TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Menurut Sharma (1993) sistematika tanaman semangka adalah sebagai berikut : kingdom: plantae, divisio: spermatophyta, subdivisio: angiospermae, class: dicotyledonae, ordo: cucurbitales, family: cucurbitaceae, genus: citrullus, spesies: Citrullus vulgaris Schard. Tanaman semangka termasuk jenis tanaman menjalar atau merambat dengan perantara alat pemegang berbentuk pilin, dan hidupnya semusim. Sistem perakarannya menyebar ke samping dan dangkal. Batang tanaman semangka bersegi dan berambut. Panjang batang antara 1,5-5,0 meter dan Tanamannya bercabang menjalar di permukaan tanah atau dirambatkan pada turus dari bilah bambu (Rukmana, 2006). Helaian daun menyirip kecil-kecil, permukaannya berbulu, bentuknya mirip jantung dibagian pangkalnya, ujungnya meruncing, tepinya bergelombang dan berwarna hijau tua. Letak daun bersebrangan satu sama lain dan tersusun dalam tangkai berukuran dalam tangkai berukuran relatif panjang (Rukmana, 2006). Semangka memiliki tiga jenis bunga, yaitu bunga jantan (staminate), bunga betina (pistillate), dan bunga sempurna (hermaphrodite). Namun demikian, umumnya semangka memiliki bunga jantan dan bunga betina dengan proporsi 7 : 1. Bunga jantan memiliki tangkai sepanjang 12-45 mm, mahkota bunga sepanjang 10-25 mm, dan berwarna hijau kekuningan. Sementara bunga betina berbentuk tunggal dengan panjang tangkai 45 mm, lima helai mahkota bunga, dan
berwarna kuning kehijauan. Bunga tersebut keluar dari ketiak daun dan biasanya mekar pada pagi hari (Sobir dan Siregar, 2010). Semangka tersedia dalam banyak bentuk, warna dan bermacam-macam ukuran. Bentuknya bervariasi mulai dari bulat hingga lonjong, dengan warnawarna yang berbeda mulai dari hijau muda hingga kehitaman. Warna kulit buah dapat mulus, bergaris-garis atau bercak-bercak. Warna daging buah ada yang kuning, merah cerah ataupun merah tua. Terdapat pula semangka berbiji maupun semangka tanpa biji (Gordon, 2007). Syarat Tumbuh Iklim Semangka berasal dari Afrika, suatu daerah tropika dengan cahaya penuh, sedangkan suhu udara tinggi dan kering. Iklim yang kering dan panas, sinar matahari dan air yang cukup merupakan kebutuhan tanaman yang utama. Apabila cahaya matahari kurang penuh bersinar, maka tanaman akan berbunga kurang baik, bunganya mudah gugur, dan akhirnya pembuahannya pun menjadi kurang baik (Kalie, 2008). Untuk memperoleh panen semangka yang cepat dengan kualitas tinggi adalah suhu rata-rata harian berkisar 25-30 o C. Suhu ini umumnya dicapai di daerah dengan ketinggian hingga 300 m di atas permukaan laut (dpl). Penanaman di lahan yang lebih tinggi akan menyebabkan suhu udara menurun dan akan mengakibatkan umur panen yang lebih lama (Sobir dan Siregar, 2010). Suhu yang lebih tinggi lagi masih diperlukan jika calon buah sudah terbentuk. Proses pemasakan buah yang baik membutuhkan panas yang berkisar pada suhu 30 o C (Kalie, 2008). Pertumbuhan tanaman dan pembentukan buah
didorong oleh suhu yang tinggi dan sinar matahari yang penuh. Rubatzky dan Yamaguchi (1999) menambahkan bahwa semangka toleran terhadap kelembaban rendah dan agak toleran terhadap kekeringan, tetapi peka terhadap genangan air. Di samping sebagai pengangkut zat makan, air berfungsi sebagai penyusun tubuh tanaman dan pembentuk zat makanan. Semangka memerlukan banyak air karena 90% dari buah semangka adalah air tetapi semangka tidak perlu diairi atau digenangi terus menerus. Akar tanaman akan mati karena kekurangan oksigen untuk respirasi bila di lingkungan perakarannya tergenangi air (Duljapar dan Setyowati, 2000). Tanah Tanaman semangka tampaknya dapat tumbuh pada berbagai tipe lahan, asalkan drainasenya baik. Tanaman semangka menyukai lahan yang gembur dan subur, mengandung banyak bahan organik, serta mempunyai drainase yang baik. Tanah yang berpasir atau tanah lempung berpasir yang banyak mengandung nitrogen cocok untuk lahan tanaman ini (Kalie, 2008). Keasaman tanah (ph) yang diinginkan untuk pertumbuhan optimum semangka berkisar 5,8-7,2. Apabila ph tanah kurang dari 5,8 (tanah asam), perlu dilakukan pengapuran dengan dosis disesuaikan dengan tingkat keasaman. Selain itu, semangka agak sensitif terhadap kadar garam (Sobir dan Siregar, 2010). Ketinggian tempat yang baik untuk areal penanaman semangka adalah 0-400 m dpl. Pada ketinggian 400-900 m dpl, pertumbuhan tanaman kurang baik. Pada ketinggian lebih dari 700 m dpl, tanaman menghasilkan buah bermutu rendah dan rasa kurang manis (Syukur, 2008).
Pupuk NPK Pupuk majemuk yaitu pupuk yang mengandung lebih dari satu unsur hara yang digunakan untuk menambah kesuburan tanah. Contoh pupuk majemuk yaitu NP, NK, dan NPK. Pupuk majemuk yang paling banyak digunakan adalah pupuk NPK yang mengandung senyawa ammonium nitrat (NH 4 NO 3 ), ammonium dihidrogen fosfat (NH 4 H 2 PO 4 ), dan kalium klorida (KCl). Kadar unsur hara N, P, dan K dalam pupuk majemuk dinyatakan dengan komposisi angka tertentu. Misalnya pupuk NPK 10-20-15 berarti bahwa dalam pupuk itu terdapat 10% nitrogen, 20% fosfor (sebagai P 2 O 5 ) dan 15% kalium (sebagai K 2 O). Penggunaan pupuk majemuk harus disesuaikan dengan kebutuhan dari jenis tanaman yang akan dipupuk karena setiap jenis tanaman memerlukan perbandingan N, P, dan K tertentu. Di Indonesia beredar beberapa jenis pupuk majemuk dengan komposisi N, P, dan K yang beragam (Imran, 2005). Aplikasi pupuk (pemupukan) sangat penting karena memperkaya tanah sehingga unsur-unsur hara makro dan mikro yang dibutuhkan tanaman dapat tersedia dan dimanfaatkan oleh tanaman untuk menjalankan proses pertumbuhan dan perkembangannya (Murbandono, 2001). Nitrogen adalah komponen utama dari berbagai substansi penting didalam tanaman. Sekitar 40-50% kandungan protoplasma yang merupakan substansi hidup dari sel tumbuhan terdiri dari senyawa nitrogen. Senyawa nitrogen digunakan tanaman untuk membentuk asam amino yang akan diubah menjadi protein. Nitrogen juga dibutuhkan untuk membentuk senyawa penting seperti klorofil, asam nukleat, dan enzim. Karena itu, nitrogen dibutuhkan dalam jumlah relatif besar pada saat pertumbuhan tanaman, khususnya pada tahap pertumbuhan
vegetatif, seperti pembentukan tunas atau perkembangan batang dan daun. Jika kekurangan (defisiensi) nitrogen tanaman tumbuh lambat dan kerdil. Daunnya berwarna hijau muda sedangkan daun-daun yang lebih tua menguning dan akhirnya kering. Jika terjadi kelebihan nitrogen, tanaman tampak terlalu subur, ukuran daun menjadi lebih besar, batang menjadi lunak dan berair (sekulensi) sehingga mudah diserang penyakit (Novizan,2002). Bagi tanaman pupuk phosphor berfungsi untuk mempercepat pertumbuhan akan semai, memacu dan memperkuat pertumbuhan tanaman, meningkatkan produksi biji-bijian. Unsur P merupakan bahan pembentuk sel inti, selain itu mempunyai peranan penting bagi pembelahan sel serta perkembangan jaringan meristematik. Dapat membentuk ikatan fosfat yang dipergunakan untuk mempercepat proses-proses fisiologis. Kekurangan phosphor menyebabkan pertumbuhan menjadi lambat dan kerdil, gejala daun menunjukan warna hijau tua mengkilap yang tidak normal, pematangan buah terhambat dan biji berkembang tidak normal (Sutedjo,2002). Selanjutnya Hanafiah (2007) menyatakan bahwa Unsur K berfungsi meningkatkan sintesis dan translokasi karbohidrat, sehingga mempercepat penebalan dinding-dinding sel dan memberikan hasil produksi yang baik terhadap buah. Secara umum dapat disimpulkan bahwa kalium memegang peranan penting dalam peristiwa-peristiwa fisiologis seperti metabolime karbohidrat, pembentukan, pemecahan, dan translokasi pati, metabolisme protein dan sintesis protein, mengawasi dan mengatur aktivitas berbagai unsur mineral, mengaktifkan berbagai kerja enzim, mempercepat pertumbuhan jaringan meristematik,
netralisasi asam-asam organiik bagi hasil fisiologis, mengatur membuka dan menutup stomata dan hal-hal yang berkaitan dnegan air (Damanik dkk,2010). Sementara itu, Jumin (1991) menyatakan bahwa unsur P dan K dapat mengurangi efek negatif dari pemupukan nitrogen dan dapat memperbaiki perakaran sehingga penyerapan unsur hara menjadi lebih baik lagi. Unsur P berperan sebagai bahan dasar pembentukan protein untuk menghasilkan energi ATP dan ADP, dimana energi ini dibutuhkan dalam proses metabolisme untuk pembentukan asam amino, tepung, lemak dan senyawa organik lainnya. Fosfor bagi tanaman juga berguna untuk membantu asimilasi dan pernafasan sekaligus mempercepat pembungaan, pemasakan biji dan buah sedangkan kalium berperan memperkuat tubuh tanaman agar daun, bunga dan buah tidak mudah gugur. Sedangkan unsur K berperan membantu pembentukan protein dan karbohidrat sekaligus memperkuat tubuh tanaman seperti daun, bunga dan buah sehingga tidak mudah gugur. Selain itu unsur hara K juga dapat meningkatkan kualitas hasil buah (Lingga, 1998). Tanaman yang tumbuh pada tanah yang kekurangan unsur kalium akan memperlihatkan gejala-gejala seperti daun mengkerut atau keriting terutama pada daun tua walaupun tidak merata. Kemudian pada daun akan timbul bercak-bercak merah cokelat. Selanjutnya daun akan mengering, lalu mati. Buah tumbuh tidak sempurna, kecil, mutunya jelek, hasilnya rendah, dan tidak tahan lama (Lingga dan Marsono,2000). Unsur hara terutama N, P dan K merupakan faktor yang dapat meningkatkan jumlah percabangan pada pertumbuhan vegetatif tanaman. Karena
cabang merupakan batang lateral yang muncul akibat perkembangan meristem ujung batang induk yang sedang mengalami pertumbuhan (Gardner, et al., 1991). Pemangkasan Buah Pemangkasan buah bertujuan untuk memperoleh ukuran dan bentuk buah yang seragam dan besar. Semakin banyak buah yang dipertahankan dalam satu pohon, ukurannya akan menjadi lebih kecil. Sebaliknya, bila hanya dipertahankan dua buah saja pertanaman, ukurannya akan semakin besar. Pemangkasan buah dapat dilakukan pada tanaman berumur 40 HST. Buah yang dipertahankan adalah buah yang memiliki pertumbuhan baik. Buah yang baik tampak dari penampilan fisiknya, yaitu ukurannya lebih besar dari lainnya, tidak cacat, dan bentuknya tidak memanjang (Duljapar dan Setyowati, 2000). Dalam satu tanaman, sebaiknya buah semangka yang dipelihara maksimal 2 buah. Pemangkasan buah pada tanaman semangka dilakukan dengan cara memelihara buah yang terletak minimal 1 m dari pangkal percabangan atau pada ruas ke-13 dan ke-14. Bobot dari ruas ini akan mempunyai bentuk normal dan bobot optimal. Bila kondisi tanaman kurang sehat, sebaiknya jangan dipaksakan untuk memelihara lebih dari satu buah (Prajnata, 2003). Bunga betina pertama pada tanaman semangka biasanya muncul diantara ruas ke-8 dan ke-13 pada batang utama. Bunga ini sebaiknya di buang (tidak di jadikan buah) dengan cara memangkasnya karena tumbuhnya kurang bagus dan batangnya belum kuat. Pembuahan pada batang utama sebaiknya di atur mulai ruas ke 20. Pemangkasan buah ini di lakukan pada saat tangkai buah dalam keadaan kering. Pisau yang di gunakan harus tipis, bersih dan tajam serta dijaga supaya tidak melukai batang tanaman (Kalie, 2008).
Para petani tradisional biasanya hanya memprioritaskan kuantitas buah dibandingkan kualitas buah. Pemangkasan dan penjarangan buah merupakan salah satu upaya untuk mengoptimalkan kualitas buah. Pemangkasan dalam tanaman buah bertujuan untuk mengoptimalkan proses produksi dan mengurangi kelembaban dalam tajuk tanaman. Hal tersebut akan mengurangi resiko terjadinya serangan hama dan penyakit, serta merangsang tumbuhnya tunas tunas produktif (Direktorat Tanaman Buah, 2004). Pemangkasan pada tanaman merupakan suatu tindakan pengelolalaan tanaman dalam mengatur dan mengontrol pertumbuhan vegetatif, pembungaan dan pembuahan. Tujuan pemangkasan adalah untuk meningkatkan produksi karena pemangkasan akan dapat menyempurnakan pertumbuhan serta perkembangan buah. Pemangkasan dapat dilakukan pada fase vegetatif dan generatif. Pemangkasan pada fase generatif dapat mencegah persaingan kebutuhan fotosintat antara bagian pucuk tanaman dengan organ-organ produktif (Dachlan, dkk. 2006). Kualitas buah ditentukan oleh rasa manis (kandungan gula), tekstur daging buah yang tepat, aroma daging buah yang khas dan penampakan buah (bentuk buah, bobot buah dan netting bagi varietas yang memiliki net). Rubatzky dan Yamaguchi, (1999) menyatakan bahwa padatan terlarut total digunakan sebagai indikator tingkat kemanisan pada buah. Kandungan tersebut diperoleh dari mengurangi jumlah buah menjadi satu buah per tanaman. Untuk mendapatkan buah yang besar dan produksi tinggi tanaman semangka membutuhkan pemangkasan. Pemangkasan pertama dilakukan setelah tanaman mulai bercabang, biasa tanaman semangka pada ruas pertama bercabang
sampai mencapai 4 cabang, peliharalah 1 2 cabang yang benar-benar sehat sedang cabang yang kurang sehat agar dibuang, dan selanjutnya pemangkasan dilanjutkan dengan membuang cabang-cabang yang tumbuh pada tunas utama yang dipelihara hingga menjelang keluarnya putik buah yang pertama, untuk mendapatkan kualitas buah yang baik usahakan buah pertama dibuang, pelihara buah kedua dan ketiga (Imran, 2005). Pemangkasan erat kaitannya dengan pemanfaatan hasil fotosintesis, dengan melakukan pemangkasan maka diharapkan dapat meningkatkan hasil dengan cara fotosintat diarahkan untuk pembentukan buah. Hasil yang tinggi akan diperoleh bila seluruh proses kehidupan berjalan lancar dan seimbang. Sebagai contoh, bila respirasi berjalan lebih giat dibandingkan fotosintesis, maka lama-lama tanaman kehabisan gula. Akibatnya untuk memperoleh energi pati, lemak dan bahkan protein akan ditransformasikan ke gula dan direspirasikan. Sebaliknya bila respirasi tertekan, karena kurang O 2 misalnya, tanaman juga akan kehabisan tenaga. Akibatnya tanaman tidak lagi mampu menyediakan bahan untuk ditransformasikan ke produk yang diinginkan penanam (Harjadi, dkk., 2010).