TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman Tembakau ( Nicotiana tabaccum L) Tembakau termasuk golongan tanaman semusim, dalam dunia pertanian tergolong dalam tanaman perkebunan. Tembakau diklasifikasikan sebagai berikut; Divisio
: Spermatophyta
Sub divisio
: Angiospermae
Class
: Dicotyledoneae
Ordo
: Personatae
Famili
: Solanaceae
Genus
: Nicotiana
Spesies
: Nicotiana tabaccum. L.
(Matnawi, 1997). Tanaman tembakau memiliki akar tunggang, jika tanaman tumbuh bebas pada tanah yang subur terkadang dapat tumbuh sepanjang 7,5 cm. Selain akar tunggang terdapat bulu-bulu akar dan akar serabut. Akar tanaman tembakau kurang tahan terhadap air yang berlebihan karena dapat mengganggu pertumbuhan akar bahkan tanaman dapat mati (Matnawi, 1997). Batang tanaman tembakau berbentuk agak bulat, batangnya agak lunak tetapi kuat; makin ke ujung semakin kecil. Ruas-ruas batang mengalami penebalan yang ditumbuhi daun; batang tanaman tidak bercabang atau sedikit
Universitas Sumatera Utara
bercabang. Pada setiap ruas batang selain ditumbuhi daun juga ditumbuhi tunas yang disebut tunas ketiak daun. Diameter batang sekitar 5 cm (Cahyono, 1998). Daun tembakau berbentuk lonjong atau bulat, tergantung pada varietasnya. Daun yang berbentuk bulat lonjong ujungnya berbulat runcing, sedangkan berbentuk bulat ujungnya berbentuk tumpul. Daun memiliki tulang-tulang menyirip, bagian tepi daun agak bergelombang dan licin. Ketebalan daun ynag berbeda-beda, tergantung varietas budidaya. Daun tumbuh berselang-seling mengelilingi batang tanaman. Daun memiliki mulut daun yang terletak merata. Jumlah daun dalam satu tanaman 28-32 helai (Cahyono, 1998). Bunga tanaman tembakau merupakan bunga majemuk yang tersusun dalam beberapa tandan dan masing-masing tandan berisi sampai 15 bunga. Bunga berbentuk terompet yang panjang. Warna bunga merah jambu sampai merah tua pada bagian atasnya sedangkan yang lain berwarna putih. Bunga tembakau akan mekar secara berurutan dari yang paling tua ke paling muda. Tanaman tembakau dapat mengadakan penyerbukan sendiri walaupun tidak menutup kemungkinan terjadi peryerbukan silang. Bunga ini berfungsi sebagai alat penyerbukan sehingga dapat dihasilkan biji-biji untuk perkembangbiakan (Cahyono, 1998). Bakal buah terletak di atas dasar bunga dan mempunyai 2 ruang yang membesar. Setiap ruang mengandung bakal biji anatrop yang banyak sekali. Bakal buah ini dihubungkan oleh sebatang tangkai putik dengan sebuah kepala putik diatasnya (Cahyono, 1998). Buah tembakau berbentuk bulat lonjong dan berukuran yang kecil, didalamnya banyak berisi biji yang bobotnya sangat ringan. Dalam setiap gram biji berisi 12000 butir biji. Tiap-tiap batang tembakau dapat menghasilkan ratarata 25 gram biji. Kira-kira 3 minggu sesudah pembuahan, buah tembakau telah
Universitas Sumatera Utara
jadi masak, biji dari buah tembakau yang baru dipungut kadang-kadang belum dapat berkecambah bila disemaikan, sehingga biji-biji tembakau perlu mengalami masa istirahat atau dormansi kira-kira 2-3 minggu untuk dapat berkecambah. Untuk dapat memperoleh kecambah yang baik sekitar 95% biji yang dipetik harus sudah masak dan telah disimpan dengan baik dengan suhu yang kering (Abdullah dan Soedarmanto, 1998). Jika diurutkan ke bawah, tembakau termasuk sub-famili Nicotianae dan genus Nicotiana. Dari sekian banyak species, yang mempunyai arti ekonomi paling tinggi diantaranya spesies Nicotiana tabacum dan Nicotiana rustica. Kedua spesies tembakau ini bisa dibedakan dari bentuk dan warna bunganya. Lebih teliti lagi, kedua spesies ini dapat dibedakan dengan menggunakan mikroskop. Walaupun keduanya dalam keadaan diploid mempunyai jumlah kromosom yang sama (48), tetapi di bawah mikroskop bentuknya mudah dibedakan. Beberapa spesies lainnya cukup dikenal baik, tetapi tidak mempunyai nilai ekonomi terlalu tinggi dan lebih banyak dikenal sebagai tanaman hias (Akehurst, 1991). Syarat Tumbuh Tanah Setiap jenis tembakau menghendaki jenis tanah yang berbeda, namun ada syarat khusus yang dikehendaki oleh setiap jenis tembakau. Tembakau cerutu dataran rendah seperti tembakau deli menghendaki tanah yang banyak mengandung humus. Cerutu dataran tinggi seperti besuki menghendaki tanah subur yang berasal dari gunug berapi. Tembakau Deli banyak di tanam pada tanah yang berwarna hitam berdebu dengan kandungan humus 16% dan pH 5-5,6. Ada
Universitas Sumatera Utara
juga yang ditanam pada tanah-tanah sedimenter dan tanah alluvial yang endapannya mengandung bahan drastis (Tim Penulis, 1993). Sifat fisik tanah yang penting adalah tekstur dan struktur tanah. Tekstur tanah alluvial adalah liat berpasir dengan kandungan pasir 50% dengan tekstur debu. Strutur tanah yang baik untuk budidaya tembakau adalah gembur. Karena tanah yang demikian itu memudah pertumbuhan dan perkembangan perakaran tanaman, meningkatkan peredaran udara di dalam tanah sehingga dapat mencegah menggenangnya air (Matnawi, 1997). Setiap jenis tembakau memiliki mutu yang khas dan menghendaki ketinggian tempat penanaman yang berbeda-beda. Jenis tembakau cerutu menghendaki daun yang tipis dan elastis. Daerah - daerah yang cocok untuk penanaman tembakau cerutu adalah daerah dataran rendah. Misalnya, daerah Klaten dengan ketinggian tempat 120 – 300 m dpl., daerah Deli dengan ketinggian tempat 120 – 200 m dpl (Tim Penulis, 1993). Iklim Keadaan temperatur dan kelembaban udara berbeda-beda sesuai dengan jenis tanaman tembakau. Tembakau dataran tinggi memerlukan temperatur udara yang rendah. Tembakau dataran rendah memerlukan temperatur yang tinggi namun temperatur yang cocok untuk pertumbuhan tembakau pada umumnya berkisar antara 21 - 32,30 C. Temperatur yang optimal untuk pertumbuhan tembakau Deli adalah 270C (Cahyono, 1998). Curah hujan yang dibutuhkan antara tembakau yang satu dengan yang lainnya tidak sama. Masalah air berperan penting dalam pertumbuhan tanaman. Misalnya tembakau Deli menghendaki curah hujan berkisar antara 1500 – 2000 mm/tahun. Artinya untuk setiap tahunnya areal daerah tembakau harus dapat
Universitas Sumatera Utara
mendapatkan siram air hujan sebanyak 1500 – 2000 mm. Untuk pengelolahan tembakau cerutu mulai pengolahan tanah sampai pemetikan daun yang diinginkan dibutuhkan 4 bulan kering. Jenis tembakau cerutu biasanya dipetik pada waktu musim hujan sedang pengolahan tanah dan penanamannya di usahakan pada waktu musim kemarau (Matnawi, 1997). Kelembapan udara baik untuk di ketahui guna memperhitungkan saat merajalelanya perkembangan cendawan seperti penyakit patik. Kelembaban udara berpengaruh pula pada lamanya pertumbuhan tanaman. Kelembaban udara yang baik untuk tembakau Deli berkisar antara 62 – 85% (Matnawi, 1997). Penyakit Busuk Batang pada Tembakau (Pythium spp.) Biologi Penyakit Penyakit rebah semai atau hangus batang (busuk batang) pada tembakau disebabkan oleh jamur Pythium spp. yang dapat diklasifikasikan sebagai berikut : Kingdom
: Plantae
Divisio
: Mycota
Subdivisio
: Eumycotina
Kelas
: Phycomycetes
Ordo
: Peronosporales
Family
: Pythiaceae
Genus
: Pythium
Spesies
: Pythium spp.
(Erwin, 2000). Jamur Pythium spp. mempunyai miselium kasar, lebarnya kadang-kadang sampai 7 m. Selain membentuk sporangium yang biasa, (berbentuk bulat atau
Universitas Sumatera Utara
lonjong), jamur juga membentuk sporangium yang bentuknya tidak teratur seperti batang atau bercabang-cabang, yang dipisahkan dari ujung hifa. Bagian ini sering disebut presporangium dan ukurannya dapat mencapai 800 x 20 m, sedangkan Oospora memiliki dinding yang agak tebal dan halus, diameter 17-19 m. Hifa Pythium spp. adalah hialin, tidak bersepta dan umumnya memiliki lebar 4-6 m. Pada agar kentang jamur membentuk banyak klamidospora bulat yang berukuran 21-39 m (Semangun, 2000). Sporangia panjangnya bervariasi dari 50-1000 m dan umumnya memiliki cabang multi. Sporangia hanya berkecambah dengan produksi vexicle yang membebaskan zoospora. Oogonia berbentuk spherical dan terminal dengan diameter 22-27 m (Erwin, 2000).
a
b
Gambar 1. Bentuk Klamidospora pada jamur Pythium spp. a : Miselium ; b : Klamidospora Sumber : Foto Langsung Gejala Penyakit
Universitas Sumatera Utara
Di Deli selain di pembibitan jamur Pythium spp. juga menyerang tanaman tembakau muda yang baru saja di pindah ke lapangan, dan menimbulkan penyakit yang disebut “batang terbakar parasiter” (parasitaire stengel verbranding, Bld.) (Semangun, 2000). Di kebun, penyakit busuk batang timbul pada hari-hari pertama sesudah pemindahan. Pangkal batang berlekuk sepanjang 1-15 cm dan membusuk. Tanaman yang sakit “busuk batang” ini biasanya tidak menunjukkan gejala kelayuan yang jelas. Kulit batang sama sekali rusak dan empelur batang berlubang. Kalau batang belum berkayu tanaman akan rebah, karena batang yang terserang mudah sekali patah. Akhirnya tanaman busuk basah menjadi suatu massa berwarna gelap atau hitam (Semangun, 2000). Akar tanaman yang terinfeksi jamur Pythium spp. akan berwarna coklat muda dan akan terlihat berair. Pengamatan mikroskopis dari jaringan korteks umumnya menunjukkan adanya jamur oospora dan beberapa tanaman akan mengalami penggulungan dan klorotik (Erwin, 2000).
a
Gambar 2. Gejala Serangan Pythium spp. Pada Tanaman Tembakau a : Jaringan yang sakit Sumber : Foto Langsung
Universitas Sumatera Utara
Daur Hidup Temperatur optimum untuk Pythium spp. yang menyerang tanaman tembakau bervariasi cukup besar yaitu berkisar 24 – 350 C, pH optimum yang diinginkan adalah 5,5. Jamur ini bersifat polifag sehingga dapat mempunyai beberapa jenis tanaman inang antara lain lamtoro (Leucana leucocephala), bayam (Amaranthus sp.), kucingan (Mimosa pudica), kerokot (Portulaca oleracea) (Erwin, 2000). Pythium spp. terdapat di dalam tanah sebagai saprofit atau dalam bahanbahan organik yang mengalami perombakan atau sebagai parasit fakultatif yang lemah dan dapat bertahan untuk masa waktu tertentu tanpa adanya makanan. Sporangium
akan
berfungsi
sebagai
struktur
survival
jangka
panjang
(Erwin, 2000). Faktor Yang Mempengaruhi Pada tanah yang mengandung air tinggi dan bibit yang rapat merupakan hal yang tidak dikehendaki untuk proses petumbuhan yang cepat dari jaringan tembakau. Demikian halnya pH tanah antara 5,4 sampai 7,5 mendukung atau merangsang untuk berkembangnya rebah semai. Di samping itu faktor-faktor lain seperti bibit yang lambat tumbuh atau yang terluka oleh kadar garam tinggi dan infeksi nematoda dapat meningkatkan kerusakan pada tanaman tembakau oleh patogen ini (Lucas et al. 1985). Beberapa faktor lingkungan seperti kelembaban, aerasi, suhu, derajat keasaman tanah mempengaruhi penyebaran penyakit ini. Air dalam tanah membantu penyebaran penyakit baik langsung maupun tidak langsung. Secara tidak langsung, kebanyakan air menyebabkan kurangnya aerase, sehingga berpengaruh kurang baik terhadap tanaman tembakau, dengan akibat pertumbuhan
Universitas Sumatera Utara
yang lemah. Jamur Pythium ini mempunyai toleransi yang cukup besar terhadap suhu antara 15 – 300 C (Mehrotra, 1983). Pengendalian Beberapa
upaya
yang
dilakukan
untuk
mengendalikan
penyakit
Pythium spp. sebagai berikut : 1. Untuk media pembibitan diusahakan tanah yang mudah menyerap air, agar kelembaban tanah tidak terlalu tinggi, terutama pada musim hujan. 2. Sanitasi, dengan membuang bibit yang sakit untuk menghindari penularan lebih lanjut, juga membuang bibit disekitar pembibitan yang sakit dengan radius 1 m atau lebih. 3. Jarak tanam bibit agar tidak terlalu rapat untuk mengurangi kelembaban di pembibitan. 4. Penyemprotan dengan fungisida terutama yang mengandung bahan aktif metalaxyl. Rekomendasi penggunaan fungisida harus diikuti dengan benar. (Erwin, 2000). Untuk mengurangi busuk batang di kebun-kebun yang selalu mendapat serangan, di Deli dianjurkan untuk menanam bibit yang agak berkayu. Bibit ditanam dalam lubang-lubang, hanya akar dan leher akar saja yang ditutup dengan tanah, karena bagian ini lebih rentan terhadap infeksi. Lubang baru diisi penuh dengan tanah lebih kurang 7 hari sesudah penanaman. Juga cara ini dilakukan pada penyulaman tanaman yang mati (Semangun, 2000).
Universitas Sumatera Utara
Bio VA-Mikoriza Mikoriza merupakan jamur yang hidup secara bersimbiosis dengan sistem perakaran tanaman tingkat tinggi. Walau ada juga yang bersimbiosis dengan rizoid (akar semu) jamur. Mikoriza secara umum terbagi atas 2 (dua) golongan, yaitu : ektomikoriza dan endomikoriza. Pembagian ini didasarkan pada tempat mikoriza bersimbiosis pada akar. Ektomikoriza : merupakan mikoriza yang menginfeksi permukaan luar tanaman dan di antara sel-sel apeks akar. Endomikoriza : merupakan mikoriza yang menginfeksi bagian dalam akar tanaman
di
dalam
dan
di
antara
sel-sel
apeks
akar
(Wikipedia, 2007).
a
b
Gambar 3. Glomus sp. a : Spora ; b : Hifa Sumber : Delvian dkk (2006) Bio VA-Mikoriza adalah jamur yang hidup bersimbiosis saling menguntungkan dengan akar tanaman. Bio VA-Mikoriza ini digunakan untuk membantu dan mempermudah akar tanaman menyerap mineral dan unsur hara dari dalam tanah khususnya fosfat dan air. Tanaman yang berasosiasi dengan VAMikoriza lebih tahan terhadap kekeringan. Ada 4 manfaat mikoriza yaitu :
Universitas Sumatera Utara
1. Berfungsi melarutkan mineral tanah khususnya fosfat yang sangat dibutuhkan tanaman. 2. Membantu proses penyerapan mineral dan air ke dalam akar tanaman. 3. Menghasilkan hormon pertumbuhan tanaman antimikrobial. 4. Digunakan cukup hanya sekali pada saat tanaman disemai, jumlah VA-Mikoriza terus bertambah seiring dengan pertumbuhan tanaman. (Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI, 2006). Sifat tahan pada tanaman terbentuk sebelum patogen menginfeksi inang, artinya mikoriza sudah terlebih dulu mengkolonisasi akar. Ketahanan ini berupa perubahan struktur akar dan terbentuknya penghalang infeksi patogen. Akar terselimuti oleh hifa eksternal, terjadi pada epidermis, terbentuknya lignifikasi atau berubahnya struktur kimia lapisan eksodermis akar sehingga akar dapat terhindar dari serangan patogen tanah seperti jamur Pythium spp. (Rompas, 1997). Bio VA-Mikoriza yang digunakan berasal dari akar tanaman pinus (Pinus mercusii). Komposisi dari Bio VA-Mikoriza ini terdiri dari tanah yang berasal dari daerah sekitar perakaran tanaman Pinus, tepung tongkol jagung, dan spora dari jamur Glomus sp. (Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI, 2006). Hubungan timbal baik antara cendawan mikoriza dengan tanaman inangnya mendatangkan manfaat positif bagi keduanya (simbiosis mutualistis). Karenanya
inokulasi
cendawan
mikoriza
dapat
dikatakan
sebagai
’biofertilization’, baik untuk tanaman pangan, perkebunan, kehutanan maupun tanaman penghijauan. Bagi tanaman inang, adanya asosiasi ini, dapat memberikan manfaat yang sangat besar bagi pertumbuhannya, baik secara langsung maupun tidak langsung. Secara tidak langsung, cendawan mikoriza berperan dalam perbaikan struktur tanah, meningkatkan kelarutan hara dan proses pelapukan
Universitas Sumatera Utara
bahan induk. Sedangkan secara langsung, cendawan mikoriza dapat meningkatkan serapan air, hara dan melindungi tanaman dari patogen akar dan unsur toksik. Ada 5 hal yang dapat membantu perkembangan tanaman dari adanya mikoriza ini yaitu : 1. Mikoriza dapat meningkatkan absorpsi hara dari dalam tanah 2. Mikoriza dapat berperan sebagai penghalang biologi terhadap infeksi patogen akar. 3. Meningkatkan ketahanan tanaman terhadap kekeringan dan kelembaban yang ekstrim 4. Meningkatkan produksi hormon pertumbuhan dan zat pengatur tumbuh lainnya seperti auksin 5. Menjamin terselenggaranya proses biogeokemis (Pusat Penelitian Bioteknologi LIPI, 2006). Pemberian
inokulum
mikoriza
dapat
meningkatkan
pertumbuhan
tumbuhan dan kemampuan tanaman memanfaatkan nutrisi yang ada dalam tanah, terutama P, Ca, N, Cu, Mn, K, dan Mg. Kolonisasi jamur MVA dapat memperluas bidang serapan akar, berkat adanya hifa eksternal yang tumbuh dan berkembang melebihi jangkauan bulu akar. Selain itu MVA dapat pula meningkatkan kandungan klorofil, penyerapan air, dan zat perangsang tumbuh. Terpacunya produksi substansi-substansi zat perangsang tumbuh, menjadikan tanaman lebih toleran terhadap shock, terutama untuk tanaman yang dipindahkan ke lapangan (Rompas, 1997). Jamur MVA mempunyai pengaruh fisiologis pada inang juga dapat melindungi akar serabut yang tidak bersuberin terhadap serangan patogen. Perbaikan status hara akibat asosiasi jamur MVA menunjukkan toleransi tanaman
Universitas Sumatera Utara
lebih tinggi terhadap keracunan logam berat, kekeringan, suhu, pH tanah, dan serangan beberapa patogen tular tanah (Soenartiningsih dan Talanea, 1997). Peningkatan ketahanan tanaman terhadap patogen juga dipengaruhi oleh adanya beberapa jamur MVA yang dapat menghasilkan antibiotik, misalnya fenol, quinone dan berbagai phytoalexine. Tanaman yang terinfeksi jamur MVA dapat memproduksi bahan atsiri yang bersifat fungistatik jauh lebih banyak dibanding dengan yang tidak terinfeksi MVA. Juga mengandung asam amino 3-10 kali lebih banyak disbanding tanaman yang tidak terinfeksi MVA. Hal ini dapat menyebabkan peningkatan ketahanan melalui eksudat akar. Eksudat akar yang terinfeksi jamur MVA berbeda dengan eksudat akar yang tidak terinfeksi jamur MVA. Perubahan eksudat akar sangat mempengaruhi mikroorgainsme dalam rhizosfer dan bentuk perubahannya dapat mengakibatkan meningkatkan ketahanan tanaman, sehingga dapat menguntungkan tanaman karena tanaman dapat terhindar serangan patogen tanah. Dosis yang umum digunakan adalah sebesar 20 gram/tanaman (Soenartiningsih dan Talanea, 1997). Arang Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi kebocoran udara didalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon
tersebut
hanya
terkarbonisasi
dan
tidak
teroksidasi
(Tryana dan Sarma, 2007). Bahan baku yang berasal dari hewan, tumbuh-tumbuhan, limbah ataupun mineral yang mengandung karbon dapat dibuat menjadi arang aktif, antara lain:
Universitas Sumatera Utara
tulang, kayu lunak, sekam, tongkol jagung, tempurung biji kelapa sawit, tempurung kelapa, sabut kelapa, ampas penggilingan tebu, ampas pembuatan kertas, serbuk gergaji, kayu keras dan batubara (Tryana dan Sarma, 2007). Arang kelapa sawit mempunyai kemampuan menjadi media tumbuh yang baik bagi beberapa jamur antagonis, sehingga perkembangan jamur MVA menjadi lebih baik, dan mampu menekan jamur penyebab penyakit tumbuhan (Hersanti, 1997). Pemberian arang kelapa sawit dapat meningkatkan ketersediaan unsur hara, suasana pH tanah yang lebih sesuai, dan porositas tanah yang lebih baik, sehingga pertumbuhan dan perkembangan populasi Mikoriza lebih baik. Dosis arang kelapa sawit yang diberikan untuk membantu pertumbuhan Mikoriza adalah sebesar 37,5 gram/ tanaman (Hersanti, 1997). Sekam padi merupakan limbah pertanian yang belum dimanfaatkan secara luas dan secara umum jumlahnya cukup banyak, di berbagai daerah pertanian. Sekam padi mengandung 11,5% air, 20,03% abu dan 44,31 selulosa. Bio VA-Mikoriza dapat memanfaatkan selulosa sebagai sumber karbon dan energi untuk kebutuhan hidupnya (Winarsih dan Syafrudin, 2008).
Universitas Sumatera Utara
