BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Menurut Steenis 2003, jagung diklasifikasikan dalam Kingdom : Plantae, divisio : Anthophyta, kelas : Monocotyledoneae, ordo : Poales, famili : Poaceae,
genus : Zea dan spesies : Zea mays L. Sistem perakaran jagung terdiri dari akar-akar seminal yang tumbuh ke
bawah pada saat biji berkecambah. Akar koronal yang tumbuh ke atas dari jaringan batang setelah plumula muncul dan akar udara brace yang tumbuh dari
buku-buku diatas pemukaan tanah. Akar udara ini berfungsi dalam assimilasi dan juga sebagai akar pendukung untuk memperkokoh batang terhadap kerebahan
Muhadjir, 1998. Batang tanaman jagung termasuk herbaceus dan terdiri dari ruas-ruas.
Jumlah ruas berkisar antara 6-20 ruas dan tinggi antara 1,5-3 meter diatas permukaan tanah. Ruas batang pendek dan tebal pada bagian bawah dan sebelah
atas ruasnya lebih panjang dan tebal kemudian meruncing sampai pada ujung bunga jantan poros malai. Diameter batang dapat mencapai 3-4 cm Rubatzky
and Yamaguchi, 1995. Setiap daun terdiri atas helaian daun, ligula, dan pelepah daun yang erat
melekat pada batang. Jumlah daun sama dengan jumlah buku batang. Jumlah daun umumya berkisar antara 10-18 helai, rata-rata munculnya daun yang terbuka
sempurna adalah 3-4 hari setiap daun.Tanaman jagung di daerah tropis mempunyai jumlah daun relatif lebih banyak dibanding di daerah beriklim
Universitas Sumatera Utara
sedang temperate Paliwal 2000. Bentuk ujung daun jagung berbeda, yaitu runcing, runcing agak bulat, bulat, bulat agak tumpul, dan tumpul. Berdasarkan
letak posisi daun sudut daun terdapat dua tipe daun jagung, yaitu tegak erect dan menggantung pendant. Daun erect biasanya memiliki sudut antara kecil
sampai sedang, pola helai daun bisa lurus atau bengkok. Daun pendant umumnya memiliki sudut yang lebar dan pola daun bervariasi dari lurus sampai sangat
bengkok. Jagung dengan tipe daun erect memiliki kanopi kecil sehingga dapat ditanam dengan populasi yang tinggi. Kepadatan tanaman yang tinggi diharapkan
dapat memberikan hasil yang tinggi pula Subekti dkk., 2009. Tanaman jagung merupakan tanaman berumah satu monoecious dimana
bunga jantan staminate berbentuk pada ujung batang, sedangkan bunga betina pistilate terletak pada pertengahan batang. Tanaman jagung bersifat protandy
dimana bunga jantan umumnya tumbuh 1-2 hari sebelum munculnya rambut pada bunga betina Muhadjir, 1998.
Bunga jantan tassel berkembang dari titik tumbuh apikal diujung tanaman. Rambut jagung silk adalah pemanjangan dari saluran stylar ovary yang
matang pada tongkol. Hampir 95 dari persariannya berasal dari serbuk sari tanaman lain, dan hanya 5 yang berasal dari serbuk sari tanaman sendiri.
Karena itu disebut juga tanaman bersari bebas Subekti dkk., 2009. Biji jagung disebut kariopsis, dinding ovari atau perikarp menyatu dengan
kulit biji atau testa, membentuk dinding buah. Biji jagung terdiri atas tiga bagian utama, yaitu a pericarp, berupa lapisan luar yang tipis, berfungsi mencegah
embrio dari organisme pengganggu dan kehilangan air; b endosperm, sebagai cadangan makanan, mencapai 75 dari bobot biji yang mengandung 90 pati
Universitas Sumatera Utara
dan 10 protein, mineral, minyak, dan lainnya; dan c embrio lembaga, sebagai miniatur tanaman yang terdiri atas plamule, akar radikal, scutelum, dan koleoptil
Hardman and Gunsolus 1998. Kemasakan fisiologi ditandai oleh pembentukan suatu lapisan pemisah
atau lapisan hitam pada tungkai bunga tiap biji. Periode sejak pembungaan sampai kemasakan biji untuk setiap genotif akan sangat bergantung pada suhu, walaupun
lingkungan yang tidak menguntungkan dapat mempercepat lapisan hitam. Ukuran biji bergantung pada faktor-faktor yang mengendalikan penyediaan asimilat untuk
pengisian biji, jumlah biji yang tumbuh dan batas-batas pertumbuhan biji-bijji individual yang ditentukan secara genetik Fischer dan Palmer, 1996.
Berdasarkan bentuk dan strukturnya biji jagung dapat diklasifikasikan menjadi Jagung Mutiara Flint Corn, Zea mays indurate, biji berbentuk bulat
licin, mengkilap, dan keras. Varietas lokal jagung di Indonesia umumnya tergolong ke dalam tipe biji mutiara; Jagung Gigi Kuda Dent Corn, Zea mays
indentata, biji tipe dent ini bentuknya besar, pipih, dan berlekuk; Jagung Manis Sweet Corn, Zea mays saccharata, biji jagung manis pada saat masak keriput
dan transparan. Kandungan gula jagung manis 4-8 kali lebih tinggi dibanding jagung normal pada umur 18-22 hari setelah penyerbukan. Sifat ini ditentukan
oleh gen sugary su yang resesif Tracy 1994; Jagung Pod, Z. tunicata Sturt adalah jagung yang paling primitif. Jagung pod tidak dibudidayakan secara
komersial sehingga tidak banyak dikenal; Jagung Berondong Pop Corn, Zea mays everta, memiliki biji berukuran kecil. Endosperm biji mengandung pati
keras dengan proporsi lebih banyak dan pati lunak dalam jumlah sedikit terletak di tengah endosperm; Jagung Pulut Waxy Corn, Z. ceritina Kulesh, memiliki
Universitas Sumatera Utara
kandungan pati hampir 100 amilopektin. Adanya gen tunggal waxy wx bersifat resesif epistasis yang terletak pada kromosom sembilan mempengaruhi
komposisi kimiawi pati, sehingga akumulasi amilosa sangat sedikit Fergason 1994; Jagung QPM Quality Protein Maize, memiliki kandungan protein lisin
dan triptofan yang tinggi dalam endospermnya. Jagung QPM mengandung gen opaque-2 o2 bersifat resesif yang mengendalikan produksi lisin dan triptofan;
dan Jagung Minyak Tinggi High-Oil, memiliki biji dengan kandungan minyak lebih dari 6, sementara sebagian besar jagung berkadar minyak 3,5-5 Subekti
dkk., 2009. Jagung termasuk tanaman C
4
yaitu tanaman ini mempunyai kelebihan mempunyai aktivitas fotosintesis yang relatif tinggi pada keadaan normal,
fotorespirasi yang sangat rendah, transpirasi rendah serta efisiensi dalam penggunaan air. Sifat-sifat tersebut merupakan sifat fisiologis dan anatomis yang
sangat menguntungkan dalam kaitannya dengan hasil Leonard dan Martin, 1973.
Fase Pertumbuhan Tanaman Jagung
Perkecambahan benih jagung terjadi ketika radikula muncul dari kulit biji. Benih jagung akan berkecambah jika kadar air benih pada saat di dalam tanah
meningkat 30 McWilliams dkk., 1999. Proses perkecambahan benih jagung, mula-mula benih menyerap air melalui proses imbibisi dan benih membengkak
yang diikuti oleh kenaikan aktivitas enzim dan respirasi yang tinggi. Perubahan awal sebagian besar adalah katabolisme pati, lemak, dan protein yang tersimpan
dihidrolisis menjadi zat-zat yang mobil, gula, asam-asam lemak, dan asam amino yang dapat diangkut ke bagian embrio yang tumbuh aktif. Pada awal
perkecambahan, koleoriza memanjang menembus pericarp, kemudian radikel
Universitas Sumatera Utara
menembus koleoriza. Setelah radikel muncul, kemudian empat akar seminal lateral juga muncul. Pada waktu yang sama atau sesaat kemudian plumule
tertutupi oleh koleoptil. Koleoptil terdorong ke atas oleh pemanjangan mesokotil, yang mendorong koleoptil ke permukaan tanah. Mesokotil berperan penting
dalam pemunculan kecambah ke atas tanah. Ketika ujung koleoptil muncul ke luar permukaan tanah, pemanjangan mesokotil terhenti dan plumul muncul dari
koleoptil dan menembus permukaan tanah. Benih jagung umumnya ditanam pada kedalaman 5-8 cm. Bila
kelembaban tepat, pemunculan kecambah seragam dalam 4-5 hari setelah tanam. Semakin dalam lubang tanam semakin lama pemunculan kecambah ke atas
permukaan tanah. Setelah perkecambahan, pertumbuhan jagung melewati beberapa fase berikut:
Fase V3-V5jumlah daun yang terbuka sempurna 3-5
Fase ini berlangsung pada saat tanaman berumur antara 10-18 hari setelah berkecambah. Pada fase ini akar seminal sudah mulai berhenti tumbuh, akar nodul
sudah mulai aktif, dan titik tumbuh di bawah permukaan tanah. Suhu tanah sangat mempengaruhi titik tumbuh. Suhu rendah akan memperlambat keluar daun,
meningkatkan jumlah daun, dan menunda terbentuknya bunga
jantan McWilliams dkk., 1999.
Fase V6-V10jumlah daun terbuka sempurna 6-10
Fase ini berlangsung pada saat tanaman berumur antara 18 -35 hari setelah berkecambah. Titik tumbuh sudah di atas permukaan tanah, perkembangan akar
dan penyebarannya di tanah sangat cepat, dan pemanjangan batang meningkat dengan cepat. Pada fase ini bakal bunga jantan tassel dan perkembangan tongkol
Universitas Sumatera Utara
dimulai Lee, 2007. Tanaman mulai menyerap hara dalam jumlah yang lebih banyak, karena itu pemupukan pada fase ini diperlukan untuk mencukupi
kebutuhan hara bagi tanaman McWilliams dkk., 1999.
Fase V11- Vnjumlah daun terbuka sempurna 11 sampai daun terakhir 15- 18 helai
Fase ini berlangsung pada saat tanaman berumur antara 33-50 hari setelah berkecambah. Tanaman tumbuh dengan cepat dan akumulasi bahan kering
meningkat dengan cepat pula. Kebutuhan hara dan air relatif sangat tinggi untuk mendukung laju pertumbuhan tanaman. Tanaman sangat sensitif terhadap
cekaman kekeringan dan kekurangan hara. Pada fase ini, kekeringan dan kekurangan hara sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan
tongkol, dan bahkan akan menurunkan jumlah biji dalam satu tongkol karena mengecilnya tongkol, yang akibatnya menurunkan hasil McWilliams et al. 1999;
Lee 2007. Kekeringan pada fase ini juga akan memperlambat munculnya bunga betina silking.
Fase Tasselingberbunga jantan
Fase tasseling biasanya berkisar antara 45-52 hari, ditandai oleh adanya cabang terakhir dari bunga jantan sebelum kemunculan bunga betina silkrambut
tongkol. Tahap VT dimulai 2-3 hari sebelum rambut tongkol muncul, di mana pada periode ini tinggi tanaman hampir mencapai maksimum dan mulai
menyebarkan serbuk sari pollen. Pada fase ini dihasilkan biomas maksimum dari bagian vegetatif tanaman, yaitu sekitar 50 dari total bobot kering tanaman,
penyerapan N, P, dan K oleh tanaman masing-masing 60-70, 50, dan 80-90.
Fase R1silking
Universitas Sumatera Utara
Tahap silking diawali oleh munculnya rambut dari dalam tongkol yang terbungkus kelobot, biasanya mulai 2-3 hari setelah tasseling. Penyerbukan
polinasi terjadi ketika serbuk sari yang dilepas oleh bunga jantan jatuh menyentuh permukaan rambut tongkol yang masih segar. Serbuk sari tersebut
membutuhkan waktu sekitar 24 jam untuk mencapai sel telur ovule, di mana pembuahan fertilization akan berlangsung membentuk bakal biji. Rambut
tongkol muncul dan siap diserbuki selama 2-3 hari. Rambut tongkol tumbuh memanjang 2,5-3,8 cmhari dan akan terus memanjang hingga diserbuki. Bakal
biji hasil pembuahan tumbuh dalam suatu struktur tongkol dengan dilindungi oleh tiga bagian penting biji, yaitu glume, lemma, dan palea, serta memiliki warna
putih pada bagian luar biji. Bagian dalam biji berwarna bening dan mengandung sangat sedikit cairan. Pada tahap ini, apabila biji dibelah dengan menggunakan
silet, belum terlihat struktur embrio di dalamnya. Serapan N dan P sangat cepat, dan K hampir komplit Lee, 2007.
Fase R2blister
Fase R2 muncul sekitar 10-14 hari seletelah silking, rambut tongkol sudah kering dan berwarna gelap. Ukuran tongkol, kelobot, dan janggel hampir
sempurna, biji sudah mulai nampak dan berwarna putih melepuh, pati mulai diakumulasi ke endosperm, kadar air biji sekitar 85, dan akan menurun terus
sampai panen.
Fase R3masak susu
Fase ini terbentuk 18-22 hari setelah silking. Pengisian biji semula dalam bentuk cairan bening, berubah seperti susu. Akumulasi pati pada setiap biji sangat
cepat, warna biji sudah mulai terlihat bergantung pada warna biji setiap varietas,
Universitas Sumatera Utara
dan bagian sel pada endosperm sudah terbentuk lengkap. Kekeringan pada fase R1-R3 menurunkan ukuran dan jumlah biji yang terbentuk. Kadar air biji dapat
mencapai 80.
Fase R4dough
Fase R4 mulai terjadi 24-28 hari setelah silking. Bagian dalam biji seperti pasta belum mengeras. Separuh dari akumulasi bahan kering biji sudah
terbentuk, dan kadar air biji menurun menjadi sekitar 70. Cekaman kekeringan pada fase ini berpengaruh terhadap bobot biji.
Fase R5
Akan terbentuk 35-42 hari setelah silking.Seluruh biji sudah terbentuk sempurna, embrio sudah masak, dan akumulasi bahan kering biji akan segera
terhenti. Kadar air biji 55.
Fase R6masak fisiologis
Tanaman jagung memasuki tahap masak fisiologis 55-65 hari setelah silking. Pada tahap ini, biji-biji pada tongkol telah mencapai bobot kering
maksimum. Lapisan pati yang keras pada biji telah berkembang dengan sempurna dan telah terbentuk pula lapisan absisi berwarna coklat atau kehitaman.
Pembentukan lapisan hitam black layer berlangsung secara bertahap, dimulai dari biji pada bagian pangkal tongkol menuju ke bagian ujung tongkol. Pada
varietas hibrida, tanaman yang mempunyai sifat tetap hijau stay-green yang tinggi, kelobot dan daun bagian atas masih berwarna hijau meskipun telah
memasuki tahap masak fisiologis. Pada tahap ini kadar air biji berkisar 30-35 dengan total bobot kering dan penyerapan NPK oleh tanaman mencapai masing-
masing 100.
Universitas Sumatera Utara
Syarat Tumbuh Iklim
Jagung tumbuh baik di wilayah tropis hingga 50 °LU dan 50 °LS, dari dataran rendah sampai ketinggian 3.000 m di atas permukaan laut dpl., dengan
curah hujan tinggi, sedang, hingga rendah sekitar 500 mm per tahun Dowswell dkk., 1996. Pusat produksi jagung di dunia tersebar di negara tropis
dan subtropis. Umur panen jagung sangat dipengaruhi oleh suhu, setiap kenaikan tinggi tempat 50 m dari permukaan laut, umur panen jagung akan mundur satu
hari Hyene, 1987. Pada dataran rendah, umur jagung berkisar antara 3-4 bulan, tetapi di dataran tinggi di atas 1000 m dpl. berumur 4-5 bulan Iriany dkk., 2010.
Perkecambahan benih optimum terjadi pada suhu antara 21
o
C dan 27
o
C dan berlangsung sangat lambat atau gagal berkecambah pada suhu 10
o
C hingga 40
o
C, tetapi terbaik pada suhu antara 21
o
C dan 30
o
C. Suhu rendah sangat menghambat pertumbuhan, khususnya setelah mulai tumbuh bunga jantan
tasseling. Suhu yang dikehendaki tanaman jagung untuk pertumbuhan terbaiknya antara 27–32
o
C. Hari panas dan suhu malam yang tinggi meningkatkan pertumbuhan secara keseluruhan dan walaupun suhu panas ideal untuk
pertumbuhan vegetatif dan tongkol, suhu sedang adalah optimum untuk akumulasi karbohidrat. Hari panjang lebih menguntungkan untuk produksi jumlah daun yang
lebih banyak dan produksi karbohidrat yang lebih tinggi Rubatzky dan Yamaguchi, 1995. Panen jagung yang jatuh pada musim kemarau akan lebih baik
daripada musim hujan karena berpengaruh terhadap waktu pemasakan biji dan pengeringan hasil Rubatzky dan Yamaguchi, 1998.
Universitas Sumatera Utara
Tanaman jagung selama masa pertumbuhannya membutuhkan 45-60 cm air. Ketersediaan air dapat ditingkatkan dengan pemberian pupuk buatan yang
cukup untuk meningkatkan pertumbuhan akar, kerapatan tanaman serta untuk melindungi dari rumput liar dan serangan hama Dinas Pertanian dan Kehutanan,
2009. Agar tumbuh dengan baik, tanaman jagung memerlukan curah hujan sekitar 600-1200 mm per tahun yang terdistribusi merata selama musim
pertanaman Kartasapoetra, 1988. Pertumbuhan tanaman jagung sangat memerlukan sinar matahari.
Intensitas sinar matahari sangat penting bagi tanaman, terutama dalam masa pertumbuhan. Sebaiknya tanaman jagung, mendapat sinar matahari langsung.
Dengan demikian akan diperoleh hasil yang maksimal. Selama pertumbuhan jagung, harus mendapat sinar matahari yang cukup. Jika tidak maka akan
mempengaruhi langsung pertumbuhannya Sutoro dkk., 1998.
Tanah
Tanaman jagung dapat ditanam pada lahan kering beriklim basah dan beriklim kering, sawah irigasi dan sawah tadah hujan, toleran terhadap kompetisi
pada pola tanam tumpang sari, sesuai untuk pertanian subsistem, pertanian komersial skala kecil, menengah, hingga skala sangat besar. Tanaman jagung
akan layu bila kelembaban tanah kurang dari 40 kapasitas lapang, atau bila batangnya terendam air Iriany dkk., 2010.
Jagung dapat tumbuh dengan baik pada berbagai jenis tanah. Tanah lempung berpasir sesuai digunakan untuk tanaman yang cepat panen dan tanah
lempung berliat sangat sesuai untuk tanaman jagung yang akan dipanen dalam waktu yang lama dan memerlukan proses selanjutnya. Tanaman jagung
Universitas Sumatera Utara
mempunyai kemampuan beradaptasi terhadap tanah, baik jenis tanah lempung berpasir maupun tanah lempung Dinas Pertanian dan Kehutanan, 2009.
Jagung di Indonesia kebanyakan ditanam di dataran rendah, baik di tanah tegalan, sawah tadah hujan dan beririgasi, serta sebagian kecil ditanam di dataran
tinggi. Tanaman jagung umumnya ditanam pada tanah yang gembur atau subur karena tanaman ini memerlukan aerasi dan drainase yang baik. Tanaman jagung
dapat tumbuh dengan baik pada pH tanah berkisar 5,5-6,8. Sedangkan pH yang ideal adalah 6,5. Untuk pertumbuhan tanaman dibutuhkan tanah yang bersifat
netral. Tanah yang bersifat asam yaitu angka pH kurang dari 5,5 dapat digunakan apabila telah melakukan pengapuran. Kemasaman tanah biasanya erat sekali
hubungannya dengan ketersediaan unsur-unsur hara tanaman Sutoro dkk., 1998. Dari hasil penelitian diketahui bahwa nilai pH untuk pertumbuhan
optimum tanaman lebih rendah pada tanah organik daripada tanah mineral. Pertumbuhan kedelai dan jagung pada tanah organik mencapai optimum pada
kisaran pH 4,6 sampai 5 Kamprath dan Foy, 1997. Menurut Hasibuan 2006, jenis tanah yang dapat ditanamai jagung antara
lain andosol berasal dari gunung berapi, latosol dan grumosol. Pada tanah berstruktur berat Grumosol masih dapat di tanami jagung dengan hasil yang baik
tetapi perlu pengolahan yang baik serta drainase dan aerasi yang baik. Tanah berstruktur lempung atau liat berdebu latosol merupakan jenis tanah terbaik
untuk pertumbuhan tanaman jagung. Tanaman jagung akan tumbuh baik pada tanah yang subur, gembur, dan kaya humus.
Varietas
Jagung, teosinte dan tripsacum menjadi tiga anggota baru suku Maydeae.
Universitas Sumatera Utara
Teosinte, yang hidup berumpun tahunan, adalah keluarga dekat tanaman jagung. Keduanya memiliki jumlah kromosom yang sama, 2n=20 dan pada umumnya
mempunyai morfologi kromosom yang mirip Simmonds, 1986.
Varietas adalah sekumpulan individu tanaman yang dapat dibedakan oleh sifat morfologi, fisiologi, sitilogi, kimia dan lain-lain yang nyata untuk usaha
pertanian dan bila diproduksi kembali akan menunjukkan sifat-sifat yang dapat dibedakan dari yang lainnya. Varietas berdasarkan teknik pembentukannya
dibedakan menjadi varietas hibrida, varietas sintetik dan varietas komposit. Varietas hibrida dan inbrida dapat memberikan hasil yang maksimal jika unsur
hara yang diperlukan tanaman terpenuhi secara baik Moentono, 1998. Varietas hibrida adalah varietas yang dibentuk dengan cara penyilangan
galur inbreed line yang unggul. Galur murni inbreed line merupakan strain yang telah mengalami silang dalam selfing paling sedikit 5 generasi dengan
disertai seleksi pada setiap generasi. Sedangkan varietas sintetik adalah varietas yang dibentuk dari persilangan secara acak sejumlah lini yang terpilih atau klon
dari seluruh kemungkinan kombinasi. Lini atau klon yang menyusun varietas sintetik telah dipilih sebelumnya untuk menjamin agar kehilangan pengaruh
kejaguran pada generasi-generasi sesudah F1 dapat diperkecil. Penyilangan diantara lini atau klon dari seluruh kemungkinan kombinasi merupakan campuran
dari beberapa silang tunggal. Sedangkan varietas komposit adalah keturunan dari persilangan yang tidak diuji daya hasilnya terlebih dahulu Hasyim, 2011.
Jagung dikembangkan selain produksi tinggi juga tahan terhadap penyakit bulai dan karat daun. Varietas jagung unggul baru tersebut antara lain : Semi-10
dan Bima-I jagung hibrida, Bisma, Palakka, Sukmaraga dan Lamuru jagung
Universitas Sumatera Utara
komposit dengan potensi hasil antara 7-9 tonha pipilan kering. Ini dimaksudkan untuk memenuhi kebutuhan jagung yang setiap tahun meningkat terus sejalan
dengan berkembangnya agribisnis peternakan dan bahan baku industri. Dalam rangka mendukung program pengembangan agribisnis jagung untuk mencapai
hasil yang maksimal maka diperlukan pengkajian pemupukan NPK baik pada jagung hibrida maupun jagung komposit. Pengkajian ini bertujuan untuk
mengetahui pengaruh pemberian pupuk N, P dan K pada pertumbuhan dan jagung hibrida dan komposit pada lahan kering Permadi dkk., 2005.
Varietas hibrida memberikan hasil yang lebih tinggi daripada varietas bersari bebas karena varietas hibrida menggabungkan gen-gen dominan karakter
yang diinginkan dari galur-galur penyusunnya dan hibrida mampu memanfaatkan gen aditif dan non aditif. Varietas hibrida memberikan keuntungan yang lebih
tinggi bila ditanam pada lahan yang produktivitasnya tinggi Kartasapoetra, 1988.
Varietas atau klon introduksi perlu diuji adaptabilitasnya pada suatu lingkungan untuk mendapatkan suatu genotif unggul pada lingkungan tersebut.
Pada umumnya suatu daerah memiliki kondisi lingkungan yang berpengaruh terhadap genotif. Respon genotif terhadap faktor lingkungan ini biasanya terlihat
dalam penampilan fenotipik dari tanaman bersangkutan Darliah dkk., 2001. Varietas menunjuk pada sejumlah individu dalam suatu spesies yang
berbeda dalam bentuk dan fungsi fisiologi tertentu dari sejumlah individu lainnya dalam suatu spesies yang sama. penggunaan varietas yang berbeda akan
menyebabkan pertumbuhan dan produksi hasil yang berbeda juga Kasno dkk. 2005.
Universitas Sumatera Utara
Pada umumnya tanaman memiliki perbedaan fenotif dan genotif yang sama. Perbedaan varietas cukup besar mempengaruhi perbedaan sifat dalam
tanaman genetik atau perbedaan lingkungan atau kedua–duanya. Perbedaan susunan genetik merupakan salah satu faktor penyebab keragaman penampilan
tanaman. Program genetik yang akan diekspresikan pada suatu fase pertumbuhan yang berbeda dapat diekspresikan pada berbagai sifat tanaman yang mencakup
bentuk dan fungsi tanaman yang menghasilkan keragaman pertumbuhan tanaman. Keragaman penampilan tanaman akibat perbedaan susunan genetik selalu
mungkin terjadi sekalipun bahan tanaman yang digunakan berasal dari jenis yang sama Sitompul dan Guritno, 1995.
Gen-gen dari tanaman tidak dapat menyebabkan berkembangnya suatu karakter terkecuali bila mereka berada pada lingkungan yang sesuai, dan
sebaliknya tidak ada pengaruhnya terhadap berkembangnya karakteristik dengan mengubah tingkat keadaan lingkungan terkecuali gen yang diperlukan ada.
Namun, harus disadari bahwa keragaman yang diamati terhadap sifat-sifat yang terutama disebabkan oleh perbedaan gen yang dibawa oleh individu yang
berlainan dan terhadap variabilitas di dalam sifat yang lain, pertama-tama disebabkan oleh perbedaan lingkungan dimana individu berada Allard, 2005 .
Gomez dan Gomez 1995 menyatakan bahwa karakter yang tidak berbeda nyata kemungkinan akibat dari satu perbedaan perlakuan yang sangat kecil atau
tidak ada perbedaan perlakuan sama sekali atau galat percobaan terlalu besar atau keduanya.
Pemupukan
Kandungan hara pada tanah semakin lama biasanya semakin berkurang
Universitas Sumatera Utara
karenaseringnya digunakan oleh tanaman yang hidup diatas tanah tersebut, bila keadaan seperti ini terus dibiarkan maka tanaman biasanya kekurangan unsur hara
sehingga pertumbuhan dan produksi mejadi terganggu. Kekurangan unsur hara yang diperlukan oleh tanaman dapat diatasi dengan pemupukan Sutoro
dkk., 1988.
Pemupukan adalah pemberian bahan-bahan pada tanah agar dapat menambah unsur-unsur atau zat makanan yang diperlukan tanah secara langsung
atau tidak langsung. Pemupukan pada umumnya bertujuan untuk memelihara atau memperbaiki kesuburan tanah sehingga tanaman dapat tumbuh lebih cepat, subur
dan sehat. Pemupukan dimaksudkan untuk mengganti kehilangan unsur hara pada media atau tanah dan merupakan salah satu usaha yang penting untuk
meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman Marvelia dkk., 2006. Setiap unsur hara mempunyai fungsi tersendiri dan mempengaruhi proses-
proses tertentu dalam perkembangan dan pertumbuhan tanaman.Jikaterjadi kekurangan salah satu unsur, maka fungsi tersebut akan terganggu. Secara umum
kalium berfungsi menjaga keseimbangan, baik pada nitrogen maupun pada fosfor.Kalium cenderung mengurangi efek buruk akibat pemberian pupuk
nitrogen berlebihan dan berpengaruh mencegah kematangan yang dipercepat oleh hara fosfor.Pemupukan hara nitrogen dan fosfor dalam jumlah besar turut
memperbesar serapan hara kalium dari dalam tanah. Tanaman dapat menyerap nitrogen dalam jumlah yang berlebihan bila beberapa faktor, misalnya fosfor,
kalium dan pasokan air tidak cukup. Pertumbuhan cepat yang disebabkan kelebihan nitrogen memerlukan pasokan yang cukup kebutuhan unsur hara
lainnyaDamanik dkk., 2010.
Universitas Sumatera Utara
Pupuk N
Kandungan nitrogen pada tanah bervariasi mulai dari 0,05-1,64. Kurang 4 dari total nitrogen, tergantung waktu pertumbuhan tanaman dan teknik
budidaya, menjadi tersedia untuk tanaman selama beberapa musim Mongia dan Bandyopadhyay, 1993. Pupuk N terdiri dari pupuk N organik yang terdapat pada
pupuk-pupuk organik dan pupuk N anorganik buatan. Kedua golongan tersebut dapat dibedakan menjadi tiga bentuk yaitu 1 bentuk organik 2 bentuk nitrat
NO3
-
dan 3 bentuk amonia NH4
+
, contohnya urea Damanik dkk., 2010. Urea mempunyai kadar N tertinggi diantara pupuk N padat. Sejak
diperkenalkannya sebagai bahan pupuk, penggunaannya khususnya pada pasar internasional, telah bertumbuh secara cepat. Urea menjadi sumber N utama dunia
di awal tahun 1970an dan menjadi nomor tiga terpenting setelah amonia dan larutan N dalam pasar Amerika Serikat menjelang tahun 1980. Dengan 13 kadar
N dari larutan N berasal dari urea, nilai relatif urea sebagai bahan pupuk lebih penting dari pada yang tampak dari data pasar tersebut Harre dan White, 1997.
Kebutuhan N internal telah ditaksir untuk beberapa tanaman, kira-kira 12 g Nkg 1,2 untuk jagung Stanford dan Hunter, 1973. Taksiran akhir
kebutuhan N dapat dibuat dengan mengalikan produksi bahan kering total yang diharapkan dengan kebutuhan N internal. Contoh, jagung mengandung sekitar
50 dari bahan kering totalnya dalam biji sehingga bila hasil yang diharapkan 10 ton metrikhektar pada kandungan lengas 15,5 akan membutuhkan sekitar 200
kg N per hektar Boswell dkk., 1997. Defisiensi N diketahui pertama melalui warna hijau pucat atau hijau-
kekuningan, terutama pada rumput-rumputan dan nekrosis prematurdari daun-
Universitas Sumatera Utara
daun yang lebih tua mulai dari pucuk dan menyebar sepanjang tulang daun ke arah leher batang dan tepi daun. Asosiasi dengan pewarnaan hijau ini
berkemungkinan disebabkan oleh kenyataan bahwa N bersama dengan Mg merupakan satu dari dua anasir penyusun klorofil yang berasal dari tanah
C
33
H
72
O
5
N
4
Mg.Kelebihan N akan memperpanjang periode pertumbuhan, memperlambat kematangan dan dapat berakibat kerebahan dan kerentanan
terhadap penyakit pada tanaman-tanaman tertentu. Tanaman-tanaman biasanya hanya mengambil 30 sampai 70 dari N yang diberikan Boswell dkk., 1997.
Jagung memerlukan unsur hara makro dan mikro. Unsur hara makro untuk tanaman jagung antara lain nitrogen N, posfor P, dan kalium K. Tanaman
jagung sangat membutuhkan pupuk N dengan kadar N-total 0,4. Selanjutnya jika jagung memberikan respon terhadap pupuk apabila kadar P-tersedia dalam
tanah kurang dari 87,32 mgkg. Sedangkan tanah dengan kadar K-
dd
kurang dari 0,43 cmolkg tanah, maka tanaman jagung perlu dipupuk Nurdin dkk., 2008.
Sebagian besar akar tanaman dalam tanah menyerap N sebagai NO3
-
karena konsentrasinya lebih tinggi dibandingkan NH4
+
dan bebas bergerak ke akar tanaman terutama dengan aliran massa. Walaupun NH4
+
secara teori lebih efisien karena kurang terpengaruh oleh pelindian dan denitrifikasi, tetapi bentuk
NO3
-
dianggap sebagai pupuk yang lebih aman.Periode pengambilan N terbesar oleh tanaman jagung adalah pada 40-50 kematangan. Akan tetapi kebutuhan
akan N untuk tanaman jagung berlanjut sampai mendekati kematangan Boswell dkk., 1997.
Menurut Hasibuan 2006, hampir semua jenis pupuk kecuali bila memperoleh perlakuan tertentu, berpotensi menciptakan residu yang bereaksi
Universitas Sumatera Utara
masam di tanah. Hal ini terutama disebabkan oleh pembawa N, terutama bersifat ammonia. Pengaruh utama yang diperlihatkan oleh ion-ion NH
4 +
adalah bila ion- ion dinitrifikasikan. Bila ion-ion dioksidasikan akan berpotensi menambah
keasaman tanah, seperti pada reaksi NH
4 +
+ 2O
2
2H
+
+NO
3 -
+ H
2
O. Hasil penelitian pada tanaman jagung yang diberi N, P, dan K dapat
meningkatkan bobot biji sehingga benih lebih tahan disimpan. Kalium juga meningkatkan integritas memberan sel dan kulit biji, sehingga dapat menurunkan
kapasitas absorpsi air dan kelarutan gula dalam biji, karena itu benih lebih tahan disimpan. Pada umumnya pupuk N dapat meningkatkan produksi jagung. Pada
awal pertumbuhannya akumulasi N dalam tanaman relatif lambat dan setelah tanaman berumur 4 minggu akumulasi N berlangsung sangat cepat. Pada saat
pembungaan bunga jantan muncul tanaman jagung telah mengabsorbsi N sebanyak 50 dari seluruh kebutuhannya. Oleh karena itu, untuk memperoleh
hasil jagung yang baik, unsur hara N dalam tanah harus cukup tersedia pada fase pertumbuhan tersebut Komalasari dan Fauziah, 2009.
Pupuk Kalium
Kalium diketahui dapat meningkatkan pertumbuhan akar, sehingga mampu menyerap hara dan air yang lebih banyak dan pada saat terjadi kekeringan
atau cekaman air tanaman sudah cukup kuat karena cukup banyak cadangan karbohidrat sebagai sumber energi. Baker dan Weatherley 1969 menyatakan
bahwa kalium berperan dalam pengambilan air oleh akar tanaman. Unsur ini mengatur pergerakan air dari sel akar ke jaringan silem. Pemupukan kalium yang
diyakini mampu mendorong terbentuknya senyawa-senyawa seperti prolin bebas, asam absisat ABA, dan karbohidrat yang merupakan indikator toleransi tanaman
Universitas Sumatera Utara
toleransi-fisiologi terhadap cekaman air sehingga pengaruh yang merugikan pada kondisi ini dapat dikurangi Mapegau, 2006.
Pemberian pupuk K meningkatkan pertumbuhan tanaman, berat kering akar dan bagian atas tanaman secara linier. Selain itu, semakin meningkat dosis K
yang diberikan maka semakin meningkatkan serapan K, sedangkan serapan Ca maksimum dicapai pada dosis pemupukan K sebanyak 131.5 kg K per hektar.
Pengaruh dosis K tidak berpengaruh nyata terhadap serapan Mg bagian atas tanaman jagung. Nisbah KCa, KMg, dan KCa+Mg meningkat terus dengan
semakin banyak dosis K yang diberikan, sejalan dengan serapan K oleh tanaman Winarko, 1985.
Kalium dibutuhkan oleh tanaman jagung dalam jumlah yang paling banyak dibandingkan dengan hara N dan P. Pada fase pembungaan, akumulasi
hara K telah mencapai 60-75 dari seluruh kebutuhannya. Kekurangan hara K pada tanaman jagung sering terlihat gejalanya pada fase sebelum pembungaan.
Tanaman jagung yang kekurangan K memperlihatkan pinggiran dan ujung daun menjadi bewarna kuning hingga menjadi kering. Gejala kekurangan K ini pertama
terlihat pada daun bagian bawah. Dalam keadaan yang lebih parah daun tersebut akan kering dan mati. Apabila batang tanaman disayat, akan terlihat warna
kecoklatan yang terdapat pada ruas bukunya. Kekurangan K juga berpengaruh terhadap pembentukan tongkol. Ujung tongkol bagian atas tidak penuhberisi oleh
biji serta biji jagung tidak melekat secara kuat pada tongkolnya Sutoro dkk., 1998.
Damanik dkk. 2010 menyatakan pada tanah yang masam ketersediaan Al, Mn, Cu, Zn dan Fe menjadi tinggi sehingga dapat terjadi keracunan pada
Universitas Sumatera Utara
tanaman jagung, fiksasi P meningkat sehingga menjadi kurang tersedia, K terjerap dalam kompleks pertukaran kation tanah.
Rancangan Komposit Pusat Terputarkan [Central Composite Rotatable Design CCRD]
Satu tujuan perlakuan dalam percobaan pupuk adalah untuk menyediakan bukti mengenai ada atau tidaknya pengaruh pupuk dan jika ada, berapa besaran
dari pengaruh tersebut. Akan tetapi sering perlakuan digunakan untuk menyediakan suatu taksiran permukaan tanggap. Mengingat adanya dua tujuan ini
perlakuan harus dipilih sedemikian rupa sehingga dapat menaksir secara paling baik pengaruh pupuk atau permukaan tanggap.
Terdapat suatu kelas rancangan faktorial tak lengkap yang dikembangkan terutama untuk menggali permukaan tanggap polinomial untuk dua peubah
terkontrol atau lebih. Rancangan untuk menggali permukaan order kedua cukup memadai untuk evaluasi tanggap pupuk. Rancangan permukaan tanggap
mempunyai keunggulan dibandingkan dengan faktorial lengkap dalam hal lebih sedikitnya bahan percobaan yang diperlukan. Koefisien model tanggap ditaksir
dengan tingkat kecermatan yang sama atau bahkan lebih besar yang dinyatakan atas dasar tiap pengamatan dari pada yang ditaksir faktorial lengkap.
Pada dasarnya rancangan permukaan tanggap sering mengandung dua bentuk geometri seperti kubus dan oktahedran yang mempunyai titik pusat yang
sama, sehingga timbul istilah rancangan komposit. Box dan Hunter 1957 memperkenalkan konsep suatu rancangan
permukaan tanggap yang mempunyai suatu “fungsi varians berbentuk bola”yang berarti bahwa varians taksiran tanggap pada suatu titik tertentu mempunyai suatu
Universitas Sumatera Utara
nilai yang tergantung hanya pada jarak titik tersebut dari pusat rancangan dan tidak pada arahnya. Rancangan seperti ini disebut rancangan dapat diputar
karena rancangan tersebut tidak peka terhadap rotasi dalam kaitannya dengan sumbu-sumbu koordinat aslinya.
Cochran dan Cox 1957 membuat jarak sumbu yang memberikan keterputaran dan jumlah titik-titik pusat yang memberikan varians yang seragam
untuk berbagai jumlah peubah terkontrol yang digunakan dalam hubungannya dengan rancangan baku tertentu. Hader dkk. 1957 memberikan suatu deskripsi
dari rancangan percobaan dan metode statistik untuk mencirikan suatu permukaan tanggap bagi suatu perangkat data dari suatu percobaan biologi.
Suatu pendekatan yang berbeda dan bersifat intuitif terhadap pemeliharaan faktorial tak lengkap dalam penelitian pupuk telah diterapkan selama beberapa
tahun terakhir. Cady dan Laird 1973 menjelaskan sejumlah faktorial tak lengkap yang berbeda yang tidak akan dikelompokkan sebagai rancangan permukaan
tanggap komposit, tetapi yang memberikan suatu eksplorasi yang baik atas lingkup permukaan tanggap. Salah satunya yang mempunyai ciri ruang yang
diinginkan, galat bias yang rendah dan galat varians yang rendah dan yang telah digunakan para peneliti di Amerika Latin adalah rancangan perlakuan 13 yang
dikembangkan terpilih dari suatu faktorial 5x5. Sebagai perbandingan dari faktorial lengkap dua faktor masing-masing
lima taraf maka terdapat 25 kombinasi, sedangkan CCRD hanya menawarkan 13 kombinasi tidak lengkap tetapi masih dapat menduga error sedangkan faktorial
lengkap harus memerlukan ulangan paling sedikit 2 ulangan Nelson dkk., 1985.
Universitas Sumatera Utara
BAB III BAHAN DAN METODE PENELITIAN
Kategori