7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Tanaman Kedelai 2.1.1 Taksonomi Tanaman Kedelai Kedelai memiliki nama latin Glycine max L. Merill adalah salah satu tanaman yang berasal dari dataran Cina yang telah di temukan dan di budidayakan sejak tahun 2500 SM. Kedelai merupakan tanaman semusim, berupa semak dengan ketinggian tanaman berkisar 10-200 cm, tumbuh tegak, berdaun lembut dengan beragam morfologi, bercabang sedikit atau banyak tergantung dengan kultivar dan lingkungan hidup (Inawati, 2000). Menurut Suprapto (2002) kedudukan tanaman kedelai dalam sistematik tumbuhan (taksonomi) diklasifikasikan sebagai berikut : Kingdom Divisi Sub Divisi Kelas Ordo Famili Sub Famili Genus Species : Plantae : Spermatophyta : Angiospermae : Dicotyledoneae : Rosales : Leguminoceae : Papilionoideae : Glycine : Glycine max L. Merrill.
8 Komponen utama yang mendukung morfologi pertumbuhan yang optimal pada tanaman kedelai adalah: akar, daun, batang, bunga, polong, dan biji. Biji kedelai terbagi menjadi dua bagian utama yaitu: kulit biji dan janin/embrio (Suprapto, 2002). Menurut Inawati (2000) biji kedelai mampu menyerap air cukup banyak sehingga menyebabkan beratnya menjadi dua kali lipat. Ketebalan kulit biji kedelai berpengaruh pada sifat yang keras dan daya serap air. Sehingga biji kedelai yang kering akan berkecambah apabila memperoleh air yang cukup. 2.1.2 Morfologi Tanaman Kedelai Tanaman kedelai umumnya tumbuh tegak, berbentuk semak dan merupakan tanaman semusim. Morfologi tanaman kedelai meliputi akar, daun, batang, dan biji yang dapat tumbuh dengan optimal. a. Akar Tanaman kedelai muncul dari belahan kulit biji yang ada di sekitar misofil. Calon akar akan tumbuh dengan cepat kedalam tanah, sedangkan kotiledon terdiri dari dua keping terdapat di permukaan tanah akibat pertumbuhan yang cepat dari hipokotil (Hidayat, 2000). Perakaran pada tanaman kedelai terdiri dari dua macam, yaitu akar tunggang dan akar sekunder ( serabut ). Pertumbuhan akar tunggang ini mencapai 2 m bahkan lebih sesuai dengan pertumbuhan kedelai dan menembus bagian tanah dengan kedalaman 30-50 cm. Sedangkan akar serabut mencapai kedalaman 20-30 cm,
9 perkecambahan akar kedelai ini tumbuh dengan baik sekitar 3-4 hari (Adisarwanto, 2008). b. Batang dan Cabang Batang pada tanaman kedelai terdiri dari dua tipe, yaitu determinate dan inderterminate. Batang tipe determinate adalah batang yang tidak tumbuh lagi saat tanaman memasuki fase pembungaan. Sementara pertumbuhan batang tipe indeterminate di tandai dengan pucuk batang tanaman masih bisa tumbuh daun, walaupun sudah mulai berbunga. Batang kedelai normal memiliki buku-buku berkisar 15-30 buah. Cabang pada tanaman kedelai memiliki jumlah cabang tergantung varietes dan kondisi tanah. Jumlah batang umumnya 250.000 hingga 500.000 per hektarnya. Walaupun jumlah batang dan cabang banyak, tetapi belum tentu produksi sesuai dengan cabang tersebut. c. Daun Daun tanaman kedelai memiliki bentuk bulat oval dan lancip, kedua bentuk daun ini dapat di pengaruhi faktor genetik. Secara umumnya bentuk daun kedelai ini mempunyai bentuk daun lebar, memiliki stomata dan berjumlah 190-320 buah/m2 (Adisarwanto, 2008). Daun memiliki bulu dengan warna cerah dan jumlahnya bervariasi. Panjang bulu ini mencapai 1 mm bahkan lebih
10 dan memiliki lebar 0,0025 mm tergantung dengan varietes yang di gunakan. d. Bunga Bunga tanaman kedelai adalah bunga sempurna, bunga tanaman kedelai memiliki 5 helai daun mahkota, 1 helai bendera, 2 helai sayap, dan 2 helai tunas. Benang sari pada tanaman kedelai berjumlah 10 buah, 9 buah diantarnya bersatu yang terdapat di bagian pangkal yang membentuk seludang yang mengelilingi putik (Hidayat, 2000). Bunga kedelai ini tumbuh di ketiak daun yang membentuk rangkaian bunga yang terdiri dari 3-15 buah bunga di setiap tangkainya. Bunga kedelai ini memiliki warna kemerahan, dan keungguan. e. Buah Buah pada tanaman kedelai adalah buah polong (kacang kacangan). Memiliki warna hijau jika masih mudah dan warna coklat, kehitaman jika sudah tua. Jumlah biji setiap polong 1-5 buah, dengan permukaan bulu yang rapat, dan ada juga yang berbulu jarang. Bentuk buah kedelai 1-2 cm dengan memiliki pembatas di bagian polong dan biji yang terdapat di buah kedelai. f. Biji Biji tanaman kedelai memiliki bentuk, ukuran dan warna yang sangat bervariasi tergantung dengan varietesnya. Bentuk biji bulat lonjong, bulat dan bulat agak pipih. Warna biji berwarna putih,
11 kuning, hijau, cokelat hingga berwarna kehitaman. Ukuran biji kedelai memiliki ukuran kecil, sedang, dan besar. Namun, di bebeberapa negara memiliki ukuran sekitar 25 gram / 100 biji, sehingga di katakan biji dengan kategori berukuran besar (Hidayat, 2000). 2.1.3 Syarat Tumbuh Syarat tumbuh tanaman kedelai meliputi iklim dan tanah : 1) Iklim Tanaman kedelai beriklim tropis dan subtropis. Tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar 100-400 mm/bulan. Sedangkan untuk mendapatkan hasil optimal, tanaman kedelai membutuhkan curah hujan antara 100-200 mm/bulan. Suhu yang dikehendaki tanaman kedelai antara 21-34 0 C, akan tetapi suhu optimum bagi pertumbuhan tanaman kedelai 23-27 0 C. Pada proses perkecambahan benih kedelai memerlukan suhu yang cocok sekitar 30 0 C (Suhaeni, 2007). Tanaman kedelai tumbuh di daerah khatulistiwa antara 55ºLU - 55ºLS. Kedelai juga tumbuh pada ketinggian 2.000 meter di atas permukaan laut. Tanaman kedelai adalah tanaman berhari pendek. Beberapa kultivar menjadi tanaman berhari pendek secara kuantitatif dan beberapa hampir sepenuhnya tidak sensitif terhadap fotoperiode. Kedelai tumbuh sepanjang tahun baik di daerah tropis dan subtropis jika air tersedia (Setyosari dan Effendi, 1991) Varietas kedelai berbiji kecil, sangat cocok ditanam di lahan dengan ketinggian
12 0,5-300 m dpl. Sedangkan varietas kedelai berbiji besar cocok ditanam di lahan dengan ketinggian 300-500 m dpl. 2) Tanah Tanaman kedelai dapat tumbuh baik pada tanah alluvial, regosol, grumosol, latosol atau andosol. Toleransi keasaman tanah sebagai syarat tumbuh bagi kedelai adalah ph 5,8-7,0 tetapi pada ph 4,5 pun kedelai dapat tumbuh. Pada ph kurang dari 5,5 pertumbuhannya sangat terlambat karena keracunan aluminium. Pertumbuhan bakteri bintil dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses pembusukan) akan berjalan kurang baik (Suhaeni, 2007). 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. Pada jenis tanah yang bertekstur remah dengan kedalaman olah lebih dari 50 cm, akar tanaman kedelai dapat tumbuh mencapai kedalaman 2 m. 2.2 Kandugan Biji Kedelai Kedelai merupakan sumber protein, lemak serta sebagai sumber vitamin A, E,K, beberapa jenis vitamin B dan mineral K, Fe, Zn, dan P. Kadar protein kacang-kacangan berkisar antara 20-25%, sedangkan pada kedelai mencapai 40%. Kadar protein dalam produk kedelai bervariasi
13 misalnya, tepung kedelai 50%, konsentrat protein kedelai 70% dan isolat protein kedelai 90% (Winarsi, 2010). Kandungan protein biji kedelai cukup tinggi sehingga kedelai termasuk ke dalam lima bahan makanan yang mengandung berprotein tinggi. Kedelai mengandung air 9 %, protein 40 %, lemak 18 %, serat 3.5 %, gula 7 % dan sekitar 18% zat lainnya. Selain itu, kandungan vitamin E kedelai sebelum pengolahan cukup tinggi. Vitamin E merupakan vitamin larut lemak atau minyak (Anonim a, 2012). Kebutuhan protein kedelai sebesar 55 g per hari dapat dipenuhi dengan makanan yang berasal dari 157.14 g kedelai. Kandungan gizi biji kedelai disajikan pada Tabel 2.1 Tabel 2.1 Kandungan Gizi 100 g Biji Kedelai Kedelai Kandungan Gizi Karbohidrat kompleks (g) Karbohidrat sederhana (g) Stakiosa (g) Rafinosa (g) Protein (g) Lemak total (g) Lemak Jenuh (g) Monounsaturated Polyunsaturated Kalsium (mg) Fosfor (mg) Kalium (mg) Magnesium (mg) Seng (mg) Zat besi (mg) Serat tidak larut (g) Serat larut (g) Jumlah 21.00 9.00 3.30 1.60 36.00 19.00 2.88 4.40 11.20 276.00 704.00 1797.00 280.00 4.80 16.00 10.00 7.00
14 23 Gulma Semua tumbuhan yang tidak dikehendaki keberadaannya dan menimbulkan kerugian disebut gulma (Zubaidah, 2009). Gulma merupakan tumbuhan yang berasal dari spesies liar yang telah lama menyesuaikan diri dengan perubahan lingkungan, atau spesies baru yang telah berkembang sejak timbulnya pertanian. Menurut Kristianingsih (2004) beberapa definisi untuk gulma antara lain: 1. Gulma adalah tumbuhan yang tumbuh tidak sesuai dengan tempatnya; 2. Gulma adalah tumbuhan yang tidak dikehendaki; 3. Gulma adalah tumbuhan yang bernilai negatif; 4. Gulma adalah tumbuhan yang bersaing dengan manusia dalam memanfaatkan lahan; 5. Gulma adalah tumbuhan yang tumbuh secara spontan; 6. Gulma adalah tumbuhan yang tidak berguna (belum diketahui kegunaannya). 7. Gulma adalah tumbuhan yang tumbuh di tempat yang tidak dikehendaki pada waktu tertentu sehingga kita berusaha memberantas atau mengendalikannya. Akbar (2012) mendefinisikan gulma sebagai "tanaman yang membentuk populasi yang mampu memasuki habitat tanaman yang dibudidayakan, secara nyata mengganggu manusia, dan berpotensi menekan atau menggantikan tanaman penduduk yang sengaja dibudidayakan". Gulma dapat berkembang dibawah kondisi yang
15 dihasilkan oleh praktek-praktek pertanian bidang pengolahan tanah, irigasi, pemupukan, dan dapat meminimalkan pertumbuhan normal, kesuburan rendah, dan meningkatkan populasi hama. Dengan usaha pengendalian populasi atau tingkat kerusakan karena gulma dapat ditekan serendah mungkin sehingga secara ekonomis tidak merugikan (Inawati, 2000). Pengelompokan gulma diperlukan guma memudahkan pengendalian. Pengelompokan daapat dilakukan berdasarkan daur hidup, habitat, klasifikasi taksonomi dan tanggapan terhadap herbisida (Manurung dan Syam un, 2003). Berdasarkan daur hidupnya, terdapat gulma setahun (annual) yang hidupnya kurang dari satu tahun dan gulma tahunan (parennial) yang siklus hidupnya lebih dari setahun. Berdasarkan habitatnya dikenal gulma mengapung (floating), gulma tenggelam (submergent). Berdasarkan taksonomi dikenal gulma monokotil, gulma dikotil dan gulma paku pakuan. Berdasarkan pada tanggapan terhadap herbisia, dikelompokkan menjadi gulma berdaun lebar (broad leaves), gulma rerumputan (grasses) dan gulma teki (sedges). Gulma merupakan pesaing bagi tanaman dalam memperoleh hara. Gulma dapat menyerap nitrogen dan fosfor hingga dua kali, dan kalium hingga tiga kali daya serap tanaman kedelai. Pemupukan merangsang vigor gulma sehingga meningkatkan daya saingnya. Nitrogen
16 merupakan hara utama yang menjadi kurang tersedia bagi tanaman kedelai karena persaingan dengan gulma. Tanaman yang kekurangan hara nitrogen mudah diketahui melalui warna daun yang pucat. Interaksi positif penyiangan dan pemberian nitrogen umumnya diamati pada pertanaman kedelai, dimana waktu pengendalian gulma yang tepat dapat mengoptimalkan penggunaan nitrogen dan hara serta menghemat penggunaan pupuk (Sutedjo, 2008) Keberadaan gulma pada tanaman kedelai mengakibatkan persaingan dalam memperebutkan sarana tumbuh yang ada. Pertumbuhan gulma dapat memperlambat pertumbuhan tanaman (Singh, 2005). Eprim (2006) dalam penelitiannya menjelaskan bahwa hasil tanaman kedelai semakin menurun dengan semakin lamanya periode bergulma berlangsung.