TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Susunan akar kedelai pada umumnya sangat baik. Pertumbuhan akar tunggang lurus masuk kedalam tanah dan mempunyai banyak akar cabang. Pada akar cabang banyak terdapat bintil akar berisi bakteri Rhizobium japonicum, yang mempunyai kemampuan mengikat zat lemas bebas (N2) dari udara yang kemudian dipergunakan untuk menyuburkan tanah (Siregar, 2009). Batang kedelai tersebut berwarna ungu atau hijau. Batang kedelai memiliki buku yang akan menjadi tempat tumbuhnya bunga. Buku yang menghasilkan buah disebut buku subur, pada batang tanaman tersebut biasanya akan muncul cabang (Purwono dan Purnawati, 2007). Daun kedelai terbagi menjadi empat tipe, yaitu (1) kotiledon atau daun biji, (2) dua helai daun primer sederhana, (3) daun bertiga, dan (4) profila. Daun primer berbentuk oval dengan tangkai daun sepanjang 1-2 cm, terletak berseberangan pada buku pertama diatas kotiledon. Bentuk daun kedelai adalah lancip, bulat dan lonjong serta terdapat perpaduan bentuk daun misalnya antara lonjong dan lancip (Adie dan Krisnawati 2007). Sebagian besar kedelai mulai berbunga pada umur antara 5-7 minggu. Bunga kedelai termasuk bunga sempurna yaitu setiap bunga mempunyai alat jantan dan alat betina. Penyerbukan terjadi pada saat mahkota bunga masih menutup sehingga kemungkinan kawin silang alami amat kecil. Bunga terletak pada ruas-ruas batang, berwarna ungu atau putih. Tidak semua bunga dapat menjadi polong walaupun telah terjadi penyerbukan secara sempurna. Sekitar 60% bunga rontok sebelum membentuk polong (Hidayat, 1985).
Buah kedelai berbentuk polong. Setiap tanaman mampu menghasilkan 50-100 polong. Polong kedelai berbulu dan berwarna kuning kecoklatan atau abu-abu. Selama proses pematangan buah, polong yang mula-mula berwarna hijau akan berubah menjadi kehitaman (Sugeno, 2008). Biji umumnya berbentuk bulat atau bulat pipih sampai bulat lonjong. Ukuran biji berkisar antara 6-30 g/100 biji, ukuran biji diklasifikasikan menjadi 3 kelas yaitu biji kecil (6-10 g/100 biji), biji sedang(11-12 g/100 biji) dan biji besar (>13 g/100 biji). Warna biji bervariasi antara kuning, hijau, coklat dan hitam (Soemaatmadja et al., 1999). Syarat Tumbuh Iklim Suhu yangdikehendaki kedelai antara 21-34 C, akan tetapi suhu optimum bagipertumbuhannya berkisar 23-27ºC. Pada proses perkecambahan benih, kedelaimembutuhkan suhu yang cocok sekitar 30ºC. Pada suhu yang lebih tinggi dari30 ºC, fotorespirasi cenderung mengurangi hasil fotosintesis(prihatman, 2000). Tanaman kedelai dapat tumbuh dengan baik dan produksinya tinggimemerlukan curah hujan berkisar antara 1.500 2.500 mm/tahun atau curah hujanselama musim tanam berkisar antara 300 400 mm/tiga bulan. Akan tetapi, tanaman kedelai masih toleran dan produksinya masihcukup baik dengan curahhujan sampai 3.500 mm/tahun dan curah hujan di bawah 1.500 mm/tahun hingga700 mm/tahun. Hujan yang terlalu tinggi juga dapat menyebabkan pertumbuhantanaman kedelai terhambat dan produksinya rendah (Cahyono, 2007).
Kelembapan yang sesuai untukpertumbuhan tanaman kedelai adalah 60%. Dengan kondisi suhu dan kelembapanyang sesuai, maka tanaman dapat melakukan fotosintesis dengan baikpembentukan karbohidrat dalam jumlah yangbesar. Dengan demikian, sumberenergi tersedia cukup untuk proses pernapasan dan pertumbuhan tanaman, sepertipembentukan batang, cabang, daun, bunga, dan buah (polong), dan pembentukansel sel baru lainnya ( Cahyono, 2007 ). Cahaya matahari sumber energi yang diperlukan proses fotosintesis.fotosintesis tanaman dapat berjalan dengan baik apabila tanaman mendapatkanpenyinaran sinar matahari yang cukup. Bibit kedelai dapat tumbuh dengan baik,cepat, dan sehat, pada cuaca yang hangat dimana cahaya matahari terang danpenuh.kekurangan cahaya matahari dapat menyebabkan bibit pucat, batangmemanjang, kurus, dan lemah. Lahan kedelai harus terbuka (tidak terlindungi olehpepohonan) (Cahyono, 2007) Tanah Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, asal drainase dan aerasi tanah cukup baik. Tanah yang cocok yaitu alluvial, regosol, latosol, dan andosol (Siswadi, 2006). Kedelai dapat tumbuh di tanah yang agak masam akan tetapi pada ph yangterlalu rendah bisa menimbulkan keracunan Al dan Fe. Nilai ph yang cocokberkisar antara 5.8 7.0. Pada ph tanah kurang dari 5.5 pertumbuhan kedelaisangat terlambat karena keracunan Aluminium, sehingga pertumbuhan bakteribintil dan proses nitrifikasi akan berjalan kurang baik (Prihatman, 2000).
Kedelai sebenarnya bisa ditanam pada berbagai macam jenis tanah. Tetapi,yang paling baik adalah tanah yang cukup mengandung kapur dan memiliki sistem drainase yang baik. Perlu diperhatikan, kedelai tidak tahan terhadapgenangan air. Kedelai bisa tumbuh baik pada tanah yang struktur keasamannya (PH) antara 5,8 7. Tanah yang baru pertama kali ditanam kedelai sebaiknyadiberi bakterirhizobium. Kedelai akan tumbuh dengan subur dan memuaskan jika ditanam pada tanah yangmengandung kapur dan tanah bekas ditanami padi. Kedelai dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah asal drainase dan aerasi tanahnya cukup baik. Tanah tanah yang cocok yaitu, alluvial, regosol, grumusol, latotosol,dan andosol (Suhaeni, 2007). Pentingnya ph tanah untuk diketahui adalah untuk menentukan mudah tidaknya unsur-unsur hara diserap tanaman. Pada umumnya unsur hara mudah diserap akar tanaman pada ph tanah sekitar netral, karena pada ph tersebut kebanyakan unsur hara mudah larut dalam air. Pada tanah masam unsur hara P tidak dapat diserap tanaman karena diikat (difiksasi) oleh Al, sedang pada tanah alkalis unsur P juga tidak dapat diserap tanaman karena difiksasi oleh Ca (Hardjowigeno, 2003). Varietas Varietas adalah sekumpulan individu tanaman yang dapat dibedakan oleh setiap sifat (morfologi, fisiologi, sitologi, kimia, dan lain-lain) yang nyata untuk usaha pertanian dan bila diproduksi kembali akan menunjukkan sifat-sifat yang dapat dibedakan dari yang lainnya (Sutopo, 1998). Beberapa varietas yang mempunyai biji besar, toleran terhadap lahan kering masam serta mempunyai produksi tinggi 2,0-3,9 t/ha seperti
Rajabasa,(Balitkabi Malang, 2007). Sejak tahun 2003 sampai 2008, Balitkabi Malang telah menghasilkan beberapa varietas unggul baru kedelai umur genjah (70 hari 85 hari) dan produksi tinggi (2,21 3,40 t/ha) seperti Gepak Ijo, Gepak Kuning, Grobogan, Arjasari, Gumitir, Argopuro, Baluran, dan Kipas Merah (Balitkabi, 2008). Varietas Panderman yang mempunyai umur 85 hari yang bijinya besar dan tahan terhadap ulat grayak (Puslitbangtan, 2007). Beberapa varietas yang tahan kering dan masam serta mempunyai produksi yang tinggi (2,5 t/ha) seperti varietas Tanggamus, Sibayak, Nanti, Rata, dan Seulawan (Balitkabi, 2004). Menurut hasil penelitian Balitkabi Malang (2008), menunjukkan bahwa beberapa varietas yang mempunyai produksi tinggi seperti Grobogan (2,70 t/ha), ukuran biji 18 g/100 biji (biji besar) dan umur masak sekitar 76 hari (umur genjah),varietas Detam-1 (2,51 t/ha), ukuran biji 14,84 g/100 biji (biji sedang), dan umur masak sekitar 85 hari (umur sedang), varietas Detam-2 (2,46 t/ha), ukuran biji 13,54 g/100 biji (biji sedang), dan umur masak 82 hari (umur sedang), varietas Ijen (2,49 t/ha), ukuran biji 11,23 g/100 biji (ukuran sedang), dan umur masak 83 hari (umur sedang), varietas Anjasmoro (2,25 t/ha), ukuran biji 14,8-15,3 g/100 biji besar), umur masak 92 hari (umur dalam/panjang), varietas Mahameru (2,04-2,16 t//ha), ukuran biji 16,5-17,0 g/100 (biji besar), dan umur masak 94 hari (umur dalam/panjang), varietas Tanggamus (1,22 t/ha), ukuran biji 11 g/100 (ukuran sedang), dan umur masak 88 hari (umur sedang), varietas Kaba (2,13 t/ha), ukuran biji 10,37 g/100 biji (biji sedang), dan umur masak 85 hari (umur sedang), varietas Sinabung (2,16 t/ha), ukuran biji 10,68 g/100 biji (biji sedang), dan umur masak 88 hari (umur sedang), varietas Burangrang (2,05 t/ha),
ukuran biji 17 g/100 biji (biji besar), dan umur masak 82 hari (umur sedang), varietas Argomulyo (2,0 t/ha), ukuran biji 16 g/ha, dan umur masak 81 hari (umur sedang, dan varietas Willis (1,60 t/ha), ukuran biji 10 g/ha (biji sedang), dan umur masak 87 hari (umur sedang), varietas kedelai Dena 1 memiliki potensi hasil 2,89 ton ha-1, bobot biji antara 11,07-16,06 g/100 biji) dan umur panen 78 hari. Setiap varietas memberikan respon yang berbeda pada kondisi lingkungan yang berbeda sehingga setiap varietas kedelai memiliki bintil akar yang berbeda tergantung kepada sifat genetis varietas tanaman itu sendiri. Faktor lingkungan terutama cahaya penting bagi pembentukan bintil akar efektif. Bila naungan terlalu tinggi akan menekan jumlah dan ukuran bintil akar termasuk bintil akar efektif dimana semakin berkurangnya cahaya dengan intensitas naungan tinggi akan menghambat proses fotosistensis sehingga translokasi fotosintat terhambat keseluruh bagian tanaman (Yuwono, 2006). Hasil Penelitian Syahbuddin et al., (1998) menunjukkan bahwa setiap varietas memiliki respon yang berbeda beda terhadap pemberian naungan. Varietas Willis memiliki adaptasi terbaik terhadap penurunan intensitas radiasi surya disbanding varietas Malabar dan Lokon, hal ini nampak dari kemampuan menyerap N,P dan K yang lebih banyak. Pemanfaatan Lahan Kosong di Bawah Tegakan Kelapa Sawit Menurut Salisbury dan Ross (1992) cahaya matahari sangat besar peranannya dalam proses fisiologi tumbuhan seperti proses fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, dan berbagai pergerakan tanaman dan perkecambahan. Pada kondisi cahaya rendah, bentuk adaptasi tanaman meliputi: 1) pengurangan kecepatan respirasi untuk menurunkan titik kompensasi.
2) peningkatan luas daun untuk memperoleh satu permukaan yang lebih besar bagi absorbsi cahaya. 3) Peningkatan kecepatan fotosintesis setiap unit energi cahaya dan luas daun. Kedelai merupakan tanaman C 3 yang dapat mengalami kehilangan air lebih banyak dibandingkan tanaman C 4 seperti jagung dan sorgum, karena tanaman C 3 memiliki rasio transpirasi yang lebih tinggi dan keadaan stomata yang selalu terbuka. Tanaman C4 akan tumbuh baik pada lahan terbuka, sedangkan tanaman C3 lebih mampu ditanam pada lahan ternaungi (Yunita et al., 2008). Berdasarkan hasil penelitian Soverda, et al (2009) menyatakan pada pemberian naungan 50% berpengaruh nyata terhadap jumlah polong pertanaman. Penurunan jumlah polong pertanaman dikarenakan pendistribusian hasil bulir lebih besar diberikan ke tanaman yang menerima cahaya normal. Hasil penelitian Wahyu dan Sundari (2011) jumlah polong isi pertanaman pada lingkungan tanpa naungan berkisar antara 24-35 polong dengan rata-rata 29 polong, sedangkan pada lingkungan ternaungi 50% berkisar antara 6-16 polong dengan rata-rata 12 polong, terjadi penurunan jumlah polong 42%. Efek pendorong auksin (penumbuh akar) akibat kekurangan adanya cahaya, oleh sebab itu tunas yang mendapat penyinaran tidak tumbuh secepat tunas ditempat gelap. Dengan demikian pertumbuhan di lapangan merupakan hasil dari rangsangan cahaya melalui fotosintesis dan produksi bahan makanan dan hambatan cahaya melalui pengurangan efek auksin (Sitompul dan Guritno, 1995). Bila pengaruh-pengaruh sederhana suatu faktor berbeda lebih besar daripada yang dapat ditimbulkan oleh faktor kebetulan, beda respon ini disebut interaksi antara kedua faktor itu. Bila interaksinya tidak nyata, maka
disimpulkan bahwa faktor-faktornyabertindak bebas satu sama lain, pengaruh sederhana suatu faktor sama pada semua taraf faktor lainya dalam batas-batas keragaman acak(steel and Torrie, 1993). Karakter morfologi tanaman ternaungi dibandingkan dengan tanaman yang mendapat cahaya penuh menurut Daubenmire (1974) dan Anderson dan Osmon (1987) dalam Wirnas (2005) ditandai dengan batang lebih kecil karena xilem kurang berkembang, luas daun per tanaman lebih besar, jarak antar buku lebih panjang, jumlah cabang lebih sedikit, akar lebih pendek, rasio akar dan tajuk rendah, bintil akar sedikit. Dari segi anatomi terlihat bahwa sel daun berukuran lebih besar dan tipis, endodermis, kutikula dan dinding lebih berkembang, kloroplas lebih banyak dan besar. Karakter fisiologi tanaman ternaungi ditandai dengan kandungan klorofil lebih tinggi, laju fotosintesis rendah, laju respirasi rendah, kandungan air lebih tinggi, tranpirasi lebih lambat dan C/N rendah.