6 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Gumitir ( Tagetes erecta L ) Bunga gumitir merupakan salah satu bunga yang mempunyai prospek yang cukup baik di daerah Bali khususnya di Kabupaten Tabanan dan Badung, karena bunga ini hampir setiap hari digunakan khususnya untuk keperluan upacara keagamaan di Bali. Semakin banyaknya tuntutan kebutuhan bunga ini, maka untuk pengembangannya dilakukan dengan mendatangkan bibit dari Bandung, yang konon sumber benihnya berasal dari negara tetangga Thailand. Benih bunga import ini mempunyai sifat yang unggul jika dibandingkan dengan bunga lokal yang ada di Bali, karena bibit bunga ini dibuat melalui breeding. Tanamam gumitir merupakan tanaman perdu dengan bentuk daun lancip bergerigi, kecil-kecil berwarna kehijauan. Berdasarkan taksonomi tanaman, tanaman bunga gemitir termasuk dalam: Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Kelas
: Dicotyledoneae
Ordo
: Asterales
Famili
: Asteraceae
Genus
: Tagetes
Spesies
: Tagetes erecta L
Morfologi dari tanaman gumitir yaitu: a. Akar
Akar dari gumitir merupakan akar tunggang. Akar jenis ini umum ditemukan pada tumbuhan biji belah (dicotyledonae). Jika diamati, akarnya berwarna putih kekuningan. Jika ditinjau dari anatominya, pada akar Tagetes erecta L biasa ditemukan rambut akar. Fungsinya adalah untuk membantu tanaman mengambil air dan mineral dari tanah. Rambut akar ini merupakan bagian dari epidermis akar.
b. Batang
Batangnya tumbuh tegak dan bercabang-cabang. Warnanya adalah putih kehijauan jika pucuknya masih muda dan hijau jika sudah dewasa. Tinggi tanaman ini berkisar 30 cm hingga 120 cm, pada sekujur batangnya, tumbuh daun majemuk yang berujung runcing dan tepinya bergerigi. Lapisan terluarnya merupakan epidermis batang. Bagian batang yang disebut korteks, disusun oleh parenkim korteks. c. Daun
Daun tunggal, menyirip menyerupai daun majemuk. Bentuknya memanjang hingga menyempit, dengan bintik kelenjar bulat dekat tepinya, warnanya hijau. d. Bunga
Bunganya merupakan bunga majemuk. Bunga ini berbentuk cawan dengan tangkai yang panjang. Memiliki organ-organ bunga yang lengkap, berupa putik dan benang sari pada tengah bunga, warnanya kuning. Gumitir (Tagetes erecta L) termasuk kedalam keluarga Compositae (Asteraceae) dan mempunyai 59 species. Tanaman ini merupakan salah satu herba hias yang biasa digunakan sebagai tanaman pagar dan pembatas. Secara komersial sebagai bunga potong, karena mempunyai bentuk bunga yang unik dan warnanya yang mencolok. 2.2 Peranan Pupuk Mineral terhadap Tanah dan Tanaman Para petani sering dilematik dalam meningkatkan mutu dan produktivitas tanamannya. Sementara permintaan pasar untuk kebutuhan hotel, restoran berbintang dan pasar global menghendaki pertanian yang ramah lingkungan. Namun, dari segi budidaya sistem pertanian ramah lingkungan (pertanian organik) sering dianggap oleh petani menurunkan produktivitas dan keuntungan yang diperoleh. Hasil usaha taninya lebih kecil bila dibandingkan dengan
penggunaan pupuk anorganik, bahkan bila hanya menggunakan pupuk organik terjadi kerugian (Indrawati, 2000). Penambahan pupuk organik telah terbukti memperbaiki sifat fisik dan biologi tanah. Akan tetapi dari aspek produksi, mutu dan keuntungan hasil usaha tani penggunaan pupuk organik masih perlu dikaji ulang, karena besarnya volume dan sedikitnya hara yang terkandung di dalam pupuk organik. Berdasarkan hal tersebut, maka terobosan baru melalui penambahan pupuk mineral yang ramah lingkungan untuk meningkatkan produksi dan mutu tanaman pangan khususnya hortikultura. Hasil pengamatan secara kualitatif menunjukkan bahwa tanah-tanah berkapur yang mengandung unsur hara kalsium (Ca) dan (Mg) yang tergolong tinggi, menghasilkan produk pertanian lebih tinggi kualitasnya, bila dibandingkan dengan tanah masam. Ini terbukti dari lokasi kebun salak di Karangasem, jeruk dan kacang tanah dari Sumba dan Soe (P. Timor), serta bengkuang, ubi dan jeruk dari Bukit Jimbaran memberikan rasa manis dan enak, serta renyah bila di bandingkan dengan buah-buahan dari tanah yang tidak berkapur. Uji coba penambahan pupuk mineral pada jeruk, menunjukkan bahwa semakin tinggi dosis kapur, semakin besar kadar gula total (Lanya, 1999). Sumber pupuk mineral kapur sangat tinggi di Bali, yaitu di Bukit Jimbaran, Nusa penida dan Bali Barat. Hasil analisis tanah dari survei LREPP (Puslitanak, 1993) menunjukkan bahwa kandungan Ca di daerah perbukitan kapur Jimbaran tergolong tinggi dan Mg rendah sampai sedang. Demikian pula daerah perbukitan kapur Nusa Penida. Adapun status hara di daerah perbukitan Karangasem Barat, menunjukkan bahwa kandungan Ca sangat tinggi dan Mg tergolong tinggi. Tanah tersebut didominasi oleh tanaman salak (Netera dkk, 1989). Berbeda dengan di daratan Pulau Bali pada umumnya, kadar Ca di lahan pertanian tergolong sedang dan
Mg rendah sampai sedang, kecuali di lahan yang tanahnya berasal dari batu gamping dan atau sisipan batu gamping. Hasil observasi lainnya menunjukkan bahwa buah-buahan yang berasal dari tanah berkapur memiliki mutu lebih baik. Peningkatan kandungan Ca ke dalam tanah untuk tanah – tanah di Bali dari kandungan rendah (< 5 me/100 g tanah) ke sedang (5 - 100 me/ 100 g tanah), sedang ke tinggi (10-20 me/100 g tanah) dan sangat tinggi ( > 20 me/100 g tanah) diperlukan rata-rata penambahan 5 me/100 g tanah atau setara dengan 2 ton Ca/ha untuk kedalaman 20 cm (tanaman semusim), sedangkan untuk kedalaman 40 cm atau lebih diperlukan 4-5 ton/ha untuk tanaman tahunan). Berbeda dengan kandungan Mg tanah dari rendah (< 0,2 me/100 g tanah atau < 30 ppm) ke sedang (0,2 - 0,5 me/100 g tanah atau ( 30 - 60 ppm) dan dari sedang ke tinggi (>0.5 me/100 g tanah atau (>60 ppm) dibutuhkan penambahan Mg rata – rata sebesar 20 ppm (40 kg Mg/ha) untuk tanaman semusim, setara dengan 50 kg garam inggris dan 3 ku kiserit. Untuk tanaman tahunan dibutuhkan setara dengan 100 kg garam inggris dan 6 ku kiserit. Pupuk mineral plus adalah kombinasi dari pupuk organik + pupuk mineral + pupuk kimia, yang mana kandungan unsur hara yang ada di dalam pupuk mineral plus lengkap yaitu kandungan unsur hara N-total, P-tersedia, K-tersedia, Ca, Mg, dan bahan organik yang dibutuhkan tanaman dalam proses pertumbuhan tanaman, sehingga tanaman dapat tumbuh secara optimal. Stanier et al.. (1963) menyatakan bahwa Ca sebagai kofaktor beberapa enzim, seperti proteinase, sehingga berperan dalam pembentukan senyawa protein. Peranan ion Ca sangat esensial dalam pengangkutan asam amino dan sintesis protein dalam sel Achliya ( Singh dan Le John, 1975 dalam Payne, 1980). Booth dan Hamilton (1980) melaporkan bahwa ion Ca berperan sebagai perangkai atau pengikat energi dalam pengangkutan asam amino dengan sistem
penggerak proton. Berbeda dengan Mg, yang berperan sebagai inti klorofil, kofaktor beberapa enzim pengikat energi dan stabilisator asam dan basa dalam sel. Magnesium terlibat dalam reaksi-reaksi enzimatik melalui beberapa mekanisme: (1) menjadi jembatan penghubung antara komplek enzim dan substrat, seperti misalnya dalam transfer dari ATP; (2) mengubah konstanta keseimbangan dalam transfer fosfat dari ATP. Mg2+ bereaksi dengan gugusan firofosfat dari suatu molekul koenzim ATP membentuk Mg ATP 2- . Mg ATP
2-
merupakan bentuk aktif dari koenzim ( Mengel dan Kirkby, 1979). Kalsium dan
magnesium mempunyai arti penting dalam fiksasi N udara secara simbiotik. Rao (1982) melaporkan bahwa dalam fiksasi N oleh rhizobium diperlukan energi dalam bentuk ATP, Mg sebagai pengikat energi dari Mg- ATP menjadi Mg- ADP. Dengan kata lain, untuk pembentukan bintil akar diperlukan Ca dan Mg yang cukup. Selain itu penambahan CaSO4 pada tanaman kacang tanah dapat meningkatkan kandungan sukrosa, fruktosa dan glukosa (Hale, 1977). Peningkatan produktivitas lebih besar dipengaruhi oleh penambahan unsur Mg dibandingkan dengan unsur Ca. Peningkatan tersebut disebabkan Mg sangat berperanan dalam pembentukan klorofil dan terlibat dalam reaksi enzimatik. Demikian pula Ca sangat esensial dalam pengangkutan asam amino dan protein. Ion Ca juga sangat berperan sebagai pengikat energi dalam pengangkutan asam amino dengan sistem tenaga penggerak proton (Singh dan Le John, 1975 dalam Payne, 1980). Hasil uji ini menunjukkan bahwa kandungan Ca dan Mg yang tinggi dalam tanah akan meningkatkan produktivitas dan mutu buah. Salah satu penyebabnya adalah semakin banyaknya pembentukan klorofil yang berimplikasi maka semakin besar proses fotosintesis dan produk yang dihasilkan, baik berupa karbohidrat, protein, maupun gula total kerenyahannya semakin meningkat. Uji mutu secara kualitatif memperoleh gambaran bahwa penambahan kapur
mempengaruhi warna kulit melon, kerenyahannya dan rasa manis dan besar buah warna kulit melon. Demikian pula tingkat kerenyahannya semakin meningkat. Hasil analisis kuantitatif kadar gula total menunjukkan semakin tinggi dosis pupuk mineral semakin tinggi kadar gula total, sedangkan pengaruh garam terhadap besar buah, sejalan dengan penambahan dosis garam. Semakin tinggi dosisnya, semakin besar buah melonnya (Lanya, I. 2001). 2.3 Peranan NPK terhadap Tanah dan Tanaman Nitrogen, fosfor, dan kalium merupakan unsur hara utama bagi pertumbuhan dan produksi tanaman serta dibutuhkan dalam jumlah yang besar (Suriatna, 1992). Jumlah N,P,K yang tersedia bagi tanaman hendaknya berada dalam perbandingan yang tepat. 2.3.1 Nitrogen Nitrogen merupakan unsur hara esensial bagi pertumbuhan tanaman dan dibutuhkan sepanjang pertumbuhannya (Hakim dkk., 1986). Lebih lanjut dinyatakan bahwa umumnya nitrogen diserap tanaman dalam bentuk ion nitrat (N0-3) dan ion ammonium (NH+4), tergantung dari keadaan tanah, macam tanaman dan stadia tumbuh. Penyerapan N terjadi melalui mekanisme aliran massa atau difusi tergantung konsentrasi larutan tanah dan ratio transpirasi dan diubah menjadi asam amino dan molekul protein yang lebih kompleks. (Shoper and Baird, 1982). Sumber nitrogen tanah adalah berasal dari lompatan listrik di atmosfir yang turun ke bumi melalui air hujan. Proses demikian senantiasa berlangsung antara 5–10 kg N/ha/tahun (Thompson and Troeh,1978). Sumber nitrogen tanah juga berasal dari aktivitas kehidupan di dalam tanah. Organisme yang memanfaatkan gas nitrogen dari atmosfir yaitu rhizobium (bakteri Azotobacter dan ganggang biru hijau).
Ketersediaan N tanah dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan seperti iklim dan vegetasi dan juga dipengaruhi oleh topografi, batuan induk dan waktu. Iklim memegang peranan penting dalam menentukan kandungan N tanah melalui pengaruh temperatur dan suplai air terhadap kegiatan tanaman dan jasad renik tanah, terjadi penurunan kandungan nitrogen tanah dengan semakin meningkatnya temperatur dari 00 C dan 20 0C. Peranan nitrogen terhadap pertumbuhan tanaman adalah meningkatkan pertumbuhan vegetatif. Sedangkan apabila tanaman kekurangan N dapat mengakibatkan berkurangnya produksi protein sehingga pembelahan sel terhambat dan menyusutkan pertumbuhan tanaman (Dwidjoseputro, 1986). Gejalanya tampak pada warna daun yang menjadi hijau kekuningkuningan sampai menguning seluruhnya, dan daun tersebut mengering (Sarief, 1989). 2.3.2 Fosfor Umumnya P diserap oleh tanaman dalam bentuk ion orthofosfat primer (H2PO-4) dan dalam bentuk sekunder (HPO-4). Serapan P dalam bentuk ion-ion ini dipengaruhi oleh pH tanah di sekitar akar. Pada pH rendah bentuk H2PO-4 akan meningkat. Sumber fosfor tanah adalah pelapukan batuan dan mineral-mineral yang terdapat pada kerak bumi. Mineral utama yang mempunyai kadar P tinggi adalah apatit Ca (PO4 CO3 )6 (F,Cl,OH)2 terdapat pada batuan beku sedimen. Mineral ini merupakan persenyawaan karbonat, fluor, klor atau apatit yang mempunyai kadar P2O5 antara 15-30 persen dan tidak larut dalam air (Nyakpa dkk.,1988). Menurut Sabihan et al., (1983), pupuk P yang diberikan ke dalam tanah dipengaruhi oleh: (1) Efektivitas pupuk P yang diberikan ; (2) reaksi tanah; (3) sumber pupuk P dan (4) pengaruh penambahan pupuk lain. Pemberian pupuk P ke dalam tanah akan mengakibatkan terjadi penyerapan P oleh tanah, dimana tingkat P yang diserap bervariasi untuk setiap jenis tanah,
tergantung pada luas permukaan yang efektif dari tanah yang bereaksi dengan P (Djokosudardjo,1974). Pada tanah masam P kurang tersedia bagi tanaman karena P yang ada sebagian besar diikat oleh oksida-oksida dari Fe dan Al, sedangkan pada tanah alkalis oleh Ca (Soepardi,1983). P tersedia maksimum pada pH 6,0 sampai 6,5. Kurang dari pH 6,0 maka P akan diikat oleh oksida-oksida Fe dan Al, sehingga ketersediaannya menurun dan apabila pH lebih tinggi dari 6,5 maka P akan diikat oleh Ca sehingga ketersediaan P menurun. Penambahan pupuk yang lain juga sangat penting untuk mengurangi kekahatan unsur yang lain. Apabila tidak disertai dengan pupuk yang lain efisiensi fosfor akan rendah dan hasil yang tinggi tidak mungkin akan dicapai. Fosfor terdapat dalam semua jaringan hidup, terutama pada bagian tanaman muda, bunga dan biji (Tisdale and Nelson, 1985). Fosfor di dalam tubuh tanaman merupakan isi dari inti sel dan esensial untuk pembelahan sel dan perkembangan jaringan meristematik (Sarief,1985). Fosfor juga penting untuk transfer energi sebagai bagian dari ATP untuk semua proses biokimia dalam sel. Menurut Tisdale and Nelson, (1985), P memegang peranan penting dalam proses perubahan karbohidrat dan glikolisis, metabolism asam amino, metabolisme lemak dan sulfur, oksidasi biologi serta sejumlah reaksi dalam proses hidup lainnya. Kekurangan P dapat mengakibatkan tertundanya pembelahan sel, pembentukan dan pematangan biji, menghambat reaksi-reaksi sintesa seperti protein dan menurunkan proses respirasi. Pemupukan P dapat meningkatkan pertumbuhan pisang, meningkatkan pembentukan dan perkembangan akar, tahan terhadap serangan hama dan penyakit, dan meningkatkan kadar P tanah (Zuhairini,1997). 2.3.3 Kalium
Kalium merupakan unsur hara ketiga setelah nitrogen dan fosfor. Kalium diserap tanaman dalam bentuk ion K+. Muatan positif dari kalium akan membantu menetralisir muatan listrik yang disebabkan oleh muatan negatif nitrat, fosfat atau unsur lain di dalam tanah maupun di dalam tanaman. Sumber utama kalium tanah adalah kerak bumi yang mengandung asam dan mineral kalium. Secara umum kerak bumi mengandung 3,11% K2O, sedangkan air laut mengandung 0,04% K2O, mineral utama sebagai sumber kalium tanah adalah feldsfart, muskovit dan biotit. Kalium tanah dapat digolongkan atas ketersediaannya; (1) tidak tersedia, (2) segera tersedia, dan (3) lambat tersedia. Kalium tanah sebagian besar tidak tersedia berkisar 90-98% dari seluruh kalium tanah (Soepardi, 1983). Umumnya bentuk yang demikian ini masih berada dalam mineral-mineral tanah seperti feldsfart dan mika, mineral-mineral ini agak resisten terhadap hancuran iklim. Kalium segera tersedia hanya meliputi 1 hingga 2 persen dari seluruh kalium dalam tanah mineral. Soepardi (1983) menambahkan peranan kalium adalah meningkatkan kandungan lignin dan selulosa, meningkatkan turgor sehingga tanaman menjadi tahan terhadap kerebahan, mengatur
pernapasan
dan
penguapan,
mempengaruhi
penyerapan
unsur-unsur
lain,
mempertinggi resistensi tanaman terhadap serangan penyakit, terutama terhadap penyakit oleh cendawan. 2.4 Peranan Bahan Organik terhadap Tanah dan Tanaman Bahan organik berfungsi sebagai penyimpan unsur hara yang secara perlahan dan akan dilepaskan kedalam larutan tanah dan disediakan bagi tanah. Bahan organik yang berada di dalam atau di atas permukaan tanah juga akan melindungi dan membantu mengatur suhu dan kelembaban tanah (Haverkort et al.,1992).
Soemarno dan Sastrahidayat (1991) menyatakan bahwa penambahan bahan organik ke dalam tanah liat berat dapat memperbaiki drainase, dan pada tanah berpasir dapat memperbaiki daya simpan air. Bahan organik juga dapat berfungsi sebagai stabilisator dengan jalan merangsang jasad mikro mampu menghasilkan bahan yang dapat mengikat partikel-partikel tanah. Von Uexcull dalam Ginting, (1994) menyatakan bahwa bahan organik memberikan beberapa keuntungan meliputi pengurangan toksisitas Al dan Mn dengan membentuk kompleks Al- bahan organik yang tidak beracun, menyediakan dan menambah unsur hara N, P, K dan S melalui mineralisasi, menurunkan fiksasi P, meningkatkan kapasitas tukar kation tanah, meningkatkan sifat-sifat fisik tanah termasuk kapasitas ikat air dan stabilitas agregat, meningkatkan aktivitas mikroorganisme tanah, mengurangi aliran permukaan dan erosi tanah. Menurut Thorne dan Thorene (1979) dalam Tejaswarna dan Fagi (1990) mengemukakan bahwa bahan organik yang diberikan akan meningkatkan nilai kapasitas tukar kation sehingga dari peningkatan nilai KTK yang akan semakin memudahkan tanaman dalam menyerap unsur hara. Sedangkan peningkatan N-total di dalam tanah akan bertambah melalui proses dekomposisi bahan organik dan juga berasal dari suplai N melalui pemupukan N, P, K yang berada dalam bentuk tersedia. Bahan organik berperan penting untuk menciptakan kesuburan tanah. Peranan bahan organik bagi tanah adalah dalam kaitannya dengan perubahan sifat-sifat tanah, yaitu sifat fisik, biologis, dan sifat kimia tanah. Bahan organik merupakan pembentuk granulasi dalam tanah dan sangat penting dalam pembentukan agregat tanah yang stabil. Bahan organik adalah bahan pemantap agregat tanah yang tiada taranya. Melalui penambahan bahan organik, tanah yang tadinya berat menjadi berstruktur remah yang relatif lebih ringan. Pergerakan air secara vertikal
atau infiltrasi dapat diperbaiki dan tanah dapat menyerap air lebih cepat sehingga aliran permukaan dan erosi diperkecil. Demikian pula dengan aerasi tanah yang menjadi lebih baik karena ruang pori tanah (porositas) bertambah akibat terbentuknya agregat. Bahan organik memainkan beberapa peranan penting di tanah. Sebab bahan organik berasal dari tanaman yang tertinggal, berisi unsur-unsur hara yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman. Bahan organik mempengaruhi struktur tanah dan cenderung untuk menjaga menaikkan kondisi fisik yang diinginkan. Peranan bahan organik ada yang bersifat langsung terhadap tanaman, tetapi sebagian besar mempengaruhi tanaman melalui perubahan sifat dan ciri tanah.
