tinjauan pustaka

12
TINJAUAN PUSTAKA
Botani Jarak Pagar
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) berasal dari Meksiko, Amerika
Tengah (Prihardana dan Hendroko, 2007). Menurut Nurcholis dan Sumarsih
(2007), tanaman jarak pagar mulai banyak ditanam di Indonesia semenjak masa
penjajahan Jepang pada tahun 1942, yang bijinya dipergunakan untuk membuat
bahan bakar bagi pesawat tempur Jepang. Tanaman jarak pagar dalam waktu
singkat telah menyebar cukup luas, khususnya di Jawa Tengah dan Jawa Timur.
Wilayah Jawa Tengah meliputi Semarang, Solo, dan sekitarnya. Wilayah Jawa
Timur meliputi Madiun, Lamongan, Bojonegoro, Besuki, dan Malang. Jarak pagar
kemudian berkembang luas sampai kawasan Indonesia Timur, seperti Nusa
Tenggara, Sulawesei, dan sebagainya.
Di Indonesia, jarak pagar juga dikenal dengan nama jarak kosta, jarak
pager, atau jarak wolanda. Nama tanaman jarak pagar sesuai dengan daerahnya
menurut Hyne (1987) adalah nawaih nawas (Aceh); balacae (Manado); damar
ende (Timor); jirak (Minangkabau); jarak kosta (sunda); jarak budeg, jarak
gundul, jarak iru, jarak pager, jarak cina (Jawa); beaw (Sulawesi Utara); bintalo,
biau (Gorontalo); tondo ntomene (Baree); kalake, kaleke paghar (Madura); jarak
pegeh (Bali); kuman nema (Alor); tangang-tangang kali kanjoli (Makasar); peleng
kaliki (Bugis); lulu mau, lulu ai fula (Rote); paku kose, paku luba, paku lunat
(Timor); muun nav (Kai); malate (Seram Timur); makamale, ai bua kemale
(Seram Barat); ai bua kamaalo, ai kamane, yai bua kamalo (Seram Selatan);
balacai (Halmahera Selatan); bolacai, kadoto (Halmahera utara); Balacai Bisa
(Ternate dan Tidore).
Jarak pagar merupakan tanaman perdu yang melakukan penyerbukan
sendiri
atau
penyerbukan
Euphorbiaceae,
silang.
Jarak
pagar
termasuk
dalam
famili
satu famili diantaranya dengan tanaman karet dan ubikayu.
Adapun taksonomi tumbuhan jarak pagar menurut Hyne (1987) diklasifikasikan
sebagai berikut :
Divisi : Spermatophyta
Sub divisi : Angiospermae
13
Kelas : Dicotyledonae
Ordo : Euphorbiales
Famili : Euphorbiaceae
Genus : Jatropha L.
Spesies : Jatropha curcas L.
Tinggi tanaman dalam kondisi normal dapat mencapai 1.5 – 5 meter
(Nurcholis dan Sumarsih, 2007), sedangkan penelitian Hariyadi (2005)
menyebutkan bahwa jarak pagar mampu mencapai ketinggian hingga 7 m. Jarak
pagar memiliki percabangan yang tidak teratur dengan ranting bulat dan tebal.
Batangnya berkayu silindris dan jika tergores dapat mengeluarkan getah.
Batangnya juga berkulit licin, beruas-ruas, pada setiap ruas terdapat titik tumbuh
daun atau cabang. Kulit batang bertekstur halus, berwarna keabu-abuan atau
kemerah-merahan. Ranting yang masih muda umumnya berwarna kehijauhijauan. Panjang masing-masing ruas batang bervariasi, tergantung varietasnya.
Diameter pangkal batang utama sekitar 5-7 cm.
Daun jarak pagar cukup besar, panjang helai daun 6-16 cm, lebar 5-15 cm.
Helaian daun berbentuk bulat telur dengan pangkal berbentuk jantung, bersudut
atau berlekuk 3-5,dan tepi daun gundul. Warna daun hijau atau hijau muda. Daun
memiliki tangkai dengan panjang antara 3.5 – 15 cm. Daun jarak pagar
merupakan daun tunggal berwarna hijau yang tersebar di seluruh bagian batang
(Nurcholis dan Sumarsih, 2007).
Bunga jarak pagar berupa bunga majemuk tersusun dalam rangkaian
berumah satu. Bunga berwarna kuning kehijauan, dengan presentase bunga betina
5-10% atau lebih, muncul di ujung batang. Bunga menyerbuk dengan bantuan
serangga (Hasnam, 2006). Bunga jarak pagar muncul saat tanaman mulai berumur
3-4 bulan. Pembungaan umumnya terjadi pada musim kemarau, meskipun
demikian pada musim hujan juga dapat berbunga. Bunga muncul secara terminal
dari percabangan. Kelopak bunga berjumlah 5 helai, berbentuk bulat telur dengan
ukuran panjang 4 mm. Bunga secara keseluruhan berbentuk lonceng. Mahkota
bunga berjumlah 5 helai. Ukuran bunga betina lebih besar dibandingkan dengan
bunga jantan.
14
Buah disebut kapsul berbentuk bulat telur, berdaging ketika masih muda,
berwarna hijau, kuning lalu hitam dan mengering (Prastiwi et al.,
2006).
Prihandana dan Hendroko (2007) menambahkan bahwa pembentukan buah
membutuhkan waktu 90 hari dari pembungaan sampai matang. Buah dihasilkan
setelah terjadi penyerbukan bunga betina oleh serbuk sari bunga jantan. Buah
jarak pagar berdiameter 2 – 4 cm dan terbagi menjadi tiga ruang yang masingmasing ruang berisi satu biji.
Biji jarak pagar berbentuk bulat panjang. Ukuran panjangnya rata-rata 18
mm dan lebar rata-rata 10 mm. Biji jarak bercangkang tipis. Kulit biji yang sudah
tua bagian luar berwarna hitam kotor dan setelah kering penuh retak-retak kecil
(Henning, 1998). Biji dapat terlepas sendiri dari buah jika kulit buah telah kering.
Biji matang ditandai dengan perubahan warna kulit buah dari hijau menjadi
kuning. Biji inilah yang banyak mengandung minyak dengan rendemen 25 – 30 %
(Priyanto, 2007). Tanaman jarak pagar adalah tanaman menyerbuk silang,
meskipun presentasi menyerbuk sendirinya juga cukup tinggi. Jarak pagar yang
menyerbuk silang ini menyebabkan keturunannya bersifat heterozigot dan
populasinya heterogen (Puslitbangbun, 2008b).
Secara alamiah, jarak pagar memiliki sistem percabangan yang tidak
teratur yang terdiri atas cabang primer, cabang sekunder, dan cabang terminal.
Cabang sekunder adalah cabang yang terbentuk pada cabang primer, sedangkan
cabang terminal adalah cabang yang terbentuk pada cabang sekunder yang
merupakan tempat tumbuhnya daun, bunga, dan buah. Jumlah cabang terminal
sangat ditentukan oleh jumlah cabang primer dan sekunder yang terbentuk. Dalam
budidaya tanaman, jumlah cabang primer dibatasi 3-5 cabang (Raden, 2008).
Syarat Tumbuh Tanaman
Jarak pagar dapat tumbuh pada lahan marjinal yang umumnya sulit untuk
ditumbuhi tanaman lain. Namun demikian, tanaman jarak pagar juga memiliki
lingkungan ideal yang bisa menunjang pertumbuhan dan perkembangannya untuk
menghasilkan produktivitas optimal. Jarak pagar dapat tumbuh di dataran rendah
hingga ketinggian 500 m di atas permukaan laut. Curah hujan yang ideal adalah
15
625 mm/tahun, dengan pH tanah 5.0-6.5 (Tim Jarak Pagar, 2006), sedangkan
menurut Becker dan Makkar (1999) curah hujan yang optimal untuk tanaman
jarak pagar berkisar antara 600-1200 mm per tahun.
Hasil penelitian Hariyadi (2005) menyebutkan bahwa tanaman jarak pagar
cukup adaptif terhadap ligkungan tumbuhnya. Lingkungan tumbuh optimal bagi
tanaman jarak pagar yakni ketinggian tempat 0-1000 m di atas permukaan laut.
Tanaman ini dapat tumbuh pada tanah yang kurang subur, tetapi memiliki
drainase baik, tidak tergenang, pH tanah 5.0-6.0 dan suhu sekitar 18-30°C. Pada
daerah dengan suhu rendah (<18°C) akan menghambat pertumbuhan, sedangkan
pada suhu tinggi (>35°C) akan menyebabkan daun dan bunga berguguran serta
buah kering sehingga produksi menurun.
Tanaman ini dapat tumbuh pada semua jenis tanah, tetapi pertumbuhan
yang lebih baik pada tanah-tanah ringan atau lahan-lahan dengan drainase dan
aerasi yang baik (Allorerung dan Effendi, 2009). Tanah yang paling optimal untuk
pertumbuhan jarak pagar mengandung pasir 60-90%. Tanaman ini dapat juga
dijumpai pada daerah berbatu, berlereng, dan perbukitan atau sepanjang saluran
air dan batas-batas kebun (Arivin et al., 2006).
Manfaat Tanaman Jarak Pagar
Biji jarak pagar dari buah kuning mengandung rendeman minyak sekitar
30-40% (Puslitbangbun, 2006a). Sedangkan Henning (1998) menyebutkan bahwa
bijinya beracun dan mengandung sekitar 35% minyak. Biji jarak terdiri dari kernel
(daging biji) dan 25% sisanya adalah kulit. Citrorekso (2006) menyatakan bahwa
komposisi minyak jarak terdiri dari 5% air, 54% minyak, 13% karbohidrat, 12.5%
serat, 2.5% abu, dan 18% protein. Adapun komposisi minyak jarak terdiri dari
asam lemak dan gliserol. Asam lemaknya terdiri dari palmitat, stearat, oleat,
linoleat, dan dihidroksistearat.
Jarak pagar merupakan tanaman multifungsi, disamping merupakan
tanaman obat (bijinya untuk obat sembelit, getahnya untuk obat luka, daunnya
sebagai anti malaria), menghasilkan bahan bakar alternatif, bahan pembuat sabun,
dan kulit buahnya dapat dijadikan kompos. Di Kuba digunakan sebagai pohon
16
pelindung tanaman kopi dan tiang panjat hidup tanaman panili (Henning, 1998).
Jarak pagar juga berpotensi dijadikan tanaman sekat berupa jalur hijau dengan
karakteristik antara lain: merupakan tanaman yang tahan kekeringan, berdaun
lebar dan sebagai salah satu anggota Euphorbiaceae jarak pagar juga bisa ditanam
secara vegetatif dan mudah bertunas.
Pengaruh Pemangkasan terhadap Pertumbuhan Tanaman
Pemangkasan (pruning) adalah pemotongan bagian tertentu tanaman yang
tidak dikehendaki pertumbuhannya karena dapat menghambat atau mengganggu
perkembangan tanaman. Pemangkasan bertujuan untuk membentuk pohon yang
kokoh dan tegar, memperbanyak percabangan, menghindari terjadinya dominasi
apikal, serta meningkatkan jumlah bunga dan buah pada tanaman yang berbunga
terminal (Widodo, 1995). Menurut Harijadi (1989), tujuan pemangkasan secara
umum adalah untuk mengendalikan ukuran, mengatur keragaan tanaman,
mengendalikan bentuk, serta meningkatkan produksi dan mutu tanaman.
Prinsip pemangkasan pada tanaman mangga adalah merangsang
terbentuknya tunas vegetatif – generatif agar bidang percabangan lebih luas
sehingga dapat meningkatkan produktivitas tanaman (Hidayat, 2005). Cholid et
al. (2006) menyatakan pemangkasan pada tanaman jarak pagar bertujuan untuk
merangsang percabangan, serta membentuk kanopi yang berpengaruh terhadap
produksi jarak pagar. Pemangkasan dilakukan pada batang yang telah cukup
berkayu (warna coklat keabu-abuan). Pemangkasan dilakukan secara berkala,
selain untuk meningkatkan jumlah cabang produktif juga untuk mengatur tinggi
tanaman sehingga mudah dalam pemeliharaan dan pemanenan (Hariyadi, 2005)
Menurut Edmond et al. (1957), ada dua jenis pemangkasan, yaitu heading
back dan thinning out. Heading back yaitu pemangkasan bagian atas tanaman atau
puncak dari ranting atau cabang. Thinning out yaitu membersihkan atau
membuang ranting dan cabang tanaman yang sakit, tua, atau lemah, serta tunastunas air yang tidak diperlukan. Efek dari heading back adalah pertumbuhan
tunas-tunas samping, sedangkan efek dari thinning out adalah tanaman yang sehat
dan bebas dari cabang yang tidak produktif. Harijadi (1989) juga menambahkan
17
bahwa Heading Back dapat menciptakan perubahan bentuk baru dengan
perusakan dominasi apikal. Dominasi apikal yaitu penekanan pertumbuhan calon
tunas ketiak oleh ujung ranting yang aktif tumbuh, akibatnya tanaman akan
tumbuh memanjang. Apabila pucuk aktif dibuang maka tunas-tunas lateral akan
bermunculan sehingga percabangan menjadi merapat dan lebat (Widodo, 1995).
Jarak pagar berbunga majemuk sehingga membutuhkan bahan makanan
yang sangat besar agar gugurnya bunga dan buah dapat dikurangi. Tanaman jarak
pagar perlu penghematan bahan fotosintat sewaktu pohon aktif memproduksi
bahan makanan, perlu juga efisiensi sistem jaringan dalam tubuh tanaman agar
bahan makanan yang ada setelah digunakan untuk perawatan tanaman itu sendiri
cukup untuk membentuk bunga dan buah. Efisiensi ini dilakukan bukan
mengurangi bahan makanannya, namun menekan pemborosannya dengan
memangkas bagian yang bersifat negatif (hanya menyerap dan tidak
menyumbangkan bahan makanan sama sekali) atau dengan mengurangi bahan
pengguna makanan, seperti daun-daun yang ternaungi atau cabang-cabang yang
tidak produktif (Raden, 2008).
Jumlah cabang menentukan jumlah bunga, buah dan biji jarak.
Pemangkasan tajuk secara teratur dan berpola akan membentuk tajuk dan cabang
yang ideal seperti membentuk payung. Hal ini penting karena tanaman jarak pagar
berbunga di terminal, sehingga jumlah cabang berkolerasi positif dengan produksi
buah dan biji. Bunga di terminal atau di ketiak daun ini menyebabkan jarak pagar
membutuhkan penyiapan tempat berbunga yang sebanyak-banyaknya agar dapat
menyangga buah yang lebat. Ranting membawa bunga, pada pohon yang
berbunga di terminal perlu dipangkas setelah pemanenan (Mahmud et al., 2006).
Jarak pagar merupakan tanaman yang memerlukan pemangkasan untuk
menghasilkan batang kokoh yang tahan terhadap terpaan angin, efisiensi cahaya,
sekaligus meningkatkan jumlah cabang produktif (Putri, 2009). Hasil penelitian
Putri (2009) menunjukkan bahwa pemangkasan pada jarak pagar secara umum
dapat meningkatkan jumlah cabang sekunder yang terbentuk, dan dengan semakin
banyaknya jumlah cabang sekunder yang terbentuk dapat memberikan pengaruh
terhadap jumlah daun pada tanaman jarak pagar.
18
Cholid et al. (2006) menyebutkan bahwa perlakuan pemangkasan 30 cm
menghasilkan jumlah tandan tertinggi yaitu 6,43 tandan buah/tanaman, diikuti
pemangkasan 45 cm (5,81 tandan buah/tanaman), pemangkasan 60 cm (4,35
tandan buah/tanaman). Produksi tandan buah terendah terdapat pada perlakuan
tanpa pemangkasan (3,76 tandan buah/tanaman). Penelitian menunjukkan
tanaman jarak pagar pada akhir tahun pertama perlu dilakukan pemangkasan
dengan memotong tanaman hingga tersisa hanya 30 cm dari permukaan tanah,
untuk merangsang pertumbuhan cabang-cabang. Selanjutnya pada akhir tahun
pemangkasan berikutnya dilakukan dengan memotong cabang-cabang tanaman
sepanjang 2/3 bagian dan menyisakan 1/3 bagian cabang-cabang tersebut
(Puslitbangbun, 2008a). Khusus untuk tanaman yang berasal dari setek, cabang
hasil pangkasan tahun kedua ini dapat dipakai sebagai perbanyakan tanaman
untuk ditanam di tempat lain.
Pengaruh Jarak Tanam terhadap Pertumbuhan Tanaman
Pertumbuhan dan produksi suatu tanaman sangat dipengaruhi oleh
ketersediaan dan kemampuan tanaman dalam memanfaatkan sumberdaya
lingkungan tumbuh tanaman. Pengaturan jarak tanam yang tepat, merupakan salah
satu teknik penting untuk budidaya tanaman setelah pemilihan varietas tanaman
yang baik. Jarak tanam berhubungan erat dengan kerapatan tanaman. Menurut
Soemarno (1973), tanaman yang terlalu rapat mengakibatkan pertumbuhan ke atas
dominan, sedangkan pertumbuhan ke samping terhambat, karena tanaman saling
berlomba untuk mendapatkan sinar matahari.
Jarak tanam yang sesuai adalah pengaturan ruang tumbuh bagi tanaman
yang bersangkutan sedemikian rupa sehingga persaingan dalam penyerapan
cahaya matahari, air dan unsur hara diantara masing-masing individu tanaman
dapat ditekan sekecil-kecilnya. Semakin rapat jarak tanam semakin banyak
populasi tanaman per satuan luas, sehingga persaingan hara antar tanaman
semakin ketat. Akibatnya partumbuhan tanaman akan terganggu dan produksi per
tanaman akan menurun (Mawazin dan Suhendi, 2008). Fujimori (2001)
menyatakan pertumbuhan pohon dan kualitas tanaman berkayu secara individu
19
dapat diatur melalui penerapan teknik pemangkasan dan penjarangan. Jarak tanam
erat kaitannya dengan lingkungan pertumbuhan tanaman, terutama faktor cahaya
(Janick et al., 1974).
Pola jarak tanam yang ideal adalah apabila kebutuhan tanaman terhadap
kondisi lingkungan (cahaya, kelembaban, aerasi udara, maupun perakaran) dapat
tercukupi (Muhammad et al., 1993). Hasil penelitian menunjukkan bahwa
perlakuan jarak tanam tidak berpengaruh secara statistik terhadap diameter S.
parvifolia umur lima tahun, tetapi diameter yang dicapai ada kecenderungan
semakin lebar jarak tanam diameternya cenderung lebih besar dibanding dengan
jarak tanam yang rapat. Jarak tanam juga mempengaruhi riap diameter S.
parvifolia. Jarak tanam yang lebih lebar, riapnya lebih baik karena jumlah
tanamannya lebih sedikit sehingga persaingan antar tanaman lebih kecil. Seperti
pada tanaman yang berumur lima tahun, jarak tanam yang rapat (1 m x 1 m)
riapnya 0,33 cm jauh lebih kecil dibandingkan tanaman dengan jarak tanam yang
lebar (3 m x 3 m), riapnya mencapai 2,25 cm (Mawazin dan Suhendi, 2008).
Hasil penelitian menyebutkan bahwa pertumbuhan dan produksi jarak
pagar pada tahun kedua dan seterusnya cenderung tidak sebaik pada tahun
pertama meskipun dalam kondisi optimum. Hasil panen tahun kedua dan
seterusnya ternyata tidak dapat menyamai hasil panen pada tahun pertama.
Dengan jarak tanam 2x2 m2 atau populasi 2 500 tanaman per hektar untuk
mencapai potensi produksi 8-9 ton/ha harus menunggu tahun ke 5-6 dengan input
yang tinggi sehingga menjadi tidak ekonomis lagi. Melalui inovasi teknologi
sistem tanam, dengan meningkatkan jumlah populasi per hektar minimal 7 600
tanaman dan asumsi budidaya di tingkat petani (50% dari potensi hasil IP-3P
tahun pertama), maka produktivitas 9.5 ton biji kering per hektar dapat dicapai
pada tahun pertama. Hal ini merupakan suatu lompatan teknologi yang besar
untuk mengatasi kendala waktu dan input yang besar, sekaligus menghasilkan
biomassa yang cepat sebagai sumber energi nabati (Puslitbangbun, 2010).
20
Produksi Biji Jarak Pagar
Biji tanaman jarak pagar dimanfaatkan untuk dua tujuan, yaitu (1) untuk
diambil minyaknya dan (2) dimanfaatkan sebagai benih. Penanganan biji jarak
pagar sebagai benih tidak sama dengan biji jarak pagar sebagai sumber minyak,
sebab proses pasca panen buah jarak pagar menjadi benih memerlukan perlakuan
yang khusus hingga benih memiliki mutu yang tinggi dan dapat disimpan dalam
kurun waktu yang lama (Sudjindro, 2008)
Penggunaan biodiesel tanaman jarak pagar dalam 10 tahun diperkirakan
mencapai 2 400 000 kiloliter dan produktivitas jarak pagar yang ditanam rata-rata
5 ton biji kering/ha, jika produksi kebun biji 5 ton /ha dan biji terseleksi 75% atau
3.75 ton/ha, maka jumlah tersebut dapat dipenuhi dari kebun induk seluas 225 ha.
Puslitbang perkebunan memproyeksikan mulai tahun 2005/2006 membangun
kebun benih sumber seluas 50 ha, sisanya diharapkan dari peran serta masyarakat
atau swasta. Kebun benih yang dibangun Puslitbang Perkebunan menggunakan
stek hasil klon-klon lokal unggul. Bahan tanaman untuk pembangunan kebun
benih sumber ini diperoleh dari seleksi langsung di lapangan sebanyak 150 000
stek yang selanjutnya ditanam di kebun-kebun percobaan Puslitbang Perkebunan,
yaitu di Pakuwon dan Asembagus (Hasnam dan Mahmud, 2005).
Benih yang dihasilkan adalah komposit dari individu-individu terpilih.
Benih jarak pagar termasuk benih otrodoks, yaitu benih yang untuk disimpan
dalam jangka waktu yang lama, harus disimpan dalam kondisi kadar air rendah (67%) dan suhu ruang penyimpanan relatif rendah (Hong et al., 1996). Benih yang
bermutu tinggi didapat dengan pemanenan ketika buah mencapai masak fisiologis,
pada jarak pagar ditandai dengan buah berwarna kuning (berubah warna dari hijau
menjadi kuning) dan bila dibuka benih di dalamnya berwarna hitam berkilat.
Sampai Oktober 2006, telah dihasilkan 2 102 kg benih yang terdiri dari IP IA, IP1M dan IP-1P masing-masing 650, 563, dan 889 kg dimana 1 772 kg telah
didistribusikan ke 14 provinsi yang mendapat prioritas pengembangan jarak
pagar. Benih tersebut digunakan untuk pembangunan 140 ha kebun induk di
daerah-daerah, demplot dan pengembangan jarak pagar ( Puslitbangbun, 2006b).
Produksi benih yang tinggi dan berkualitas, dapat pula dipengaruhi oleh
kesuburan tanah (Puslitbangbun, 2007)
21
Persentase kehampaan biji merupakan cerminan dari bobot masing-masing
biji yang dipengaruhi oleh ketersediaan nutrisi dalam tanah, pupuk, jumlah air dan
intensitas cahaya, serta interaksi dari faktor tersebut. Bulan-bulan panen akan
berpengaruh terhadap hasil panen, kualitas hasil, serta kandungan minyaknya.
Tingkat kesempurnaan pengisian kernel pada cangkang benih sangat berpengaruh
terhadap tingkat mutu benih, semakin sempurna pengisian kernel pada ruang
benih maka vigor dan viabilitas benih menjadi semakin tinggi serta kandungan
minyaknya
menjadi
semakin
maksimal
(Puslitbangbun
2011).