BAB II TINJAUAN PUSTAKA

BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Klasifikasi dan Morfologi Tanaman Jagung
Tanaman jagung termasuk dalam keluarga rumput-rumputan. Secara umum,
klasifikasi dan sistematika tanaman jagung sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Subdivisi
: Angiospermae
Kelas
: Monocotyledone
Ordo
: Graminae
Famili
: Graminaceae
Genus
: Zea Spesies : Zea mays L.
Jagung merupakan tanaman asli Benua Amerika. Jagung telah ditanam oleh
suku Indian jauh sebelum Benua Amerika ditemukan. Tanaman pangan ini adalah
makanan utama orang Indian. Daerah yang dianggap sebagai asal tanaman jagung
adalah Meksiko karena tempat tersebut ditemukan janggel dan biji jagung dalam
gua-gua suku Indian (Purwono dan Purnamawati, 2007).
Purwono dan Hartono (2007) menyatakan jagung termasuk tanaman berakar
serabut yang terdiri dari tiga tipe akar yaitu akar seminal, akar adventif, dan akar
udara. Akar seminal tumbuh dari radikula dan embrio. Akar adventif disebut juga
akar tunjang. Akar ini tumbuh dari buku paling bawah, yaitu sekitar 4 cm di
bawah permukaan tanah. Sementara akar udara adalah akar yang keluar dari dua
atau lebih buku terbawah dekat permukaan tanah. Perkembangan akar jagung
tergantung dari varietas, kesuburan tanah, dan keadaan air tanah.
Batang jagung tidak bercabang, berbentuk silinder, dan terdiri dari beberapa
ruas dan buku ruas. Pada buku ruas akan muncul tunas yang berkembang menjadi
tongkol. Tinggi batang jagung tergantung varietas dan tempat penanaman,
umumnya berkisar 60-300 cm.
Daun jagung memanjang dan keluar dari buku-buku batang. Jumlah daun
terdiri dari 8-48 helain, tergantung varietasnya. Daun terdiri dari tiga bagian, yaitu
kelopak daun, lidah daun, dan helaian daun. Kelopak daun umumnya
membungkus batang. Antara kelopak dan helaian terdapat lidah daun yang disebut
ligula. Ligula ini berbulu dan berlemak. Fungsi ligula adalah mencegah air masuk
kedalam kelopak daun dan batang.
Bunga jagung tidak memiliki petal dan sepal sehingga disebut bunga tidak
lengkap. Bunga jagung juga termasuk bunga tidak sempurna karena bunga jantan
dan betina berada pada bunga yang berbeda. Bunga jantan jagung terdapat di
ujung batang. Adapun bunga betinanya terdapat di ketiak daun ke-6 atau ke-8 dari
bunga jantan.
Penyerbukan pada jagung terjadi bila serbuk sari dari bunga jantan jatuh dan
menempel pada rambut tongkol. Pada jagung umumnya terjadi penyerbukan
silang (cross pollinated crop). Penyerbukan terjadi dari serbuk sari tanaman lain.
Sangat jarang terjadi penyerbukan yang serbuk sarinya berasal dari tanaman
sendiri.Biji jagung tersusun rapi pada tongkol. Dalam satu tongkol terdapat 200400 biji.
Biji jagung terdiri 3 bagian. Bagian paling luar biji jagung disebut pericarp.
Bagian atau lapisan kedua yaitu endosperm yang merupakan cadangan makanan
biji. Sementara bagian paling dalam yaitu embrio atau lembaga (Purwono dan
Hartono, 2007).
Produktivitas jagung sangat dipengaruhi oleh banyak faktor, diantaranya
tempat tumbuh atau tanah, air, dan iklim. Oleh karena itu, agar tanaman jagung
dapat tumbuh dengan baik dan menghasilkan tongkol dan biji yang banyak,
diperlukan tempat penanaman dan iklim sesuai syarat tumbuh tanaman jagung.
Purwono dan Hartono (2007) mengatakan bahwa jagung termasuk tanaman
yang tidak memerlukan persyaratan tanah yang khusus dalam penanamannya.
Jagung dikenal sebagai tanaman yang dapat tumbuh di lahan kering, sawah, dan
pasang surut, asalkan syarat tumbuh yang diperlukan terpenuhi. Jenis tanah yang
dapat ditanami jagung antara lain Andosol, latosol, dan Grumosol. Namun yang
terbaik untuk pertumbuhan jagung adalah Latosol.
Keasaman tanah antara 5.6-7.5 dengan aerasi dan ketersediaan air yang cukup
serta kemiringan optimum untuk tanaman jagung maksimum 8%. Daerah yang
dikehendaki oleh sebagian besar tanaman jagung yaitu daerah beriklim sedang
hingga daerah beriklim subtropis/tropis basah dengan curah hujan yang ideal
sekitar 85-200 mm/bulan pada lahan yang tidak beririgasi. Pertumbuhan tanaman
jagung sangat membutuhkan sinar matahari dalam masa pertumbuhan. Suhu yang
dikehendaki tanaman jagung untuk pertumbuhan terbaiknya antara 27-320C .
Jagung termasuk tanaman yang membutuhkan air yang cukup banyak,
terutama pada saat pertumbuhan awal, saat berbunga, dan saat pengisian biji.
Kekurangan air pada stadium tersebut akan menyebabkan hasil yang menurun.
Kebutuhan jumlah air setiap varietas sangat beragam. Meskipun demikian, secara
umum tanaman jagung membutuhkan 2 liter air per tanaman per hari saat kondisi
panas dan berangin. Kekurangan air pada saat 3 minggu setelah keluar rambut
tongkol akan menurunkan hasil hingga 30%. Sementara kekurangan air selama
pembungaan akan mengurangi jumlah biji yang terbentuk.
Jagung memerlukan kelembaban optimum pada saat tanam atau pada saat
dimana tanah harus mendekati kapasitas lapang. Pada umumnya di daerah tropis
yang lembab, curah hujan telah cukup atau melebihi kebutuhan jagung dan irigasi
menguntungkan kalau jagung di tanam pada saat tanah lembab dan periode kering
lebih dari 2 minggu disekitar masa pembungaan (Sastrahidayat et al. 1991 dalam
Bara 2010).
2.2 Unsur Hara N, P, dan K
Unsur hara N, P dan K adalah hara esensial yang diperlukan oleh tanaman
dalam jumlah besar untuk memenuhi proses fisiologi dan metabolisme tanaman.
Bila unsur hara N, P, dan K tersedia dalam jumlah terbatas dalam tanah maka
akan menjadi faktor pembatas bagi pertumbuhan dan produksi tanaman.
Penyerapan hara oleh tanaman sifatnya selektif dan spesifik, yaitu tanaman hanya
menyerap hara yang di butuhkan dan sesuai dengan fungsi berdasarkan umur
pertumbuhan tanaman (Marschner 1986 dalam Rachman 2008).
Tanaman yang tumbuh harus mengandung N dalam membentuk sel-sel baru.
Fotosintesis menghasilkan karbohidrat dari CO2 dan H2O namun proses tersebut
tidak dapat berlangsung untuk menghasilkan protein, asam nukleat dan
sebagainya bila mana N tidak tersedia. Dengan demikian, bila terjadi kekurangan
N akan mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman (Leiwakabessy et al.
2003).
Banyaknya N yang di serap tiap hari persatuan berat tanaman adalah
maksimum pada saat masih mudah dan berangsur-angsur menurun dengan
bertambah usia tanaman. Faktor penting yang perlu di perhatikan dalam hubungan
antara respon tanaman dengan dosis pupuk adalah pada tingkat mana terjadi
akumulasi pada tanaman. Tanaman jagung , akumulasi N terjadi pada
pertumbuhan 1 bulan setelah masa emergensi (Tisdale et al. 1975 dalam Rachman
2008). Menurut Jones et al. 1991 dalam Rachman 2008, menyatakan bahwa kadar
kecukupan N untuk jagung berkisar 3. 5-4,5%, kecukupan P 0,5-0,8%, kecukupan
K adalah 2,8-3,8%.
Respon unsur hara N juga tergantung pada seberapa besar tanaman di suplai
oleh unsur hara lain. Hubungan ini telah di buktikan sejumlah penelitian yaitu
pengaruh perlakuan unsur hara lain atas respon tanaman terhadap tingkat
pemberian N pada tanaman serealia (biji-bijian). Hasilnya adalah tanpa pemberian
P dan K maka respon tanaman terhadap tingkat penambahan N adalah rendah, bila
di bandingkan dengan pemberian sejumlah hara P dan K yang memadai (Putinella
1997 dalam 2008).
Fosfor sangat berpengaruh terhadap perkembangan tanaman. Hal ini
disebabkan P banyak terdapat dalam sel tanaman berupa nukleotida. Sedangkan
nukleotida merupakan suatu ikatan yang mengandung P, sebagai penyusun RNA
dan DNA yang berperan dalam perkembangan sel tanaman. Peran unsur P pada
tanaman jagung terutama pada proses pembentukan biji. Unsur P dapat
menstimulir pertumbuhan dan perkembangan perakaran tanaman, keadaan ini
berhubungan dengan fungsi P dalam metabolisme sel. Dari percobaan-percobaan
pada tanah yang kekurangan P, bila pupuk P ternyata bahwa pertambahan bagian
akar lebih besar jika di bandingkan dengan bagian atas tanaman (Havlin et al.
1999 dalam 2008).
Pengaruh unsur K terhadap pertumbuhan tanaman adalah menguatnya
jerami dari tanaman biji-bijian, sehingga tidak mudah rebah. Beberapa penelitian
melaporkan bahwa ada dampak dari K pada asimilasi CO2. Hasil kajian mereka
menyatakan bahwa K tidak berpengaruh langsung pada sistem fotosintesis tetapi
agaknya mengembangkan sintesa enzim ribulosa bifosfat karbosilase yang
menunjukan meningkatkannya asimilasi CO2. Paralel dengan meningkatnya
fotorespirasi dan menurunnya respirasi gelap. Sejumlah penulis mengatakan
bahwa K mempertinggi translokasi fotosintat (hasil fotosintesis). Kalium tidak
hanya memngembangkan translokasi hasil sintesa fotosintesis yang terbentuk
tetapi juga berperan pada mobilisasi bahan fotosintesis yang tersimpan
2.3 Karakteristik Hara N, P, dan K Dalam Tanah
Sebagian besar N tanah berada dalam bentuk N organik maka pelapukan
N organik merupakan proses menjadikan N tersedia bagi tanaman. Nitrogen
bagi tanaman merupakan usur hara yang paling banyak dibutuhkan. Nitrogen
dibebaskan dalam bentuk ammonium, dan bila dalam keadaan aerobik
ammonium dioksidasikan menjadi nitrit kemudian nitrat (Soepardi, 1983 dalam
Kemala 2010).
Sumber N dalam tanah diperoleh dari sisa tanaman, pupuk organik,
garam ammonium dan nitrat yang diendapkan serta N terfiksasi dari atmosfer
yang dilakukan oleh mikroorganisme tertentu (Bukman dan Brady, 1969 dalam
Kemala 2010). Nitrogen dalam tanah selalu berada dalam keadaan kekurangan.
Tanpa penambahan N pertumbuhan menjadi terhambat. Nitrogen berfungsi
merangsang pertumbuhan dan memberikan warna hijau pada daun (Leiwakabessy
dan Sutandi, 2004).
Mobilitas hara P dalam tanah sangat rendah karena reaksi dengan komponen
tanah maupun dengan ion-ion logam dalam tanah seperti Ca, Al, Fe dan lain-lain
membentuk senyawa yang kurang larut dengan tingkat kelarutan berbeda-beda.
Reaksi tanah (pH) memegang peranan sangat penting dalam mobilitas unsur ini.
Tanah bertekstur halus kadar P tersedia dalam tanah lebih tinggi dibandingkan
tanah yang bertekstur kasar (Leiwakabessy dan Sutandi, 2004).
Menurut Soepardi 1983 dalam Kemala 2010, sumber fosfor dalam tanah
yang utama adalah pupuk buatan, pupuk organik, sisa tanaman dan pupuk hijau
dan senyawa alamiah baik organik maupun inorganik dari unsur tersebut yang
sudah ada dalam tanah. Ketersediaan P dalam tanah, terutama P inorganik
ditentukan oleh pH tanah, Fe, Al, Mn, tersedianya Ca dalam tanah, jumlah dan
tingkat dekomposisi bahan organik dan kegiatan jasad mikro.
Kalium merupakan kation monovalen (K+) yang diserap oleh akar
tanaman yang lebih besar jumlahnya dari kation-kation lainya. Jumlah kalium
dalam tanah jauh lebih banyak dari fosfat. Berdasarkan ketersediaanya bagi
tanaman K di dalam tanah dapat dikelompokan menjadi (1) K tak dapat
dipertukarkan, (2) K dapat dipertukarkan, dan (3) K dalam larutan tanah. Kalium
diikat dalam bentukbentuk yang kurang tersedia. Jumlah kalium dapat
dipertukarkan atau tersedia bagi tanaman tidak melebihi 1 persen dari seluruh
kalium tanah.
Kalium
peka
terhadap
pencucian,
terutama
pada
tanah-tanah
dengan kapasitas tukar kation dan kapasitas anion yang rendah. Sumber kalium
dalam tanah yang utama adalah pupuk buatan, pupuk organik, sisa tanaman dan
pupuk hijau, senyawa alamiah baik organik maupun inorganik dari unsur tersebut
yang ada dalam tanah .
2.4 Karakteristik Hara N, P, dan K Dalam Tanaman
Senyawa N digunakan tanaman untuk membentuk asam amino yang
akan diubah menjadi protein dan membentuk klorofil. Senyawa N juga berperan
dalam perbaikan pertumbuhan vegetatif tanaman. Tanaman yang tumbuh pada
tanah yang cukup N, berwarna lebih hijau. Gejala kekurangan N akan
menyebabkan tanaman menjadi kerdil, pertumbuhan tanaman terbatas, daun-daun
menguning dan gugur. Gejala kelebihan N menyebabkan keterlambatan
kematangan tanaman yang diakibatkan terlalu banyak pertumbuhan vegetatif,
batang lemah dan mudah roboh serta mengurangi daya tahan tanaman terhadap
penyakit (Hardjowigeno 1993 dalam Kemala 2010).
Unsur P berperan dalam proses karbohidrat untuk energi. Penyimpanan dan
peredaranya keseluruhan tanaman dalam bentuk ADP dan ATP. Unsur P berperan
dalam pembelahan sel melalui peranan nukleoprotein yang ada unsur dalam inti
sel, selanjutnya berperan dalam menentukan sifat-sifat kebaikan dari generasi
melalui peran DNA. Unsur ini juga menentukan pertumbuhan akar, mempercepat
kematangan dan produksi buah dan biji (Leiwakabessy dan Sutandi, 2004). Gejala
defisiensi P mengakibatkan pertumbuhan terhambat (kerdil) karena pembelahan
sel terganggu dan daun menjadi ungu atau coklat mulai dari ujung daun
(Hardjowigeno 1993 dalam Kemala 2010).
Kalium merupakan unsur logam yang paling banyak terdapat pada cairan sel
tanaman yang dapat mengatur keseimbangan garam-garam atau denga kata lain
mengatur tekanan osmotik dalam sel tanamansehingga memungkinkan pergerakan
air ke dalam akar. Kalium berperan dalam pembelahan sel, Pembukaan stomata,
fotosintesis (pembentukan karbohidarat), traslokasi gula, reduksi nitrat dan
selanjutnya sistem protein dan dalam aktivitas enzim. Tanaman jagung dapat
menyerap kalium hingga 9 kg/ha/hari. Tanaman yang kekurangan K akan kurang
tahan kekeringan dibandingkan denagn yang cukup K. Tanaman yang kekurangan
K lebih peka terhadap penyakit dan kualitas produksi biasanya rendah, baik daun,
buah maupun biji. Unsur K mudah diserap oleh tanaman dan bersifat sangat
mobil.