tinjauan pustaka

4
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Jarak Pagar
Tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) berasal dari Amerika Tengah.
Menurut Priyanto (2007) tanaman jarak pagar termasuk famili Euphorbiaceae dan
masih satu keluarga dengan pohon karet dan ubi kayu sehingga karakter
biologinya tidak terlalu jauh berbeda. Nurcholis dan Sumarsih (2007) menyatakan
bahwa tanaman jarak memiliki percabangan yang tidak teratur dengan ranting
bulat dan tebal, kulit batang berwarna keabu-abuan atau kemerah-merahan.
Apabila batang ditoreh maka batang mengeluarkan getah seperti lateks, berwarna
putih atau kekuning-kuningan. Selain itu, Mahmud et al. (2008) mengemukakan
bahwa pertumbuhan batang tanaman jarak pagar tidak berlangsung secara terus
menerus tetapi memiliki masa dormansi yang dipengaruhi oleh curah hujan, suhu,
dan cahaya. Batang bersifat sukulen (berair) sehingga tanaman jarak pagar toleran
terhadap kekeringan.
Menurut Priyanto (2007) jarak pagar memiliki nama yang berbeda di setiap
daerah. Nama daerah yang menunjukkan tanaman jarak pagar di antaranya: jarak
kosat dan jarak budeg (Sunda); jarak gundul dan jarak pager (Jawa dan Bali);
kalekhe paghar (Madura); lulu mau, paku kase, dan jarak pageh (Nusa Tenggara);
kuman name (Alor); jarak kosta, jarak wolanda, bindalo, bintalo, dan tondo
utomene (Sulawesi); serta ai huwa kamala, balacai, dan kadoto (Maluku).
Daun jarak pagar bertipe tunggal dan terletak pada buku batang yang
dihubungkan oleh tangkai daun, sehingga susunan atau tata letak daun (filotaksis)
jarak pagar disebut tersebar (folia sparsa). Bentuk daun jarak pagar pada dasarnya
bulat (Tjitrosoepomo, 1985). Menurut Santoso (2009), pada tepi daun terdapat
lekuk yang tidak terlalu dalam seolah membentuk jari sehingga daun jarak pagar
berbentuk menjari dan agak membulat. Jumlah lekukan tersebut berkisar 5 – 7.
Warna daun jarak pagar umumnya hijau muda bahkan ungu pada saat berumur
muda, kemudian menjadi hijau saat dewasa dan kembali menjadi hijau muda agak
kekuningan setelah tua. Raden et al. (2008) menyatakan bahwa tanaman jarak
pagar memiliki rumus filotaksi 5/13 artinya terdapat 5 garis spiral yang melingkar
5
cabang atau batang dan melewati 13 daun untuk mencapai daun yang tegak lurus
dengan daun permulaan dan membentuk angular divergence (sudut antar daun)
1380 . Arah spiral ada dua, yaitu searah dan berlawanan arah dengan jarum jam.
Gambar 1 menunjukkan filotaksis daun tanaman jarak pagar.
Gambar 1. Filotaksis daun tanaman jarak pagar tampak dari atas
Bunga jarak pagar merupakan bunga berumah satu (monoecious) dan
uniseksual tetapi kadang-kadang ditemukan bunga hermaprodit. Bunga terdiri atas
bunga jantan dan bunga betina. Bunga jantan memiliki 8 – 10 tangkai sari, kepala
sari berwarna krem-kuning. Bunga betina memiliki 3 tangkai putik yang berwarna
hijau (Mahmud et al., 2008). Setiap malai terdapat bunga jantan dan bunga betina.
Ukuran bunga betina lebih besar daripada bunga jantan (Nurcholis dan Sumarsih,
2007).
Prihandana dan Hendroko (2006) menyatakan bahwa buah jarak pagar
berbentuk oval, berupa buah kotak, dan berdiameter 2 – 4 cm. Berwarna hijau
ketika masih muda dan kuning jika sudah matang. Pembentukan buah
membutuhkan waktu selama 90 hari dari pembungaan sampai matang. Buah jarak
pagar matang tidak serentak. Satu tandan buah jarak pagar biasanya terdapat
bunga, buah muda, serta buah yang sudah kering.
Perbanyakan tanaman jarak pagar dapat dilakukan secara generatif
menggunakan benih maupun secara vegetatif dengan setek batang. Benih yang
berkecambah normal mempunyai 5 akar tunggang, dari masing-masing akar
tunggang akan muncul akar lateral. Tanaman jarak pagar yang diperbanyak
6
menggunakan setek batang hanya mempunyai akar lateral (Nurcholis dan
Sumarsih, 2007).
Ekologi Tanaman Jarak Pagar
Jarak pagar membutuhkan curah hujan paling sedikit 600 mm per tahun
untuk tumbuh baik dan jika curah hujan kurang dari 600 mm per tahun maka
tanaman jarak pagar tidak dapat tumbuh, kecuali dalam kondisi tertentu seperti di
Kepulauan Cape Verde, meskipun curah hujan hanya 250 mm per tahun tetapi
kelembaban udaranya sangat tinggi (rain harvesting). Daerah-daerah dengan
kelengasan tanah (jumlah air dalam tanah) yang rendah tidak menjadi faktor
pembatas, jarak pagar dapat berproduksi sepanjang tahun tetapi tidak dapat
bertahan dalam kondisi tanah jenuh air. Tanaman ini tumbuh pada ketinggian
0 – 1 700 m di atas permukaan laut (dpl) dengan suhu 11 – 38 oC. Jarak pagar
tidak tahan cuaca yang sangat dingin dan tidak sensitif terhadap panjang hari.
Tanaman jarak pagar tidak dijumpai di daerah-daerah Amazon yang basah.
Sebagai tanaman yang dapat beradaptasi dengan baik pada kondisi-kondisi arid
dan semi-arid (xerophytic), jarak pagar dapat bertahan dari kekeringan selama tiga
tahun berturut-turut dengan menggugurkan daunnya untuk mengurangi transpirasi
(Mahmud et al.,2008).
Produksi biji akan lebih banyak pada musim kemarau. Suhu rendah dan
kelembaban tinggi atau hujan pada saat pembungaan dan pembuahan dapat
menurunkan produksi. Tanaman ini memerlukan penyinaran matahari secara
langsung sehingga tidak boleh ternaungi (Nurcholis dan Sumarsih, 2007).
Meskipun iklim kering meningkatkan kadar minyak biji, masa kekeringan yang
berkepanjangan akan menyebabkan pertumbuhannya terhambat dan di daerah
yang sangat kering umumnya tidak lebih dari 2 – 3 m tingginya. Sebaliknya pada
daerah-daerah basah dengan curah hujan yang terlalu tinggi, pertumbuhan
vegetatifnya lebat tetapi pembentukan bunga dan buah kurang. Sementara itu, di
daerah Banten khususnya di Desa Cikeusik, Malingping dengan curah hujan
2 500 – 3 000 mm/tahun, umumnya ditemukan tanaman jarak pagar yang
7
memiliki bunga, buah muda, buah tua, dan buah kering dalam satu cabang
(Mahmud et al., 2008).
Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan (Puslitbang Perkebunan)
telah memilih wilayah pengembangan jarak pagar sesuai dengan kondisi iklim
yang ada di Indonesia menjadi tiga, yaitu daerah basah atau sangat basah, daerah
sedang, dan daerah kering sampai sangat kering. Daerah basah atau sangat basah
adalah daerah yang memiliki bulan basah (curah hujan ≥ 100 mm/bulan) terjadi
selama ≥ 10 bulan berturut-turut, daerah sedang dengan bulan basah 6 – 9 bulan
berturut-turut, dan daerah kering sampai sangat kering dengan bulan basah
≤ 5 bulan (Mahmud et al., 2008).
Tanaman jarak pagar dapat tumbuh pada semua jenis tanah, tetapi
pertumbuhan yang lebih baik pada tanah-tanah ringan atau lahan-lahan dengan
drainase dan aerasi yang baik. Tanaman ini dapat tumbuh pada daerah-daerah
berbatu, berlereng pada perbukitan, sepanjang saluran air, dan batas-batas kebun
(Mahmud et al., 2008). Menurut Okabe dan Somabhi dalam Mahmud et al.
(2008), tanaman jarak pagar yang ditanam pada tanah bertekstur lempung berpasir
memberikan hasil biji tertinggi daripada tanah bertekstur lainnya. Selanjutnya
Jones dan Miller dalam Mahmud et al. (2008) mengemukakan meskipun jarak
pagar terkenal dapat tumbuh dengan baik di tanah yang dangkal, berkerikil,
berpasir, dan berliat, tetapi di tanah yang tererosi berat pertumbuhannya kerdil.
Menurut Mahmud et al. (2008) tanaman jarak pagar yang perakarannya
sudah berkembang dapat toleran terhadap kondisi tanah-tanah masam atau alkalin,
terbaik pada pH tanah 5.5 – 6.5. Pitono et al. (2008) menyatakan bahwa
peningkatan kemasaman tanah nyata menghambat pertumbuhan jarak pagar.
Pertumbuhan vegetatif (tinggi tanaman, luas daun, dan diameter batang) pada
pH 4.4 hanya mencapai 30 – 50 % dari nilai pertumbuhan pada pH 6.0. Nilai pH
tanah < 5.0 berpotensi menurunkan pertumbuhan jarak pagar.
Hasil penelitian Pitono et al. (2008) kesuburan tanah yang kurang, nyata
menurunkan pertumbuhan dan produksi jarak pagar. Penanaman tanpa
pemupukan menurunkan pembentukan jaringan daun hampir 85 % dari nilai bila
jarak pagar dipupuk 400 kg urea/ha, 250 kg SP-36/ha, dan 250 kg KCl/ha.
Demikian pula penampilan hasil yang memperlihatkan pengaruh yang sama
8
apabila mengalami kekurangan asupan hara. Hasil panen aktual jarak pagar
tergantung pada tingkat kesuburan tanah, sehingga penting dipertimbangkan
dalam pengembangan budidaya jarak pagar.
Kandungan dan Manfaat Tanaman Jarak Pagar
Biji jarak pagar mengandung minyak lebih dari 40 %. Minyak jarak pagar
dapat diolah menjadi biodiesel. Selain itu, biji jarak pagar juga dapat digunakan
untuk membuat sabun dan pestisida. Bungkil biji jarak (setelah diambil
minyaknya) dapat digunakan sebagai pupuk organik yang kaya unsur hara
nitrogen (N), fosfor (P), dan kalium (K) (Nurcholis dan Sumarsih, 2007).
Menurut Hambali (2006), minyak dari biji jarak pagar dapat diekstrak
dengan cara mekanik maupun ekstraksi dengan pelarut seperti heksan. Minyak
jarak pagar memiliki komposisi trigliserida yang mengandung asam lemak oleat
dan linoleat. Selain untuk biodiesel, minyak jarak pagar juga dapat dimanfaatkan
untuk bahan baku produk sabun. Produk samping hasil produksi biodiesel yaitu
gliserol dapat pula dimanfaatkan sebagai bahan baku pada proses pembuatan
sabun.
Bagian lain dari tanaman jarak pagar juga mempunyai banyak manfaat.
Daunnya dapat digunakan sebagai makanan ulat sutra dan untuk fumigasi kutu.
Ekstrak daun juga bersifat antiseptik. Getahnya mengandung jatrophine yang
berkhasiat antikanker, selain digunakan untuk mengobati penyakit kulit dan
reumatik. Kulit batang dapat digunakan sabagai pewarna kain alami, namun harus
hati-hati karena cairan kulit batang ini dapat meracuni ikan. Akar digunakan
sebagai penawar gigitan ular. Sementara polen dan nektar bunga bermanfaat
sebagai makanan bagi lebah madu (Nurcholis dan Sumarsih, 2007).
Priyanto (2007) menyatakan bahwa biji jarak pagar memiliki kandungan
minyak yang tinggi. Beberapa penelitian menyebutkan dalam satu daging biji
terkandung sekitar 30 % minyak straight jatropha oil (SJO) dan 70 % sisanya
berupa ampas. Kandungan minyak yang tinggi pada biji jarak pagar menyebabkan
biji jarak mudah diekstraksi. Selanjutnya Mahmud et al. (2008) menambahkan
bahwa kandungan minyak jarak pagar pada buah yang berwarna kuning
9
sebesar 30.32 %, buah berwarna hitam sebesar 31.47 %, dan tiga tingkat buah tua
dengan kulit berwarna hijau tua dan biji berwarna hitam memiliki kandungan
minyak sebesar 20.70 %.
Keragaman Tanaman Jarak Pagar
Keragaman fenotipik yang terlihat dan terdapat dalam satu jenis spesies
disebabkan oleh faktor lingkungan dan genotipe. Keragaman sebagai akibat faktor
lingkungan dan genetik umumnya berinteraksi satu sama lain dalam
mempengaruhi penampilan fenotipik tanaman. Tanaman jarak pagar merupakan
tanaman menyerbuk silang sehingga sering terjadi persilangan bebas antara
tanaman dalam suatu populasi atau antara populasi sehingga turunannya akan
sangat bervariasi (Santoso, 2009).
Susantidiana et al. (2009) menyatakan bahwa aksesi jarak pagar tersebar di
berbagai wilayah Indonesia dan diperkirakan memiliki keragaman genetik yang
tinggi. Menurut Hartati (2008b) berdasarkan hasil pengamatan pada tanaman jarak
pagar di lokasi uji multilokasi di Kebun Pakuwon, Sukabumi, menunjukkan
adanya perbedaan penampilan di lapangan meliputi umur mulai berbunga, jumlah
infloresen, jumlah tandan per tanaman, jumlah buah per tandan, dan jumlah buah
per tanaman. Populasi IP-1M, menunjukkan umur berbunga yang bervariasi mulai
180 hari hingga lebih dari 240 hari dengan jumlah kapsul bervariasi dari
0 – 45 kapsul per tanaman. Populasi IP-1A, umur berbunga bervariasi mulai
99 hari hingga 133 hari dengan jumlah kapsul bervariasi dari 0 – 172 kapsul per
tanaman, sedangkan pada IP-1P umur berbunga bervariasi mulai dari 80 hari
hingga 177 hari dengan jumlah kapsul bervariasi mulai dari 4 – 79 kapsul per
tanaman.
Keragaman yang tinggi telah diamati diantara populasi tanaman jarak pagar
yang berasal dari Afrika Barat dan Timur, Amerika Utara dan Tengah serta Asia,
yang meliputi karakter bobot biji bervariasi (0.49 – 0.86 gram/biji), persentase
berat kernel (54 – 64 %), kandungan protein kasar (19 – 31%), dan kandungan
minyak (43 – 59 %). Selain itu dilaporkan adanya interaksi antara faktor genotipe
dan lingkungan (genotipe by environment interaction) yang mempengaruhi
10
keragaan dari berbagai karakter yang diamati pada populasi tanaman jarak pagar
yang dievaluasi tersebut (Makkar et al. dalam Setiawan et al., 2008). Hasil
analisis provenan yang dilakukan di Senegal juga menunjukkan bahwa plasma
nutfah jarak pagar mempunyai keragaman untuk karakter jumlah buah
(kapsul), berat kapsul, jumlah biji, dan berat biji per tanaman (Heller dalam
Setiawan et al., 2008).
Hasil penelitian Mulyani (2007) menunjukkan bahwa berdasarkan
pengamatan dan perkembangan tanaman jarak pagar dibeberapa lokasi yaitu
Kebun Induk Jarak Pagar (KIJP) Pakuwon di Kabupaten Sukabumi, Desa Cibogo
di Kabupaten Subang, dan Desa Nagarajati di Kabupaten Ciamis, pertumbuhan
vegetatif tanaman jarak pagar sangat bervariasi meskipun waktu penanaman
bersamaan. Hal ini dapat disebabkan sumber benih yang digunakan memiliki
variasi yang cukup besar. Benih yang berbeda menyebabkan pertumbuhan yang
berbeda. Penanaman di KIJP Pakuwon umumnya menggunakan sumber benih
yang berasal dari KIJP Pakuwon. Meskipun benih seragam, tetapi pertumbuhan di
lapangan sangat bervariasi, kemungkinan karena faktor-faktor lingkungan seperti
ada tidaknya naungan, pemeliharaan, kondisi tanah atau air (dekat dengan sumber
air, cekungan, lahan berlereng), dan tingkat kesuburan tanahnya.
Menurut Allard (1991), keragaman yang terus menerus dan terputus telah
diamati dalam sifat tinggi yang menunjukkan bahwa perbedaan sifat kualitatif dan
kuantitatif tidaklah mutlak. Sifat tinggi sebenarnya adalah sifat kuantitatif tetapi
strain pendek atau raksasa tergantung pada perbedaan gen tunggal yang telah
ditemukan melalui penelitian yang dilakukan dalam semua atau hampir seluruh
spesies tanaman. Dalam kenyataanya, perbedaan antara sifat kualitatif dan
kuantitatif tidak begitu tergantung pada besarnya efek dari individu gen. Gen-gen
tidak dapat menyebabkan berkembangnya suatu karakter kecuali mereka berada
pada lingkungan yang sesuai, dan sebaliknya tidak ada pengaruh terhadap
berkembangnya suatu karakter dengan mengubah tingkat keadaan lingkungan
kecuali gen yang diperlukan ada. Susantidiana et al. (2009) menyatakan bahwa
informasi mengenai keragaman genetik yang dimiliki oleh aksesi jarak pagar
sangat dibutuhkan untuk mengetahui kekerabatan dari aksesi tersebut.
11
Plasma nutfah yang berkerabat jauh dibutuhkan dalam menentukan tetua
persilangan untuk merakit varietas hibrida.
Perbedaan penampilan individu tanaman jarak pagar disamping disebabkan
oleh susunan genetik yang berbeda sebagai akibat penyerbukan silang, juga dapat
disebabkan oleh kondisi lingkungan yang berbeda (Hartati, 2008a). Kaushik et al.
dalam Setiawan et al. (2008) melaporkan bahwa terdapat variasi ukuran benih,
berat 100 benih, dan kandungan minyak pada 24 aksesi yang dikoleksi dari
berbagai agroklimat yang berbeda di propinsi Haryana, India. Tingginya koefisien
fenotipik dibanding koefisien korelasi genotipik menunjukkan besarnya pengaruh
lingkungan. Heritabilitas yang tinggi pada kandungan minyak menunjukkan
bahwa adanya aksi gen aditif. Berat benih berkorelasi positif dengan panjang
benih dan kandungan minyak.
Komponen Pertumbuhan dan Produksi
Usaha budidaya tanaman merupakan suatu kegiatan penting dalam
kelangsungan hidup manusia yang menggunakan hasil tanaman sebagai bahan
makanan utama dan untuk banyak keperluan lainnya. Tujuan akhir dari setiap
kegiatan budidaya tanaman adalah untuk mendapatkan hasil yang setinggi
mungkin baik dari segi kuantitas maupun kualitas berupa organ vegetatif maupun
organ generatif. Akibatnya, banyak orang yang hanya memberikan perhatian pada
organ yang dipanen.
Menurut Sitompul dan Guritno (1995), salah satu aspek penting yang perlu
diperhatikan dalam sistem tanaman yang berhubungan dengan hasilnya adalah
proses pertumbuhan. Hasil tanaman yang dipanen atau keseluruhan tubuh
tanaman tidak terbentuk secara tiba-tiba. Pertumbuhan adalah proses dalam
kehidupan tanaman yang mengakibatkan perubahan ukuran tanaman semakin
besar dan juga menentukan hasil tanaman. Pertumbuhan berfungsi sebagai proses
yang mengolah masukan substrat dan menghasilkan produk pertumbuhan.
Proses
metabolisme
tanaman
berkaitan
dengan
pembentukan
dan
perkembangan organ tanaman berupa organ generatif dan organ vegetatif
(Lakitan, 1993). Daun merupakan suatu bagian tumbuhan yang penting dan pada
12
umumnya tiap tumbuhan memiliki sejumlah besar daun. Hal ini karena daun
memiliki fungsi sebagai pengambil zat-zat makanan, pengolah zat makanan,
penguapan air, dan pernafasan. Batang juga merupakan organ tumbuhan yang
sangat penting karena batang berfungsi sebagai pendukung bagian tanaman yang
berada di atas tanah dan sebagai pengangkutan air dan zat makanan dari bawah ke
atas (Tjitrosoepomo, 1985).
Hartati et al. (2009) menyatakan bahwa pada tanaman jarak pagar, dukungan
karakter vegetatif yang baik sangat diperlukan untuk mendapatkan hasil buah
yang banyak. Karakter tinggi tanaman pada jarak pagar diketahui berkorelasi
sangat nyata dengan jumlah tandan buah yang dihasilkan per tanaman dan hasil
biji. Meskipun berkorelasi dengan hasil, tanaman jarak pagar yang terlalu tinggi
tidak menguntungkan karena akan menyulitkan proses pemanenan buah.
Pengaturan tinggi tanaman jarak pagar dapat dilakukan dengan perlakuan
pemangkasan.
Perbanyakan tanaman jarak pagar dengan setek batang akan memperoleh
hasil perbanyakan tanaman yang memiliki karakter identik dengan tanaman
induknya. Faktor fisik seperti panjang setek dan diameter setek merupakan hal
yang harus diperhatikan karena berpengaruh terhadap kemampuan bahan setek
membentuk akar. Panjang dan diameter setek yang baik untuk tanaman berbeda
satu dengan yang lainnya (Santoso et al., 2008).
Menurut penelitian Santoso et al. (2008), pertumbuhan bibit tanaman jarak
pagar yang berasal dari setek batang bervariasi tergantung pada perbedaan ukuran
panjang maupun diameter bahan setek batang yang digunakan. Bibit jarak pagar
dengan daya adaptasi yang baik setelah tanaman jarak pagar dipindahkan ke
lapang diperoleh apabila perbanyakan tanaman jarak pagar secara vegetatif
dilakukan dengan menggunakan setek batang berukuran panajng berkisar
20 – 30 cm dengan diameter 2.5 – 3.0 cm atau dengan setek batang berdiameter
2.0 – 2.4 cm atau 2.5 – 2.9 cm dengan panjang 30 cm.
Jumlah daun tertentu diperlukan suatu tanaman untuk mencapai fase dewasa
dan kemudian memasuki fase generatif. Daun-daun tersebut mendukung
pertumbuhan dan perkembangan organ generatif seperti bunga dan buah.
Pembentukan dan perkembangan bunga dan dilanjutkan perkembangan buah pada
13
percabangan sekunder maupun tersier diperlukan pembentukan daun yang
jumlahnya lebih sedikit dibandingkan jumlah daun yang terbentuk saat pendukung
pembungaan dan pembuahan pada cabang primer maupun cabang utama. Jumlah
daun pada percabangan sekunder yang terbentuk berkisar antara 4 – 14 helai daun,
sedangkan pada percabangan tersier diperlukan daun sekitar 4 – 10 helai daun
untuk dapat mendukung pembentukan bunga dan perkembangan buah selanjutnya
(Santoso, 2009).