TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman
Menurut van Steenis (2003) klasifikasi tanaman kedelai adalah sebagai berikut :Kingdom : Plantae, Divisio : Spermatophyta, Sub Divisio : Angiospermae,Class : Dicotyledonae, Ordo: Leguminales, Famili : Leguminoseae,Genus: Glycine, Species : Glycine max L.Merill.
Susunan akar kedelai pada umumnya sangat baik. Pertumbuhan akar tunggang lurus masuk kedalam tanah dan mempunyai banyak akar cabang. Pada akar cabang banyak terdapat bintil akar berisi bakteri Rhizobium japonicum, yang mempunyai kemampuan mengikat zat lemas bebas (N2) dari udara yang kemudian dipergunakan untuk menyuburkan tanah (Siregar, 2009).
Kedelai adalah tanaman setahun yang tumbuh tegak (tinggi 70-150cm).
Menyemak berbulu halus (pubescens), dengan sistem perakaran luas (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998). Waktu tanaman kedelai masih sangat muda,
atau setelah fase menjadi kecambah dan saat keping biji belum jatuh, batang dapat dibedakan menjadi dua. Bagian batang dibawah keping biji yang belum lepas disebut hypokotil, sedangkan bagian di atas keping biji disebut epycotil. Batang kedelai tersebut berwarna ungu atau hijau (Andrianto dan Indarto, 2004).
(trichoma) pada kedua sisi. Tunas atau bunga akan muncul pada ketiak tangkai daun majemuk. Setelah tua, daun menguning dan gugur, mulai dari daun yang menempel di bagian bawah batang (Rubatzky dan Yamaguchi,1998).
Bunga kedelai termasuk bunga sempurna, artinya dalam setiap bungaterdapat alat jantan dan alat betina. Penyerbukan terjadi pada saat mahkota bungamasih menutup, sehingga kemungkinan terjadinya kawin silang secara alam amatkecil. Bunga terletak pada ruas-ruas batang, berwarna ungu atau putih. Tidak semuabunga dapat menjadi polong walaupun telah terjadi penyerbukan secara sempurna(Suprapto,1989).
Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7-10 hari setelah munculnyabunga pertama. Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlah polong yang terbentukpada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 1-10 buah dalam setiapkelompok. Pada setiap tanaman, jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50,bahkan ratusan. Kecepatan pembentukan polong dan pembesaran biji akan semakincepat setelah proses pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk polongmenjadi maksimal pada saat awal periode pemasakan biji. Hal ini kemudian diikutioleh perubahan warna polong (Irwan,2006).
Syarat Tumbuh Iklim
Kedelai dapat tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar 100- 400 mm/bulan, optimal pada kisaran 100 - 200 mm/bulan. Suhu yangdikehendaki kedelai antara 21 - 34°C, akan tetapi suhu optimum bagipertumbuhannya berkisar 23 - 27ºC. Pada proses perkecambahan benih, kedelaimembutuhkan suhu yang cocok sekitar 30ºC. Pada suhu yang lebih tinggi dari30 ºC, fotorespirasi cenderung mengurangi hasil fotosintesis (Prihatman, 2000).
Kelembaban udara berpengaruh langsung terhadap proses pemasakan biji kedelai karena semakin tinggi kelembaban, proses pemasakan polong akan semakin cepat sehingga proses pembentukan biji menjadi kurang optimal. Kelembaban udara yang optimal untuk pertumbuhan tanaman kedelai berkisar antara 75 – 90% (Adisarwanto, 2008).
Energi radiasi atau takaran sinar matahari, merupakan faktor pentingpertumbuhan dan perkembangan tanaman. Segi energi radiasi yang lebih pentingadalah lamanya penyinaran. Kedelai merupakan tanaman berhari pendek denganpenyinaran optimal 12 jam (Poerwowidodo, 1993).
Tanah
baik, kecualijika tanah diberi tambahan pupuk organik dalam jumlah cukup (Irwan, 2006).
Kedelai dapat tumbuh di tanah yang agak masam akan tetapi pada pH yangterlalu rendah bisa menimbulkan keracunan Al dan Fe. Nilai pH yang cocokberkisar antara 5.8 – 7.0. Pada pH tanah kurang dari 5.5 pertumbuhan kedelaisangat terlambat karena keracunan Aluminium, sehingga pertumbuhan bakteribintil dan proses nitrifikasi akan berjalan kurang baik (Prihatman, 2000). Varietas Kedelai Toleran Cekaman Salinitas
Kedelai termasuk tanaman yang cukup toleran terhadap garam danproduksi kedelai akan berkurang apabila tingkat salinitas tanah melebihi 5 dS/m.Pada tanah dengan salinitas 14-15 dS/m produksi rata-rata 47,5% dibandingkanpada tanah non salin dan pada salinitas 18-20 dS/m produksi rata-rata hanya 28,9%dibandingkan produksi kedelai pada tanah non salin (Phang, et al, 2008).
Menurut Phang, et al (2008), tingginya konsentrasi garam menyebabkangangguan pada seluruh siklus hidup kedelai. Tingkat toleransi kedelai padaberbagai varietas kedelai bervariasi menurut tingkat pertumbuhan. Perkecambahanbiji kedelai akan terhambat pada konsentrasi garam rendah. Konsentrasi garamyang lebih tinggi secara nyata akan menurunkan persentase perkecambahan.Pengaruh garam pada tahap awal dan penurunan persentase perkecambahan lebihmenonjol pada varietas yang sensitif dibandingkan varietas toleran. Sifat-sifatagronomi kedelai sangat dipengaruhi oleh salinitas yang tinggi, diantaranya :
cabang, jumlah polong, bobot tanaman dan bobot 100 biji 2. Penurunan kualitas biji
3. Penurunan kandungan protein biji
4. Menurunkan kandungan minyak pada biji kedelai 5. Nodulasi kedelai
6. Mengurangi efisiensi fiksasi nitrogen 7. Menurunkan jumlah dan bobot bintil akar
Kedelai diklasifikasikan sebagai tanaman yang agak toleran salinitas tergantung dari perbedaan varietas (Katerji et al, 2000). Penelitian Rahmawati dan Rosmayati (2010) menunjukkan bahwa dari 20 varietas yang ditanam pada tanah salin dengan DHL 5-6 mmhos/cm, hanya 5 varietas yang mampu menyelesaikan siklus hidupnya sampai fase generatip menghasilkan biji, sedangkan 15 varietas lainnya hanya mampu sampai pada fase vegetatip saja. Kelima varietas tersebut adalah Grobogan, Anjasmoro, Bromo, Cikuray dan Detam 2.
Mekanisme toleransi garam pada kedelai dapat diklasifikasikan menjadi 4 kategori utama, yaitu :
1. Pemeliharaan ion homeostatis
2. Penyesuaian sebagai respon terhadap cekaman osmotik
3. Pemulihan keseimbangan oksidatif
4. Adaptasi struktural dan metabolik lain (Phang et al, 2008). Antioksidan
antara lain vitamin, polipenol, karotin dan mineral. Secara alami, zat ini sangat besar peranannya pada manusia untuk mencegah terjadinya penyakit. Antioksidan melakukan semua itu dengan cara menekan kerusakan sel yang terjadi akibat proses oksidasi radikal bebas(Susanto et al, 2009).
Antioksidan berfungsi membantu melindungi tubuh dari serangan radikal bebas serta meredam dampak negatifnya. Antioksidan merupakan komponen yang dapat melindungi sel dari kerusakan yang diakibatkan oleh reaktif oksigen spesies seperti oksigen singlet, superoksida, radikal hidroksil, radikal peroksil, dan peroksi nitrit. Radikal bebas sebetulnya sangat diperlukan bagi kelangsungan beberapa proses fisiologi dalam tubuh, terutama untuk transportasi elektron. Namun radikal bebas yang berlebihan dapat membahayakan tubuh karena dapat merusak makromolekul dalam sel seperti protein dan DNA (deoxyribo nucleic acid). Kerusakan makromolekul selanjutnya dapat mengakibatkan kematian sel
(Julyasih et al, 2009).
Upaya peningkatan kandungan antioksidan dapat dilakukan dengan aplikasi antioksidan esksogenous. Beberapa jenis antioksidan yang dapat
digunakan adalah asam askorbat, asam salisilat dan α-tokoferol
(Ardiansyah, 2013; Salehi et al, 2011; Lamid, 1995). Asam Askorbat
oleh tumbuhantetapi tidak dapat disintesis oleh manusia, kera, dan sebagian mamalia lainnya(Poedjiadi, 1994).
Asam askorbat atau vitamin C merupakan salah satu bentuk antioksidan yang secara alami terdapat pada tumbuhan. Askorbat merupakan senyawa metabolit utama pada tumbuhan yang memiliki fungsi sebagai antioksidan, yang melindungi tanaman dari kerusakan oksidatif yang dihasilkan dari metabolisme aerobik, fotosintesis dan berbagai polutan. Askorbat juga merupakan kofaktor untuk beberapa enzim hidroksilase(misalnya prolyl hidroksilase) dan violaxanthin de-epoxidase. Askorbat berada di dinding sel di mana ia adalah baris pertama pertahanan terhadap ozon (Smirnoff, 1996).
Asam askorbat merupakan salah satu senyawa yang penting dalam prosesselular termasuk pembelahan dan pembesaran sel serta dalam mengaktifkanaktivitas metabolisme ketika proses perkecambahan dimulai. Asam askorbat jugaberfungsi menetralisir racun, melindungi sel dari senyawa oksigen reaktif danradikal bebas serta mencegah kematian sel (Conklin dan Barth, 2004). Asam Salisilat
Asam salisilat dikenal sebagai tanda endogen molekul, terutama yang mengalami stress toleransi terhadap lingkungan pada tanaman. Tanaman memproduksi protein sebagai bentuk tanggap terhadap stress biotik dan abiotik dan beberapa dari protein tersebut diinduksikan (Kaydan et al, 2006).
(POD), SOD danCAT, jika diaplikasikan secara eksogen yaitu dengan penyemprotan pada tanaman tomat yang mengalami cekaman salinitas (Lestari, 2011).
Asam salisilatadalah molekul pilihan pada tanaman dan menginduksi toleransi tanaman terhadap berbagai cekaman biotik dan abiotik. Asam salisilat juga memainkan peran penting dalam regulasi beberapa proses fisiologis pada tanaman seperti efek pada pertumbuhan dan perkembangan, penyerapan ion dan transportasi dan permeabilitas membran. Asam salisilat eksogenous mengubah aktivitas enzim antioksidan dan meningkatkan toleransi tanaman terhadap stres abiotik dengan menurunkan generasi ROS. Telah ditemukan bahwa asam salisilat memiliki efek yang berbeda pada adaptasi stres dan pengembangan kerusakan tanaman yang bergantung pada spesies tanaman, konsentrasi, metode dan waktu aplikasi asam salisilat. Selanjutnya, asam salisilat adalah antioksidan nonenzimatik potensial dan molekul penting untuk memodifikasi respon tanaman terhadap stres lingkungan. Beberapa penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa pengaplikasian asam salisilat eksogenous dapat memperbaiki efek merusak dari stres kekeringan pada spesies yang berbeda (Arfan et al., 2007). Asam salisilat telah memperoleh perhatian khusus karena menginduksi efek pelindung pada tanaman di bawah cekaman salinitas (Qados, 2015).
α-tokoferol
kloroplas. Struktur dan lokasi dari alpha-tokoferol menentukan fungsinya sebagai stabilisasi membran (Hess, 1993; Smirnoff, 1996).
Pada tanaman, tokoferol dipercaya untuk melindungi membran kloroplas dari foto oksidasi dam membantu menyediakan penyesuaian terhadap lingkungan untuk proses fotosintesis. Beberapa fungsi dari tokoferol adalah penangkal oksigen reaktif (ROS). Walaupun pada tanaman, tingkat tokoferol berbeda pada setiap jaringan, dan berfluktuasi selama perkembangan dan pada respon abiotik stres (Hussein et al, 2007).
diinduksi toleransi stres dan perlindungan terhadap kerusakan oksidatif karena berbagai tekanan (Sadak dan Mona, 2014).
BAHAN DAN METODE PENELITIAN Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian dilaksanakan di rumah plastik Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan dengan ketinggian tempat ± 32 meter di atas permukaan laut, mulai bulan Agustus 2016 sampai Oktober 2016.
Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan ialah benih kedelai F3 tahan salin hasil dari perkawinan antara grobogan dan grobogan (GxG) sebagai objek yang akan diamati, tanah salin untuk media tanam, plastik kaca sebagai atap rumah plastik, bambu sebagai kerangka rumah plastik, kawat untuk mengikat antar tiap bambu, tali plastik untuk mengikat plastik ke kerangka rumah plastik, antioksidan (asam
askorbat, asam salisilat dan α-tokoferol) sebagai perlakuan yang akan
diaplikasikan pada tanaman kedelai, polibek untuk wadah media tanam, plastik sebagai pembalut polibek agar tanah tidak tercuci, air untuk menyiram tanaman, aquades sebagai pelarut antioksidan, dan insektisida sebagai pengendalian hama .
