6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Botani Eceng Gondok (Eichornia crassipes) Eceng gondok (Eichornia crassipes) merupakan tumbuhan air yang tumbuh di rawa-rawa, danau, waduk dan sungai yang alirannya tenang, Eceng gondok merupakan herba yang mengapung, kadang-kadang berakar dalam tanah, menghasilkan tunas merayap yang keluar dari ketiak daun yang dapat tumbuh lagi menjadi tumbuhan baru dengan tinggi 0,4 - 0,8 m, tumbuhan ini memiliki bentuk fiik berupa daun-daun yang tersusun dalam bentuk radikal (roset). setiap tangkai pada helaian daun yang dewasa memiliki ukuran pendek dan berkerut. Helaian daun (lamina) berbentuk bulat telur lebar dengan tulang daun yang melengkung rapat yang pajangnya 7 – 25 cm, gundul dan warna daun hijau licin mengkilat (Moenandir, 1990 dalam supriyanto dan muladi, 1999). Lebih lanjut Masan (1981) dalam supriyanto dan muladi (1999) menerangkan, bahwa kerangka bunga berbentuk bulir, bertangkai panjang, berbunga 10-35, tangkai dengan dua daun pelindung yang duduknya sangat dekat, yang terbawa dengan helaian kecil dan pelepah yang berbentuk tabung dan bagian atas juga berbentuk tabung. Eceng gondok berkembang biak dengan stolon (vegetatif) dan juga secara generatif. Perkembangbiakan
secara
vegetatif
mempunyai
peranan
penting
dalam
pembentukan koloni. Perkembangbiakan tergantung dari kadar O2 yang terlarut dalam air.
7
Keterangan : A = Bunga B = Tangkai Bunga C = Daun D = Tangkai Daun E = Akar Gambar 1. Morfologi eceng gondok
Menurut Subagio (2011) eceng gondok di klasifikasikan sebagai berikut :
Divisio
: Embryophytasi phonogama
Sub Divisio
: Spermathopyta
Klas
: Monocotyledoneae
Ordo
: Ferinosae
Famili
: Pontederiaceae
Genus
: Eichhornia
Spesies
: Eichhornia crassipes (Mart) Solm.
Eceng gondok dapat dijadikan sebagai bioindikator pencemaran air karena kemampuannya
dalam
mengakumulasi
logam
berat
dalam
tubuhnya
bioakumulator). Kemampuan eceng gondok ini karena pada akarnya terdapat mikrobia rhizosfera yang mengakumulasi logam berat. Menurut Surawiria (1993) dalam Setyowati et al. (2005) bahwa mikrobia rhizosfera adalah bentuk simbiosis antara bakteri dengan jamur, yang mampu melakukan penguraian terhadap bahan
8
organik maupun anorganik yang terdapat dalam air serta menggunakannya sebagai sumber nutrisi. Disamping itu juga mampu mengubah Cu anorganik menjadi Cu organik yang kemudian akan diserap oleh akar eceng gondok dan digunakan sebagai kofaktor (metalloenzim) dari enzim plastosianin yang berguna dalam proses fotosintesis yaitu untuk merangsang pembelahan sel eceng gondok. Hal ini yang menyebabkan eceng gondok tumbuh subur meskipun jumlahnya melimpah karena adanya arus air. Eceng gondok ini merupakan tumbuhan Emergent yaitu tumbuhan yang akan mengapung jika terdapat arus dan akan menancapkan akarnya jika perairannya dangkal.
2.2 Botani Jagung (Zea mays L.) Menurut Rukmana (1997) klasifikasi tanaman jagung (Zea mays L.) adalah sebagai berikut :
Kingdom
: Plantae
Divisio
: Spermatophyta
Subdivisio : Angiospermae Class
: Monocotyledoneae
Ordo
: Poales
Familia
: Poaceae (Graminae)
Genus
: Zea
Spesies
: Zea mays L.
9
Menurut Warisno (1998) dalam Novianti (2012) menyatakan bahwa Secara morfologi tanaman jagung dapat diuraikan sebagai berikut : 1. Akar Akar jagung seperti halnya pada jenis rumput-rumputan yang lain, akar tanaman jagung juga dapat tumbuh dan berkembang dengan baik pada kondisi tanah yang sesuai untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Akar pertanaman jagung terdiri dari akar primer, sekunder dan akar adventif. 2. Batang Batang tanaman jagung berbentuk bulat, silindris dan tidak berlubang seperti halnya batang tanaman padi, tetapi padat dan berisi berkas-berkas pembuluh sehingga makin memperkuat berdirinya batang. Rata-rata tinggi tanaman jagung 1,5 - 2,5 meter dari atas permukaan tanah. 3. Daun Daun tanaman jagung berbentuk pita atau garis yang memanjang. Antara pelepah dan helai daun terdapat lingula. Tulang daun sejajar denga ibu tulang daun. Permukaan daun yang licin dan ada yang berambut. 4. Bunga Bunga jagung memiliki bunga jantan dan bunga betina yang terpisah (diklin) dalam satu tanaman (monoecious). Bunga jantan tumbuh di bagian puncak tanaman, berupa karangan bunga (inflorescence). Serbuk sari berwarna kuning dan beraroma khas. Bung betina tersusun dalam tongkol. Tongkol tumbuh dari buku, diantara batang dan pelepah daun. Pada
10
umumnya, satu tanaman hanya dapat menghasilkan satu tongkol produktif meskipun memiliki sejumlah bunga betina. 4. Biji Jagung Biji jagung terletak dan berkembang pada tongkol jagung, letak biji jagung dibagi menjadi tiga tempat, yaitu 20% bagian pangkal, 60% bagian tengah dan 20% bagian ujung tongkol. Pada umumnya biji yang digunakan sebagai benih hanya bagian tengahnya saja, sekitar 60% dan yang bagian pangkal serta ujung masing-masing 20% dijadikan sebagai bahan konsumsi. Jagung adalah tanaman semusim dan termasuk jenis rumputan/graminae yang mempunyai batang tunggal, meski terdapat kemungkinan munculnya cabanganakan pada beberapa genotipe dan lingkungan tertentu. Batang jagung terdiri atas buku dan ruas. Daun jagung tumbuh pada setiap buku, berhadapan satu sama lain. Bunga jantan terletak pada bagian terpisah pada satu tanaman sehingga lazim terjadi penyerbukan silang. Jagung merupakan tanaman hari pendek, jumlah daunnya ditentukan pada saat ini siasi bunga jantan, dan dikendalikan oleh genotipe, lama penyinaran, dan suhu. Menurut Williams et al. (1999) dalam Kadir (2010). Secara umum jagung mempunyai pola pertumbuhan yang sama, namun interval waktu antartahap pertumbuhan dan jumlah daun yang berkembang dapat berbeda. pertumbuhan jagung dapat dikelompokkan ke dalam tiga tahap yaitu : 1. fase perkecambahan, saat proses imbibisi air yang ditandai dengan pembengkakan biji sampai dengan sebelum munculnya daun pertama;
11
2. fase pertumbuhan vegetatif, yaitu fase mulai munculnya daun pertama yang terbuka sempurna sampai tasseling dan sebelum keluarnya bunga betina (silking), fase ini diidentifiksi dengan jumlah daun yan terbentuk; dan 3. fase reproduktif, yaitu fase pertumbuhan setelah silking sampai masak fisiologis. Perkecambahan benih jagung terjadi ketika radikula muncul dari kulit biji. Benih jagung akan berkecambah jika kadar air benih pada saat di dalam tanah meningkat >30%. Secara umum syarat tumbuh dari tanaman jagung yaitu tanaman jagung dapat dibudidayakan di dataran rendah maupun dataran tinggi, pada lahan sawah atau tegalan. Suhu optimal antara 21 - 34 oC, pH. Tanah antar 5,6 - 7,5 dengan ketinggian antara 1000 - 1800 m dpl. Dengan ketinggian optimum antara 50 – 600 m dpl. Tanaman jagung membutuhkan air sekitar 100 - 140 mm/bulan. Penanaman di mulai bila curah hujan sudah mencapai 100 mm/bulan. (Murni dan Arief, 2008)
2.3 Peran Bahan Organik Terhadap Kesuburan Fisik Tanah Bahan organik tanah merupakan salah satu bahan pembentuk agregat tanah, yang mempunyai peran sebagai bahan perekat antar partikel tanah untuk bersatu menjadi agregat tanah, sehingga bahan organik penting dalam pembentukan struktur tanah. Pengaruh pemberian bahan organik terhadap struktur tanah sangat berkaitan dengan tekstur tanah yang diperlakukan. Pada tanah lempung yang berat, terjadi perubahan struktur gumpal kasar dan kuat menjadi struktur yang lebih halus tidak kasar, dengan derajat struktur sedang hingga kuat, sehingga lebih mudah untuk diolah. Komponen organik seperti asam humat dan
12
asam fulvat dalam hal ini berperan sebagai sementasi pertikel lempung dengan membentuk komplek lempung-logam-humus (Stevenson, 1982 dalam Atmojo, 2003). Pada tanah pasiran bahan organik dapat diharapkan merubah struktur tanah dari berbutir tunggal menjadi bentuk gumpal, sehingga meningkatkan derajat struktur dan ukuran agregat atau meningkatkan kelas struktur dari halus menjadi sedang atau kasar (Scholes et al., 1994 dalam Atmojo, 2003). Bahkan bahan organik dapat mengubah tanah yang semula tidak berstruktur (pejal) dapat membentuk struktur yang baik atau remah, dengan derajat struktur yang sedang hingga kuat. Selain selain itu kandungan bahan organik yang cukup di dalam tanah dapat memperbaiki kondisi tanah agar tidak terlalu berat dan tidak terlalu ringan
sehinga
akan
membantu
petani
pada
saat
pengolahan
tanah.
(Atmojo, 2003) Pengaruh bahan organik terhadap peningkatan distribusi pori di samping berkaitan dengan aerasi tanah, juga berkaitan dengan status kadar air dalam tanah. Penambahan bahan organik akan meningkatkan kemampuan menahan air sehingga kemampuan menyediakan air tanah untuk pertumbuhan tanaman meningkat. Kadar air yang optimal bagi tanaman dan kehidupan mikroorganisme adalah sekitar kapasitas lapang . Penambahan bahan organik di tanah pasiran akan meningkatkan kadar air pada kapasitas lapang, akibat dari meningkatnya pori yang berukuran menengah (meso) dan menurunnya pori makro, sehingga daya menahan air meningkat, dan berdampak pada peningkatan ketersediaan air untuk pertumbuhan
tanaman
(Scholes
et
al.,
1994
dalam
Atmojo,
2003).
13
Terbukti penambahan pupuk kandang di Andisol mampu meningkatkan pori memegang air sebesar 4,73 % dari 69,8 % menjadi 73,1 % (Tejasuwarna, 1999 dalam Atmojo, 2003). Pada tanah berlempung dengan penambahan bahan organik akan meningkatkan infiltrasi tanah akibat dari meningkatnya pori meso tanah dan menurunnya pori mikro (Atmojo, 2003) Bahan organik seperti humik dan humus dalam tanah sangat penting untuk : (1) pembentukan dan pemeliharaan struktur tanah, (2) perbaikan infiltrasi dan pengikatan air oleh tanah, (3) menyediakan unsur melalui proses pertukaran kation, (4) menghasilkan N, P, S dan unsur mikro ketika proses mineralisasi, (5) melumpuhkan bebera bahan kimia anthropogenic yang diberikan kedalam tanah yang dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, (6) menggerakan dan memindahkan kedalaman air tanah dan air drainase dari beberapa bahan kimia organik anthro progenik dan logam berat yang tidak larut dalam air, (7) membuat komplek logam dan menyangkut ke dalam profil tanah lalu masuk ke dalam akar tanaman, (8) merangsang pertumbuhan tanaman, (9) meningkatkan kapasitas buffer dari tanah dan (10) meningkatkan temperatur tanah sebagai akibat meningkatnya
absorpsi
radiasi
sinar
matahari
(solar
radiation)
(Suriadikarta et al., 2002)
2.4 Peran Bahan Organik Terhadap Pertumbuhan Tanaman Hubungan antara bahan organik dan pertumbuhan tanaman mungkin secara langsung atau tidak langsung. Bahan organik merupakan substrat alami untuk mikroorganisme sarofitik dan secara tidak langsung memberikan nutrisi bagi tanaman melalui kegiatan mikrooragnisme tanah. Bahan organik itu penting
14
untuk pembentukan agregat tanah dan karenanya juga untuk pembentukan struktur tanah yang pada akhirnya menentukan sampai sejauh mana aerasi tanah dan kebiasaan perakaran tanaman. Bahan organik membantu dalam konservasi nutria tanah dengan mencegah erosi dan peluruhan nutria dan permukaan tanah. (Rao, 1994) Pemberian bahan organik ke dalam tanah memberikan dampak yang baik terhadap tanah, tempat tumbuh tanaman. Tanaman akan memberikan respon yang positif apabila tempat tanaman tersebut tumbuh memberikan kondisi yang baik bagi pertumbuhan dan perkembangannya. Sejalan dengan pernyataan Brady, (1990) Dimana bahan organik yang ditambahkan ke dalam tanah menyediakan zat pengatur tumbuh tanaman yang memberikan keuntungan bagi
pertumbuhan
tanaman seperti vitamin, asam amino, auksin dan giberelin yang terbentuk melalui dekomposisi bahan organik. Menurut Siagian, (2006) dalam Toto (2008) bahwa penggunaan pupuk organik berbahan baku eceng gondok pada tanaman padi memberikan hasil yang sangat menggembirakan. Anakan (percabangan) dari tiap batang lebih banyak dibandingkan awalnya. Dengan tambahan pupuk Maharani, diperoleh 18 - 20 anakan padi. Sedangkan dengan urea, hanya diperoleh 14 - 16 anakan padi. Tanaman yang diberi tambahan pupuk organik juga memiliki warna daun merata hijau. Sementara itu, tanaman yang diberi urea, awalnya memiliki daun berwarna hijau tapi lama kelamaan kekuningan. Tidak hanya itu, tanaman padi yang diberi tambahan pupuk organik ini memiliki batang yang lebih kuat dari tiupan angin dan tampilan fisiknya lebih tegak.
15
Melihat kenyataan yang ada pengaruh eceng gondok terhadap pertanaman jagung juga diharapkan mampu memberikan kontribusi yang baik sama halnya dengan penelitian yang di lakukan pada tanaman padi tersebut diatas.
2.5 Bahan Organik Eceng Gondok (Eichornia crassipes) Eceng gondok merupakan gulma yang sangat cepat berkembang, apabila tidak dikendalikan akan mengakibatkan masalah lingkungan. Selain memberikan dampak negatif, eceng gondok juga memberikan dampak positif antar alain sebagai bahan baku pupuk organik. Dari hasil analisis kimia bahan organik eceng gondok mempunyai kandungan N, P, K masing-masing yaitu 2,30 % N, 0,24 % P dan 1,95 % K (Basuni, 1980, Yulia Raihana (2001) dan Raihan (2003) dalam Noor, 2005)
dan C/N ratio untuk bahan organik eceng gondok 12,25
(Rahian dan Yulia, 2001 dalam Noor, 2005) Pemilihan eceng gondok sebagai pupuk organik adalah tepat, hal ini senada dengan pernyataan Suntoro (2001) dalam supriyanto dan muladi (1999) dimana Suatu tanaman dapat digunakan sebagai pupuk hijau apabila (1) cepat tumbuh; (2) bagian atas banyak dan lunak (succulent); dan (3) kesanggupannya tumbuh cepat pada tanah yang kurang subur, sehingga cocok dalam rotasi. Lebih lanjut dikemukakan oleh Little (1968) dalam dalam supriyanto dan muladi (1999) menyebutkan bahwa Eceng gondok banyak menimbulkan masalah pencemaran sungai dan waduk, tetapi mempunyai manfaat salah satu diantaranya adalah Sebagai bahan penutup tanah (mulsa) dan kompos dalam kegiatan pertanian dan perkebunan.
16
Penelitian Fuskhah (1992) dalam sumarsono et al. (2005) menunjukkan bahwa penggunaan seresah eceng gondok mampu meningkatkan produksi bahan kering Centrosema pubescens Benth (Sentro) dibandingkan dengan seresah plastik dan tanpa seresah. Seresah eceng gondok dapat juga digunakan untuk menghambat pertumbuhan tanaman pengganggu.
Penggunaan seresah eceng
gondok dengan kandungan air 20 % sebanyak 60 kg/plot (3 x 3,7 m) selama 3 minggu dapat menekan pertumbuhan Cyperus rotundus dan menambah kelembaban pada permukaan tanah sebesar 33 %
