tinjauan pustaka

4
TINJAUAN PUSTAKA
Boron
Unsur hara esensial adalah unsur hara yang sangat diperlukan oleh tanaman
dan fungsinya dalam tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain. Unsur hara
esensial ini dapat berasal dari udara, air, atau tanah (Hardjowigeno 2003).
Menurut Cambell et al. (2000) unsur hara esensial ada 17 yaitu unsur makro (C,
H, O, N, P, K, Ca, Mg, dan S) dan unsur mikro (Fe, Mn, B, Mo, Cu, Zn, Ni, dan
Cl). Boron termasuk ke dalam unsur mikro yang diperlukan dalam jumlah yang
sangat sedikit oleh tanaman. Boron banyak tersedia pada pH 5–6. Boron
termasuk unsur mikro jenis anion, diambil tanaman dalam bentuk anion terlarut
seperti B3-. Lahan yang terlalu banyak mengandung kapur akan menghambat
penyerapan unsur boron (Hardjowigeno 2003). Menurut Hanafiah (2010) boron
juga dapat diserap dalam bentuk senyawa (HBO3).
Fungsi Boron dan Akibat Kekurangan Unsur Boron
Boron merupakan salah satu unsur hara esensial mikro yang dibutuhkan
oleh tanaman untuk proses pertumbuhan dan produksi tanaman. Pertumbuhan,
perkembangan, dan produksi suatu tanaman ditentukan oleh dua faktor utama
yaitu faktor genetik dan faktor lingkungan. Salah satu faktor lingkungan yang
sangat menentukan lajunya pertumbuhan, perkembangan, dan produksi suatu
tanaman adalah tersedianya unsur-unsur hara yang cukup di dalam tanah. Unsur
boron mempunyai dua fungsi fisiologis utama yaitu membentuk ester dengan
sukrosa sehingga sukrosa yang merupakan bentuk gula terlarut dalam tubuh
tanaman lebih mudah diangkut dari tempat fotosintesis ke tempat pengisian buah
dan boron juga memudahkan pengikatan molekul glukosa dan fruktosa menjadi
selulosa untuk mempertebal dinding sel sehingga tanaman akan lebih tahan
terhadap serangan hama dan penyakit. Jika tanaman kekurangan unsur boron
maka dinding sel yang terbentuk sangat tipis, sel menjadi besar yang diikuti
dengan penebalan suberin atau terbentuk ruang-ruang reksigen karena sel menjadi
retak dan pecah akibat tidak terbentuk selulosa untuk mempertebal dinding sel.
Pertumbuhan vegetatif akan terhambat karena boron berfungsi sebagai aktivator
maupun inaktivator hormon auksin dalam pembelahan dan pembesaran sel serta
laju proses fotosintesis akan menurun, hal ini disebabkan gula yang terbentuk dari
karbohidrat hasil fotosintesis akan tertumpuk di daun (Wijaya 2009).
Fungsi Boron bagi tanaman selain yang telah dijelaskan di atas, menurut
hasil rangkuman Fageria dan Gheyi (1999) dalam Fageria (2009) dikelompokkan
sebagai berikut: (1) boron adalah unsur penting yang diperlukan dalam proses
pengecambahan dari pollen grains dan tabung pollen, (2) boron sangat diperlukan
benih dan pembentukan dinding sel, (3) boron penting dalam pembentukan
protein, (4) apabila kandungan boron rendah, sintesis dari sitokinin akan menurun,
(5) boron dianggap penting dalam sintesis asam nukleid, (6) tanaman yang kurang
persediaan boron menyebabkan NO3-N yang terkumpul di akar, daun, dan batang
berkurang serta sintesis asam amino menurun, (7) boron menyalurkan
perpindahan gula (siklus) pada tanaman, (8) boron mempermainkan peranan
penting transportasi nutrisi yang dilakukan oleh membran tanaman, (9) boron
mengurangi keguguran polong pada jenis legum, (10) boron mempengaruhi
5
peningkatan jumlah polong dalam setiap proses pembungaan pada jenis legum,
(11) boron mempengaruhi perkembangan dan perpanjangan sel, (12) boron larut
dalam metabolisme N dan P, (13) boron meningkatkan perkecambahan benih dan
vigor benih, dan (14) boron sangat menyatu atau berasosiasi dengan pektin
dinding sel dan karakteristik fisik dari pertumbuhan dinding sel berubah di bawah
pengaruh penurunan boron.
Unsur boron diperlukan tanaman bagi proses pertumbuhan dalam jumlah
yang sedikit, namun jika unsur ini tidak tersedia bagi tanaman gejalanya cukup
serius. Gejala tersebut dapat terjadi pada bagian daun dan buah. Daun-daun yang
masih muda mengalami klorosis, secara setempat-setempat pada permukaan daun
bagian bawah, yang selanjutnya menjalar ke bagian tepi daun. Jaringan-jaringan
daun mati. Daun-daun baru yang masih kecil-kecil tidak dapat berkembang
sehingga menyebabkan pertumbuhan selanjutnya menjadi kerdil, kuncup-kuncup
yang mati berwarna hitam atau coklat. Buah akan mengalami penggabusan,
sedangkan pada tanaman yang menghasilkan umbi, umbinya kecil-kecil yang
kadang-kadang penuh dengan lubang-lubang kecil berwarna hitam, demikian pula
pada bagian akar-akarnya (Setiawan 2010).
Hardjowigeno (2003) menyatakan bahwa jenis-jenis pupuk unsur mikro
masih belum banyak dikenal. Penggunaan jenis pupuk atau senyawa kimia
sebagai pupuk mikro terutama unsur boron yaitu: borax (mengandung 10.6% B,
berwarna putih, larut dalam air), asam borat (cairan H3BO3) dengan B 17%, dan
solubor (dapat dilarutkan di air kemudian disemprotkan melalui daun, kadar B
20%). Menurut Wijaya (2009) saat ini pupuk boron yang beredar di pasaran
adalah fitomik, pupuk borax (Na2BO4O10H2O), dan datolit (Ca(OH)2BOSiO4).
Arang Sekam
Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85–95% karbon,
dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada
suhu tinggi (Sembiring dan Sinaga 2003). Aplikasi pemberian arang ke tanah
akan memberikan manfaat langsung terhadap peningkatan kesuburan tanah dan
produksi tanaman (Lehmann et al. 2006). Arang dapat bertindak sebagai
kondisioner tanah, meningkatkan pertumbuhan tanaman dan mempertahankan
nutrisi serta meningkatkan sifat fisik tanah dan biologi (Glaser et al. 2002,
Lehmann et al. 2003a, Lehmann dan Rondon 2005 dalam Lehmann et al. 2006).
Menurut Heriyanto dan Siregar (2004) arang dapat merangsang aktivitas dan
merupakan tempat berkembang biak mikroorganisme, arang juga mempunyai
kemampuan untuk mengikat dan menyimpan hara tanah melalui porinya sehingga
dapat meningkatkan produktivitas lahan.
Salah satu penggunaan arang pada media tanam lainnya yaitu dengan
penambahan arang sekam pada tanah, atau arang sekam sendiri dapat digunakan
sebagai pengganti media tanam. Limbah tanaman padi yang berupa sekam
seringkali menjadi masalah tersendiri bagi masyarakat, namun pada kenyataanya
sekam yang sudah diproses lebih lanjut menjadi arang akan memiliki banyak
manfaat untuk pemulihan lahan. Arang sekam sangat baik digunakan pada lahan
pertanian untuk membantu menyuburkan tanah. Arang sekam berfungsi sebagai
penyimpan sementara unsur hara dalam tanah sehingga tidak mudah tercuci oleh
6
air dan akan sangat mudah dilepaskan ketika dibutuhkan atau diambil oleh akar
tanaman, sehingga dengan demikian arang sekam berfungsi seperti zeolit. Arang
sekam bersifat porous, ringan, tidak kotor, dan cukup dapat menahan air.
Penggunaan arang sekam cukup meluas dalam budidaya tanaman hias maupun
sayuran terutama budidaya secara hidroponik (Maspary 2011).
Cendana (Santalum album Linn.)
Menurut Rudjiman (1987) dalam Suhaendi (2007) secara morfologis
tanaman cendana memiliki ciri-ciri seperti berikut: pohon kecil sampai sedang,
menggugurkan daun, dapat mencapai tinggi 20 m dan diameter 40 cm, tajuk
ramping atau melebar, batang bulat agak berlekuk-lekuk, akar tanpa banir.
Cendana memiliki daun tunggal, berhadapan, agak bersilangan, bertangkai daun,
bentuk elips, tepi rata, ujung runcing tetapi kadang-kadang tumpul atau bulat.
Pembungaan cendana terminal atau axiler, recimus paniculatus, bunga
pedikel 3–5 cm, gundul, tabung perigonium berbentuk campanulatus, panjang 3
mm dan diameter ± 2 mm, memiliki 4 cuping perigonium, bentuk segitiga, tumpul
pada bagian ujung, dan kedua permukaan gundul. Cendana memiliki buah batu
dan bulat, waktu masak daging kulit buah berwarna hitam dan mempunyai lapisan
eksokarp, mesokarp berdaging, endokarp keras dengan garis dari ujung ke
pangkal. Pohon cendana mempunyai ciri-ciri arsitektur sebagai berikut: cabang
dan batang monopodial, arthotropis (mengarah ke atas), pertumbuhan kontinyu.
Perbuangaan di ujung dan atau di ketiak daun. Berdasarkan ciri-ciri ini, Rudjiman
(1987) dalam Suhaendi (2007) menyimpulkan bahwa cendana termasuk model
arsitektur ROUX.
Klasifikasi Cendana
Cendana yang tumbuh di NTT dikenal sebagai pohon asli daerah setempat
yang mempunyai nama ilmiah Santalum album Linn. Pohon cendana di daerah
asalnya dikenal dengan nama hau meni atau ai nitu (Pulau Timor) dan sendana
dalam bahasan melayu. Cendana dikenal di dunia perdagangan dengan nama
sandalwood. Spesies cendana di Indonesia hanya satu yaitu Santalum album.
Klasifikasi cendana menurut Rudjiman (1987) dalam Suhaendi (2007) adalah
sebagai berikut:
Divisi
: Spermatophyta (Magnoliophyta)
Sub divisi
: Angiospermae (Magnoliophytina)
Kelas
: Dicotylodonae
Sub Kelas
: Rosidae
Ordo
: Santales
Famili
: Santalaceae
Genus
: Santalum
Spesies
: S. album
Persyaratan Tempat Tumbuh
Cendana menyebar secara alami pada kondisi iklim yang kering. Spesies ini
tumbuh pada daerah curah hujan rata-rata 625–1625 mm/tahun, tipe iklim D dan E
menurut Schmidt dan Ferguson. Rata-rata suhu berkisar antara 10–35 oC pada
siang hari. Kelembaban relatif pada musim kemarau 50–60%. Cendana
7
membutuhkan tanah subur, sarang, drainase baik, reaksi tanah alkalis solum tanah
tipis dalam untuk menghasilkan pertumbuhan yang baik. Cendana di NTT tumbuh
di daerah batuan induk berkapur-vulkanis, tanah dangkal berbatu, tekstur tanah
lempung, pH tanah netral-sedikit alkalis, kadar N sedang, P2O5 sedang sampai
dengan tinggi, warna tanah merah-coklat, di tanah hitam atau putih pertumbuhan
cendana kurang baik, jenis tanah pada umumnya litosol, red mediteran (Hamzah
1976). Spesies pohon ini tumbuh di Pulau Timor pada ketinggian tempat 0–1200
m dpl. Cendana secara alami tumbuh pada ketinggian tempat 400 m dpl dengan
pertumbuhannya lebih baik (Surata 2006).
Sifat Umum Benih
Buah berbentuk bulat berwarna ungu kehitaman dengan benih keras yang
dibalut daging buah. Buah cendana berdiameter sekitar satu cm bila telah masak
berwarna ungu hingga hitam, dan berbenih tunggal. Kuncup bunga di India
muncul pada bulan Maret sampai April dan buah masak pada musim dingin.
Bunga cendana di Australia muncul pada bulan Desember sampai Januari dan
bulan Juni sampai Agustus, dan buah masak antara bulan Juni sampai September.
Pengunduhan dan pengumpulan benih yang baik diambil dari pohon yang telah
berumur lebih dari 20 tahun (Dephut 2002). Di Pulau Timor, NTT musim bunga
pertama terjadi pada bulan Mei sampai Juni dengan musim buah pada bulan
September sampai Oktober, sedangkan musim bunga kedua jatuh pada bulan
Desember sampai Januari dan musim berbuah jatuh pada bulan Maret sampai
April, yang merupakan musim berbuah utama (BPK Kupang 1992).
Perkecambahan
Perkecambahan benih adalah muncul dan berkembangnya kecambah sampai
kecambah tersebut dapat berkembang menjadi semai sehat pada kondisi optimal
dalam periode tertentu (Dephut 2002). Perkecambahan benih dapat dibagi menjadi
dua yaitu benih berkecambah dan benih tidak berkecambah. Benih berkecambah
dapat dibedakan menjadi dua yaitu kecambah normal dan abnormal. Kecambah
normal adalah kecambah yang memiliki semua struktur kecambah penting yang
berkembang baik, panjang kecambah harus paling tidak dua kali panjang
benihnya, dan kecambah harus dalam keadaan sehat. Kecambah abnormal adalah
kecambah yang tidak memperlihatkan potensi untuk berkembang menjadi
kecambah normal, kriteria kecambah tidak normal antara lain: kecambah rusak,
kecambah cacat atau tidak seimbang, kecambah busuk dan kecambah lambat.
Benih yang tidak berkecambah adalah benih yang tidak berkecambah sampai
akhir masa pengujian dan digolongkan menjadi benih keras, benih segar tidak
tumbuh, benih mati, benih hampa, dan benih terserang hama (Dephut 2002).
Menurut Cambell et al. (2000) perkecambahan benih bergantung pada
imbibisi, penyerapan air akibat potensial air yang rendah pada biji yang kering.
Air yang berimbibisi menyebabkan biji mengembang dan memecahkan kulit
pembungkusnya dan juga memicu perubahan metabolik pada embrio yang
menyebabkan biji tersebut melanjutkan pertumbuhan (a). Setelah benih
mengimbibisi air, embrio membebaskan hormon yang disebut giberelin (GA)
sebagai sinyal kepada aleuron, yaitu bagian tipis bagian luar endosperma (b).
8
Aleuron merespon dengan cara mensintesis dan mensekresikan enzim pencernaan
yang menghidrolisis makanan yang tersimpan dalam endosperma, yang
menghasilkan molekul kecil yang larut dalam air, contohnya adalah α dan β
amilase, suatu enzim yang menghidrolisis pati (c). Gula dan zat-zat makanan lain
yang diserap dari endosperma oleh skutelum (kotiledon) dikonsumsi dan
dihabiskan selama pertumbuhan embrio menjadi sebuah bibit (d). Mobilisasi zatzat makanan pada benih selama proses perkecambahan tersaji pada Gambar 1.
Gambar 1 Mobilisasi zat-zat makanan pada benih selama proses perkecambahan
Pertumbuhan
Pertumbuhan merupakan hasil perkembangan dari siklus kehidupan setiap
tanaman dan berubah dalam bentuk volume dan massa (Oldeman 1990; Hopkins
1995) dalam Omon (2006). Menurut Zaede (1993) dalam Omon (2006) bahwa
pertumbuhan tanaman merupakan hasil dua faktor yang berlawanan, yaitu faktor
pertama merupakan hasil dari naiknya potensial biotik yang tidak terbatas dan
kedua pertumbuhan merupakan hasil penyesuaian terhadap lingkungan dan umur
(ekofisiologis). Pertumbuhan diawali dari pembelahan dan perbanyakan sel yang
diikuti dengan pembentukan jaringan dan organ tanaman. Perubahan fungsi
struktural menyebabkan setiap organ tanaman mewakili fungsi yang diadaptasikan
dengan lingkungannya, misal perakaran akan berubah, arsitektur dan jumlahnya
ketika berhadapan dengan media yang porous atau padat. Pertumbuhan dibagian
atas tanah akan mengikuti arsitektur pohonnya yang disatukan oleh faktor genetik
yaitu genetik dari setiap pohon.
METODE
Bahan
Bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu benih tanaman cendana
yang berasal dari Hutan Rakyat di Kabupaten Sumba Barat Daya, Provinsi Nusa
Tenggara Timur, dimana induknya telah disertifikasi Balai Perbenihan Tanaman
Hutan (BPTH) Denpasar dan benih cabe (Capsicum frutescens) yang telah lulus
uji mutu Balai Pengawasan dan Sertifikasi Benih Tanaman Pangan dan
Hortikultura (BPSBTPH). Bahan lainnya yang digunakan dalam penelitian ini
yaitu asam borat (H3BO3) yang mengandung boron 11%, arang sekam, pasir,
tanah latosol, dan air.