5
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Botani dan Morfologi Tanaman Kelapa Sawit 1. Klasifikasi Divisi : Spermatophyta Subdivisi : Angiospermae Klas : Monocotyledonae Ordo : Palmales Famili : Palmae Sub Famili : Cocoideae Genus : Elaeis
Spesies : 1. Elaeis guineensis Jacq.
2. Elaeis oleifera Cortes atau Elaeis melanococca
Menurut bentuk/irisan melintang buahnya, kelapa sawit dapat dibedakan menjadi 3 (tiga) yaitu Dura, Pisifera dan Tenera.
Dura : Endocarp (cangkang/tempurung) tebal antara 2 – 8 mm; mesocarp (sabut/daging buah tipis yaitu antara 20 – 65 %.
Pisifera : Tidak mempunyai endocarp; dengan endosperm (inti/kernel) kecil. Tenera : Cangkang tipis (0,5 – 4 mm); mesocarp tebal (60 – 69 %), merupakan
hasil persilangan antara Dura (sebagai pohon ibu) dan Pisifera (sebagai pohon bapak).
Dura dan Pisifera adalahhomozygote, tetapi Teneraadalah heterozygote. Banyak pohon Pisifera yang steril tidak menghasilkan buah, sehingga Pisifera
6
merupakan modal yang sangat penting dalam pembiakan kelapa sawit hibrida komersial , Tenera (Wahyuni, 2007).
2. Akar
Kelapa sawit termasuk sebagai tumbuhan monokotil, mempunyai akar serabut. Akar pertama yang muncul dari biji yang berkecambah disebut radikula (bakal akar) dan plumula (bakal batang). Selanjutnya akar ini akan mati dan kemudian disusul dengan tumbuhnya sejumlah akar yang berasal dari pangkal batang. Akar ini di sebut akar serabut (Wahyuni, 2007).
Tabel 1. Pengelompokan akar berdasarkan diameter
Nama Akar Diameter
Primer 5 – 7
Sekunder 2 – 4
Tersier 1 – 2
Kuarter 0,10 - 0,3
Sumber: Ir. Mardiana Wahyuni, MP
Akar primer tumbuh ke bawah sampai kedalaman 1,5 m, pertumbuhan ke samping akar ini sampai ± 6 m dari pangkal pohon. Jumlah terbanyak terdapat pada jarak 2 - 2,5 m dari pohon dan pada kedalaman 20 - 25 cm. Akar yang paling aktif menyerap air dan unsur hara adalah tersier yang berada pada kedalaman 0 - 60 cm dan jarak 2 - 2,5 m dari pangkal pohon (Wahyuni, 2007).
Akar pertama yang muncul dari biji yang telah tumbuh (berkecambah) adalah radikula yang panjangnya dapat mencapai 15 cm, mampu bertahan sampai 6 bulan. Dari radikula muncul akar lainnya yang berfungsi mengambil air dan hara lainnya dari media tumbuh namun masih perlu dibantu dari cadangan makanan yang ada pada endosperm(Lubis, 2008).
7
Akar ini kemudian fungsinya diambil alih oleh akar primer (utama) yang keluar dari bagian bawah batang (bulb) beberapa bulan kemudian. Akar ini tumbuh 45 derajat vertikal ke bawah berfungsi mengambil air dan makanan. Dari akar primer tersebut tumbuh akar sekunder yang tumbuh horizontal dan dari akar sekunder tersebut tumbuh pula akar tertier dan kwarter yang berada dekat pada permukaan tanah. Akar tertier dan kwarter inilah yang paling aktif mengambil air dan hara lain dari dalam tanah (Lubis, 2008).
3. Batang
Batang disebut plumula, tanaman kelapa sawit berbatang lurus dan tidak bercabang. Pada tanaman dewasa diameternya 45 – 60 cm. Bagian bawah batang biasanya lebih gemuk, di sebut bonggol dengan diameter 60 -100 cm. Sampai tanaman berumur 3 tahun, batang belum terlihat karena masih tertutup pelepah yang belum ditunas. Pertambahan tinggi batang juga dipengaruhi oleh jenis tanaman, tanah, iklim, pupuk, kerapatan tanam dan lain-lain (Wahyuni, 2007). Pembengkakan pangkal batang (bole) terjadi karena internodia (ruas batang) dalam masa pertumbuhan awal tidak memanjang, sehingga pangkal-pangkal pelepah daun yang tebal berdesakan. Bongkol batang ini membantu memperkokoh posisi pohon pada tanah agar dapat berdiri tegak. Dalam satu sampai dua tahun pertama perkembangan batang lebih mengarah ke samping, diameter batang dapat mencapai 60 cm. Setelah itu perkembangan mengarah ke atas, sehingga diameter batang hanya sekitar 40 cm, dan pertumbuhan meninggi berlangsung lebih cepat (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
8
Pemanjangan batang berlangsung lambat, tinggi pohon bertambah 35 – 75 cm per tahun. Tingkat pemanjangan sedemikian kecilnya sehingga hanya cukup untuk mengakomodasikan penempelan pangkal daun pada batang. Sehingga walaupun batang mempunyai ruas (interbodia), pada batang pohon-pohon dewasa yang daunnya telah rontok hanya terlihat susunan bekas-bekas pangkal daun (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Tabel 2. Standar pertumbuhan tinggi kelapa sawit D x P yang tergolong normal Umur (Bulan) Tinggi (cm)
3 20 4 25 5 32 6 40 7 52 8 64 9 88 10 102 11 114 Sumber: PPKS, 2008. 4. Daun
Daun pertama yang keluar pada stadium benih berbentuk lanset (lanceolate), beberapa minggu kemudian terbentuk daun berbelah dua (bifurcate) dan setelah beberapa bulan terbentuk daun seperti bulu (pinnate) atau menyirip (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Daun terdiri atas tangkai daun (petiole) yang ada kedua tepinya terdapat dua baris duri (spines). Tangkai daun bersambung dengan tulang daun utama (rachis), yang jauh lebih panjang dari tangkai dan pada kiri-kanannya terdapat anak-anak
9
daun (pinna; pinnata). Tiap anak daun terdiri atas tulang anak daun (lidi) dan helai daun (lamina). Anak daun yang terpanjang (pada pertengahan daun) dapat mencapai 1,2 m. Jumlah anak daun dapat mencapai 250-300 helai per daun. Jumlah produksi daun adalah 30 – 40 daun per tahun pada pohon-pohon yang berumur 5 – 6 tahun; setelah itu produksi daun menurun menjadi 20 – 25 daun per tahun (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Tabel 3. Standar pertumbuhan daun pelepah bibit kelapa sawit D x P yang tergolong normal
Umur (Bulan) Rata-rata Jumlah Daun Pelepah (cm)
3 3,5 4 4,5 5 5,5 6 8,5 7 10,5 8 11,5 9 13,5 10 15,5 11 16,0 Sumber: PPKS, 2008. 5. Bunga
Kelapa sawit merupakan tanaman berumah satu (monoecious) yaitu dalam satu pohon terdapat bunga jantan dan bunga betina. Bunga jantan dan bunga betina berada pada rangkaian yang terpisah. Terkadang dijumpai bunga hermaprodit yaitu dalam satu rangkaian terdapat bunga jantan dan betina. Kelamin bunga sawit ditentukan ketika masih berupa primordial bunga yaitu kira-kira 20 bulan sebelum bunga muncul pada pohon. Deferensiasi sex: 42 bulan sebelum panen. Inisiasi sampai anthesis 18 – 24 bulan (Wahyuni, 2007).
10
Karangan bunga betina dapat mencapai panjang 24 – 45 cm, bakal buahnya tebal dan berdaging. Jumlah anak karangan bunga dalam satu karangan bunga sangat bervariasi. Di Congo umumnya berkisar antara 125 dan 165, sedang jenis Deli antara 100 dan 200. Setiap anak karangan bunga membawa sejumlah bunga betina yang tersusun dengan pola spiral. Tiap karangan bunga betina dapat berisikan ribuan bunga betina. Bagian-bagian yang terpenting dari bunga betina adalah bakal buah (ovarium) dan kepala putik (stigma) (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Di saat bunga betina siap dibuahi, putik mengeluarkan cairan sehingga permukaannya berlendir, untuk memudahkan penempelan serbuk sari bunga jantan pada putik. Masa pembuahan (receptive) hanya berlangsung 3 – 5 hari, selama masa tersebut kepala putik berwarna putih kekuningan. Setelah lewat masa pembuahan warna menjadi ungu. Masa pembuahan bunga-bunga betina pada satu karangan bunga tidak terjadi secara bersamaan. Jumlah bunga betina per karangan bunga dipengaruhi oleh umur pohon. Pada pohon yang berumur 5 tahun terdapat sekitar 3.500 bunga betina, yang meningkat menjadi 5.000 pada umur 10 tahun (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Karangan bunga jantan anak karangannya berbentuk silindris, panjangnya 10 – 20 cm. Dari tiap anak karangan muncul bunga jantan yang jumlahnya berkisar antara 700 – 1.200. Bagian terpenting dari bunga jantan adalah kantong sari (anthera), organ yang berisikan serbuk sari. Tiap bunga jantan mempunyai 6 kantong sari. Kematangan bunga jantan (siap melepaskan serbuk sari) pada tiap anak karangan bunga dimulai dari pangkal dan berangsur-angsur ke arah ujung,
11
tetapi masa kematangan bunga untuk seluruh karangan bunga berlangsung sangat pendek, yaitu 2 – 4 hari. Bunga jantan mengeluarkan bau adas (Foeniculum vulgare) yang sangat kuat. Jumlah serbuk sari yang dihasilkan sangat banyak, dari tiap karangan bunga dapat dihasilkan 25 – 50 g serbuk sari. Jumlah bunga jantan juga dipengaruhi oleh umur pohon, yaitu sekitar 50.000 per karangan bunga pada umur 5 tahun, dan menjadi sekitar 140.000 pada umur 10 tahun (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Karangan bunga hermafrodit dapat terbentuk, walaupun jarang terjadi. Ini mengandung bunga jantan maupun betina. Penataannya bervariasi (dalam satu karangan bunga terdapat campuran anak karangan jantan dan anak karangan betina, atau bahkan bisa terbentuk anak karangan campuran, yaitu satu anak karangan bunga yang mengandung bunga jantan maupun bunga betina (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
6. Buah
Buah kelapa sawit tersusun dalam satu tandan. Diperlukan waktu 5,5 – 6,0 bulan mulai dari saat pembukaan sampai dengan panen. Dalam satu rangkain terdapat ± 1800 buah, yang terdiri dari buah luar, buah tengah, dan buah dalam yang ukurannya kecil karena posisi terjepit mengakibatkan tidak berkembang dengan baik. Berat satu buah bervariasi antara 15 – 30 gr, panjang 3-5 cm. Buah yang lepas dari tandan disebut brondol (Wahyuni, 2007).
Bagian-bagian buah terdiri atas eksokarp (exocarp) atau kulit buah, mesokarp (mesocarp) atau sabut, dan biji. Eksokarp dan mesokarp disebut perikarp
12
(perikarp). Biji terdiri atas endocarp (endocarp) atau cangkang, dan inti (kernel), sedangkan inti sendiri terdiri atas endosperm (endosperm) atau putih lembaga dan embrio. Dalam embrio terdapat bakal daun (plumula), haustorium, dan bakal akar (radicula) (Wahyuni, 2007).
7. Biji
Biji terdiri dari atas beberapa bagian penting. Biji merupakan bagian yang telah terpisah dari daging buah dan sering disebut sebagai noten atau nut yang memiliki berbagai ukuran tergantung tipe tanaman. Biji terdiri atas cangkang embryo dan inti atau Endosperm . Embryo panjangnya 3 mm berdiameter 1,2 mm berbentuk silinderis seperti peluru dan memiliki 2 bagian utama. Bagian tumpul permukaannya berwarna kuning dan bagian lain agak tajam berwarna putih . pada proses perkecambahan embryo ini diperiksa dilabolatorium sebelum perlakuan pemanasan untuk melihat persentase normal (Lubis, 2008).
B. Pembibitan Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq.)
Pembibitan kelapa sawit merupakan langkah permulaan yang sangat menentukan keberhasilan penanaman di lapangan, sedangkan bibit unggul merupakan modal besar dari perusahaan untuk mencapai produktivitas dan mutu minyak kelapa sawit yang tinggi. Untuk memperoleh bibit yang benar-benar baik, sehat, dan seragam, harus dilakukan sortasi yang ketat (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
13 1. Tahapan Pembibitan
Sistem pembibitan yang banyak dipakai sekarang adalah pembibitan satu tahap (single stage nursery) atau dua tahap (double stage nursery). Pada sistem satu tahap kecambah langsung ditanam di dalam kantong plastik besar. Sedangkan pada pembibitan dua tahap kecambah ditanam dan dipelihara dulu dalam kantong plastik kecil selama 3 bulan, yang disebut juga tahap pembibitan pendahuluan (pre nursery), selanjutnya bibit dipindah pada kantong plastik besar selama 9 bulan. Tahap terakhir ini disebut juga sebagai pembibitan utama (main nursery) (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Pembibitan Awal(Pre Nursery). Ciri utama pembibitan tahap awal adalah penggunaan kantong plastik berukuran kecil, sehingga jumlah bibit per ha areal pembibitan menjadi banyak. Kantong plastik hitam yang dipakai berukuran 15 cm (diameter), tinggi 23 cm, dan tebal 0,07 mm, berlubang-lubang sebanyak lebih kurang 20 lubang di bagian bawah, setelah diisi tanah bagian bawahnya rata. Tiap kantong plastik berisi sekitar 1,5 kg tanah, disusun di bedengan dengan lebar deretan berisikan 12 kantong plastik, sedang panjang bedengan sekitar 10 m. Kantong plastik disiram 2 kali selama 2 hari agar tanah dalam kantong agak padat (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Dalam waktu 3 – 4 bulan pertama dari pertumbuhan bibit diperlukan naungan. Naungan dibuat dengan memasang tiang-tiang pancang setinggi 2 m, kemudian di bagian atas dibuat kerangka atap yang lalu ditutup dengan daun kelapa atau pelepah kelapa sawit, sedemikian sehingga intensitas cahaya yang diterima bibit sekitar 40 % dari kondisi normal (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
14
Pembibitan Utama (Main Nursery). Dalam rangka pelaksanaan pembibitan utama, bibit dari pemindahan tahap awal dipindah ke kantong plastik yang lebih besar pada umur sekitar 4 bulan. Ukuran kantong plastik besar adalah 40 cm (diameter), tingginya 50 cm, dan tebalnya 0,12 mm, setelah diisi tanah bagian bawahnya datar (agar mudah berdiri tegak) dan berlubang-lubang (perforasi) (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
2. Lokasi Pembibitan
Pemilihan lokasi pembibitan merupakan salah satu hal penting untuk kemudahan pelaksanaan pembibitan dan keberhasilan perawatan bibit serta menekan biaya transportasi pindah bibit ke lapangan. Lokasi pembibitan akan berkaitan dengan kemudahan penggunaan air, pengawasan, dan kemudahan untuk memperoleh tanah isian polibag (Guntoro, 2009).
Beberapa syarat penentuan lokasi pembibitan sebagai berikut. Tanah/arealnya rata/datar
Dekat dengan sumber air dan airnya tersedia sepanjang masa pembibitan. Dekat dengan areal yang akan ditanami. Hal ini berguna untuk meminimumkan
biaya angkutan bibit dan sekaligus menghindari kerusakan selama transportasi. Drainasenya baik, areal tidak tergenang.
15 3. Penyiraman
Air merupakan kebutuhan yang sngat mutlak diperlukan bagi tanaman. Bibit disarm 2 kalo dalam sehari yaitu pagi dan sore. Tetapi apabila terjadi hujan dan curah hujan mencapai lebih dari 8 mm maka penyiraman tidak dilakukan (Guntoro, 2009).
Pada pembibitan awal (pre nursery) kebutuhan tiap bibit adalah sekitar 0,11 liter, 0,2 liter, dan 0,3 liter/hari, berturut-turut untuk bibit umur 1 bulan, 2 bulan, dan 3 bulan. Pada pembibitan utama (main nursery) kebutuhan tersebut meningkat menjadi sekitar 1 liter, 2 liter dan 3 liter/hari untuk bibit berumur 0 – 3 bulan, 3 – 6 bulan, dan 6 – 9 bulan (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
4. Penyiangan/Pengendalian Gulma
Penyiangan dalam polibag harus dilakukan dengan hati-hati agar tidak sampai merusak bibit sedangkan penyiangan di luar polibag berarti kegiatan mengandalikan guma-gulma di antara polibag yaitu dengan cara menggaruk rumput atau dicabut secara manual (Guntoro, 2009).
5. Pemupukan
Pemberian pupuk pada bibit sangat jelas memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan namun jika pemberian berlebihan kan berpengaruh menekan pertumbuhan. Interaksi antara unsur N, P, K, sangat nyata berbeda dan bibit sangat peka terhadap perobahan perimbangan antara unsur – unsur hara. Berikut dosis pemupukan pada pembibitan utama.
16 Tabel 4. Dosis pemupukan pembibitan utama
Umur Bibit Dosis pupuk (gram/pohon) (minggu) R I R II K atau D 2 2,5 - - - 3 2,5 - - - 4 5,0 - - - 5 5,0 - - - 6 7,5 - - - 8 7,5 - - - 10 10,0 - - - 12 10,0 - - - 14 - 10 7,5 7,5 16 - 10 - - 18 - 10 7,5 7,5 20 - 10 - - 22 - 15 10 10 24 - 15 - - 26 - 15 10 10 28 - 15 - - 30 - 20 15 15 32 - 20 - - 34 - 20 15 15 36 - 20 - - 38 - 25 15 15 40 - 25 - - Jumlah 50 230 80 117,5
Sumber: Buku Pintar Mandor, 2009.
C. Nutrisi (Unsur Hara) Kelapa Sawit
Unsur-unsur hara dibutuhkan dalam pertumbuhan tanaman karena merupakan bagian dari sel-sel dalam tubuh tanaman ataupun berfungsi melancarkan berlangsungnya proses metabolisme. Sel-sel baru selalu dibentuk selama tanaman itu hidup, baik untuk perkembangan organ-organ tubuh tanaman maupun untuk mengganti sel-sel yang tua dan mati. Kebutuhan unsur hara pada usahatani kelapa
17
sawit sangat menentukan, karena kelapa sawit termasuk jenis tumbuhan yang menyerap unsur hara dalam jumlah sangat banyak (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Unsur hara utama yang mendapat perhatian dalam pemupukan tanaman kelapa sawit meliputi N, P, K, Mg, Cu, dan B. Masing-masing unsur hara tersebut diharapkan tersedia cukup dalam tanah. Ketersediaan hara dalam tanah yang rendah dapat berakibat tanaman mengalami gejala defisiensi hara. Tanaman memperoleh unsur hara dari beberapa sumber, yaitu tanah, residu bahan organic, dan pupuk buatan (Darmosarkoro dkk, 2007).
Nitrogen merupakan hara penting untuk pertumbuhan tanaman, yaitu untuk pembentukan protein, sintesis klorofil, dan untuk proses metabolisme. Kekahatan N akan mengurangi efisiensi pemanfaatan sinar matahari dan ketidakseimbangan serapan unsur hara. Tanaman yang mengalami kekahatan N ditandai oleh daun-daun tua berwarna hijau pucat kekuning-kuningan, kecepatan produksi daun menurun, anak daun berukuran sempit dan menggulung ke arah lidi. Sebaliknya kelebihan N dapat menghasilkan daun yang lemah dan sengkleh, serta berkurangnya buah jadi (Darmosarkoro dkk, 2007).
Fosfor merupakan unsur penting dan khususnya diperlukan untuk pertumbuhan akar selama tahap awal pertumbuhan tanaman. Fosfor berperan dalam proses transfer energy sebagai penyusun ADP/ATP maupun penyususn kode genetic tanaman. Ketersediaan P yang cukup akan memperkuat batang serta meningkatkan mutu buah (Darmosarkoro dkk, 2007).
18
Kalium diperlukan dalam proses pembukaan stomata daun sehingga kekahatan K akan terasa pada musim kering. Kalium juga sangat penting untuk pengangkutan hasil-hasil fotosintesis, pengaktifan enzim dan sintesa minyak. K berpengaruh terhadap jumlah dan ukuran tandan dan merupakan faktor yang penting dalam ketahanan tanaman terhadap serangan penyakit. Kekahatan K dikenal sebagai Diffused Mid-Crown Yellowing dan White Stripe. Diffused atau Mid-Crown Yellowing terjadi pada tanah masam berpasir dan tanah gambut khususnya pada musim kemarau yang panjang. Sementara, White Stripe mungkin disebabkan oleh ketidak-seimbangan hara yang mencakup kelebihan N dan kekurangan K serta B (Darmosarkoro dkk, 2007).
Tembaga (Cu) diperlukan untuk pembentukan klorofil dan sebagai katalisator berbagai reaksi fisiologis tanaman. Tanaman yang baru ditanam pada tanah gambut sangat sensitif terhadap kekahatan Cu. Kekahatan Cu biasanya muncul sebentar pada tanah gambut dangkal lalu perakaran tanaman kelapa sawit dengan cepat mencapai tanah mineral di bawah gambut yang mengandung cukup Cu (Darmosarkoro dkk, 2007).
Boron (B) diperlukan untuk sintesa gula dan karbohidrat, metabolisme asam nukleat dan protein, serta yang paling penting B diperlukan untuk kegiatan merismatik tanaman. Hal ini dapat menjelaskan pengaruh kekahatan B terhadap perkembangan ujung daun dan anak daun. Kekahatan B ditandai dengan munculnya gejala utama yang meliputi daun ikan, daun pancing, daun kecil, dan daun sirip ikan. Seluruh kekahatan dicirikan oleh daun yang tidak normal khususnya pada ujung daun (Darmosarkoro dkk, 2007).
19 D. Nitrogen
Atmosfer tersusun oleh 80% gas nitrogen (N2), tetapi nitrogen dalam bentuk N2 tidak dapat dimanfaatkan secara langsung oleh sebagian besar organism hidup. Nitrogen merupakan hara makro yang paling penting untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Unsur ini merupakan elemen utama yang terdapat dalam jaringan tanaman dan sebagian besar diperoleh tanaman dari dalam tanah melalui akar. Nitrogen yang terkandung di dalam jaringan tanaman cukup tinggi, yaitu sekitar 2% dari bobot kering total tanaman dan merupakan komponen protein, asam nukleat, koenzim, dan beberapa senyawa metabolit sekunder. Pada pertanian organik, N merupakan faktor pembatas karena rendahnya kandungan N kompos dibandingkan dengan urea dengan kadar N 46% (Widiastuti dkk, 2010).
Kekahatan N akan mengurangi efisiensi pemanfaatan sinar matahari dan ketidakseimbangan serapan unsur hara. Tanaman yang mengalami kekahatan N ditandai oleh daun-daun tua berwarna hijau pucat kekuning-kuningan, kecepatan produksi daun menurun, anak daun berukuran sempit dan menggulung ke arah lidi. Sebaliknya kelebihan N dapat menghasilkan daun yang lemah dan sengkleh, serta berkurangnya buah jadi (Darmosarkoro dkk, 2007).
E. Pupuk Majemuk
Beberapa di antara jenis pupuk majemuk mengandung 2 dan 3 unsur-unsur utama N, P, dan K. Pupuk ammonium fosfat misalnya, mengandung N dan P, sedangkan pupuk kalium nitrat mengandung N dan K. Kebanyakan pupuk majemuk yang diproduksi oleh industri pupuk sudha mengandung ketiga unsur N, P, dan K, dan
20
beberapa di ataranya ditambah dengan Mg (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Formula 15-15-15 berarti bahwa pupuk mengandung 15% N + 15% P2O5 + 15% K2O; dan formula 12-12-17-12 mengandung 12% N + 12% P2O5 + 17% K2O + 12%MgO. Kedua jenis formula inilah yang banyak dipakai pada kelapa sawit, terutama di pembibitan (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
F. Pupuk Hayati
Pupuk hayati (biofertiliser) adalah suatu bahan yang berasal dari jasad hidup, khususnya mikrobia, yang digunakan untuk meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi suatu tanaman. Dalam hal ini yang dimaksud dengan berasal dari jasad hidup adalah mengacu pada hasil proses mikrobiologis. Mikrobia yang umum digunakan untuk membuat formulasi suatu pupuk hayati adalah kelompok bakteri atau jamur (Yuwono, 2006).
Dalam formulasi pupuk hayati, seringkali bahkan tidak diperlukan bahan-bahan kimia buatan karena bahan-bahan-bahan-bahan tersebut dapat diganti dengan bahan-bahan alami, misalnya gambut, kapur alam. Pupuk hayati mempunyai kelebihan dibanding dengan pupuk kimia buatan karena bahan-bahannya berasal dari alam sehingga tidak menimbulkan persoalan pencemaran lingkungan seperti halnya dengan pupuk kimia buatan (Yuwono, 2006).
Secara umum pupuk hayati yang sudah berkembang selama ini dapat dibedakan atas beberapa kelompok, yaitu (1) penyedia unsur nitrogen, (2) penyedia unsur phosphate, dan (3) penyedia faktor pertumbuhan tanaman plant
21
growth factor). Unsur nitrogen dan phosphate merupakan dua unsur yang paling banyak dibutuhkan untuk mendukung pertumbuhan tanaman. Oleh karena itu, pupuk hayati yang dikembangkan pada umumnya diarahkan untuk menyediakan kedua macam kebutuhan nutrisi tanaman tersebut (Yuwono, 2006).
Beberapa mikroba dikenal mampu menghasilkan N melalui fiksasi N. Bakteri pemfiksasi N mengubah N2 menjadi NH4+. Terdapat banyak bakteri pemfiksasi N yang tumbuh dengan baik pada perakaran tanaman dengan kandungan N yang rendah. Dua kelompok mikroba penambat N2 adalah yang bersimbiosis dan nonsimbiosis. Penggunaan bakteri pemfiksasi N nonsimbiosis lebih luas dibandingkan dengan simbiosis. Genus bakteri pemfiksasi N nonsimbiosis aerob yang telah dikenal adalah Azospirillum, Derxia, Mycrobacterium, Beijerinckia, Azomonas, dan Azotobacter. Asosiasi antara pemfiksasi N nonsimbiosis dengan tanaman merupakan sumbangan N terhadap tanaman (Widiastuti, dkk, 2010).
G. Azotobacter
Azotobacter adalah bakteri penambat nitrogen yang hidup bebas sehingga tidak membentuk hubungan simbiotik dengan tanaman. Bakteri ini dapat digunakan untuk banyak macam tanaman budidaya karena tidak ada tanaman inang spesifik bagi bakteri ini. Selain itu, Azotobacter juga menghasilkan antibiotik anti-jamur yang dapat menghambat beberapa macam jamur tanah sehingga memberikan pengaruh yang menguntungkan bagi perkecambahan benih (Yuwono, 2006). Azotobacter adalah bakteri aerobik, mikroba tanah yang hidup bebas yang memainkan peran penting dalam siklus nitrogen di alam, mengikat nitrogen
22
atmosfer, yang tidak bisa diakses untuk tanaman, dan melepaskannya dalam bentuk ion ammonium dalam tanah. Selain model organisme, digunakan oleh manusia untuk produksi pupuk hayati, makanan tambahan dan beberapa biopolimer (Utami, 2012).
Kemampuan Azotobacter dalam memfiksasi dinitrogen telah diketahui pertama kali oleh Beijerinck pada tahun 1901. Akan tetapi peningkatan hasil tidak konsisten jika dibandingkan dengan rendahnya kapasitas fiksasi bakteri pemfiksasi bakteri nonsimbiotik. Sehingga muncul adanya pendugaan bahwa terdapat faktor lain yang berperan dalam pengendalian pertumbuhan tanaman (Puspasari, 2006).
Aplikasi Azotobacter sp. di pembibitan kelapa sawit untuk memperlihatkan kemampuan Azotobcter sp. sebagai agen hayati dalam aplikasi bioteknologi tanah di pembibitan kelapa sawit dan dalam mempertahankan kesehatan tanah, dalam hal ini kemampuan tanah sebagai media tumbuh tanaman maupun mikroba, melalui kapasitasnya dalam memfiksasi nitrogen dan produksi fitohormon (Utami, 2012).
Azotobacter merespon morfologis yang paling umum adalah inisiasi akar pada batang, daun dan bagian-bagian lain dari tanaman. Sesudah inisiasi, sel-sel akar tumbuh memanjang dan menembus jaringan batang dan tumbuh menjadi akar normal (Puspasari, 2006).
Kemampuan penambatan nitrogen bakteri ini mencapai 2 – 15 mg N/g sumber karbon yang digunakan, meskipun beberapa laporan lain menunjukkan hasil yang
23
lebih tinggi. Sebagian besar bakteri ini mengoksidasi sekitar 1.000 kg bahan organik untuk memfiksasi N sebanyak 30 kg N/ha (Widiastuti, dkk, 2010).
Fiksasi nitrogen oleh Azotobactermempunyai pH optimum 7,0 – 7,5 dan terhenti pada pH 6,0. Berdasarkan perhitungan ekonomi, inokulasi Azotobacter mampu menurunkan kebutuhan pupuk nitrogen sebesar 25 – 50%. Azotobacterbeijerinckii adalah salah satu spesies yang banyak digunakan sebagai pupuk hayati (Yuwono, 2006).
Azotobacterdapat menguntungkan bagi tanaman karena mampu meningkatkan tingkat perkecambahan biji, pertumbuhan tanaman, vigour tanaman, dan pertumbuhan vegetatif (Yuwono, 2006).
Azotobacter sp. memiliki kelebihan dibandingkan dengan bakteri penambat N atmosfer nonsimbiotik lainnya, karena mampu meningkatkan pertumbuhan akar secara langsung dan mampu mempengaruhi pertumbuhan tanaman sehingga juga mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman (Widiastuti dkk, 2010).
Interaksi antara kompos dan Azotobacter sp. dapat memberikan kontribusi dalam peningkatan N, P, dan K serta senyawa-senyawa organik yang dibutuhkan oleh tanaman. Bahan organik merupakan sumber energi dan mineral bagi Azotobacter sp. dan mikroba tanah lainnya yang sangat diperlukan untuk mendukung perkembangan populasi dan aktivitasnya dalam memfiksasi N dari udara (Dachlan dkk, 2011).
Pupuk nitrogen akan tetap berperan penting dalam peningkatan produksi tanaman, namun demikian penggunaannya harus diatur untuk menjamin produktivitas, stabilitas dan berkelanjutan ekosistem pertanian. Oleh karena itu, inokulasi
24
rizobakteri Azotobacter selayaknya dijadikan salah satu faktor dari manajemen nitrogen dalam suatu sistem tanam sehingga akan bersifat sinergis dengan input nitrogen lainnya seperti pupuk dan bahan organik yang selanjutnya dapat menjamin kesehatan tanah (Utami, 2012).
H. Pupuk Kompos
Kompos merupakan bahan organik, seperti daun-daunan, jerami, alang-alang, rumput-rumputan, dedak padi, batang jagung, sulur, carang-carang serta kotoran hewan yang telah mengalami proses dekomposisi oleh mikroorganisme pengurai, sehingga dapat dimanfaatkan untuk memperbaiki sifa-sifat tanah. Kompos mengandung hara-hara mineral yang esensial bagi tanaman (Setyorini, 2006). Prinsip pengomposan adalah untuk menurunkan rasio C/N bahan organik hingga sama dengan C/N tanah (<20). Semakin tinggi rasio C/N bahan organic maka proses pengomposan atau perombakan bahan semakin lama. Waktu yang dibutuhkan bervariasi dari satu bulan hingga beberapa tahun tergantung bahan dasarnya (Setyorini, 2006).
Rasio C/N merupakan perbandingan antara karbohidrat (C) dan nitrogen (N). Rasio C/N tanah berkisar antara 10-12. Apabila bahan organik mempunyai rasio C/N mendekati atau sama dengan rasio C/N tanah, maka bahan tersebut dapat digunakan tanaman (Setyorini, 2006).
I. Kakao (Theobroma cacao L.)
Tanaman kakao (Theobroma cacao L.) adalah tanaman perkebunan Indonesia dengan luas mencapai 1,4 juta ha dengan produksi 803 ribu ton, telah
25
menempatkan Indonesia sebagai negara produsen terbesar kedua dunia setelah Pantai Gading diikuti Ghana pada urutan ketiga (Media Perkebunan, 2010). 1.Klasifikasi Kakao Divisio : Spermatophyta Subdivisio : Angiospermae Ordo : Malvales Famili : Sterculiaceae Genus : Theobroma
Spesies : Theobroma cacao L. (Karmawati dkk, 2010).
2. Karakteristik Buah Kakao
Pertumbuhan buah kakao dapat dipisahkan ke dalam dua fase. Fase pertama berlangsung sejak pembuahan sampai buah berumur 75 hari. Selama 40 hari pertama, pertumbuhan buah agak lambat kemudian sesudah itu cepat dan mencapai puncaknya pada umur 75 hari. Pada umur itu panjang buah mencapai sekitar 11 cm. Fase kedua ditandai pertumbuhan membesar buah, berlangsung cepat sampai umur 120 hari. Pada umur 143 – 170 hari, buah telah mencapai ukuran maksimal dan mulai masak yang ditandai dengan perubahan warna kulit buah dan terlepasnya biji dari kulit buah. Buah muda yang terbentuk pada bulan pertama belum menjamin hasil yang diperoleh. Sebagian besar buah muda tersebut akan layu dan mati dalam kurun 1 – 2 bulan yang pada kakao lazim disebut dengan layu pentil (cherelle wilt) (Karmawati dkk, 2010).
26
Warna buah kakao sangat beragam, tetapi pada dasarnya hanya ada dua macam warna. Buah yang ketika muda berwarna hijau atau hijau agak putih jika sudah masak akan berwarna kuning. Sementara itu, buah yang ketika muda berwarna merah, setelah masak berwarna jingga. Kulit buah memiliki 10 alur dalam dan dangkal yang letaknya berselang-seling (Karmawati dkk, 2010).
Biji tersusun dalam lima baris mengelilingi poros buah. Jumlahnya beragam, yaitu 20 – 50 butir per buah. Jika dipotong melintang, tampak bahwa biji disusun oleh dua kotiledon yang saling melipat dan bagian pangkalnya menempel pada poros lembaga (embryo axis). Warna kotiledon putih untuk tipe criollo dan ungu untuk tipe forastero. Biji dibungkus oleh daging buah (pulpa) yang berwarna putih, rasanya asam manis dan diduga mengandung zat penghambat perkecambahan (Karmawati dkk, 2010).
3. Kompos Kulit Buah Kakao
Kulit buah kakao merupakan limbah perkebunan kakao yang sangat potensial, mempunyai nilai produktif yang bisa dikembangkan para petani dan banyak mengandung hara mineral khususnya N juga serat, lemak dan sejumlah asam organik (Ermansyah, 2012).
Limbah kulit buah kakao dapat diolah untuk menambah bahan organik tanah dimana dapat memberikan pengaruh yang baik bagi tanaman. Menambahkan pupuk organik dapat memperbaiki sifat kimia tanah, terutama meningkatkan bahan organik tanah dan kapasitas tukar kation tanah sehingga lingkungan
27
pertumbuhan tanaman semakin membaik dan ketersediaan unsur hara dapat meningkat (Ermansyah, 2012).
Tabel 5. Kandungan kompos kulit buah kakao Sifat Kimia Kompos Kulit Buah Kakao
Kadar air (%) 70,8 pH : H2O KCl 1 N 9,4 8,7 C total (%) 42,4 dN total (%) 3,57 C/N 12 P2O5 (%) 1,25 K2O (%) 0,77 CaO (%) 0,85 MgO (%) 0,57 S (%) 0,79 KTK (cmol/kg) 49,3 Sumber: Rosniawaty, 2005.
