Klasifikasi biji jagung

Berdasarkan bentuk dan strukturnya biji jagung dapat diklasifikasikan

sebagai berikut:

Jagung Mutiara (Flint Corn), Zea mays indurate

Biji jagung tipe mutiara berbentuk bulat licin, mengkilap, dan keras. Bagian

pati yang keras terdapat di bagian atas biji. Pada saat masak, bagian atas biji

mengkerut bersama-sama, sehingga permukaan biji bagian atas licin dan

bulat.

Varietas lokal jagung di Indonesia umumnya tergolong ke dalam tipe biji

mutiara. Tipe ini disukai petani karena tahan hama gudang.

Gambar 4. Biji jagung dan bagian-bagiannya.

Pati (aleurone)

Kulit biji

(perikarp)

Kotiledon

(skutelum)

Endosperma

Koleoptil

Plumula daun

Meristem apikal tajuk

Meristem apikal akar

Koleoriza

22 Jagung: Teknik Produksi dan Pengembangan

Jagung Gigi Kuda (Dent Corn), Zea mays indentata

Bagian pati yang keras pada tipe biji dent berada di bagian sisi biji, sedangkan

bagian pati yang lunak di bagian tengah sampai ujung biji. Pada waktu biji

mengering, pati lunak kehilangan air lebih cepat dan lebih mengkerut

daripada pati keras, sehingga terjadi lekukan (dent) pada bagian atas biji.

Biji tipe dent ini bentuknya besar, pipih, dan berlekuk.

Jagung Manis (Sweet Corn), Zea mays saccharata

Biji jagung manis pada saat masak keriput dan transparan. Biji yang belum

masak mengandung kadar gula (water-soluble polysccharride, WSP) lebih

tinggi daripada pati. Kandungan gula jagung manis 4-8 kali lebih tinggi

dibanding jagung normal pada umur 18-22 hari setelah penyerbukan. Sifat

ini ditentukan oleh gen sugary (su) yang resesif (Tracy 1994).

Jagung Pod, Z. tunicata Sturt

Jagung pod adalah jagung yang paling primitif. Jagung ini terbungkus oleh

glume atau kelobot yang berukuran kecil. Jagung pod tidak dibudidayakan

secara komersial sehingga tidak banyak dikenal. Kultivar Amerika Selatan

dimanfaatkan oleh suku Indian dalam upacara adat karena dipercaya

memiliki kekuatan magis.

Jagung Berondong (Pop Corn), Zea mays everta

Tipe jagung ini memiliki biji berukuran kecil. Endosperm biji mengandung

pati keras dengan proporsi lebih banyak dan pati lunak dalam jumlah sedikit

terletak di tengah endosperm. Apabila dipanaskan, uap akan masuk ke

dalam biji yang kemudian membesar dan pecah (pop).

Jagung Pulut (Waxy Corn), Z. ceritina Kulesh

Jagung pulut memiliki kandungan pati hampir 100% amilopektin. Adanya

gen tunggal waxy (wx) bersifat resesif epistasis yang terletak pada kromosom

sembilan mempengaruhi komposisi kimiawi pati, sehingga akumulasi

amilosa sangat sedikit (Fergason 1994).

Jagung QPM (Quality Protein Maize)

Jagung QPM memiliki kandungan protein lisin dan triptofan yang tinggi

dalam endospermnya. Jagung QPM mengandung gen opaque-2 (o2) bersifat

resesif yang mengendalikan produksi lisin dan triptofan. Prolamin menyusun

sebagian besar protein endosperm dengan kandungan lisin dan triptofan

yang jauh lebih rendah dibanding fraksi protein lain. Fraksi albumin, globulin,

Subekti et al.: Morfologi Tanaman dan Fase Pertumbuhan Jagung 2 3

dan glutein memiliki kandungan lisin dan triptofan tinggi. Gen o2 dalam

ekspresinya mengubah proporsi kandungan fraksi-fraksi protein. Fraksi

prolamin berkurang hingga 50%, sedangkan sintesis albumin, globulin, dan

glutein meningkat. Kandungan lisin dan triptofan jagung QPM meningkat,

sementara sintesis prolamin memiliki kandungan lisin rendah (Vasal 1994).

Kandungan protein yang tinggi dalam endosperm memberikan warna

gelap pada biji.

Jagung Minyak Tinggi (High-Oil)

Jagung minyak tinggi memiliki biji dengan kandungan minyak lebih dari 6%,

sementara sebagian besar jagung berkadar minyak 3,5-5%. Sebagian besar

minyak biji terdapat dalam scutelum, yaitu 83-85% dari total minyak biji.

Jagung minyak tinggi sangat penting dalam industri makanan, seperti

margarin dan minyak goreng, serta industri pakan. Ternak yang diberi pakan

jagung minyak tinggi berdampak positif terhadap pertumbuhannya

(Lambert 1994). Jagung minyak tinggi memiliki tipe biji bermacam-macam,

bisa dent atau flint.

FASE PERTUMBUHAN DAN PERKECAMBAHAN

Secara umum jagung mempunyai pola pertumbuhan yang sama, namun

interval waktu antartahap pertumbuhan dan jumlah daun yang berkembang

dapat berbeda. Pertumbuhan jagung dapat dikelompokkan ke dalam tiga

tahap yaitu (1) fase perkecambahan, saat proses imbibisi air yang ditandai

dengan pembengkakan biji sampai dengan sebelum munculnya daun

pertama; (2) fase pertumbuhan vegetatif, yaitu fase mulai munculnya daun

pertama yang terbuka sempurna sampai tasseling dan sebelum keluarnya

bunga betina (silking), fase ini diidentifiksi dengan jumlah daun yang

terbentuk; dan (3) fase reproduktif, yaitu fase pertumbuhan setelah silking

sampai masak fisiologis.

Perkecambahan benih jagung terjadi ketika radikula muncul dari kulit

biji. Benih jagung akan berkecambah jika kadar air benih pada saat di dalam

tanah meningkat >30% (McWilliams et al. 1999). Proses perkecambahan

benih jagung, mula-mula benih menyerap air melalui proses imbibisi dan

benih membengkak yang diikuti oleh kenaikan aktivitas enzim dan respirasi

yang tinggi. Perubahan awal sebagian besar adalah katabolisme pati, lemak,

dan protein yang tersimpan dihidrolisis menjadi zat-zat yang mobil, gula,

asam-asam lemak, dan asam amino yang dapat diangkut ke bagian embrio

yang tumbuh aktif. Pada awal perkecambahan, koleoriza memanjang

menembus pericarp, kemudian radikel menembus koleoriza. Setelah radikel

24 Jagung: Teknik Produksi dan Pengembangan

muncul, kemudian empat akar seminal lateral juga muncul. Pada waktu

yang sama atau sesaat kemudian plumule tertutupi oleh koleoptil. Koleoptil

terdorong ke atas oleh pemanjangan mesokotil, yang mendorong koleoptil

ke permukaan tanah. Mesokotil berperan penting dalam pemunculan

kecambah ke atas tanah. Ketika ujung koleoptil muncul ke luar permukaan

tanah, pemanjangan mesokotil terhenti dan plumul muncul dari koleoptil

dan menembus permukaan tanah.

Benih jagung umumnya ditanam pada kedalaman 5-8 cm. Bila

kelembaban tepat, pemunculan kecambah seragam dalam 4-5 hari setelah

tanam. Semakin dalam lubang tanam semakin lama pemunculan kecambah

ke atas permukaan tanah. Pada kondisi lingkungan yang lembab, tahap

pemunculan berlangsung 4-5 hari setelah tanam, namun pada kondisi yang

dingin atau kering, pemunculan tanaman dapat berlangsung hingga dua

minggu setelah tanam atau lebih.

Keseragaman perkecambahan sangat penting untuk mendapatkan hasil

yang tinggi. Perkecambahan tidak seragam jika daya tumbuh benih rendah.

Tanaman yang terlambat tumbuh akan ternaungi dan gulma lebih bersaing

dengan tanaman, akibatnya tanaman yang terlambat tumbuh tidak normal

dan tongkolnya relatif lebih kecil dibanding tanaman yang tumbuh lebih

awal dan seragam.

Gambar 5. Perkecambahan benih jagung.

Biji

(Luar)

Endosperma

plumula

(Dalam)

kotiledon

Radikula

Daun pertama

muncul

Koleoptil

terbuka

Koleoptil

(pelepah

pelindung

pucuk dan

daun)

Koleoptil

muncul

Akar

Rambut akar

tumbuh pada

akar utama

Plumula

(pucuk

pertama)

Radikula

(akar

pertama)

Subekti et al.: Morfologi Tanaman dan Fase Pertumbuhan Jagung 2 5

Setelah perkecambahan, pertumbuhan jagung melewati beberapa fase

berikut:

Fase V3-V5 (jumlah daun yang terbuka sempurna 3-5)

Fase ini berlangsung pada saat tanaman berumur antara 10-18 hari setelah

berkecambah. Pada fase ini akar seminal sudah mulai berhenti tumbuh,

akar nodul sudah mulai aktif, dan titik tumbuh di bawah permukaan tanah.

Suhu tanah sangat mempengaruhi titik tumbuh. Suhu rendah akan

memperlambat keluar daun, meningkatkan jumlah daun, dan menunda

terbentuknya bunga jantan (McWilliams et al. 1999).

Fase V6-V10 (jumlah daun terbuka sempurna 6-10)

Fase ini berlangsung pada saat tanaman berumur antara 18 -35 hari setelah

berkecambah. Titik tumbuh sudah di atas permukaan tanah, perkembangan

akar dan penyebarannya di tanah sangat cepat, dan pemanjangan batang

meningkat dengan cepat. Pada fase ini bakal bunga jantan (tassel) dan

perkembangan tongkol dimulai (Lee 2007). Tanaman mulai menyerap hara

dalam jumlah yang lebih banyak, karena itu pemupukan pada fase ini

diperlukan untuk mencukupi kebutuhan hara bagi tanaman (McWilliams

et al. 1999).

Fase V11- Vn (jumlah daun terbuka sempurna 11 sampai daun terakhir

15-18)

Fase ini berlangsung pada saat tanaman berumur antara 33-50 hari setelah

berkecambah. Tanaman tumbuh dengan cepat dan akumulasi bahan kering

meningkat dengan cepat pula. Kebutuhan hara dan air relatif sangat tinggi

untuk mendukung laju pertumbuhan tanaman. Tanaman sangat sensitif

terhadap cekaman kekeringan dan kekurangan hara. Pada fase ini,

kekeringan dan kekurangan hara sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan

dan perkembangan tongkol, dan bahkan akan menurunkan

jumlah biji dalam satu tongkol karena mengecilnya tongkol, yang akibatnya

menurunkan hasil (McWilliams et al. 1999, Lee 2007). Kekeringan pada fase

ini juga akan memperlambat munculnya bunga betina (silking).

Fase Tasseling (berbunga jantan)

Fase tasseling biasanya berkisar antara 45-52 hari, ditandai oleh adanya

cabang terakhir dari bunga jantan sebelum kemunculan bunga betina (silk/

rambut tongkol). Tahap VT dimulai 2-3 hari sebelum rambut tongkol muncul,

di mana pada periode ini tinggi tanaman hampir mencapai maksimum dan

mulai menyebarkan serbuk sari (pollen). Pada fase ini dihasilkan biomas

26 Jagung: Teknik Produksi dan Pengembangan

maksimum dari bagian vegetatif tanaman, yaitu sekitar 50% dari total bobot

kering tanaman, penyerapan N, P, dan K oleh tanaman masing-masing 60-

70%, 50%, dan 80-90%.

Fase R1 (silking)

Tahap silking diawali oleh munculnya rambut dari dalam tongkol yang

terbungkus kelobot, biasanya mulai 2-3 hari setelah tasseling. Penyerbukan

(polinasi) terjadi ketika serbuk sari yang dilepas oleh bunga jantan jatuh

menyentuh permukaan rambut tongkol yang masih segar. Serbuk sari

tersebut membutuhkan waktu sekitar 24 jam untuk mencapai sel telur

(ovule), di mana pembuahan (fertilization) akan berlangsung membentuk

bakal biji. Rambut tongkol muncul dan siap diserbuki selama 2-3 hari.

Rambut tongkol tumbuh memanjang 2,5-3,8 cm/hari dan akan terus

memanjang hingga diserbuki. Bakal biji hasil pembuahan tumbuh dalam

suatu struktur tongkol dengan dilindungi oleh tiga bagian penting biji, yaitu

glume, lemma, dan palea, serta memiliki warna putih pada bagian luar biji.

Bagian dalam biji berwarna bening dan mengandung sangat sedikit cairan.

Pada tahap ini, apabila biji dibelah dengan menggunakan silet, belum terlihat

struktur embrio di dalamnya. Serapan N dan P sangat cepat, dan K hampir

komplit (Lee 2007).

Fase R2 (blister)

Fase R2 muncul sekitar 10-14 hari seletelah silking, rambut tongkol sudah

kering dan berwarna gelap. Ukuran tongkol, kelobot, dan janggel hampir

sempurna, biji sudah mulai nampak dan berwarna putih melepuh, pati

mulai diakumulasi ke endosperm, kadar air biji sekitar 85%, dan akan

menurun terus sampai panen.

Fase R3 (masak susu)

Fase ini terbentuk 18 -22 hari setelah silking. Pengisian biji semula dalam

bentuk cairan bening, berubah seperti susu. Akumulasi pati pada setiap biji

sangat cepat, warna biji sudah mulai terlihat (bergantung pada warna biji

setiap varietas), dan bagian sel pada endosperm sudah terbentuk lengkap.

Kekeringan pada fase R1-R3 menurunkan ukuran dan jumlah biji yang

terbentuk. Kadar air biji dapat mencapai 80%.

Fase R4 (dough)

Fase R4 mulai terjadi 24-28 hari setelah silking. Bagian dalam biji seperti

pasta (belum mengeras). Separuh dari akumulasi bahan kering biji sudah

terbentuk, dan kadar air biji menurun menjadi sekitar 70%. Cekaman

kekeringan pada fase ini berpengaruh terhadap bobot biji.

Subekti et al.: Morfologi Tanaman dan Fase Pertumbuhan Jagung 2 7

Gambar 6. Fase pertumbuhan tanaman jagung.

Fase R5 (pengerasan biji)

Fase R5 akan terbentuk 35-42 hari setelah silking. Seluruh biji sudah terbentuk

sempurna, embrio sudah masak, dan akumulasi bahan kering biji akan

segera terhenti. Kadar air biji 55%.

Fase R6 (masak fisiologis)

Tanaman jagung memasuki tahap masak fisiologis 55-65 hari setelah silking.

Pada tahap ini, biji-biji pada tongkol telah mencapai bobot kering maksimum.

Lapisan pati yang keras pada biji telah berkembang dengan sempurna dan

telah terbentuk pula lapisan absisi berwarna coklat atau kehitaman.

Pembentukan lapisan hitam (black layer) berlangsung secara bertahap,

dimulai dari biji pada bagian pangkal tongkol menuju ke bagian ujung

tongkol. Pada varietas hibrida, tanaman yang mempunyai sifat tetap hijau

(stay-green) yang tinggi, kelobot dan daun bagian atas masih berwarna

hijau meskipun telah memasuki tahap masak fisiologis. Pada tahap ini kadar

air biji berkisar 30-35% dengan total bobot kering dan penyerapan NPK oleh

tanaman mencapai masing-masing 100%.

28 Jagung: Teknik Produksi dan Pengembangan

DAFTAR PUSTAKA

Fergason, V. 1994. High amylose and waxy corn. In: A. R. Halleuer (Ed.)

Specialty Corns. CRC Press Inc. USA.

Hardman and Gunsolus. 1998. Corn growth and development. Extension

Service. University of Minesota. p.5.

Lambert, R.J. 1994. High oil corn hybrids. In: Arnel R. Halleuer (Ed.). Specialty

corns. CRC Press Inc. USA.

Lee, C. 2007. Corn growth and development. www.uky.edu/ag/grain crops.

McWilliams, D.A., D.R. Berglund, and G.J. Endres. 1999. Corn growth and

management quick guide.www.ag.ndsu.edu.

Paliwal. R.L. 2000. Tropical maize morphology. In: tropical maize:

improvement and production. Food and Agriculture Organization of

the United Nations. Rome. p 13-20.

Smith, M.E., C.A. Miles, and J. van Beem. 1995. Genetic improvement of maize

for nitrogen use efficiency. In Maize research for stress environment.

p. 39-43.

Syafruddin. 2002. Tolok ukur dan konsentrasi Al untuk penapisan tanaman

jagung terhadap ketenggangan Al. Berita Puslitbangtan 24: 3-4.

Tracy, W. F. 1994. Sweet corn. In: A. R. Halleuer (Ed.) Specialty corns. CRC

Press Inc. USA.

Vasal, S.K. 1994. High quality protein corn. In: A. R. Halleuer (Ed.). Specialty

corns. CRC Press Inc. USA.

White, P.J. 1994. Properties of corn strach. In: A. R. Halleuer (Ed.). Specialty

corns. CRC Press Inc. USA.