TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Dalam dunia tumbuh-tumbuhan, tanaman kacang hijau diklasifikasikan seperti berikut ini.
Divisio : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Ordo : Rosales Famili : Papilionaceae Genus : Phaseolus
Spesies : Phaseolus radiatus L. (Marzuki dan Soeprapto, 2004).
Tanaman kacang hijau berakar tunggang. Sistem perakarannya dibagi menjadi dua yaitu mesophytes dan xerophytes. Mesophytes mempunyai banyak cabang akar pada permukaan tanah dan tipe pertumbuhannya menyebar, sementara xerophytes memiliki akar cabang lebih sedikit dan memanjang ke arah bawah (Purwono dan Hartono, 2008).
Batang tanaman kacang hijau berukuran kecil, berbulu, berwarna hijau kecokelat-cokelatan atau kemerah-merahan; tumbuh tegak mencapai ketinggian 30 cm - 110 cm dan bercabang menyebar ke semua arah. Daun tumbuh majemuk, tiga helai anak daun per tangkai. Helai daun berbentuk oval dengan ujung lancip dan berwarna hijau (Rukmana, 2004).
Daun tanaman kacang hijau tumbuh majemuk dan terdiri dari tiga helai anak daun setiap tangkai. Helai daun berbentuk oval dengan bagian ujung lancip dan berwarna hijau muda hingga hijau tua. Letak daun berseling. Tangkai daun lebih panjang daripada daunnya sendiri (Purwono dan Purnamawati, 2009).
Bunga kacang hijau berkelamin sempurna (hermaprodite), berbentuk kupu-kupu, dan berwarna kuning. Proses penyerbukan terjadi pada malam hari
sehingga pada pagi harinya bunga akan mekar dan pada sore hari menjadi layu (Rukmana, 2004).
Polong kacang hijau berbentuk silindris dengan panjang antara 6-15 cm dan biasanya berbulu pendek. Sewaktu muda polong berwarna hijau dan setelah
tua berwarna hitam atau cokelat. Setiap polong berisi 10-15 biji (Marzuki dan Soeprapto, 2004).
Biji kacang hijau berbentuk bulat. Biji kacang hijau lebih kecil dibandingkan dengan biji kacang tanah atau kacang kedelai, yaitu bobotnya hanya sekitar 0,5 - 0,8 mg. Kulitnya hijau berbiji putih. Bijinya sering dibuat kecambah atau taoge (Purwono dan Hartono, 2008).
Syarat Tumbuh Iklim
Kacang hijau merupakan tanaman tropis yang menghendaki suasana panas selama hidupnya. Tanaman ini dapat ditanam di dataran rendah hingga ketinggian 500 meter di atas permukaan laut. Di Jawa, tanaman ini banyak ditanam di daerah Pasuruan, Probolinggo, Bondowoso, Mojosari, Jombang, Pekalongan, Banyumas,
Berdasarkan indikator di daerah sentrum produsen, keadaan iklim yang ideal untuk tanaman kacang hijau adalah daerah yang bersuhu 250C - 270C dengan kelembaban udara 50% - 80%, curah hujan antara 50 mm - 200 mm/bulan, dan cukup mendapat sinar matahari (tempat terbuka). Jumlah curah hujan dapat mempengaruhi produksi kacang hijau. Tanaman ini cocok ditanam pada musim kering (kemarau) yang rata-rata curah hujannya rendah (Rukmana, 2004).
Tanaman kacang hijau termasuk tanaman golongan C3. Artinya, tanaman ini tidak menghendaki radiasi dan suhu yang terlalu tinggi. Fotosintesis tanaman kacang hijau akan mencapai maksimum pada sekitar pukul 10.00. Radiasi yang terlalu terik tidak diinginkan oleh tanaman kacang hijau. Panjang hari yang diperlukan minimum 10 jam/hari (Purwono dan Hartono, 2008).
Tanah
Hal yang penting diperhatikan dalam pemilihan lokasi kebun kacang hijau adalah tanahnya subur, gembur, banyak mengandung bahan organik (humus), aerasi dan drainasenya baik, serta mempunyai kisaran pH 5,8 - 6,5. Untuk tanah yang ber-pH lebih rendah daripada 5,8 perlu dilakukan pengapuran (liming) (Rukmana, 2004).
Tanaman kacang hijau menghendaki tanah yang tidak terlalu berat. Artinya, tanah tidak terlalu banyak mengandung tanah liat. Tanah dengan kandungan bahan organik tinggi sangat disukai oleh tanaman kacang hijau. Tanah berpasir pun dapat digunakan untuk pertumbuhan tanaman kacang hijau, asalkan kandungan air tanahnya tetap terjaga dengan baik (Purwono dan Hartono, 2008).
Kacang hijau menghendaki tanah dengan kandungan hara (fosfor, kalium, kalsium, magnesium, dan belerang) yang cukup. Unsur hara ini penting untuk meningkatkan produksinya (Marzuki dan Soeprapto, 2004).
Perendaman Benih Kacang Hijau
Air merupakan salah satu syarat penting bagi berlangsungnya proses perkecambahan benih. Dua faktor penting yang mempengaruhi penyerapan air oleh benih adalah : sifat dari benih terutama kulit pelindungnya dan jumlah air yang tersedia pada medium sekitarnya. Banyaknya air yang diperlukan bervariasi tergantung pada jenis benih. Tingkat pengambilan air juga dipengaruhi oleh temperatur, temperatur yang tinggi menyebabkan meningkatnya kebutuhan akan air (Sutopo, 2002).
Untuk menghasilkan perkecambahan yang optimum sebagian besar benih membutuhkan media perkecambahan dalam kondisi kapasitas lapang. Tahap awal perkecambahan tetap dapat berlangsung menggunakan air yang tersedia dari kondisi kelembaban udara yang tinggi, meskipun kondisi ini tidak cukup untuk mendukung terjadinya perkecambahan secara lengkap. Perkecambahan pada umumnya terhambat apabila terlalu banyak air, hal ini disebabkan karena keterbatasan oksigen yang tersedia (Direktorat Jenderal Pangan, 2005).
Air di dalam proses perkecambahan berfungsi untuk mencairkan zat-zat makanan yang berada dalam keping biji yang disalurkan di dalam lembaga. Dalam lembaga telah tersedia bahan baku auksin dalam bentuk amino, yang dalam perkembangan pertumbuhan kecambah berubah menjadi auksin. Penyebarluasan auksin ke dalam tubuh kecambah akan berlangsung hingga ke
pucuk akar. Untuk kelangsungan penyebaran ini secara mutlak dibutuhkan cukup air, tanpa air pertumbuhan kecambah akan gagal total (Rismundar, 1999).
Mekanisme proses penyerapan air dapat berlangsung karena adanya proses, difusi, osmosis, transport aktif, dan imbibisi. Imbibisi merupakan salah satu proses difusi yang terjadi pada tanaman. Imbibisi merupakan masuknya air pada ruang interseluler dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi. Pada peristiwa perendaman inilah terjadi proses imbibisi oleh kulit biji tanaman tersebut. Proses imbibisi juga memiliki kecepatan penyerapan air yang berbeda-beda untuk setiap jenis biji tanaman (Wachid, 2005).
Peristiwa imbibisi juga bisa dikatakan sebagai suatu proses penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Ada dua kondisi yang diperlukan untuk terjadinya imbibisi adalah adanya gradient, potensial air antara permukaan adsorban dengan senyawa yang diimbibisi dan adanya affinier (daya gabung) antara komponen adsorban dengan senyawa yang diimbibisi. Luas permukaan biji yang kontak dengan air, berhubungan dengan kedalaman penanaman biji, berbanding lurus dengan kecepatan penyerapan air. Saat biji kacang hijau yang kering direndam dalam air,
air akan masuk ke ruang antar sel penyusun endosperm secara osmosis (Gardner, 1991).
Penambahan volume dalam peristiwa imbibisi adalah lebih kecil dari pada penjumlahan volume zat mula-mula, dengan zat yang diimbibisikan apabila dalam keadaan bebas. Perbedaan ini diduga karena zat atau molekul yang diimbibisikan harus menempati ruang diantara molekul-molekul zat yang mengimbibisi
sehingga volume zat yang diimbibisikan tertakan lebih kecil dari pada bila dalam keadaan bebas (Heddy, 1990).
Banyaknya air yang dihisap selama proses imbibisi umumnya kecil, cepat dan tidak boleh lebih dari 2-3 kali berat kering dari biji. Kemudian pertumbuhan biji tampak terhadap pertumbuhan akar dan sistem yang cepat, lebih luas dan banyak menampung sumber air yang diterima. (Bewley and Black. 1992).
Imbibisi berlangsung jika potensial osmotik larutan disekitar benih lebih rendah daripada tekanan osmotik di dalam sel benih. Peningkatan konsentrasi zat-zat terlarut diluar benih dapat memperlambat kecepatan imbibisi benih. Benih dapat mengalami kekeringan fisiologis, bahkan jika konsentrasi larutan luar sel benih lebih tinggi, maka dapat terjadi pergerakan air dalam benih mengalami plasmolisis (Mugnisjah, 1994).
Sebagian benih menunjukkan pola penyerapan yang tidak normal. Pada legume, penyerapan awal terkadang berlangsung melalui stropiole. Aliran kedalam benih ini sering lambat, tetapi karena benih menyerap air, kulit pecah dan penyerapan berlangsung melalui seluruh kulit biji. Benih yang sangat kering terkadang kecepatan penyerapannya lebih lambat daripada benih yang lembab karena gerakan air dalam jaringan kering mengalami hambatan fisik.
Pengambilan air selama tiga fase perkecambahan meliputi : tingkat I imbibisi; tingkat II proses yang berjalan lambat; dan tingkat III perpanjangan dan pembelahan sel. Proses metabolic benih membutuhkan oksigen maka kelebihan kelembaban dan kadar oksigen yang rendah disekitar benih dapat menghambat proses perkecambahan atau benih dapat membusuk (Bewley dan Black, 1992).
Perkecambahan Benih Kacang Hijau
Proses perkecambahan benih merupakan suatu rangkaian kompleks dari perubahan morfologi, fisiologi dan biokimia. Perkecambahan adalah permulaan munculnya pertumbuhan aktif yang menghasilkan pecahnya kulit biji dan munculnya semai. Perkecambahan meliputi: imbibisi dan absorpsi air, hidrasi jaringan, absorpsi oksigen, pengaktifan enzim dan pencernaan, transpor molekul yang terhidrolisis ke sumbu embrio, peningkatan respirasi dan asimilasi, inisiasi pembelahan dan pembesaran sel, dan munculnya embrio (Gardner et al, 1991).
Pola pertumbuhan kecambah kacang hijau yaitu tipe epigeal dimana hipokotil memanjang dan menarik kotiledon ke atas permukaan tanah. Proses perkecambahan kacang hijau dimulai dengan mengimbibisi air melalui kulit benih dan mikropil. Akar primer menembus kulit benih, memanjang dengan cepat membentuk kecambah didalam tanah. Pada saat yang sama hipokotil memanjang. Hipokotil terletak antara akar primer dan kulit benih masih di dalam tanah. Untuk mencapai permukaan dibentuk sebuah lengkungan dan membantu hipokotil menembus tanah. Kulit benih bias muncul ke permukaan tanah bersama kotiledon, tapi seringkali kulit benih tertinggal dalam tanah dan kotiledon keluar karena pemanjangan hipokotil lebih lanjut. Plumula dan daun primer terlindung diantara kotiledon, setelah kotiledon muncul dari tanah hipokotil menguat epikotil memanjang, kotiledon membuka dan daun primer mengembang. Di atas tanah kotiledon menjadi hijau dan dapat melakukan fotosintesis, setelah daun pertama mengembang, kotiledon akan lepas (Direktorat Jenderal Pangan, 2005).
Faktor internal yang mempengaruhi proses perkecambahan adalah : 1. Tingkat kemasakan benih.
Benih yang di panen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai, tidak mempunyai viabilitas tinggi. Diduga pada tingkatan tersebut benih belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan juga pembentukan embrio yang belum sempurna.
2. Ukuran benih
Di dalam jaringan penyimpanannya, benih padi memiliki karbohidrat, protein, lemak dan mineral. Dimana bahan-bahan ini diperlukan sebagai bahan baku dan energi bagi embrio pada saat perkecambahan. Diduga bahwa benih yang berukuran besar dan berat mengandung cadangan makanan lebih banyak dibandingkan dengan benih yang kecil, mungkin pula embrionya lebih besar. 3. Dormansi
Dormansi atau disebut juga masa istirahat biji, dimana biji tidak akan berkecambah meskipun dalam keadaan yang menguntungkan untuk perkecambahan (biji belum masak sempurna).
4. Penghambat perkecambahan
Banyak zat-zat yang diketahui dapat menghambat perkecambahan benih, antara lain: larutan dengan tingkat osmotik tinggi seperti larutan mannitol dan larutan NaCL; bahan-bahan yang mengganggu lintasan metabolisme, umumnya menghambat respirasi seperti sianida dan fluorida; herbisida; coumarin, auxin; dan bahan-bahan yang terkandung dalam buah (Sutopo, 2002).
mempengaruhi penyerapan air oleh benih adalah sifat dari benih itu sendiri terutama pada kulit dan jumlah air yang tersedia pada medium sekitarnya. Banyaknya air yang diperlukan tergantung dari jenis benih, tapi umumnya tidak melampaui dua atau tiga kali berat keringnya. Pada saat perkecambahan berlangsung proses respirasi yang akan meningkat disertai pengambilan oksigen dan pelepasan karbon dioksida, air, dan energi. Terbatasnya oksigen yang dapat dipakai akan menghambat proses perkecambahan benih. (Sutopo, 2002).
Metode perkecambahan dengan pengujian dilaboratorium hanya menentukan persentase perkecambahan total. Dan dibatasi pada pemunculan dan perkembangan struktur – struktur penting dari embrio, yang menunjukkan kemampuan untuk menjadi tanaman normal pada kondisi lapangan yang optimum. Sedangkan kecambah yang tidak menunjukkan kemampuan tersebut dinilai sebagai kecambah abnormal. Benih yang tidak dorman tetapi tidak tumbuh setelah periode pengujian tertentu dinilai sebagai mati (Sutopo, 2002).
Kecambah normal menunjukkan kemampuan untuk berkembang menjadi tanaman normal apabila ditanam dilapangan pada lingkungan yang sesuai, dengan kriteria : perakaran berkembang dengan baik terutama akar primer kemudian akar sekunder, perkembangan hipokotil sempurna tanpa kerusakan pada jaringan-jaringannya, pertumbuhan plumula yang sempurna denagan daun hijau yang tumbuh baik kemudian pertumbuhan epikotil yang sempurna dengan kuncup normal, memiliki dua kotiledon untuk dikotil (Direktorat Jenderal Pangan, 2005).
