1 I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Kedelai tetap dipandang penting oleh Pemerintah dan telah dimasukkan dalam program pangan nasional, karena komoditas ini mengandung protein nabati yang tinggi 38%, lemak 18%, abu 15% karbohidrat 29%, vitamin dan mineral dalam 100 g kedelai. Konsumsi kedelai dalam negeri akan meningkatkan gizi masyarakat melalui produk olahan antara lain tahu, tempe, kecap, susu kedelai dan tauco (Adisarwanto, 2002). Produksi kedelai nasional pada tahun 2012 semakin menurun menjadi 843.153 ton, karena luas panen juga menurun menjadi 567.624 ha meskipun produktivitas tanaman meningkat menjadi 1,485 ton/ha. Pada tahun tahun 2013 produksi semakin menurun menjadi 807,568 ton, karena luas panen juga menurun menjadi 554.132 ha dan produktivitas tanaman menurun menjadi 1,457 ton/ha. Sasaran produksi kedelai di Indonesia tahun 2014 adalah: luas panen menjadi 1.019.835 ha, produktivitas 1,471 ton/ha dan produksi sebesar 1.500.000 ton (Anonim, 2014). Jika konsumsi per kapita rata-rata 10 kg per tahun maka dengan jumlah penduduk 220 juta dibutuhkan pasokan sekitar 2,1 hingga 2,2 juta ton. Produksi kedelai di Indonesia rendah antara lain disebabkan oleh: penggunaan benih bermutu tinggi masih rendah (< 10 %), sistem perbenihan kedelai belum berkembang, permodalan lemah terutama untuk saprodi (benih, pupuk, pestisida) dan kurang ketersediaan lahan produksi kedelai kurang (Anonim, 2008). Di Indonesia terdapat dua macam kedelai yang ditanam petani, yaitu kedelai kuning dan kedelai hitam dengan produk olahan utama yang berbeda. Selama ini kedelai yang banyak dibudidayakan di Indonesia adalah jenis berkulit kuning, sementara kedelai berkulit hitam kurang mendapat perhatian. Hal ini disebabkan manfaat kedelai kuning lebih banyak misalnya untuk kebutuhan industri tempe, tahu, susu, tauco dan lain-lain. Petani merasakan bahwa pemasaran untuk kedelai kuning lebih mudah dibandingkan kedelai hitam. Padahal sebenarnya kedelai hitam memiliki peranan penting pula di sektor industri kecap sebagai bahan baku, sehingga kebutuhan akan semakin meningkat.
2 Sementara ini sebuah industri kecap besar membutuhkan 2000 ton kedelai hitam sebagai bahan baku setiap tahun. Semakin meningkatnya industri tersebut setiap tahun makin meningkat maka akan semakin meningkat pula kebutuhan kedelai hitam sebagai bahan baku. Untuk memenuhi kebutuhan kedelai hitam yang semakin meningkat maka perlu peningkatan produksi. Usaha peningkatan produksi bisa dilakukan dengan perluasan areal penanaman kedelai hitam. Untuk mendukung program tersebut diperlukan persediaan benih kedelai hitam bermutu tinggi dengan enam tepat yaitu: varietas, jumlah, lokasi, harga, mutu, dan waktu. Petani dapat mengharapkan hasil kedelai hitam tinggi bila menggunakan benih bermutu tinggi dibandingkan dengan menggunakan benih bermutu rendah. Benih bermutu tinggi berperan penting disamping sarana produksi yang lain, agar hasil tinggi. Untuk mendukung program tersebut diperlukan persediaan benih kedelai bermutu dalam jumlah cukup dan tepat waktu, kenyataan sekarang hanya mencukupi kurang dari 10%. Penelitian kedelai selama ini banyak dilakukan pada kedelai kuning, sedangkan penelitian tentang kedelai hitam masih jarang dilakukan. Pada umumnya petani menanam kedelai di lahan sawah setelah padi, dapat ditanam pada dua musim, tergantung ketersediaan pengairan. Di sawah tadah hujan, kedelai ditanam pada awal musim hujan, di lahan sawah dengan pengairan terbatas ditanam pada awal musim kemarau dan di lahan sawah dengan pengairan teknis dapat ditanam pada musim kemarau. Pada saat petani menanam kedelai pada musim hujan maka curah hujan masih tinggi sehingga pertanaman kedelai mengalami resiko terendam air, kondisi perakaran anaerob menyebabkan pertumbuhan dan perkembangan tanaman terganggu terutama fase generatif sampai pengisian polong. Penanaman kedelai pada akhir musim hujan dan musim kemarau, bila air pengairan tidak mencukupi maka tanaman akan mengalami kekeringan yang menyebabkan pertumbuhan tanaman terganggu dan hasil tanaman rendah (Snyder, 2002). Petani sebaiknya menanam kedelai pada akhir MH I dengan pengairan yang cukup. Kedelai pada kondisi kekurangan air maupun kelebihan air berkisar antara 25-40% menyebabkan penurunan hasil tergantung varietas, lokasi, dan musim tanam. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan periode kritis
3 tanaman kedelai terhadap kondisi kekurangan maupun kelebihan air. Apabila cekaman berlanjut ke fase pembentukan dan pengisian polong akan mengakibatkan penurunan hasil karena penurunan jumlah polong per tanaman (Whigham and Minor, 1978). Kondisi kekurangan air yang terjadi pada kedua fase tersebut juga menyebabkan pengisian polong kurang sempurna, sehingga biji yang dihasilkan lebih kecil dan bobot biji kering menurun (Momen et al., 1979 dan Snyder, 2002). Ketahanan tanaman kedelai hitam terhadap cekaman air dibandingkan dengan kedelai kuning belum ada hasil penelitian. Pada tanaman dalam kondisi kekurangan dan kelebihan air menyebabkan kandungan ABA meningkat yang dapat menghambat aktivitas zat pengatur tumbuh terutama giberelin. ABA juga menghambat pertumbuhan pucuk dan pertumbuhan akar. Nampaknya ABA mempunyai 3 efek utama yaitu memberikan efek pada membran plasma sel akar, menghambat sintesis protein dan mengaktifkan serta menonaktifkan gen tertentu secara khas (pengaruh transkripsi). Pengaruh pada membran sel penyangga, penghambatan ATP ase membran plasma merupakan kemampuan ABA untuk menghambat dengan cepat pertumbuhan yang diinduksi oleh auksin dan penghambatan aktivitas hidrolase yang dipacu oleh giberelin pada biji serealea (Levitt, 1980). Pengaruh buruk genangan dan kekeringan air pada areal penanaman kedelai dapat dikurangi dengan berbagai cara antara lain dengan perendaman GA 3 dan pemberian pupuk SP 36. GA 3 dapat memacu pertumbuhan tanaman karena berperan dalam pemanjangan atau pembelahan sel atau keduanya. GA 3 meningkatkan ukuran daerah meristem juga proporsi sel yang akan membelah dan memacu pemanjangan hipokotil. GA 3 juga memacu sintesis DNA dalam sel dan sintesis RNA dan protein (Wilkins, 1984). Unsur fosfor terdapat dalam tanaman sebagai penyusun asam nukleat, fosfolipid, koensim NAD dan NADP dan yang terpenting sebagai penyusun ATP. Pemupukan fosfor sering memberikan pengaruh nyata terhadap hasil biji. Ketersediaan fosfor dibutuhkan untuk menyediakan energi, dapat meningkatkan perkembangan akar dan mendorong pertumbuhan generatif seperti pembentukan bunga, buah, dan biji. Kandungan fosfor dalam tanaman berpengaruh terhadap kandungan fosfor total biji terutama dalam fitin (90%). Fitin berfungsi sebagai
4 cadangan fosfor dan untuk pemeliharaan energi yang diperlukan selama perkecambahan, pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Bewley and Black, 1978). Unsur fosfor juga mendorong pemanjangan akar, sehingga tanaman lebih tahan terhadap cekaman air, karena dapat menjangkau ketersediaan air yang lebih dalam. Tanaman yang kekurangan unsur fosfor akar tumbuh lebih lambat, pertumbuhan tanaman terbatas, daun tua berwarna hijau tua serta penundaan pemasakan buah dan penghambatan perkembangan buah dan biji (Welch cit. Rengel, 2000). Jumlah cadangan fosfor dalam biji dipengaruhi oleh kondisi lingkungan tanaman induk. Dalam kondisi kekurangan air dalam pertanaman menyebabkan fosfor tersedia bagi tanaman menurun. Kelebihan air dalam pertanaman menyebabkan fosfor tersedia bagi tanaman meningkat. Karena terjadi perubahan ph, O 2, dan mikroorganisme yang akan mempengaruhi proses fotosintesis, respirasi, sintesis asam lemak, pertumbuhan dan hasil tanaman (Snyder, 2002). Tanaman yang mengalami kondisi kekurangan atau kelebihan air memberikan efek pada membran plasma sel akar, efek pada membran sel akar yang melibatkan penghambatan ATP ase membran plasma, yang menyebabkan kemampuan ABA untuk menghambat dengan cepat pertumbuhan yang diinduksi auksin. Sehingga tanaman yang mengalami kondisi kekurangan dan kelebihan air memerlukan unsur fosfor dalam jumlah yang cukup guna pembentukan ATP sebagai persediaan energi (Salisbury and Ross, 1992). Kedelai hitam selama ini banyak dibudidayakan di dataran rendah. Pengembangan areal penanaman kedelai hitam dapat dilakukan di dataran menengah karena di dataran rendah areal kedelai semakin terdesak bersaing dengan komoditas lain misalnya jagung, palawija lain dan sayur. Namun tanaman kedelai yang ditanam di dataran menengah dapat mengalami cekaman suhu dan pada waktu yang tidak tepat akan mengalami banyak kendala antara lain kekurangan air pada saat musim kemarau dan kelebihan air pada musim penghujan. Pemberian GA 3 dan pupuk SP 36 pada kedelai hitam pada kondisi kelebihan dan kekeringan di dataran menengah apakah mempunyai efektifitas sama dengan di dataran rendah, belum cukup banyak informasi tentang masalah tersebut. Menurut Haryati dan Rahadian (2012) di Indonesia kedelai tumbuh baik
5 pada ketinggian tempat 650-1100 m dari permukaan laut. Varietas kedelai berbiji kecil, sangat cocok ditanam di lahan dengan ketinggian 0,5-300 m dpl. Sedangkan varietasi kedelai berbiji besar cocok ditanam di lahan dengan ketinggian 300-500 m dpl. Kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 700 m dpl. Berdasarkan kriteria ketinggian tempat suatu daerah dapat dibagi menjadi 3 yaitu: a. Dataran rendah jika mempunyai ketinggian 0 400 m dpl. b. Dataran menengah jika mempunyai ketinggian > 400 800 m dpl. c. Dataran tinggi jika mempunyai ketinggian > 800 1200 m dpl. Perlu dilakukan penelitian tentang produksi kedelai hitam dengan penggunaan GA 3 dan pupuk SP 36 pada kondisi kekurangan dan kelebihan air di dataran rendah maupun dataran menengah, sehingga anatomis, fisiologis, pertumbuhan dan hasil kedelai hitam meningkat. B. Perumusan Masalah Di Indonesia terdapat dua macam kedelai yaitu kedelai kuning dan kedelai hitam dengan produk olahan yang berbeda. Kedelai hitam sangat diperlukan industri kecap sebagai bahan bakunya. Sejalan dengan semakin meningkatnya industri kecap besar maka semakin meningkat pula kebutuhan kedelai hitam, perlu peningkatan produksi dengan perluasan areal penanaman, diperlukan benih kedelai hitam yang bermutu dalam jumlah banyak dan cepat. Pada umumnya petani menanam kedelai di lahan tadah hujan adalah pada musim hujan (MH 2), sedangkan di sawah dapat ditanami 2 kali tanam kedelai (MH2 dan MK1) setelah penanaman padi 1 kali di MH 1 atau petani menanam 1 kali tanam kedelai di musim kemarau (MK1) setelah padi 2 kali. Pada saat petani menanam kedelai pada musim hujan (MH2) maka curah hujan masih tinggi, mulai benih ditanam, perkecambahan dan pertumbuhan tanaman sampai pengisian polong selalu kelebihan air. Pada akhir musim hujan atau awal musim kemarau petani menanam kedelai maka pada saat benih ditanam masih cukup tersedia air untuk perkecambahan dan pertumbuhan awal. Namun untuk pertumbuhan selanjutnya tanaman kedelai mengalami risiko kekeringan, menyebabkan pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman sampai pengisian polong terganggu, sehingga hasil rendah. Salah satu cara mengatasi kekeringan dan kelebihan air
6 pada pertanaman kedelai adalah pemberian GA 3 dan pupuk SP 36. Penambahan GA 3 dengan konsentrasi yang tepat diharapkan dapat memacu pertumbuhan tanaman karena berperan dalam pemanjangan atau pembelahan sel atau keduanya, meningkatkan ukuran sel yang mengalami pembelahan sel dan memacu pemanjangan hipokotil. GA 3 memacu sintesis polisakarida dinding sel selama pemanjangan sel dan aktivitas giberelin memerlukan persediaan energi dalam bentuk ATP. Unsur fosfor diperlukan untuk pembentukan ATP sebagai persediaan energi, sebagai penyusun asam nukleat, fosfolipid, koensim NAD dan NADP dan yang terpenting sebagai penyusun ATP, mendorong pemanjangan akar, sehingga tanaman lebih tahan terhadap cekaman air. Tanaman yang kekurangan unsur fosfor akar tumbuh lebih lambat, pertumbuhan tanaman terbatas, daun tua berwarna hijau tua serta penundaan pemasakan buah dan penghambatan perkembangan buah dan biji. Penelitian tentang ketahanan tanaman kedelai kuning terhadap cekaman air telah banyak dilakukan, namun untuk kedelai hitam belum ada. Berapa kombinasi konsentrasi GA 3 dan takaran pupuk SP 36 yang optimal terhadap aspek anatomis, fisiologis, pertumbuhan, hasil dan kualitas benih kedelai hitam dan kedelai kuning dalam kondisi kapasitas lapangan, cekaman genangan dan kekeringan, belum diketahui. Kedelai hitam selama ini dibudidayakan di dataran rendah. Perluasan areal penanaman kedelai hitam diarahkan ke lahan yang belum diusahakan masih sangat luas dan potensial yang menyebar di dataran menengah. Kendala utama lahan bagi pengembangan kedelai hitam di dataran menengah antara lain berkaitan dengan cekaman suhu, tingkat kesuburan tanah rendah, dan persediaan air pengairan terbatas. Belum ada hasil penelitian tentang kedelai hitam yang mengalami cekaman air di dataran rendah mapun dataran menengah mempunyai akibat sama dengan kedelai kuning. Penelitian untuk mendapatkan GA 3 dan takaran pupuk SP 36 terhadap aspek anatomis, fisiologis, pertumbuhan, hasil dan kualitas benih kedelai hitam dalam kondisi kapasitas lapangan, cekaman genangan dan kekeringan di dataran rendah dan dataran menengah, belum pernah dilakukan.
7 Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian tentang Kajian aplikasi GA 3 dan fosfor pada kedelai hitam dalam kondisi kekurangan dan kelebihan air di dataran rendah dan dataran menengah terhadap pertumbuhan dan hasil benih. C. Tujuan Dan Kegunaan Penelitian 1. Tujuan Tujuan penelitian ini adalah : a. Mempelajari pengaruh konsentrasi GA 3 terhadap aspek anatomis, aspek fisiologis kedelai hitam dibandingkan dengan kedelai kuning dalam kondisi kapasitas lapangan, kelebihan dan kekurangan air. b. Mempelajari dan mendapatkan konsentrasi GA 3 dan takaran pupuk SP 36 terbaik untuk aspek anatomis, fisiologis, pertumbuhan, hasil dan kualitas benih kedelai hitam dibandingkan dengan kedelai kuning dalam kondisi kapasitas lapangan, kelebihan dan kekurangan air. c. Mempelajari dan mendapatkan konsentrasi GA 3 dan takaran pupuk SP 36 yang tepat terhadap aspek anatomis, aspek fisiologis, pertumbuhan dan hasil kedelai hitam dalam kondisi kapasitas lapangan, kelebihan dan kekurangan air di dataran rendah dan dataran menengah. 2. Kegunaan Penelitian a. Hasil penelitian ini akan diperoleh teknik produksi kedelai hitam yang tepat dalam mengatasi kondisi kekurangan dan kelebihan air di dataran rendah dan dataran menengah. b. Hasil penelitian ini dapat diketahui peranan GA 3 dan pupuk SP 36 terhadap pertumbuhan dan hasil kedelai hitam dalam kondisi kekurangan dan kelebihan air, di dataran rendah dan dataran menengah. c. Hasil penelitian dapat disarankan bagi petani untuk menentukan cara mengatasi kendala pada penanaman kedelai hitam dalam kondisi kekurangan atau kelebihan air di dataran rendah dan dataran menengah dengan GA 3 dan pupuk SP 36 yang tepat.