BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Pupuk Organik dan Pupuk Sintesis (Anorganik) Pupuk adalah bahan yang diberikan pada tanah, air atau daun dengan tujuan untuk memperbaiki pertumbuhan tanaman, baik secara langsung maupun tidak langsung, atau menambah nutrien. Pupuk merupakan nutrien yang ditambahkan ke dalam tanah atau tumbuhan baik berupa pupuk organik maupun pupuk anorganik dengan tujuan untuk memenuhi atau melengkapi nutrien dalam tanah yang dibutuhkan tanaman. Pada prinsipnya pupuk yang sering digunakan dalam kegiatan budidaya tanaman dapat dibedakan menjadi dua jenis yakni pupuk organik atau pupuk alam dan pupuk anorganik. 2.1.1. Pupuk Organik Pupuk Organik adalah pupuk yang terbuat dari bahan-bahan organik dan terdegradasi secara organik. Sumber utama pupuk organik pada umumnya berasal dari jaringan tanaman baik berupa sampah tanaman maupun sisa-sisa tanaman yang telah mati. Sumber bahan organik lain yang dapat dijadikan sebagai bahan pembuatan pupuk organik adalah limbah atau kotoran ternak serta sisa-sisa makanannya. Pupuk organik (pupuk alam) dikelompokan menjadi beberapa kelompok antara lain: pupuk kandang, pupuk hijau, kompos, dan pupuk organik sintetis.
4
5
2.1.2. Pupuk Sintesis (Anorganik) Pupuk anorganik adalah pupuk yang dibuat oleh pabrik-pabrik atau industri pupuk dengan meramu bahan-bahan kimia (anorganik) yang mengandung nutrien tinggi yang dibutuhkan tanaman. Pupuk anorganik dibagi menjadi dua golongan yaitu pupuk tunggal dan pupuk majemuk. Pupuk tunggal adalah pupuk yang mengandung hanya satu jenis nutrien pokok seperti N (Nitrogen), P (Posfor) dan K (Kalium). Pupuk majemuk atau disebut juga pupuk campuran adalah pupuk yang mengandung dua atau tiga nutrien utama yang dibutukan tanaman yaitu nitrogen, fosfor atau kalium dalam satu pupuk. Hal ini bertujuan agar pupuk yang diberikan pada tanah atau tanaman, dapat memberikan dua atau tiga kegunaan sekaligus. Berdasarkan kandungan nutrien utama yang dimiliki pupuk tersebut, maka pupuk ini dinamakan pupuk NPK, PK, NP dan NK. 2.2. Bionutrien dan kandungannya Bionutrien merupakan nutrisi untuk tanaman yang diperoleh dari senyawasenyawa esensial yang berasal dari tumbuhan melalui proses ekstraksi. Bionutrien digunakan sebagai sumber nutrien nitrogen, fosfor dan kalium yang diperoleh dari tanaman potensial. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, menginformasikan bahwa tanaman MHR dapat dijadikan bionutrien karena memiliki kadar N, P dan K yang cukup tinggi yaitu N sebesar 2,01% (% massa), P sebesar 0,15% (% massa) dan K sebesar 0,75% (% massa) (Risa, 2007).
6
Pemberian Bionutrien MHR dengan cara disemprot pada lahan yang diberi pupuk kandang dapat meningkatkan konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman caisin sebesar 0,0588 per hari, dan pada pemberian bionutrien dengan cara disiram dapat meningkatkan konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman caisin menjadi 0,068 per hari. Konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman caisin pada lahan tanpa pupuk kandang untuk pemberian Bionutrien MHR dengan cara disemprot dapat meningkatkan konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman caisin sebesar 0,0399 per hari, dan pada pemberian bionutrien dengan cara disiram dapat meningkatkan konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman caisin hingga 0,0503 per hari (Risa, 2007). Selain meningkatkan laju pertumbuhan tinggi tanaman, panjang daun, lebar daun dan lebar kanopi, bionutrien juga berperan dalam memperbanyak jumlah daun. Seperti diketahui, pemanfaatan tanaman caisin lebih kepada pengambilan daunnya (Risa, 2007). Tanaman lain yang dapat dijadikan bionutrien adalah tanaman CAF yang memiliki kadar N,P dan K yang juga tinggi. Hasil dari analisis tanaman CAF, kadar nitrogen sebesar 3,58 % (b/v), kadar fosfor sebesar 0,34 % (b/v) dan kadar Kalium sebesar 2,86 % (b/v). Pemberian Bionutrien CAF dengan cara disemprot pada lahan yang diberi pupuk kandang dapat meningkatkan konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman selada bokor sebesar 0,045 per hari, dan pada pemberian bionutrien dengan cara disiram dapat meningkatkan konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman selada bokor menjadi 0,045 per hari. Konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman selada bokor pada lahan tanpa pupuk kandang untuk pemberian Bionutrien CAF dengan
7
cara disemprot dapat meningkatkan konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman selada bokor sebesar 0,020 per hari, dan pada pemberian bionutrien dengan cara disiram dapat meningkatkan konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman selada bokor hingga 0,036 per hari (Feri, 2008). Pemberian Bionutrien CAF pada tanaman kentang dengan konsentrasi yang berbeda dapat meningkatkan konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman kentang. Pada konsentrasi 100 mL/L, pemberian bionutrien dengan cara disiram dan disemprot dapat meningkatkan konstanta laju pertumbuhan tinggi tanaman kentang menjadi 0,021 per hari (Feri, 2008). 2.3. Biofertilizer Pemanfaatan mikroba tanah untuk meningkatkan dan mempertahankan kesuburan tanah dalam sistem pertanian organik sangat penting. Peran mikroba dalam tanah antara lain adalah membantu penyediaan nutrien bagi tanaman, membantu dekomposisi bahan organik, dan menyediakan lingkungan rhizosfer yang lebih baik bagi tanaman. Mikroba berperan dalam menguraikan senyawa organik. Bahan terlarut dalam tanah yang tidak larut dalam air secara perlahan akan terlarut karena ada asam–asam yang dihasilkan selama penghancuran benda organik oleh mikroba. Unsur–unsur esensial dalam bahan organik mati dibebaskan karena aktivitas bakteri. Unsur–unsur tersebut dalam tanah terdapat sebagai bentuk ion–ion. Sebagian besar dari unsur esensial tersebut diserap oleh tumbuhan sebagai ion. Penggabungan ion–ion ke dalam senyawa organik atau bentuk kombinasi senyawa kimia lainnya akan menurunkan konsentrasi ion di dalam tumbuhan dan menguntungkan bagi absorpsi selanjutnya.
8
Beberapa mikroorganisme tanah seperti Rhizobium, Azospirillum dan Azotobacter bila dimanfaatkan secara tepat dalam sistem pertanian organik akan membawa pengaruh positif, sehingga akan dapat diperoleh pertumbuhan dan produksi tanaman yang optimal dan hasil panen yang lebih sehat. Mikroorganisme tersebut sering disebut dengan biofertilizer. 2.4. Faktor Lingkungan yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tanaman Pertumbuhan tanaman sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan tempat hidupnya. Faktor-faktor lingkungan tersebut antara lain: nutrien, suhu, cahaya, kelembaban, pH tanah, udara, dan faktor biotik Nutrien dibutuhkan oleh tanaman sebagai sumber energi yang digunakan untuk menyusun berbagai komponen sel selama proses pertumbuhan dan perkembangan. Tanaman memerlukan suhu yang sesuai supaya dapat tumbuh dan berkembang dengan baik. Tanaman memanfaatkan cahaya untuk proses fotosintesis, penyerapan larutan elektrolit, pembentukan zat warna pada tanaman serta penguapan. Kelembaban merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan tanaman terutama dalam proses penyerapan air dalam tanah. Nutrien dalam tanah dapat diserap oleh tanaman karena adanya faktor pH tanah yang mengatur kelarutan nutrien dalam tanah. Tanaman memerlukan CO2 untuk melakukan proses fotosintesis, sedangkan O2 dibutuhkan untuk proses respirasi. Faktor biotik adalah faktor lingkungan yang berasal dari benda hidup. 2.5.
Komponen Aktif Tanah dan Kimia Tanah Tanah adalah bagian kerak bumi yang tersusun dari mineral dan bahan
organik. Tanah sangat vital peranannya bagi semua kehidupan di bumi karena
9
tanah mendukung kehidupan tumbuhan dengan menyediakan hara dan air sekaligus sebagai penopang akar. Struktur tanah yang berongga-rongga juga menjadi tempat yang baik bagi akar untuk bernafas dan tumbuh. Tanah juga menjadi habitat hidup berbagai mikroorganisme. Bagi sebagian besar hewan darat, tanah menjadi lahan untuk hidup dan bergerak.
2.5.1. Komponen Aktif Tanah
Tekstur tanah tersusun dari tiga komponen, yaitu: pasir, debu dan tanah liat. Ketiga komponen tersebut dibedakan berdasarkan ukurannya yang berbeda. Partikel pasir berukuran antara 200 mikrometer sampai dengan 2000 mikrometer. Partikel debu berukuran antara 2 mikrometer sampai dengan kurang dari 200 mikrometer. Partikel tanah liat berukuran kurang dari 2 mikrometer.
Makin halus ukuran partikel penyusun tanah tersebut akan memiliki luas permukaan partikel per satuan bobot makin luas. Partikel tanah yang memiliki permukaan yang lebih luas memberi kesempatan yang lebih banyak terhadap terjadinya reaksi kimia.
Partikel tanah liat persatuan bobot memiliki luas permukaan yang lebih luas dibandingkan dengan kedua partikel penyusun tekstur tanah lain (seperti: debu dan pasir). Reaksi-reaksi kimia yang terjadi pada permukaan patikel tanah liat lebih banyak daripada yang terjadi pada permukaan partikel debu dan pasir persatuan bobot yang sama.
10
Dengan demikian, partikel tanah liat adalah komponen tanah yang paling aktif terhadap reaksi kimia, sehingga sangat menentukan sifat kimia tanah dan mempengaruhi kesuburan tanah.
2.5.2. Kimia Tanah
Kapasitas Pertukaran Kation (KPK) Kapasitas pertukaran kation adalah kapasitas lempung untuk menyerap dan menukar kation. KPK dipengaruhi oleh kandungan tanah liat, tipe tanah liat, kandungan bahan organik. KPK sangat penting untuk mengetahui kesuburan tanah, aplikasi pupuk, pengambilan nutrien dan kualitas lingkungan. KPA (Kapasitas Pertukaran Anion) Kapasitas pertukaran anion adalah kapasitas lempung untuk menyerap dan menukar anion. Lempung akan bermuatan positif hanya terjadi dalam kondisi asam, dimana pH tanah dibawah ZPC clay atau karena patahnya ikatan mineral lempung. Jenis anion yang dipertukarkan: SiO44-, H2PO4-, SO42-, NO3- dan Cl-. pH tanah pH tanah adalah keasaman atau kebasaan tanah, yang ditentukan oleh ion H+ dalam larutan tanah. Umumnya tanah memiliki pH 5,0-8,0. Larutan tanah yang banyak mengandung Al3+ dan H+ memiliki pH rendah. Sedangkan larutan tanah yang banyak mengandung Na+, K+ , Mg2+ dan Ca2+ memiliki pH yang tinggi.
11
2.6. Laju Pertumbuhan Tanaman Reed (tanpa tahun) menjelaskan
bahwa pertumbuhan merupakan
peningkatan secara irreversibel dari ukuran, massa atau populasi. Banyak fenomena pertumbuhan ditunjukkan dengan peningkatan logaritma ataupun eksponensial.
Prinsipnya,
adanya
perubahan
yang
ditunjukkan
dengan
peningkatan ukuran, massa ataupun populasi seiring dengan bertambahnya waktu. Sehingga pertumbuhan akan mengikuti laju pertumbuhan secara eksponensial ataupun logaritma. Jika pertumbuhan eksponensial ukuran, massa atau populasi diplotkan terhadap waktu, maka akan diperoleh kurva peningkatan pertumbuhan yang konstan. Jika garis singgung (slope) tiap waktu dihitung, maka akan diperoleh Laju Pertumbuhan Absolut (AGR) sesuai dengan perubahan pertumbuhan disetiap waktu (Wareing and Philips, 1981).
Gambar 2.1 Kurva hubungan antara pertumbuhan terhadap waktu (AGR) (Wareing and Philips, 1981)
12
Jika logaritma pertubuhan diplotkan terhadap waktu, maka akan diperoleh garis linier. Jika Slope garis dihitung maka akan diperoleh Laju Pertumbuhan Relatif (RGR) sesuai dengan perubahan pertumbuhan relatif disetiap waktu. Karena garis yang dihasilkan adalah linier, maka akan diperoleh RGR yang sama tanpa memperhatikan interval waktu yang dipilih untuk menghitung slope (Wareing and Philips, 1981).
Gambar 2.2 Kurva hubungan antara pertumbuhan relatif terhadap waktu (RGR) (Wareing and Philips, 1981) Pertumbuhan eksponensial tanaman tidak dapat ditentukan secara pasti. Walaupun pertumbuhan masih meningkat, akan tetapi laju pertumbuhan akan berkurang hingga pada waktu tertentu dan membentuk garis yang datar pada kurva. Terbentuknya garis datar setelah laju pertumbuhan berkurang dinamakan kurva pertumbuhan sigmoidal (Wareing and Philips, 1981).
13
Gambar 2.3 Kurva laju pertumbuhan sigmoidal (Wareing and Philips, 1981) Pertumbuhan eksponensial merupakan pola perubahan pertumbuhan setiap waktu,
, sebanding dengan jumlah pertumbuhan (n) yang ada pada setiap
waktu tertentu (t). Jika µ adalah slope konstanta laju pertumbuhan, maka pertumbuhan dapat di tulis:
Dengan mengintegrasikan harga n untuk semua waktu, maka :
...............……(1) ………......………… (2)
14
Gambar 2.4 Kurva hubungan eksponensial dan logaritma antara pertumbuhan terhadap waktu (Wareing and Philips, 1981) Persamaan (1) merupakan persamaan dari pertumbuhan eksponensial terhadap waktu. Sedangkan persamaan (2) menunjukan persamaan dari pertumbuhan logaritma. Dari persamaan tersebut dapat diambil kesimpulan bahwa laju pertumbuhan tersebut sesuai dengan hukum laju orde satu yang sama dengan persamaan hukum laju pertumbuhan populasi bakteri. 2.7. Tinjauan Tanaman RPS-GE Tanaman RPS-GE yang digunakan sebagai bahan pembuatan bionutrien RPS-GE memiliki ciri-ciri dapat tumbuh sampai dengan tinggi 10 m, jumlah bunga 8-12 dan berukuran kecil, daun mahkota berwarna putih, buah berwarna coklat, berukuran kecil dan berbentuk silinder, hipokotil berbintik agak halus, kotiledon berwarna kuning kehijauan ketika matang, mempunyai akar udara yang berbentuk seperti lengan gurita, akar tunjang, daunnya berbentuk rounded. Tanaman RPS-GE ini menempati habitat paling beragam, mulai dari lumpur, pasir sampai pecahan batu atau karang. Mulai dari tepi pantai hingga
15
daratan yang mengering, terutama di tepian pulau yang berkarang (Anonim, 2007). 2.8. Tinjauan Tanaman Selada Keriting (Lactuca sativa L) Selada kering (Lactuca sativa L) merupakan tanaman holtikultura yang dapat tumbuh baik di dataran rendah maupun dataran tinggi sesuai dengan jenisnya. Terdapat 4 jenis selada, diantaranya Head (Lactuca sativa var. capitata), yang terdiri dari 2 jenis, yaitu Crisphead (daun/head keriting berkerut-kerut), dan Butterhead (membentuk head/daun membulat yang lunak). Jenis Leaf/Cutting (Lactuca sativa var. crispa), jenis Cos/romaine (Lactuca sativa var. longifolia), tumbuh tegak dengan daun panjang dan tebal, serta jenis stem/asparagus (Lactuca sativa var. asparagina), membentuk batang tebal yang lunak disebut juga Celtuce (Celery Lettuce). Klasifikasi ilmiah Kerajaan
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Sub Divisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledoneae
Ordo
: Asterales
Famili
: Asteraceae
Genus
: Lactuca
Spesies
: Lactuca sativa L
(Anonim, 2001)
Bagian yang dikonsumsi yaitu daun dan tangkai daun yang masih renyah. Pada Celtuce(Celery lettuce), bagian yang dikonsumsi adalah batang yang tebal serta daun yang masih lunak.
16
Pada umumnya selada keriting dapat tumbuh pada suhu rendah (10-20 °C). Pada suhu tinggi (21-27 °C) pertumbuhan akan terhenti dan tanaman akan menghasilkan bunga sehingga mencegah pembentukan head (bolting) (anonim, 2008).
Gambar 2.5 Tanaman Selada Keriting
