Respons Pertumbuhan Dan Produksi Kedelai (Glycine Max L.) Terhadap Pupuk Hayati Dan Pupuk Organik Cair Dari Limbah Cair Tahu
TINJAUAN PUSTAKA
Botani TanamanBerdasarkan Steenis, et al (2005) tanaman kedelai termasuk ke dalam, kingdom: Plantae, divisio: Spermatophyta, class: Dicotyledoneae, ordo: Fabales, family: Leguminoceae, genus: Glycine, species: Glycine max (L) Merrill.
Susunan akar kedelai pada umumnya sangat baik. Pertumbuhan akar tunggang lurus masuk ke dalam tanah dan mempunyai banyak akar cabang. Pada akar – akar cabang terdapat bintil – bintil akar berisi bakteri Rhizobium jafonicum, yang mempunyai kemampuan mengikat nitrogen bebas (N ) dari udara yang
2 kemudian dipergunakan untuk menyuburkan tanah (Andrianto dan Indarto, 2004).
Kedelai adalah tanaman setahun yang tumbuh tegak (70-150 cm), menyemak, berbulu halus (pubescens), dengan sistem perakaran luas. Tipe pertumbuhan batang dapat dibedakan menjadi terbatas (determinate), tidak terbatas (indeterminate), dan setengah terbatas (semi-indeterminate). Tipe terbatas memiliki ciri khas yaitu berbunga hampir serentak dan mengakhiri pertumbuhan meninggi. Tanaman pendek sampai sedang, ujung batang hampir sama besar dengan batang bagian tengah, daun teratas sama besar dengan daun pada batang tengah. Tipe tidak terbatas memiliki ciri berbunga secara bertahap dari bawah ke atas. Tanaman berpostur sedang sampai tinggi, ujung batang lebih kecil dari bagian tengah. Tipe setengah terbatas memiliki karakteristik antara kedua tipe lainnya (Hidayat, 1985).
Daun kedelai terbagi menjadi empat tipe, yaitu (1) kotiledon atau daun biji, (2) dua helai daun primer sederhana, (3) daun bertiga, dan (4) profila. Daun berseberangan pada buku pertama diatas kotiledon. Bentuk daun kedelai adalah lancip, bulat dan lonjong serta terdapat perpaduan bentuk daun misalnya antara lonjong dan lancip (Adie dan Krisnawati 2007).
Periode berbunga pada tanaman kedelai cukup lama yaitu 3-5 minggu untuk daerah subtropik dan 2-3 minggu di daerah tropik. Jumlah bunga pada tipe batang determinate umumnya lebih sedikit dibandingkan dengan tipe indeterminate. Warna bunga yang umum pada berbagai varietas kedelai hanya dua, yaitu putih dan ungu (Irwan, 2006).
Buah kedelai berbentuk polong. Setiap tanaman mampu menghasilkan 50- 100 polong. Polong kedelai berbulu dan berwarna kuning kecoklatan atau abu- abu. Selama proses pematangan buah, polong yang mula-mula berwarna hijau akan berubah menjadi kehitaman (Sugeno, 2008).
Biji umumnya berbentuk bulat atau bulat pipih sampai bulat lonjong. Ukuran biji berkisar antara 6-30 g/100 biji, ukuran biji diklasifikasikan menjadi 3 kelas yaitu biji kecil (6-10 g/100 biji), biji sedang(11-12 g/100 biji) dan biji besar (>13 g/100 biji). Warna biji bervariasi antara kuning, hijau, coklat dan hitam (Soemaatmadja, et al. 1999).
Syarat Tumbuh Iklim
Tanaman kedelai sebagian besar tumbuh di daerah yang beriklim tropis dan subtropis. Sebagai barometer iklim yang tepat bagi kedelai adalah tanaman jagung. Bahkan daya tahan kedelai terhadap iklim lebih baik daripada jagung. Iklim kering lebih disukai tanaman kedelai dibandingkan iklim lembab. Tanaman mm/bulan. Sedangkan untuk mendapatkan hasil optimal, tanaman kedelai membutuhkan curah hujan antara 100-200 mm/bulan. Suhu yang dikehendaki tanaman kedelai antara 21-34
C, akan tetapi suhu optimum bagi pertumbuhan tanaman kedelai 23-27 C. Pada proses perkecambahan benih kedelai memerlukan suhu yang cocok sekitar 30 C (Prihatman, 2000).
Pada awalnya kedelai merupakan tanaman subtropika hari pendek, namun setelah di domestikasi dapat menghasilkan banyak kultivar yang dapat beradaptasi terhadap lintang yang berbeda. Kemampuannya dapat ditanam pada semua tempat 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 m dpl. Kedelai biasanya akan tumbuh baik pada ketinggian tidak lebih dari 500 m dpl sehingga tanaman kedelai sebagian besar tumbuh di daerah yang beriklim tropis dan subtropis (Bappenas, 2007).
Tanah
Tanaman kedelai 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).
Tanaman kedelai mampu beradaptasi terhadap berbagai iklim, tanah yang cukup gembur, tekstur lempung berpasir dan liat. Tanaman kedelai dapat tumbuh pada tanah yang mengandung bahan organik dan pH antara 5,5-7 (optimal 6,7). Tanah hendaknya mengandung cukup air tapi tidak sampai tergenang (Departemen Pertanian, 1996).
Pada pH kurang dari 5,5 pertumbuhannya sangat terlambat karena keracunan alumunium. Pertumbuhan bakteri bintil dan proses nitrifikasi (proses oksidasi amoniak menjadi nitrit atau proses pembusukan) akan berjalan kurang baik (Bappenas, 2007).
Pupuk Hayati
Pupuk hayati adalah pupuk berisi mikrobia yang diberikan ke dalam tanah untuk meningkatkan pengambilan hara oleh tanaman dari dalam tanah dan udara.
Umumnya digunakan mikrobia yang mampu hidup bersama (simbiosis) dengan tanaman inangnya. Keuntungan diperoleh oleh kedua pihak, tanaman inang mendapatkan tambahan unsur hara yang diperlukan, sedangkan mikrobia mendapatkan bahan organik untuk aktivitas dan pertumbuhannya. Mikrobia yang digunakan sebagai pupuk hayati (biofertilizer) dapat diberikan langsung kedalam tanah disertakan dalam pupuk organik atau disalutkan pada benih yang akan ditanam. Penggunaan yang menonjol dewasa ini adalah mikrobia penambat Nitrogen (N) dan mikrobia untuk meningkatkan ketersediaan Posfor (P) dalam tanah (Warta, 2007).
Pupuk hayati mengandung mikroba yang dipakai untuk memperbaiki kesuburan tanah, misalnya rhizobium, mikroba pelarut fosfat, cendawa mikoriza pertumbuhan tanaman mampu meningkatkan ketersediaan hara fosfor (P) didalam tanah, merangsang pertumbuhan akar tanaman sehingga penyerapan hara nitrogen (N) dan fosfor (P) meningkat (Hasibuan, 2006).
Dalam inokulan konsorsium mikroba terdiri dari gabungan bermacam- macam mikroba yang dapat saling bersimbiosis dan bekerja sama dalam memfiksasi dan menyediakan hara yang dibutuhkan tanaman. Mikroba yang membantu fiksasi N dari udara adalah bakteri rhizobium, Bacillus sp. yang dapat melarutkan fosfat dan sebagai biokontrol fungi patogen akar tanaman kedelai,
Azospirillum sp. yang membantu penyerapan nitrogen dan mengurangi terjadinya
pencucian, Pseudomonas sp. yang dapat memacu pertumbuhan kecambah kedelai dan mampu memproduksi fitohormon (IAA) dan bakteri endofitik yakni
Ocrobactrum pseudogrigmonense yang hidup didalam tanaman sebagai anti
patogen (Prihastuti, 2008) Pupuk hayati mempunyai perbedaan yang besar dibandingkan dengan pupuk kimia yaitu respon tanaman yang lambat terhadap pemberian serta ketersediaan hara yang tidak secara langsung. Pupuk hayati memiliki kekurangan yaitu respon tanaman terhadap pupuk lambat, penyediaan hara secara tidak langsung karena harus bersimbiosis dengan tanaman inang dan pengalami proses biologi (Damanik, et al. 2009).
Pupuk Organik Cair Dari Limbah Cair Tahu Limbah industri tahu terdiri dari dua jenis, yaitu limbah cair dan padat.
Dari kedua jenis limbah tersebut, limbah cair merupakan bagian terbesar dan berpotensi mencemari lingkungan. Sebagian besar limbah cair yang dihasilkan penggumpalan dan penyaringan yang disebut air didih atau whey. Sumber limbah cair lainnya berasal dari proses sortasi atau pembersihan, penguapan kulit, pencucian, penyaringan, penyucian peralatan proses dan lantai. Jumlah limbah cair yang dihasilkan industri pembuatan tahu sebanding dengan penggunaaan air untuk pemrosesannya. Menurut Nuraida (1985) jumlah kebutuhan air proses dan jumlah limbah cair yang dihasilkan dilaporkan berturut-turut sebesar 45 dan 43,5 liter untuk tiap kilogram bahan baku kacang kedelai. Pada beberapa industri tahu, sebagian kecil dari limbah cair tersebut (khususnya air didih) dimanfaatkan kembali sebagai bahan penggumpal (Dhahiyat, 1990).
Limbah cair industri tahu mengandung bahan-bahan organik kompleks yang tinggi terutama protein asam-asam amino dalam bentuk padatan tersuspensi maupun terlarut (BPPT, 1997). Adanya senyawa-senyawa organik tersebut menyebabkan limbah cair industri tahu mengandung BOD, COD dan TSS yang tinggi (Tay, 1990; BPPT, 1997a ;dan Husain, 2003) yang apabila dibuang ke perairan tanpa pengolahan terlebih dahulu dapat menyebabkan pencemaran.
Berdasarkan hasil studi Balai Perindustrian Medan terhadap karakteristik air buangan industri tahu di Medan (Bappeda Medan, 1993), diketahui bahwa limbah cair industri tahu rata-rata mengandung BOD (4583 mg/l); COD (7050 mg/l), TSS (4743 mg/l) dan minyak atau lemak 26 mg/l serta pH 6,1.
Bahan-bahan organik yang terkandung di dalam buangan industri tahu pada umumnya sangat tinggi. Senyawa-senyawa organik di dalam air buangan tersebut dapat berupa protein, karbohidrat, lemak dan minyak. Di antara senyawa- senyawa tersebut, protein dan lemaklah yang jumlahnya palin besar
Menurut Sugiharto (1994), terdapat 40%-60% protein, 25%-50% karbohidrat dan 10% lemak. Semakin lama jumlah dan jenis bahan organik ini semakin banyak, dalam hal ini akan menyulitkan pengelolaan limbah karena beberapa zat sulit diuraikan oleh mikroorganisme didalam air limbah tahu tersebut.
Limbah tahu dapat dipakai sebagai pupuk dan pestisida bahkan fungisida organik dengan bantuan tambahan dari bahan yang lain, antara lain menggunakan bahan empon – empon atau tanaman herba melalui proses fermentasi, sehingga bahan aktif dapat terurai dengan sempurna sedangkan limbah cair tahu banyak mengandung sisa protein dan asam cuka sehingga mampu mendukung efektifitas fermentasi (http://bbppketindan.bppsdmp.deptan.go.id).