BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1Kedelai
2.1.1Klasifikasi Tanaman Kedelai
Menurut Cronquist (1981), tanaman kedelai dapat diklasifikasikan sebagai berikut:
Divisio : Magnoliophyta Classis : Magnoliopsida Ordo : Fabales
Familia : Fabaceae Genus : Glycine
Species : Glycine max (L.) Merr. 2.1.2Deskripsi Tanaman Kedelai
Secara morfologis, bagian-bagian tanaman kedelai utamanya yaitu akar, batang, daun bunga, buah dan biji sehingga dapat mengoptimalkan pertumbuhannya
a. Akar
b. Batang
Pertumbuhan batang kedelai dibedakan menjadi dua tipe yaitu tipe determinate dan indeterminate. Perbedaan sistem pertumbuhan batang ini didasarkan atas keberadaan bunga pada pucuk batang.Pertumbuhan batang tipe determinate ditunjukkan dengan batang yang tidak tumbuh lagi pada saat tanaman mulai berbunga. Sementara pertumbuhan batang tipe indeterminate dicirikan bila pucuk batang tanaman masih bisa tumbuh daun, walaupun tanaman sudah mulai berbunga (Adisarwanto, 2014). Disamping itu, ada varietas hasil persilangan yang mempunyai tipe batang mirip keduanya sehingga dikategorikan sebagai semi-determinate atau semi-insemi-determinate (AAK, 1989).
c. Daun
d. Bunga
Tanaman kedelai mulai berbunga pada umur antara 30-50 hari setelah tanam. Pembentukan bunga dimulai dari node bawah ke arah atas sehingga ketika bunga tersebut membentuk polong, node-node diatasnya masih terus memunculkan bunga. Bunga kedelai tumbuh berkelompok pada ruas-ruas batang, berwarna putih atau ungu dan memiliki kelamin jantan dan betina. Penyerbukan terjadi pada saat mahkota bunga masih menutup, sehingga kemungkinan terjadinya persilangan alami sangat kecil. Sekitar 60% bunga rontok sebelum membentuk polong (Pitojo, 2003).
e. Buah
Buah kedelai berbentuk polong yang setiap tanaman mampu menghasilkan 100-250 polong berbulu dan berwarna kuning kecoklatan atau abu-abu. Selama proses pematangan buah, polong yang mula-mula berwarna hijau berubah menjadi kehitaman, keputihan atau kecoklatan. Polong yang telah kering mudah pecah dan bijinya keluar (Pitojo, 2003).
f. Biji
Embrio terletak diantara keping biji, hilum melekat pada dinding buah. Biji kedelai biasanya diukur atas dasar bobot 100 biji kedelai kering (Pitojo, 2003). 2.1.3. Syarat Tumbuh Tanaman Kedelai
Kedelai dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik didaerah tropis. tanaman ini dapat tumbuh didaerah yang memiliki ketinggian 0-900 mdpl. Kondisi curah hujan yang ideal bagi pertanaman kedelai lebih dari 1500 mm/tahun dan curah hujan optimal antarra 100-200 mm/bulan. Pertumbuhan terbaik diperoleh pada kisaran suhu antara 20˚C-27˚C dengan kelembapan udara rata-rata 50%. Tanaman kedelai memerlukan intensitas cahaya penuh, dapat tumbuh dan berproduksi dengan baik didaerah yang terkena sinar matahari selama 12 jam sehari. Keadaan pH yang sesuai bagi pertumbuhan tanaman kedelai berkisar antara 5,5-6,5. Selain mempengaruhi penyerapan hara oleh perakaran tanaman, tanah asam juga mempengaruhi kemampuan penetrasi bakteri Rhizobium ke perakaran tanaman untuk membentuk bintil akar. Pada tanah dengan nilai pH lebih dari 7, kedelai sering menampakan gejala klorosis karena kekurangan hara besi. Pada kondisi pH 3,5-4,5 pertumbuhan tanaman terhambat (tanaman tumbuh sangat kerdil) karena keracunan alumunium atau mangan.Untuk meningkatkan pH tanah dapat dilakukan penambahan kapur sehingga diperoleh kondisi pH tanah yang sesuai bagi pertanaman kedelai (Pitojo, 2003).
2.1.4. Varietas Tanaman Kedelai
kedelai memiliki kelebihan, diantaranya adalah berproduksi tinggi, tahan terhadap penyakit, dan mampu beradaptasi terhadap berbagai keadaan lingkungan tumbuh.
Menanam varietas kedelai yang tahan penyakit karat merupakan cara pengendalian yang murah, mudah dilaksanakan dan tidak mencemari lingkungan. Ketahanan suatu varietas kedelai terhadap suatu penyakit umumnya tidak berlangsung selamanya. Jika muncul strain baru yang lebih virulen, ketahanan varietas tersebut akan patah. Oleh karena itu, adanya varietas-varietas baru kedelai yang tahan terhadap penyakit karat sangat dibutuhkan dalam upaya mengendalikan penyakit karat tersebut. Varietas yang toleran dapat terinfeksi patogen karat, tetapi masih dapat menghasilkan biji. Varietas dengan kategori agak tahan memiliki ketahanan terhadap penyakit karat yang berada antara tahan dan agak rentan (Sumartini,2010).
2.1.4.1Varietas Devon 1
Selatan menunjukkan bahwa kandungan isoflavon K x IAC100-997-1035 mencapai 2219,74 µg/g. Kandungan ini lebih tinggi dari kandungan isoflavon varietas Wilis (1853,79 µg/g) maupun Anjasmoro (1487,60 µg/g). Penelitian di Korea Selatan mendapatkan dukungan dari Asian Food and Agriculture Cooperation Initiative (AFACI). Atas berbagai keunggulan tersebut, tim peneliti yang terdiri dari M. Muchlish Adie, Ayda Krisnawati, Gatut Wahyu AS, Erliana Ginting, Rahmi Yulifianti, Eriyanto Yusnawan, Alfi Inayati, dan Arifin; mengusulkan galur harapan K x IAC 100-997-1035 dengan nama Devon 1 (kedelai kaya isoflavon) (Balitkabi, 2015).
2.1.4.2Varietas Kaba
Kedelai varietas Kaba dikeluarkan pada tahun 2001 dengan nomor galur MSC 9524-IV-C-7. Varietas ini berasal dari silang ganda 16 tetua. Varietas Kaba menghasilkan 2,13 ton per hektar. Pada umur 35 hari varietas ini mulai berbunga. Umur kedelai dapat dipanen sekitar 85 hari. Tipe pertumbuhannya determinit. Varietas ini mempunyai ketahanan terhadap rebah dan tahan karat daun. Kedelai varietas Kaba mempunyai kandungan protein 44% dan lemak 8%. Ciri morfologis dari tanaman kedelai varietas ini adalah warna bunga ungu, warna hipokotil ungu, warna epikotil hijau, warna kotiledon kuning, warna bulu coklat, warna kulit biji kuning, warna hilum coklat dan warna kulit polong coklat, bentuk biji lonjong, tinggi tanaman 64 cm dan bobot per 100 biji yaitu 10,37 gram (Balitkabi, 2013). 2.1.4.3Varietas Argomulyo
dengan nama asal Nakhon Sawan 1. Potensi hasil panennya 1,5 - 2,0 ton per hektar. Pada umur 35 hari varietas ini mulai berbunga. Umur kedelai dapat dipanen sekitar 80 - 82 hari. Tipe pertumbuhannya determinit dan varietas ini mempunyai ketahanan terhadap rebah dan toleran terhadap karat daun. Kedelai varietas Argomulyo mempunyai kandungan protein 39,4 % dan lemak 20,8 %. Ciri morfologis dari tanaman kedelai varietas ini adalah warna bunga ungu, warna hipokotil ungu, warna bulu coklat, warna kulit biji kuning dan warna hilum putih terang, tinggi tanaman 40 cm, mempunyai percabangan 3 - 4 cabang dari batang utama, dan bobot per 100 biji yaitu 16 gram (Balitkabi, 2013).
2.2 Penyakit Karat
Pathogen yang menyebabkan penyakit karat pada kedelai adalah Phakopsora pachyrhizi. Tahun 1992 Jepang merupakan Negara yang pertama
2.2.1 Gejala penyakit karat
Gejala tampak pada daun, tangkaidan kadang-kadang pada batang. Mula-mula disini terjadi bercak-bercak kecil kelabu atau bercak yang sedikit demi sedikit berubah menjadi coklat atau coklat tua. Bercak-bercak karat terlihat sebelum bisul-bisul (pustule) pecah. Bercak tampak bersudut-sudut, karena dibatasi oleh tulang-tulang daun di dekat tempat terjadinya infeksi. Pada perkembangan tanaman berikutnya, setelah tanaman mulai berbunga, bercak-bercak menjadi lebih besar atau kadang-kadang bersatu dan menjadi coklat tua bahkan hitam. Pada umumnya gejala karat mula-mula tampak pada daun-daun bawah, yang lalu berkembang ke daun-daun yang lebih muda. Bercak-bercak meskipun umumnya terdapat pada sisi bawah, dapat juga terbentuk pada sisi atas daun (Sumartini, 2010).
2.2.2 Penyebab penyakit karat
Penyakit karat disebabkan oleh cendawan Phakopsora pachyrhizi. Spora dibentuk dalam uredium dengan diameter 25-50 µm. Uredospora berbentuk bulat telur, berwarna kuning keemasan sampai coklat muda dengan diameter 18-34 µm sampai 15-24 µm. permukaan uredospora bergerigi dan akan berlembang menjadi telia berbentuk bulat panjang dan berisi 2-7 teliospora. Teliospora berwarna coklat tua, berukuran 15-26 µm sampai 6-12 µm (Sumartini, 2010).
2.2.3 Siklus penyakit karat
apresorium ke sel-sel epidermis daun langsung melalui kutikula, jarang melalui stomata. Jika melalui stomata, umumnya apresorium melalui sel penjaga. Proses penetrasi pada cendawan ini bersifat unik, cendawan mampu melakukan penetrasi tersebut memudahkan Phakopsora pachyrhizi mendapatkan inang yang luas. Uredium akan berkembang 5-8 hari setelah proses infeksi. Uredospora baru terbentuk 9 hari setelah infeksi, dan pemebntukan dapat berlanjut sampai 3 minggu sedangkan uredium berkembang sampai 4 minggu. Uredium generasi kedua akan tumbuh pada bagian pinggir dari tempat infeksi pertama, hal ini dapat berlangsung terus menerus sampai 8 minggu. Suhu, kelembapan dan cahaya sangat mempengaruhi perkembangan penyakit karat. Keberhasilan proses infeksi bergantung pada kelembapan pada permukaan tanaman, dengan waktu optimum 6 jam dan maksimum 10-12 jam. Suhu optimum untuk infeksi berkisar antara 15-28 ˚C (Sumartini, 2010).
2.3 Pengendalian dengan Agensia Hayati
2.3.1 Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR)
PGPR merupakan salah satu agensia hayati yang dapat memfasilitasi pertumbuhan tanaman secara tidak langsung dan secara langsung. Secara tidak langsung PGPR dapat mengurangi pathogen tanaman sedangakan secara langsung melalui fosfor, fiksasi nitrogen, produksi fitohormon (auksin, sitokinin dan giberelin) serta penurunan enzimatik (Ghorai et.al, 2015).
Rhizobacteria dikenal mampu meningkatkan pertumbuhan tanaman yang diberi nama Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR). Oleh karena itu, PGPR dapat dipertimbangkan secara fungsional sebagai bakteri bermanfaat yang mengkolonisasi akar. Kelebihan dari PGPR antara lain menambah fiksasi nitrogen pada tanaman kacang-kacangan, memacu pertumbuhan bakteri fiksasi nitrogen bebas, meningkatkan ketersediaan nutrisi lain: phospat, belerang, besi dan tembaga, memproduksi hormon tanaman, menambah bakteri dan cendawan yang menguntungkan (Aris, 2013).
dan memobilisasi atau memfasilitasi penyerapan berbagai unsur hara dalam tanah, selain itu juga mampu mensintesis dan mengubah konsentrasi fitohormon pemacu tumbuh tanaman sehingga memiliki ketahanan terhadap serangan penyebab penyakit.Secara tidak langsung berkaitan dengan kemampuannya menekan aktivitas patogen dengan menghasilkan berbagai senyawa atau metabolit seperti antibiotik bagi penyebab penyakit terutama patogen tular tanah (Samsudin, 2008).
2.3.2 Corynebacterium sp (Coryne)
Corynebacterium sp merupakan salah satu agensia hayati bersifat antagonis
yang dapat mengendalikan beberapa jenis organism pengganggu tanaman (OPT) utamanya terhadap penyakit kresek pada tanaman padi yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas camprestis pv oryzae. OPT lain yang dapat dikendalikan oleh agens antagonis Corynebacterium sp adalah penyakit bercak daun, penyakit bengkak akar pada kubis, dan penyakit layu pisang (Angga, 2011), penyakit blast pada padi, penyakit penyakit bercak daun pada jagung, penyakit karat pada kedelai (Anonim, 2008).
umumnya tidak bergerak, tetapi beberapa spesiesnya ada yang bergerak dengan rata-rata dua bulu cambuk polar (Krisnasari, 2015).
Terdapat tiga mekanisme antagonis dari bakteri antagonis yaitu :
1. Hiperparatisme : terjadi apabila organisme antagonis memparasit organisme parasit (patogen tumbuhan)
2. Kompetisi ruang dan hara : terjadi persaingan dalam mendapatkan ruang hidup dan hara, seperti karbohidrat, nitrogen, ZPT dan vitamin
3. Antibiosis : terjadi penghambatan atau penghancuran suatu organisme oleh senyawa metabolik yang diproduksi oleh organisme lain (Setianingsih, 2015).
2.4 Penelitian yang Relevan
Berdasarkan hasil penelitian Aris (2013), pada penelitian Pengaruh Plant Growth Promoting Rhizobacteria (PGPR) dan pupuk mikro terhadap penyakit karat puru dan pertumbuhan tanaman sengon (Paraserianthes falcataria) di lapangan.PGPR 50 % dan PGPR 100% terbukti efektif dalam menekan penyakit karat puru dan meningkatkan pertumbuhan tanaman.
