TINJAUAN PUSTAKA. Boron

4

TINJAUAN PUSTAKA

Boron

Unsur hara esensial adalah unsur hara yang sangat diperlukan oleh tanaman dan fungsinya dalam tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain. Unsur hara esensial ini dapat berasal dari udara, air, atau tanah (Hardjowigeno 2003). Menurut Cambell et al. (2000) unsur hara esensial ada 17 yaitu unsur makro (C, H, O, N, P, K, Ca, Mg, dan S) dan unsur mikro (Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Ni, dan Cl). Boron termasuk ke dalam unsur mikro yang diperlukan dalam jumlah yang sangat sedikit oleh tanaman. Boron banyak tersedia pada pH 5–6. Boron termasuk unsur mikro jenis anion, diambil tanaman dalam bentuk anion terlarut seperti B3-. Lahan yang terlalu banyak mengandung kapur akan menghambat penyerapan unsur boron (Hardjowigeno 2003). Menurut Hanafiah (2010) boron juga dapat diserap dalam bentuk senyawa (HBO3).

Fungsi Boron dan Akibat Kekurangan Unsur Boron

Boron merupakan salah satu unsur hara esensial mikro yang dibutuhkan oleh tanaman untuk proses pertumbuhan dan produksi tanaman. Pertumbuhan, perkembangan, dan produksi suatu tanaman ditentukan oleh dua faktor utama yaitu faktor genetik dan faktor lingkungan. Salah satu faktor lingkungan yang sangat menentukan lajunya pertumbuhan, perkembangan, dan produksi suatu tanaman adalah tersedianya unsur-unsur hara yang cukup di dalam tanah. Unsur boron mempunyai dua fungsi fisiologis utama yaitu membentuk ester dengan sukrosa sehingga sukrosa yang merupakan bentuk gula terlarut dalam tubuh tanaman lebih mudah diangkut dari tempat fotosintesis ke tempat pengisian buah dan boron juga memudahkan pengikatan molekul glukosa dan fruktosa menjadi selulosa untuk mempertebal dinding sel sehingga tanaman akan lebih tahan terhadap serangan hama dan penyakit. Jika tanaman kekurangan unsur boron maka dinding sel yang terbentuk sangat tipis, sel menjadi besar yang diikuti dengan penebalan suberin atau terbentuk ruang-ruang reksigen karena sel menjadi retak dan pecah akibat tidak terbentuk selulosa untuk mempertebal dinding sel. Pertumbuhan vegetatif akan terhambat karena boron berfungsi sebagai aktivator maupun inaktivator hormon auksin dalam pembelahan dan pembesaran sel serta laju proses fotosintesis akan menurun, hal ini disebabkan gula yang terbentuk dari karbohidrat hasil fotosintesis akan tertumpuk di daun (Wijaya 2009).

Fungsi Boron bagi tanaman selain yang telah dijelaskan di atas, menurut hasil rangkuman Fageria dan Gheyi (1999) dalam Fageria (2009) dikelompokkan sebagai berikut: (1) boron adalah unsur penting yang diperlukan dalam proses pengecambahan dari pollen grains dan tabung pollen, (2) boron sangat diperlukan benih dan pembentukan dinding sel, (3) boron penting dalam pembentukan protein, (4) apabila kandungan boron rendah, sintesis dari sitokinin akan menurun, (5) boron dianggap penting dalam sintesis asam nukleid, (6) tanaman yang kurang persediaan boron menyebabkan NO3-N yang terkumpul di akar, daun, dan batang

berkurang serta sintesis asam amino menurun, (7) boron menyalurkan perpindahan gula (siklus) pada tanaman, (8) boron mempermainkan peranan penting transportasi nutrisi yang dilakukan oleh membran tanaman, (9) boron mengurangi keguguran polong pada jenis legum, (10) boron mempengaruhi

5 peningkatan jumlah polong dalam setiap proses pembungaan pada jenis legum, (11) boron mempengaruhi perkembangan dan perpanjangan sel, (12) boron larut dalam metabolisme N dan P, (13) boron meningkatkan perkecambahan benih dan vigor benih, dan (14) boron sangat menyatu atau berasosiasi dengan pektin dinding sel dan karakteristik fisik dari pertumbuhan dinding sel berubah di bawah pengaruh penurunan boron.

Unsur boron diperlukan tanaman bagi proses pertumbuhan dalam jumlah yang sedikit, namun jika unsur ini tidak tersedia bagi tanaman gejalanya cukup serius. Gejala tersebut dapat terjadi pada bagian daun dan buah. Daun-daun yang masih muda mengalami klorosis, secara setempat-setempat pada permukaan daun bagian bawah, yang selanjutnya menjalar ke bagian tepi daun. Jaringan-jaringan daun mati. Daun-daun baru yang masih kecil-kecil tidak dapat berkembang sehingga menyebabkan pertumbuhan selanjutnya menjadi kerdil, kuncup-kuncup yang mati berwarna hitam atau coklat. Buah akan mengalami penggabusan, sedangkan pada tanaman yang menghasilkan umbi, umbinya kecil-kecil yang kadang-kadang penuh dengan lubang-lubang kecil berwarna hitam, demikian pula pada bagian akar-akarnya (Setiawan 2010).

Hardjowigeno (2003) menyatakan bahwa jenis-jenis pupuk unsur mikro masih belum banyak dikenal. Penggunaan jenis pupuk atau senyawa kimia sebagai pupuk mikro terutama unsur boron yaitu: borax (mengandung 10.6% B, berwarna putih, larut dalam air), asam borat (cairan H3BO3) dengan B 17%, dan

solubor (dapat dilarutkan di air kemudian disemprotkan melalui daun, kadar B 20%). Menurut Wijaya (2009) saat ini pupuk boron yang beredar di pasaran adalah fitomik, pupuk borax (Na2BO4O10H2O), dan datolit (Ca(OH)2BOSiO4).

Arang Sekam

Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85–95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi (Sembiring dan Sinaga 2003). Aplikasi pemberian arang ke tanah akan memberikan manfaat langsung terhadap peningkatan kesuburan tanah dan produksi tanaman (Lehmann et al. 2006). Arang dapat bertindak sebagai kondisioner tanah, meningkatkan pertumbuhan tanaman dan mempertahankan nutrisi serta meningkatkan sifat fisik tanah dan biologi (Glaser et al. 2002, Lehmann et al. 2003a, Lehmann dan Rondon 2005 dalam Lehmann et al. 2006). Menurut Heriyanto dan Siregar (2004) arang dapat merangsang aktivitas dan merupakan tempat berkembang biak mikroorganisme, arang juga mempunyai kemampuan untuk mengikat dan menyimpan hara tanah melalui porinya sehingga dapat meningkatkan produktivitas lahan.

Salah satu penggunaan arang pada media tanam lainnya yaitu dengan penambahan arang sekam pada tanah, atau arang sekam sendiri dapat digunakan sebagai pengganti media tanam. Limbah tanaman padi yang berupa sekam seringkali menjadi masalah tersendiri bagi masyarakat, namun pada kenyataanya sekam yang sudah diproses lebih lanjut menjadi arang akan memiliki banyak manfaat untuk pemulihan lahan. Arang sekam sangat baik digunakan pada lahan pertanian untuk membantu menyuburkan tanah. Arang sekam berfungsi sebagai penyimpan sementara unsur hara dalam tanah sehingga tidak mudah tercuci oleh

6 air dan akan sangat mudah dilepaskan ketika dibutuhkan atau diambil oleh akar tanaman, sehingga dengan demikian arang sekam berfungsi seperti zeolit. Arang sekam bersifat porous, ringan, tidak kotor, dan cukup dapat menahan air. Penggunaan arang sekam cukup meluas dalam budidaya tanaman hias maupun sayuran terutama budidaya secara hidroponik (Maspary 2011).

Cendana (Santalum album Linn.)

Menurut Rudjiman (1987) dalam Suhaendi (2007) secara morfologis tanaman cendana memiliki ciri-ciri seperti berikut: pohon kecil sampai sedang, menggugurkan daun, dapat mencapai tinggi 20 m dan diameter 40 cm, tajuk ramping atau melebar, batang bulat agak berlekuk-lekuk, akar tanpa banir. Cendana memiliki daun tunggal, berhadapan, agak bersilangan, bertangkai daun, bentuk elips, tepi rata, ujung runcing tetapi kadang-kadang tumpul atau bulat.

Pembungaan cendana terminal atau axiler, recimus paniculatus, bunga pedikel 3–5 cm, gundul, tabung perigonium berbentuk campanulatus, panjang 3 mm dan diameter ± 2 mm, memiliki 4 cupingperigonium, bentuk segitiga, tumpul pada bagian ujung, dan kedua permukaan gundul. Cendana memiliki buah batu dan bulat, waktu masak daging kulit buah berwarna hitam dan mempunyai lapisan eksokarp, mesokarp berdaging, endokarp keras dengan garis dari ujung ke pangkal. Pohon cendana mempunyai ciri-ciri arsitektur sebagai berikut: cabang dan batang monopodial, arthotropis (mengarah ke atas), pertumbuhan kontinyu. Perbuangaan di ujung dan atau di ketiak daun. Berdasarkan ciri-ciri ini, Rudjiman (1987) dalam Suhaendi (2007) menyimpulkan bahwa cendana termasuk model arsitektur ROUX.

Klasifikasi Cendana

Cendana yang tumbuh di NTT dikenal sebagai pohon asli daerah setempat yang mempunyai nama ilmiah Santalum album Linn. Pohon cendana di daerah asalnya dikenal dengan nama hau meni atau ai nitu (Pulau Timor) dan sendana

dalam bahasan melayu. Cendana dikenal di dunia perdagangan dengan nama sandalwood. Spesies cendana di Indonesia hanya satu yaitu Santalum album.

Klasifikasi cendana menurut Rudjiman (1987) dalam Suhaendi (2007) adalah sebagai berikut:

Divisi : Spermatophyta (Magnoliophyta) Sub divisi : Angiospermae (Magnoliophytina) Kelas : Dicotylodonae

Sub Kelas : Rosidae

Ordo : Santales

Famili : Santalaceae

Genus : Santalum

Spesies : S. album

Persyaratan Tempat Tumbuh

Cendana menyebar secara alami pada kondisi iklim yang kering. Spesies ini tumbuh pada daerah curah hujan rata-rata 625–1625 mm/tahun, tipe iklim D dan E menurut Schmidt dan Ferguson. Rata-rata suhu berkisar antara 10–35 oC pada siang hari. Kelembaban relatif pada musim kemarau 50–60%. Cendana

7 membutuhkan tanah subur, sarang, drainase baik, reaksi tanah alkalis solum tanah tipis dalam untuk menghasilkan pertumbuhan yang baik. Cendana di NTT tumbuh di daerah batuan induk berkapur-vulkanis, tanah dangkal berbatu, tekstur tanah lempung, pH tanah netral-sedikit alkalis, kadar N sedang, P2O5 sedang sampai

dengan tinggi, warna tanah merah-coklat, di tanah hitam atau putih pertumbuhan cendana kurang baik, jenis tanah pada umumnya litosol, red mediteran (Hamzah 1976). Spesies pohon ini tumbuh di Pulau Timor pada ketinggian tempat 0–1200 m dpl. Cendana secara alami tumbuh pada ketinggian tempat 400 m dpl dengan pertumbuhannya lebih baik (Surata 2006).

Sifat Umum Benih

Buah berbentuk bulat berwarna ungu kehitaman dengan benih keras yang dibalut daging buah. Buah cendana berdiameter sekitar satu cm bila telah masak berwarna ungu hingga hitam, dan berbenih tunggal. Kuncup bunga di India muncul pada bulan Maret sampai April dan buah masak pada musim dingin. Bunga cendana di Australia muncul pada bulan Desember sampai Januari dan bulan Juni sampai Agustus, dan buah masak antara bulan Juni sampai September. Pengunduhan dan pengumpulan benih yang baik diambil dari pohon yang telah berumur lebih dari 20 tahun (Dephut 2002). Di Pulau Timor, NTT musim bunga pertama terjadi pada bulan Mei sampai Juni dengan musim buah pada bulan September sampai Oktober, sedangkan musim bunga kedua jatuh pada bulan Desember sampai Januari dan musim berbuah jatuh pada bulan Maret sampai April, yang merupakan musim berbuah utama (BPK Kupang 1992).

Perkecambahan

Perkecambahan benih adalah muncul dan berkembangnya kecambah sampai kecambah tersebut dapat berkembang menjadi semai sehat pada kondisi optimal dalam periode tertentu (Dephut 2002). Perkecambahan benih dapat dibagi menjadi dua yaitu benih berkecambah dan benih tidak berkecambah. Benih berkecambah dapat dibedakan menjadi dua yaitu kecambah normal dan abnormal. Kecambah normal adalah kecambah yang memiliki semua struktur kecambah penting yang berkembang baik, panjang kecambah harus paling tidak dua kali panjang benihnya, dan kecambah harus dalam keadaan sehat. Kecambah abnormal adalah kecambah yang tidak memperlihatkan potensi untuk berkembang menjadi kecambah normal, kriteria kecambah tidak normal antara lain: kecambah rusak, kecambah cacat atau tidak seimbang, kecambah busuk dan kecambah lambat. Benih yang tidak berkecambah adalah benih yang tidak berkecambah sampai akhir masa pengujian dan digolongkan menjadi benih keras, benih segar tidak tumbuh, benih mati, benih hampa, dan benih terserang hama (Dephut 2002).

Menurut Cambell et al. (2000) perkecambahan benih bergantung pada imbibisi, penyerapan air akibat potensial air yang rendah pada biji yang kering. Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan memecahkan kulit pembungkusnya dan juga memicu perubahan metabolik pada embrio yang menyebabkan biji tersebut melanjutkan pertumbuhan (a). Setelah benih mengimbibisi air, embrio membebaskan hormon yang disebut giberelin (GA) sebagai sinyal kepada aleuron, yaitu bagian tipis bagian luar endosperma (b).

8 Aleuron merespon dengan cara mensintesis dan mensekresikan enzim pencernaan yang menghidrolisis makanan yang tersimpan dalam endosperma, yang menghasilkan molekul kecil yang larut dalam air, contohnya adalah α dan β amilase, suatu enzim yang menghidrolisis pati (c). Gula dan zat-zat makanan lain yang diserap dari endosperma oleh skutelum (kotiledon) dikonsumsi dan dihabiskan selama pertumbuhan embrio menjadi sebuah bibit (d). Mobilisasi zat-zat makanan pada benih selama proses perkecambahan tersaji pada Gambar 1.

Gambar 1 Mobilisasi zat-zat makanan pada benih selama proses perkecambahan

Pertumbuhan

Pertumbuhan merupakan hasil perkembangan dari siklus kehidupan setiap tanaman dan berubah dalam bentuk volume dan massa (Oldeman 1990; Hopkins 1995) dalam Omon (2006). Menurut Zaede (1993) dalam Omon (2006) bahwa pertumbuhan tanaman merupakan hasil dua faktor yang berlawanan, yaitu faktor pertama merupakan hasil dari naiknya potensial biotik yang tidak terbatas dan kedua pertumbuhan merupakan hasil penyesuaian terhadap lingkungan dan umur (ekofisiologis). Pertumbuhan diawali dari pembelahan dan perbanyakan sel yang diikuti dengan pembentukan jaringan dan organ tanaman. Perubahan fungsi struktural menyebabkan setiap organ tanaman mewakili fungsi yang diadaptasikan dengan lingkungannya, misal perakaran akan berubah, arsitektur dan jumlahnya ketika berhadapan dengan media yang porous atau padat. Pertumbuhan dibagian atas tanah akan mengikuti arsitektur pohonnya yang disatukan oleh faktor genetik yaitu genetik dari setiap pohon.

METODE

Bahan

Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu benih tanaman cendana yang berasal dari Hutan Rakyat di Kabupaten Sumba Barat Daya, Provinsi Nusa Tenggara Timur, dimana induknya telah disertifikasi Balai Perbenihan Tanaman Hutan (BPTH) Denpasar dan benih cabe (Capsicum frutescens) yang telah lulus uji mutu Balai Pengawasan dan Sertifikasi Benih Tanaman Pangan dan Hortikultura (BPSBTPH). Bahan lainnya yang digunakan dalam penelitian ini yaitu asam borat (H3BO3) yang mengandung boron 11%, arang sekam, pasir,