Peningkatan Hasil Tanaman Kacang Tanah (Arachis hypogaea L

BAB II
KERANGKA TEORITIS
2.1. Tinjauan Pustaka
2.1.1. Klasifikasi dan Morfologi Tanaman Kacang Tanah
Tanaman kacang tanah dapat diklasifikasikan (Kasno, dkk. 1993) sebagai
berikut:
Devisi
: Spermatophyta
Sub devisi
: Angiospermae
Kelas
: Dicotyledonae
Ordo
: Rosales
Famili
: Papilionidae
Subfamili
: Leguminosae
Genus
: Arachis
Spesies
: Arachis hypogaea L.
Varietas
: Takar 1
Tanaman kacang tanah merupakan tanaman semusim yang sudah dikenal
lama oleh masyarakat Indonesia. Tanaman kacang tanah dicirikan dengan
daunnya yang berbentuk majemuk bersirip genap yang terdiri dari 3 – 4 helai
daun, memiliki daun penumpu dengan tangkai daun agak panjang. Daunnya
memiliki bentuk yang beragam, ada yang berbentuk bulat, elips dan agak lancip,
tergantung varietasnya. Batang kacang tanah berbentuk bulat, berbulu halus,
beruas serta bercabang dengan jumlah buku dan cabang yang berbeda-beda setiap
tanaman. Tanaman kacang tanah berakar tunggang dengan bulu-bulu akar yang
tumbuh dari akar tunggang dengan daya tembus ke dalam tanah relatif dangkal
(Pajow, dkk. 2006).
Tangkai bunga kacang tanah berwarna putih, muncul dari ketiak tangkai
daun. Bentuk bunganya menyerupai kupu-kupu, dan terdiri atas lima daun tajuk.
Dua diantara daun tajuk tersebut bersatu seperti perahu. Tanaman kacang tanah
mulai berbunga ± 27 hari dan akan berlanjut sampai 75 hari setelah tanam.
Mahkota bunga (corolla) berwarna kuning atau kuning kemerah-merahan. Bunga
kacang tanah termasuk bunga lengkap, dimana bunga jantan dan betinanya
terletak dalam satu bunga. Penyerbukan terjadi menjelang pagi, sewaktu bunga
1
masih kuncup. Setelah terjadi penyerbukan, daun mahkota mekar penuh, dan pada
hari berikutnya akan layu dan gugur. Bunga yang berhasil menjadi polong
biasanya hanya bunga yang terbentuk pada sepuluh hari pertama. Bunga yang
muncul selanjutnya sebagian besar akan gugur sebelum menjadi ginofor (Kasno,
dkk. 1993). Stadia pertumbuhan kacang tanah terdiri dari (Kasno, dkk. 1993):
Tabel 2.1. Fase pertumbuhan kacang tanah
Sandi
Stadia
Keterangan
Umur (hst)
VE
Kecambah
Kotiledon
terbuka
Kotiledon baru muncul di atas tanah
0–6
Kotiledon terbuka
6–7
VK
V1
Buku kesatu
V2
Buku kedua
V3
Buku ketiga
Vn
Buku ke-n
R1
Mulai berbunga
Pembentukan
ginofor
Pembentukan
polong
R2
R3
R4
R5
R6
R7
Polong penuh
Pembentukan
biji
Biji penuh
Biji mulai
masak
R8
Masak panen
R9
Lewat masak
Daun bertangkai empat pada buku pertama telah
berkembang penuh
Daun bertangkai empat pada buku kedua telah
berkembang penuh
Daun bertangkai empat pada buku ketiga telah
berkembang penuh
Daun bertangkai empat pada buku ke-n telah
berkembang penuh
terdapat satu bunga mekar pada ketiak daun
7–n
27 – 32
Mulai terlihat ginofor
32 – 49
Ujung ginofor mulai membengkak
40 – 45
Polong mencapai ukuran maksimum untuk
pengisian biji
Polong berkembang penuh dan bila disayat
melintang akan terlihat pertumbuhan kotiledon biji
Polong telah terisi biji dalam keadaan segar
Satu polong telah memperlihatkan bintik-bintik
hitam di bagian dalam kulit polong
Beberapa polong telah memperlihatkan bintikbintik hitam dibagian dalam kulit polong
polong mulai membusuk
45 – 52
52 – 57
57 – 68
68 – 75
85 – 100
≥ 100
Setelah terjadi pembuahan, bakal buah (ginofor) tumbuh memanjang dan
nantinya akan menjadi tangkai polong. Ujung ginofor yang runcing tumbuh
miring ke atas kira-kira 0,5 cm, kemudian membelok ke bawah dan masuk ke
dalam tanah sedalam 1–5 cm. Sementara ginofor memanjang, ginofor membawa
bakal buah yang sedang berkembang di dalam ujungnya, yang dilindungi oleh
suatu tudung yang sel-selnya berlignin. Ginofor yang terbentuk di cabang bagian
atas dan tidak masuk ke dalam tanah akan gagal membentuk polong. Buah yang
berbentuk polong berisi 1–4 biji sesuai varietas, kulit biji berwarna putih atau
merah dan biji berkeping dua. Biji berbentuk bulat agak lonjong atau bulat dengan
2
ujung agak datar karena berhimpitan dengan butir biji yang lain selagi di dalam
polong (Goldsworthy dan Fisher, 1992).
Menurut Kanisius (1974), tipe pertumbuhan kacang tanah dibedakan atas
kacang tanah tipe tegak dan tipe menjalar. Kacang tanah tipe tegak memiliki
percabangan yang lurus atau sedikit miring mengarah ke atas, berumur pendek ±
100–120 hari dan pemungutan hasilnya lebih mudah. Sedangan kacang tanah
yang bertipe menjalar berumur
sekitar 5–6 bulan, cabang-cabang tumbuh
kesamping dengan ujung mengarah ke atas dan tiap ruas yang berdekatan dengan
tanah menghasilkan buah sehingga masaknya tidak bersamaan.
Tanaman kacang tanah merupakan salah satu tanaman yang bersifat
indeterminate yang artinya organ-organ vegetatifnya masih tetap tumbuh pada
saat tanaman sudah memulai pertumbuhan generatif (tanaman tak terbatas).
Bunga-bunga pertama muncul pada kira-kira 30–40 hari setelah tanam dan
tanaman dapat terus menghaslkan bunga-bunga sampai mendekati pemasakan
buah Kasno, dkk. 1993; Goldsworthy dan Fisher, 1992).
Goldsworthy dan Fisher (1992) mengemukakan bahwa jumlah polong dan
jumlah biji dalam polong tanaman kacang tanah dikendalikan oleh genetik, tetapi
dipengaruhi oleh lingkungan dan persaingan internal. Ada kecenderungan pada
polong-polong yang terbentuk lambat untuk mempunyai biji yang lebih kecil
daripada yang terbentuk sejak awal. Adanya polong hampa juga disebabkan
karena adanya persaingan dan defisiensi unsur kalsium dalam tanah. Pada
tanaman indeterminate (tak terbatas) seperti legum, sebagian bahan kering yang
dihasilkan setelah pembungaan lebih digunakan untuk pembentukan daun-daun
baru daripada untuk pengisian organ reproduktif. Daun-daun yang tumbuh
bersaing dengan pertumbuhan buah dan biji untuk penyediaan asimilat. Sepanjang
pertumbuhan, akar, daun, dan batang merupakan sink yang kompetitif dalam hal
hasil asimilat selain biji. Kemampuan suatu tanaman untuk mengatur jumlah biji
untuk
mempertahankan
keseimbangan
antara
sumber
(source)
dan
pengguna/lumbung (sink) mempunyai arti ekologi yang besar. Proporsi hasil
asimilat yang dibagikan ke ketiga organ tersebut dapat mempengaruhi
pertumbuhan tanaman dan produktivitas (Gardner, dkk. 1991).
3
Persaingan internal mempengaruhi pembentukan ginofor. Sering hanya satu
ginofor yang terbentuk pada tiap-tiap pembungaan, biasanya dari salah satu bunga
yang terbentuk pertama, walaupun dapat diubah oleh lingkungan. Sementara
pembungaan berlagsung, jumlah bunga yang membentuk polong secara berangsur
menjadi lebih sedikit. Kebanyakan polong yang terbentuk berkembang dari
bunga-bunga yang paling awal. Polong-polong yang lebih terbentuk lebih cepat
mempunyai suatu keuntungan permulaan dalam waktu dan suatu persediaan
asimilat yang lebih baik daripada polong-polong yang terbentuk lebih lambat. Ada
peluang untuk menaikkan hasil produksi kacang tanah apabila lebih banyak
asimilat dapat dibagikan kedalam polong (Goldsworthy dan Fisher 1992).
2.1.2. Syarat Tumbuh Tanaman Kacang Tanah
Pertumbuhan dan produktivitas tanaman di lapangan ditentukan oleh faktor
genetik dan lingkungannya. Selama periode 1950–2015 telah dilepas sebanyak 34
varietas unggul kacang tanah di Indonesia. Setiap varietas memiliki keunggulan
masing-masing dengan produktivitas rata-rata diatas 3,0 ton polong kering ha-1.
Tanaman kacang tanah menghendaki suhu optimum sekitar 25–27 oC,
dengan curah hujan optimum 400–1100 mm per tahun. Kelembaban berkisar
80%, dan ketinggian tempat sekitar 0,5–1300 mdpl. Sedangkan dari segi faktor
tanah, tanaman kacang tanah menghendaki jenis tanah lempung berpasir atau liat
berpasir, dengan kedalaman solum tanah > 75 cm dan pH tanahnya antara 6,5–7,0
(Kasmo, dkk. 1993; Pajow dkk. 2006).
2.1.3. Zat Pengatur Tumbuh Paclobutrazol
Di Indonesia dikenal 2 macam hormon tumbuh yaitu fitohormon yang
sering disebut dengan zat pengatur tumbuh yaitu hormon endogen yang
merupakan senyawa organik dalam konsentrasi rendah yang disintesis di dalam
sel pada bagian tertentu dari tanaman (seperti auksin, giberelin, sitokinin, asam
absisat dan etilen), dan retardan atau zat penghambat tumbuh merupakan hormon
eksogen sintetis misalnya paclobutrazol (Pbz), ancymidol, coumarin, dan cycocel
(Wattimena, 1988 dalam Rosmanita, 2008).
Paclobutrazol merupakan salah satu kelompok retardan yang dapat
mempengaruhi proses fisiologis dan metabolisme jika diaplikasikan pada
4
tanaman. Krishnamoorty (1981), mengemukakan bahwa retardan bila digunakan
pada tanaman yang responsif dapat menghambat pemanjangan batang dengan
memblok biosintesis giberelin yang berfungsi memperpanjang sel pada meristem
sub-apikal, dengan kata lain bahwa penghambatan pemanjangan batang tidak
mempengaruhi
pertumbuhan
dan
perkembangan
tanaman
serta
tidak
mengakibatkan pertumbuhan yang abnormal.
Paclobutrazol adalah zat penghambat tumbuh yang merupakan senyawa
dengan rumus kimia (2RS, 3 RS)-1-(4-chlorophenyl)-4,4-dimethyl-2-(1H-1,2,4Triazol-1-Y1)-pentan-3-ol), dengan rumus empiris (C15H20ClN3O).
Pengaruh paclobutrazol pada morfologi tanaman dapat dilihat secara
langsung dengan menghambat pertumbuhan dan pemanjangan ruas tanaman,
sehingga diameter batang tanaman membesar dan memperbaiki tajuk tanaman.
Zat penghambat tumbuh tersebut dapat mengubah translokasi fotosintat dari
organ-organ vegetatif ke organ-organ reproduktif sehingga meningkatkan bagian
tanaman yang akan diambil hasilnya (Wulandari, 1997).
Paclobutrazol dapat diserap tanaman melalui daun, jaringan batang dan
akar. Paclobutrazol yang sudah diserap diangkut oleh pembuluh xylem secara
akropetal menuju meristem sub apikal. Senyawa aktif paclobutrazol menghambat
3 tahap biosinesis giberelin dengan cara menghambat oksidasi kauren menjadi
asam kaurenoat sehingga menyebabkan penghambatan kecepatan pembelahan dan
pemanjangan sel tanpa menyebabkan keracunan (ICI, 1984 dalam Rosmanita,
2008). Keadaan seperti ini akan menyebabkan asimilat dialihkan ke pertumbuhan
reproduktif yakni pembentukan bunga, buah dan umbi (Santosa, 2000). Skema
penghambatan biosintesis giberelin oleh paclobutrazol pada tanaman dapat di lihat
pada Gambar 2.1. dibawah.
5
*Sumber: Cathey, 2005.
Gambar 2.1. Skema Penghambatan Biosintesa Giberelin oleh Pacobutrazol
2.1.4. Pengaruh Paclobutrazol Terhadap
Pertumbuhan dan Produksi
Tanaman
Paclobutrazol merupakan salah satu zat pengatur tumbuh tanaman yang
banyak digunakan untuk menghambat (inhibitor) aktivitas meristematik di bagian
apikal tanaman (MDAR and MassDEP, 2012). Menurut Lolaei dkk. (2013)
paclobutrazol pada tanaman berfungsi menghambat laju pemanjangan batang,
meningkatkan kandungan klorofil daun, dan merangsang pembungaan pada
tanaman kentang (Rogi, dkk. 2012), jagung (Lienargo, dkk. 2013), ubi kayu
(Ardian, dkk. 2012), anggur (Christov, dkk. 1995), carola (Hua, dkk. 2014), zaitun
(Crus, dkk. 2011), durian (Suparto dan Sakhidin, 2011).
Pemberian 0,05 ml L-1 paclobutrazol telah dilaporkan efektif mengurangi
tinggi tanaman bunga matahari tanpa mengurangi kualitas bunga yaitu jumlah,
diameter dan warna bunga (Widaryanto dkk. 2011).
Lienargo, dkk. (2013)
melaporkan bahwa pemberian paclobutrazol pada tanaman jangung varietas
Manado Kuning dengan konsentrasi 1 dan 1,5 ml L-1 mampu menurunkan
pertumbuhan tinggi tanaman jangung, masing-masing setinggi 19,4 cm dan 38,22
cm. Pemberian konsentrasi 1 ml L-1 pada saat tanaman jagung berumur 37 hari
setelah tanam menghasilkan bobot tongkol tertinggi yaitu 158,36 g per tanaman
namun bobot biji tertinggi didapat dari perlakuan konsentrasi 1,5 ml L-1 yaitu
122,02 g per tanaman.
6
Pemberian paclobutrazol dengan konsentrasi 0,125 ml L-1 pada tanaman
kentang varietas Supejohn yang di semprotkan 6 minggu setelah tanam mampu
menurunkan pertumbuhan tinggi tanaman, meningkatkan kandungan klorofil total
dan meningkatkan bobot umbi per tanaman, dari 0,78 kg menjadi 1,88 kg atau 52
ton ha-1 serta meningkatkan bobot umbi per petak dari 16,40 kg menjadi 45,04 kg
(Rogi, dkk. 2012). Pemberian paclobutrazol 0,05 dan 0,1ml L-1 pada stek tanaman
kentang mampu meningkatkan jumlah umbi dan meningkatkan bobot umbi per
plot jika dibandingkan dengan perlakuan tanpa paclobutrazol (Ani, 2004).
Penelitian pemberian konsentrasi 0,15 ml L-1 paclobutrazol mampu
meningkatkan produksi buah semangka per tanaman yaitu rata-rata 6629,63 g
(Ginting, dkk, 2014). Penelitian Suparto dan Sakhidin (2011) pada tanaman
durian, pemberian paclobutrazol 4000 ml L-1 per pohon menginduksi pembungaan
durian paling cepat dan menghasilkan bunga serta buah lebih banyak.
Ardian, dkk. (2012) melaporkan bahwa perlakuan paclobutrazol pada
tanaman ubi kayu dapat merangsang pembentukan bunga secara dini. Penelitian
Senoo dan Isoda (2003) pada kacang tanah menyatakan bahwa aplikasi 0,1 dan
0,2 ml L-1 paclobutrazol yang dilakukan secara foliar (melalui daun) dengan
waktu aplikasi pada awal pembentukan polong, fase pengisian biji dapat
meningkatkan hasil biji tanaman menjadi 3,7 ton ha-1. Konsentrasi paclobutazol
0,2 ml L-1 memberikan hasil terbaik terhadap bobot polong dan indeks panen pada
kacang tanah (Kusumawati, dkk. 2010).
2.2. Hipotesis Penelitian
1.
Pemberian paclobutrazol pada konsentrasi 0,2 ml L-1 (v/v) pada stadia
pertumbuhan pembentukan biji berpengaruh terhadap pertumbuhan (jumlah
ruas, panjang ruas, tinggi tanaman, diameter batang, dan kandungan klorofil)
dan hasil tanaman kacang tanah.
2.
Paclobutrazol pada konsentrasi 0,2 ml L-1 (v/v) berpengaruh terhadap
pertumbuhan dan hasil kacang tanah (jumlah polong isi, jumlah polong
hampa, jumlah polong total, jumlah polong berbiji1, jumlah polong berbiji 2,
bobot kering biji, produksi kering biji ha-1, dan produksi kering polong ha-1).
3.
Pemberian paclobutrazol pada stadia pertumbuhan pembentukan biji
berpengaruh terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman kacang tanah.
7
2.3. Definisi Variabel dan Pengukuran
1.
Jumlah ruas adalah banyaknya ruas yang terdapat pada batang utama masingmasing tanaman sampel. Dihitung saat panen dengan satuan ruas.
2.
Panjang ruas adalah panjang antar ruas pada batang utama tanaman sampel.
Dihitung saat panen dengan menggunakan penggaris dalam satuan
pengukuran centimeter (cm).
3.
Tinggi tanaman adalah panjang tanaman sampel yang diukur dari pangkal
batang sampai dengan titik tumbuh apikal yang tertinggi. Diukur pada akhir
penelitian dengan satuan pengukuran centimeter (cm).
4.
Diameter batang tanaman adalah garis tengah terbesar batang utama tanaman
kacang tanah. Diukur pada saat panen dengan menggunakan jangka sorong,
dalam satuan pengukuran milimeter (mm).
5.
Kandungan klorofil total adalah kandungan klorofil total yang terdapat pada
daun. Daun yang dianalisis adalah daun dari batang utama yang telah
berkembang penuh pada bagian atas tanaman saat pemberian paclobutrazol.
Dilakukan setelah 1 minggu aplikasi paclobutrazol, dengan menggunakan
metode analisis DMSO menggunakan spektrofotometer, dalam satuan mg/g.
6.
Jumlah polong isi adalah banyaknya polong berbiji 1 atau lebih yang
dihasilkan oleh tanaman sampel. Dihitung saat panen dengan satuan polong.
7.
Jumlah polong hampa adalah banyaknya polong yang tak berisi yang
dihasilkan oleh tanaman sampel. Dihitung saat panen dalam satuan polong.
8.
Jumlah polong total adalah banyaknya polong isi dan polong hampa yang
dapat dihasilkan oleh masing-masing tanaman sampel. Dihitung saat panen
dengan satuan polong.
9.
Jumlah polong berbiji 1 adalah banyaknya polong yang berisi 1 biji yang
dihasilkan oleh tanaman sampel. Dihitung saat panen dalam satuan polong.
10. Jumlah polong berbiji 2 adalah banyaknya polong yang berisi 2 biji yang
dihasilkan oleh tanaman sampel. Dihitung saat panen dalam satuan polong.
11. Bobot kering biji adalah berat biji kering dari tanaman sampel setelah biji
dioven pada suhu 65oC selama 2 x 24 jam, kemudian ditimbang dengan
timbangan digital dengan satuan gram (g).
8
12. Produksi kering biji ha-1 adalah berat kering biji (tanpa polong) yang
dihasilkan oleh tanaman dalam satuan luas (1 ha). Dihitung dengan cara
bobot kering biji per tanaman dikali jumlah populasi dalam 1 ha, kemudian
hasilnya dikonversi ke ton ha-1.
13. Produksi kering polong ha-1 adalah berat kering biji dan polong yang
dihasilkan oleh tanaman dalam satuan luas (1 ha). Dihitung dengan cara
bobot kering polong per tanaman dikali jumlah populasi dalam 1 ha,
kemudian hasilnya dikonversi ke ton ha-1.
9