TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Berdasarkan klasifikasi tanaman kedelai kedudukan tanaman kedelai dalam sistematika tumbuhan (taksonomi) diklasifikasikan sebagai berikut (Cahyono, 2007) : Kingdom : Plantae; Divisi : Spermatophyta; Sub divisi : Angiospermae; Kelas : Dicotyledonae; Ordo : Polypetales; Famili : Leguminosea; Sub famili : Papilionoideae; Genus : Glycine; Species : Glycine max (L.) Merill. Struktur akar tanaman kedelai terdiri atas akar lembaga, akar tunggang dan akar cabang berupa akar rambut. Perakaran kedelai dapat menembus tanah pada kedalaman ± 150 cm, terutama pada tanah yang subur. Perakaran tanaman kedelai mempunyai kemampuan membentuk bintil (nodula - nodula) akar yang merupakan koloni dari bakteri Rhizobium japonicum. Bakteri Pupuk hayati bersimbiosis dengan akar tanaman kedelai untuk menambat Nitrogen bebas dari udara. Unsur nitrogen tersebut dimanfaatkan untuk pertumbuhan tanaman kedelai, sedangkan bakteri Rhizobium memerlukan makanan yang berasal dari tanaman kedelai, sehingga proses ini merupakan hubungan hidup yang saling menguntungkan (Rukmana, 1996). Tanaman kedelai termasuk berbatang semak yang dapat mencapai ketinggian antara 30-100 cm, batang beruas - ruas dan memiliki percabangan antara 3-6 cabang. Daun kedelai mempunyai ciri - ciri antara lain helai daun oval, bagian 5 ujung daun meruncing dan tata letaknya pada tangkai daun bersifat majemuk berdaun tiga (Cahyono, 2007).
Umur keluarnya bunga tergantung pada varietas kedelai, pengaruh suhu, dan penyinaran matahari. Tanaman kedelai menghendaki penyinaran pendek, ± 12 jam per hari. Tanaman kedelai di Indonesia pada umumnya mulai berbunga pada umur 30 50 hari setelah tanam. Buah kedelai disebut buah polong seperti buah kacang -kacangan lainnya. yang tersusun dalam rangkaian buah. Polong kedelai yang sudah tua ada yang berwarna coklat, coklat tua, coklat muda, coklat kekuning - kuningan, coklat keputih - putihan dan kehitaman. Tiap polong kedelai berisi antara 1 5 biji, jumlah polong pertanaman tergantung pada varietas kedelai, kesuburan tanah, dan jarak tanam yang digunakan. Kedelai yang ditanam pada tanah subur pada umumnya dapat menghasilkan antara 100 200 polong/pohon (Suhaeni, 2007). Biji kedelai umumnya berbentuk bulat atau bulat - pipih sampai bulat - lonjong. Warna kulit biji bervariasi antara lain kuning, hijau, coklat dan hitam. Ukuran biji berkisar antara 6 30 gram/100 biji. Di indonesia ukuran biji kedelai diklasifikaikan dalam 3 kelas, yaitu biji kecil (6 10 gr/100 biji), sedang (11 12 gr/100 biji) dan besar (13 gr atau lebih/100 biji). Biji - biji kedelai dapat digunakan sebagai bahan perbanyakan tanaman secara generatif (Cahyono, 2007). Syarat Tumbuh Iklim Tanaman kedelai memerlukan kondisi yang seimbang antara suhu udara dengan kelembapan yang dipengaruhi oleh curah hujan. Secara umum tanaman kedelai memerlukan suhu udara yang tinggi dan curah hujan (kelembaban) yang
rendah. Apabila suhu udara rendah dan curah hujan (kelembaban) berlebihan, menyebabkan penurunan kualitas kedelai yang dihasilkan (Suprapti, 2005). Pada umumnya, kondisi iklim yang paling cocok untuk pertumbuhan tanaman kedelai adalah daerah daerah yang mempunyai suhu antara 25 0-28 0 C, kelembaban udara rata - rata 60%, penyinaran matahari 12 jam/hari atau minimal 10 jam/hari, dan curah hujan paling optimum antara 100-400 mm/bulan atau berkisar antara 300-400 mm/3 bulan (Cahyono, 2007). Sewaktu masih mudah, kedelai memerlukan iklim basah, menjelang tua memerlukan iklim kering. Untuk memperoleh produksi yang baik, tanaman kedelai memerlukan hawa panas. Jika iklim terlalu basah, kedelai tumbuh subur tetapi produksi bijinya kurang (Suhaeni, 2007). Tanah Menurut Firmanto (2011), tanaman kedelai mempunyai daya adaptasi yang luas terhadap berbagai jenis tanah. Kedelai dapat tumbuh pada berbagai jenis tanah asal drainase (tata air) dan aerasi (tata udara) tanah cukup baik. Dalam praktek di lapangan, sering digunakan pedoman yaitu apabila tanaman jagung dapat tumbuh dengan baik pada suatu jenis tanah, tanaman kedelaipun dapat tumbuh baik pada jenis tanah tersebut. Selain itu, tanaman kedelai akan tumbuh dengan baik dan berproduksi tinggi pada tanah yang subur dan gembur, kaya akan humus atau bahan organik dan memiliki ph (derajat keasaman) antara 5,8 7,0 dan ketinggian kurang dari 600 m dpl. Cangkang Telur Kandungan gizi kulit telur yang tak kalah tinggi dari telurnya, saat ini belum mendapat perhatian. Cangkang telur tersusun oleh bahan anorganik 95,1%,
protein 3,3% dan air 1,6%. Komposisi kimia dari kulit telur terdiri dari protein 1,71%, lemak 0,36%, air 0,93%, serat kasar 16,21%, abu 71,34% (Nursiam, 2011). Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya oleh Miles, serbuk kulit telur ayam mengandung kalsium sebesar 401±7,2 gram atau sekitar 39% kalsium, dalam bentuk kalsium karbonat. Terdapat pula strontium sebesar 372±161μg, zatzat beracun seperti Pb, Al, Cd, dan Hg terdapat dalam jumlah kecil, begitu pula dengan V, B, Fe, Zn, P, Mg, N, F, Se, Cu, dan Cr (Garry dan Richard, 2009). Chang (2005), menyatakan bahwa komposisi utama dari cangkang telur adalah kalsit, yaitu bentuk kristalin dari kalsium karbonat (CaCO3).Bobot ratarata sebuah cangkang telur sekitar 5g dan 40 persennya adalah kalsium.kalsium dipasok oleh masa-masa tulang yang terdapat dalam tulang ayam, yang mengumpulkan cadangan kalsium dalam jumlah besar untuk pembentukkan cangkang. Komponen kalsium anorganik dari tulang ini ialah kalsium fosfat, Ca3(PO4)2, satu senyawa yang juga tak larut. Pemberian tepung cangkang telur dapat dijadikan pengganti kapur, karena menaikkan ph tanah. Secara umum semua jenis kapur bagi pertanian untuk mengurangi kemasaman tanah dan menambah Ca sebagai unsur hara tanaman (Nurjayanti, 2012). Kulit telur kering mengandung sekitar 95% kalsium karbonat dengan berat 5,5 gram (Butcher dan Miles, 1990). Sementara itu, menurut Hunton dalam Gary (2009) melaporkan bahwa kulit telur terdiri atas 97% kalsium karbonat. Selain itu, rerata dari kulit telur mengandung 3% fosfor dan 3% terdiri atas magnesium, natrium, kalium, seng, mangan, besi, dan tembaga (Butcher dan Miles, 1990).
Kulit telur mengandung Ca yang sangat tinggi sehingga bias dimanfaatkan sebagai pengganti Ca. Unsur Ca merupakan hara yang paling menentukan tingkat kebernasan polong. Polong-polong hampa (pops) sering kali berhubungan dengan tanah-tanah yang kalsiumnya rendah (Nurjayanti, 2012). Pupuk Hayati Rhizobium adalah mikrobia di dalam tanah dan berguna untuk meningkatkan dalam pengambilan hara oleh tanaman dari dalam tanah atau udara. Pada umumnya digunakan mikrobia yang mampu hidup bersama (simbiosis) dengan tanaman inangnya. Keuntungan yang diperoleh kedua belah pihak, tanaman inang mendapatkan tambahan unsur hara yang diperlukan, sedangkan mikrobia mendapatkan bahan organik untuk aktivitas dan pertumbuhannya. Mikrobia yang digunakan sebagai pupuk hayati (biofertilizer) dapat diberikan langsung ke dalam tanah, disertakan dengan pupuk organik atau disalurkan kepada benih yang akan ditanam. Penggunaan yang menonjol adalah mikrobia penambat N dan mikrobia untuk meningkatkan serapan P (Hanum, 2008). Rhizobia merupakan kelompok penambat nitrogen yang bersimbiosis dengan tanaman kacang-kacangan. Kemampuan penambatan pada simbiosis Rhizobium ini dapat mencapai 80 kg N2/ha/thn atau lebih. Ada beberapa jenis Rhizobium yang mampu bersimbiosis dengan tanaman tertentu, dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini. Kelompok Inokulasi Pupuk hayati sp Genera Tanaman Anggota Kelompok Alfafa Rh. mililoti Medicago, Mililotus, Trigonella Clover Rh. trifolii Trifolium Pea(Kacang polong) Rh. leguminosarum Pisum, Vicia, Lathyrus, Lens Kedelai Rh. japonicum Glycine
Sumber (Sumardi. 2007) Menurut Soepardi (1983), peningkatan produktivitas kedelai salah satunya dengan menggunakan inokulan Rhizobium sebagai pupuk hayati. Keuntungan menggunakan inokulan tersebut adalah dari sebagian N yang ditambat tetap berada dalam akar dan bintil akar yang terlepas kedalam tanah, nitrogen tersebut akan dimanfaatkan oleh jasad lain dan berakhir dalam bentuk ammonium dan nitrat. Apabila jasad tersebut mati maka akan terjadi pelapukan, amonifikasi dan nitrifikasi, sehingga sebahagian N yang ditambat dari udara menjadi tersedia bagi tumbuhan itu sendiri dan tumbuhan lain disekitarnya. Pasaribu et al,. (1989) juga mengemukakan bahwa peningkatan hasil kedelai jelas terjadi dengan mengadakan inokulasi Rhizobium. Selain itu bakteri Rhizobium juga memberikan dampak positif terhadap sifat fisik dan kimia tanah yaitu memperbaiki struktur tanah, sumber bahan organik tanah, meningkatkan sumber hara N, serta memiliki wawasan lingkungan (Alexander, 1977). Bakteri Rhizobium telah lama digunakan sebagai pupuk hayati terhadap tanaman kacang-kacangan karena dapat membentuk bintil akar sehingga dapat mengikat nitrogen bebas. Secara umum inokulasi dilakukan dengan memberikan biakan Rhizobium kedalam tanah agar bakteri ini berasosiasi dengan tanaman kedelai mengikat N 2 bebas dari udara (Rao, 1994). Pemberian Rhizobium untuk tanaman kedelai pada lahan rawa lebak mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman kedelai baik jumlah polong isi, penyerapan N aktif, tanaman tumbuh lebih tinggi, hasil biji kering tertinggi mencapai yaitu 2.696,3 kg/ha, meningkatkan bobot bintil akar (115,3 mg/tanaman) untuk yang diberi legin dibandingkan dengan bobot bintil akar (81,7
mg/tanaman) pada tanah bekas pertanaman kedelai di lahan lebak, pemberian Pupuk hayati dapat mengefisienkan pupuk N sampai 22,5 kg N/ha, hal ini berarti bahwa inokulan Rhizobium mampu bersimbiosis secara aktif sehingga menghasilkan pertumbuhan tanaman yang lebih baik (Noortasiah, 2005). Rhizobium hanya dapat memfiksasi nitrogen atmosfer bila berada di dalam bintil akar dari mitra legumnya. Jumlah Nitrogen sangat mempengaruhi gagal tidaknya pembentukan bintil akar. tanaman legum akan gagal membentuk bintil akar apabila tanah mengandung nitrogen lebih dari 100 kg N. Kekurangan Nitrogen pada inang selama fase antara saat infeksi dan awal fiksasi N2 akan mengganggu pembentukan luas daun yang dapat mencukupi penyediaan fotosintat bagi pertumbuhan dan aktivitas nodul (Novriani, 2011)