Pengaruh Pupuk Nitrogen dan Fosfor Terhadap Pertumbuhan dan

TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Tebu
Botani dan Syarat Tumbuh Tebu
Tebu
termasuk
ke
dalam
kelas
Monocotyledoneae
dan
ordo
Glumamaceae. Saccharum officinarum adalah jenis yang paling banyak
dikembangkan dan dibudidayakan karena kandungan sukrosa yang tinggi dan
seratnya rendah (Wikipedia, 2006).
Tanaman tebu dapat tumbuh di daerah beriklim panas dan sedang dengan
daerah penyebaran antara 35ºLS dan 39ºLU. Namun umumnya tanaman tebu
tumbuh baik di daerah beriklim tropis. Tebu memerlukan suhu tertentu, yaitu 22 –
27 ºC dengan kelembaban nisbi 65 – 85 % untuk menghasilkan sukrosa yang
tinggi. Di daerah tropik yang bersuhu tinggi, altitude menjadi pembatas
kemungkinan pengembangan pengusahaan tebu. Sebagai perbandingan, umur
tanaman tebu memerlukan 12 bulan, sedangkan pada ketinggian 2 500 m dpl
memerlukan waktu 24 bulan (Sudiatso, 1999).
Dalam masa pertumbuhan tanaman tebu membutuhkan banyak air.
Sedangkan menjelang tebu masak untuk dipanen, dikehendaki keadaan kering
tidak ada hujan, sehingga pertumbuhannya terhenti (Sudiatso, 1980). Kemasakan
batang memerlukan kondisi cuaca kering, suhu rendah, dan kelaparan Nitrogen
(Sudiatso, 1999).
Tebu dapat ditanam pada berbagai tipe tanah, tetapi tanah berat biasanya
lebih dikehendaki. Tanaman tebu menghendaki tanah yang mempunyai tekstur
tanah sedang pada lapisan permukaan dan sub-soilnya porous agak lebih halus
untuk menghindari intensifnya pencucian dan dapat menahan air, sehingga
mempermudah pengelolaan dan pertumbuhan tanaman tebu. Tanaman ini
membutuhkan banyak nutrisi dan memerlukan tanah subur (Sudiatso, 1999).
Pada tanah yang pH-nya kurang dari 5.5, merugikan perkembangan akar
tanaman tebu. Dalam keadaan tersebut, akar rambut yang berfungsi menyerap air
dan larutan hara tidak aktif berfungsi. Tanah demikian memerlukan pemberian
kapur. Tanah kapur yang cenderung alkalis (pH 8.0 – 8.5) kurang menguntungkan
bagi pertumbuhan tanaman tebu. Kondisi tanah demikian akan menghambat
penyerapan hara oleh akar tanaman tebu (Sudiatso, 1999).
Tanaman tebu termasuk golongan tumbuhan C4 yang cukup efisien
menggunakan CO2 untuk menyusun 1 bagian berat bahan kering memerlukan 250
bagian berat air yang diperlukan untuk membentuk bahan kering sebagai 219 : 1
untuk air efektif, atau 366 : 1 untuk total air (Sudiatso, 1999).
Perkembangan Tanaman Tebu
Kuyper (1952) dalam Wikipedia (2006) membedakan empat fase
pertumbuhan penting pada tanaman tebu yaitu fase perkecambahan (germination
phase), fase pembentukan anakan (tillering formative phase), fase pertumbuhan
utama (grand growth phase) dan fase masak dan matang (maturity and ripening
phase) seperti pada Gambar 1.
Gambar 1. Fase-fase Perkembangan Tanaman Tebu (Wikipedia, 2006)
Fase perkecambahan (germination phase) adalah dari saat tanam sampai
terjadinya perkecambahan tunas secara lengkap (Gambar 2a.).
Pada kondisi
lapang perkecambahan akan mulai pada umur 7 – 10 hari setelah tanam (HST)
dan biasanya berakhir pada 30 – 35 HST. Suhu optimum untuk muncul tunas
adalah 28o - 30oC. Suhu dasar untuk berkecambah adalah sekitar 12oC. Kondisi
yang hangat dan lembab menjamin terjadinya perkecambahan yang cepat.
Fase pembentukan anakan (tillering phase), seperti Gambar 2b., dimulai
pada sekitar umur 40 HST dan dapat berakhir hingga 120 HST. Pembentukan
anakan menghasilkan tanaman dengan batang yang cukup untuk hasil yang tinggi.
Suhu optimum untuk pembentukan anakan adalah sekitar 30oC, suhu di bawah
20oC akan menghambat pembentukan anakan. Anakan yang terbentuk lebih awal
akan menghasilkan tebu dengan batang lebih tebal dan berat.
Anakan yang
terbentuk lebih akhir akan mati atau menjadi pendek dan tidak matang. Populasi
anakan maksimum tercapai pada sekitar 90 – 120 HST. Selanjutnya, pada umur
antara 150 – 180 HST paling tidak 50 % anakan mati dan mencapai populasi yang
stabil (steady phase). Dari 6 – 8 anakan, biasanya hanya 1.5 – 2 yang menjadi
tebu yang dapat dipanen.
a
b
Gambar 2. Fase Awal Pertumbuhan Tanaman Tebu.
(a) Fase Perkecambahan, (b) Fase Pembentukan Anakan
Fase pertumbuhan cepat (grand growth phase), Gambar 3a., dimulai pada
120 HST dan berakhir hingga 270 HST untuk tebu berumur 12 bulan. Selama
awal pada periode fase ini terjadi pemantapan jumlah anakan (fase
(fase steady). Dari
seluruh anakan yang dihasilkan, hanya 40 – 50 % yang akan berlangsung hidup
hingga umur 150 HST membentuk batang tebu yang dapat digiling (millable
cane). Pada fase ini terjadi pembentukan dan pemanjangan batang yang
menentukan produksi. Pembentukan daun berlangsung terus menerus secara cepat
dengan indeks luas daun hingga mencapai 6 – 7. Pada kondisi yang cocok batang
tumbuh secara cepat, hampir 4 – 5 ruas per bulan. Irigasi tetes, pemupukan,
kondisi hangat dan lembab, kondisi matahari cerah akan memacu perpanjangan
batang lebih baik. Stres air akan mengurangi panjang ruas. Suhu sekitar 30oC
dengan kelambaban sekitar 80% sangat kondusif untuk pertumbuhan yang baik.
Fase pemasakan dan pematangan (ripening and maturity phase), seperti
Gambar 3b., untuk tebu berumur 12 bulan akan berlangsung dari 270 HST sampai
360 HST. Pembentukan dan akumulasi gula secara cepat terjadi pada fase ini,
sebaliknya pertumbuhan vegetatif berkurang. Saat mencapai masak, gula-gula
sederhana (monosakarida seperti fruktosa dan glukosa) dikonversi ke dalam gula
tebu (sukrosa, disakarida). Tebu masak dimulai dari batang bagian bawah ke atas
sehingga batang bagian bawah mengandung kadar gula lebih tinggi dari bagian
atas.
a
b
Gambar 3. Fase Pertumbuhan Utama. (a) Fase pertumbuhan cepat
(b) Fase pemasakan dan pematangan
Peranan Nitrogen bagi Tanaman
Nitrogen (N) merupakan unsur hara makro yang sangat penting bagi
pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Nitrogen dibutuhkan oleh tanaman
dalam jumlah paling besar dibandingkan dengan unsur hara yang lainnya. Secara
umum kandungan Nitrogen dalam tanaman sebesar 1-5% bobot. Tanaman
menyerap nitrogen dalam bentuk nitrat (NO3-) dan ammonium (NH4+). Preferensi
tanaman terhadap nitrit atau ammonium ditentukan oleh umur, jenis tanaman,
lingkungan dan faktor lain. Tanaman sereal, jagung, kentang, gula bit, dan nenas
mengggunakan kedua bentuk ini. Tomat, seledri dan tembakau tumbuh dengan
baik ketika tersedia NO3- (Tisdale et al., 1985).
Nitrogen lebih mudah menjadi faktor pembatas dibandingkan dengan
Fosfor dan Kalium. Hal ini disebabkan nitrat sangat larut dalam air, sehingga
dapat menghilang dari sekitar perakaran karena pencucian. Selain itu, kehilangan
terbesar dari tanah disebabkan terangkut tanaman waktu panen (Soepardi, 1983).
Nitrogen merupakan bahan penyusun asam amino, amida, basa
bernitrogen, protein, dan nukleoprotein. Nitrogen juga dibutuhkan untuk
membentuk senyawa penting seperti klorofil, asam nukleat, dan enzim. Karena
itu, Nitrogen dibutuhkan dalam jumlah relatif besar pada setiap tahap
pertumbuhan tanaman khususnya pada tahap pertumbuhan vegetatif, seperti pada
pembentukan tunas, atau perkembangan batang dan daun (Novizan, 2003).
Suplai N yang cukup ditunjukkan dengan adanya aktivitas fotosintesis
yang tinggi, pertumbuhan vegetatif yang vigor, dan warna daun yang hijau tua
(Tisdale et al., 1985). Tumbuhan yang terlalu banyak mendapatkan N biasanya
mempunyai daun yang berwarna hijau tua dan lebat dengan sistem akar yang
kerdil sehingga nisbah tajuk dan akar tinggi. Hal ini diduga karena terjadinya
penurunan jumlah gula yang tersedia untuk ditranslokasikan ke akar (Salisbury
dan Ross, 1995).
Menurut Novizan (2003), defisiensi Nitrogen menyebabkan tanaman
tumbuh lambat dan kerdil. Daunnya berwarna hijau muda. Sementara itu, daundaun yang lebih tua menguning dan akhirnya mengering. Di dalam tubuh
tanaman, N bersifat mobil sehingga jika terjadi kekurangan N pada bagian pucuk,
Nitrogen yang tersimpan pada daun tua akan dipindahkan ke organ yang lebih
muda. Dengan demikian, pada daun-daun yang lebih tua gejala kekurangan
Nitrogen akan terlihat lebih awal.
Menurut Sundara (1998) Nitrogen merupakan unsur hara utama yang
mempengaruhi hasil dan kualitas tebu. Hal ini dibutuhkan untuk pertumbuhan
vegetatif, yaitu pembentukan tunas, pembentukan daun, pertumbuhan batang
(pembentukan ruas, pemanjangan ruas, peningkatan ketebalan batang dan bobot
batang) dan pertumbuhan akar. Pertumbuhan vegetatif secara langsung berkaitan
dengan hasil tebu, sehingga Nitrogen sangat penting untuk meningkatkan
produksi. Kekurangan Nitrogen menyebabkan daun pucat, penuaan pada daun
pertama, batang pendek dan kurus, akar menjadi panjang tetapi berukuran lebih
kecil. Kelebihan N juga berbahaya bagi tanaman tebu karena dapat
memperpanjang pertumbuhan vegetatif, penundaan kedewasaan dan pematangan,
menurunkan kadar gula dalam nira dan dengan demikian menurunkan kemurnian
nira. Selain itu, tanaman tebu menjadi sukulen dan rentan terhadap serangan hama
dan penyakit.
Peranan Fosfor bagi Tanaman
Fosfor (P) merupakan unsur tanaman hara mikro yang sangat penting
untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Fosfor berperan dalam macammacam metabolisme utama seperti karbohidrat, protein dan lemak (Ashari, 1995).
Fosfor merupakan penyusun dari senyawa-senyawa tanaman seperti enzim dan
protein serta komponen struktural dari phosphoprotein, phospholipid, dan
nukleotida yang merupakan bahan pembentuk RNA dan DNA. Fosfor juga
dilibatkan dalam transpor elektron dalam reaksi oksidasi-reduksi. Selain itu Fosfor
merupakan bagian dari asam nukleat, koenzim NAD (Nicotinamide Dinucleotida),
dan nikotinamide dinukleotida phosphate (NADP) yang berperan dalam proses
fotosintesis. Fosfor sebagai penyimpan energi pada metabolisme tanaman melalui
transformasi ADP ke ATP dan juga berperan dalam formasi dan translokasi dari
substrat seperti gula dan pati (Gardner, 1991).
Menurut
Leiwakabessy
dan
Sutandi
(1998),
kekurangan
Fosfor
menyebabkan perakaran tidak berkembang dengan baik, pertumbuhan tanaman
terhambat, dan daun tua cepat rontok karena Fosfor dalam tanaman bersifat mobil
dan bergerak dari daun tua ke daun muda. Menurut Sundara (1998) perkembangan
tebu secara normal sangat tergantung pada ketersediaan fosfat terlarut dalam
bentuk yang dapat diserap tanaman di dalam tanah. Kebutuhan tanaman akan
unsur Fosfor relatif lebih rendah dari unsur N dan K. Namun, Fosfor berperan
penting dalam produksi tebu. Fosfor diperlukan untuk pembentukan protein.
Selain itu, Fosfor berperan dalam dalam pembelahan sel, merangsang
pertumbuhan akar, diperlukan dalam proses metabolisme dan fotosintesis
tanaman. Gula dapat diperoleh dari penguraian pati atau lemak di organ
penyimpanan saat perkembangan kecambah, atau dari hasil fotosintesis (Salisbury
dan Ross, 1995).
Fosfor juga berinteraksi dengan unsur Nitrogen yang mempengaruhi
pemasakan (PT Perkebunan Nusantara VII, 1997). Fosfor banyak ditemukan
dalam bagian-bagian tumbuhan yang memiliki aktivitas fisiologi yang besar.
Kekurangan Fosfor menyebabkan pembentukan tunas berkurang, penundaan
pembentukan kanopi yang menyebabkan gulma tumbuh lebih cepat, mengurangi
panjang tangkai, daun tumbuh berdekatan, dan daun muncul warna hijau-ungu
pada daun kelebihan residu Fosfor di dalam tanah dapat menimbulkan masalah
karena dapat mengganggu penyerapan unsur hara.