BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Karakteristik Umum Jagung Manis (Zea Mays Saccharata Stutr) Tanaman jagung manis (Zea mays saccharata Sturt) termasuk ke dalam family Gramineae sub family Panicoidae suku Maydae. Mulanya perkembangan jagung manis berawal dari jagung tipe gigi kuda (identata) dan jagung tipe mutiara (indurata) (Sitepu, 2004). Jagung manis sulit dibedakan dengan jagung biasa, perbedaannya terletak pada warna bunga jantan dan bunga betina. Bunga jantan pada jagung manis berwarna putih sedangkan jagung biasa berwarna kuning kecoklatan. Rambut pada jagung manis berwarna putih sedang jagung biasa berwarna kemerahan. 2.2. Tahapan Fase Perkembangan Jagung Manis Fase (stage = s) perkembangan tanaman jagung manis dari saat benih ditanam sampai dengan panen dibedakan atas lima kejadian yaitu : (1) saat tanam, (2) muncul lapang (emergence), (3) tanaman muda, (4) berbunga (tasseling), dan (5) panen. Laju perkembangan dari masing-masing kejadian fenologi didekati dengan konsep thermal unit mengasumsikan faktor panjang hari tidak berpengaruh. Laju perkembangan tanaman berbanding lurus dengan suhu ratarata (Tr) di atas suhu dasar tanaman (Tb). Laju perkembangan tanaman terjadi bila suhu rata-rata harian melebihi suhu dasar yaitu sebesar 8 0 C (Kropff and Van Laar, 1993) Kejadian fenologi tanaman jagung dari saat tanam sampai matang atau panen di atas diberikan skala 0-1. Nilai s = 0 untuk saat tanam; nilai s untuk saat mucul lapang, tanaman muda, berbunga, dan panen ; berturut adalah 0,25 ; 0,50 ; 0,75 dan 10
S = 0 S = 0,25 S = 0,50 S = 0,75 S = 1,00 Tanam Muncul lapang Tanaman muda Berbunga Panen Gambar 1. Fase Perkembangan Jagung Manis 1. Fase saat tanam, Fase dimana saat benih ditanam di lubang tanam yang telah ditugal. 2. Fase muncul lapang (emergence), Fase ditandai dengan pembengkakan biji sampai dengan sebelum munculnya daun pertama. Pada awal perkecambahan, koleoriza memanjang menembus pericarp, kemudian radikula menembus koleoriza. Setelah radikula muncul, kemudian empat akar seminal lateral juga muncul. Pada waktu yang sama atau sesaat kemudian plumula tertutupi oleh koleoptil. Koleoptil terdorong ke atas oleh pemanjangan mesokotil, yang mendorong koleoptil ke permukaan tanah. Ketika ujung koleoptil muncul ke luar permukaan tanah, pemanjangan mesokotil terhenti dan plumula muncul dari koleoptil dan menembus permukaan tanah. 3. Fase tanaman muda Fase mulai munculnya daun pertama yang terbuka sempurna sampai tasseling dan sebelum keluarnya bunga betina (silking). Fase V3-V5 (jumlah daun yang terbuka sempurna 3-5) Fase ini berlangsung pada saat tanaman berumur antara 10-18 hari setelah berkecambah. Pada fase ini akar seminal sudah mulai berhenti tumbuh, akar nodul sudah mulai aktif, dan titik tumbuh di bawah permukaan tanah.
Fase V6-V10 (jumlah daun terbuka sempurna 6-10) Fase ini berlangsung pada saat tanaman berumur antara 18-35 hari setelah berkecambah. Titik tumbuh sudah di atas permukaan tanah, perkembangan akar dan penyebarannya di tanah sangat cepat, dan pemanjangan batang meningkat dengan cepat. Pada fase ini bakal bunga jantan (tassel) dan perkembangan tongkol dimulai. Fase V11- Vn (jumlah daun terbuka sempurna 11 sampai daun terakhir) Fase ini berlangsung pada saat tanaman berumur antara 33-50 hari setelah berkecambah. Tanaman tumbuh dengan cepat dan akumulasi bahan kering meningkat dengan cepat pula. Ini juga akan memperlambat munculnya bunga betina (silking). 4. Fase berbunga (tasseling) Fase ini dari tasseling sampai tanaman jagung masak fisiologis. Fase tasseling biasanya berkisar antara 45-52 hari, ditandai oleh adanya cabang terakhir dari bunga jantan sebelum kemunculan bunga betina (silk/rambut tongkol). Tahap VT dimulai 2-3 hari sebelum rambut tongkol muncul, di mana pada periode ini tinggi tanaman hampir mencapai maksimum dan mulai menyebarkan serbuk sari (pollen). Fase R1 (silking) Tahap silking diawali oleh munculnya rambut dari dalam tongkol yang terbungkus kelobot, biasanya mulai 2-3 hari setelah tasseling. Penyerbukan (polinasi) terjadi ketika serbuk sari yang dilepas oleh bunga jantan jatuh menyentuh permukaan rambut tongkol yang masih segar. Serbuk sari tersebut membutuhkan waktu sekitar 24 jam untuk mencapai sel telur, di mana pembuahan (fertilization) akan berlangsung membentuk bakal biji. Rambut tongkol muncul dan siap diserbuki selama 2-3 hari. Rambut tongkol tumbuh memanjang 2,5-3,8 cm/hari dan akan terus memanjang hingga diserbuki. Bagian dalam biji berwarna bening dan mengandung sangat sedikit cairan.
Fase R2 (blister) Fase R2 muncul sekitar 10-14 hari seletelah silking, rambut tongkol sudah kering dan berwarna gelap. Ukuran tongkol, kelobot, dan janggel hampir sempurna, biji sudah mulai nampak dan berwarna putih melepuh, pati mulai diakumulasi ke endosperm, kadar air biji sekitar 85%, dan akan menurun terus sampai panen. 5. Panen Fase ini terbentuk 18-22 hari setelah silking. Pengisian biji semula dalam bentuk cairan bening, berubah seperti susu. Akumulasi pati pada setiap biji sangat cepat, warna biji sudah mulai terlihat (bergantung pada warna biji setiap varietas), dan bagian sel pada endosperm sudah terbentuk lengkap. Kadar air biji dapat mencapai 80%. 2.3. Pemupukan Nitrogen (N) pada Tanaman Jagung Manis Nitrogen diperlukan jagung manis sepanjang hidupnya. Nitrogen merupakan unsur hara makro esensial diperlukan bagi tanaman dalam jumlah besar. Tanaman jagung manis menyerap nitrogen dalam bentuk ammonium (NH4 + ) dan nitrat (NO3 - ). Kekurangan unsur nitrogen selama pertumbuhan dapat menyebabkan tanaman menjadi kerdil, perakaran terbatas dan daun menjadi kuning. Tanaman jagung manis yang kekurangan unsur nitrogen juga akan terjadi pelambatan keluarnya malai selama 3 hari (Setiawan, 2003). Pemberian nitrogen secara berlebihan akan mengakibatkan pertumbuhan vegetatif yang sangat pesat, warna daun menjadi hijau tua. Kelebihan unsur nitrogen juga dapat memperpanjang periode tumbuh tanaman. Kelebihan unsur N juga memperlambat pematangan, membantu pertumbuhan vegetatif. 2.4. Nilai Efisiensi Penggunaan Cahaya Matahari oleh Tanaman Jagung Manis Nilai efisiensi penggunaan cahaya matahari diperhitungkan sebagai hasil nisbah peningkatan bruto jumlah bahan kering yang diproduksi pada periode waktu tertentu dengan jumlah energi cahaya yang diintersepsi kanopi dalam periode waktu yang sama. Jumlah energi cahaya yang dintersepsi didasarkan pada kalkulasi radiasi global (Rs) berdasarkan Allen et al (1998).
Terdapat hubungan linear antara perubahan bobot kering tanaman dengan perubahan jumlah radiasi surya yang diintersepsi. Jika BK tot 0, diasumsikan tidak terjadi pertumbuhan dan efisiensi penggunaan cahaya atau LUE (Light Use Efficiency) bernilai 0 (Charles-Edward et al., 1986). ΔW LUE =...(Pers 1) Qint Ket : LUE = efisiensi penggunaan cahaya (g MJ -1 ) W = perubahan biomassa jagung manis (gm -2 ) Qint = intersepsi radiasi (MJ m -2 hari -1 ) 2.4.1. Nilai Intersepsi Radiasi (Qint) Jumlah intersepsi radiasi dihitung berdasarkan Hukum Beer (Handoko, 1994) yakni : Qint = (1 - τ ) Rs...(Pers 2) τ = e -kild... (Pers 3) Qint = (1 - e -kild ) Rs...(Pers 4) Ket : Qint = intersepsi radiasi (MJ m -2 hari -1 ) Rs = radiasi surya di atas tajuk tanaman (MJ m -2 hari -1 ) τ = proporsi radiasi surya yang ditransmisikan oleh tajuk tanaman k = koefisien pemadaman tajuk jagung manis 0,38 (Muchow et al., 1994) e = bilangan dasar logaritma (2,7183) ILD = Indeks luas daun Menurut Allen et al. (1998) nilai Rs dihitung berdasarkan formula Angstrom yang dihubungkan dengan radiasi ektraterresterial (Ra) atau radiasi angot (radiasi surya yang di puncak atmosfer) dan durasi relatif sinar matahari (n/n).
Gambar 2.Radiasi surya dan Radiasi angot d atmosfer n Rs = (as + bs )Ra...(Pers 5) N Ket : Rs = radiasi di atas tajuk tanaman (MJ m -2 hari -1 ) Ra = radiasi ektraterresterial atau radiasi angot (radiasi surya di puncak atmosfer (MJ m -2 hari -1 ) a s dan b s = nilai Angstrom atau konstanta regresi tergantung tempat (a s = 0.25 and b s = 0.50) (Allen et al., 1998) n = rata-rata lamanya matahari bersinar cerah selama sehari (jam) N = panjang hari (jam) 24(60) Ra = π [ ω sin(φ) sin(δ) + cos(φ) cos(δ) sin(ω )] Gsc dr s s...(pers 6) Dimana : Ra = Radiasi ektraterresterial atau radiasi angot (radiasi surya yang di puncak atmosfer (MJ m -2 hari -1 ) Gsc = konstanta matahari = 0.0820 MJ m -2 min -1 dr ω s Ф = inverse jarak relatif Bumi Matahari (rad) = sudut terbenamnya matahari (sunset hours angle) (rad) = lintang lokasi/radians (rad) = deklinasi matahari (rad) 2π d r =1+ 0.033 cos ( J)...(Pers 7) 365 2π δ = 0.409 sin( J - 1.39)...(Pers 8) 365 Dimana : dr = inverse jarak relatif Bumi Matahari (rad)
J = julian date/nomor hari dalam tahun (1-365 atau 366 ; misal j tanggal 1 Januari = 1) = deklinasi matahari (rad) Untuk menghitung lintang lokasi/radians (Ф) (Allen et al 1998) yakni : Ф = Radians = π 180 (derajat desimal)... (Pers 9) Tabel 1. Konversi Letak Lintang dalam Derajat dan Menit ke Radian Contoh lintang Bangkok (Thailand) di 13 O 44 and Rio de Janeiro (Brazil) di 22 O 54 Lintang Bangkok (LU) Rio de Janeiro (LS) Derajat dan menit 13 O 44 Utara 22 O 54 Selatan Derajat desimal 13 + 44/60 = 13.73 (-22) + (-54/60)= -22.90 Radians (Ф) (p/180) 13.73 = 0.240 (p/180) (-22.90) = -0.400 2.4.2. Nilai Indeks Luas Daun (ILD) Indeks luas daun (ILD) merupakan fungsi dari parameter luas daun spesifik (SLA) dan laju perubahan massa daun. Perubahan ILD (dild) dihitung dengan persamaan berikut (Handoko, 1994) : dild = SLA x dw L... (10) Ket : dild = perubahan indeks luas daun SLA = luas daun spesifik (m 2 g -1 ) dw L = perubahan massa daun (g m -2 ) Nilai SLA dihitung sebagai nisbah antara luasan daun dan bobot bahan keringnya. (Handoko, 1994). L SLA =...(11) BKdaun Ket : SLA = luas daun spesifik (ha g -1 ) L = luas daun (cm 2 ) BKdaun = bobot kering daun (g m -2 )