tinjauan pustaka

3
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Jarak Pagar
Indonesia memiliki berbagai jenis tanaman jarak antara lain jarak kepyar
(Ricinus communis), jarak bali (Jatropha podagrica), jarak ulung (Jatropha
gossypifolia L.), dan jarak pagar (Jatropha curcas L.). Diantara jenis tanaman
jarak tersebut yang memiliki potensi sebagai penghasil bahan bakar (biofuel)
adalah jarak pagar (Jatropha curcas) karena biji jarak pagar memiliki kadar
minyak berkisar 28-30% (Hambali et al., 2007).
Jarak pagar sudah lama dikenal oleh masyarakat sebagai tanaman obat dan
penghasil minyak lampu, bahkan sewaktu penjajahan Jepang minyaknya diolah
untuk bahan bakar pesawat terbang (Mahmud et al., 2006). Jarak pagar
merupakan tanaman toleran kekeringan, dan tumbuh dengan cepat, sehingga dapat
digunakan untuk mereklamasi lahan-lahan tererosi atau sebagai pagar hidup di
pekarangan dan kebun karena tidak disukai oleh ternak. Tanaman ini termasuk
tanaman yang serbaguna karena seluruh bagian tanamannya dapat dimanfaatkan,
mulai dari akarnya yang dapat digunakan sebagai penawar gigitan ular, kulit
batang yang dapat dijadikan pewarna kain alami, getah mengandung jatriphine
yang merupakan zat anti kanker dan mengobati rematik, daunnya sebagai
antiseptik dan makanan ulat sutra, hasil samping dari ekstraksi minyak biji jarak
pagar yaitu bungkil biji dapat dijadikan pupuk organik (Nurcholis dan Sumarsih,
2007).
Jarak pagar berasal dari daerah tropis di Meksiko, Amerika Tengah. Jarak
pagar dibawa ke Indonesia dan ditanam-paksakan di era penjajahan Jepang,
karena akan dijadikan BBN oleh tentara Jepang. Jarak pagar menyebar di
Indonesia, terbukti dengan terdapat berbagai nama lokal (daerah) antara lain, jarak
kosta dan jarak budge (Sunda); jarak gundul dan jarak pager (Jawa); kalekhe
pagar (Madura); jarak pager (Bali); lulu mau, paku kese, dan jarak pageh (Nusa
Tenggara); kuman nema (Alor); jarak kosta, jarak wolanda, bindalo, bintalo, dan
tondo utomene (Sulawesi); serta ai huwa kamala, balacai, dan kadoto (Maluku)
(Priyanto, 2007).
4
Tanaman jarak pagar termasuk dalam famili Euphorbiaceae, dengan ciriciri hampir semua bagian tubuhnya mengandung getah, berupa perdu dengan
tinggi 1-7 m, bercabang tidak teratur, dan batangnya berkayu berbentuk silindris
(Tjitrosoepomo, 2007). Tanaman jarak berdaun tungal berlekuk dan bersudut tiga
atau lima. Panjang daun berkisar antara 5-15 cm dengan tulang daun menjari.
Buah tanaman jarak berupa buah kotak berbentuk bulat telur dengan diameter
2-4 cm. Panjang buah 2 cm dengan ketebalan sekitar 1 cm. Buah jarak terbagi
menjadi tiga ruang, masing-masing ruang berisi satu biji. Biji berbentuk bulat
lonjong dan berwarna hitam ketika masak (Hariyadi, 2005).
Jarak pagar dapat tumbuh di dataran rendah sampai ketinggian sekitar
1000 m dpl, dengan curah hujan berkisar antara 300 – 2 380 mm/tahun. Suhu
yang sesuai untuk pertumbuhan tanaman jarak adalah 20-260C. Tanaman jarak
memiliki sistem perakaran yang mampu menahan air sehingga tahan terhadap
kekeringan. Tanaman ini dapat tumbuh di atas tanah berpasir, tanah berbatu,
tanah lempung, atau tanah liat. Tanaman ini juga beradaptasi pada tanah yang
kurang subur, memiliki drainase baik, tidak tergenang, dan pH tanah 5,0-6,5
(Mahmud et al., 2006). Penelitian Sudaryono dan Mawardi (2006) menyebutkan
bahwa jarak pagar juga berpotensi untuk menyerap logam berat kromium (Cr)
sehingga dapat digunakan untuk revegetasi lahan bekas tambang.
Jarak pagar (Jatropha curcas L.) dikenal sebagai tanaman yang beracun
dan dapat digunakan sebagai pestisida. Tetapi hasil penelitian menunjukkan
adanya beberapa hama dan penyakit telah menyerang tanaman ini dan bahkan
dapat menimbulkan kerugian ekonomis pada perkebunan jarak pagar. Hama yang
dapat menimbulkan kerusakan tanaman yang besar pada perkebunan jarak pagar
diantaranya adalah: 1) Ulat tanah dan Agrothis spp menyerang tanaman muda, 2)
Spodoptera litura, Helicoverpa armigera, Valanga nigricornis, Nezara viridula,
Crysochoris javanus, Tetranychus sp., Parasa lepida, dan Ferrisia virgata
menyerang bagian daun, 3) Chrysochoris javanus menyerang buah, dan 4)
Ostrinia fumacalis menyerang cabang dan batang jarak pagar (Dadang, 2006).
Penyakit yang turut merusak tanaman jarak pagar adalah cendawan Oidium sp
yang menginfeksi batang, daun, bunga dan buah. Cendawan Botrytis ricini
penyebab busuk botrytis pada bakal bunga, cendawan Rhizoctonia solani yang
5
menyebabkan kanker pada batang, Fusarium solani yang menyebabkan nekrotik
(kematian jaringan) pada batang dan fitoplasma yang menyebabkan penyakit
witche’s broom (Suastika, 2006).
Perbanyakan jarak pagar dapat dilakukan secara vegetatif maupun
generatif. Secara vegetatif dapat dilakukan dengan menggunakan stek. Tanaman
jarak pagar dapat diperbanyak dengan stek batang atau stek pucuk. Penggunaan
stek sebagai bahan perbanyakan dapat dilakukan dengan cara menanam langsung
di kebun (stek batang) atau pada lokasi pembibitan (stek pucuk dan stek batang)
(Wawo, 2010).
Bila dipelihara dengan baik, tanaman jarak pagar dapat hidup lebih dari 20
tahun. Produktivitas tanaman jarak berkisar antara 2-4 kg biji/pohon/tahun.
Produksi akan stabil setelah tanaman berumur lebih dari 5 tahun. Dengan tingkat
populasi tanaman 2 500 pohon/ha maka tingkat produktivitas antara 5-10 ton
biji/ha. Bila rendemen minyak sebesar 30 % maka setiap hektar lahan dapat
diperoleh minyak 1.5-3 ton minyak/ha/tahun (Hambali, 2007).
Pembungaan Jarak Pagar
Morfologi Bunga
Bunga jarak pagar tersusun dalam malai yang berbentuk dikasium
berganda (Raju dan Ezradanam, 2002). Bentuk malai seperti ini mempunyai ciriciri tiap bunga bertangkai, melekat pada tangkai malai, terbentuk pada ujung
setiap tangkai utama, dan cabang malai bercabang lagi seperti tangkai utama
bercabang (Tjitrosoepomo, 2007).
Bunga jarak pagar mempunyai lima sepal dan lima petal yang berwarna
hijau kekuningan. Jarak pagar merupakan tanaman berumah satu (monoecious)
yaitu bunga jantan dan bunga betina terdapat pada struktur yang berbeda tetapi
masih dalam satu tanaman. Bunga jantan memiliki 10 benang sari yang tersusun
dalam dua lingkaran yang masing-masing berisi lima benang sari yang menyatu
berbentuk tabung. Bunga betina memiliki tiga tangkai putik (stilus) yang melekat
pada ujung ovarium dan setiap tangkai putik mempunyai kepala putik di ujung
stilus yang bercabang dua sehingga terdapat enam cabang (Ahmad, 2008).
6
Bunga jantan dan betina dapat dibedakan terutama berdasarkan bagian
bunga, ukuran, bentuk atau waktu mekar. Bunga jantan memiliki benang sari yang
berwarna kuning, ukuran bunga jantan lebih kecil daripada bunga betina dengan
bentuk kuncup bunga bulat, sementara bunga betina memiliki putik yang
berwarna hijau dengan ukuran kuncup lebih besar dari pada bunga jantan. Kadang
kala muncul bunga hermafrodit yang berbentuk cawan berwarna hijau
kekuningan. Hasnam (2006) menyatakan bahwa di Jawa barat rasio bunga betina
dan jantan jarak pagar adalah 1:16 per malai ; Suherman (2009) 1:9; Nurnasari
dan Djumali (2010) 1:15 per malai serta Rianti et al. (2010) 1:33 per malai.
Tahap Perkembangan Bunga
Utomo (2008) mengelompokkan tahap perkembangan bunga jarak pagar
dengan empat fase yaitu: 1) fase kuncup, 2) fase mekar, 3) fase rontok dan 4) fase
pembentukan buah. Fase kuncup merupakan tahap perkembangan kuncup bunga,
saat bunga jarak pagar mulai muncul pada tanaman yang berumur 3-4 bulan
setelah tanam. Fase awal pembungaan jarak pagar dimulai dengan pembentukan
kuncup pada ujung tunas terminal, kuncup bunga meruncing dengan dikelilingi
struktur menyerupai daun kecil berjumlah antara 3-10 helai, pada bagian bawah
masing-masing kuncup bunga sudah terbentuk tangkai. Jumlah kuncup bervariasi
sekitar 1-7 kuncup. Pada bulan April – Agustus 2007, di Kebun Induk Jarak Pagar
(KIJP) Pakuwon fase ini berlangsung 2-6 hari. Kuncup bunga membesar dan lebih
bulat dalam 3-7 hari. Perkembangan kuncup terjadi dengan cepat disertai
terbentuknya cabang-cabang malai, sehingga kuncup individu bunga mulai
tampak. Jumlah kuncup yang terbentuk dalam satu malai bervariasi antara 50-190
kuncup. Struktur menyerupai daun kecil yang terlihat awal munculnya kuncup
berangsur-angsur berubah menjadi kelopak. Fase mekar, memasuki fase ini
umumnya kuncup bunga yang berada di ujung malai utama mekar lebih dahulu
dari pada kuncup lain. Kuncup bunga betina atau hermafrodit yang akan mekar
didahului dengan ujung stigma menembus mahkota yang masih menutup. Bunga
hermafrodit mekar antara pukul 07.00-08.30, saat cuaca cerah. Antera bunga
hermafrodit pecah hampir bersamaan waktunya dengan antera pada bunga jantan.
Ujung mahkota bunga betina mulai membuka antara pukul 07.00-08.00 dan mekar
penuh antara pukul 08.00-09.00, saat cuaca cerah. Sekitar pukul 09.00-10.00 tepat
7
didasar bunga betina dijumpai nektar yang cukup banyak dan menarik serangga
untuk hinggap. Fase rontok, menjelang rontok bunga jantan akan menghitam
termasuk mahkota, kelopak, antera, dan tangkainya, bunga menjadi mengkerut
dan rontok pada 3-4 hari setelah mekar. Bunga betina atau hermafrodit meskipun
mahkotanya layu atau rontok, umumnya pistil masih segar hingga membentuk
buah. Fase pembentukan buah ditandai dengan pembesaran ovarium yang mulai
dapat diamati pada 4-5 hari setelah antesis (HSA).
Masa Berbunga
Mahmud (2006) menyatakan bahwa malai terdiri atas 100 bunga atau
lebih, yang terdiri atas bunga jantan dan bunga betina atau bunga jantan dan
bunga hermafrodit. Bunga betina mekar 1-2 hari lebih dahulu dari bunga jantan
dengan jangka pembungaan 10-15 hari per malai. Bunga betina jarak pagar
memasuki masa reseptif ketika telah mekar sempurna, stigma jarak pagar
memiliki masa reseptif tiga hari. Semua bunga dalam malai mekar dalam 11 hari.
Biasanya bunga yang tidak terserbuki akan rontok dalam empat hari. Ketika
bunga mekar maka di dasar bunga akan muncul nektar yang menarik serangga.
Penyerbukan bunga jarak pagar dibantu oleh serangga. Beberapa jenis serangga
yang sering mengunjungi bunga jarak adalah semut, kupu-kupu, ngengat, dan
kumbang. Penelitian Raju dan Ezradanam (2002) di India menunjukkan bahwa
pengunjung bunga jantan jarak pagar paling tinggi adalah semut (61%) diikuti
oleh lebah (34%) dan lalat (5%). Pada bunga betina persentase kunjungan ketiga
serangga tersebut secara berturut-turut sebesar 70%, 28%, dan 2% dari total
kedatangannya. Lebah dan ngengat mengumpulkan polen dan nektar dari
sejumlah bunga jantan yang dikunjungi, sedangkan semut dan ngengat hanya
mengumpulkan nektar saja, baik dari bunga jantan maupu bunga betina.
Pengaruh Hormon terhadap Kelamin Bunga
Perubahan tunas vegetatif menjadi tunas generatif merupakan perubahan
yang sangat besar, karena struktur jaringan keduanya berbeda. Perubahan yang
besar ini merupakan cerminan dari aktivasi skelompok gen yang berperan dalam
pembentukan bunga dan penghambatan kelompok gen yang berperan dalam
perkembangan organ vegetatif.
8
Senyawa kimia tertentu (substrat) dapat dikonversi menjadi morfogen
vegetatif (mv) atau morfogen pembungaan (mf), tergantung enzim atau kelompok
enzim yang terpacu aktivitasnya. Jika enzim vegetatif (ev) yang terpacu
aktivitasnya, maka morfogen vegetatif akan terakumulasi; sebaliknya jika enzim
pembungaan (ef) yang terpacu aktivitasnya, maka morfogen pembungaan yang
akan terakumulasi. Morfogen vegetatif yang terakumulasi akan menghambat
aktivitas enzim pembungaan. Demikian sebaliknya, morfogen pembungaan akan
berperan menghambat aktivitas enzim vegetatif (Lakitan, 1996). Salah satu subtrat
yang dimaksud adalah hormon pembungaan. Hormon tersebut diproduksi oleh
tanaman namun pada beberapa spesies, aktivitasnya perlu dipicu oleh senyawa
eksogen yang disebut zat pengatur tumbuh (Srivastava, 2002).
Zat pengatur tumbuh yang dapat digunakan untuk memicu pembungaan
salah satunya dari golongan sitokinin. Penelitian yang dilakukan oleh Pan dan Xu
(2010) di China, menunjukkan peningkatan jumlah bunga betina pada malai jarak
pagar yang diberi perlakuan 6-Benzyladenin (BA). Penelitian lainnya yang
dilakukan oleh Kartika (2011) di Citereup, Bogor terdapat golongan sitokinin lain
yaitu Benzyl Amino Purin yang lebih mudah diperoleh dan murah juga dapat
meningkatkan jumlah bunga betina/hermafrodit pada jarak pagar aksesi Dompu.
Pertumbuhan dan Perkembangan Buah
Pembentukan buah pada jarak pagar memerlukan waktu 90 hari dari
pembungaan sampai biji masak (Hartati, 2007). Menurut Hambali (2007) biji
masak dicirikan dengan kulit buah berubah warna dari hijau muda menjadi kuning
kecoklatan atau hitam dan mengering. Ciri lainnya yaitu kulit buah terbuka
sebagian secara alami. Ketika kulit buah membuka, berarti biji dibagian dalam
telah masak.
Kandungan minyak biji jarak pagar berubah sesuai dengan tingkat
kemasakannya. Penelitian yang dilakukan oleh Hartono dan Wanita (2007)
menunjukkan bahwa pengaruh tingkat kemasakan dan waktu panen buah jarak
pagar dari masa antesis berpengaruh nyata terhadap kadar minyak biji jarak pagar
(crude jatropha oil). Berdasarkan warna kulitnya, biji jarak pagar memiliki
kandungan minyak paling tinggi pada buah yang telah berwarna hitam, dengan
9
kandungan minyak sebesar 23,68%, sedangkan terendah ditemui pada buah yang
masih berwarna hijau dengan kadar minyak sebesar 10,93%. Berdasarkan umur
buah setelah antesis, buah jarak pagar yang dipanen pada umur 50 hari setelah
antesis memiliki kandungan minyak tertinggi sebesar 26.91% dan terendah
ditemui ketika buah dipanen saat umur 35 hari setelah antesis kadar minyaknya
sebesar 15.19%.
Tingkat kemasakan buah jarak pagar juga berpengaruh terhadap mutu
benih yang dihasilkannya. Menurut Adikarsih dan Hartono (2007) benih jarak
pagar dengan mutu terbaik diperoleh ketika buah dipanen saat berwarna kuning
atau dipanen setelah buah berumur 50 hari setelah antesis. Benih jarak pagar yang
dipanen saat buahnya berwarna kuning menghasilkan benih yang memiliki vigor
dan viabilitas terbaik. Warna kuning pada kulit buah jarak pagar dapat digunakan
sebagai standar untuk melakukan panen. Cara yang paling efektif untuk
melakukan panen adalah dengan panen individu pada buah jarak yang telah
berwarna kuning.
Produksi bunga dan biji jarak pagar dipengaruhi oleh curah hujan dan
unsur hara. Kekurangan unsur hara akan menyebabkan produksi biji berkurang.
Bila dalam setahun hanya tedapat satu kali musim hujan maka pembuahan
biasanya hanya terjadi sekali dalam setahun. Namun, bila tanaman diberi
pengairan maka pembuahan akan terjadi sampai tiga kali dalam setahun.
Salah satu komponen produksi buah jarak pagar adalah jumlah bunga
betina per malai. Genotipe terbaik yang dikeluarkan Balai Penelitian dan
Perkembangan Perkebunan (IP-3A dan IP-3P), baru bisa menghasilkan bunga
betina sebanyak 3-9 bunga per malai, dengan asumsi ada 3 malai tiap cabang, 40
cabang produktif di tahun ke-4, akan dihasilkan 360 – 1 080 buah per tanaman.
Dengan populasi 2 500 tanaman/ha, maka biji yang dihasilkan sekitar 1.8-5.4
ton/ha. Menurut Martono (2009) produksi ideal yang diperlukan agar jarak pagar
dapat menguntungkan secara ekonomi adalah 10 ton/ha/tahun dengan jumlah
bunga betina sebanyak 16-20 bunga per malai. Penelitian Pan dan Xu (2010) di
China menunjukkan bahwa aplikasi 6-Benzyladenin pada malai jarak pagar
meningkatkan jumlah bunga betina >100 bunga per malai artinya produksi jarak
pagar berpotensi mencapai > 10 ton/ha/tahun.
10
Perkecambahan
Perkecambahan biji jarak pagar merupakan tipe epigeal yaitu plumula dan
kotiledon terangkat ke permukaan tanah. Pengaturan posisi benih saat penanaman
tidak berpengaruh nyata terhadap persentase atau daya berkecambah biji, posisi
biji telungkup, posisi biji dengan mikropil di bawah maupun posisi miring
merupakan posisi yang baik bagi terjadinya perkecambahan dengan kecepatan
berkecambah dan semai vigor yang tinggi (Santoso et al, 2007). Media
perkecambahan yang cocok untuk pengujian daya berkecambah pada benih jarak
pagar adalah campuran antara pasir dan tanah 1:1 dengan keadaan benih utuh
(Rahmasyahraini, 2008)
Kecambah normal dicirikan dengan endosperma belum/sudah terlepas,
plumula belum/mulai muncul/sudah terbuka, panjang hipokotil lebih dari 4 kali
panjang benih, akar adventif minimal ada 4, dan akar primer berkembang baik
dengan bulu akar sedikit/banyak (Wulandari, 2008). Penghitungan pertama dalam
pengujian daya berkecambah dilakukan pada hari ke delapan setelah tanam,
sedangkan penghitungan ke dua dilakukan pada hari ke-22 setelah tanam
(Rahmasyahraini, 2008). Benih yang baru dipanen umumnya mempunyai daya
berkecambah yang tinggi, sekitar 95 % (Ahmad, 2008); 82 % (Afandi, 2009) dan
98 % (Kartika, 2011).