17
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Tanaman kedelai (Glycine max L. Merrill) memiliki sistem perakaran yang terdiri dari akar tunggang, akar sekunder yang tumbuh dari akar tunggang, serta akar cabang yang tumbuh dari akar sekunder. Akar tunggang merupakan perkembangan dari akar radikal yang sudah mulai muncul sejak masa perkecambahan. Pada kondisi yang sangat optimal, akar tunggang kedelai dapat tumbuh hingga kedalaman 2 m. Perkembangan akar tanaman kedelai dipengaruhi oleh beberapa faktor seperti penyiapan lahan, tekstur tanah, kondisi fisik dan kimia tanah, serta kadar air tanah (Adisarwanto, 2008). Kedelai berbatang semak, dengan tinggi batang antara 30 – 100 cm. Setiap batang dapat membentuk 3 – 6 cabang. Bila jarak antara tanaman dalam barisan rapat, cabang menjadi berkurang atau tidak bercabang sama sekali. Tipe pertumbuhan dapat dibedakan menjadi 3 macam, yakni determinit, indeterminit dan semi determinit (Suprapto, 1989). Daun kedelai hampir seluruhnya trifoliat (menjari tiga) dan jarang sekali mempunyai empat atau lima jari daun. Bentuk daun tanaman kedelai bervariasi, yakni antara oval dan lanceolate, tetapi untuk praktisnya, diistilahkan dengan berdaun lebar (broad leaf) dan berdaun sempit (narrow leaf). Kedelai berdaun sempit lebih banyak ditanam oleh petani dibandingkan tanaman kedelai berdaun lebar, walaupun dari aspek penyerapan sinar matahari, tanaman kedelai berdaun lebar menyerap sinar matahari lebih banyak dari pada yang berdaun sempit. Namun, keunggulan tanaman kedelai berdaun sempit adalah sinar matahari akan
Universitas Sumatera Utara
18
lebih mudah menerobos di antara kanopi daun sehingga memacu pembentukan bunga (Adisarwanto, 2008). Bunga kedelai termasuk bunga sempurna yaitu setiap bunga mempuyai alat kelamin jantan dan betina, penyerbukan terjadi pada saat mahkota bunga masih menutup dan kemungkinan kawin silang sangat kecil. Bunga kedelai berwarna ungu atau putih. Masa berbunga berkisar 3 – 5 minggu (untuk kultivar daerah iklim dingin sedangkan tropis lebih singkat). Besar bunga 3 – 7 mm dengan kelopak berbentuk tabung bergerigi dan tidak rata, dan pada bunga terdapat 3 – 5 bakal biji (Lamina, 1989). Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7-10 hari setelah munculnya bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlah polong yang terbentuk pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 1-10 buah dalam setiap kelompok. Pada setiap tanaman, jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50 bahkan ratusan. Kecepatan pembentukan polong dan pembesaran biji akan semakin cepat setelah proses pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk polong menjadi maksimal pada saat awal periode pemasakan biji. Hal ini kemudian diikuti oleh perubahan warna polong, dari hijau menjadi kuning kecokelatan pada saat masak (Adisarwanto, 2005). Biji kedelai berkeping dua terbungkus kulit biji (testa) dan tidak mengandung jaringan endosperma. Embrio terletak diantara keping biji. Bentuk biji kedelai pada umumnya bulat lonjong, tetapi ada yang bundar atau bulat agak pipih (tergantung kultivar), dengan besar dan bobot dari biji kedelai antara 5-30 gr untuk bobot 100 butir (Lamina, 1989).
Universitas Sumatera Utara
19
Syarat Tumbuh
Iklim Pada umumnya pertumbuhan kedelai sangat ditentukan oleh ketinggian tempat dan biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m di atas permukaan laut. Namun demikian, di atas batas itu kedelai masih bisa ditanam dengan hasil yang masih memadai (Suprapto, 1989). Suhu optimum bagi pertumbuhan kedelai antara 20 – 300C, dan untuk menjamin berlangsungnya pembungaan yang baik dibutuhkan suhu di atas 240C. Untuk perkecambahan optimal terjadi pada suhu 300C, dan pada kondisi lingkungan yang baik maka biji kedelai dapat berkecambah dalam 4 hari setelah tanam. Polong kedelai terbentuk optimal pada suhu 26,6 – 320C, pada suhu yang tinggi dapat
mengganggu kelembaban tanah akibat
meningkatnya laju
evapotranspirasi dan proses metabolisme yang terjadi akan lebih tinggi (Lamina, 1989). Tanaman kedelai sangat peka terhadap perubahan panjang hari atau lama penyinaran sinar matahari karena kedelai termasuk tanaman hari pendek. Artinya, tanaman kedelai tidak akan berbunga bila panjang hari melebihi batas kritis, yaitu 15 jam per hari. Oleh karena itu, bila varietas yang berproduksi tinggi dari daerah subtropik dengan panjang hari 14 – 16 jam ditanam di daerah tropik dengan ratarata panjang hari 12 jam maka varietas tersebut akan mengalami penurunan produksi karena masa berbunganya menjadi pendek, yaitu dari umur 50 – 60 hari menjadi 35 – 40 hari setelah tanam (Adisarwanto, 2005). Kelembaban udara berpengaruh langsung terhadap proses pemasakan biji kedelai karena semakin tinggi kelembaban, proses pemasakan polong akan
Universitas Sumatera Utara
20
semakin cepat sehingga proses pembentukan biji menjadi kurang optimal. Kelembaban udara yang optimal untuk pertumbuhan tanaman kedelai berkisar antara 75 – 90% (Adisarwanto, 2008). Jumlah air yang digunakan oleh tanaman kedelai tergantung pada kondisi iklim, sistem pengelolaan tanaman, dan lama periode tumbuh. Namun demikian, pada umumnya kebutuhan air pada tanaman kedelai berkisar 350 – 450 mm selama masa pertumbuhan kedelai. Tanaman kedelai sebenarnya cukup toleran terhadap cekaman kekeringan karena dapat bertahan dan berproduksi bila kondisi cekaman kekeringan maksimal 50% dari kapasitas lapang atau kondisi tanah yang optimal (Adisarwanto, 2005). Tanah Tanaman kedelai tumbuh baik pada tanah yang subur dan memiliki drainase yang baik, tetapi kedelai toleran pada hampir semua jenis tanah. Tanah untuk pertumbuhan kacang kedelai sebaiknya mengandung Nitrogen dan campuran bakteri. Kacang kedelai yang di tanam pada lahan yang sama selama 23 tahun berturut-turut akan memberikan hasil panen yang baik pada tahun-tahun berikutnya. Kacang kedelai tumbuh lebih baik dari tanaman pangan lainnya pada tanah yang kurang subur, pada musim kemarau dan pada tanah yang kering (Duke, 1983). Kedelai dapat tumbuh di tanah yang agak masam akan tetapi pada pH yang terlalu rendah bisa menimbulkan keracunan Al dan Fe. Nilai pH yang cocok berkisar antara 5,8 – 7,0. Pada pH di bawah 5,0 pertumbuhan bakteri bintil dan proses nitrifikasi akan berjalan kurang baik (Suprapto, 1989).
Universitas Sumatera Utara
21
Selain kelembaban udara, faktor lingkungan tumbuh yang sangat berpengaruh adalah kelembaban tanah. Penurunan kelembaban tanah dari 90% air tersedia menjadi 50% air tersedia dapat menurunkan hasil biji kedelai antara 30 – 40%. Hal ini terutama bila penurunan kelembaban tanah tersebut terjadi pada periode pembentukan polong (Adisarwanto, 2008).
Pupuk Kascing
Kascing adalah kotoran atau feses cacing tanah. Istilah lain dari kascing adalah casting atau kasting dan vermicast atau vermicompost. Kascing mengandung unsur hara yang lengkap, baik unsur makro maupun mikro, yang berguna bagi pertumbuhan tanaman (Mulat, 2003). Jenis cacing tanah yang biasa digunakan pada pembuatan kompos adalah Lumbricus rubellus. Cacing jenis ini dapat hidup dalam populasi yang padat. Lumbricus rubellus sering ditemukan di bawah timbunan dedaunan atau timbunan kotoran ternak. Cacing ini tidak hidup jauh di dalam tanah seperti jenis cacing lainnya, tetapi lebih sering hidup di lapisan yang mendekati permukaan tanah (Djuarnani, dkk, 2005). Menurut http://vermikompos.com (2009) kascing memiliki beberapa keunggulan, yaitu : 1. Kascing mengandung berbagai unsur hara yang dibutuhkan tanaman seperti N, P, K, Ca, Mg, S, Fe, Mn, AI, Na, Cu, Zn, Bo dan Mo tergantung pada bahan yang digunakan. Kascing merupakan sumber nutrisi bagi mikroba tanah. Dengan adanya nutrisi tersebut mikroba pengurai bahan organik akan terus berkembang dan menguraikan bahan organik dengan
Universitas Sumatera Utara
22
lebih cepat. Oleh karena itu selain dapat meningkatkan kesuburan tanah, kascing juga dapat membantu proses penghancuran limbah organik 2. Kascing berperan memperbaiki kemampuan menahan air, membantu menyediakan nutrisi bagi tanaman, memperbaiki struktur tanah dan menetralkan pH tanah. 3. Kascing mempunyai kemampuan menahan air sebesar 40-60%. Hal ini karena struktur kascing yang memiliki ruang-ruang yang mampu menyerap dan menyimpan air, sehingga mampu mempertahankan kelembaban. 4. Tanaman hanya dapat mengkonsumsi nutrisi dalam bentuk terlarut. Cacing tanah berperan mengubah nutrisi yang tidak larut menjadi bentuk terlarut. yaitu
dengan
bantuan
enzim-enzim
yang
terdapat
dalam
alat
pencernaannya. Nutrisi tersebut terdapat di dalam kascing sehingga dapat diserap oleh akar tanaman untuk dibawa ke seluruh bagian tanaman. TNF (Trace Nutrient Fertilizer)
Ada dua kelompok pupuk daun berdasarkan unsur
hara yang
dikandungnya, yaitu kelompok pupuk yang mengandung unsur hara makro dan kelompok pupuk yang hanya mengandung unsur hara mikro. Hal ini sudah tampak bahwa rata-rata pupuk daun merupakan pupuk majemuk, bahkan disebut pupuk lengkap. Ini disebabkan dalam pupuk daun sudah terkandung beberapa unsur hara (baik makro maupun mikro) dengan konsentrasi berbeda-beda (Lingga dan Marsono, 2000).
Universitas Sumatera Utara
23
Menurut PT. Grasse Arum Lestari (2009) keuntungan pupuk TNF, yaitu: meningkatkan pertumbuhan, meningkatkan kualitas tanaman, meningkatkan hasil panen tanaman, menyembuhkan gangguan fisiologis, tanaman lebih sehat dan lebih tahan terhadap penyakit, mudah digunakan dan mudah diserap oleh tanaman, lebih hemat, tidak membahayakan manusia dan lingkungan, dapat digunakan untuk tanaman semusim dan tahunan. TNF mengandung unsur hara makro N 2,81%, P2O5 0,12 ppm, K 3,98% dan unsur hara mikro Mg 5,2%, Cu 0,65%, Zn 0,65% dan Mo 0,002% (PT. Grasse Arum Lestari, 2009).
Universitas Sumatera Utara
