Respons Pertumbuhan dan Produksi Tanaman Kedelai (Glycine max .L Merill) Terhadap Pemberian Abu Vulkanik Sinabung dan Pupuk Kandang Ayam
TINJAUAN PUSTAKA
Botani TanamanDalam sistematika tumbuh-tumbuhan tanaman kedelai diklasifikasikan sebagai berikut: Kingdom : Plantae, Divisio : Spermatophyta, Subdivisi : Angiospermae, Kelas : Dicotyledonae, Ordo : Polypetales, Famili : Leguminosae, Genus : Glycine Spesies :
Susunan akar kedelai pada umum nya sangat baik.Pertumbuhan akar tunggang lurus masuk ke dalam tanah dan mempunyai banyak akar cabang. Pada akar – akar cabang terdapat bintil-bintil akar berisi Rhizobium japonicum, yang mempunyai kemampuan mengikat zat lemas bebas (N
2 ) dari udara yang kemudian dipergunakan untuk menyuburkan tanah (Siregar, 2009).
Tanaman kedelai merupakan tanaman semusim berupa semak rendah, tumbuh tegak berdaun lebat, berbentuk bulat telur hingga lancip, tinggi tanaman berkisar 10 - 200 cm, dapat bercabang sedikit atau banyak tergantung kultivar dan lingkungan hidup. Tinggi batang antara 30 - 100 cm dan setiap batang dapat membentuk 3 - 6 cabang (Kumalasari, 2005).
Umumnya, daun mempunyai bulu dengan warna cerah dan jumlahnya bervariasi. Panjang bulu bisa mencapai 1 mm dan lebar 0,0025 mm. Kepadatan bulu bervariasi, tergantung varietas, tetapi biasanya antara 3 - 20 buah/mm2. Jumlah bulu pada varietas berbulu lebat, dapat mencapai 3 - 4 kali lipat dari varietas yang berbulu normal.Contoh varietas yang berbulu lebat yaitu IAC 100, sedangkan varietas yang berbulu jarang yaitu Wilis, Dieng, Anjasmoro, dan Mahameru (Wawan, 2006).
Bunga tanaman kedelai termasuk bunga sempurna, artinya dalam setiap bunga terdapat alat kelamin jantan dan kelamin betina.Bunga terletak di ruas-ruas batang, bewarna uangu atau putih.Besar bunga 3 - 5 mm dengan kelopak bunga berbentuk tabung yang bergerigi dan tidak rata.Pada bunga terdapat 3 - 5 bakal biji (Kumalasari, 2005).
Polong kedelai pertama kali terbentuk sekitar 7 - 10 hari setelah munculnya bunga pertama.Panjang polong muda sekitar 1 cm. Jumlah polong yang terbentuk pada setiap ketiak tangkai daun sangat beragam, antara 1 - 10 buah dalam setiap kelompok.Pada setiap tanaman, jumlah polong dapat mencapai lebih dari 50, bahkan ratusan. Kecepatan pembentukan polong dan pembesaran biji akan semakin cepat setelah proses pembentukan bunga berhenti. Ukuran kemudian diikuti oleh perubahan warna polong, dari hijau menjadi kuning kecoklatan pada saat masak (Wawan, 2006)
Syarat Tumbuh Iklim
Tanaman kedelai sebagian besar tumbuh di daerah beriklim tropis dan subtropik.Iklim kering lebih di sukai tanaman kedelai dibandingkan iklim lembab. Tanaman kedelai dapat tumbuh di daerah yang memiliki curah hujan sekitar 100 - 400 mm/bulan. Saat panen kedelai yang jatuh pada musim kemarau akan lebih baik dari pada musim hujan, karena berpengaruh terhadap waktu pemasakan biji dan pengeringan hasil (Siregar, 2009).
Suhu lingkungan juga berpengaruh terhadap perkembangan tanaman kedelai. Bila suhu lingkungan sekitar 40°C pada masa tanaman berbunga, bunga tersebut akan rontok sehingga jumlah polong dan biji kedelai yang terbentuk juga menjadi berkurang. Suhu yang terlalu rendah (10°C), seperti pada daerah subtropik, dapat menghambat proses pembungaan dan pembentukan polong kedelai. Suhu lingkungan optimal untuk pembungaan bunga yaitu 24 -25°C (Irawan, 2006).
Kemampuannya untuk ditanam dimana saja adalah keunggulan utama tanaman ini.Pertumbuhan optimum tercapai pada suhu 20-25 C. Suhu 12-20 C adalah suhu yang sesuai bagi sebagian besar proses pertumbuhan tanaman, tetapi dapat menunda proses perkecambahan benih dan pemunculan biji. Pada suhu yang lebih tinggi dari 30
C, fotorespirasi cenderung mengurangi hasil fotosintesis (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Varietas kedelai berbiji kecil, sangat cocok ditanam di lahan dengan ketinggian 0,5- 300 m dpl. Sedangkan varietas kedelai berbiji besar cocok ditanam di lahan dengan ketinggian 200-500 dpl. Kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari dan subtropis. Iklim kering lebih disukai tanaman kedelai dibandingkan lembab (Bappenas, 2007).
Tanah 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 (Siregar, 2009).
Untuk mencapai tingkat pertumbuhan dan produktivitas yang optimal, kedelai harus ditanam pada jenis tanah berstruktur lempung berpasir atau liat berpasir. Hal ini tidak hanya terkait dengan ketersediaan air untuk mendukung pertumbuhan, tetapi juga terkait dengan faktor lingkungan tumbuh yang lain. Faktor lain yang mempengaruhi keberhasilan pertanaman kedelai yaitu kedalaman olah tanah yang merupakan media pendukung pertumbuhan akar. Artinya, semakin dalam olah tanahnya maka akan tersedia ruang untuk pertumbuhan akar yang lebih bebas sehingga akar tunggang yang terbentuk semakin kokoh dan dalam. Pada jenis tanah yang bertekstur remah dengan kedalaman olah lebih dari 50 cm, akar tanaman kedelai dapat tumbuh mencapai kedalaman 5 m. Sementara pada jenis tanah dengan kadar liat yang tinggi, pertumbuhan akar hanya mencapai kedalaman sekitar 3 m (Irawan, 2006).
Selain suhu lingkungan, suhu tanah yang optimal dalam proses perkecambahan yaitu 30°C. Bila tumbuh pada suhu tanah yang rendah (<15°C), proses perkecambahan menjadi sangat lambat, bisa mencapai 2 minggu. Hal ini dikarenakan perkecambahan biji tertekan pada kondisi kelembaban tanah tinggi.Sementara pada suhu tinggi (>30°C), banyak biji yang mati akibat respirasi air dari dalam biji yang terlalu cepat (Irawan, 2006). alumunium. Pertumbuhan bakteri bintil dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses pembusukan) akan berjalan kurang baik (Bappenas, 2007).
Tanaman ini pada umumnya dapat beradaptasi terhadap berbagai jenis tanah dan menyukai tanah yang bertekstur ringan hingga sedang, dan berdrainase baik.Tanaman ini peka terhadap kondisi salin (Rubatzky dan Yamaguchi, 1998).
Pupuk Kandang Ayam
Pupuk kandang adalah kotoran padat dan cair dari hewan atau ternak yang di kandangkan, yang dapat dicampur dengan sisa makanan dan alas kandangnya. Penguraian pupuk kandang menjadi humus merupakan yang penting dalam memperbaiki sifat kimia tanah (Sihombing, 2010).
Penguraian pupuk kandang menjadi humus merupakan yang penting dalam memperbaiki sifat kimia tanah. Pupuk kandang mempunyai beberapa fungsi antara lain : (1) mengembangkan beberapa unsur hara seperti fosfor, nitrogen, sulfur dan kalium; (2) meningkatkan kapasitas tukar kation tanah; (3) melepaskan unsur hara P dan oksidasi Fe dan Al; (4) memperbaiki sifat fisik tanah dan struktur tanah; (5) Serta membentuk senyawa kompleks dengan unsur makro dan mikro sehingga dapat mengurangi proses pencucian unsur makro dan mikro sehingga dapat mengurangi proses pencucian unsur. Pupuk kandang adalah pupuk organik yang berasal dari kotoran ternak. Kualitas pupuk kandang tergantung pada dari ayam atau unggas memiliki kandungan hara yang lebih besar dari pada jenis ternak lainnya. Penyebabnya adalah kotoran pada unggas tercampur dengan kotoran cairnya.
Umumnya kandungan unsur hara pada urine selalau lebih tinggi dari pada kotoran padat (Sihombing, 2010).
Kandungan beberapa jenis unsur hara pupuk kandang ayam : N =1,7%, P
2 O 5 =1,9%,
15 %. Hal ini akan mengurangi kehilangan amonia dan akan menghasilkan pupuk kandang dengan mutu yang baik dan tidak terlalu bau, sehingga mudah ditangani dalam pendistribusiannya, harga pupuk kandang ayam ini lebih mahal dan kandungan haranya lebih tinggi yakni 24 kg N/ton, 20 kg P
2 O 5 /ton dan 15 kg K
2 O. Ciri-ciri pupuk kandang yang baik
dapat dilihat secara fisik atau kimia. Ciri fisiknya adalah berwarna kecoklatan kehitaman, cukup kering , tidak menggumpal dan tidak berbau menyengat. Ciri-ciri kimiawinya adalah C/N sangat kecil (bahan pembentukannya sudah dan tidak terlihat ) temperatur nya relatif stabil(Sihombing, 2010).
Menurut Sarief (1985) bahwa kotoran ayam selain dapat menyumbangkan hara makro yang tinggi (terutama N dan K) juga dapat menyumbangkan hara mikro seperti Fe, Zn, dan Mo serta kotoran ayam mengandung kadar air dan nisbah C/N yang rendah, sehingga akan mempercepat proses mineralisasi dan memperkecil tekanan nitrat di dalam tanah. Dengan demikian ketersediaan unsur hara yang diperoleh dari kotoran ayam lebih cepat (Suryani, 2010).
Dari segi kadar hara tiap ton kotoran unggas terdapat 65,8 kg/ton N, 13,7 kg/ton P, dan 12,8 kg/ton K (Hasibuan, 2008). Menurut Tisdale dan Nelson (1965) dalam Jamilah (2003) menyatakan bahwa kadar hara pupuk kandang sapi padat dengan kadar air 85% mengandung 0,40% N; 0,20% P O dan 0,1% K O dan yang cair dengan kadar air 95%
2
5
2
mengandung 1% N; 0,2% P2O5 dan 1,35% K 2 O (leonawati, 2010).
Abu Vulkanik
Abu vulkanik pada awalnya menutupi daerah pertanian dan merusak tanaman yang ada. Namun dalam jangka waktu setahun atau dua tahun saja, ini menjadi jauh lebih subur.Kesuburan ini dapat bertahan lama bahkan bisa puluhan tahun. Selain itu tanah hancuran bahan vulkanik sangat banyak mengandung unsur hara yang menyuburkan tanah
Tanah vulkanik/tanah gunung berapi adalah tanah yang terbentuk dari lapukan materi dari letusan gunung berapi yang subur mengandung unsur hara yang tinggi.Jenis tanah vulkanik dapat dijumpai di sekitar lereng gunung berapi. Tanah yang berkembang dari abu vulkanik umumnya dicirikan oleh kandungan mineral liat allophan yang tinggi. Allophan adalah Aluminosilikat amorf yang dengan bahan organik dapat membentuk ikatan kompleks.Di daerah yang kering, tanah dari abu vulkanik tersebut memiliki warna tanah yang tidak sehitam dari daerah lain (Sudaryo dan Sutjipto, 2009).
Abu vulkanik merupakan mineral yang memiliki potensi sebagai penambah sekaligus berfungsi memperkaya tanah dan memperbaiki sifat fisik.Tiap tanah memiliki tingkat kesuburan yang berbeda (Rostaman et al., 2012).
Secara umum komposisi abu vulkanik terdiri atas silika dan Kuarsa. Abu vulkanik mengandung mineral yang dibutuhkan oleh tanah dan tanaman dengan komposisi total unsur tertinggi yaitu Ca, Na, K dan Mg, unsur makro lain berupa P dan S, sedangkan unsur mikro terdiri dari Fe, Mn, Zn, Cu (Anda dan Wahdini, 2010).
Tanah yang berkembang dari bahan abu vulkanik diyakini mempunyai kesuburan tanah yang tinggi. Permasalahan yang dihadapi di dalam pemanfaatan tanah dari abu vulkanik adalah apabila tanah ini telah mengalami proses pembentukan dan perkembangan tanah lanjut (Ajidirman, 2010).
Hasil penelitian menunjukkan bahwa abu vulkanik mengandung unsur mayor (aluminium, silika, kalium dan besi), unsur minor (iodium, magnesium, mangan, natrium, pospor, sulfur dan titanium), dan tingkat trace (aurum, asbes, barium, kobalt, krom, tembaga, nikel, plumbum, sulfur, stibium, stannum, stronsium, vanadium, zirconium, dan seng). Sedangkan lima komposisi kimia tertinggi dari tanah abu vulkanik gunung berapi secara 8%, dan magnesium oksida 2,5% (Suryani, 2009).
Debu vulkanik yang terdeposisi di atas permukaan tanah mengalami pelapukan kimiawi dengan bantuan air dan asam-asam organik yang terdapat didalam tanah.Akan tetapi, proses pelapukan ini memakan waktu yang sangat lama yang dapat mencapai ribuan bahkan jutaan tahun bila terjadi secara alami di alam. Hasil pelapukan lanjut dari debu vulkanik mengakibatkan terjadinya penambahan kadar kation-kation (Ca, Mg, K dan Na) di dalam tanah hampir 50% dari keadaan sebelumnya (Fiantis, 2006).
Lapisan debu vulkanik yang berpotensi mengandung hara penyubur tanah untuk pertanian sebenarnya baru bisa dimanfaatkan sekitar 10 tahun setelah peristiwa penyebaran abu vulkanik itu. Penyuburan tanah bisa dipercepat jika dicampur dengan kompos, urea, dan lain-lain (Barasa, 2013).
Debu vulkanik yang menjadi lumpur bahkan memiliki nilai pH yang lebih rendah, yaitu 3,81 yang tergolong masam. Tanah yang bercampur debu vulkanik (tanah lapisan atas) tergolong masam dengan nilai pH 4,83. Kemasaman yang tinggi atau nilai pH yang rendah hingga sangat rendah dari debu vulkanik ini, disebabkan kadar sulfur (belerang) yang tinggi dengan kadar belerang (S) total sebesar 3,36 persen. Demikian juga kelarutannya dalam bentuk asam sulfat (SO4) yang cukup tinggi mencapai 62 ppm, jauh di atas kadar yang dapat menyebabkan iritasi pada mata sebesar 8-12 ppm (Tim Riset USU, 2014).
Penambahan abu vulkanik pada media tanam dengan komposisi abu vulkanik Bromo dan tanah yang berbeda memberikan efek pertumbuhan berbeda yaitu dengan rata-rata total luas daun tanaman cabai varietas Ceplik yang berbeda pula. Tanaman cabai yang ditanam pada media tanam dengan kandungan abu vulkanik 33.3% dan kandungan tanah normal 66.7% menunjukkan gejala pertumbuhan yang optimal apabila ditinjau dari sifat kelistrikan sedangkan tanaman dengan kandungan vulkanik tinggi cenderung menghambat pertumbuhan baik ditinjau dari sisi kelistrikan ataupun rata-rata total luas daun dan efek visual daun yang teramati (Solihin, 2012).