TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman
Menurut Steenis (2005) klasifikasi tanaman kedelai yaitu kingdom: plantae, divisi: spermatophyte, sub division: angiospermae, kelas: cotyledonae, ordo: polypetales, family: legumoinosae, sub family: papilionoideae, genus: glycine, sub genus: soja, spesies: Glycine max (L.) Merrill.
Batang tanaman kedelai berbentuk persegi dengan rambut cokelat yang menjauhi batang atau mengarah ke bawah. Pertumbuhan batang terdiri dari dua tipe yaitu determinate dan indeterminate yang didasarkan keberadaan bunga pada pucuk batang (Steenis, 2005).
berhubungan dengan pergerakan daun dan posisi daun selama siang dan malam hari yang disebabkan oleh perubahan tekanan osmotik di berbagai bagian pulvinus (Adie dan Krisnawati, 2013).
Sistem perakaran kedelai terdiri dari 2 macam yaitu akar tunggang dan akar sekunder (serabut) yang tumbuh dari akar tunggang. Pertumbuhan akar tunggang dapat mencapai panjang sekitar 2 m atau lebih pada kondisi yang optimal, sementara akar serabut dapat tumbuh pada kedalaman tanah sekitar 20-30 cm. Akar serabut ini mula-mula tumbuhn didekat ujung akar tunggang, sekitar 3-4 hari setelah berkecambah dan akan semakin bertambah banyak dengan pembentukan akar-akar muda yang lain (Irwan, 2006).
Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7-10 hari setelah munculnya bunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. jumlah polong yang terbentuk pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam antara 1-10 buah dalam setiap kelompok. Pada setiap tanaman jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50 bahkan ratusan. Kecepatan pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk polong menjadi maksimal pada saat awal periode pemasakan biji. Hal ini kemudian diikuti oleh perubahan warna polong dari hijau menjadi kuning kecokelatan pada saat masak (Irwan, 2006).
Biji merupakan komponen morfologi kedelai yang bernilai ekonomis. Bentuk biji kedelai beragam dari lonjong hingga bulat, dan sebagian besar kedelai yang ada di Indonesia berkriteria lonjong. Pengelompokan ukuran biji kedelai berbeda antar negara, di Indonesia kedelai dikelompokkan berukuran besar (berat >14 g/100 biji), sedang (10-14 g/100 biji), dan kecil (< 10 g/100 biji). Di Jepang dan Amerika biji kedelai berukuran besar jika memiliki berat 30 g/100 biji. Biji sebagian besar tersusun oleh kotiledon dan dilapisi oleh kulit biji (testa). Antara kulit biji dan kotiledon terdapat lapisan endosperm (Adie dan Krisnawati, 2013). Syarat Tumbuh
Iklim
bagi pertumbuhan tanaman kedelai berkisar antara 22-27°C (Adie dan Krisnawati, 2013).
Tanaman kedelai sangat peka terhadap perubahan panjang hari atau lama penyinaran sinar matahari karena kedelai termasuk tanaman hari pendek, artinya tanaman kedelai tidak akan berbunga bila panjang hari melebihi batas kritis yaitu 15 jam per hari. Oleh karena itu, bila varietas yang berproduksi tinggi dari daerah sub tropic dengan panjang hari 14-16 jam ditanam didaerah tropic dengan rata-rata panjang hari 12 jam maka varietas tersebut akan mengalami penurunan produksi karena masa bunganya menjadi pendek yaitu umur 50-60 hari menjadi 35-40 hari setelah tanam (Irwan, 2006).
Tanah
Kedelai tumbuh baik pada tanah yang sedikit masam sampai mendekati netral, pada pH 5,5-7,0 dan pH optimal 6,0-6,5. Pada kisaran pH tersebut hara makro dan mikro tersedia bagi tanaman kedelai. Pada tanah yang bereaksi masam (pH kurang dari 5,5), hara fosfat (P), kalsium (Ca), magnesium (Mg), kalium (K), sulfur (S) tidak mudah tersedia bagi tanaman kedelai. Pada tanah yang bereaksi basa (pH lebih dari 7,0) unsur hara mikro terutama Fe, Zn, Mn, dan juga P menjadi tidak mudah tersedia bagi tanaman. Pada tanah masam, mineral Mn, Al, dan Fe tersedia secara berlebihan, sehingga dapat meracun bagi tanaman. Pada tanah masam yang mengandung Al tinggi, kadar lebih dari 20% menyebabkan terjadinya keracunan pada akar kedelai, sehingga akar tidak berkembang, tanaman tumbuh kerdil, daun berwarna kuning kecoklatan, dan tidak mampu membentuk polong. Perkembangan bakteri Rhizobium juga terhambat pada tanah yang masam,
kemungkinan disebabkan oleh kurangnya fotosintat dari daun (Adie dan Krisnawati, 2013).
Benih kedelai yang ditanam harus mendapat kelembaban tanah dan mampu menyerap air setara dengan 50% dari bobot setiap biji kedelai, untuk dapat berkecambah. Kelembaban tanah yang tinggi, berkisar antara 80-100% kapasitas lapang, diperlukan pada saat benih ditanam hingga berkecambah dan tanaman berdaun tunggal muncul di permukaan tanah (1-12 hari setelah tanam). Untuk pertumbuhan selanjutnya, tanaman kedelai memerlukan kelembaban tanah 75-85% kapasitas lapang. Penyerapan air semakin banyak sejalan dengan pertumbuhan perkaran dan tajuk tanaman. Penyerapan air mulai menanjak pada stadia menjelang berbunga (R1), dan tetap tinggi pada stadia pembentukan polong (R2), pengisian polong (R3-R4), dan mulai menurun pada stadia biji dalam polong mencapai ukuran maksimum (R6), dan sudah rendah–sangat rendah pada
saat polong mulai matang hingga polong matang penuh (R7-R8) (Adie dan Krisnawati, 2013).
Salinitas
Lahan salin adalah lahan pasang surut yang secara temporer atau permanen memiliki salinitas tinggi, dengan nilai ESP (Exchangeable Sodium Percentage) < 15%atau nilai EC (Electrical Conductivity) > 4 dS/m. Terdapat dua macam bentuk salinitas tanah, yaitu salinitas primer dan sekunder. Salinitas primer terbentuk akibat akumulasi garam terlarut dalam tanah atau air tanah melalui proses alami yang berlangsung dalam jangka waktu lama. Salinitas sekunder terbentuk akibat aktivitas manusia yang mengubah keseimbangan tata air tanah, antara air yang digunakan (air irigasi atau air hujan) dengan air yang digunakan oleh tanaman dan penguapan. Penyebab utama salinitas sekunder adalah pembukaan lahan dan penggantian vegetasi tahunan dengan tanaman semusim, pengairan menggunakan air berkadar garam tinggi atau keterbatasan air irigasi (El-Hendawy 2004).
Tanaman memiliki kemampuan menanggapi faktor lingkungan seperti halnya kelompok organisme lain. Tanggapan tersebut muncul akibat adanya cekaman lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhannya. Tumbuhan akan mengembangkan strategi adaptasi tertentu, baik secara morfologis, anatomi, fisiologis, maupun biokemi agar terhindar dari kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan (Djukri, 2009).
Untuk pertumbuhan tanaman, nilai EC (electrical conductivity) pada ekstrak tanah jenuh dinilai sebagai indikator yang belum tepat karena (1) konsentrasi actual garam pada permukaan akar dapat jauh lebih tinggi disbanding tanah di sekitarnya, dan (2) karakter EC hanya dari kandungan garam total, bukan menunjuk pada komposisinya. Walaupun NaCl yang dominan, garam yang lain pun mungkin dalam konsentrasi tinggi dan dengan komposisi yang beragam tergantung pada asal dari air salin itu dan kelarutannya (Djukri, 2009).
Seleksi
Seleksi merupakan program dalam pemuliaan tanaman yang penting karena akan berhubungan dengan pemilihan tetua yang dapat dijadikan sebagai bahan persilangan untuk memperoleh kultivar kedelai unggul. Salah satu cara seleksi yang dapat dilakukan adalah dengan melakukan persilangan. Dengan adanya persilangan diharapkan karakter-karakter unggul yang ada pada tetua dapat diturunkan kepada keturunannya (Yenny, 2010).
Sebelum menentukan metode seleksi yang akan digunakan dan kapan
seleksi akan dimulai perlu untuk mengetahui hubungan antar sifat (Ainiyah et al. 2016). Seleksi akan efektif bila terdapat hubungan erat antar
karakter penduga dengan karakter yang dituju dalam suatu program seleksi. Pengetahuan adanya korelasi antar sifat merupakan hal yang sangat penting dalam program pemuliaan tanaman karena untuk memilih suatu bahan tanaman unggul diperlukan seleksi dua atau tiga sifat secara bersama-sama (Wirnas et al. 2006). Mekanisme Adaptasi Tanaman
akumulasinya pada jaringan fotosintetik dan (2) meminimalkan konsentrasi garam di dalam sitoplasma. Toleransi tanaman terhadap cekaman salinitas tergantung pada morfologi, kompartemen dan senyawa organik kompatibel, pengaturan transpirasi, control pergerakan ion, karakteristik membran, tingginya rasio Na/K pada sitoplasma serta kelenjar garam (Flowers and Flowers, 2005).
Secara umum cekaman salinitas membahayakan tanaman melalui tiga cara yaitu: (1) level garam tinggi menyebabkan tekanan osmotik meningkat (potensial air pada media perakaran lebih rendah atau negatif) sehingga menyebabkan tanaman mengalami cekaman kekeringan, (2) toksisitas ion seperti ion-ion Cl- dan Na+ yang berlebihan, (3) ketidak seimbangan unsur hara akibat penghambatan
penyerapan nutrisi, serta kombinasi dari faktor-faktor tersebut (Ashraf dan Harris, 2003). Dampak cekaman salinitas terhadap tanaman
dipengaruhi oleh faktor-faktor lain seperti: konsentrasi ion, lama terjadinya cekaman, spesies tanaman, kultivar, fase pertumbuhan tanaman, organ tanaman dan kondisi lingkungan.
satu atribut dari tanaman. Hasil yang sama juga dilaporkan oleh Mahboobeh dan Akbar (2013), bahwa kandungan klorofil total daun Niccotiana
plumbaginifolia menurun dengan meningkatnya konsentrasi NaCl. Menurut Aini et al. (2012) kandungan klorofil tidak selalu dipengaruhi oleh level salinitas tetapi juga dipengaruhi oleh genetik tanaman.
Laju fotosintesis dan kandungan klorofil merupakan tolok ukur
pertumbuhan yang berkaitan dengan produksi tanaman (Proklamasiningsih et al. 2012). Pada tanaman padi terjadi penurunan klorofil
yang signifikan, namun klorofil b menunjukkan persentase yang lebih tinggi dari penurunan bila dibandingkan klorofil a (Chandramohanan et al. 2014). Berdasarkan laporan Sorveda dan Alia (2013) peningkatan klorofil a akan meningkatkan klorofil b dan klorofil total daun serta bobot segar tanaman. Hal ini dapat dipahami karena klorofil a merupakan prekusor bagi klorofil b, sementara itu klorofil a dan klorofil b merupakan komponen penyusun klorofil total daun sekaligus bagian dari bobot segar tanaman. Klorofil merupakan karakter yang
mempunyai kaitan erat dengan toleran terhadap kondisi naungan. Sevengor et al. (2011) melaporkan genotip labu yang toleran lebih melindungi
Berdasarkan hasil penelitian Manshuri (2011) diketahui bahwa laju partisi asimilat ke biji yaitu 0,299 g/tanaman/hari. Liu et al. (2006) melaporkan bahwa besarnya intensitas cahaya dapat mempengaruhi laju partisi asimilat ke biji, naungan 25% belum berpengaruh namun naungan 52% dapat menurunkan partisi asimilat ke biji. Menurut Bellaloui and Gillen, (2010) mekanisme pengendalian partisi asimilat ke biji melalui batang utama masih merupakan kontroversi. Laju partisi protein, minyak, dan asam lemak ke biji bergantung pada posisi buku pada batang utama, perbedaan kultivar, status N dan S biji.
Berdasarkan hasil penelitian Sutoro et al. (2008) menyatakan bahwa Selama masa pengisian biji, laju pertumbuhan biji kedelai dipengaruhi oleh konsentrasi CO2 dan intensitas cahaya. Laju pengisian biji yang berlangsung sejak
awal pengisian biji (fase R4) hingga masak (fase R8) dapat memberikan bobot biji kedelai relatif tinggi.
Hasil penelitian Kurniasih et al. (2008) bahwa cekaman kekeringan dan salinitas pada padi menunjukkan yakni penyiraman garam tidak berpengaruh nyata terhadap umur berbunga tanaman, sedangkan untuk perlakuan cekaman garam rerata menunjukkan bahwa pada kadar garam tertinggi umur berbunga tanaman ternyata paling cepat. Adanya cekaman garam yang tinggi menyebabkan tanaman lebih cepat untuk berbunga. Hal ini disebabkan toleransi tanaman yang
menghindari cekaman dengan mempercepat siklus hidupnya. Wijayanti et al. (2014) melaporkan cekaman salinitas mempengaruhi hasil, umur
berbungan dan umur panen pada beberapa galur tanaman kacang tanah. Syakir et al. (2008) juga melaporkan salinitas menyebabkan bawang merah berbunga lebih awal.
