Jagung (Zea
mays L) adalah tanaman semusim dan termasuk jenis
rumputan/graminae
yang mempunyai batang tunggal, meski terdapat
kemungkinan
munculnya cabang anakan pada beberapa genotipe dan
lingkungan
tertentu. Batang jagung terdiri atas buku dan ruas. Daun jagung
tumbuh
pada setiap buku, berhadapan satu sama lain. Bunga jantan terletak
pada
bagian terpisah pada satu tanaman sehingga lazim terjadi penyerbukan
silang.
Jagung merupakan tanaman hari pendek, jumlah daunnya ditentukan
pada saat
inisiasi bunga jantan, dan dikendalikan oleh genotipe, lama
penyinaran,
dan suhu.
Pemahaman
morfologi dan fase pertumbuhanjagung sangat membantu
dalam
mengidentifikasi pertumbuhan tanaman, terkait dengan
optimasi
perlakukan agronomis. Cekaman air (kelebihan dan kekurangan),
cekaman
hara (defisiensi dan keracunan), terkena herbisida atau serangan
hama dan
penyakit akan menyebabkan tanaman tumbuh tidak normal,
atau tidak
sesuai dengan morfologi tanaman.
Hasil dan
bobot biomas jagung yang tinggi akan diperoleh jika pertumbuhan
tanaman
optimal. Untuk itu diperlukan pengelolaan hara, air,
dan
tanaman dengan tepat. Pengelolaan hara dan tanaman yang mencakup
pemupukan
(waktu dan takaran), pengairan, dan pengendalian gulma harus
sesuai
dengan fase pertumbuhan tanaman.
Terdapat
beberapa metode penentuan fase pertumbuhan jagung.
Metode
yang umum digunakan adalah metode leaf collar, yaitu
menentukan
fase
pertumbuhan berdasarkan jumlah daun yang tidak lagi membungkus
batang
atau telah terbuka sempurna selama fase vegetatif, termasuk daun
pertama
yang muncul, round-tipped leaf.
Metode penentuan fase
pertumbuhan
perlu diketahui dalam budi daya tanaman.
Tulisan
ini membahas morfologi tanaman dan fase pertumbuhan jagung
dalam
kaitannya dengan upaya peningkatan produksi.
Subekti et al.:
Morfologi Tanaman dan Fase Pertumbuhan Jagung 1
7
MORFOLOGI
Tanaman
jagung termasuk famili rumput-rumputan (graminae) dari
subfamili
myadeae. Dua famili yang berdekatan dengan jagung adalah
teosinte
dan tripsacum yang diduga merupakan asal dari tanaman jagung.
Teosinte
berasal dari Meksico dan Guatemala sebagai tumbuhan liar di
daerah
pertanaman jagung.
Sistem Perakaran
Jagung
mempunyai akar serabut dengan tiga macam akar, yaitu (a) akar
seminal,
(b) akar adventif, dan (c) akar kait atau penyangga. Akar seminal
adalah
akar yang berkembang dari radikula dan embrio. Pertumbuhan akar
seminal
akan melambat setelah plumula muncul ke permukaan tanah dan
pertumbuhan
akar seminal akan berhenti pada fase V3. Akar adventif adalah
akar yang
semula berkembang dari buku di ujung mesokotil, kemudian set
akar
adventif berkembang dari tiap buku secara berurutan dan terus ke
atas
antara 7-10 buku, semuanya di bawah permukaan tanah. Akar adventif
berkembang
menjadi serabut akar tebal. Akar seminal hanya sedikit
berperan
dalam siklus hidup jagung. Akar adventif berperan dalam
pengambilan
air dan hara. Bobot total akar jagung terdiri atas 52% akar
adventif
seminal dan 48% akar nodal. Akar kait atau penyangga adalah akar
adventif
yang muncul pada dua atau tiga buku di atas permukaan tanah.
Fungsi
dari akar penyangga adalah menjaga tanaman agar tetap tegak dan
mengatasi
rebah batang. Akar ini juga membantu penyerapan hara dan air.
Perkembangan
akar jagung (kedalaman dan penyebarannya)
bergantung
pada varietas, pengolahan tanah, fisik dan kimia tanah, keadaan
air tanah,
dan pemupukan. Akar jagung dapat dijadikan indikator toleransi
tanaman
terhadap cekaman aluminium. Tanaman yang toleran aluminium,
tudung
akarnya terpotong dan tidak mempunyai bulu-bulu akar (Syafruddin
2002). Pemupukan
nitrogen dengan takaran berbeda menyebabkan
perbedaan
perkembangan (plasticity) sistem
perakaran jagung (Smith et
al.
1995).
Batang dan Daun
Tanaman
jagung mempunyai batang yang tidak bercabang, berbentuk
silindris,
dan terdiri atas sejumlah ruas dan buku ruas. Pada buku ruas
terdapat
tunas yang berkembang menjadi tongkol. Dua tunas teratas
berkembang
menjadi tongkol yang produktif. Batang memiliki tiga
komponen
jaringan utama, yaitu kulit (epidermis), jaringan pembuluh
(bundles
vaskuler), dan pusat batang (pith). Bundles vaskuler tertata dalam
18 Jagung:
Teknik Produksi dan Pengembangan
lingkaran
konsentris dengan kepadatan bundles yang tinggi, dan lingkaranlingkaran
menuju
perikarp dekat epidermis. Kepadatan bundles berkurang
begitu
mendekati pusat batang. Konsentrasi bundles vaskuler yang tinggi di
bawah
epidermis menyebabkan batang tahan rebah. Genotipe jagung yang
mepunyai
batang kuat memiliki lebih banyak lapisan jaringan sklerenkim
berdinding
tebal di bawah epidermis batang dan sekeliling bundles vaskuler
(Paliwal
2000). Terdapat variasi ketebalan kulit antargenotipe yang dapat
digunakan
untuk seleksi toleransi tanaman terhadap rebah batang.
Sesudah
koleoptil muncul di atas permukaan tanah, daun jagung mulai
terbuka.
Setiap daun terdiri atas helaian daun, ligula, dan pelepah daun
yang erat
melekat pada batang. Jumlah daun sama dengan jumlah buku
batang.
Jumlah daun umumya berkisar antara 10-18 helai, rata-rata
munculnya
daun yang terbuka sempurna adalah 3-4 hari setiap daun.
Tanaman
jagung di daerah tropis mempunyai jumlah daun relatif lebih
banyak
dibanding di daerah beriklim sedang (temperate)
(Paliwal 2000).
Genotipe
jagung mempunyai keragaman dalam hal panjang, lebar, tebal,
sudut, dan
warna pigmentasi daun. Lebar helai daun dikategorikan mulai
dari
sangat sempit (< 5 cm), sempit (5,1-7 cm), sedang (7,1-9 cm), lebar
(9,1-11
cm), hingga sangat lebar (>11 cm). Besar sudut daun mempengaruhi
tipe daun.
Sudut daun jagung juga beragam, mulai dari sangat kecil hingga
sangat
besar (Gambar 1). Beberapa genotipe jagung memiliki antocyanin
pada helai
daunnya, yang bisa terdapat pada pinggir daun atau tulang daun.
Intensitas
warna antocyanin pada pelepah daun bervariasi, dari sangat
lemah
hingga sangat kuat.
Bentuk
ujung daun jagung berbeda, yaitu runcing, runcing agak bulat,
bulat,
bulat agak tumpul, dan tumpul (Gambar 2). Berdasarkan letak posisi
daun
(sudut daun) terdapat dua tipe daun jagung, yaitu tegak (erect) dan
menggantung
(pendant). Daun erect biasanya memiliki sudut antara kecil
sampai sedang,
pola helai daun bisa lurus atau bengkok. Daun pendant
umumnya
memiliki sudut yang lebar dan pola daun bervariasi dari lurus
sampai
sangat bengkok. Jagung dengan tipe daun erect memiliki kanopi
Gambar 1.
Sudut daun jagung.
Sangat
kecil Kecil Sedang Besar Sangat besar
Subekti et al.:
Morfologi Tanaman dan Fase Pertumbuhan Jagung 1
9
kecil
sehingga dapat ditanam dengan populasi yang tinggi. Kepadatan
tanaman
yang tinggi diharapkan dapat memberikan hasil yang tinggi pula.
Bunga
Jagung
disebut juga tanaman berumah satu (monoeciuos) karena bunga
jantan dan
betinanya terdapat dalam satu tanaman. Bunga betina, tongkol,
muncul
dari axillary apices tajuk. Bunga jantan (tassel) berkembang dari
titik
tumbuh apikal di ujung tanaman. Pada tahap awal, kedua bunga memiliki
primordia
bunga biseksual. Selama proses perkembangan, primordia
stamen
pada axillary bunga tidak berkembang dan menjadi bunga betina.
Demikian
pula halnya primordia ginaecium pada apikal bunga, tidak
berkembang
dan menjadi bunga jantan (Palliwal 2000). Serbuk sari (pollen)
adalah
trinukleat. Pollen memiliki sel vegetatif, dua gamet jantan dan
mengandung
butiran-butiran pati. Dinding tebalnya terbentuk dari dua
lapisan,
exine dan intin, dan cukup keras. Karena adanya perbedaan
perkembangan
bunga pada spikelet jantan yang terletak di atas dan bawah
dan
ketidaksinkronan matangnya spike, maka pollen pecah secara kontinu
dari tiap
tassel dalam tempo seminggu atau lebih.
Rambut
jagung (silk) adalah pemanjangan dari saluran stylar ovary yang
matang
pada tongkol. Rambut jagung tumbuh dengan panjang hingga 30,5
cm atau
lebih sehingga keluar dari ujung kelobot. Panjang rambut jagung
bergantung
pada panjang tongkol dan kelobot.
Tanaman
jagung adalah protandry, di mana pada sebagian besar
varietas,
bunga jantannya muncul (anthesis) 1-3 hari sebelum rambut bunga
betina
muncul (silking). Serbuk sari (pollen) terlepas mulai dari spikelet
yang
terletak pada spike yang di tengah, 2-3 cm dari ujung malai (tassel),
kemudian
turun ke bawah. Satu bulir anther melepas 15-30 juta serbuk sari.
Serbuk
sari sangat ringan dan jatuh karena gravitasi atau tertiup angin
sehingga
terjadi penyerbukan silang. Dalam keadaan tercekam (stress)
karena
kekurangan air, keluarnya rambut tongkol kemungkinan tertunda,
Gambar 2.
Bentuk ujung daun jagung.
Runcing
Runcing agak bulat Bulat Bulat agak tumpul Tumpul
20 Jagung:
Teknik Produksi dan Pengembangan
sedangkan
keluarnya malai tidak terpengaruh. Interval antara keluarnya
bunga
betina dan bunga jantan (anthesis silking interval, ASI)
adalah hal
yang
sangat penting. ASI yang kecil menunjukkan terdapat sinkronisasi
pembungaan,
yang berarti peluang terjadinya penyerbukan sempurna
sangat
besar. Semakin besar nilai ASI semakin kecil sinkronisasi pembungaan
dan
penyerbukan terhambat sehingga menurunkan hasil. Cekaman abiotis
umumnya
mempengaruhi nilai ASI, seperti pada cekaman kekeringan dan
temperatur
tinggi.
Penyerbukan
pada jagung terjadi bila serbuk sari dari bunga jantan
menempel
pada rambut tongkol. Hampir 95% dari persarian tersebut berasal
dari serbuk
sari tanaman lain, dan hanya 5% yang berasal dari serbuk sari
tanaman
sendiri. Oleh karena itu, tanaman jagung disebut tanaman bersari
silang (cross
pollinated crop), di mana sebagian besar dari serbuk sari
berasal
dari
tanaman lain. Terlepasnya serbuk sari berlangsung 3-6 hari, bergantung
pada
varietas, suhu, dan kelembaban. Rambut tongkol tetap reseptif dalam
3-8 hari.
Serbuk sari masih tetap hidup (viable)
dalam 4-16 jam sesudah
terlepas (shedding).
Penyerbukan selesai dalam 24-36 jam dan biji mulai
terbentuk
sesudah 10-15 hari. Setelah penyerbukan, warna rambut tongkol
berubah
menjadi coklat dan kemudian kering.
Tongkol dan Biji
Tanaman
jagung mempunyai satu atau dua tongkol, tergantung varietas.
Tongkol
jagung diselimuti oleh daun kelobot. Tongkol jagung yang terletak
pada
bagian atas umumnya lebih dahulu terbentuk dan lebih besar
dibanding
yang terletak pada bagian bawah. Setiap tongkol terdiri atas 10-
16 baris
biji yang jumlahnya selalu genap.
Biji
jagung disebut kariopsis, dinding ovari atau perikarp menyatu dengan
kulit biji
atau testa, membentuk dinding buah. Biji jagung terdiri atas tiga
bagian
utama, yaitu (a) pericarp, berupa lapisan luar yang tipis, berfungsi
mencegah
embrio dari organisme pengganggu dan kehilangan air; (b)
endosperm,
sebagai cadangan makanan, mencapai 75% dari bobot biji yang
Gambar
3. Kiri, bunga jantan (anther dan spikelet), dan kanan bunga betina (silk).
Subekti et al.:
Morfologi Tanaman dan Fase Pertumbuhan Jagung 2
1
mengandung
90% pati dan 10% protein, mineral, minyak, dan lainnya; dan
(c) embrio
(lembaga), sebagai miniatur tanaman yang terdiri atas plamule,
akar
radikal, scutelum, dan koleoptil (Hardman and Gunsolus 1998).
Pati
endosperm tersusun dari senyawa anhidroglukosa yang sebagian
besar
terdiri atas dua molekul, yaitu amilosa dan amilopektin, dan sebagian
kecil
bahan antara (White 1994). Namun pada beberapa jenis jagung
terdapat
variasi proporsi kandungan amilosa dan amilopektin. Protein
endosperm
biji jagung terdiri atas beberapa fraksi, yang berdasarkan
kelarutannya
diklasifikasikan menjadi albumin (larut dalam air), globumin
(larut
dalam larutan salin), zein atau prolamin (larut dalam alkohol
konsentrasi
tinggi), dan glutein (larut dalam alkali). Pada sebagian besar
jagung,
proporsi masing-masing fraksi protein adalah albumin 3%, globulin
3%,
prolamin 60%, dan glutein 34% (Vasal 1994).
Berdasarkan
bentuk dan strukturnya biji jagung dapat diklasifikasikan
Tidak ada komentar:
Posting Komentar