TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Klasifikasi dan sistematika tanaman jagung adalah Kingdom : Plantae
Divisi : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Kelas : Monocotyledoneae Ordo : Poales
Famili : Poaceae (Graminae) Genus : Zea
Species : Zea mays L. (Tjitrosoepomo,2005).
Jagung memiliki sistem akar serabut (radix adventicia), yaitu akar lembaga yang dalam perkembangan selanjutnya mati atau kemudian disusul oleh sejumlah akar yang kurang lebih sama besarnya dan semuanya keluar dari pangkal batang,akar ini bukan berasal dari calon akar tetapi akar liar yang berbentuk serabut. Akar jagung dapat mencapai kedalaman 8 meter walaupun pada umumnya berada pada kisaran 2 meter. Pada jagung yang cukup dewasa muncul akar adventif dari buku-buku batang bagian bawah yang membantu untuk menyokong/menyangga tegaknya tanaman. (Tjitrosoepomo,2005).
Kebanyakan dari Ordo Poales memiliki bentuk batang seperti silinder panjang, jelas berbuku-buku dan beruas-ruas, bersekat pada buku-bukunya. Daun-daun tersusun berseling dalam dua baris pada batang (Tjitrosoepomo, 2005).
Menurut Rubatzky and Yamaguchi (1995) batang tanaman jagung memiliki ruas-ruas dengan jumlah 8-21 ruas. Rata-rata batang tanaman jagung antara 1-3 meter di atas permukaan tanah.
Jagung memiliki daun yang sempurna/lengkap karena memilikki helaian daun (lamina),tangkai daun (petiolus),dan upih/pelepah daun (vagina). Bangun daunnya adalah bangun pita (ligulatus), ujung daunya runcing (acutus), batang daunnya seperti memeluk batang, tepi daun rata (integer), permukaan daun ada yang licin (leavis) dan ada yang berambut. Berdasarkan susunan tulang daunnya jagung termasuk bertulang sejajar atau lurus (rectinervis). Stomata pada daun meilikki bentuk halter dan setiap stomata dikelilingi sel-sel epidermis berbentuk kipas, hal ini untuk menanggulangi defisit air pada sel-sel daun. (Tjitosoepomo,2005).
Jagung merupakan tanaman berumah satu. Jagung menghasilkan bunga-bunga jantannya dalam satu pembunga-bungaan terminal (malai) dan bunga-bunga-bunga-bunga betinanya pada tunas samping (tongkol). Jagung adalah protandus, yaitu mekarnya bunga jantan (pelepasan tepung sari) biasanya terjadi satu atau dua hari sebelum munculnya tangkai putik (umumnya dikenal sebagai rambut). Karena pemisahan tongkol dan malai bunga jantan serta protandri pembungaanya, jagung
merupakan suatu spesies yang terutama menyerbuk silang (Fischer dan Palmer, 1992)
Syarat Tumbuh
Iklim
Untuk pertumbuhannya, tanaman jagung dapat hidup baik pada suhu antara 26,5 – 29,5oC. Bila suhu diatas 29,5oC maka air tanah cepat menguap sehingga menggangu penyerapan unsur hara oleh tanaman. Sedangkan suhu dibawah 26,5 oC akan mengurangi kegiatan respirasi (Irfan, 1999).
Tanaman akan tumbuh normal pada curah hujan yang berkisar 250-500 mm pertahun. Curah hujan yang lebih ataupun kurang dari angka yang disebutkan akan menurunkan produksi. Air banyak dibutuhkan pada waktu perkecambahan dan setelah berbunga. Tanaman membutuhkan air lebih sedikit pada pertumbuhan vegetatif dibanding dengan pertumbuhan generatif. Setelah tongkol mulai kuning air tidak dibutuhkan lagi. Idealnya tanaman jagung membutuhkan curah hujan 100-125 mm perbulan dengan distribusi merata (Tobing dkk, 1995)
Secara umum tanaman jagung dapat tumbuh di dataran tinggi ±1300 m di atas permukaan laut. Panen pada musim kemarau berpengaruh terhadap semakin
cepatnya kemasakan biji dan proses pengeringan biji di bawah sinar matahari (Rukmana, 1997).
Tanah
Jagung dapat tumbuh dalam berbagai jenis tanah, sehingga hal utama yang menyebabkan produksi tidak baik pada pertanaman di daerah tropis adalah produktivitas tanah yang rendah. Untuk meningkatkan produksi dapat dilakukan dengan pembukaan areal baru (Leagreid et al, 1999)
Tanaman jagung tidak membutuhkan persyaratan yang khusus karena tanaman ini dapat tumbuh hampir pada semua jenis tanah asalkan tanah tersbut subur, gembur, kaya akan bahan organik, serta drainase dan aerasi yang baik. Kemasaman tanah (pH) yang diperlukan untuk pertumbuhan optimal tanaman jagung antara 5,5 – 6,5, tetapi yang paling baik adalah 6,8. Kemasaman tanah dibawah 5,5 kurang baik untuk pertanaman jagung, tanah tersebut perlu dikapur terlebih dahulu (Ginting, 1994).
Pupuk Organik
Pupuk alam atau pupuk organik adalah pupuk yang berasal dari alam yakni berasal dari sisa-sisa pelapukan bahan organis baik yang berasal dari tanaman ataupun hewan. Beberapa jenis dari pupuk organik adalah : (1) Pupuk kandang, (2) Pupuk hijau, (3) Kompos, (4) Guano, (5) Night soil (tinja manusia). Berbeda halnya dengan pupuk buatan, pupuk organik mempunyai kadar hara yang rendah dan lambat tersedia bagi tanaman. Oleh karena itu, peranan utama dari pupuk organik bukanlah untuk menambah unsur hara tetapi untuk memperbaiki sifat fisika tanah dan meningkatkan aktivitas mikroorganisme di dalam tanah (Bachtiar, 2005).
Selama ini pupuk organik yang lebih banyak dimanfaatkan pada usahatani yaitu pupuk organik padat (pupuk kandang), sedangkan limbah cair (urine) masih belum banyak dimanfaatkan. Sebenarnya urine sapi sangat baik digunakan sebagai pupuk kandang. Karena urine sapi tersebut memiliki kandungan N yang yang dibutuhkan oleh tanaman. Guntoro (2006) menyatakan kendala dalam pemanfaatan pupuk organik padat (pupuk kandang) yaitu di beberapa lokasi
jumlah ternak masih relatif kurang dibandingkan dengan luas lahan serta aplikasinya mahal karena membutuhkan biaya tenaga kerja yang lebih tinggi dibadingkan pupuk anorganik. Salah satu alternatif pemecahan yang mungkin dilakukan yaitu dengan penggunaan pupuk organik cair yang berasal dari urine ternak (Guntoro dkk, 2006).
Kandungan bahan organik pada lahan yang diusahakan secara intensif umumnya rendah, sehingga pemberian pupuk organik memegang peranan penting untuk meningkatkan produktivitas lahan. Pengaruh positif pemberian pupuk kandang dan pupuk hijau dalam takaran tinggi (5-20 ton/ha) telah dilaporkan oleh sejumlah peneliti. Pada tanah Aluvial, pemberian kotoran sapi atau pupuk hijau dari daun gamal dengan takaran 5-20 ton/ha dapat menggantikan 100-200 kg pupuk urea/ha (Akil dkk. 2003). Pemberian pupuk kandang sebanyak 5 ton/ha atau lebih adalah suatu hal yang tidak mudah dilakukan petani karena terkait dengan ketersediaan, harga, maupun pengangkutannya. Sebab itu, pemberian pupuk kandang, atau abu jerami padi sebagai penutup biji jagung pada lubang tanam sebanyak 1-3 ton/ha dinilai optimal (Akil dkk, 2003).
Salah satu bentuk masukan bahan organik yang umum digunakan adalah jerami padi. Kecenderungan petani di Indonesia adalah membakar jerami selepas panen. Kecenderungan ini tidak menguntungkan karena menghilangkan sebagian besar potensi menguntungkan dari jerami padi. Pemberian 5 ton ha-1 jerami padi dilaporkan dapat memasok 30 kg N, 5 kg P, 2,5 kg S, 75 kg K dan 100 kg Si disamping 2 ton karbon yang merupakan sumber energi untuk kegiatan jasad renik dalam tanah (Bertham, 2002)
Kompos merupakan hasil perombakan bahan organik oleh mikrobia dengan hasil akhir berupa kompos yang memiliki nisbah C/N yang rendah. Bahan yang ideal untuk dikomposkan memiliki nisbah C/N sekitar 30, sedangkan kompos yang dihasilkan memiliki nisbah C/N < 20. Bahan organik yang memiliki nisbah C/N jauh lebih tinggi di atas 30 akan terombak dalam waktu yang lama, sebaliknya jika nisbah tersebut terlalu rendah akan terjadi kehilangan N karena menguap selama proses perombakan berlangsung. Kompos yang dihasilkan dengan fermentasi menggunakan teknologi mikrobia efektif dikenal dengan nama bokashi. Dengan cara ini proses pembuatan kompos dapat berlangsung lebih singkat dibandingkan cara konvensional (Yuwono, 2006)
Jerami padi
Jerami padi sangat melimpah pada saat musim panen. Bila hasil gabah rata-rata 5 ton/ha maka dalam 1 hektar diperoleh jerami ± 7,5 ton dengan asumsi nisbah jerami adalah 2 : 3 (Ponnamperuma dalam Tim PTT Balitpa, 2001). Jerami mengandung hara yang lengkap baik berupa hara makro maupun mikro. Secara umum hara N,P,K masing-masing sebesar 0,4 %, 0,2% dan 0,7%, sementara itu kandungan Si dan C cukup tinggi yaitu 7,9 % dan 40% (Tanaka dalam Tim Balitpa, 2001). Dengan jumlah yang melimpah pada saat panen, maka pengembalian jerami ke dalam tanah merupakan cara yang baik untuk mempertahankan kesuburan tanah.
(Ponnamperuma dalam Tim PTT Balitpa, 2001).
Berbagai upaya boleh dilakukan untuk meningkatkan kualitas jerami padi, baik dengan cara fisik, kimia maupun biologis. Tetapi cara-cara tersebut biasanya
disamping mahal, juga hasilnya kurang memuaskan. Dengan cara fisik misalnya, memerlukan investasi yang mahal; secara kimiawi meninggalkan residu yang mempunyai efek buruk sedangkan dengan cara biologis memerlukan peralatan yang mahal dan hasilnya kurang disukai ternak (ban amonia yang menyengat) (Instalasi Penelitian dan Pengkajian Teknologi Pertanian Mataram, 2000).
Tandan Kosong Kelapa Sawit
Limbah merupakan bahan buangan atau sisa dari proses pengolahan. Kelapa sawit disamping menghasilkan minyak sawit sebagai produk utamanya juga menghasilkan berbagai produk sampingan berupa limbah organik dalam jumlah yang cukup besar. Dalam 1 ton tandan buah segar (TBS) yang diolah dihasilkan limbah padat organik berupa tandan kosong kelapa sawit (TKKS), serat dan cangkang biji dalam jumlah masing-masing 23%, 13,5% dan 15,5% dari TBS Salah satu potensi TKKS yang cukup besar adalah sebagai bahan pembenah tanah dan sumber hara bagi tanaman. Potensi ini didasarkan pada materi TKKS yang merupakan bahan organik dengan kandungan hara yang cukup besar. Tandan kosong kelapa sawit mengandung 42,8% C, 2,90% K2O, 0,80% N,
0,22% P2O5, 0,30% MgO dan unsur mikro antara lain 10 ppm B, 23 ppm Cu, dan
51 ppm Zn (Singh et al, 1989)
Sekam Padi Bakar
Sekam padi merupakan lapisan keras yang meliputi kariopsis yang terdiri daridua belahan yang disebut lemma dan palea yang saling bertautan. Pada proses penggilingan beras sekam akan terpisah dari butir beras dan menjadi bahan sisa
atau limbah penggilingan. Sekam dikategorikan sebagai biomassa yang dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan seperti bahan baku industri, pakan ternak dan energi atau bahan bakar.
Dari proses penggilingan padi biasanya diperoleh sekam sekitar 20-30%, dedak antara 8- 12% dan beras giling antara 50-63,5% data bobot awal gabah. Sekam dengan persentase yang tinggi tersebut dapat menimbulkan problem lingkungan (BPPP Departemen Pertanian, 2000)
Menurut (Gaur & Reed, 1998) dari analisis ultimate dan analisis proximate pada sekam padi terlihat bahwa sebagian besar sekam padi terdiri dari volatil. Dengan kadar volatil yang tinggi diharapkan dapat diperoleh gas dan cairan dari proses pirolisis dalam jumlah yang banyak. Kadar karbon dan kadar oksigen dalam sekam padi juga hampir berimbang sekitar 35-38%. Ini menunjukkan bahwa dalam minyak pirolisis nantinya akan mempunyai kadar oksigen dalam jumlah yang banyak. Kandungan belerang dalam sekam padi adalah nol. Akibatnya hasil pembakaran dari minyak pirolisis sekam padi akan lebih ramah lingkungan dibandingkan hasil pembakaran batubara. Zat silika yang terdapat dalam sekam padi mencapai 16,98% (Hambali, 2007). Nilai kalor dari sekam padi adalah sekitar 14,8 MJ/kg dan sedikit dibawah nilai kalor kayu (~ 17-20 MJ/kg).
Urine sapi
Pupuk organik ada dua macam, yaitu pupuk organik padat dan pupuk organik cair. Salah satu bahan dasar pembuat pupuk organik cair adalah urine sapi perah. Kelemahan pupuk organik cair dari urine sapi perah adalah kurangnya kandungan unsur hara yang dimiliki. Oleh karena itulah penelitian ini dilakukan
dengan tujuan untuk mencari komposisi campuran yang dapat memberikan peningkatan kandungan unsur hara dalam pupuk organik cair, khususnya peningkatan kandungan N, P, K (Putranto, 2003).
Selama ini pupuk organik yang lebih banyak dimanfaatkan pada usahatani yaitu pupuk organik padat (pupuk kandang), sedangkan limbah cair (urine) masih belum banyak dimanfaatkan. Guntoro (2006) menyatakan kendala dalam pemanfaatan pupuk organik padat (pupuk kandang) yaitu di beberapa lokasi jumlah ternak masih relatif kurang dibandingkan dengan luas lahan serta aplikasinya mahal karena membutuhkan biaya tenaga kerja yang lebih tinggi dibadingkan pupuk anorganik. Salah satu alternatif pemecahan yang mungkin dilakukan yaitu dengan penggunaan pupuk organik cair yang berasal dari urine ternak (Adijaya, 2007).
Dedak
Penggilingan padi dengan kadar air 14% akan menghasilkan rendemen beras 57-60%, sekam 18- 20%, dan dedak 8-10%. Bila produksi beras tahun 2004 yang menurut data Departemen Pertanian mencapai 31,8 juta ton maka dedak yang dihasilkan sekitar 3,18 juta ton, suatu jumlah yang sangat berlimpah sehingga perlu usaha-usaha memanfaatkannya (Hadipernata, 2007)
Dedak dihasilkan dari lapisan luar beras hasil penggilingan padi. Dedak dapat diperoleh sebanyak 8-12% dari hasil penggilingan atau penumbukan gabah padi menjadi beras, yang terdiri dari lapisan aleurone beras, endosperm, dan germ. Dedak mengandung kalsium (Ca), magnesium (Mg), mangan (Mn), zat besi (Fe), kalium(K), natrium (Na), dan seng (Zn) (Alfiani, 2008).
Pelepah dan daun kelapa sawit
Salah satu limbah perkebunan yang dapat dimanfaatkan adalah daun kelapa sawit yang berasal dari pemangkasan pelepah daun kelapa sawit. Dari satu pelepah daun kelapa sawit dapat dihasilkan 3,333 kg daun kelapa sawit segar dengan kandungan bahan kering mencapai 35%. Daun kelapa sawit merupakan limbah padat perkebunan kelapa sawit yang cukup banyak terutama di Indonesia khususnya Sumatara Utara dan Riau. Dari satu hektar lahan diperkirakan dapat dihasilkan 6400 – 7500 pelepah per tahun. Daun kelapa sawit mengandung serat, N, bahan organik dalam jumlah yang cukup (Hanfi, 2004).
Pelepah daun letaknya pada batang menurut spiral, ada yang ke arah kiri (bagian atas kiri ke kanan bawah) dan umumnya ke arah kanan (bagian atas kanan ke kiri bawah). Letak susunan pelepah ini disebut phyllotaxis. Tidak ada hubungan antar produksi dengan spiral atau susunan pelepah. Produksi berkaitan dengan kemampuan tanaman berasimilasi yang dipengaruhi oleh luasan permukaan daun (Soeharjo dkk, 1998)
Bioaktivator
Bioaktivator adalah suatu campuran senyawa yang berfungsi sebagai biostimulans yang dapat merangsang kerja bakteri untuk menguraikan hidrokarbon minyak bumi yang masuk ke dalam lingkungan laut. Prinsip kerjanya adalah mengimbangi munculnya defisiensi nutrisi akibat kelebihan hidrogen dan karbon dalam lingkungan laut (Noor, 2003).
Pada dasarnya pengomposan adalah dekomposisi dengan menggunakan aktivitas mikroba; oleh karena itu kecepatan dekomposisi dan kualitas kompos tergantung pada keadaan dan jenis mikroba yang aktif selama proses pengomposan. Kondisi optimum bagi aktivitas mikroba perlu diperhatikan selama proses pengomposan, misalnya aerasi,kelembaban, media tumbuh dan sumber makanan bagi mikroba (Yuwono, 2006)
Hasil Penelitian Sebelumnya
Penggunaan pupuk organik memberikan pengaruh yang sangat nyata terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman jagung terutama pada parameter tinggi tanaman, jumlah daun, jumlah tongkol, berat tongkol, berat basah dan berat kering pipilan (Tola, 2007).
Pupuk organik cair memberikan pengaruh yang nyata terhadap tanaman jagung seperti tinggi tanaman, umur tanaman saat keluar bunga jantan dan bunga betina, umur tanaman saat panen, panjang tongkol, diameter tongkol, berat tongkol; dan berbeda sangat nyata terhadap produksi tongkol (Rahmi dkk, 2007).
Penggunaan pupuk organik (jerami) secara tunggal belum memberikan pengaruh yang nyata terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman jagung. Namun secara umum, penggunaan jerami padi sebanyak 2 t/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 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 dkk, 2003).
Dari hasil analisis data secara statistik, diketahui bahwa perlakuan pupuk organik padat Mashitam berpengaruh nyata terhadap parameter luas daun, panjang tongkol, diameter tongkol, produksi pipilan kering per sampel, dan bobot tongkol per sampel, tetapi berpengaruh tidak nyata pada parameter tinggi tanaman, umur berbunga dan bobot 100 biji kering per sampel (Sitorus, 2008)
