TINJAUAN PUSTAKA
Iklim Kedelai sebagian besar tumbuh di daerah yang beriklim tropis dan subtropis. Tanaman kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar 100-400 mm/bulan (Sugeno, 2008). Pada saat perkecambahan, faktor air menjadi sangat penting karena akan mempengaruhi proses pertumbuhan. Kebutuhan air semakin meningkat seiring dengan bertambahnya umur tanaman. Kebutuhan air paling tinggi terjadi pada saat masa berbunga dan pengisian polong. Kondisi kekeringan menjadi sangat kritis saat tanaman kedelai pada stadia perkecambahan dan pembentukkan polong (Adisarwanto, 2008). Balittan Malang (1990), dalam Agung dan Rahayu (2004) melaporkan bahwa pemberian air yang intensif akan berpengaruh terhadap hasil biji kedelai. Pemberian air setiap 10 hari selama musim tanam dapat meningkatkan hasil menjadi 2 ton/ha dibandingkan pemberian 3 kali selama musim tanam (1.71 ton/ha) dan tanpa pemberian air dengan teratur hanya 1.47 ton/ha. Pertumbuhan kedelai berkisar pada suhu 20–25ºC. Suhu yang sesuai untuk proses pertumbuhan tanaman pada 12–20ºC (optimum). Jika berada di bawah suhu optimum akan menghambat proses perkecambahan benih dan pemunculan kecambah, serta pembungaan dan pertumbuhan biji. Jika berada di atas suhu optimum,
fotorespirasi
cenderung
mengurangi
hasil
fotosintesis
(Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). 4 Universitas Sumatera Utara
memperoleh cahaya matahari langsung akibat tertutup oleh mulsa, dan unsur lain seperti air dan 02, menstabilkan agregat tanah, mengurangi pencucian tanah, menambah unsur tanah (mulsa organik), mencegah terjadinya evapotranspirasi. Berdasarkan uraian di atas penulis tertarik untuk melakukan penelitian yang berjudul “Pertumbuhan dan Produksi Kedelai Terhadap Pemberian Pupuk Fosfat, Modifikasi Iklim Mikro dan Pengaturan Jarak Tanam”. Tujuan Penelitian
Menguji pengaruh pemberian pupuk fosfat, modifikasi iklim mikro dan pengaturan jarak tanam serta interaksi ketiganya terhadap pertumbuhan dan produksi kedelai (Glycine max L. Merrill). Hipotesis Penelitian
Ada perbedaan tanggap pada pertumbuhan dan produksi kedelai (Glycine max L. Merril) akibat pemberian pupuk fosfat, modifikasi iklim mikro dan pengaturan jarak tanam serta interaksi ketiga faktor tersebut. Kegunaan Penelitian
Penelitian ini untuk mendapatkan data penyusunan skripsi sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana pertanian di Fakultas Pertanian, Universitas Sumatera Utara, Medan, dan diharapkan dapat berguna untuk pihak-pihak
yang
berkepentingan
dalam
budidaya
kedelai
(Glycine max L. Merril)
Universitas Sumatera Utara
Kedelai sangat peka terhadap perubahan panjang hari atau lama penyinaran sinar matahari. Kedelai merupakan tanaman hari pendek artinya tidak akan berbunga bila panjang hari melebihi batas kritis yaitu 15 jam per hari. Jika suatu varietas berproduksi tinggi di daerah subtropik dengan panjang hari 14-16 jam maka akan mengalami penurunan hasil di daerah tropik karena masa berbunganya menjadi pendek (Adisarwanto, 2008). Tanah Pada dasarnya kedelai menghendaki kondisi tanah yang tidak terlalu basah, tetapi air tetap tersedia. Kedelai tidak menuntut struktur tanah yang khusus sebagai suatu persyaratan tumbuh. Bahkan pada kondisi lahan yang kurang subur dan agak masam pun kedelai dapat tumbuh dengan baik, asal tidak tergenang air yang akan menyebabkan busuknya akar. Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, asal drainase dan aerasi tanah cukup baik (Sugeno, 2008). Kedelai tumbuh baik pada pH tanah antara 5,8-7. Namun pada tanah dengan pH 4,5 pun kedelai masih dapat tumbuh baik karena kedelai toleran terhadap tanah masam. Jenis tanah yang cocok yaitu alluvial, regosol, grumosol, latosol dan andosol. Pada tanah podzolik merah kuning dan tanah yang mengandung banyak pasir kwarsa, pertumbuhan kedelai kurang baik, kecuali bila diberi tambahan pupuk organik atau kompos dalam jumlah yang cukup (Andrianto dan Indarto, 2004). Jika pH terlalu rendah dapat menimbulkan keracunan aluminium dan ferum serta pertumbuhan bakteri bintil dan proses nitrifikasi akan terhambat. Pengapuran juga dapat meningkatkan pH tanah dan memperkaya tanah akan kalsium dan magnesium (Suprapto, dkk, 1992).
Universitas Sumatera Utara
Berdasarkan hasil penelitian Arinong, dkk (2005), pada tanah dengan
kandungan nitrogen yang tinggi, maka pertumbuhan kedelai lebih mengarah kepada laju pertumbuhan vegetatif, yang terlihat dari permukaan daun menjadi lebih lebar, laju fotosintesis lebih tinggi, indeks luas daun semakin tinggi dan LAN yang semakin besar. Pupuk Fosfat Unsur hara yang akan diserap ditentukan oleh semua faktor yang mempengaruhi ketersediaannya di permukaan akar sehingga pertumbuhan dan perkembangan serta hasil tanaman optimal. Penambahan hasil tanaman sebagai respon penambahan pupuk berbanding lurus dengan selisih hasil maksimum dengan hasil aktual. Hasil maskimum dicapai pada sejumlah nutrisi yang tidak terlalu tinggi dosisnya karena makin tinggi dosis, maka hasilnya justru menurun (Agustina, 1990). Unsur P mempunyai peranan dalam pengisian polong, fase pertumbuhan dan perkembangan hasil tanaman. Fosfor ditemukan dalam jumlah relatif lebih banyak pada buah dan biji tanaman. Tetapi P anorganik relatif dalam jumlah kecil dan kebanyakan dalam bentuk fitat (phytate). Kekurangan unsur P umumnya menyebabkan volume jaringan tanaman menjadi lebih kecil dan warna daun menjadi gelap (Rosmarkam dan Yuwono, 2002). Pupuk posfat sangat dianjurkan digunakan saat atau sebelum tanam karena dibutuhkan pada stadia permulaan tumbuh. Pemberiannya sangat baik bila ditempatkan pada daerah resapan air (catchman area). Pemberian pupuk seawal
Universitas Sumatera Utara
mungkin akan mendorong pertumbuhan akar permulaan sehingga proses penyerapan hara lebih baik (Hakim, dkk, 1986). Bagi tanaman, hara ini berfungsi untuk mempercepat pertumbuhan akar semai, memacu pertumbuhan tanaman, meningkatkan produksi biji-bijian. Unsurunsur P merupakan bahan pembentuk inti sel, selain itu mempunyai peranan penting bagi pembelahan sel serta bagi perkembangan jaringan meristematik, serta meningkatkan produksi biji-bijian (Sutedjo dan Kartasapoetra, 1999). Unsur P diperlukan untuk pembentukan dan aktivitas bintil akar yang maksimal. Unsur P ternyata diperlukan lebih banyak bagi pembentukan bintil akar dibandingkan untuk pertumbuhan tanaman leguminosae. Oleh karena itu, untuk mendapatkan hasil biji tanaman leguminosae yang maksimal diperlukan penambahan unsur P dalam bentuk pupuk yang cukup (Islami dan Hadi, 1995). Kekurangan fosfor akan menunjukkan gejala pertumbuhan yang terhambat karena terjadi gangguan pada pembelahan sel. Daun tanaman menjadi berwarna hijau tua yang kemudian berubah menjadi ungu, juga terjadi pada cabang dan batang tanaman muda. Gejala kekurangan fosfor juga akan menunjukkan terlambatnya masa pemasakan buah dan biji. Gejala yang umum adalah terhambatnya pertumbuhan, tanaman kerdil serat perakarannya miskin dan produksi merosot (Hakim, dkk, 1986). Karbohidrat terutama gula membantu pembentukan klorofil daun-daun yang tumbuh di tempat gelap (etiolasi). Tanpa pemberian gula, daun-daun tersebut tidak mampu menghasilkan klorofil meskipun faktor-faktor lain mendukung (Dwidjoseputro, 1985).
Universitas Sumatera Utara
Mulsa jerami Mulsa dapat mencegah terjadinya erosi karena melindungi permukaan tanah dari daya timpa butir-butir hujan dan terkikis aliran air. Selain itu mulsa juga berpengaruh pada suhu, kelembaban, sifat - sifat fisik, kesuburan dan biologi tanah (Ibrahimovic, 2009). Menurut Greenland dan LAL (1977) dengan dilakukannya pemulsaan konservasi air dalam tanah dapat diperbaiki, jumlah pori-pori yang dapat menginfiltrasikan air meningkat dan evaporasi yang berlebihan dapat dikurangi serta suhu menjadi teratur. Jerami padi ialah bahan yang berpotensi sebagai mulsa karena tersedia dalam jumlah melimpah, sekitar 30 juta ton per tahun. Kemampuan mulsa dalam pengendalian gulma tergantung pada beberapa faktor. Faktor-faktor tersebut ialah jumlah dan jenis mulsa yang digunakan. Penggunaan mulsa jerami padi 5 ton dikombinasikan dengan tanpa olah tanah (TOT) dapat berakibat terjadinya peningkatan hasil kedelai 100% dibandingkan tanpa mulsa. Penggunaan mulsa jerami padi dengan ketebalan maksimal 10 cm dapat menekan pertumbuhan gulma 56–61% dibandingkan tanpa mulsa (Suhartina dan Adisarwanto, 1996). Hasil penelitian yang dilakukan oleh Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia (BPBPI) kandungan hara kompos jerami : Rasio C/N
18.88
C- organik (%) 35.11 N (%)
1.86
P2O5 (%)
0.21
K2O (%)
5.35
Kadar air (%) 55%
Universitas Sumatera Utara
Dari data analisa di atas, kompos jerami memiliki kandungan hara setara dengan 41,3 kg Urea, 5,8 kg SP36, dan 89,17 kg KCl per ton kompos atau total 136,27 kg NPK per ton kompos kering. Jumlah hara ini kurang lebih dapat memenuhi lebih dari setengah kebutuhan pupuk kimia petani. Di tingkat nasional, potensi nilai hara dari kompos jerami adalah setara dengan 1,09 juta ton Urea, 0,15 juta ton SP36, dan 2,35 juta ton KCl atau total 3,6 juta ton NPK. Jumlah ini kurang lebih 45% dari konsumsi pupuk nasional yang mencapai 7,9 juta ton tahun 2007. Jika kandungan hara ini dinilai dengan harga pupuk kimia, maka kompos jerami secara nasional bernilai Rp 5,42 trilyun (Isroi, 2010). Penggunaan basah/lembab
mulsa
sehingga
akan
kalium
menyebabkan yang
keadaan
terfiksasi
oleh
tanah
mineral
menjadi liat
2:1
(montmorilonit) dibebaskan bersamaan dengan pelepasan kembali air yang teretensi oleh mineral K tersebut (Purwowidodo, 1991). Tanah dengan perlakuan mulsa jerami menunjukkan suhu tanah terendah. Hal ini disebabkan panas yang diterima oleh mulsa jerami langsung mengalami pertukaran dengan udara bebas. Pertukaran panas ini juga disebabkan oleh kecepatan angin yang bertiup, sehingga panas yang diserap oleh permukaan tanah dengan perlakuan mulsa jerami lebih rendah dari perlakuan tanpa mulsa dan mulsa plastik (Noorhadi dan Sudadi, 2003) Penggunaan pupuk organik (jerami) secara tunggal belum memberikan pengaruh yang nyata terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman padi. Namun secara umum, penggunaan jerami padi sebanyak 2 ton/ha rata-rata memberikan hasil yang lebih tinggi dibanding tanpa penggunaan jerami. Hal ini disebabkan karena peranan penting dari bahan organik dalam upaya memperbaiki dan
Universitas Sumatera Utara
meningkatkan kesuburan tanah, baik dari aspek kimia, fisika, dan biologi tanah. Belum nampaknya pengaruh dari pupuk organik jerami terhadap pertumbuhan dan hasil diduga karena pemberian jerami baru dilakukan pada musim tanam tersebut, disamping dosisnya yang masih rendah (Arafah dan Sirappa, 2003). Jarak tanam Jarak tanam adalah jarak antar tanaman dalam satu barisan tanaman maupun antar barisan tanaman. Keuntungan menggunakan jarak tanam rapat yaitu : 1. Sebagai benih yang tidak tumbuh atau tanaman muda yang mati dapat terkompensasi,sehingga tanaman tidak terlalu jarang 2. Permukaan tanah dapat segera tertutup sehingga pertumbuhan gulma dapat ditekan 3. Jumlah tanaman yang tinggi diharapkan dapat memberikan hasil yang tinggi pula. Kerugian menggunakan jarak tanam rapat yaitu : 1. Polong per tanaman menjadi sangat berkurang, sehingga hasil per hektarnya menjadi rendah 2. Ruas batang tumbuh lebih panjang sehingga tanaman kurang kokoh dan mudah roboh 3. Benih yang dibutuhkan lebih banyak 4. Penyiangan sukar dilakukan (Supriono, 2000)
Universitas Sumatera Utara
Sistem penanaman kedelai dapat dilakukan secara tugal dengan jarak tanam 40 x 15 cm. Untuk mengurangi penguapan dan menekan pertumbuhan
gulma
sangat
disarankan
menggunakan
mulsa
(Tim Balai Penelitian Tanah, 2009). Salah satu upaya yang dapat dilakukan untuk mengatasi kompetisi tanaman adalah dengan pengaturan jarak tanam. Tingkat kerapatan yang optimum akan diperoleh ILD yang tinggi dengan pembentukan bahan kering yang maksimum. Jarak tanam yang rapat akan meningkatkan daya saing tanaman terhadap gulma karena tajuk menghambat pancaran cahaya ke permukaan lahan sehingga pertumbuhan gulma menjadi terhambat dan laju evaporasi juga dapat ditekan. Namun pada jarak tanam yang terlalu sempit mungkin tanaman budidaya akan memberikan hasil yang relatif kurang karena adanya kompetisi antar tanaman itu sendiri. Oleh karena itu dibutuhkan jarak tanam yang optimum untuk memperoleh hasil yang maksimum (Mayadewi, 2007). Jarak tanam yang teratur akan memberikan tanaman ruang tumbuh yang seragam sehingga proses pengambilan bahan makanan oleh tanaman akan sama dan dapat mempermudah penyiangan. Jarak tanam yang berbeda mempengaruhi populasi tanaman, keefisienan penggunaan cahaya dan kompetisi dalam penggunaan air dan hara. Pada pertanaman kedelai, populasi tanaman akan mempengaruhi tinggi tanaman, jumlah cabang dan polong isi. Hasil kedelai yang ditanam dengan jarak tanam rapat tidak jauh berbeda dengan hasil kedelai dengan jarak tanam renggang. Tetapi, jarak tanam akan berpengaruh terhadap biji yang dihasilkan. Jarak tanam yang rapat menghasilkan biji yang lebih banyak dibandingkan dengan jarak tanam yang renggang. Jarak tanam secara nyata juga
Universitas Sumatera Utara
mempengaruhi berat biji, di mana biji kedelai yang ditanam pada jarak tanam yang rapat memiliki bobot yang lebih berat (Setyowati dkk, 2002). Populasi rendah biasanya menghasilkan peningkatan cabang dan buku yang berubah per tanaman. Pada tingkat populasi rendah, hasil menurun disebabkan karena kurangnya jumlah tanaman, namun pada populasi tinggi hasil menurun karena kompetisi yang ekstrim antara tanaman. Peningkatan populasi akan menyebabkan tanaman lebih panjang dan polong paling bawah juga memanjang serta berpengaruh pada jumlah buku per tanaman, jumlah biji per tanaman dan ukuran biji. Pengaruh peningkatan populasi menyebabkan batang lunak dan memudahkan tanaman roboh. Tanaman roboh menyebabkan hasil fotosintat dan kualitas biji rendah serta sulit dipanen (Whigham, 1983 ). Beberapa penelitian menunjukkan bahwa jarak tanam terlalu rapat akan menyebabkan tinggi tanaman semakin tinggi dan secara nyata berpengaruh pada jumlah cabang dan luas daun. Hal tersebut mencerminkan bahwa pada jarak tanam rapat terjadi kompetisi dalam penggunaan cahaya yang mempengaruhi pula pengambilan unsur hara, air dan udara. Budidaya tanaman pada musim kering dengan jarak tanam rapat akan berakibat pada pemanjangan ruas karena jumlah cahaya mengenai tubuh tanaman berkurang. Akibat lebih jauh terjadi peningkatan aktifitas auksin sehingga sel-sel tumbuh memanjang. Kompetisi cahaya terjadi apabila suatu tanaman menaungi tanaman lain atau apabila suatu daun memberi naungan pada daun lain. Tanaman yang saling menaungi akan berpengaruh pada proses fotosintesis. Dengan demikian tajuk-tajuk tumbuh kecil dan kapasitas pengambilan unsur hara serta air menjadi berkurang (Syam, 1992).
Universitas Sumatera Utara
Daun tanaman sebagai organ fotosintesis sangat berpengaruh pada fotosintat. Fotosintat berupa gula reduksi digunakan sebagai sumber energi untuk tubuh tanaman (akar, batang, daun) serta diakumulasikan dalam buah, biji atau organ penimbun yang lain (sink). Hasil fotosintesis yang tertimbun dalam bagian vegetatif sebagian dimobilisasikan ke bagian generatif (polong). Fotosintat di bagian vegetatif tersimpan dalam berat kering brangkasan dan di polong tercermin dalam berat kering biji. Berat kering biji tanaman kacang hijau yang ditanam dengan jarak tanam renggang ternyata lebih tinggi beratnya (Budiastuti, 2000).
Universitas Sumatera Utara
