BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1

Jagung Tanaman jagung termasuk Class monocotyledone, ordo graminae, familia

graminaceae, genus zea, species Zea mays.L ( Insidewinme, 2007) dan merupakan tanaman berumah satu (monoecious), bunga jantan (staminate) terbentuk pada malai dan bunga betina (tepistila) terletak pada tongkol di pertengahan batang secara terpisah tapi masih dalam satu tanaman (Subandi, 2008). Jagung tergolong tanaman C4 dan mampu beradaptasi dengan baik pada faktor pembatas pertumbuhan dan produksi. Salah satu sifat tanaman jagung sebagai tanaman C4, antara lain daun mempunyai laju fotosintesis lebih tinggi dibandingkan tanaman C3, fotorespirasi dan transpirasi rendah, efisien dalam penggunaan air (Goldsworthy dan Fisher, 1980). Tanaman jagung berakar serabut terdiri dari akar seminal, akar adventif dan akar udara (Goldsworthy dan Fisher, 1980), mempunyai batang induk, berbentuk selindris terdiri dari sejumlah ruas dan buku ruas. Pada buku ruas terdapat tunas yang berkembang menjadi tongkol. Tinggi batang bervariasi 60-300 cm, tergantung pada varietas dan tempat Selama fase vegetatif bakal daun mulai terbentuk dari kuncup tunas.Setiap daun terdiri dari helaian daun, ligula dan pelepah daun yang erat melekat pada batang (Sudjana, Rifin dan Sudjadi, 1991). Bunga jantan terletak dipucuk yang ditandai dengan adanya rambut atau tassel dan bunga betina terletak di ketiak daun dan akan mengeluarkan stil dan stigma (Idris, Zainal, Mohammad, Lassim, Norman dan Hashim, 1982). Bunga jagung tergolong bunga tidak lengkap karena struktur bunganya tidak mempunyai petal dan sepal dimana organ bunga jantan (staminate) dan organ bunga betina (pestilate) tidak terdapat dalam satu bunga disebut berumah satu (Sudjana, Rifin dan Sudjadi, 1991). Faktor utama menyebabkan turunnya jumlah tongkol yang berbiji dan hasil biji setiap tanaman jagung adalah daun saling menutupi. Cahaya matahari adalah faktor penting dalam proses fotosintesis dan penentu laju pertumbuhan (LPT) sehingga intensitas, lama penyinaran dan kualitasnya sangat berpengaruh terhadap

1

proses fotosintesis tersebut. Bila daun saling menutupi maka sinar matahari dapat diteruskan kepada gulma yang tumbuh dibawahnya dan akan berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan gulma. Kondisi ini dapat mempercepat laju pembentukan yang diaktualisasikan dalam peningkatan LPT dan ILD.Indeks luas daun (ILD) tanaman berkaitan erat dengan hasil biji maupun berat kering suatu tanaman.Tercapainya hasil biji maksimun karena ILD berada dalam keadaan optimum.Nilai ILD yang optimum menunjukkan bahwa kecepatan fotosintesis telah mencapai maksimun.

2.2

Gulma tanaman jagung Turunnya produksi beberapa varietas dapat dilihat dari gangguan yang

bervariasi, biomassa, atau produksi biji gulma yang bersamaan dengan tanaman utama.Beberapa gejala serangan telah dilihat pada beberapa varietas tanaman (Callaway, 1990). Gulma yang tumbuh pada pertanaman jagung berasal dari biji gulma itu sendiri yang ada di tanah. Jenis-jenis gulma yang mengganggu pertanaman jagung perlu diketahui untuk menentukan cara pengendalian yang sesuai. Selain jenis gulma, persaingan antara tanaman dan gulma perlu pula dipahami, terutama dalam kaitan dengan waktu pengendalian yang tepat.Jenis gulma tertentu juga perlu diperhatikan karena dapat mengeluarkan senyawa allelopati yang meracuni tanaman (Fadhly dan Fahdiana, 2009). Gulma menyaingi tanaman terutama dalam memperoleh air, hara, dan cahaya.Menurut penelitian yang dilakukan di Mexico, tanaman jagung sangat peka terhadap tiga faktor ini selama periode kritis antara stadia V3 dan V8, yaitu stadia pertumbuhan jagung di mana daun ke-3 dan ke-8 telah terbentuk.Sebelum stadia V3, gulma hanya mengganggu tanaman jagung jika gulma tersebut lebih besar dari tanaman jagung, atau pada saat tanaman mengalami cekaman kekeringan.Antara stadia V3 dan V8, tanaman jagung membutuhkan periode yang tidak tertekan oleh gulma.Setelah V8 hingga matang, tanaman telah cukup besar sehingga menaungi dan menekan pertumbuhan gulma.Pada stadia lanjut pertumbuhan jagung, gulma dapat mengakibatkan kerugian jika terjadi cekaman air dan hara, atau gulma tumbuh pesat dan menaungi tanaman (Lafitte, 1994).

2

Beberapa jenis gulma tumbuh lebih cepat dan lebih tinggi selama stadia pertumbuhan awal jagung, sehingga tanaman jagung kekurangan cahaya untuk fotosintesis. Gulma yang melilit dan memanjat tanaman jagung dapat menaungi dan menghalangi cahaya pada permukaan daun, sehingga proses fotosintesis terhambat yang pada akhirnya menurunkan hasil. Di banyak daerah pertanaman jagung, air merupakan faktor pembatas.Kekeringan yang terjadi pada stadia awal pertumbuhan vegetatif dapat mengakibatkan kematian tanaman.Kehadiran gulma pada stadia ini memperburuk kondisi cekaman air selama periode kritis, dua minggu sebelum dan sesudah pembungaan.Pada saat itu tanaman rentan terhadap persaingan dengan gulma. Berikut beberapa gulma penting pada tanaman jagung : 1.

Golongan rumput : Gulma

golongan

rumput

termasuk

dalam

familia

Gramineae/Poaceae.Deangan cirri, batang bulat atau agak pipih, kebanyakan berongga.Daun-daun soliter pada buku-buku, tersusun dalam dua deret, umumnya bertulang daun sejajar, terdiri atas dua bagian yaitu pelepah daun dan helaian daun. Daun biasanya berbentuk garis (linier), tepi daun rata. Lidah-lidah daun sering kelihatan jelas pada batas antara pelepah daun dan helaian daun, contohnya:  Digitaria sanguinalis (rumput belalang)  Cynodon dactylon(rumput kakawatan/suket grinting)  Echinochloa colona (jajagoan leutik)  Eleusine indica (kelangan)  Imperata cylindrica (alang-alang)

2.

Golongan Teki Gulma golongan teki termasuk dalam familia Cyperaceae.Batang umumnya

berbentuk segitiga, kadang-kadang juga bulat dan biasanya tidak berongga.Daun tersusun dalam tiga deretan, tidak memiliki lidah-lidah daun (ligula).Ibu tangkai karangan bunga tidak berbuku-buku.Bunga sering dalam bulir (spica) atau anak

3

bulir, biasanya dilindungi oleh suatu daun pelindung. Buahnya tidak membuka, contohnya:  Cyperus rotundus (teki)  Cyperus byllinga (teki)

3.

Golongan berdaun lebar: Gulma berdaun lebar umumnya termasuk Dicotyledoneae dan Pteridophyta.

Daun lebar dengan tulang daun berbentuk jala, contohnya:  Amaranthus spinosus (bayam duri)  Ageratum conyzoides (babandotan)  Spomoea sp  Alternanthera phyloxiroides (kremah)  Synedrella madiflora  Portulaca oleracea (krokot)  Physalis longifolia (ciplukan)  Galinsoga ciliata 

Pengaruh Gulma pada Produksi jagung Tingkat persaingan antara tanaman dan gulma bergantung pada empatfaktor,

yaitu stadia pertumbuhan tanaman, kepadatan gulma, tingkatcekaman air dan hara, serta spesies gulma.Jika dibiarkan, gulma berdaunebar dan rumputan dapat secara nyata menekan pertumbuhan dan perkembangan jagung.

2.3

Pupuk dan Pemupukan Pupuk adalah suatu bahan yang bersifat organik ataupun anorganik, bila

ditambahkan ke dalam tanah ataupun tanaman dapat menambah unsur hara serta dapat memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah, atau kesuburan tanah.Pemupukan adalah cara-cara atau metode pemberian pupuk atau bahanbahan lain seperti bahan kapur, bahan organik, pasir ataupun tanah liat ke dalam tanah. Jadi, pupuk adalah bahannya sedangkan pemupukan adalah cara pemberiannyPupuk banyak macam dan jenis-jenisnya serta berbeda pula sifat-

4

sifatnya dan berbeda pula reaksi dan peranannya di dalam tanah dan tanaman. Karena hal-hal tersebut di atas agar diperoleh hasil pemupukan yang efisien dan tidak merusak akar tanaman maka perlulah diketahui sifat, macam dan jenis pupuk dan cara pemberian pupuk yang tepat (Hasibuan, 2006). Berdasarkan asal pembuatannya pupuk dibagi dalam dua kelompok yaitu pupuk anorganik dan pupuk organik (Lingga dan Marsono, 2009). 2.3.1 Pupuk Anorganik Pupuk anorganik adalah jenis pupuk yang dibuat oleh pabrik dengan cara meramu berbagai bahan kimia sehingga memiliki kandungan persentase yang tinggi. Contoh pupuk anorganik adalah urea, TSP dan Gandasil (Novizan, 2007).Pupuk anorganik adalah pupuk yang dibuat oleh pabrik-pabrik pupuk dengan meramu bahan-bahan kimia anorganik berkadar hara tinggi, seperti urea. Urea berkadar 45-46% N (Lingga dan Marsono, 2000).Pupuk anorganik atau pupuk buatan dapat dibedakan menjadi pupuk tunggal dan pupuk majemuk. Pupuk tunggal adalah pupuk yang hanya mengandung satu unsur hara misalnya pupuk N, pupuk P, pupuk K dan sebagainya. Pupuk majemuk adalah pupuk yang mengandung lebih dari satu unsur hara misalnya: N+P, P+K, N+K, N+P+K dan sebagainya (Hardjowigeno, 2004). Ada beberapa keuntungan dari pupuk anorganik, yaitu (1) Pemberiannya dapat terukur dengan tepat, (2) Kebutuhan tanaman akan hara dpat dipenuhi dengan perbandingan yang tepat, (3) Pupuk anorganik tersedia dalam jumlah cukup, dan (4) Pupuk anorganik mudah diangkut karena jumlahnya relatif sedikit dibandingkan dengan pupuk organik. Pupuk anorganik mempunyai kelemahan, yaitu selain hanya mempunyai unsur makro, pupuk anorganik ini sangat sedikit ataupun hampir tidak mengandung unsur hara mikro (Lingga dan Marsono, 2000). a.

Nitrogen (N) Sumber utama N adalah nitrogen bebas (N2) di atmosfer, yang takarannya

mencapai 78% volume, dan sumber lainnya senyawa-senyawa yang tersimpan dalam tubuh jasad. N sangat jarang ditemui karena sifatnya yang mudah larut dalam air (Poerwowidodo, 1992). N diserap oleh tanaman sebagai NO 3 - dan NH4+ kemudian dimasukkan ke dalam semua gas amino dan protein (Indranada, 1994). Ada juga bentuk pokok N dalam tanah mineral, yaitu nitrogen organik, bergabung

5

dengan humus tanah; N amonium dapat diikat oleh mineral lempung tertentu, dan amonium anorganik dapat larut dan senyawa nitrat (Buckman dan Brady, 1992). Nitrogen yang tersedia tidak dapat langsung digunakan, tetapi harus mengalami berbagai proses terlebih dahulu. Pada tanah yang immobilitasnya rendah nitrogen yang ditambahkan akan bereaksi dengan pH tanah yang mempengaruhi proses nitrogen. Begitu pula dengan proses denitrifikasi yang pada proses ini ketersediaan nitrogen tergantung dari mikroba tanah yang pada umumnya lebih menyukai senyawa dalam bentuk ion amonium daripada ion nitrat (Jumin, 1992). Nitrogen berperan penting dalam pembentukan zat hijau daun yang sangat berguna dalam proses fotosintesis (Lingga dan Marsono, 2000). Kekahatan atau defisiensi nitrogen menyebabkan proses pembelahan sel terhambat dan akibatnya menyusutkan pertumbuhan. Selain itu, kekahatan senyawa protein menyebabkan kenaikan nisbah C/N, dan kelebihan karbohidrat ini akan meningkatkan kandungan selulosa dan lignin. Salah satu bentuk pupuk N yang banyak digunakan adalah urea (CO(NH2)2). Urea dibuat dari gas amoniak dan gas asam arang. Persenyawaan kedua zat ini malahirkan pupuk urea dengan kandungan N sebanyak 46% (Lingga dan Marsono, 2002). Urea termasuk pupuk yang higroskopis (mudah menarik uap air). Pada kelembaban 73%, pupuk ini sudah mampu menarik uap air dan udara. Oleh karena itu urea mudah larut dan mudah diserap oleh tanaman (Lingga dan Marsono, 2002).Urea dapat membuat tanaman hangus, terutama yang memiliki daun yang amat peka. Untuk itu, semprotkan urea dengan bentuk tetesan yang besar. Berdasarkan bentuk fisiknya maka urea dibagi menjadi dua jenis, yaitu urea prill dan urea non prill (Lingga dan Marsono, 2002).

b.

Phosphor (P) Paling sedikit ada empat sumber pokok fosfor untuk memenuhi kebutuhan

akan unsur ini, yaitu pupuk buatan, pupuk kandang, sisa-sisa tanaman termasuk pupuk hijau, dan senyawa asli unsur ini yang organik dan anorganik, yang terdapat dalam tanah (Buckman dan Brady, 1992). Unsur P diserap tanaman dalam bentuk ortofosfat primer, H2PO4, kemudian dalam HPO42-. Species ion yang merajai tergantung dari pH sistem tanah-pupuk-tanaman, yang mempunyai

6

ketersediaan tinggi pada pH 5,5-7. Kepekatan H2PO4 yang tinggi dalam larutan tanah memungkinkan tanaman mengangkutnya dalam takaran besar karena perakaran tanaman diperkirakan mempunyai 10 kali penyerapan tanaman untuk H2PO4 dibanding untuk HPO42- (Poerwowidodo, 1992). Bentuk P yang lain yang dapat diserap tanaman adalah pirofosfat dan metafosfat. Kedua bentuk ini misalnya terdapat dalam bentuk pupuk P dan K metafosfat. Tanaman juga menyerap P dalam bentuk fosfat organik, yaitu: asam nukleat dan phytin. Kedua bentuk senyawa ini terbentuk melalui proses degradasi dan dekomposisi bahan organik yang langsung dapat diserap oleh tanaman (Hakim et al.1986). Ketersediaan P di dalam tanah ditentukan oleh banyak faktor, tetapi yang paling penting adalah pH tanah. Pada tanah ber-pH rendah (masam), P akan bereaksi dengan ion besi (Fe) dan aluminium (Al). Reaksi ini akan membentuk besi fosfat atau aluminium fosfat yang sukar larut di dalam air sehingga tidak dapat digunakan oleh tanaman. Pada tanah ber-pH tinggi (basa), P akan bereaksi dengan ion kalsium. Reaksi ini membentuk kalsium fosfat yang sifatnya sukar larut dan tidak dapat digunakan oleh tanaman. Tanpa memperhatikan pH

tanah,

pemupukan P

tidak

akan

berpengaruh

bagi

pertumbuhan tanaman (Novizan, 2002). Menurut Buckman dan Brady (1992) menyatakan bahwa P dapat berpengaruh menguntungkan pada pembelahan sel dan pembentukan lemak serta albumin, pembungaan dan pembuahan, termasuk proses pembentukan biji, erkembangan akar, khususnya akar lateral dan akar halus berserabut, kekuatan batang, dan kekebalan tanaman terhadap penyakit tertentu. c.

Kalium (K) Menurut Buckman dan Brady (1992), berbagai bentuk K dalam tanah

digolongkan atas dasar ketersediaannya menjadi 3 golongan besar yaitu: bentuk K-relatif tidak tersedia, K-mudah tersedia, dan K-lambat tersedia. Senyawa yang mengandung sebagian besar bentuk K ini adalah feldspar dan mika. Lebih lanjut Mulyani (1999) menjelaskan bahwa sumber-sumber K adalah beberapa jenis mineral, sisa-sisa tanaman dan jasad renik, air irigasi serta larutan dalam tanah, dan pupuk buatan. Unsur ini diserap tanaman dalam bentuk ion K+ dan dapat dijumpai di dalam tanah dalam jumlah yang bervariasi, tetapi jumlahnya dalam

7

keadaan tersedia bagi tanaman biasanya kecil.K ditambahkan ke dalam tanah dalam bentuk garam-garam mudah larut seperti KCl, K2SO4, KNO3, dan K-MgSO4. Mekanisme penyerapan K mencakup aliran massa, difusi, dan serapan langsung dari permukaan zarah tanah (Poerwowidodo, 1992). Ion K di dalam tanah bersifat sangat dinamis dan juga mudah tercuci pada tanah berpasir dan tanah dengan pH yang rendah.Sekitar 1-10% terjebak dalam koloid tanah karena K-nya bermuatan positif.Bagi tanaman, ketersediaan kalium pada posisi ini agak lambat.Kandungan K sangat tergantung dari jenis mineral pembentuk tanah dan kondisi cuaca setempat. Persediaan K di dalam tanah dapat berkurang oleh tiga hal, yaitu: pengambilan K oleh tanaman, pencucian K oleh air, dan erosi tanah (Novizan, 2002). Menurut Hakim et al. (1986) peranan K secara fisiologis adalah metabolisme karbohidrat, yakni pembentukan, pemecahan, dan translokasi pati, metabolisme nitrogen dan sintesis protein, mengawasi dan mengatur kegiatan berbagai unsur mineral, netralisasi asam-asam organik penting secara fisiologis, mengaktifkan berbagai enzim, mempercepat proses pertumbuhan jaringan meristematik,

mengatur pergerakan stomata dan hal-hal yang

berhubungan dengan air. Defisiensi K agak sulit diketahui gejalanya, karena gejala ini jarang ditampakkan ketika tanaman masih muda (Mulyani, 1999).Pada tanaman jagung, gejalanya daun terlihat lebih tua, muncul warna kuning pada pinggir dan di ujung daun yang akhirnya mengering dan rontok.Daun mengerut (keriting) dimulai dari daun tua. Pada buah, ukuran tongkol menjadi lebih kecil, warna buah tidak merata dan biji buah menjadi kisut (Novizan, 2002) 2.3.2 Pupuk Organik Pupuk organik adalah nama kolektif untuk semua jenis bahan organik asal tanaman dan hewan yang dapat dirombak menjadi hara tersedia bagi tanaman (Lingga dan Marsono, 2009). Pupuk organik mempunyai komposisi kandungan unsur hara yang lengkap, tetapi jumlah tiap jenis unsur hara tersebut rendah tetapi kandungan bahan organik di dalamnya sangatlah tinggi (Prihmantoro, 1996). Di dalam tanah terdapat banyak organisme pengurai, baik makro maupun mikro. Pupuk organik terbentuk karena adanya kerja sama mikroorganisme pengurai dengan cuaca serta perlakuan manusia. Kegiatan organisme tanah dalam

8

proses penguraian tersebut menjadi sangat penting dalam pembentukan pupuk organik. Sisa tumbuhan dihancurkan oleh organisme dan unsur-unsur yang sudah terurai diikat menjadi senyawa.Senyawa tersebut tentu saja harus larut dalam air sehingga mudah diabsorpsi atau diserap oleh akar tanaman. Bentuk senyawa tersebut antara lain amonium dan nitrat. Beberapa mikroorganisme penting antara lain: ganggang (mikroorganisme berklorofil), fungi (mikroorganisme tidak berklorofil yang memperoleh energi dan karbon dari bahan organik), actinomycetes (merupakan golongan mikroorganisme antara fungi dan bakteri), dan bakteri. Bakteri berperan penting dalam proses penguraian seperti proses nitrifikasi, oksidasi sulfur, dan fiksasi nitrogen (Musnamar, 2009). Pupuk organik sangat penting terutama karena sebagai berikut. 1.

Memperbaiki struktur tanah. Pada waktu penguraian bahan organik oleh organisme di dalam tanah

dibentuk produk yang mempunyai sifat sebagai perekat, yang lalu mengikat butirbutir pasir menjadi butiran yang lebih besar.Lagipula di dalam tanah tumbuh sistem tali-temali yang terdiri dari benang-benang jamur yang mengikat bagian tanah menjadi kesatuan. 2.

Menaikkan daya serap tanah terhadap air Bahan organik mempunyai daya absorpsi yang besar terhadap air

tanah.Karena itu pupuk organik sering kali mempunyai pengaruh positif terhadap hasil tanaman, apalagi pada musim panas yang kering. 3.

Menaikkan kondisi kehidupan di dalam tanah Hal ini terutama disebabkan karena organisme di dalam tanah dapat

memanfaatkan bahan organik sebagai makanan.Berbagai organisme di dalam tanah dapat memanfaatkan bahan organik sebagai makanan.Berbagai organisme itu di dalam tanah mempunyai fungsi penting yang beraneka ragam sifatnya. 4.

Mengandung zat makanan tanaman Berbagai zat makanan tanaman hanya sebagian dapat diserap oleh

tanaman.Bagian yang penting daripadanya baru tersedia sesudah terurainya bahan organik itu.Pupuk organik biasanya menunjukkan pengaruh reaksi reaksi nitrogen yang jelas terlihat.Pengaruh dari fosfat dan kalium biasanya tidak begitu jelas (Rinsema, 1993).

9

Pupuk kandang merupakan pupuk organik dari hasil fermentasi kotoran padat dan cair (urine) hewan ternak yang umumnya berupa mamalia dan unggas.Pupuk organik (pupuk kandang) mengandung unsur hara lengkap yang dibutuhkan tanaman untuk pertumbuhannya. Disamping mengandung unsur hara makro seperti nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K), pupuk kandang pun mengandung unsur mikro seperti kalsium (Ca), magnesium (Mg), dan sulfur (S). Unsur fosfor dalam pupuk kandang sebagian besar berasal dari kotoran padat, sedangkan nitrogen dan kalium bersal dari kotoran cair (Santoso, 2002). Pupuk organik padat (konvensional) yang biasa dipakai petani adalah pupuk organik dari kompos atau pupuk kandang yang terdekomposisi secara alami berbentuk serbuk kasar atau gumpalan.Pupuk organik padat tersebut masih tercampur dengan bahan-bahan lain seperti sekam, jerami, serbuk gergaji, dan lain-lain dengan bau yang masih menyengat dan dalam kondisi relatif basah.Dengan demikian, pupuk tersebut terkesan kotor.Bentuk pupuk organik padat saat ini semakin beragam disesuaikan dengan kebutuhan di lapangan. Saat ini bentuk pupuk organik padat yang ditawarkan antara lain serbuk, butiran, pelet, dan tablet. Pupuk organik bentuk butiran, pelet, dan tablet merupakan bentuk pupuk organik konsentrat yang dibentuk dengan mesin pencetak bertekanan tinggi (Musnamar, 2005).

10