4 TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Menurut van Steenis (2003), tanaman kedelai diklasifikasikan ke dalam Kingdom Plantae dengan divisi Spermatophyta. Kedelai merupakan tanaman berbiji terbuka yaitu dengan subdivisi Angiospermae. Tanaman kedelai termasuk ke dalam kelas Dicotyledonae, berordo Polypetales dengan famili Papilionaceae (Leguminosae). Nama spesies dari tanaman ini adalah Glycinemax (L.) Merill dengan genus Glycine. Sistem perakaran kedelai terdiri dari dua macam, yaitu akar tunggang dan akar sekunderyang tumbuh dari akar tunggang. Selain itu kedelai juga seringkali membentuk akar adventif yang tumbuh dari bagian bawah hipokotil. Pada umumnya, akar adventif terjadi karena cekaman tertentu, misalnya kadar air tanah yang terlalu tinggi (Irwan, 2006). Pertumbuhan batang kedelai dibedakan menjadi dua tipe, yaitu tipedeterminate dan indeterminate. Perbedaan sistem pertumbuhan batang ini didasarkan atas keberadaan bunga pada pucuk batang. Pertumbuhan batang tipe determinate ditunjukkan dengan batang yang tidak tumbuh lagi pada saat tanaman mulai berbunga.sementara pertumbuhan batang tipe indeterminate dicirikan bila pucuk batang tanaman masih bisa tumbuh daun, walaupun tanaman sudah mulai berbunga.disamping itu, adavarietas hasil persilangan yang mempunyai tipe batang mirip keduanya sehingga dikategorikan sebagai semi-determinate atau semi indeterminate(irwan, 2006). Tanaman kedelai mempunyai dua bentuk daun yang dominan, yaitu stadia kotiledon yang tumbuh saat tanaman masih berbentuk kecambah dengan dua helai
5 daun tunggal dan daun bertangkai tiga (trifoliate leaves)yang tumbuh selepas masa pertumbuhan (Andrianto dan Indarto, 2004). Tanaman kedelai di Indonesia yang mempunyai panjang hari rata-rata sekitar 12 jam dan suhu udara yang tinggi (>30 C), sebagian besar mulai berbunga pada umur antara 5-7 minggu. Tanaman kedelai termasuk peka terhadap perbedaan panjang hari, khususnya saat pembentukan bunga. Periode berbunga pada tanaman kedelai cukup lama yaitu 3-5 minggu untuk daerah subtropik dan 2-3 minggu di daerah tropik, seperti di Indonesia.jumlah bunga pada tipe batang determinate umumnya lebih sedikit dibandingkan pada batang tipe indeterminate. Warna bunga yang umum pada berbagai varietas kedelai hanya dua, yaitu putih dan ungu (Irwan, 2006). Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7-10 hari setelah munculnya bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlah polong yang terbentuk pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam,antara 1-10 buah dalam setiap kelompok. Pada setiap tanaman, jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50, bahkan ratusan. Kecepatan pembentukan polong dan pembesaran biji akan semakin cepat setelahproses pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk polong menjadimaksimal pada saat awal periode pemasakan biji.hal ini kemudian diikutioleh perubahan warna polong, dari hijau menjadi kuning kecoklatan padasaat masak (Hidajat, 1985). Biji kedelai terbagi menjadi dua bagian utama, yaitu kulit biji dan embrio.pada kulit biji terdapat bagian yang disebut pusar (hilum) yang berwarna coklat, hitam, atau putih. Pada ujung hilum terdapat mikrofil,berupa lubang kecil yang terbentuk pada saat proses pembentukan biji(suprapto, 1992).
6 Syarat Tumbuh Iklim Indonesia mempunyai iklim tropis yang cocok untuk pertumbuhan kedelai karena kedelai menghendaki cuaca yang cukup panas. Pada. umumnya pertumbuhan kedelai sangat ditentukan oleh ketinggian tempat dan biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m di atas permukaan air laut.suhu yang dikehendaki tanaman kedelai antara 21-34ºC, akan tetapi suhu optimum bagi pertumbuhan tanaman kedelai 23-27ºC. Pada proses perkecambahan benih kedelai memerlukan suhu yang cocok sekitar 30ºC (Wardiyono, 2008). Apabila tanah cukup lembab dan suhunya ada di atas 21 0 C biji berkecambah lebih cepat. Biasanya pada suhu ini tanaman akan muncul di atas permukaan tanah sekitar 5 hari setelah waktu tanam. Suhu yang rendah dan kelembaban tanah yang sangat tinggi menghambat perkecambahan dan menyebabkan busuknya biji (Irwan, 2006). 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 (Departemen Pertanian, 1996). Tanah Tanah yang ideal untuk usaha tani kedelai adalah yang bertekstur liat berpasir, liat berdebu-berpasir, debu berpasir, drainase sedang-baik, mampu menahan kelembaban tanah dan tidak mudah tergenang. Kandungan bahan
7 organik tanah sedang-tinggi (3-4%) sangat mendukung pertumbuhan tanaman, apabila hara tanahnya cukup (Sumarno dan Manshuri, 2007). Untuk dapat tumbuh baik kedelai menghendaki tanah yang subur, gembur dan kaya akan humus atau bahan organik. Bahan organik yang cukup dalam tanah akan memperbaiki daya olah dan juga merupakan sumber makanan bagi jasad renik yang akhirnya akan membebaskan unsur hara untuk pertumbuhan tanaman (Irwan, 2006). Toleransi keasaman tanah sebagai syarat tumbuh bagi kedelai adalah ph 5,8-7,0 optimum pada ph 6,8. Pada ph kurang dari 5,5 pertumbuhannya sangat terhambat karena keracunan aluminium. Pertumbuhan bakteri bintil dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses pembusukan) akan berjalan kurang baik (Suprapto, 1992). Pupuk Kandang Sapi Pupuk kandang didefinisikan sebagai semua produk buangan dari binatang peliharaan yang dapat digunakan untuk menambah hara dalam tanah, memperbaiki sifat fisik, dan biologi tanah. Apabila dalam memelihara ternak tersebut diberi alas sepert sekam pada ayam, jerami pada sapi, kerbau dan kuda, maka alas tersebut akan dicampur menjadi kesatuan dan disebut sebagai pukan pula. Beberapa petani di beberapa daerah memisahkan antara pukan padat dan cair ( Hartatik dan Widowati, 2010). Bahan organik tanah lainnya adalah humus, yang juga merupakan hasil perombakan bahan organik dalam tanah yang relatif tahan terhadap pelapukan. Humus ini penting bagi tanah tanah pertanian, mempunyai plastisitas dan daya kohesi rendah, agregasi tanah dapat terpelihara dengan baik dan hal ini
8 memberikan kemudahan bagi pengolahan tanah serta sifat olah lain yang baik (Sutejo, 2002). Bahan organik tidak hanya berperan dalam membantu ketersediaan unsur hara di dalam tanah tetapi juga turut membantu dalam perbaikan sifat fisik dan biologi tanah. Penambahan bahan organik ke dalam tanah akan menjadi sumber energi dan makanan untuk bermacam-macam mikroorganisme di dalam tanah (Melati dan Andriyani, 2005). Diantara jenis pupuk kandang, pupuk kandang sapilah yang mempunyai kadar serat yang tinggi seperti selulosa, pupuk kandang sapi dapat memberikan beberapa mamfaat yaitu menyedediakan unsur hara makro dan mikro bagi tanaman, menggemburkan tanah, memperbaiki tekstur tanah, meningkatkan porositas dan komposisi mikroorganisme dalam tanah, memudahkan pertumbuhan akar tanaman. Untuk memaksimalkan penggunaan pupuk kandang sapi harus dilakukan pengomposan dengan rasion C/N dibawah 20 (Melati dan Andriyani, 2005). Pupuk Organik Cair Menurut Parnata (2004), pupuk organik cair adalah pupuk yang kandungan bahan kimianya maksimum 5% karena itu, kandungan N, P dan K pupuk organik cair relativ rendah. Pupuk organik cair memiliki beberapa keuntungan yaitu mengandung zat tertentu seperti mikroorganisme yang jarang terdapat pada pupuk organik padat, pupuk organik cair dapat mengaktifkan unsur hara yang ada dalam pupuk organik padat. Pupuk organik merupakan pupuk dengan bahan dasar yang diambil dari alam dengan jumlah dan jenis unsur hara yang terkandung secara alami.dapat
9 dikatakan bahwa pupuk organik merupakan salah satu bahan yang sangat penting dalam upaya memperbaiki kesuburan tanah secara aman, dalam arti produk pertanian yang dihasilkan terbebas dari bahan-bahan kimia yang berbahaya bagi kesehatan manusia sehingga aman dikonsumsi. Untuk memudahkan unsur hara dapat diserap tanah dan tanaman bahan organikdapat dibuat menjadi pupuk cair terlebih dahulu.pupuk cair menyediakan nitrogen dan unsur mineral lainnya yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman, seperti halnya pupuk nitrogen kimia.kehidupan binatang di dalam tanah juga terpacu dengan penggunaan pupuk cair. Pupuk cair lebih mudah terserap oleh tanaman karena unsur-unsur di dalamnya sudah terurai.tanaman menyerap hara terutama melalui akar, namun daun juga punya kemampuan menyerap hara. Sehingga ada manfaatnya apabila pupuk cair tidak hanya diberikan di sekitar tanaman, tapi juga di bagiandaundaun(suhedi,1995). Pupuk organik cair selain dapat memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi tanah, membantu meningkatkan produksi tanaman, meningkatkan kualitas produktanaman, mengurangi penggunaan pupuk anorganik dan sebagai alternatif penggantipupuk kandang (Indrakusuma, 2000). Pupuk organik cair mengandung berbagai jenis unsur hara dan zat yang diperlukan tanaman.zat-zat ini berasal dari bahan organik yang digunakan dalam pembuatannya.zat tersebut terdiri dari mineral, baik makro maupun mikro, asam amino, hormon pertumbuhandan mikroorganisme.kandungan zat dan unsur hara harus dalam kondisi yang seimbang sehingga dapat memacu pertumbuhan tanaman (Parnata, 2004).
10 Pemberian pupuk organik cair merupakan salah satu cara mengatasi defisiensi unsur hara makro maupun mikro (Parnata, 2004). Menurut Sutedjo dan Kartasapoetra (1993), pupuk organik cair merupakan hasil akhir dari perubahan atau penguraian bagian-bagian atau sisa-sisa tanaman atau binatang misalnya pupuk kandang, pupuk hijau, kompos dan sebagainya. Pupuk organik mempunyai fungsi untuk menggemburkan lapisan tanah permukaan, meningkatkan populasi jasad renik,mempertinggi daya serap dan daya simpanair yang keseluruhannya meningkatkan kesuburan tanah. Pupuk organik cair merupakan larutan yang mengandung satu atau lebih bentuk hara yang larut dalam air. Menurut Lingga dan Marsono (2001), kelebihan pemakaian pupuk daun dibanding pupuk akar adalah : a. Pupuk daun dapat memberikan hara sesuai kebutuhan tanaman, hara yang dibutuhkan tanaman memang relatif sedikit tetapi bersifat kontinyu, oleh karena itu pupuk daun diberikan lebih sering tetapi dosisnya rendah. b. Pupuk yang diberikan kedalam tanah tidak seluruhnya mencapai akar tanaman karena adanya beberapa kendala, baik dari sifat kimia atau sifat fisik tanah. c. Kelarutan pupuk daun lebih baik dibandingkan pupuk akar. d. Pemberiannya dapat lebih merata. e. Kepekatan dapat diatur sesuai pertumbuhan tanaman. Unsur-unsur yang dibutuhkan tanaman tidak hanya diberikan secara berkala saja tetapi juga dipertahankan kepekatannya sesuai dengan keperluan.kepekatan unsur hara atau konsentrasi harus cukup agar sewaktu diserap tanaman tidak mengalami kekurangan yang berakibat pertumbuhan
11 tanaman terganggu, sedangkan bila suatu unsur berlebihan dapat membawa akibat yang negatif (Rinsema, 1983). Pemberian pupuk organik cair yang mengandung nitrogen, fosfor dan kalium mampu memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman melalui peningkatan total luas daun dan jumlah klorofil yang dalam hal ini berhubungan langsung dengan proses fotosintesis dan peningkatan hasil produksi melalui akumulasi fotosintat pada biji (Sari,2013). Interaksi varietas dan pemberian pupuk organik cair berpengaruh nyata terhadap jumlah cabang produktif dan bobot kering 100 biji. Jumlah cabangproduktif tertinggi terdapat pada Anjasmoro yang diberi 20 cc pupuk organik cair, sedangkan bobot kering 100 biji tertinggi pada Detam 1 tanpa aplikasi pupuk organik cair (Sari, 2013). Nitrogen yang terkandung dalam pupuk organik cair berperan sebagaipenyusun protein sedangkan fosfor dan kalsium berperan dalam memacupembelahan jaringan meristem dan merangsang pertumbuhan akar danperkembangan daun.kalium mengatur kegiatan membuka danmenutupnya stomata. Pengaturan stomata yang optimal akan mengendalikantranspirasi tanaman dan meningkatkan reduksi karbondioksida yang akan diubahmenjadi karbohidrat. Unsur hara nitrogen, fosfor dan kalium serta unsur mikroyang terkandung dalam pupuk organik cair akan meningkatkan aktivitasfotosintesis tumbuhan sehingga meningkatkan karbohidrat yang dihasilkansebagai cadangan makanan (Poerwowidodo, 1993). Pupuk organik cair mempunyai beberapa manfaat diantaranya adalah: 1)dapatmendorong dan meningkatkan pembentukan klorofil daun dan
12 pembentukan bintil akar pada tanaman leguminosae sehingga meningkatkan kemampuan fotosintesis tanaman dan penyerapan nitrogen dari udara. 2) dapat meningkatkan vigor tanaman sehingga tanaman menjadi kokoh dan kuat, meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan, cekaman cuaca dan serangan patogen penyebab penyakit. 3) merangsang pertumbuhan cabang produksi. 4)meningkatkan pembentukan bunga dan bakal buah, dan 5) mengurangi gugurnya daun, bunga dan bakal buah ( Ambarwati, 2007). Fungsi pupuk organik cair terhadap sifat kimia yaitu meningkatkan kapasitas tukar kation,meningkatkan ketersediaan unsur hara, dan meningkatkan proses pelapukan bahanmineral. Adapun terhadap sifat biologi yaitu menjadikan sumber makanan bagimikroorganisme tanah seperti fungi, bakteri, serta mikroorganisme menguntungkan lainnya, sehingga perkembangannya menjadi lebih cepat.kelebihan pupuk organik yang berbentuk cair adalah penyerapan unsur hara oleh tanaman jugalebih mudah. Secara tradisional, petani telah banyak memanfaatkan Pupuk Organik Cair (POC) dari urin hewan ( Sulaeman, 2005).