Respons Pertumbuhan dan Produksi Kedelai (Glycine max (L.) Merill) Terhadap Aplikasi Pupuk Kandang Sapi dan Pupuk Organik Cair

4

TINJAUAN PUSTAKA
Botani Tanaman
Menurut van Steenis (2003), tanaman kedelai diklasifikasikan ke dalam
Kingdom Plantae dengan divisi Spermatophyta. Kedelai merupakan tanaman
berbiji terbuka yaitu dengan subdivisi Angiospermae. Tanaman kedelai termasuk
ke dalam kelas Dicotyledonae, berordo Polypetales dengan famili Papilionaceae
(Leguminosae). Nama spesies dari tanaman ini adalah Glycinemax (L.) Merill
dengan genus Glycine.
Sistem perakaran kedelai terdiri dari dua macam, yaitu akar tunggang dan
akar sekunderyang tumbuh dari akar tunggang. Selain itu kedelai juga seringkali
membentuk akar adventif yang tumbuh dari bagian bawah hipokotil. Pada
umumnya, akar adventif terjadi karena cekaman tertentu, misalnya kadar air tanah
yang terlalu tinggi (Irwan, 2006).
Pertumbuhan batang kedelai dibedakan menjadi dua tipe, yaitu
tipedeterminate 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.Disamping itu, adavarietas hasil persilangan yang mempunyai tipe
batang mirip keduanya sehingga dikategorikan sebagai semi-determinate atau
semi indeterminate(Irwan, 2006).
Tanaman kedelai mempunyai dua bentuk daun yang dominan, yaitu stadia
kotiledon yang tumbuh saat tanaman masih berbentuk kecambah dengan dua helai

Universitas Sumatera Utara

5

daun tunggal dan daun bertangkai tiga (trifoliate leaves)yang tumbuh selepas
masa pertumbuhan (Andrianto dan Indarto, 2004).
Tanaman kedelai di Indonesia yang mempunyai panjang hari rata-rata
sekitar 12 jam dan suhu udara yang tinggi (>30°C), sebagian besar mulai
berbunga pada umur antara 5-7 minggu. Tanaman kedelai termasuk peka terhadap
perbedaan panjang hari, khususnya saat pembentukan bunga. Periode berbunga
pada tanaman kedelai cukup lama yaitu 3-5 minggu untuk daerah subtropik dan 23 minggu di daerah tropik, seperti di Indonesia.jumlah bunga pada tipe batang
determinate umumnya lebih sedikit dibandingkan pada batang tipe indeterminate.
Warna bunga yang umum pada berbagai varietas kedelai hanya dua, yaitu putih
dan ungu (Irwan, 2006).

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 setelahproses pembentukan bunga berhenti. Ukuran dan bentuk
polong menjadimaksimal pada saat awal periode pemasakan biji.Hal ini kemudian
diikutioleh perubahan warna polong, dari hijau menjadi kuning kecoklatan
padasaat masak (Hidajat, 1985).
Biji kedelai terbagi menjadi dua bagian utama, yaitu kulit biji dan
embrio.Pada kulit biji terdapat bagian yang disebut pusar (hilum) yang berwarna
coklat, hitam, atau putih. Pada ujung hilum terdapat mikrofil,berupa lubang kecil
yang terbentuk pada saat proses pembentukan biji(Suprapto, 1992).

Universitas Sumatera Utara

6

Syarat Tumbuh
Iklim

Indonesia mempunyai iklim tropis yang cocok untuk pertumbuhan kedelai
karena kedelai menghendaki cuaca yang cukup panas. Pada. umumnya
pertumbuhan kedelai sangat ditentukan oleh ketinggian tempat dan biasanya akan
tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m di atas permukaan air
laut.Suhu yang dikehendaki tanaman kedelai antara 21-34ºC, akan tetapi suhu
optimum

bagi

pertumbuhan

tanaman

kedelai

23-27ºC.

Pada

proses


perkecambahan benih kedelai memerlukan suhu yang cocok sekitar 30ºC
(Wardiyono, 2008).
Apabila tanah cukup lembab dan suhunya ada di atas 210C biji
berkecambah lebih cepat. Biasanya pada suhu ini tanaman akan muncul di atas
permukaan tanah sekitar 5 hari setelah waktu tanam. Suhu yang rendah dan
kelembaban tanah yang sangat tinggi menghambat perkecambahan dan
menyebabkan busuknya biji (Irwan, 2006).
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 (Departemen
Pertanian, 1996).
Tanah
Tanah yang ideal untuk usaha tani kedelai adalah yang bertekstur liat
berpasir, liat berdebu-berpasir, debu berpasir, drainase sedang-baik, mampu
menahan kelembaban tanah dan tidak mudah tergenang. Kandungan bahan

Universitas Sumatera Utara

7


organik tanah sedang-tinggi (3-4%) sangat mendukung pertumbuhan tanaman,
apabila hara tanahnya cukup (Sumarno dan Manshuri, 2007).
Untuk dapat tumbuh baik kedelai menghendaki tanah yang subur, gembur
dan kaya akan humus atau bahan organik. Bahan organik yang cukup dalam tanah
akan memperbaiki daya olah dan juga merupakan sumber makanan bagi jasad
renik yang akhirnya akan membebaskan unsur hara untuk pertumbuhan tanaman
(Irwan, 2006).
Toleransi keasaman tanah sebagai syarat tumbuh bagi kedelai adalah
pH 5,8-7,0 optimum pada pH 6,8. Pada pH kurang dari 5,5 pertumbuhannya
sangat terhambat karena keracunan aluminium. Pertumbuhan bakteri bintil
dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses
pembusukan) akan berjalan kurang baik (Suprapto, 1992).
Pupuk Kandang Sapi
Pupuk kandang didefinisikan sebagai semua produk buangan dari binatang
peliharaan yang dapat digunakan untuk menambah hara dalam tanah,
memperbaiki sifat fisik, dan biologi tanah. Apabila dalam memelihara ternak
tersebut diberi alas sepert sekam pada ayam , jerami pada sapi, kerbau dan kuda,
maka alas tersebut akan dicampur menjadi kesatuan dan disebut sebagai pukan
pula. Beberapa petani di beberapa daerah memisahkan antara pukan padat dan cair

( Hartatik dan Widowati, 2010).
Bahan organik tanah lainnya adalah humus, yang juga merupakan hasil
perombakan bahan organik dalam tanah yang relatif tahan terhadap pelapukan.
Humus ini penting bagi tanah – tanah pertanian, mempunyai plastisitas dan daya
kohesi rendah, agregasi tanah dapat terpelihara dengan baik dan hal ini

Universitas Sumatera Utara

8

memberikan kemudahan bagi pengolahan tanah serta sifat olah lain yang baik
(Sutejo, 2002).
Bahan organik tidak hanya berperan dalam membantu ketersediaan unsur
hara di dalam tanah tetapi juga turut membantu dalam perbaikan sifat fisik dan
biologi tanah. Penambahan bahan organik ke dalam tanah akan menjadi sumber
energi dan makanan untuk bermacam-macam mikroorganisme di dalam tanah
(Melati dan Andriyani, 2005).
Diantara jenis pupuk kandang, pupuk kandang sapilah yang mempunyai
kadar serat yang tinggi seperti selulosa, pupuk kandang sapi dapat memberikan
beberapa mamfaat yaitu menyedediakan unsur hara makro dan mikro bagi

tanaman, menggemburkan tanah, memperbaiki tekstur tanah , meningkatkan
porositas dan komposisi mikroorganisme dalam tanah, memudahkan pertumbuhan
akar tanaman. Untuk memaksimalkan penggunaan pupuk kandang sapi harus
dilakukan pengomposan dengan rasion C/N dibawah 20 (Melati dan Andriyani,
2005).
Pupuk Organik Cair
Menurut Parnata (2004), pupuk organik cair adalah pupuk yang
kandungan bahan kimianya maksimum 5% karena itu, kandungan N, P dan K
pupuk organik cair relativ rendah. Pupuk organik cair memiliki beberapa
keuntungan yaitu mengandung zat tertentu seperti mikroorganisme yang jarang
terdapat pada pupuk organik padat, pupuk organik cair dapat mengaktifkan unsur
hara yang ada dalam pupuk organik padat.
Pupuk organik merupakan pupuk dengan bahan dasar yang diambil dari
alam dengan jumlah dan jenis unsur hara yang terkandung secara alami.Dapat

Universitas Sumatera Utara

9

dikatakan bahwa pupuk organik merupakan salah satu bahan yang sangat penting

dalam upaya memperbaiki kesuburan tanah secara aman, dalam arti produk
pertanian yang dihasilkan terbebas dari bahan-bahan kimia yang berbahaya bagi
kesehatan manusia sehingga aman dikonsumsi.
Untuk memudahkan unsur hara dapat diserap tanah dan tanaman bahan
organikdapat dibuat menjadi pupuk cair terlebih dahulu.Pupuk cair menyediakan
nitrogen dan unsur mineral lainnya yang dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman,
seperti halnya pupuk nitrogen kimia.Kehidupan binatang di dalam tanah juga
terpacu dengan penggunaan pupuk cair.
Pupuk cair lebih mudah terserap oleh tanaman karena unsur-unsur di
dalamnya sudah terurai.Tanaman menyerap hara terutama melalui akar, namun
daun juga punya kemampuan menyerap hara. Sehingga ada manfaatnya apabila
pupuk cair tidak hanya diberikan di sekitar tanaman, tapi juga di bagiandaundaun(Suhedi,1995).
Pupuk organik cair selain dapat memperbaiki sifat fisik, kimia, dan biologi
tanah, membantu meningkatkan produksi tanaman, meningkatkan kualitas
produktanaman, mengurangi penggunaan pupuk anorganik dan sebagai alternatif
penggantipupuk kandang (Indrakusuma, 2000).
Pupuk organik cair mengandung berbagai jenis unsur hara dan zat yang
diperlukan tanaman.Zat-zat ini berasal dari bahan organik yang digunakan dalam
pembuatannya.Zat tersebut terdiri dari mineral, baik makro maupun mikro, asam
amino, hormon pertumbuhandan mikroorganisme.Kandungan zat dan unsur hara

harus dalam kondisi yang seimbang sehingga dapat memacu pertumbuhan
tanaman (Parnata, 2004).

Universitas Sumatera Utara

10

Pemberian pupuk organik cair merupakan salah satu cara mengatasi
defisiensi unsur hara makro maupun mikro (Parnata, 2004). Menurut Sutedjo dan
Kartasapoetra (1993), pupuk organik cair merupakan hasil akhir dari perubahan
atau penguraian bagian-bagian atau sisa-sisa tanaman atau binatang misalnya
pupuk kandang, pupuk hijau, kompos dan sebagainya. Pupuk organik mempunyai
fungsi untuk menggemburkan lapisan tanah permukaan, meningkatkan populasi
jasad renik,mempertinggi daya serap dan daya simpanair yang keseluruhannya
meningkatkan kesuburan tanah. Pupuk organik cair merupakan larutan yang
mengandung satu atau lebih bentuk hara yang larut dalam air.
Menurut Lingga dan Marsono (2001), kelebihan pemakaian pupuk daun
dibanding pupuk akar adalah :
a. Pupuk daun dapat memberikan hara sesuai kebutuhan tanaman, hara yang
dibutuhkan tanaman memang relatif sedikit tetapi bersifat kontinyu, oleh

karena itu pupuk daun diberikan lebih sering tetapi dosisnya rendah.
b. Pupuk yang diberikan kedalam tanah tidak seluruhnya mencapai akar
tanaman karena adanya beberapa kendala, baik dari sifat kimia atau sifat
fisik tanah.
c. Kelarutan pupuk daun lebih baik dibandingkan pupuk akar.
d. Pemberiannya dapat lebih merata.
e. Kepekatan dapat diatur sesuai pertumbuhan tanaman.
Unsur-unsur yang dibutuhkan tanaman tidak hanya diberikan secara
berkala

saja

tetapi

juga

dipertahankan

kepekatannya


sesuai

dengan

keperluan.Kepekatan unsur hara atau konsentrasi harus cukup agar sewaktu
diserap tanaman tidak mengalami kekurangan yang berakibat pertumbuhan

Universitas Sumatera Utara

11

tanaman terganggu, sedangkan bila suatu unsur berlebihan dapat membawa akibat
yang negatif (Rinsema, 1983).
Pemberian pupuk organik cair yang mengandung nitrogen, fosfor dan
kalium mampu memperbaiki pertumbuhan vegetatif tanaman melalui peningkatan
total luas daun dan jumlah klorofil yang dalam hal ini berhubungan langsung
dengan proses fotosintesis dan peningkatan hasil produksi melalui akumulasi
fotosintat pada biji (Sari,2013).
Interaksi varietas dan pemberian pupuk organik cair berpengaruh nyata
terhadap jumlah cabang produktif dan bobot kering 100 biji. Jumlah
cabangproduktif tertinggi terdapat pada Anjasmoro yang diberi 20 cc pupuk
organik cair, sedangkan bobot kering 100 biji tertinggi pada Detam 1 tanpa
aplikasi pupuk organik cair (Sari, 2013).
Nitrogen

yang

terkandung dalam

pupuk organik

cair

berperan

sebagaipenyusun protein sedangkan fosfor dan kalsium berperan dalam
memacupembelahan jaringan meristem dan merangsang pertumbuhan akar
danperkembangan daun.Kalium mengatur kegiatan membuka danmenutupnya
stomata. Pengaturan stomata yang optimal akan mengendalikantranspirasi
tanaman dan meningkatkan reduksi karbondioksida yang akan diubahmenjadi
karbohidrat. Unsur hara nitrogen, fosfor dan kalium serta unsur mikroyang
terkandung dalam pupuk organik cair akan meningkatkan aktivitasfotosintesis
tumbuhan sehingga meningkatkan karbohidrat yang dihasilkansebagai cadangan
makanan (Poerwowidodo, 1993).
Pupuk organik cair mempunyai beberapa manfaat diantaranya adalah:
1)dapatmendorong

dan

meningkatkan

pembentukan

klorofil

daun

dan

Universitas Sumatera Utara

12

pembentukan bintil akar

pada tanaman leguminosae sehingga

meningkatkan

kemampuan fotosintesis tanaman dan penyerapan nitrogen dari udara. 2) dapat
meningkatkan vigor

tanaman

sehingga tanaman menjadi

kokoh dan kuat,

meningkatkan daya tahan tanaman terhadap kekeringan, cekaman cuaca
dan serangan patogen penyebab penyakit. 3) merangsang pertumbuhan cabang
produksi. 4)meningkatkan pembentukan bunga dan bakal buah, dan 5)
mengurangi gugurnya daun, bunga dan bakal buah ( Ambarwati, 2007).
Fungsi pupuk organik cair terhadap sifat kimia yaitu meningkatkan
kapasitas tukar kation,meningkatkan ketersediaan unsur hara, dan meningkatkan
proses pelapukan bahanmineral. Adapun terhadap sifat biologi yaitu menjadikan
sumber makanan bagimikroorganisme tanah seperti fungi, bakteri, serta
mikroorganisme menguntungkan lainnya, sehingga perkembangannya menjadi
lebih cepat.Kelebihan pupuk organik yang berbentuk cair adalah penyerapan
unsur hara oleh tanaman jugalebih mudah. Secara
banyak

memanfaatkan Pupuk Organik

tradisional, petani telah

Cair (POC)

dari

urin

hewan

( Sulaeman, 2005).

Universitas Sumatera Utara