tinjauan pustaka - Universitas Sumatera Utara

TINJAUAN PUSTAKA
Taksonomi Sukun (Artocarpus communis Forst)
Sukun (Artocarpus communis forst) adalah tumbuhan dari genus
Artocarpus dalam famili Moraceae yang banyak terdapat di kawasan tropika
seperti Malaysia dan Indonesia. Ketinggian tanaman ini bisa mencapai 20 meter
(Dephut, 1998).
Dalam sistematika (taksonomi) tumbuh-tumbuhan, tanaman sukun dapat
diklasifikasikan sebagai berikut (Dephut, 1998):
Kingdom
: Plantae
Divisio
: Spermatophyta
Subdivision
: Angiospermae
Class
: Dicotyledonae
Subclass
: Hamamelidae
Ordo
: Urticales
Family
: Moraceae
Genus
: Artocarpus
Spesies
: Artocarpus communis Forst
Karakteristik Sukun (A. communis)
Tanaman sukun memiliki kulit kayu berserat kasar, dan semua bagian
tanaman bergetah encer. Daunnya lebar, bercagap menjari dan berbulu kasar.
Bunganya keluar dari ketiak daun pada ujung cabang dan ranting, tetapi masih
dalam satu pohon (berumah satu). Bunga jantan berbentuk tongkat panjang yang
biasa disebut ontel. Bunga betina berbentuk bulat bertangkai pendek yang biasa
Universitas Sumatera Utara
disebut babal seperti pada nangka. Bunga betina ini merupakan bunga majemuk
sinkarpik seperti pada nangka. Kulit buah bertonjolan rata sehingga tidak jelas
yang merupakan bekas putik dari bunga sinkarpik tersebut (Sunarjono, 1998).
Perakaran sukun dapat diikuti dengan baik sejak di persemaian. Setelah
bibit sukun ditanam di lapangan, akar akan tumbuh dari stek akar, kemudian
membesar bulat dan memanjang, diikuti dengan ranting-ranting akar yang
mengecil, disertai dengan adanya rambut-rambut akar. Letak akar masuk ke dalam
tanah, adapula yang tumbuh mendatar dan sering tersembul di atas permukaan
tanah. Panjang akar dapat mencapai 6 meter. Warna kulit akar coklat kemerahmerahan. Tekstur kulit kulit akar sedang, mudah terluka dan mudah mengeluarkan
getah (Pitojo, 1999).
Syarat Tumbuh Sukun (A. communis)
Tanaman sukun dapat tumbuh dan dibudidayakan pada berbagai jenis
tanah mulai dari tepi pantai sampai pada lahan dengan ketinggian kurang lebih
600 m dari permukaan laut. Sukun juga toleran terhadap curah hujan yang sedikit
maupun curah hujan yang tinggi antara 1800 – 2250 mm per tahun dengan
kelembaban 60 – 80%, namun lebih sesuai pada daerah-daerah yang cukup
banyak mendapat penyinaran matahari. Tanaman sukun tumbuh lebih baik di
tempat yang lebih panas, dengan suhu antara 15 – 380C (Irwanto, 2006).
Di Indonesia sukun mempunyai daerah tempat tumbuh alami yang cukup
luas yaitu di Yogyakarta, Cilacap, Blitar dan Banyuwangi, sedangkan di luar Jawa
terdapat di Sumatera (Aceh, Batak dan Nias), Nusa tenggara (Bali, Bima, Sumba
dan flores), Sulawesi (Gorontalo dan Bone), Maluku dan Irian jaya (Kartika dan
Adinugraha, 2003).
Universitas Sumatera Utara
Kegunaan Tanaman Sukun (A. communis)
Adapun kegunaan tanaman sukun adalah sebagai berikut (Irwanto, 2006):
1. Buah dapat digunakan sebagai bahan makanan pokok.
2. Bunga dapat diramu sebagai obat untuk menyembuhkan sakit gigi.
3. Daun dapat digunakan sebagai pakan ternak, dan dapat juga diramu sebagai
obat, yaitu menurunkan tekanan darah.
4. Kayu sukun tidak terlalu keras tapi kuat, elastis dan tahan rayap, digunakan
sebagai bahan bangunan antara lain mebel, partisi interior, papan selancar dan
peralatan rumah tangga lainnya. Serat kulit kayu bagian dalam dari tanaman
muda dan ranting dapat digunakan sebagai material serat pakaian.
Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan Tanaman
Pertumbuhan tanaman merupakan hasil interaksi yang kompleks antara
faktor internal dan eksternal. Faktor internal meliputi faktor intrasel (sifat genetik
atau hereditas) dan intersel (hormon dan enzim). Faktor eksternal meliputi air
tanah dan mineral, kelembababn udara, suhu udara, cahaya dan sebagainya
(Gardner, et al., 1991).
Fungsi Air pada Tanaman
Air dibutuhkan untuk (Gardner, et al., 1991):
1. Sebagai komponen sel terbesar
2. Pelarut unsur hara dan media transportasi
3. Media yang baik untuk reaksi biokimia
4. Rektan pada beberapa reaksi metabolisme, misalnya fotosintesis
5. Pembentuk struktur sel melalui pengaturan tekanan turgor, misalnya daun
Universitas Sumatera Utara
6. Media pergerakan gamet dalam peristiwa pembuahan
7. Media pada penyebaran anakan atau propagul, misalnya kelapa
8. Pengatur pergerakan tumbuhan karena keluar-masuknya air, misalnya
pergerakan diurnal, pembukaan dan penutupan stomata dan bunga mekar.
9. Pengatur pemanjangan sel dan pertumbuhan
10. Menstabilkan suhu
11. Penting dalam proses evolisi, baik tumbuhan di daerah kering (xerofit),
sedang (mesofit) dan lembab (hidrofit)
Kuantitas air yang dibutuhkan oleh tanaman sangat berbeda-beda sesuai
dengan jenis dan lingkungan dimana tumbuhan itu hidup. Tanaman herba
menyerap air lebih banyak dibandingkan tanaman perdu. Tumbuhan golongan
xerofit yang hidup di daerah gurun, akan memanfaatkan hujan yang datang sekali
setahun untuk mulai hidup dan berkecambah, berbunga, berbuah dan mati
sebelum air yang ada dalam tanah habis (Dwijoseputro, 1994).
Pentingnya air sebagai pelarut dalam organisme tampak jelas, misalnya
pada proses osmosis. Dalam satu daun, volume sel dibatasi oleh dinding sel dan
relatif hanya sedikit aliran air yang dapat diakomodasi oleh elastisitas dinding sel.
Konsekuensi tekanan hidrostatis (tekanan turgor) berkembang dalam vakuola
menekan sitoplasma melawan permukaan dalam dinding sel dan meningkatkan
potensial air vakuola. Dengan naiknya tekanan turgor, sel-sel yang berdekatan
saling menekan, dengan hasil bahwa sehelai daun yang mulanya dalam keadaan
layu menjadi bertambah segar (turgid). Pada keadaaan seimbang, tekanan turgor
menjadi atau mempunyai nilai maksimum dan disini air tidak cenderung mengalir
dari apoplast ke vakuola (Fitter dan Hay, 1991).
Universitas Sumatera Utara
Kebutuhan Air Suatu Tanaman
Kebutuhan air suatu tanaman dapat didefenisikan sebagai jumlah air yang
diperlukan untuk memenuhi kehilangan air melalui evapotranspirasi tanaman
yang sehat, tumbuh pada sebidang tanah yang luas dengan kondisi tanah yang
tidak mempunyai kendala (kendala lengas tanah dan kesuburan tanah) dan
mencapai potensi produksi penuh pada kondisi lingkungan tumbuh tertentu
(Sumarno, 2004).
Perakaran menembus tanah yang relatif lembab, sedangkan akar dan
batang tumbuh ke atmosfir yang relatif kering. Hal ini menyebabkan aliran air
yang terus menerus dari tanah melalui tumbuhan ke atmofir sepanjang suatu
landasan energi potensial yang menurun. Setiap harinya, jumlah aliran air ini
1 sampai 10 kali jumlah air yang tertahan dalam jaringan tanaman, 10 sampai 100
kali jumlah air yang digunakan untuk perluasan sel-sel baru, dan 100 sampai 1000
kali jumlah air yang digunakan untuk fotositesis (Gardner, et al., 1991).
Respons tanaman terhadap kekeringan dapat diklasifikasikan menjadi
dua, yaitu tanaman yang menghindari kekeringan (drought avoiders) dan tanaman
yang mentoleransi kekeringan (drought tolerators). Tanaman yang menghindari
kekeringan membatasi aktivitasnya pada periode air tersedia maksimum antara
lain dengan meningkatkan jumlah akar dan modifikasi struktur dan posisi daun.
Tanaman yang mentoleransi kekeringan mencakup penundaan dehidrasi atau
mentoleransi dehidrasi. Penundaan dehidrasi mencakup peningkatan sensivitas
stomata dan perbedaan jalur fotosintesis, sedangkan toleransi dehidrasi mencakup
penyesuaian osmotik (Sinaga, 2008).
Universitas Sumatera Utara
Hubungan Tanaman dan Air Tanah
Pentingnya air sebagai pelarut dalam organisme hidup tampak jelas.
Misalnya pada proses osmosis. Dalam suatu daun, volume sel dibatasi oleh
dinding sel dan relatif hanya sedikit aliran air yang dapat diakomodasikan oleh
elastisitas dinding sel. Konsekuensi tekanan hidrostatis (tekanan turgor)
berkembang dalam vakuola menekan sitoplasma menekan permukaan dalam
dinding sel dan meningkatkan potensial air vakuola. Dengan naiknya tekanan
turgor, sel-sel yang berdekatan saling menekan, dengan hasil bahwa sehelai daun
yang mulanya dalam keadaan layu menjadi bertambah segar (turgid). Pada
keadaan seimbang, tekanan turgor memiliki nilai maksimum dan air tidak
cenderung mengalir dari apoplastke vakuola (Fitter dan Hay, 1991).
Air merupakan komponen utama dalam tumbuhan, dimana air menyusun
60-90% dari berat daun. Jumlah air yang dikandung tiap tanaman berbeda-beda,
hal ini bergantung pada habitat dan jenis spesies tumbuhan tersebut. Tumbuhan
herba lebih banyak mengandung air daripada tumbuhan perdu. Tumbuhan yang
berdaun tebal mempunyai kadar air antara 85-90%, tumbuhan hidrofit 85-98%
dan tumbuha mesofit mempunyai kadar air 100-300% (Fitter dan Hay, 1981).
Air yang tersedia dalam tanah adalah selisih antara air yang terdapat pada
kapasitas lapang dan titik layu permanen. Cekaman kekeringan pada tanaman
disebabkan oleh kekurangan suplai air di daerah perakaran dan permintaan air
yang berlebihan oleh daun dalam kondisi laju evapotranspirasi melebihi laju
absorbsi air oleh akar tanaman. Serapan air oleh akar tanaman dipengaruhi oleh
laju transpirasi, sistem perakaran dan ketersediaan air tanah (Lakitan, 1996).
Universitas Sumatera Utara
Selain sifat tanah, faktor tumbuhan dan iklim sangat mempengaruhi
jumlah air yang diabsorsikan tumbuhan dari tanah. Faktor tumbuhan antara lain,
bentuk perakaran, ketahan terhadap kekeringan, tingkat dan stadia pertumbuhan.
Faktor iklim antara lain temperatur dan kelembaban (Hakim, et al., 1986).
Jika kadar air tanah di daerah perakaran rendah, akar tumbuhan akan
mengabsorbsi air secepatnya pada tanah lapisan atas. Begitu tanah mulai
mongering dan tegangan air di permukaan meningkat, pengambilan air bergeser
ke lapisan bawah. Dengan cara demikian secara progresif akar menyerap air
tersedia. Pada kadar air tinggi, kekurangan udara mungkin dapat menjadi
penghambat pertumbuhan tanaman. Kecepatan pertumbuhan tanaman mencapai
maksimum pada keadaan kelembaban tanah berada di sekitar kapasitas lapang,
karena pada keadaan tersebut oksigen cukup tersedia dan tegangan air cukup
rendah sehingga absorbs air menurun. Hal ini berlangsung sampai kadar air
mendekati titik layu. Pada keadaan titik layu, laju pertumbuhan dan fotosintesis
umumnya menurun. Jika ada dua hal yang berkaitan antara pertumbuhan tanaman
dan keadaan kelembaban tanah yaitu kekurangan oksigen pada kadar air yang
tinggi (tegangan air rendah) dan laju absorbsi air yang rendah pada kadar air yang
rendah (tegangan air tinggi) (Hakim, et al., 1986).
Pada dasarnya, semua tanaman, pada tingkatan tertentu mempunyai
resistensi terhadap cekaman air. Yang dimaksud dengan resistensi terhadap
cekaman air adalah berbagai cara yang dilakukan oleh tanaman agar tetap dapat
tumbuh dengan baik pada kondisi kekurangan air. Tanaman resisten terhadap
cekaman air karena protoplasmanya mempunyai toleransi dehidrasi sehingga
terjadinya dehidrasi tidak menyebabkan kerusakan yang tetap (permanen) dan
Universitas Sumatera Utara
dapat juga disebabkan oleh protoplasmanya mempunyai struktur atau ciri
fisiologis yang dapat menghindari atau menunda tingkatan pengeringan
(desication) yang mengakibatkan kematian tanaman (Islami dan Utomo, 1995).
Pengaruh Stres Air Terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan Organ
Menurut Haryati (2000) stres air dapat mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan organ antara lain:
a. Pembelahan dan pembesaran sel
Pengaruh yang paling penting dari kekeringan yaitu pengurangan luas
daun permukaan fotosintesis (source) karena 2 faktor, yaitu adanya penurunan
proses perluasan daun dan karena terlalu awalnya terjadi proses penuaan pada
daun. Stres air yang sedikit saja, beberapa bars -1 sampai -3 menyebabkan lambat
atau berhentinya pembelahan dan pembesaran sel (contohnya seperti perluasan
daun).
b. Perangkat fotosintesis
Pengaruh stres air terhadap proses fotosintesis bisa juga melalui pengaruh
pada kandungan dan organisasi klorofil dalam kloroplas di dalam jaringan atau sel
yang aktif berfotosintesis. Stres air dapat menurunkan kandungan klorofil daun
c. Sistem reproduksi
Sistem reproduksi tanaman menentukan kapasitas sink tanaman tersebut.
Pengaruh lingkungan terhadap sistem reproduksi (pembungaan, pembuahan,
pengisian biji atau buah) juga memiliki pengaruh terhadap sink. Stres air (tanpa
irigasi) memperlambat munculnya bunga yang akibatnya memperpendek periode
pengisian biji sehingga meningkatkan kandungan air dalam biji.
Universitas Sumatera Utara
d. Layu dan menggulungnya daun
Respons terhadap adanya stres air ini dapat diamati secara visual. Adanya
respon layu dan menggulungnya daun berarti terhambatnya fotosintesis baik
karena menutupnya stomata dan karena berkurangnya luas permukaan fotosintetis.
Indeks luas daun yang merupakan ukuran perkembangan tajuk, sangat
peka terhadap cekaman air, yang mengakibatkan penurunan dalam penbentukan
dan perluasan daun, peningkatan penuaan dan rontoknya daun atau keduanya.
Perluasan daun lebih peka terhadap cekaman air daripada penutupan stomata.
Selanjutnya dikatakan bahwa peningkatan penuaan daun akibat cekaman air
cenderung terjadi pada daun-daun yang lebih bawah, yang paling kurang aktif
dalam fotosintesis dan dalam penyediaan asimilat, sehingga kecil pengaruhnya
terhadap hasil (Goldsworthy dan Fisher, 1992).
Stres air (kekeringan) pada tanaman dapat disebabkan oleh dua hal yaitu
kekurangan suplai air di daerah perakaran dan permintaan air yang berlebihan
oleh daun, di mana laju evapotranspirasi melebihi laju absorbsi air oleh akar
tanaman, walaupun keadaan air tanah cukup (jenuh). Stres air pada tanaman dapat
terjadi pada keadaan air tanah tidak kekurangan (Haryati, 2000).
Keberhasilan pertumbuhan semai tergantung pada tiga faktor yaitu suhu
tanah, ketersediaan air, dan kemampuan semai dalam memproduksi akar.
Selanjutnya dikatakan pula bahwa walaupun kondisi tempat tumbuh seperti suhu
dan ketersediaan air dalam media/tanah cukup memadai, semai hanya akan hidup
secara optimal jika mempunyai kemampuan fisiologis yang baik dalam
memproduksi akar baru. Hal ini memberikan gambaran bahwa faktor internal
Universitas Sumatera Utara
semai, yaitu kesiapan fisiologis merupakan faktor yang dominan dalam
keberhasilan pertumbuhan semai setelah penyapihan (Daniel, et al., 1987).
Bila ketersediaan air pada fase pertumbuhan dan perkembangan tanaman
tidak terpenuhi, maka terjadi stres (cekaman). Stress air merupakan kondisi yang
menggangu keseimbangan pertumbuhan tanaman, yaitu terjadinya kekurangan
atau kelebihan air di lingkungan tanaman. Stress air terjadi ketika tanaman tidak
mampu menyerap air untuk menggantikan kehilangan akibat transpirasi sehingga
terjadi kelayuan, ganguan pertumbuhan bahkan kematian (FAO, 2007).
Semaian bibit menggunakan cekaman air secara statistik sebangun di
dalam tingginya dan mereka menghasilkan jumlah yang serupa dari daun-daun
selama periode cekaman air. Daun yang paling tua layu (hilangnya turgor).
Hilangnya turgor oleh semua daun-daun dengan jelas yang berbeda
dan
penguningan daun diikuti suatu kecenderungan yang serupa hilangnya turgor.
Hubungan antara serangan dari hilangnya turgor dan jumlah keseluruhan yang
meneteskan semua daun-daun hal positif dan penting mengusulkan bahwa media
bahwa menunda serangan dari cuti layu dengan cara yang sama memperpanjang
jangka waktu untuk semua daun-daun untuk layu. Penundaan di dalam hilangnya
kebengkakan oleh semua daun-daun yang dengan cara yang sama tertunda jangka
waktu untuk menguning (Baiyery dan Mbah, 2006).
Universitas Sumatera Utara