BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kedelai
2.1.1 Klasifikasi Kedelai
Menurut Cronquist (1981), tanaman kedelai dapat diklasifikasikan sebagai berikut: Divisio : Magnoliophyta Classis : Magnoliopsida Ordo : Fabales Familia : Fabaceae Genus : Glycine
Species : Glycine max (L.) Merr.
2.1.2 Deskripsi Tanaman Kedelai
Susunan tubuh tanaman kedelai terdiri atas 2 macam alat (organ) utama, yaitu organ vegetative dan organ generative. Organ vegetative meliputi akar, batang, daun, yang berfungsi sebagai alat pengambil, pengangkut, pengolah, pengedar dan penyimpanan makanan. Organ generative meliputi bunga, buah, dan biji yang berfungsi sebagai alat berkembang biak (Rukmana dan Yuyun, 1996 ).
1. Akar
Akar tanaman kedelai berupa akar tunggang yang membentuk cabang-cabang akar. Akar utama tumbuh ke arah bawah, sedangkan cabang-cabang akar
berkembang menyamping (horizontal) tidak jauh dari permukaan tanah. Jika kelembapan tanah turun, akar akan berkembang lebih kedalam agar dapat menyerap air dan unsur hara. Pertumbuhan ke samping dapat mencapai jarak 40 cm, dengan kedalaman hingga 120 cm. Selain berfungsi sebagai tempat bertumpunya tanaman dan alat pengangkut air maupun unsur hara, akar tanaman kedelai juga merupakan tempat terbentuknya bintil akar (Pitojo, 2003).
2. Batang
Tanaman kedelai berbatang pendek (30-100 cm), memiliki 3-6 percabangan, dan berbentuk tanaman perdu. Pada pertanaman yang rapat sering kali tidak terbentuk percabangan atau hanya bercabang sedikit. Batang tanaman kedelai berkayu, biasanya kaku dan tahan rebah, kecuali tanaman yang dibudidayakan dimusim hujan atau tanaman yang hidup di tempat yang ternaungi. Menurut tipe pertumbuhannya, tanaman kedelai dapat dibedakan menjadi tiga macam, yakni determinate, interminate, dan semi determinate (Pitojo, 2003).
3. Daun
Pada node pertama tanaman kedelai yang tumbuh dari biji berbentuk sepasang daun tunggal. Selanjutnya, pada semua node di atasnya terbentuk daun beranak tiga. Daun tunggal memiliki tangkai pendek dan daun bertiga mempunyai tangkai agak panjang. Masing-masing daun berbentuk oval, tipis dan berwarna hijau. Tunas atau bunga akan muncul pada ketiak daun (Pitojo, 2003).
4. Bunga
Tanaman kedelai mulai berbunga pada umur antara 30-50 hari setelah tanam. Pembentukan bunga dimulai dari node bawah ke arah atas sehingga ketika bunga tersebut membentuk polong, node-node diatasnya masih terus memunculkan bunga. Bunga kedelai tumbuh berkelompok pada ruas-ruas batang, berwarna putih atau ungu, dan memiliki kelamin jantan dan betina. Penyerbukan terjadi pada saat mahkota bunga masih menutup, sehingga kemungkinan terjadinya persilangan alami sangat kecil, sekitar 60% bunga rontok sebelum membentuk polong (Pitojo, 2003).
5. Buah
Buah kedelai membentuk polong. Setiap tanaman mampu menghasilkan 100-250 polong, namun pertanaman yang rapat hanya mampu menghasilkan sekitar 30 polong. Polong kedelai berbulu dan berwarna kuning kecoklatan atau abu-abu. Selama proses pematangan buah, polong yang mula-mula berwarna hijau akan berubah menjadi kehitaman, keputihan, atau kecokelatan. Polong yang telah kering mudah pecah dan bijinya keluar (Pitojo, 2003).
6. Biji
Biji terdapat didalam polong. Setiap polong berisi 1-4 biji. Pada saat masih muda, biji berukaran kecil, berwarna putih kehijauan, dan lunak. Pada perkembangan selanjutnya biji semakin berisi, mencapai berat maksimal, dan keras. Biji kedelai berkeping dua dan terbungkus oleh kulit
tipis. Pada umunya, biji berbentuk bulat lonjong, namun ada juga yang berbentuk bundar atau bulat agak pipih dan kulit biji berwarna kuning, hitam, hijau, atau cokelat. Biji kedelai biasanya diukur atas dasar bobot setiap 100 biji kering. Bobot 100 biji kedelai ukuran kecil berkisar antara 6-10 g, sedangkan yang berukuran sedang antara 11-12 g dan yang berukuran besar lebih dari 13 g (Pitojo, 2003).
2.2 Agensia Hayati
Mikroorganisme, baik yang terjadi secara alami seperti bakteri, cendawan, virus dan protozoa, maupun hasil rekayasa genetik (genetically modified microorganisms) yang digunakan untuk mengendalikan organisme pengganggu tumbuhan (OPT) disebut dengan agens hayati (Maspary, 2013).
2.2.1 Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR)
Mikroorganisme yang sudah banyak dilaporkan mampu sebagai agen biokontrol adalah kelompok plant growth promoting rizobakteria (rhizobakteria pemacu pertumbuhan tanaman) dan dikenal sebagai PGPR. PGPR merupakan kelompok bakteri yang heterogen yang ditemukan dalam kompleks rhizosfer, pada permukaan akar dan berasosiasi dalam akar. Beberapa genus rizobakteri yang dikenal meningkatkan pertumbuhan tanaman dan sebagai biokontrol adalah Rhizobium, Bradyrhizobium, Acetobacter, Enterobacter, Azotobacter, Azospirillium, Bacillus, Proteus, Burkholderia, Serratia dan Pseudomonasn (Bhawsar, 2011).
PGPR mampu memacu pertumbuhan tanaman dan fisiologi akar serta mampu mengurangi penyakit atau kerusakan oleh serangga serta sebagai tambahan bagi kompos serta mempercepat proses pengomposan.Berdasarkan penelitian Rohanandeh (2013), bahwa sekitar 10% populasi rhizobacteria telah terbukti bersifat antagonis pada parasit. Hasil kadar antagonis rhizobacteria terhadap parasit menunjukkan hasil yangbervariasi pada setiap tanaman. Pengurangan pestisida dan rotasi penanaman dapat memacu pertumbuhan populasi dari bakteri – bakteri yang menguntungkan seperti PGPR. Aplikasi PGPR mampu mengurangi kejadian dan keparahan penyakit. Beberapa bakteri PGPR yang diinokulasikan pada benih sebelum tanam dapat memberi pertahanan pada tudung akar tanaman. Hal inilah yang membuat bakteri PGPR mampu mengurangi keparahan dari penyakit yang disebabkan oleh jamur Pythium ultimatum di tanaman. Beberapa bakteri PGPR mampu memproduksi racun bagi patogen tanaman, misalnya bakteri Bacillus subtilis mampu melawan cendawan pathogen (Maspary, 2013).
2.2.2 Corynebacterium sp
Coryne bacterium sp. yang merupakan salah satu agens hayati bersifat antagonis dapat mengendalikan beberapa jenis penyakit tanaman. Keefektifan atau kemampuan Corynebacterium dalam pengendalian penyakit tanaman mampu mencapai 80%. Corynebacterium juga tidak menimbulkan pencemaran lingkungan. Bakteri ini berbentuk batang, jenis gram positif. Koloninya berwarna putih kotor, dan di bawah lampu ultra violet tidak bereaksi. Corynebacterium sp. dapat mengendalikan penyakit kresek pada
tanaman padi yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris pv oryzae. Adapun penyakit tanaman lain yang dapat dikendalikan oleh agens antagonis Corynebacterium sp adalah penyakit bercak daun pada jagung, kedelai, penyakit bengkak akar pada kubis, dan penyakit bakteri layu pisang (Maspary, 2011)
2.3 Syarat Tumbuh
Tanaman kedelai dapat tumbuh dan bereproduksi dengan baik di daerah tropis. Tanaman kedelai dapat tumbuh di daerah yang memiliki ketinggian tempat 0-900 m dpl. Kondisi curah hujan yang ideal bagi pertanaman kedelai lebih dari 1.500 mm/tahun dan curah hujan optimal antara 100-200 mm/bulan (Pitojo,2003). Tanaman ini umumnya dapat beradaptasi terhadap berbagai jenis tanah dengan pH 5,8 - 7, dan berdrainase baik. Pertumbuhan optimum tanaman kedelai yaitu pada suhu 25 – 27 oC dan kelembaban udara rata-rata 65% (Murtiana, 2016)
2.4 Varietas Kedelai
Menurut Balitbangtan (2015) varietas merupakan salah satu komponen teknologi penting yang mempunyai kontribusi besar dalam meningkatkan produksi dan pendapatan usaha tani. Varietas dapat didefinisikan sebagai sekelompok tanaman dari suatu jenis atau spesies tanaman yang memiliki karakteristik tertentu seperti bentuk, pertumbuhan tanaman, daun, bunga dan biji yang dapat membedakan dari jenis atau spesies tanaman lain, dan apabila diperbanyak tidak mengalami perubahan. Varietas yang termasuk berumur sedang antara lain varietas Kaba, varietas Argomulyo, varietas Devon 1.
2.4.1 Varietas Kaba
Kedelai varietas Kaba dikeluarkan pada tahun 2001 dengan nomor galur MSC 9524-IV-C-7. Varietas ini berasal dari silang ganda 16 tetua. Varietas Kaba menghasilkan 2,13 ton per hektar. Pada umur 35 hari varietas ini mulai berbunga. Umur kedelai dapat dipanen sekitar 85 hari. Tipe pertumbuhannya determinit. Varietas ini mempunyai ketahanan terhadap rebah dan tahan karat daun. Kedelai varietas Kaba mempunyai kandungan protein 44% dan lemak 8%. Ciri morfologis dari tanaman kedelai varietas ini adalah warna bunga ungu, warna hipokotil ungu, warna epikotil hijau, warna kotiledon kuning, warna bulu coklat, warna kulit biji kuning, warna hilum coklat dan warna kulit polong coklat, bentuk biji lonjong, tinggi tanaman 64 cm dan bobot per 100 biji yaitu 10,37 gram (Balitkabi, 2013).
2.4.2 Varietas Argomulyo
Kedelai varietas Argomulyo dikeluarkan pada tahun 1998. Varietas ini berasal dari introduksi Thailand, oleh PT Nestle Indonesia pada tahun 1988 dengan nama asal Nakhon Sawan 1. Potensi hasil panennya 1,5 - 2,0 ton per hektar. Pada umur 35 hari varietas ini mulai berbunga. Umur kedelai dapat dipanen sekitar 80 - 82 hari. Tipe pertumbuhannya determinit. Varietas ini mempunyai ketahanan terhadap rebah dan toleran terhadap karat daun. Kedelai varietas Argomulyo mempunyai kandungan protein 39,4 % dan lemak 20,8 %. Ciri morfologis dari tanaman kedelai varietas ini adalah warna bunga
ungu, warna hipokotil ungu, warna bulu coklat, warna kulit biji kuning dan warna hilum putih terang, tinggi tanaman 40 cm, mempunyai percabangan 3 - 4 cabang dari batang utama, dan bobot per 100 biji yaitu 16 gram (Balitkabi, 2013).
2.4.3 Varietas Devon 1
Biji kedelai potensial sebagai sumber isoflavon. Isoflavon dalam biji kedelai dapat berbentuk senyawa aglikon (aglycone) dan glukosid (glucoside). Kegiatan perakitan varietas kedelai kaya isoflavon yang dilakukan di Balitkabi diperoleh sejumlah galur harapan berdaya hasil tinggi dan mengandung isoflavon tinggi. Salah satunya adalah galur K x IAC 100-997-1035. Uji adaptasi yang dilakukan di delapan sentra produksi menunjukkan bahwa hasil biji K x IAC 100-997-1035 mencapai 2,75 t/ha, lebih tinggi dibandingkan hasil biji dari varietas Wilis (2,63 t/ha) maupun Anjasmoro (2,64 t/ha). Pengukuran kandungan isoflavon yang dilakukan di Department of Functional Crop Legume and Oil Crop Research Division, National Institute of Crop Science (NICS), di Miryang, Korea Selatan pada bulan Februari 2013. Diperoleh galur K X IAC 100-997-1035 dengan kandungan isoflavon total sebesar 2219,74 µg/g, yang lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan isoflavon dari varietas Wilis (1853,79 µg/g) maupun Anjasmoro (1487,60 µg/g). Karakter agronomik dari galur harapan K X IAC 100-997-1035 adalah berumur masak sedang (83 hari) dan ukuran bijinya tergolong besar yaitu 15,33 g/100 biji. Selain itu, galur tersebut
tahan penyakit karat, agak tahan hama pengisap polong, namun peka hama ulat grayak. Galur harapan K X IAC 100-997-1035 telah disidangkan dihadapan Tim Penilai dan Pelepas Varietas Tanaman Pangan dan disetujui sebagai varietas unggul dan diusulkan namanya adalah Devon 1 (Balitkabi, 2014).
2.5 Penyakit Karat
2.5.1 Deskripsi Penyakit Karat
Penyebab timbulnya penyakit karat daun adalah cendawan Phakopsora phachyrizi. Penyakit tersebut banyak menyerang tanaman kedelai yang terjadi pada musim kemarau. Tanaman yang terserang menunjukan gejala-gejalanya berupa bintik-bintik cokelat yang terdapat pada daun. Bintik-bintik tersebut meluas hingga seluruh permukaan daun berubah menjadi cokelat, daun mengering kemudian rontok. Jenis penyakit ini menyerang tanaman kedelai yang umurnya belum tua, dan bisa menyebabkan hampanya polong. Pada serangan yang berat, daun-daunnya rontok. Apabila tanaman yang terserang ini disentuh, spora akan bertebangan yang akhirnya akan hinggap dan menyerang tanaman yang masih sehat. Selain karena sentuhan, spora tersebut bisa terbang terbawa oleh angin (Soesanto, 2015).
Spora cendawan P. pachyrhizi dibentuk dalam uredium dengan diameter 25-50 µm sampai 5-14 µm. Uredospora berbentuk bulat telur, berwarna kuning keemasan sampai coklat muda dengan diameter 18-34 µm sampai 15-24 µm. Permukaan uredospora bergerigi. Uredospora akan berkembang menjadi teliospora yang dibentuk dalam telia. Telia berbentuk bulat panjang dan berisi 2-7
teliospora. Teliospora berwarna coklat tua, berukuran 15-26 µm sampai 6-12 µm. Stadium teliospora jarang ditemukan di lapangan dan tidak berperan sebagai inoculum awal. Di Amerika Latin, penyakit karat disebabkan oleh dua spesies, yaitu P. pachyrhizi yang sangat virulen dan P. meibomiae yang kurang virulen (Sumartini. 2010).
2.5.2 Pengendalian Penyakit Karat
Soesanto (2015) menjelaskan pengendalian penyakit karat dapat dilakukan dengan cara:
1. Mengamati lahan pertanaman terhadap aturan umum pertanaman kedelai selama musim tanam terhadap karat kedelai.
2. Menanam kedelai dengan ketahanan genetika yang sudah diketahui sumber ketahanannya terhadap penyakit karat kedelai.
3. Tindakan bercocok tanam yitu dengan penanaman kedelai secara serentak. Rotasi tanaman dengan tanaman bukan inang patogen karat
4. Hindari penanaman kedelai di dekat tanaman lain yang menjadi inang patogen karat
5. Pengendalian secara nabati dapat dilakukan dengan penyemprotan ekstrak daun mimba 2-5% dapat menjadi penghemat dalam pengendalian karat. 6. Menggunakan pengendalian hayati dengan filtrate jamur antagonis
Verticillium lecanii, Penicilliuam islandicum yang dapat menghambat perkecambahan dan penurunan jumlah bisul uredospore. Selain itu dapat menggunakan bakteri antagonis Bacillus subtilis yang dapat mengurangi keparahan penyakit karat.
7. Pengendalian kimia dapat dilakukan dengan penyemprotan fungisida berbahan aktif klorotalonil 0.2% yang disemprotkan 30 hari setelah perkecambahan sampai 15 hari sebelum panen dengan interval 10-15 hari.
2.6 Penelitian Yang Relevan
Penelitian Hanudin, dkk (2010) menunjukkan bahwa formulasi biopestisida berbahan aktif Bacillus subtilis, Pseudomonas fluorescens, dan Corynebacterium sp. non patogenik efektif untuk mengendalikan penyakit karat pada krisan yang disebabkan oleh Puccinia horiana p. Henn. Komposisi biopestisida ekstrak kascing, gula pasir, B. subtilis, P. fluorescens, Corynobacterium pada level konsentrasi 0.3% merupakan perlakuan terbaik. Perlakuan tersebut selain dapat menekan intensitas serangan P. horiana sebanyak 38,49% juga dapat mempertahankan hasil panen bungan krisan layak jual sebanyak 14,58%.
Berdasarkan hasil penelitian Mahartha (2013) bahwa Rhizobacteri mampu secara efektif menekan atau menghambat pertumbuhan biomasa jamur Fusarium oxysporum f. sp. capsicidengan presentase daya hambat tertinggi 89,65% dan presentase terendah 33,33%.
