TINJAUAN PUSTAKA Botani Tanaman Nenas (Ananas comosus (L.) Merr.) Nenas (Ananas comusus (L.) Merr.) merupakan tanaman buah berbentuk semak yang berasal dari Amerika Selatan (Ashari 1995). Tanaman nenas mulai masuk ke Indonesia pada abad ke-15. Awalnya tanaman nenas hanya digunakan sebagai tanaman pekarangan namun lambat laun mulai dibudidayakan diseluruh Indonesia (Rukmana 2007). Tanaman nenas termasuk ke dalam keluarga Bromeliaceae yang merupakan tanaman herba tahunan atau dua tahunan ( Wee & Thongtham 1997). Nenas merupakan tanaman monokotil dan bersifat merumpun. Bagian utama tanaman nenas terdiri dari daun, batang, bunga, buah dan akar. Daun tanaman nenas berurat sejajar dan pada tepinya tumbuh duri yang menghadap ke arah ujung daun. Beberapa kultivar nenas durinya mulai lenyap tetapi duri pada ujung daun masih dapat terlihat (Sunarjono 2005). Batang tanaman nenas berukuran 2025 cm atau lebih, berdiameter 2.0-3.5 cm, beruas pendek, secara visual batang tanaman nenas tidak terlihat karena tertutup oleh daun (Rukmana 2007). Menurut Krauss (1949) dalam Nakanose dan Paul (1998) tanaman nenas memiliki tunas-tunas dorman atau disebut juga tunas aksilar di setiap buku pada batang dan mahkota. Tunas-tunas tersebut nantinya akan membentuk tunas buah (slip) dan tunas batang (sucker). Sunarjono (2005) menyatakan pada batang tanaman nenas akan tumbuh tangkai buah (slip) dan tunas batang (sucker). Tunas yang tumbuh pada pangkal batang di bawah tanah disebut dengan tunas akar atau anakan. Tunas-tunas yang dihasilkan oleh tanaman nenas tersebut digunakan sebagai bahan tanaman untuk budidaya selanjutnya. Tanaman nenas hanya dapat berbunga sekali dengan arah tegak ke atas. Bunga nenas bersifat majemuk dan termasuk kedalam bunga sempurna. Tanaman nenas merupakan tanaman yang menyerbuk silang dengan bantuan binatang, seperti burung dan lebah (Sunarjono 2005). Buah nenas berbentuk silinder dengan panjang ± 20 cm, diameter ±14 cm, dan berat ±1-2.5 kg. Buah nenas dihiasi oleh suatu roset daun-daun yang pendek dan tersusun spiral yang biasa disebut dengan mahkota (crown) (Wee & Thongtham 1997).
6
Syarat Tumbuh Tanaman Nenas Tanaman nenas dapat tumbuh dengan baik di dataran rendah maupun dataran tinggi
hingga 1200 m di atas permukaan laut (dpl). Pertumbuhan
optimum pada ketinggian 100-700 m dpl. Di daerah tropis seperti Indonesia, nenas cocok dikembangkan di dataran rendah sampai ketinggian 800 m dpl dengan iklim basah maupun kering (Ashari 1995). Tanaman nenas dibudidayakan di daerah 25oLU dan 25oLS dengan kisaran suhu 23-32oC. Suhu yang baik untuk pematangan buah adalah 25oC. Walaupun dapat dipelihara di lahan yang suhunya dapat turun sampai suhu 10oC, akan tetapi tanaman ini tidak toleran terhadap hujan salju dan buahnya sensitif terhadap terik matahari. Tanaman nenas peka terhadap kekeringan, serta kisaran curah hujannya luas. Curah hujan yang optimum untuk pertumbuhan tanaman nenas adalah berkisar antara 1000-1500 mm per tahun (Wee & Thongtham 1997). Nenas termasuk tanaman herbaceous dari klas monokotil yang bersifat perennial. Tergantung pada varietasnya, tanaman nenas dewasa dapat mencapai ketinggian 100 – 200 cm, dengan diameter tajuk 100 – 200 cm. Struktur utama morfologi dibedakan menjadi batang, daun, tangkai buah, buah majemuk atau sinkarp, mahkota, tunas dan akar (Coppens & Leal 2003). Batang nenas berbentuk ganda, dengan panjang 25-50 cm dan lebar 2-5 cm pada bagian dasar dan 5-8 cm pada bagian atas. Pada bagian atas lurus dan tegak lurus, sementara permukaan bagian bawah tergantung bahan tanaman yang digunakan. Tanaman yang berasal dari tunas anakan atau tunas batang, bagian atas tumbuh lurus, bagian bawah tanaman tumbuhnya bengkok (Coppens & Leal 2003). Batang terdiri dari ruas dan buku. Ruasnya pendek berkisar antara 1-10 cm, ruas yang panjang berada pada bagian tengah batang, yaitu batang yang pertumbuhannya paling cepat. Buku nenas dapat dilihat melalui daun yang dekat batang. Menghasilkan tunas ketiak setiap buku. Tunas ketiak ini dapat menghasilkan tunas dasar buah atau tunas anakan (Nakasone & Paul 1998). Pada saat terbentuk buah, beberapa tunas ketiak pada batang tumbuh menjadi tunas batang. Tunas batang yang telah mencapai panjang 30-35 cm dapat dipotong dan digunakan untuk bibit. Tangkai buah yang merupakan perpanjangan dari batang adalah tempat melekatnya bunga atau buah. Pada tangkai buah di
7
bawah buah, terdapat sejumlah daun yang pendek dan sempit. Jumlah dan besarnya tunas dasar buah tergantung dari sifat keturunan tanaman nenas dan kesuburan tanah. Panjangnya dapat mencapai sekitar 26 cm dengan bobot antara 285 – 425 g. Tunas dasar buah batangnya bengkok, dan pada waktu ditanam sebagai bibit juga masih tetap bengkok ( Nakasone & Paull 1998). Daun merupakan bagian yang melekat pada bagian batang yang berada di bagian atas permukaan tanah, pada tangkai dan pada batang mahkota. Rata-rata jumlah daun yang berfungsi dan aktif berkisar antara 70 – 80 dan berbentuk pedang, panjangnya dapat mencapai 1 m atau lebih, lebarnya 5 – 8 cm, pinggirannya berduri atau hampir rata, berujung lancip, bagian atas daun berdaging, berserat, beralur, tersusun dalam dalam spiral yang tertutup, bagian pangkalnya memeluk poros utama. Daun di bagian bawah merupakan daun tua dan ukurannya pendek, dibagian tengah tanaman ukuran daun paling panjang dan daun bagian atas umumnya muda dan ukurannya pendek, sehingga tanaman seakan-akan berbentuk hati.Warna daun nenas sebelah atas adalah hijau mengkilap, hijau tua, merah tua bergaris coklat kemerahan, tergantung dari varietasnya, sedangkan permukaan daun bagian bawah berwarna putih seperti perak atau putih seperti ketombe. Berdasarkan pengamatan anatomi terdapat jaringan penyimpan air (water-storage tissue), yang terdiri dari sel-sel yang tidak berwarna, berbentuk tiang dan terletak di bawah jaringan hypodermal bagian atas dan meluas kebawah sampai mesofil. Jaringan penyimpanan air apabila terisi air akan menduduki setengah dari dari tebalnya daun. Pada musim kekeringan, tanaman nenas akan menggunakan air dalam jaringan tersebut (Collins 1968). Stomata terdapat pada permukaan daun bagian bawah. Jumlah stomata lebih kurang 75 – 85 per mm2. Jumlah stomata pada daun tanaman nenas jenis Cayenne adalah 180 per mm2, lebih sedikit dibandingkan hibrida triploid dan tetraploid. Jumlah ini sedikit dibandingkan pisang dan jeruk yang masing-masing berjumlah 220 per mm2 dan 500 per mm2. Stomata ini tertutup sepanjang siang untuk menghemat penggunaan air. Mekanisme menutupnya stomata pada nenas ini termasuk mempunyai jalur fotosintesis tipe CAM. Karbondioksida diserap pada malam hari dan diubah menjadi asam yang digunakan dalam sintesis
8
karbohidrat pada siang hari. Jalur fotosintesa memungkinkan stomata tertutup sepanjang siang untuk menghemat penggunaan air. (Collins 1968; Verheij & Coronel 1992; Samson 1980). Nenas secara alami merupakan tanaman yang tahan terhadap kekeringan karena nenas termasuk jenis tanaman CAM, yaitu tanaman yang membuka stomata pada malam hari untuk menyerap CO 2 dan menutup stomata pada siang hari. Stomata yang menutup pada siang hari membuat tumbuhan menghemat air tetapi mencegah masuknya CO 2 . Saat stomata terbuka pada malam hari, tumbuhan mengambil CO 2 dan memasukkannya ke berbagai asam organic. Metabolism ini disebut crassulacean acid metabolism (CAM). Sel mesofil tumbuhan CAM menyimpan asam organik yang dibuatnya selama malam hari di dalam vakuola hingga pagi hari. CO 2 dilepas dari asam organik yang dibuat pada malam hari itu sebelum dimasukkan ke dalam gula dalam kloroplas (Moore et al. 1998). Bagian vegetatif tanaman yang tumbuh di atas puncak buah
nenas
memiliki batang pendek dengan beberapa daun yang melekat padanya disebut mahkota. Mahkota ini merupakan lanjutan meristem sumbu utama dari tanaman sesudah mengalami pembentukan buah. Pertumbuhan mahkota berlangsung selama buah berkembang menjadi besar. Setelah buah masak, mahkota dapat ditanam sebagai bahan bibit tanaman baru. Pada ujung mahkota terdapat meristem pembentuk daun. (Collins 1968).
Budidaya Tanaman Nenas Tanaman nenas biasanya ditanam dalam barisan ganda dengan lebar alur yang cukup antara barisan ganda tersebut, untuk memudahkan pengerjaan lapangan. Jadi jarak tanam yang dianjurkan adalah (90 + 60) cm x 30 cm untuk kultivar ‘Singapore Spanish’, ini berarti bahwa lorongnya selebar 90 cm, kedua barisan ganda itu berjarak 60 cm, dan masing-masing tanaman pada setiap barisannya berjarak 30 cm. Untuk kultivar yang perawakannya lebih besar misalnya ‘Masmerah’, jarak tanam yang dianjurkan adalah (120 + 60) cm x 30 cm. Di Thailand ‘Smooth Cayenne’ ditanam oleh petani dengan jarak tanam (100 + 50) cm x 30 cm, dan diperkebunan dengan jarak (85 + 50) cm x 25 cm. Hasil
9
panen akan meningkat jika jarak tanam lebih rapat, tetapi ukuran buahnya mengecil. Percobaan-percobaan jarak tanam di Malaysia menunjukkan hasil maksimum 60 ton per hektar untuk jumlah tanaman 72.000 per hektar dengan menggunakan kultivar ‘ Singapore Spanish’ (Wee & Thongtham 1997). Di Hawaii menggunakan jarak tanam 30 cm antar tanaman dalam dua barisan tanaman yang berjarak 60 cm, jarak antar lorong adalah 90 sampai 120 cm, dengan jarak tanam tersebut diperoleh kepadatan tanaman 44.444 sampai 58.700 tanaman per hektar. Kepadatan tanaman setinggi 75.000 tanaman per hektar digunakan bilamana buah yang lebih kecil diinginkan (Nakasone & Paul 1999). Tanaman nenas di Thailand di lahan berpasir dan diberikan pupuk dengan komposisi 9 g N, 2.4 g P 2 O 5 dan 7 g K 2 O untuk setiap tanaman dan dilakukan dua kali penyemprotan urea ke tajuk tanaman setelah tumbuh dua tunas ketiak daun. Pada lahan gambut yang miskin hara di Malaysia, dosis pupuk yang dianjurkan adalah 14 g N, 0.7 g P 2 O 5 dan 23 g K 2 O yang diberikan lewat tanah setiap tiga bulan, pada umur 6 dan 9 bulan dilakukan penyemprotan pupuk melalui tajuknya (Wee & Thongtham 1997). Menurut Collins (1968) di beberapa daerah tertentu di Hawaii, pemupukan nenas dilakukan dengan menyemprotkan larutan pupuk ke tajuk tanaman. Perlakuan pemupukan ini memiliki keuntungan yaitu tersedianya hara dengan segera bagi tanaman, dan untuk daerah yang kering atau daerah yang sedang mengalami musim kering, cara pemupukan ini dapat meningkatkan kelembaban di sekitar tanaman. Konsentrasi pupuk yang disemprotkan harus disesuaikan untuk menghindari kerusakan tanaman akibat terlalu pekatnya konsentrasi pupuk. Menurut Wee & Thongtham (1997) penyakit paling merugikan bagi tanaman nenas terutama kultivar Singapore Spanish di Malaysia adalah busuk layu buah. Penyakit ini disebabkan oleh bakteri Erwinia chrysantemi. Di Filipina dan Thailand yang serupa busuk bagian tengah juga ditemukan, penyebabnya adalah cendawan Phytophtora cinnamomi. Hama nenas yang paling merugikan adalah mealy bug (Pseudocoocus brevipes). Hama ini menyerang daun tanaman nenas yang dapat mengakibatkan tanaman menjadi layu dan kemudian mati. Hama ini mulai menyerang dari bagian bawah pangkal daun kemudian menyebar ke seluruh bagian bawah permukaan
10
daun. Daun yang terserang menunjukkan perubahan warna menjadi kuning kemerahan, kemudian layu dan mati. Hama ini bersimbiosis dengan semut sehingga dapat menyebar dengan cepat (Collins 1968).
Pupuk Nitrogen Menurut Salisbury & Ross (1995) nitrogen adalah salah satu unsur hara makro yang dibutuhkan tanaman selain fosfor (P) dan kalium (K). Nitrogen diserap tanaman dalam bentuk ion NH4+, dan atau NO 3 -.. Fungsi unsur N diantaranya adalah sebagai bahan penyusun asam amino, memacu pertumbuhan vegetatif, bahan penyusun materi genetika seperti purin dan piramidin, dan juga sebagai penyusun klorofil. Ketersediaan unsur N, akan memberikan jaminan bagi tanaman untuk tumbuh secara optimal, terutama pada pertumbuhan vegetatifnya. Kekurangan unsur N akan mengakibatkan menguningnya daun, kerdilnya tajuk tanaman, bahkan dapat menurunkan produktivitas tanaman. Kelebihan unsur N pun dapat mengakibatkan jaringan terlalu sukulen, tertekannya perkembangan generatif tanaman, dan tanaman akan mudah terserang hama dan penyakit (Ryugo 1988). Menurut Thongtham & Wee (1991) tanaman nenas membutuhkan 9 g N pada awal penanamannya, dan menurut Mitra & Sheet (1996) pemberian N hingga 18 g
per
tanaman
dapat
meningkatkan
pertumbuhannya.
Safuan
(2007)
mengemukakan bahwa pemberian berbagai dosis pupuk N berpengaruh nyata terhadap jumlah daun pada saat tanaman nenas berumur 6 bulan sesudah tanam, tetapi tidak berpengaruh nyata terhadap jumlah daun pada saat tanaman berumur 9 bulan dan pada saat berbunga. Tujuan
pemberin
pupuk
nitrogen
melalui
daun
adalah
untuk
mendistribusikan sejumlah larutan secara merata ke seluruh permukaan daun. Pupuk daun umumnya diencerkan dengan konsentrasi tertentu sesuai dosis yang dianjurkan pada tanaman. Pemberian pupuk yang larut air dapat dilakukan langsung pada bagian tanaman yang berhubungan dengan udara, sehingga dapat masuk melalui kutikula dan stomata untuk kemudian menuju sel-sel tanaman. Pemberian pupuk melalui daun merupakan penyempurnaan pemberian pupuk
11
melalui akar. Hal ini terjadi karena pada saat pupuk diberikan, stomata yang membuka segera menyerap hara yang dibutuhkan dan berjalan lebih cepat dibandingkan pupuk yang diberikan lewat akar. Akibatnya, tanaman akan mulai menumbuhkan tunas dan tanah tidak rusak (Lingga & Marsono 2006). Lingga & Marsono (2006) menjelaskan membuka dan menutupnya stomata merupakan proses mekanis yang diatur oleh tekanan turgor dari sel-sel penutup. Jika tekanan turgor tinggi maka stomata akan membuka dan jika tekanan turgor rendah stomata akan menutup. Cahaya matahari dan angin akan menyebabkan turgor dari sel-sel penjaga menurun, karena kehilangan air akibat proses transpirasi. Air dalam daun cepat berkurang sehingga tekanan turgor sehingga tekanan turgor rendah dan stomata akan segera membuka dan menyerap cairan yang hilang lewat penguapan. Bila air yang disemprot tersebut mengandung unsure hara, maka pada saat stomata membuka unsur hara akan berdifusi melalui stomata bersama air. Giberelin Giberelin merupakan hormon tanaman yang diperoleh dari jaringan tanaman dan mempunyai banyak aktivitas biologis. Kegunaan giberelin dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman dengan dengan beberapa cara, misalnya memperpanjang batang, meningkatkan pembungaan dan pembentukan
buah.
Beberapa
efek
dari
giberelin
yaitu
menyebabkan
perangsangan sintesis dan aktivitas enzim spesifik dan merubah penggunaan auksin endogen (George & Sherrington 1984). Pengaruh giberelin terutama dalam perpanjangan ruas tanaman yang disebabkan oleh bertambahnya jumlah dan besar sel-sel pada ruas tersebut. Brian dan Hemming dalam Wattimena (2000) menyatakan bahwa giberelin mempunyai pengaruh yang nyata berbeda terhadap tanaman yang normal dan tanaman yang pendek (terhambat pertumbuhannya). Bila tanaman kapri yang pendek disemprot GA maka terjadi perpanjangan batang dan tinggi tanaman tersebut serupa dengan tanaman yang normal. Sebaliknya jika tanaman dari kultivar yang normal diberi GA, maka tanaman tersebut tidak memberikan respon.
12
Pembelahan sel dirangsang pada bagian titik tumbuh, terutama pada sel-sel meristematik pada posisi basal, lokasi dimana sel-sel korteks berkembang. Giberelin memacu pembelahan sel. Giberelin juga dapat memacu pertumbuhan dan pembesaran sel karena hormon ini meningkatkan hidrolisis pati, fruktan dan fruktosa menjadi glukosa dan fruktosa (Davies 1995). Heksosa hasil dari hidraksi pati merupakan sumber energi terutama untuk pembentukan dinding sel dan menyebabkan energi potensial air menjadi rendah. Penurunan energi potensial air menyebabkan air dari luas sel mudah berdifusi ke dalam sel, sehingga sel dapat membesar. Pembesaran sel yang disebabkan oleh GA 3 dapat mencapai 15 kali lebih tinggi dari sel yang tidak diberi perlakuan GA 3 (Davies 1995). Menurut Wuryaningsih et al. (1995) konsentrasi 300 ppm GA 3 mempunyai nilai tertinggi dalam jumlah ruas (13,12 ruas) dan panjang ruas (4,12 cm) selanjutnya diikuti oleh konsentrasi 200 ppm dan 100 ppm, sedangkan kontrol mempunyai nilai paling rendah terhadap pertumbuhan dan hasil mawar kultivar cherry brandy. Dengan kata lain, asam giberelin dapat meningkatkan jumlah ruas, dan panjang ruas. Pertambahan panjang ruas disebabkan karena asam giberelin dapat meningkatkan aktivitas pembelahan sel di meristem pucuk. Pemanjangan ruas terjadi melalui dua proses yaitu pembelahan dan pembesaran sel. Setelah sel membesar dan mencapai ukuran maksimal, selanjutnya diikuti oleh pembelahan (Krishnamoorthy 1981). Pemberian GA 3 dari luar meningkatkan kandungan auksin dalam jaringan (Nagarajaiah & Reddy 1986) serta dapat mempercepat transfer auksin dan mendorong pemanjangan ruas. Dalam hal ini pembelahan dan pemanjangan jaringan sel di samping dapat menambah jumlah ruas juga akan meningkatkan panjang ruas. Terdapat berbagai senyawa giberelin dalam tanaman, saat ini telah diketahui lebih dari 50 GA dan lebih dari 40 yang terdapat pada tumbuhan. GA yang paling umum adalah GA, GA 3-8, GA 17-20 dan yang lain hanya terdapat pada spesies tumbuhan tertentu. Selain itu GA juga bukan saja dihasilkan dari metabolisme cendawan, melainkan diproduksi juga oleh tanaman. GA terdapat pada berbagai organ dan jaringan tumbuhan seperti akar, tunas, mata tunas, daun, bunga, bintil akar, buah dan jaringan kalus (Davies 1995).
13
Menurut Wright & Aung (1975), GA 4+7 lebih efektif dibandingkan GA 3 dalam meningkatkan pertumbuhan batang Cucumber dan Holly Jepang. Pada tanaman berkayu dan buah-buahan pemberian GA3 lebih efektif, sedangkan pada tanaman conifer penggunaan GA 3 dan GA 4+7 memberikan pengaruh yang sama terhadap pembungaan. Konsentrasi GA yang digunakan untuk tanaman Holly jepang adalah 0-400 mg/l.
Efisiensi Ekonomis dan Teknis Analisis ekonomis merupakan analisis yang digunakan untuk menilai layak atau tidaknya suatu usaha dilakukan. Salah satu metoda analisis yang digunakan untuk menilai kelayakan suatu usaha adalah dengan menggunakan B/C Ratio. B/C Ratio merupakan suatu ratio antara manfaat terhadap biaya. Ratio ini dapat diperoleh bila nilai sekarang arus manfaat dibagi dengan nilai sekarang arus biaya. Kriteria untuk menentukan nilai B/C ratio yaitu apabila nilai B/C ratio <1, maka usahatani tersebut tidak layak dilakukan, namun bila B/C Ratio>1 maka usahatani tersebut layak dilakukan (Gittinger 1986). Analisis dengan menggunakan Linear Programing dilakukan untuk mendapatkan optimasi dari setiap perlakuan untuk mendapatkan efisiensi teknis dari setiap perlakuan. Linear Programing merupakan salah satu teknik operation research untuk tujuan optimasi suatu kasus tertentu (Reveliotis 1997). Model linear programing mempunyai karakteristik dasar yaitu terdapat fungsi tujuan (objective function) dan kendala (constraint) yang berbentuk persamaan linier. Fungsi tujuan dapat berbentuk memaksimumkan atau meminimumkan tergantung tujuannya. Bila biaya, maka optimasinya adalah meminimumkan dan bila keuntungan atau manfaat, maka optimasinya adalah memaksimumkan (Miswanto & Winarno 1993).
