BAB II
TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman
Tanaman kedelai diklasifikasikan sebagai berikut:
Kingdom : Plantae
Divisio : Spermatophyta
Subdivisio : Angiospermae
Class : Dicotyledoneae
Ordo : Polypetales
Family : Leguminosae
Genus : Glycine
Species : Glycine max (L.) Merrill
(Adisarwanto, 2008).
Kedelai berakar tunggang, pada tanah subur dan gembur akar dapat
tumbuh sampai kedalaman 150 cm. Pada akar kedelai terdapat bintil akar yang
merupakan koloni-koloni dari bakteri Rhizobium yaponicum. Pada tanah-tanah yang telah mengandung bakteri Rhizobium, bintil akar mulai terbentuk pada umur
15 – 20 hari setelah tanam. Pada tanah yang belum pernah ditanam kedelai bakteri
Rhizobium tidak terdapat dalam tanah sehingga bintil akar tidak terbentuk
(Balai Informasi Pertanian Sumatera Utara, 1990).
Kedelai berbatang semak dengan tinggi 30-100 cm. Batang dapat
membentuk 3-6 cabang. Tipe pertumbuhan dapat dibedakan menjadi 3 macam
yakni indeterminit, diterminit dan semi diterminit
Daun kedelai mempunyai ciri-ciri antara lain helai daun (lamina) oval dan
tata letak pada tangkai daun bersifat majemuk berdaun tiga. Daun berselang-seling
beranak daun tiga, licin atau berbulu, tangkai daun panjang terutama untuk
daun-daun yang berada dibagian bawah (Rukmana dan Yuyun,1996).
Pembungaannya berbentuk tandan aksilar atau terminal, berisi 3-30
kuntum bunga, bunganya kecil, berbentuk kupu-kupu, lembayung atau putih, daun
kelopaknya berbentuk tabung, dengan dua cuping atas dan tiga cuping bawah
yang berlainan, tidak rontok, benang sarinya sepuluh helai, dua tukal, tangkai
putiknya melengkung, berisi kepala putik yang berbentuk bonggol
(Maesen, 1993).
Buah kedelai berbentuk polong, jumlah biji sekitar 1-4 tiap polong. Polong
berbulu berwarna kuning kecoklat-coklatan atau abu-abu. Dalam proses
pematangan warna polong berubah menjadi lebih tua, warna hijau menjadi
kehitaman, keputihan atau kecoklatan
(Balai Informasi Pertanian Sumatera Utara, 1990).
Syarat Tumbuh Iklim
Tanaman kedelai sebagian besar tumbuh di daerah yang beriklim tropis
dan subtropis. Bahkan daya tahan kedelai lebih baik daripada jagung. Iklim kering
lebih disukai tanaman kedelai dibandingkan iklim lembab. Tanaman kedelai dapat
tumbuh baik di daerah yang memiliki curah hujan sekitar 100-400 mm/bulan.
Sedangkan untuk mendapatkan hasil optimal, tanaman kedelai membutuhkan
curah hujan antara 100-200 mm/bulan. Suhu yang dikehendaki tanaman kedelai
kedelai23-270C. Pada proses perkecambahan benih kedelai memerlukan suhu yang cocok
sekitar 300C. Saat panen kedelai yang jatuh pada musim kemarau akan lebih baik
dari pada musim hujan, karena berpengaruh terhadap waktu pemasakan bijidan
pengeringan hasil (Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan
Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, 2010).
Tanah
Pada dasarnya kedelai menghendaki kondisi tanah yang tidak terlalu
basah, tetapi air tetap tersedia. Jagung merupakan tanaman indikator yang baik
bagi kedelai. Tanah yang baik ditanami jagung, baik pula ditanami kedelai.
Kedelai tidak menuntut struktur tanah yang khusus sebagai suatu persyaratan
tumbuh. Bahkan pada kondisi lahan yang kurang subur dan agak asam pun kedelai
dapat tumbuh dengan baik, asal tidak tergenang air yang akan menyebabkan
busuknya akar. Kedelai dapat tumbuh baik pada berbagai jenis tanah, asal
drainase dan aerasi tanah cukup baik. Tanah-tanah yang cocok yaitu: alluvial,
regosol, grumosol, latosol dan andosol. Pada tanah-tanah podsolik merah kuning
dan tanah yang mengandung banyak pasir kwarsa, pertumbuhan kedelai kurang
baik, kecuali bila diberi tambahan pupuk organik atau kompos dalam jumlah
cukup. Tanah yang baru pertama kali ditanami kedelai, sebelumnya perlu diberi
bakteri Rhizobium, kecuali tanah yang sudah pernah ditanami Vigna sinensis
(kacang panjang). Kedelai yang ditanam pada tanah berkapur atau bekas ditanami
padi akan lebih baik hasilnya, sebab tekstur tanahnya masih baik dan tidak perlu
diberi pemupukan awal. Kedelai juga membutuhkan tanah yang kaya akan humus
atau bahan organik. Bahan organik yang cukup dalam tanah akan memperbaiki
akan membebaskan unsur hara untuk pertumbuhan tanaman. Tanah berpasir dapat
ditanami kedelai, asal air dan hara tanaman untuk pertumbuhannya cukup. Tanah
yang mengandung liat tinggi, sebaiknya diadakan perbaikan drainase dan aerasi
sehingga tanaman tidak kekurangan oksigen dan tidak tergenang air waktu hujan
besar. Untuk memperbaiki aerasi, bahan organik sangat penting artinya. Toleransi
keasaman tanah sebagai syarat tumbuh bagi kedelai adalah pH= 5,8-7,0 tetapi
pada pH 4,5 pun kedelai dapat tumbuh. Pada pH kurang dari 5,5 pertumbuhannya
sangat terlambat karena keracunan aluminium. Pertumbuhan bakteri bintil dan
proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses
pembusukan) akan berjalan kurang baik. Dalam pembudidayaan tanaman kedelai,
sebaiknya dipilih lokasi yang topografi tanahnya datar, sehingga tidak perlu dibuat
teras-teras dan tanggul (Deputi Menegristek Bidang Pendayagunaan dan
Pemasyarakatan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi, 2010).
Analisis unsur hara tanah top soil dari kebunSei Bamban pada tanaman
belum menghasilkan (TBM) 3 yang digunakan pada penelitian ini dapat dilihat
pada Lampiran 3.
Varietas
Penggunaan varietas unggul yang mempunyai adaptasi luas terhadap pola
tanam dan kondisi setempat merupakan faktor penting. Varietas kedelai
mempunyai sifat khusus baik terhadap daerah maupun lingkungan lain. Varietas
unggul lokal memiliki sifat yang lebih sesuai dan lebih mantap dengan kondisi
daerah tertentu, tetapi hasil umumnya lebih rendah. Untuk mendapatkan varietas
unggul dapat ditempuh dengan beberapa cara, yaitu: introduksi, mengadakan
dalam koleksi, dan mengadakan program pemuliaan dengan persilangan, mutasi
atau teknik mandul jantan (Mursito, 2003).
Perbedaan susunan genetik merupakan salah satu faktor penyebab
keragaman penampilan tanaman. Program genetik yang akan diekspresikan pada
berbagai sifat tanaman yang mencakup bentuk dan fungsi tanaman yang
menghasilkan keragaman pertumbuhan tanaman. Namun perlu diingat bahwa
susunan genetik yang berbeda tidak seluruhnya diekspresikan atau hanya
diekspresikan sebagian yang mungkin mengakibatkan hanya sedikit perubahan
penampilan tanaman (Sitompul dan Guritno, 1995).
Varietas unggul sangat menentukan tingkat produktivitas pertanaman dan
merupakan komponen teknologi yang relatif mudah diadopsi petani jikabenihnya
tersedia. Di Indonesia hingga kini telah dilepas sekitar 64 varietas kedelai dengan
karakter yang beragam diantaranya dalam hal umur panen, potensi hasil, ukuran
dan warna kulit biji, dan kesesuaiannya terhadap lahan spesifik. Varietas yang
dilepas belakangan pada dasarnya merupakan perbaikan varietas sebelumnya.
Dari sejumlah varietas tersebut, sebagian besar adalah yang kulit bijinya berwarna
kuning sampai kuning kehijauan, sedang kulitnya berwarna hitam baru dilepas
tiga varietas yakni Merapi, Cikuray, dan Malika. Varietas unggul kedelai yang
dilepas sebelum dan setelah tahun 2000 yang populer dan/atau mempunyai
karakter spesifik. Kini telah tersedia sejumlah besar varietas unggul kedelai
dengan karakter yang beragam, sehingga dapat memberikan banyak pilihan
(Pusat Penelitian dan Pengembangan Tanaman Pangan, 2007).
Dari hasil penelitian pendahuluan ditetapkan 4 varietas untuk penelitian ini
toleran (Anjasmoro, Pangrango dan Dempo) dan satu varietas peka (Nanti).
Deskripsi varietas yang digunakan penelitian ini dapat dilihat pada Lampiran 2.
Pengaruh Naungan dan Mekanisme Adaptasi Tanaman Kedelai
Dalam Fitter and Hay (1991) disebutkan bahwa cahaya matahari sangat
besar peranannya dalam proses fisiologi tumbuhan seperti proses fotosintesis,
respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, dan berbagai pergerakan tanaman dan
perkecambahan. Masalah yang dihadapi oleh sebuah daun yang ternaungi adalah
untuk mempertahankan suatu keseimbangan karbon yang positif dan kerapatan
pengaliran dimana keadaan ini tercapai merupakan titik kompensasi. Tekanan
cahaya rendah tanaman terbuka tiga pilihan : 1) Pengurangan kecepatan respirasi
untuk menurunkan titik kompensasi. 2) Peningkatan luas daun untuk memperoleh
satu permukaan yang lebih besar bagi absorbsi cahaya 3) Peningkatan kecepatan
fotosintesis setiap unit energi cahaya dan luas daun. Kedelai merupakan tanaman
C3 yang dapat mengalami kehilangan air lebih banyak dibandingkan tanaman C4
seperti jagung dan sorgum, karena tanaman C3 memiliki rasio transpirasi yang
lebih tinggi dan keadaan stomata yang selalu terbuka.
Berdasarkan hasil penelitian Soverda, dkk (2009) diperoleh bahwa pada
pemberian naungan 50% berpengaruh nyata terhadap jumlah polong
pertanaman.Penurunan jumlah polong pertanaman dikarenakan pendistribusian
hasil bulir lebih besar diberikan ke tanaman yang menerima cahaya normal. Hasil
penelitian Susanto dan Sundari (2011) memperoleh jumlah polong isi pertanaman
pada lingkungan tanpa naungan berkisar antara 24-35 polong dengan rata-rata 29
polong, sedangkan pada lingkungan ternaungi 50% berkisar antara 6-16 polong
Efek pendorong auksin dikurangi oleh adanya cahaya, oleh sebab itu tunas
yang mendapat penyinaran tidak tumbuh secepat tunas ditempat gelap. Dengan
demikian pertumbuhan dilapangan merupakan hasil dari rangsangan cahaya
melalui fotosintesis dan produksi bahan makanan dan hambatan cahaya melalui
pengurangan efek auksin (Heddy, 1996).
Wrigley (1982) dalam Yusuf (2009) menyatakan bahwa ada keuntungan dan
kerugian tanaman yang tumbuh dengan kondisi ternaungi, yaitu:
1. Keuntungan
- Tanaman yang menaungi berperan sebagai pemecah angin, dimana angin
dengan hembusan udara panas dapat meningkatkan transpirasi dan berbahaya
bagi tanaman.
- Kisaran suhu daun dan tanah rendah dibawah naungan.
- Kelembaban relatif tinggi.
- Kelembaban permukaan tanah rendah dan sangat penting bagi tanaman pada
saat musim kering.
- Penaung mengurangi dampak buruk dari air hujan.
2. Kerugian
- Naungan akan mengurangi intensitas sinar matahari, sehingga mengganggu
pertumbuhan tanaman yang memerlukan intensitas penuh.
- Penaungan menyebabkan intensitas cahaya yang diterima kanopi daun
menjadi lebih kecil. Akibatnya berpengaruh terhadap proses metabolisme
tanaman seperti fotosintesis.
Intensitas cahaya yang rendah dapat mempengaruhi pembukaan stomata
fotosintat yang dihasilkan selama tanaman dinaungi menjadi berkurang.Intensitas
cahaya yang rendah dapat mempengaruhi pertumbuhan dan hasil kedelai
(Trikoesoemaningtyas, 2008).
Karakter morfologi dan fisiologi tanaman ternaungi dibandingkan dengan
tanaman yang mendapat cahaya penuh menurut Daubenmire (1974) dan Anderson
and Osmon (1987) dalam Wirnas (2005) dinyatakan pada Tabel1 berikut:
Tabel1. Karakter Morfologi dan Fisiologi tanaman ternaungi
No. Karakter morfologi Karakter Fisiologi
1 Batang lebih kecil karena xylem kurang berkembang
Kandungan klorofil lebih tinggi
2 Luas daun per tanaman lebih besar Laju fotosintesis lebih rendah
3 Jarak antar buku lebih panjang Laju respirasi lebih rendah
4 Jumlah cabang lebih sedikit Kandungan air lebih tinggi
5 Sel-sel pada daun berukuran lebih besar sehingga helai daun menjadi lebihbesar dan tipis
Transpirasi lebih lambat
6 Endodermis lebih berkembang C/N rendah 7 Kutikula dan dinding lebih
berkembang
Kemampuan berbunga dan berbuah kurang bagus
8 Kloroplas lebih banyak dan berukuran lebih besar
Bunga muncul lebih lambat
9 Jaringan palisade kurang berkembang
Kurang tahan terhadap stress suhu,kekeringan dan penyakit
10 Jaringan mesofil lebih berkembang
Bila pengaruh-pengaruh sederhana suatu faktor berbeda lebih besar
daripada yang dapat ditimbulkan oleh faktor kebetulan, beda respon ini disebut
interaksi antara kedua faktor itu. Bila interaksinya tidak nyata, maka disimpulkan
bahwa faktor-faktornya bertindak bebas satu sama lain , pengaruh sederhana suatu
faktor sama pada semua taraf faktor lainya dalam batas-batas keragaman acak.
(Steel and Torrie, 1993)
Cahaya matahari merupakan sumber energi cahaya yang dibutuhkan
untuk fotosintesis, sehingga proses fotosintesis yang terhambat berakibat pada
hasil biji yang rendah. Jumlah penurunan hasil biji berhubungan erat dengan
