih banyak namun produksi yang dihasilkan lebih rendah dari tanaman yang tumbuh dalam keadaan cukup air ( Sitompul dan Guritno, 1995 ). Semua jenis tanah bersifat lolos air (permiabel), dimana air bebas mengalir melalui ruang-ruang kosong (pori-pori) yang terdapat di antara butiran-butiran tanah. Tekanan pori diukur relatif terhadap tekanan atmosfer dan lapisan permukaan tanah yang tekanannya sama dengan tekanan atmosfer. Tingkat kejenuhan tanah biasanya 100 %, tinggi muka air tanah berubah-ubah sesuai dengan keadaan iklim, tetapi dapat juga berubah karena pengaruh dari adanya kegiatan pembangunan baik pembangunan jalan maupun perumahan, dan lain-lain. Semakin kecil ukuran pori, makin besar kemampuan air untuk naik melebihi muka air tanah ( Craig, 1994 ). Kekurangan air pada tanaman disebabkan oleh kekurangan persediaan air di daerah perakaran dan berlebihnya kebutuhan air oleh daun, karena laju evapotranspirasi melebihi laju absorbsi air oleh akar tanaman, walaupun keadaan air cukup (jenuh) ( Irwan, 1992). Banyak penelitian mengenai pengaruh kekurangan air terhadap tanaman telah dilakukan pada jaringan yang dipotong atau pada tanaman yang ditanam dalam pot-pot dengan volume tanah terbatas. Makin bertambah bukti bahwa tanaman yang ditanam dalam pot mempunyai respons yang berbeda terhadap kekurangan air daripada tanaman dalam kondisi lapang. Kerapatan perakaran tampaknya tinggi diseluruh volume tanah, pengambilan air dari seluruh profil
12 tanah seragam dan daur kekeringan relatif cepat ( Gardner, dkk dalam Charlog dan Setiado, 2005). Defisit air menyebabkan gangguan pada pertumbuhan dan fotosintesis, dan rangkaian fisiologis yang disebabkannya. Proses yang paling dipengaruhi oleh defisit air adalah pertumbuhan sel. Kondisi stres air yang berat menyebabkan terhambatnya fotosintesis. Potensial air merupakan suatu ukuran basah atau keringnya suatu tanaman dan suatu indeks relatif dari kondisi stres air yang sedang dialami ( Taiz and Zieger, 1991).