Hubungan Arsitektur Tajuk dengan Fotosintesis, Produksi ... · daun dan luas daun memberikan dampak terhadap peningkatan intersepsi cahaya, kandungan klorofil a, klorofil b, dan klorofil

HUBUNGAN ARSITEKTUR TAJUK DENGAN FOTOSINTESIS, PRODUKSI DAN KANDUNGAN

MINYAK JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.)

INCE RADEN

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2009

PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN SUMBER INFORMASI

Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi “Studi Arsitektur Tajuk Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Hubungannya dengan Fotosintesis, Produksi dan Kandungan Minyak” adalah karya saya sendiri dengan arahan Komisi Pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada Perguruan Tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir disertasi ini.

Bogor, Januari 2009

Ince Raden NRP A361050081

ABSTRACT

INCE RADEN. Shoot Architecture and Its Relation to Photosynthesis, Production, and Seed Oil Content of Physic Nut (Jatropha curcas L.). Under supervisory of Bambang Sapta Purwoko as a chairman, Hariyadi, Munif Ghulamahdi, and Edi Santosa as members of the advisory committee.

Experiments on physic nut were conducted (1) to analyze branching and shoot pattern, and to observe flowering at various shoot architectures, (2) to determine physiological characteristics, leaf phyllotaxis and leaf morphology at canopy for determining reference’s leaf for photosynthetic measurement (3) to study shoot architecture with special emphasis on the number of primary branches that support optimum growth, production and oil content, and (4) to study shoot architecture by managing primary and secondary branches to support growth, production and oil content.

First experiment consisted of four treatments; those were stem pruned at height of 20 cm (T20), 30 cm (T30), 40 cm (T40) from soil surface, and control without stem pruning (T0). Second experiment observed morphological and physiological character of leaf with single factor, i.e., leaf age. Third experiment consisted of ten treatments, i.e., control, T20= stem was pruned at height of 20 cm from soil surface and without control on number of primary branches, T20-2= pruned at 20 cm and two primary branches, T20-3= pruned at 20 cm and three primary branches, T30= pruned at 30 cm and without control on number of primary branches, T30-2= pruned at 30 cm and two primary branches, T30-3= pruned at 30 cm and three primary branches, T40= pruned at 40 cm and without control on number of primary branches, T40-2= pruned at 40 cm and two primary branches, and T40-3= pruned 40 cm and three primary branches. Fourth experiment consisted of five treatments, those were K= control, TbP-2S = without control on number of primary branches and two secondary branches, 2P-2S= two primary branches and two secondary branches, 2P-3S= two primary branches and three secondary branches, 3P-3S= three primary branches and three secondary branches.

Result showed that physic nut tree formed branch before and after flowering. Primary branches were distributed spirally and the inflorescences were located at terminal apex. Canopy architecture naturally was conical, whereas plant canopy experienced with pruning became columnar. Physic nut leaf had phyllotaxy 5/13 with angular degree 1380. Chlorophyll a, b, and total content reached maximum at 9 week after immature leaf initial, i.e., 0.45 g/cm2, 0.19 g/cm2, and 0.62 g/cm2, respectively. Photosynthetic rate gained maximum at 6 week, i.e., 8.99 µmole CO2 /m2/s. Physic nut leaves had stomata at both upper and lower side of leaf. This finding implies that leaf number 11 to 13 from immature or aged 6 weeks after initial could be used as reference for photosynthetic measurement. Moreover, pruning practice increased seed production particularly stem pruning at height of 30 cm to 40 cm from soil followed by maintaining three primary branches or more. Regarding the seed production at first year, pruning main stem and control branch number substantially increased the seed production. T40 produced seed 323.81 g/plant equal to 0.810 ton/ha, while T30-3 produced 320.61 g/plant equal to 0.802 ton/ha with oil yield 244.56 kg/ha and 276.61 kg/ha,

respectively. The high productivity was concomitant with highest photosynthesis rate on treatment T40 (8.10 µmole CO2/m2/s). Similarly, controlling number of secondary branches increased production on physic nut, however, this role applicable only if the number of primary branch was maintained more than three (TbP-2S). Under this circumstance, the treatment produced seed 151.92 g/ plant equal to 0.380 ton per ha (≈ 117.52 kg crude oil per ha) with photosynthesis rate reaching 9.64 µmole CO2/m2/s.

Key words: analyses of branches, oil content, photosynthesis, production, pruning

RINGKASAN INCE RADEN. Hubungan Arsitektur Tajuk dengan Fotosintesis, Produksi dan Kandungan Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Dibimbing oleh Bambang Sapta Purwoko selaku ketua komisi , Hariyadi, Munif Ghulamahdi, dan Edi Santosa sebagai anggota komisi pembimbing

Pemangkasan dilakukan untuk mengatur ukuran dan bentuk pohon sesuai dengan tipe pertumbuhan dan produksi yang diinginkan, meningkatkan tunas terminal, memperbaiki kualitas buah dengan pendekatan keseimbangan pertumbuhan vegetatif dan reproduktif, memperbaiki penetrasi cahaya ke dalam kanopi sehingga cahaya tersebut dapat digunakan untuk pengembangan tunas bunga, fruit set dan pertumbuhan buah.

Untuk membentuk arsitektur tajuk diperlukan pemahaman yang mendasar tentang fisiologi tanaman, bagaimana tanaman tersebut tumbuh dan merespon tipe intervensi melalui pemangkasan sehingga dapat mengubah pertumbuhan vegetatif dan reproduktif untuk menghasilkan buah sesuai dengan karakter yang diinginkan. Pola sistem percabangan, pembungaan, pembuahan, kapasitas fotosintesis, penyebaran dan distribusi daun sebagai “source”, potensi produksi biji dan kandungan minyak berdasarkan arsitektur tajuk yang diintervensi melalui pemangkasan perlu dipelajari dalam upaya meningkatkan produksi dan kandungan minyak tanaman jarak pagar.

Penelitian dilakukan dalam empat percobaan, (1) menganalisis pola percabangan, model tajuk (menggambarkan geometri tajuk) dan mengobservasi pembentukan bunga pada arsitektur tajuk tanaman jarak pagar, (2) studi karakteristik fisiologi dan morfologi daun berdasarkan posisi daun dan umur daun pada kanopi cabang tanaman jarak pagar dalam kaitannya dengan kemampuan fotosintesis, terutama dalam menentukan nomor daun terbaik sebagai referensi (3) menemukan arsitektur tajuk yang memiliki jumlah cabang yang dapat mendukung pertumbuhan dan meningkatkan produksi serta hasil minyak jarak pagar melalui : pengujian pengaruh arsitektur tajuk berdasarkan tinggi pangkasan batang utama dan jumlah cabang primer yang dipelihara terhadap pertumbuhan, produksi, dan kandungan minyak, dan (4) menemukan arsitektur tajuk yang memiliki jumlah cabang primer dan sekunder yang dapat meningkatkan pertumbuhan, produksi dan kandungan minyak serta menemukan laju fotosintesis berdasarkan arsitektur tajuk yang dibentuk.

Batang utama yang dipangkas dapat meningkatkan jumlah cabang primer. Cabang pada tanaman jarak pagar secara alami (kontrol) terbentuk melalui 2 cara, yaitu sebelum tanaman berbunga dan sesudah tanaman berbunga. Proyeksi posisi cabang menunjukkan bahwa cabang primer tanaman jarak pagar pada posisi batang utama terdistribusi secara spiral dan bunga terletak pada terminal apeks.

Tanaman jarak pagar yang ditanam alami (kontrol) memiliki model tajuk yang lebih kerucut, sedangkan tanaman jarak pagar yang diberi perlakuan pemangkasan batang utama lebih mendekati kulumnar. Daun jarak pagar memiliki filotaksis 5/13 dengan sudut antar daun 1380. Kandungan klorofil a, b, dan klorofil total daun jarak pagar tertinggi dicapai pada umur daun minggu ke-9 berturut-turut (0.45 g/cm2, 0.19 g/cm2, 0.62 g/cm2). Stomata daun jarak pagar ditemukan pada bagian atas dan bawah daun. Total kerapatan stomata daun bagian atas

tertinggi dicapai pada minggu ke-6, yaitu 42.14 per mm2 dan bagian bawah minggu ke-9 (238.59 per mm2). Daun mulai berfotosintesis sejak umur 1 minggu hingga umur 14 minggu, setelah itu daun mengalami senesen. Laju fotosintesis maksimum yang ditemukan pada penelitian ini, yaitu pada daun umur 6 minggu atau daun yang berada pada posisi daun 11 sampai 13 dari ujung pucuk cabang, yaitu 8.99 µmol CO2/m2/s. Oleh karena itu, daun ke-11 sampai 13 atau daun umur 6 minggu setelah terbentuk dapat dijadikan referensi untuk mengevaluasi laju fotosintesis.

Batang utama yang dipangkas secara umum dapat meningkatkan jumlah cabang primer yang dapat mencapai 6.7 (T30) lebih banyak dibandingkan kontrol (5.2). Peningkatan jumlah cabang akibat pemangkasan batang memberikan pengaruh terhadap peningkatan diameter batang, jumlah daun, luas daun total, tetapi menurunkan diameter cabang dan panjang cabang per tanaman jarak pagar.

Terjadi kecenderungan bahwa semakin banyak jumlah cabang, jumlah daun dan luas daun memberikan dampak terhadap peningkatan intersepsi cahaya, kandungan klorofil a, klorofil b, dan klorofil total dan antosianin. Selain itu memberikan pengaruh positif terhadap produksi buah, jumlah biji, serta laju fotosintesis arsitektur tajuk. Tinggi pangkasan 30 sampai 40 cm dengan jumlah cabang primer 3 atau lebih (6 cabang primer) dapat meningkatkan produksi jarak pagar. Produksi tahun pertama mencapai 323.81 g/tanaman atau 0.810 ton/ha pada T40 dan 320.11 g/tanaman atau 0.802 ton/ha pada T30-3 dengan minyak yang dihasilkan masing-masing 244.56 kg/ha dan 276.61 kg/ha. Hal ini mengindikasikan tinggi pangkasan dan jumlah cabang tersebut dapat direkomendasikan untuk meningkatkan produksi dan kandungan minyak jarak pagar. Laju fotosintesis tertinggi dicapai pada perlakuan T40, yaitu 8.10 µmol CO2/m2/s dan yang terendah terjadi pada perlakuan T20-2, yaitu 4.71 µmol CO2/m2/s.

Jumlah cabang sekunder 2 dapat meningkatkan produksi jarak pagar bila jumlah cabang primer yang dipelihara lebih dari 3 cabang (TbP-2S) dengan potensi produksi 151.92 g per tanaman atau 0.380 ton per ha dengan hasil minyak 110.83 kg per ha. Adapun laju fotosintesis yang dicapai pada perlakuan TbP-2S, yaitu 9.64 μmol CO2/m2/s. Berdasarkan hasil tersebut, pada perlakuan jumlah cabang primer tidak dibatasi (7.3 cabang) dengan jumlah cabang sekunder dua dapat meningkatkan produksi jarak pagar. Jika hasil produksi dan minyak yang diperoleh pada tahun pertama pada percobaan 3 dan percobaan 4 diperbandingkan maka produksi dan hasil minyak per hektar percobaan 3 lebih tinggi dibandingkan percobaan 4. Hal ini berhubungan dengan pembentukan kerangka pohon yang memerlukan waktu dan energi.

Kandungan (rendemen) minyak biji jarak pagar tidak dipengaruhi secara nyata oleh perlakuan pemangkasan batang utama, jumlah cabang primer, maupun jumlah cabang sekunder. Kandungan minyak (rendemen) rata-rata 32.44 % yang berkisar pada angka 30.49 % - 34.43 %, akan tetapi produksi minyak per satuan luas (ha) yang dicapai oleh perlakuan T40 dan T30-3 mencapai nilai tertinggi, berturut-turut 276.61 kg/ha dan 244.56 kg/ha.

© Hak cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2009 Hak cipta dilindungi Undang-Undang

1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencamtumkan atau menyebutkan sumber : a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan

karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah

b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis

dalam bentuk apapun tanpa seizin IPB

HUBUNGAN ARSITEKTUR TAJUK DENGAN FOTOSINTESIS, PRODUKSI DAN KANDUNGAN

MINYAK JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.)

INCE RADEN

Disertasi Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

Doktor pada Program Studi Agronomi

SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR 2009

Judul Disertasi : Hubungan Arsitektur Tajuk dengan Fotosintesis, Produksi, dan Kandungan Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)

Nama Mahasiswa : Ince Raden

Nomor Pokok : A361050081

Program Studi : Agronomi (AGR)

Disetujui :

Komisi Pembimbing

Prof. Dr. Ir. Bambang Sapta Purwoko, M.Sc. Dr. Ir. Hariyadi, MS Ketua Anggota

Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS Dr. Edi Santosa, SP., M.Si Anggota Anggota

Diketahui :

Ketua Program Studi Dekan Sekolah Pascasarjana Agronomi Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS. Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro M.Sc Tanggal Ujian : 16 Desember 2008 Tanggal Lulus : 21 Januari 2009

PRAKATA

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

melimpahkan rahmat dan petunjuk-Nya sehingga disertasi yang merupakan salah

satu syarat untuk memperoleh gelar Doktor pada Sekolah Pascasarjana di Institut

Pertanian Bogor dapat penulis selesaikan dengan baik.

Karya Ilmiah yang dihasilkan penulis yang diterbitkan sebagai bagian dari

disertasi adalah : Karakteristik Daun Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)

Hubungannya dengan Fotosintesis. Artikel tersebut diterbitkan di Buletin

Agronomi Vol. XXXVI No. 2 Agustus 2008.

Penulis menyadari bahwa keberhasilan tersebut merupakan bimbingan dan

bantuan yang tulus dan ikhlas dari berbagai pihak, untuk itu pada kesempatan ini

penulis ingin menyampaikan rasa terima kasih yang setulus-tulusnya kepada :

1. Prof. Dr. Ir. Bambang Sapta Purwoko, MSc. Selaku ketua komisi

pembimbing, Dr. Ir. Hariyadi, MS., Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS., dan

Dr. Edi Santosa, SP., MSi. Masing-masing selaku anggota komisi

pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan arahan selama

melakukan penelitian dan penyusunan disertasi.

2. Pimpinan beserta staf Institut Pertanian Bogor yang telah berkenan untuk

menerima penulis sebagai mahasiswa Program Doktor

3. Koordinator Kopertis Wilayah XI Kalimantan yang telah mengizinkan dan

merekomendasikan penulis untuk melanjutkan pendidikan ke Program

Doktor.

4. Rektor beserta staf Universitas Kutai Kartanegara yang telah

mengizinkan penulis untuk melanjutkan pendidikan ke Program Doktor.

5. Tim BPPS Dikti 2005 yang telah memberikan bantuan beasiswa selama

mengikuti pendidikan program Doktor di Institut Pertanian Bogor.

6. Pemerintah Kabupaten Kutai Kartanegara, Pemerintah Propinsi

Kalimantan Timur yang telah membantu penulis untuk biaya penelitian

7. Tim Hibah Bersaing Dikti tahun 2008 yang telah memberikan bantuan

untuk biaya penelitian penulis

8. Pengelola University Farm dan lahan Kebun Percobaan di Cikabayan, para

laboran di Lab Fisiologi IPB, RGCI, dan PAU IPB.

9. Orang tua, mertua, istri (Dra. Saoda Nur) dan anak-anak tercinta (Raudhia

Zahra, Nurul Azmi Afifah, dan Mohamad Farras Arhab), beserta keluarga

kandung penulis: Ir. Asma Intje Gani, MSi, Drs. Muktasim, Ince Moh.

Hasan, Ince Nurfaida, SE., dan Ince Moh. Ikbal, ST. dan keluarga besar

penulis yang telah memberi motivasi, bantuan moril maupun materi

kepada penulis.

10. Rekan-rekan mahasiswa Sekolah Pascasarjana khususnya Ir. Bambang

Budi Santoso, MSc., Ir. Iskandar Lapanjang, MP., Ir. Abdul Haris Badrun,

MSi, Ir. Thamrin, M.P. serta teman-teman Program Studi Agronomi untuk

segala bantuan dan diskusinya

11. Semua pihak yang telah banyak membantu dan mendukung penulis selama

mengikuti pendidikan di IPB yang tidak dapat penulis sebutkan satu

persatu.

Semoga bimbingan dan segala bentuk bantuan yang telah diberikan dari

semua pihak mendapatkan nilai ibadah yang diterima oleh Allah

SWT…Amin.

Bogor, Januari 2009

Penulis,

RIWAYAT HIDUP

Penulis dilahirkan di Poso pada tanggal 8 September 1967 dari ayah Drs.

H. Mansur Intje Gani dan Ibu Hj. Zaitun Abdul Samad. Penulis merupakan anak

ketiga dari enam bersaudara. Tahun 1996 penulis menikah dengan Dra. Saoda Nur

dan hingga saat ini dikaruniai 3 orang anak, yaitu Raudhia Zahra, Nurul Azmi

Afifah, dan Mohammad Farras Arhab.

Tahun 1993 penulis menyelesaikan pendidikan sarjana di Program Studi

Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Tadulako Palu. Tahun 1997

penulis melanjutkan pendidikan ke Program Magister di Universitas Padjadjaran

Bandung pada Bidang Ekofisiologi Tanaman dan menamatkannya pada tahun

1999. Selanjutnya, penulis melanjutkan Pendidikan Program Doktor di Sekolah

Pascasarjana Institut Pertanian Bogor sejak tahun 2005 pada Program Studi

Agronomi. Beasiswa pendidikan pascasarjana diperoleh dari BPPS Dikti sejak

tahun 2005.

Penulis bekerja sebagai staf pengajar kopertis wilayah XI Kalimantan

dipekerjakan di Fakultas Pertanian Universitas Kutai Kartanegara di Tenggarong,

Kalimantan Timur sejak tahun 1994.

Selama mengikuti program S3, penulis menjadi Wakil Ketua Pengurus

Forum Mahasiswa Pascasarjana Agronomi periode 2005-2006, Koordinator

Bidang pada Forum Wacana Mahasiswa Pascasarjana IPB periode 2006-2007.

Ketua Forum Mahasiswa Asal Kalimantan Timur periode 2006-2007. Karya

Ilmiah yang dihasilkan penulis yang telah dan akan diterbitkan adalah : (1)

Pengaruh Alelopati Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) terhadap perkecambahan

benih Jagung, Tomat dan Padi Gogo, (2). Karakteristik Daun Jarak Pagar

(Jatropha curcas L.) Hubungannya dengan Fotosintesis. (3). Pengaruh

Pemangkasan Batang Utama dan Jumlah Cabang Primer yang Dipelihara terhadap

Pertumbuhan, Produksi dan Kandungan Minyak Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)

Artikel (1) dan (2) berturut-turut telah diterbitkan di Buletin Agronomi April

2008 dan Agustus 2008. Sementara artikel (3) masih dalam tahap telaah reviewer

Buletin Agronomi.

DAFTAR ISI

Halaman

PRAKATA.........................................................................................................

DAFTAR ISI......................................................................................................

DAFTAR TABEL..............................................................................................

DAFTAR GAMBAR.........................................................................................

DAFTAR LAMPIRAN......................................................................................

I. PENDAHULUAN

Latar Belakang…………………………………………….................. Tujuan Umum Penelitian...................................................................... Tujuan Khusus Penelitian..................................................................... Kegunaan Penelitian........................................................................... Ruang Lingkup Penelitian.....................................................................

II. TINJAUAN PUSTAKA

Biologi dan Ekologi Jarak Pagar........................................................... Fisiologi Pemangkasan......................................................................... Pembentukan Arsitektur Tajuk Melalui Pemangkasan......................... Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Fotosíntesis………..…........

III. ANALISIS PERCABANGAN DAN MODEL TAJUK JARAK PAGAR

ABSTRACT………………………………………………………............. PENDAHULUAN………………………………………………………... Latar Belakang………………………………………………............. Tujuan………………………………………………………………... BAHAN DAN METODE………………………………………………... Tempat dan Waktu.……………………………………………........... Metode Percobaan................................................................................. Pelaksanaan Percobaan…………………………………..................... Peubah yang diamati……………………………................................. HASIL DAN PEMBAHASAN.................................................................. Komponen Vegetatif............................................................................ Analisis Percabangan.......................................................................... Analisis Pembungaan........................................................................... Proyeksi Cabang................................................................................... Model Tajuk.......................................................................................... SIMPULAN................................................................................................

ix

xii

xv

xviii

xx

1 4 5 5 6 8 10 15 17 23 23 23 24 24 24 24 25 25 25 25 27 29 30 31 33

IV. KARAKTERISTIK DAUN JARAK PAGAR DAN HUBUNGANNYA DENGAN FOTOSINTESIS

ABSTRACT…………..……………………………………………....... PENDAHULUAN……………………………………………………... Latar Belakang…...……………………………………………… Tujuan…………………………………………………………… BAHAN DAN METODE…………………………………………….. Waktu dan Tempat……………………………………………..... Metode Percobaan…………………………………..................... Peubah yang Diamati.…………………………….................... HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................. Posisi Daun................................................................................... Perkembangan Daun..................................................................... Kandungan Klorofil...................................................................... Stomata Daun…............................................................................ Laju Fotosintesis........................................................................... SIMPULAN........................................................................................... V. PENGARUH TINGGI PANGKASAN BATANG UTAMA DAN

JUMLAH CABANG PRIMER YANG DIPELIHARA TERHADAPPERTUMBUHAN, PRODUKSI DAN KANDUNGAN MINYAKJARAK PAGAR (Jatropha curcas L.)

ABSTRACT…………..……………………………………………....... PENDAHULUAN……………………………………………………... Latar Belakang…...……………………………………………… Tujuan…………………………………………………………… BAHAN DAN METODE…………………………………………….. Waktu dan Tempat……………………………………………..... Bahan dan Alat............................................................................... Metode Percobaan..........................................................................

Pelaksanaan Percobaan…….......................................................... Peubah yang Diamati..................................................................... HASIL DAN PEMBAHASAN................................................................ Komponen Vegetatif...................................................................... Intersepsi Cahaya .......................................................................... Kandungan Klorofil dan Antosianin Daun.................................... Kerapatan Stomata......................................................................... Laju Fotosintesis............................................................................ Komponen Generatif...................................................................... Produksi Buah dan Biji..................................................................

Kandungan Minyak dan Air........................................................... Korelasi Peubah Pertumbuhan dan Produksi...................................

Simpulan........................................................................................

34 34 34 35 35 35 36 36 37 37 38 41 43 44 46 47 47 47 48 49 49 49 50 51 52 54 55 60 62 63 64 66 67 69 72 72 xiii

VI. PENGARUH PENGENDALIAN JUMLAH CABANG PRIMER DAN JUMLAH CABANG SEKUNDER TERHADAP PERTUMBUHAN, PRODUKSI DAN KANDUNGAN MINYAK JARAK PAGAR

ABSTRACT…………..……………………………………………....... PENDAHULUAN……………………………………………………... Latar Belakang…...………………………………………………. Tujuan……………………………………………………………. BAHAN DAN METODE…………………………………………….... Waktu dan Tempat……………………………………………...... Bahan dan Alat............................................................................... Metode Percobaan... ......................................................................

Pelaksanaan Percobaan…….......................................................... Peubah yang Diamati..................................................................... HASIL DAN PEMBAHASAN.............................................................. Komponen Vegetatif...................................................................... Intersepsi Cahaya .......................................................................... Kandungan Klorofil dan Antosianin Daun.................................... Kerapatan Stomata......................................................................... Laju Fotosintesis............................................................................ Komponen Generatif..................................................................... Produksi Buah dan Biji..................................................................

Kandungan Minyak dan Air........................................................... Korelasi Peubah Pertumbuhan dan Produksi.................................. Simpulan.........................................................................................

PEMBAHASAN UMUM.................................................................................. Arsitektur Tajuk dan Sistem Percabangan................................................ Perkembangan Daun dan Fotosintesis...................................................... Pertumbuhan Vegetatif, Klorofil, dan Intersepsi Cahaya......................... Pertumbuhan Generatif, Tanah dan Iklim................................................. Kandungan dan Hasil Minyak................................................................... SIMPULAN DAN SARAN............................................................................... Simpulan…............................................................................................... Saran…...................................................................................................... DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………… LAMPIRAN…………………………………………………………………...

73 73 73 74 74 74 75 75 75 76 78 78 83 84 86 86 87 88 90 92 92 93 93 95 96 97 100 101 101 101 103 110

DAFTAR TABEL

Halaman

1. Karakteristik jumlah cabang, diameter batang, sudut cabang, dan diameter cabang primer akibat pemangkasan pucuk …………………...

2. Kerapatan stomata pada bagian atas dan bawah daun berdasarkan posisi

daun (umur daun) pada cabang jarak pagar…………………………….. 3. Korelasi karakter fisiologi, fotosintesis dengan berbagai faktor

lingkungan…………………………………............................................. 4. Data hasil analisis sampel tanah tempat penelitian.................................... 5. Data iklim tempat penelitian di kebun Cikabayan IPB, Bogor………..... 6. Perkembangan jumlah cabang primer akibat pemangkasan batang

utama……………………………………………………………………. 7. Perkembangan diameter batang (cm) pada berbagai arsitektur tajuk........ 8. Perkembangan diameter cabang primer pada berbagai arsitektur tajuk....

9. Perkembangan panjang cabang pada berbagai arsitektur tajuk ................

10. Perkembangan jumlah daun total pada berbagai arsitektur tajuk..............

11. Perkembangan luas daun total pada berbagai arsitektur tajuk..................

12. Intersepsi cahaya berbagai arsitektur tajuk jarak pagar...........................

13. Kandungan klorofil a, b, dan total serta antosianin daun pada berbagai arsitektur tajuk jarak pagar........................................................................

14. Kerapatan stomata pada arsitektur tajuk jarak pagar..............................

15. Laju fotosintesis berbagai arsitektur tajuk jarak pagar...........................

16. Waktu berbunga, persentase cabang primer berbunga dan jumlah buah per tandan................................................................................................

17. Jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, bobot kering per

biji ..........................................................................................................

18. Bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji per petak, dan bobot kering biji per hektar...............................................................................

26

43

45

49

50

55

56

57

58

59

59

61

62

64

65

66

67

68

19. Kandungan minyak dan air biji kering jarak pagar.......... ..................... 20. Koefisien korelasi antara peubah pertumbuhan, fisiologi, produksi dan

minyak yang dihasilkan pada tanaman jarak pagar ............................... 21. Penambahan jumlah cabang primer bulan ke-2 sampai ke-10 setelah

pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar....................... 22. Diameter batang tanaman bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas

batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar...................................... 23. Diameter cabang primer bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas

batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar..................................... 24. Diameter cabang sekunder bulan ke-4 sampai ke-10 setelah pangkas

batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar ..................................... 25. Panjang cabang bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang

utama pada arsitektur tajuk jarak pagar ................................................. 26. Jumlah daun total bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang

utama pada berbagai arsitektur tajuk jarak pagar ................................. 27. Luas daun total bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang

utama pada arsitektur tajuk jarak pagar ................................................ 28. Persentase intersepsi cahaya bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas

batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar .................................... 29. Kandungan klorofil a, b, dan total serta antosianin daun pada

arsitektur tajuk jarak pagar..................................................................... 30. Kerapatan stomata pada arsitektur tajuk jarak pagar............................. 31. Laju fotosintesis pada arsitektur tajuk jarak pagar................................ 32. Waktu berbunga, persentase cabang sekunder berbunga dan jumlah

buah per tandan....................................................................................... 33. Jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, dan bobot kering

per biji..................................................................................................... 34. Bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji per petak, dan bobot

kering biji per ha..................................................................................... 35. Kandungan minyak dan air jarak pagar .................................................

69

71

79

79

80

81

81

82

83

83

85

86

87

88

89

89

90

xvi

36. Koefisien korelasi antara peubah pertumbuhan, fisiologi, produksi dan minyak yang dihasilkan pada tanaman jarak pagar ..............................

91

DAFTAR GAMBAR

Halaman

1. Diagram alur penelitian ………………………………………………

2. Irisan membujur ujung pucuk tampak meristem apical, primordia daun dan primordia tunas samping .......................................................

3. Bagian sebuah dahan yang menunjukkan buku dan beberapa tipe

tunas (a), struktur tunas alternate (b), dan struktur tunas opposite (c)... 4. Apikal dormansi (a), pucuk yang tidak dipangkas (b), dan pucuk yang

dipangkas (c) ......................................................................................... 5. Cabang terbentuk sebelum berbunga (a) dan cabang terbentuk setelah

pucuk batang utama berbunga (b).......................................................... 6. Pembungaan dan buah jarak pagar (a) dan ilustrasi pembentukan

bunga dan cabang pada tanaman jarak pagar (b) = letak bunga dan buah ................................................................................................

7. Proyeksi posisi cabang jarak pagar yang tanpa pangkas (a1, a2, a3),

T20 (b1, b2, b3), T30 (c1, c2, c3), T40 (d1, d2, d3). Angka menunjukkan nomor cabang tampak atas dan garis putus-putus menunjukkan arah utara, selatan, timur dan barat................................................................

8. Model tajuk jarak pagar T0, angka (...) menyatakan nomor cabang

dan nilai selain dalam kurung menyatakan panjang caabang dalam cm ..........................................................................................................


dan nilai selain dalam kurung menyatakan panjang cabang dalam cm...........................................................................................................


dan nilai selain dalam kurung menyatakan panjang cabang dalam cm.........................................................................................................


dan nilai selain dalam kurung menyatakan panjang cabang dalam cm.........................................................................................................

12. Jumlah kumulatif daun pada cabang tanaman jarak pagar.................. 13. Filotaksis daun jarak pagar tampak dari atas......................................

7 10 12 14 28 29 31 32 32 32 33 37 38

14. Perkembangan luas daun (a), lebar daun (b), panjang daun (c), luas daun spesifik (d), dan panjang tangkai daun .....................................

15. Perkembangan bobot kering tangkai daun (a) dan bobot kering daun

(b) tanaman jarak pagar....................................................................... 16. Hubungan sudut inklinasi tangkai daun dengan umur daun (a),

kehijauan daun dengan umur daun (b) tanaman jarak pagar............... 17. Kandungan klorofil a, b, dan total (a) dan nisba klorofil a/b (b) daun

tanaman jarak pagar dari daun termuda hingga senesence.................. 18. Stomata bagian bawah (a) dan atas (b) daun jarak pagar..................... 19. Laju fotosintesis daun tanaman jarak pagar sejak umur 1 minggu

hingga 14 minggu…………………………………………………… 20. Data curah hujan, waktu pembibitan, penanaman di lapangan (tnm),

waktu pemangkasan batang utama (P.BU), dan pengataman pertama (PP)…………………………………………………...........................

21. Alat soxhlet yang digunakan untuk menganalisis kandungan

minyak………………………………………………………………. 22. Penempatan cuvet portable chamber leaf model ADC Bio scientific

Ltd. pada daun jarak pagar yang diukur…......................................... 23. Data curah hujan, waktu pembibitan, penanaman dilapangan (Tnm),

waktu pemangkasan batang utama (P.BU), dan pangkas cabang primer (P.CP)……………………………………………..................

24. Posisi dan letak daun tampak dari atas (a) dan tampak samping (b)...

39 40 41 42 43 44 52 53 54 76 95 xix

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

1. Prosedur kerja penentuan kandungan klorofil daun............................... 2. Prosedur kerja penentuan jumlah stomata.............................................. 3. Analisis kandungan minyak jarak pagar metode soxhlet....................... 4. Prosedur kerja analisis antosianin..........................................................

110

111

112

113

I. PENDAHULUAN

Latar Belakang

Salah satu masalah krusial yang dihadapi bangsa Indonesia saat ini adalah

kekurangan pasokan energi. Pasokan energi dalam negeri terutama berbasis fosil

dan minyak bumi mengalami kendala akibat produksi yang lebih rendah

dibanding tingkat konsumsinya yang berakibat ketergantungan pada impor.

Berdasarkan data migas terjadi impor bahan bakar minyak dari 86.6 juta barrel

tahun 2001 dengan nilai 2.6 milyar USD meningkat menjadi 124.8 juta barrel

dengan nilai 5.8 milyar USD tahun 2004. Pada tahun 2007 kebutuhan solar

nasional mencapai 30.40 juta liter. Kebutuhan solar ini akan meningkat pada

tahun 2010 hingga mencapai 34.89 juta liter. Kondisi ini harus diantisipasi

pemerintah dengan pengembangan berbagai sumber energi yang dapat

diperbaharui. Dalam periode 1995-2004, produksi minyak mentah nasional rata-

rata mengalami penurunan 12.06 juta barel per tahun, atau sekitar 2.31% per tahun

(BPS, 2005) dan berdasarkan data Pertamina (2005) persediaan minyak untuk

memenuhi kebutuhan konsumsi Indonesia diperkirakan akan cukup hingga 20

tahun ke depan.

Indonesia memiliki ketersediaan sumber daya genetik tanaman penghasil

minyak nabati yang cukup tinggi yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku

biodisel. Salah satu diantaranya adalah Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Minyak

jarak pagar (crude jatropha oil) memiliki sifat fisika dan kimia yang sesuai

dengan minyak diesel, sehingga pemerintah memprogramkan untuk mensubtitusi

10 % dari kebutuhan minyak diesel. Tanaman jarak pagar selain dapat dijadikan

sebagai sumber energi alternatif (penghasil minyak nabati non pangan) juga

bermanfaat sebagai obat tradisional, insektisida nabati, tanaman pelindung dan

pencegah erosi / konservasi, serta dapat diolah menjadi pakan ternak, pupuk

organik dan surfaktan (Gubitz et al., 1996).

Jarak pagar merupakan salah satu tanaman yang diunggulkan di Indonesia,

namun demikian, produktivitasnya masih relatif rendah, sehingga perlu upaya

untuk meningkatkan produktivitas menjadi prioritas. Hasil penelitian

menunjukkan bahwa produktivitas jarak pagar pada tahun pertama cukup

bervariasi, yaitu 0.3 kg/pohon atau 833 kg/ha (Heller, 1996), 400 kg/ha/tahun

(Jones dan Miller, 1992), dan 200 kapsul/tanaman atau 0.36 kg/pohon (Hasnam et

al., 2007), dan 880 kg/ha (Santoso et al., 2008). Sementara itu, kandungan minyak

biji (oil content in whole seed) yang dihasilkan oleh berbagai propenan di India

sekitar 33.50 % - 38.42 % (Ginwal et al., 2003), IP-2A 31 % - 32 %, IP-2P 32 %

- 34 %, dan IP-2M 31%-32% (Hasnam et al., 2008).

Perbaikan teknik budidaya untuk meningkatkan produksi jarak pagar di

Indonesia perlu dilakukan karena hingga saat ini teknologi budidaya berdasarkan

kondisi spesifik wilayah Indonesia masih sangat terbatas.

Observasi pendahuluan menunjukkan bahwa tanaman jarak pagar yang

ditanam atau tumbuh secara alami yang berasal dari biji mempunyai karakter (1)

secara alamiah percabangan (tajuk) yang terbentuk tidak teratur dan tidak

produktif, (2) cabang umumnya terbentuk setelah bunga atau buah pertama

terbentuk (memiliki 60 – 70 daun), (3) tinggi pohon mencapai 5-7 meter, (4) tunas

cabang umumnya terbentuk bersamaan dengan perkembangan reproduktif, (5)

bunga muncul pada ujung-ujung pucuk (bunga terminal).

Pembentukan arsitektur tajuk bertujuan untuk mengoptimalkan intersepsi

cahaya dan mengarahkan strategi pertumbuhan dan perkembangan ke arah yang

menguntungkan sehingga produktivitas tinggi dan memudahkan manajemen

kebun. Tujuan ini dapat dicapai dengan mengurangi kompetisi antara organ,

vegetatif dan generatif serta keseimbangan alokasi asimilat yang harus ditunjang

oleh intersepsi dan distribusi cahaya yang baik.

Menurut Curry (1991) hasil tanaman dapat diprediksi dari perkembangan

pertumbuhan tajuk (shoot), intersepsi cahaya dan distribusinya. Model hubungan

distribusi cahaya dengan proses fungsi fisiologi, seperti induksi pucuk bunga,

jumlah bunga menjadi buah (fruit set), dan kualitas buah dapat menjadi nilai yang

berguna untuk mendesain arsitektur tajuk. Selanjutnya dinyatakan bahwa dalam

kenyataannya aplikasi model intersepsi cahaya dan distribusinya dalam

memodifikasi kanopi pohon secara signifikan meningkatkan efisiensi dan kualitas

buah. Hal ini sejalan dengan yang dilaporkan oleh George et al. (1993) dan

Mowat dan George (1994) yang menyatakan bahwa mikroklimat di dalam kanopi

pohon dapat mempengaruhi inisiasi pembungaan, pembungaan, bunga menjadi

buah (fruit set) dan kualitas buah. Guillermo (2000) menyatakan bahwa intersepsi

photosynthetically active radiation (PAR) selama periode pengisian biji

meningkatkan bobot biji dan konsentrasi minyak pada bunga matahari.

Menurut Costes et al. (2006), untuk menganalisis arsitektur pohon buah

yang berimplikasi pada manajemen pohon dan produksi buah, yang pertama kali

dilakukan adalah mengetahui fenomena pertumbuhan, proses percabangan dan

pembungaan pada kanopi pohon. Selanjutnya, aplikasi analisis arsitektur pada

tanaman difokuskan pada 2 hal, yaitu (1) struktur organ (organ arrangement),

termasuk vegetatif dan organ bunga, (2) cabang buah dan seluruh perilaku pohon.

Kedua hal ini sebagai struktur dasar yang digunakan untuk menginterpretasikan

pengaruhnya pada aspek agronomi secara praktis.

Seni membentuk pohon untuk mengubah tanaman yang berproduksi tinggi

telah dimulai sejak lama pada berbagai tanaman bernilai ekonomi tinggi seperti

kakao, kopi (Halle et al. 1978), tanaman sub tropika apel, pir, peach (Verheij dan

Coronel, 1992) dan famili Rosaceae lain (Ryugo, 1988). Namun untuk tanaman

jarak pagar masih belum banyak diteliti.

Salah satu tindakan agronomis yang dapat dilakukan untuk perbaikan

teknik budidaya tanaman jarak pagar adalah pembentukan arsitektur tajuk

melalui pemangkasan. Pengaturan arsitektur tanaman melalui pemangkasan akan

dapat mengefisienkan ruang tempat tanaman tumbuh dan dapat meningkatkan

produktivitas terutama tanaman yang berbunga di ujung ranting (terminal) atau

hasil tanaman per satuan luas karena tujuan pembentukan arsitektur tajuk untuk

mengatur sistem percabangan, meratakan penerimaan cahaya, menyebarkan

percabangan agar dapat membagi ruang tumbuh secara merata, mempermudah

pengelolaan pohon dan mempermudah penyusunan anggaran kebun serta prediksi

hasil karena ukuran dan bentuk pohon seragam (Widodo, 1995).

Tindakan pembentukan arsitektur tajuk melalui pemangkasan pada

tanaman jarak pagar sangat diperlukan untuk memperoleh tajuk tanaman yang

efisien dalam memproduksi buah, meningkatkan produksi hasil panen,

membentuk struktur fisik tanaman (kanopi) seperti semak atau payung dan

meningkatkan cabang produktif. Semakin banyak cabang produktif yang

dihasilkan maka buah dan biji yang dihasilkan akan semakin banyak pula sampai

pada jumlah cabang terminal tertentu (Mahmud, 2006). Hal ini sejalan dengan

pendapat Ginwal et al. (2003) yang menyatakan terdapat korelasi positif antara

jumlah cabang, jumlah kapsul per tandan dengan produksi tanaman jarak pagar

yang dihasilkan.

Cabang tempat tumbuhnya bunga dan buah jarak pagar (selanjutnya

disebut cabang terminal) sangat ditentukan oleh jumlah cabang primer dan

sekunder yang tumbuh dari batang utama. Oleh karena itu pengaturan arsitektur

tajuk yang berdasarkan jumlah cabang primer dan sekunder yang dipelihara

menjadi penting untuk diteliti agar dapat membentuk arsitektur tajuk yang baik

sehingga tanaman mampu menghasilkan bunga, buah serta kualitas minyak yang

berkualitas. Menurut Ferry (2006) jumlah cabang primer yang perlu dipelihara

antara 3 – 5 cabang sedangkan jumlah cabang sekunder yang perlu dipelihara

sebanyak 3 cabang, Hal ini dilakukan agar setiap pohon jarak pagar mempunyai

40-45 cabang terminal. Berdasarkan laporan Mahmud (2006), di India,

menunjukkan bahwa jumlah cabang terminal yang ideal per tanaman pada

tanaman jarak pagar adalah 40 cabang dan jumlah buah 10-15 per tandan.

Selanjutnya dikatakan jika jumlah cabang terminal per pohon lebih dari 40 cabang

maka jumlah buah per tandan akan berkurang dan ukurannya mengecil sehingga

akan mempengaruhi mutu biji yang dihasilkan.

Berdasarkan hal di atas, kajian model arsitektur tajuk, mekanisme

percabangan dan pembungaan yang terjadi pada tanaman jarak pagar, produksi

dan kandungan minyak biji dengan melakukan intervensi terhadap bentuk

arsitektur tajuk perlu untuk dilakukan dalam memperbaiki teknik budidaya

tanaman jarak pagar.

Tujuan Umum Penelitian

Secara umum penelitian ini bertujuan untuk menemukan arsitektur tajuk

yang memiliki jumlah cabang primer dan sekunder yang dapat mendukung

pertumbuhan, fotosintesis, produksi dan kandungan minyak jarak pagar melalui

berbagai level pemangkasan batang utama dan cabang primer dan sekunder.

Tujuan Khusus Penelitian

1. Menganalisis pola pembentukan cabang, model tajuk, dan mengobservasi

pembentukan bunga pada arsitektur tajuk tanaman jarak pagar.

2. Mengkaji karakteristik fisiologi dan potensi “source” daun secara morfo-

fisiologi berdasarkan posisi dan umur daun pada kanopi cabang tanaman jarak

pagar dalam kaitannya dengan kemampuan fotosintesis, terutama dalam

menentukan nomor daun terbaik sebagai referensi.

3. Mengkaji pengaruh arsitektur tajuk berdasarkan tinggi pangkasan batang utama

dan jumlah cabang primer yang dipelihara terhadap pertumbuhan, produksi

dan kandungan minyak jarak pagar

4. Mengkaji pengaruh arsitektur tajuk berdasarkan jumlah cabang primer dan

sekunder yang dipelihara terhadap pertumbuhan, produksi dan kandungan

minyak jarak pagar

Kegunaan Penelitian

Kegunaan hasil percobaan ditinjau dari konstribusinya untuk

pengembangan ilmu dan pembangunan di bidang pertanian adalah :

1. Menemukan model tajuk dan pola percabangan jarak pagar yang alami dan

dipangkas batang utamanya

2. Menemukan daun referensi untuk mengukur laju fotosintesis pada tanaman

jarak pagar

3. Menemukan tinggi pangkasan batang utama dan jumlah cabang primer yang

optimal terhadap pertumbuhan, produksi dan kadar minyak jarak pagar

4. Menemukan jumlah cabang primer dan sekunder yang optimal terhadap

pertumbuhan, produksi dan kadar minyak jarak pagar

5. Menemukan karakter fisiologi dan fotosíntesis arsitektur tajuk tanaman jarak

pagar

Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian dilakukan dalam empat percobaan, (1) mengkaji pembentukan

cabang, model tajuk dan mengobservasi pembentukan bunga pada arsitektur tajuk

tanaman jarak pagar, (2) studi karakteristik daun pada arsitektur tajuk jarak pagar

secara morfologi dan fisiologi berdasarkan posisi daun dan umur daun pada

kanopi cabang tanaman jarak pagar dalam kaitannya dengan kemampuan

fotosintesis, terutama dalam menentukan nomor daun terbaik sebagai referensi,

(3) menemukan arsitektur tajuk yang memiliki jumlah cabang yang dapat

mendukung pertumbuhan dan meningkatkan produksi serta hasil minyak jarak

pagar melalui : pengujian pengaruh arsitektur tajuk berdasarkan tinggi pangkasan

batang utama dan jumlah cabang primer yang dipelihara terhadap pertumbuhan,

produksi, dan kandungan minyak, dan (4) menemukan arsitektur tajuk yang

memiliki jumlah cabang primer dan sekunder yang dapat meningkatkan

pertumbuhan, produksi dan kandungan minyak serta menemukan laju fotosintesis

berdasarkan arsitektur tajuk yang dibentuk. Adapun alur penelitian dapat dilihat

pada Gambar 1.

Masalah :

1. Percabangan tidak teratur 2. Produktivitas tanaman rendah Percobaan 1 : Análisis Percabangan Percobaan 2 : Karakteristik daun dan Model Tajuk jarak pagar hubunganya dengan fotosintesis (Pebruari 2007- Mei 2008) (November 2007-Pebruari 2008)

Studi Arsitektur Tajuk Jarak Pagar Hubungannya dengan Pertumbuhan, Produksi dan kandungan minyak jarak pagar melalui :

Percobaan 3 : Studi pangkas batang utama dan jumlah cabang primer yang dipelihara (Pebruari 2007-Mei 2008) Percobaan 4 : Studi Jumlah cabang Primer dan Sekunder yang dipelihara (Pebruari 2007-Mei 2008) - Arsitektur tajuk yang teratur - Kapasitas fotosíntesis yang tinggi - Produksi dan kadar minyak tinggi - efisien dalam panen Gambar 1. Diagram alur penelitian jarak pagar guna mengatasi kendala cabang

yang tidak teratur dan prodiktivitas tanaman yang rendah

II. TINJAUAN PUSTAKA

Biologi dan Ekologi Jarak Pagar

Tanaman jarak pagar berasal dari Amerika Tengah dan saat ini menyebar

di seluruh daerah tropik di dunia. Dalam klasifikasinya, tanaman jarak pagar

termasuk divisi Spermatophyta, sub-divisi Angiospermae, klas Dicotyledonae,

ordo Euphorbiales, famili Euphorbiaceae, genus Jatropha, dan spesies Jatropha

curcas L. (Wiesenhutter, 2003; Hariyadi, 2005; Dwary dan Pramanick, 2006;

Prihandana dan Hendroko, 2006). Tanaman perdu dengan tinggi mencapai 5 m

(Heller, 1996; Wiesenhutter, 2003; Ginwal, 2004). Pada kondisi kandungan air

tanah yang baik perkecambahan membutuhkan waktu 10 hari dengan

memunculkan radikula dan empat akar peripheral (Heller, 1996). Percabangan

jarak pagar tidak teratur, batangnya berkayu, silindris dan bila terluka

mengeluarkan getah (Dwary dan Pramanick, 2006). Menurut Heller (1996) dan

Wiesenhutter (2003) jarak pagar termasuk tanaman sukulen yang menggugurkan

daunnya selama musim kering sehingga tanaman ini adaptif pada lahan arid dan

semi-arid.

Daun jarak pagar berupa daun tunggal, berlekuk, bersudut 3 -5, tulang

daun menjari dengan 5 – 7 tulang utama, warna daun hijau (permukaan bagian

bawah lebih pucat dibandingkan permukaan bagian atas), panjang tangkai daun

antara 4 -15 cm. (Tim Jarak Pagar, 2006).

Hasnam (2006) mengemukakan bahwa bunga jarak pagar berupa bunga

majemuk tersusun dalam rangkaian (inflorescence) berumah satu, bunga

berwarna kuning kehijauan, persentase bunga betina 5 – 10 % dari 100 bunga atau

lebih, muncul di ujung batang, masa berbunga bunga betina 3-4 hari, bunga betina

membuka 1-2 hari sebelum bunga jantan, lama pembungaan inflorecence 10-15

hari, bunga menyerbuk dengan bantuan serangga.

Buah disebut buah kapsul, berbentuk bulat telur, panjang buah 2.5 cm,

berwarna hijau ketika masih muda dan kuning setelah matang, terdapat 420

buah dan 1580 biji per kg (Dwary dan Pramanick, 2006). Buah jarak terbagi

menjadi 2-4 ruang yang masing-masing berisi 1 biji yang bentuknya bulat lonjong

berwarna coklat kehitaman (Tim Jarak Pagar, 2006). Biji jarak pagar dari buah

kuning mengandung rendemen minyak sekitar 30 – 40% (Pusat Penelitian dan

Perkembangan Perkebunan, 2006); 36 %-38.73 % (Tim Peneliti, 2006); 31-37 %

(Dwary dan Pramanick, 2006)

Pembentukan buah membutuhkan waktu selama 90 hari dari pembungaan

sampai matang (Heller, 1996). Menurut Wiesenhutter (2003) di Cape Verde

produksi mencapai 780 sampai 2,250 kg biji per ha, di India produksi tanpa kulit

biji di atas 12 ton per ha yang dicapai dengan irigasi pada tahun ke enam, di Mali

produksi sekitar 2 – 2.4 ton per ha.

Menurut Heller (1996) jarak pagar beradaptasi baik pada lahan marginal

dengan lahan miskin hara dan curah hujan rendah. Di daerah Amazone jarak pagar

tumbuh baik pada daerah kering dengan rata-rata curah hujan antara 300 – 1000

mm per tahun dan juga dapat tumbuh dengan baik pada curah hujan yang lebih

tinggi dengan aerasi baik. Wiesenhutter (2003) mengemukakan bahwa tanaman

jarak pagar membutuhkan curah hujan 500 – 600 mm per tahun dan di Cape

Verde juga tumbuh baik pada curah hujan 250 mm per tahun dengan kelembaban

yang tinggi dan kondisi kering dapat meningkatkan kandungan minyak pada biji.

Tanaman jarak pagar dapat tumbuh di daerah dataran rendah bahkan

pinggir pantai sampai ketinggian lebih dari 1000 m di atas permukaan laut (dpl),

bahkan menurut Heller (1996) di Fogo, Afrika jarak pagar ditemukan pada

ketinggian 1700 m dpl. Daerah yang optimum untuk pengembangan jarak pagar

adalah daerah dengan ketinggian 0 – 500 m dpl, tanaman ini adaptif dengan suhu

tinggi dan daerah yang menjadi pusat koleksi berbagai provenan di Cape Verde

mempunyai rata-rata suhu tahunan 20-280C.

Berdasarkan informasi tersebut jarak pagar memiliki daya adaptasi yang

cukup luas akan tetapi untuk memperoleh pertumbuhan yang baik disertai

produksi dan mutu yang tinggi, kecukupan air dan unsur hara tanah harus

diperhatikan bila jarak pagar harus ditanam di daerah yang relatif kering dengan

intensitas radiasi yang tinggi karena kondisi kering dapat menyebabkan daun

tanaman gugur dan produktivitasnya menurun. Demikian pula halnya bila jarak

pagar ditanam pada daerah yang curah hujannya tinggi, pembuatan drainase perlu

diperhatikan karena akar tanaman jarak pagar tidak tahan genangan, jika hal ini

tidak diperhatikan maka akar tanaman akan segera busuk.

Fisiologi Pemangkasan

Syarat mutlak sebagai dasar untuk melakukan pemangkasan adalah harus

memahami aspek fisiologi pertumbuhan tanaman. Ada dua cara tanaman tumbuh

(1) pertumbuhan primer, yaitu peningkatan panjang pucuk (length of shoots) dan

akar yang menyebabkan peningkatan tinggi dan lebar kanopi, (2) pertumbuhan

sekunder, yaitu peningkatan ukuran (thickness) batang dan akar. Kedua tipe

pertumbuhan tersebut membutuhkan pembelahan sel yang diikuti pembesaran dan

diferensiasi sel (Marini, 2003)

Meristem adalah daerah sel membelah. Menurut Marini (2003) ada dua

tipe meristem tanaman (1) meristem apikal, terletak di ujung setiap pucuk (shoot)

dan akar (root) (Gambar 2). Pucuk dan akar memanjang seperti sel yang

tertumpuk satu dengan yang lainnya. Di belakang daerah pembelahan sel terdapat

daerah pembesaran dan diferensiasi sel untuk membentuk berbagai jaringan. (2)

meristem apikal kecil (small apical meristem) disebut axillary meristem

(meristem ketiak) yang membentuk axillary bud (kuncup/tunas ketiak) yang selalu

dorman sampai sebuah daun yang berhadapan dengannya berkembang penuh.

Sebuah tunas ketiak dapat dorman atau berkembang menjadi cabang lateral

(lateral branch) atau bunga (flower). Pada saat tunas vegetatif diiris secara

membujur tampak bahwa, meristem apikal berada di ujung, primordia daun

menjadi daun, meristem ketiak berkembang menjadi tunas ketiak, dan jaringan

prokambial berkembang menjadi kambium.

Gambar 2. Irisan membujur ujung pucuk tampak meristem apikal, primordia daun

dan primordia tunas samping (Marini, 2003).

Primordia daun

Meristem apikal

Tunas ketiak

Tunas sangat penting untuk menunjang pertumbuhan vegetatif dan

pertumbuhan reproduktif pohon. Pemangkasan dan pelatihan pohon buah

melibatkan manipulasi tunas. Memproduksi buah menggunakan berbagai teknik,

termasuk pruning untuk memanipulasi pertumbuhan dan pembungaan. Sering

teknik ini mempengaruhi dormansi tunas sehingga pengetahuan tentang tunas dan

dormansi tunas esensial untuk diketahui untuk memahami bagaimana pruning

mempengaruhi pertumbuhan. Selain itu juga penting untuk mengidentifikasi

berbagai tipe tunas pada pohon, terutama tunas bunga dan tunas vegetatif.

Marini (2003) menyatakan bahwa tunas diklasifikasikan dalam empat tipe

(1) klasifikasi berdasarkan kandungan (isi), dikenal tunas vegetatif yang hanya

berkembang menjadi pucuk vegetatif daun dan tunas bunga hanya memproduksi

bunga. Pohon buah batu (apricot dan cherry) menghasilkan tunas vegetatif dan

tunas bunga. Pohon apel dan pear memproduksi tunas vegetatif dan tunas

campuran (mixed bud). Pucuk daun dan bunga muncul dari tunas campuran. (2)

klasifikasi berdasarkan lokasi, tunas terminal terletak pada ujung pucuk. Pada

pohon buah batu (stone) tunas terminal adalah tunas vegetatif. Tunas terminal apel

dan pear selalu vegetatif, walaupun beberapa varietas seperti Rome Beauty secara

terminal memproduksi tunas campuran. Tunas lateral dibentuk dari ketiak daun

yang sering disebut tunas ketiak. Pohon buah stone (batu) tunas lateral dapat

membentuk vegetatif atau bunga. Buku (node) pada tajuk yang berumur satu

tahun mempunyai satu sampai tiga tunas, sebagian dapat membentuk bunga dan

yang lainnya membentuk tunas vegetatif. Tunas bunga berkarakter lebih besar

dengan ujung yang relatif bulat, sedangkan tunas vegetatif lebih kecil. (3)

klasifikasi berdasarkan struktur tunas pada batang, struktur tunas mempengaruhi

struktur cabang pohon buah dan bentuk pohon. Buku terdapat pada batang di

mana daun melekat (Gambar 3a). Pada tanaman apel hanya ada satu daun yang

melekat pada buku, sedangkan pada tanaman peach terdapat tiga daun. Tunas

opposite, ketika dua tunas/cabang, menempati tempat yang berlawanan pada buku

sama. Tunas alternate, ketika hanya ada satu tunas/cabang dari setiap buku dan

tidak ada tunas yang menempati tempat yang sama pada batang, seperti yang satu

di atas atau di bawah (Gambar 3b). Posisi daun pada batang disebut phyllotaxy.

(4) Klasifikasi berdasarkan aktivitas, tunas akan dorman ketika tunas tersebut

tidak nyata tumbuh. Ketika ada pemangkasan, tunas yang dorman akan tumbuh.

Gambar 3. Bagian sebuah dahan yang menunjukkan buku dan beberapa tipe tunas

(a), struktur tunas alternate (b), dan struktur tunas opposite (c) (Marini, 2003).

Hormon

Hormon adalah zat yang diproduksi dalam jumlah sangat kecil pada satu

bagian tanaman, ditranspor ke bagian lain (Wattimena, 1988, Coombs et al., 1992,

dan Marini, 2003), dan mempunyai efek fisiologi, pertumbuhan dan

perkembangan. Tanaman memproduksi sejumlah hormon yang mengontrol

berbagai aspek pertumbuhan seperti, panjang batang, dormansi tunas dan benih,

pembungaan, fruit set, pertumbuhan dan pemasakan buah, dan respon terhadap

cahaya dan gravitasi. Menurut Marini (2003) hormon promotor adalah giberelin

dan sitokinin dan hormon penghambat adalah auksin dan asam absisik. Hormon

promotor secara umum menyebabkan pertumbuhan tunas, pembelahan dan

perpanjangan sel, dan pertumbuhan batang. Hormon penghambat (inhibitor) selalu

diasosiasikan dengan dormansi, menghambat perkembangan pucuk biji dan tunas,

tetapi dilibatkan dalam induksi tunas bunga. Rasio promotor dan inhibitor lebih

menentukan pertumbuhan tanaman dibandingkan konsentrasi mutlaknya.

Produksi hormon tanaman selalu dikontrol oleh kondisi lingkungan seperti

suhu dan panjang hari. Selanjutnya, dinyatakan bahwa pertumbuhan vegetatif

(a) (b) (c)

Tunas terminal

Tunas lateral

Tunas bunga telah gugur

node internode

node

selalu diasosiasikan dengan rendahnya rasio inhibitor terhadap promotor dan

dormansi selalu diasosiasikan dengan tingginya rasio inhibitor terhadap promotor.

Dormansi

Dormansi adalah suatu kondisi yang dicirikan dengan berhentinya

pertumbuhan yang sifatnya sementara dan metabolismenya tertekan atau tertahan.

Pada musim dingin pohon tampak tidak tumbuh, tetapi jaringannya tetap hidup

atau aktif, terjadi aktifitas metabolik dan sel berkembang dan berdiferensiasi

secara lambat (Marini, 2003). Selanjutnya Marini (2003) menyatakan para ahli

fisiologi saat ini mendiskripsikan dormansi dalam empat tipe, (1) para-dormansi

terjadi pada dipertengahan dan akhir musim panas ketika tunas tidak tumbuh

sebab inhibitor diproduksi di daun dan tunas terminal menghambat pertumbuhan

tunas ketiak. Para-dormansi dapat diatasi dengan cara menghilangkan daun (leaf

stripping) sepanjang bagian pucuk sehingga tunas ketiak berkembang menjadi

pucuk. Para penangkar bibit (nursery) selalu menggunakan teknik ini untuk

memproduksi pohon dengan cabang lateral. Heading cut dilakukan untuk

menghilangkan sebagian pucuk terminal dan membiarkan beberapa tunas ketiak

tumbuh dan berkembang. (2) ecto-dormansi, terjadi di awal musim gugur sebelum

daun gugur, tanaman tidak tumbuh disebabkan oleh kondisi lingkungan tidak

kondusif untuk pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan akan terlihat jika suhu dan

panjang hari cocok (suitable). (3) endo-dormansi terjadi selama musim dingin

sebab tingginya level inhibitor (absisic acid) di dalam tunas. Selama fase

dormansi, pohon tidak akan tumbuh bila kondisi untuk pertumbuhan ideal tidak

terjadi. (4) Eco-dormansi, terjadi di akhir musim dingin pada pertengahan Januari,

setelah persyaratan suhu dingin (chilling) terpenuhi. Pada saat tersebut pohon

tidak tumbuh sebab kondisi tidak mendukung untuk pertumbuhan. Pertumbuhan

akan mulai ketika pohon terekspos pada suhu panas.

Dominansi Apikal

Menurut Cline (2000), dominansi apikal didefinisikan sebagai kendali

yang dilakukan oleh ujung pucuk (shoot apex) terhadap pertumbuhan tunas ketiak

(axillary bud). Konsekuensi morfologinya adalah terhambatnya tunas ketiak

selama musim pertumbuhan yang sering dinyatakan dengan istilah “bud

dormancy”. Dominansi apikal berhubungan dengan mekanisme yang dimediasi

oleh auxin dan sitokinin (Cline, 2000) dan status nutrisi pada axillary buds

(Champagnat, 1989).

Dominansi apikal telah dipelajari lebih dari 80 tahun, tetapi mekanismenya

belum dipahami secara jelas, tetapi tampaknya dikontrol oleh konsentrasi relatif

hormon inhibitor dan promotor. Menurut Coombs (1992) dan Marini (2003),

pertumbuhan tunas ketiak dihambat oleh tingginya konsentrasi auksin yang

diproduksi oleh tunas terminal. Auksin bergerak ke bawah pucuk dari sel ke sel

dengan polar, sehingga konsentrasi paling tinggi dekat ujung pucuk. Promotor

diproduksi di akar dan ditransport ke bagian atas pohon. Pertumbuhan tunas

ketiak dapat terjadi pada bagian dasar dari pucuk, di mana konsentrasi hormon

inhibitor secara relatif rendah dan konsentrasi hormon promotor relatif tinggi.

Dominansi apikal dapat dihilangkan dengan cara menghilangkan ujung

pucuk yang berfungsi sebagai sumber auksin (Gambar 4) (Coombs et al., 1992

dan Marini, 2003). Tiga atau empat tunas segera tumbuh di bawah heading cut

selalu berkembang menjadi pucuk. Pinching (memetik pucuk) merupakan sebuah

bentuk dari heading yang akan menginduksi percabangan. Kadang-kandang

dominansi apikal dapat pula dihilangkan dengan penyemprotan pucuk dengan

promotor (giberelin atau sitokinin) sebelum waktu berbunga.

Pada iklim temperate, penelitian proses percabangan pohon buah

difokuskan pada pucuk yang berumur satu tahun (one-year-old shoot) pada

periode musim dingin, karena dominansi apikal dan dormansi tunas (bud

dormansi) terjadi pada periode waktu ini.

(a) (b) (c) Gambar 4. Apikal dominansi (a), pucuk yang tidak dipangkas (b), pucuk yang

dipangkas (c) (Marini, 2003).

Pembentukan Arsitektur Tajuk Melalui Pemangkasan

Pemangkasan bertujuan untuk membentuk pohon kokoh dan tegar,

memperbanyak percabangan (munculnya daun pada ketiak daun dan pucuk

cabang atau batang), menghindari terjadinya dominasi apikal (penekanan

pertumbuhan calon tunas ketiak daun (lateral) oleh ujung ranting yang aktif

tumbuh akibatnya tanaman memanjang), pemilihan tunas baru yang teratur dan

berpola serta meningkatkan jumlah bunga dan buah pada tanaman yang berbunga

terminal sehingga membentuk kerangka pohon yang dapat mendukung

pembungaan dan pertumbuhan buah (Widodo, 1995).

Pemangkasan dan pelatihan bertujuan untuk mengoptimalkan

penangkapan cahaya untuk mencapai produksi biomassa yang tinggi (Jackson,

1980), membuka ruang kanopi untuk menangkap cahaya (Lakso, 1994) sehingga

memperbaiki distribusi cahaya di antara struktur pembuahan (Lakso dan Corelli-

Grappadelli 1992; Wunsche dan Lakso, 2000) dan memperkecil variasi kualitas

buah, mengoptimalkan biomassa yang dipartisikan ke pucuk buah, seperti pada

apel (Lespinasse dan Delort, 1993), alpokat (Thorp and Stowell, 2001), dan

mengurangi ketidakseimbangan antara organ sink, serta menstimulasi

pertumbuhan pada kiwi (Miller et al., 2000).

Secara umum, ada 2 konsep untuk mendefisinikan sistem percabangan.

Pertama konsep ”Organized plan” menjelaskan level hierarchic antara susunan

cabang pada pohon (Costes et al., 2006). Pola hierarchic diperkenalkan untuk

mengindikasikan sebuah hierarchy antara pucuk utama (main shoot) dan

lateralnya secara berturut-turut. Kedua konsep ”excurrent (cabang lateral) versus

decurrent (batang utama tidak dapat dibedakan dengan cabang yang paling

tinggi)” telah diperkenalkan dalam hubungannya dengan dominansi apikal pada

tanaman pohon hutan (Brown et al. 1967). Pola ini merujuk definisi batang utama

menghasilkan cabang lateral atau batang utama yang terbentang tidak dapat

dibedakan dengan cabang yang paling atas (decurrent).

Berdasarkan intensitas pemangkasan dikenal beberapa istilah

pemangkasan diantaranya : Tipping/pinching (memangkas atau memetik pucuk

ranting), cutting back (memangkas sebagian cabang), stubbing (memangkas

cabang dekat pangkalnya menyisakan 2-5 ruas sehingga menyerupai”puntung

cerutu”), dan thinning (penjarangan cabang dengan cara memotong tepat pada

pangkalnya) (Widodo, 1995).

Menurut Widodo (1995) berdasarkan intensitas untuk tujuan pelatihan

tajuk (training) jenis pangkasan di bagi dua, yaitu heading back (pemotongan

batang, cabang atau ranting) dan thinning out (pembuangan cabang untuk

menjarangkan percabangan yang rapat).

Pada prinsipnya perlu ada penghematan bahan fotosintat sewaktu pohon

aktif memproduksi fotosintat, perlu efisiensi sistem jaringan dalam tubuh tanaman

agar hasil asimilasi (fotosintat) yang ada setelah digunakan untuk perawatan

tanaman itu sendiri cukup untuk membentukan bunga dan buah. Efisiensi pada

tanaman ini tidak dengan cara mengurangi fotosintat melainkan dengan menekan

pemborosannya. Caranya dengan memangkas bagian yang bersifat negatif (hanya

menyerap dan tidak menyumbangkan fotosintat sama sekali) atau dengan

mengurangi (memangkas) bagian pengguna fotosintat, seperti daun-daun yang

ternaungi, cabang-cabang yang tidak produktif dan cabang-cabang yang saling

tumpang tindih.

Jumlah cabang primer dan sekunder akan menentukan jumlah bunga, buah

dan biji jarak pagar. Oleh karena itu pemangkasan tajuk yang teratur dan berpola

dengan merujuk pada jumlah cabang primer dan sekunder akan membentuk tajuk

dan cabang yang ideal untuk meningkatkan produktivitas tanaman jarak pagar.

Bunga terminal, seperti jarak pagar, membutuhkan penyiapan tempat

berbunga (bearing unit) yang sebanyak-banyaknya dan diikuti dengan perakaran

pohon yang baik agar dapat menyangga buah yang lebat. Pembentukan tajuk jarak

pagar diperlukan untuk per tanaman agar tajuk tempat keluarnya bunga dan buah

dapat terbentuk, tetapi dengan percabangan yang kompak. Umumnya rumus

pangkas bentuk 3-9-27 memberikan hasil yang terbaik untuk tanaman berbunga

terminal. Setelah tipe tajuk yang cocok untuk menyediakan tempat pembungan

banyak terbentuk, maka pemangkasan selanjutnya hanya berupa pemeliharaan

bentuk dan kebersihan tajuk. Ranting membawa bunga pada pohon yang berbunga

pada terminal perlu dipangkas setelah pemanenan.

Pola tajuk membuka (open center) dapat meningkatkan pemerataan

intersepsi cahaya sehingga laju fotosintesis netto dan produksi per satuan luas

maksimum. Fotosintesis netto merupakan ukuran produksi asimilat yang

dimanifestasikan sebagai pertambahan bobot bahan kering total atau laju tumbuh

absolut (LTA), laju tumbuh relatif (LTR) dan laju asimilasi bersih atau LAB (net

assimilation rate, NAR) merupakan komponen fisiologi khususnya daun yang

menyumbangkan pertambahan bobot kering dan merefleksikan fungsi bentuk

tajuk dalam proses asimilasi (Lambers, 1987). Analisis pertumbuhan LAB dapat

disederhanakan sebagai pertambahan bobot bahan kering (dry weight basis) per

satuan luas daun sebagaimana tinjauan Wilson (1981). Pengertian LAB yang

sesungguhnya menyatakan hasil CO2 netto (Sitompul dan Guritno, 1995).

Intersepsi cahaya berperan penting terhadap pertambahan asimilat total

dan partisi asimilat ke arah sink (Gifford et al., 1984). Pada tanaman perkebunan,

kakao dan kopi (Ramaiah dan Venkataramanan, 1987 dan zaitun (Stuttle dan

Martin, 1986) partisi bahan kering ke cabang lateral relatif tinggi. Secara teoritis

menurut tinjauan Ryugo (1988) partisi demikian terjadi karena cahaya matahari

pagi yang kaya infra merah mendorong sintesis sitokinin dan menghambat

translokasi karbohidrat dari cabang ke batang karena jaringan kayu cabang-cabang

yang memperoleh training meregang sehingga cabang merupakan sink yang lebih

kuat dibandingkan batang. Pada masa reproduktif cabang merupakan source yang

baik.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Fotosintesis

Menurut Gardner et al. (1991) laju fotosintesis dipengaruhi oleh

berbagai faktor diantaranya adalah (1) cahaya, (2) karbondioksida (CO2), (3) suhu,

dan (4) status air. Radiasi surya yang diterima daun untuk digunakan dalam

fotosintesis hanya fraksi dalam panjang gelombang 400-700 nm yang dikenal

dengan PAR.

Intensitas cahaya tinggi mendukung terjadinya konduktansi stomata

terhadap CO2 sehingga mempunyai pengaruh sangat besar terhadap laju

fotosintesis maksimum. Pada intensitas cahaya rendah hampir tidak ada

penyerapan CO2 karena laju penyerapan CO2 melalui fotosintesis lebih rendah

dari pada laju evolusi CO2 dari respirasi mitokondria. Hal ini sejalan dengan

pendapat Bauer et al. (1997) menyatakan bahwa intensitas cahaya rendah (PAR

120) sangat mempengaruhi laju penutupan stomata sehingga menurunkan laju

pertukaran karbon. Stomata umumnya membuka pada siang hari dan menutup

pada malam hari, hal ini digunakan untuk meningkatkan kinerja fotosintesis. Laju

fotosintesis secara tidak langsung juga dipengaruhi oleh keadaan stomata

(Salisbury dan Ross, 1995. Mohr dan Schopfer (1995) menyatakan bahwa

pembukaan stomata tanaman berkorelasi tinggi dengan laju fotosintesis. Proses

pembukaan stomata secara langsung merupakan fungsi cahaya karena sel penjaga

memiliki klorofil. Kecepatan pembukaan dipengaruhi oleh jenis cahaya, yaitu

cahaya merah dan biru. Berbeda dengan organel fotosintesis yang memerlukan

cahaya merah untuk laju optimum, stomata lebih membutuhkan cahaya biru untuk

pembukaan stomata. Perbedaan kepekaan antara fotosintesis dengan pembukaan

stomata diduga dipengaruhi oleh karakter klorofil sel penjaga (Salisbury dan Ross,

1995).

Pada cahaya penuh, faktor tahanan stomata pada sebagian besar tanaman

bukan merupakan faktor pembatas laju difusi CO2, namun lebih dikendalikan oleh

reaksi enzimatis dalam kloroplas (Mohr dan Schopfer, 1995). Konduktansi

stomata adalah jumlah CO2 yang dapat masuk melalui hambatan stomata, semakin

kecil hambatannya akan semakin besar konduktansinya. Semakin banyak jumlah

stomata, konduktansi per satuan luas daun akan semakin tinggi demikian juga

semakin lebar bukaannya (Mohr dan Schopfer, 1995). Selanjutnya dinyatakan

bahwa stomata merupakan satu-satunya jalan untuk fiksasi CO2. Santrucek dan

Sage (1996) menduga bahwa penurunan konduktansi stomata pada intensitas

cahaya rendah kemungkinan disebabkan oleh jumlah stomata per satuan luas daun

yang rendah.

Secara umum laju fotosintesis meningkat secara linear dengan

bertambahnya konsentrasi CO2 dalam ruang antar sel (Ci) pada tingkat konsentrasi

CO2 interseluler yang rendah, sebab RUBP (ribulase bisphosphate) tidak menjadi

pembatas. Pada tingkat konsentrasi CO2 interseluler tinggi, laju fotosintesis mulai

menurun sesuai dengan penurunan kemampuan memproduksi RUBP yang tidak

sebanding dengan meningkatnya penyediaan CO2. Laju pertukaran karbon dapat

digunakan untuk menghitung akumulasi bahan kering tanaman. Nilai laju

pertukaran karbon dapat dihitung berdasarkan pada laju konsumsi CO2 yang

melewati stomata. Semakin tinggi laju konsumsi CO2 maka nilai laju pertukaran

karbon akan semakin tinggi, demikian pula sebaliknya. Oleh karena itu nilai laju

pertukaran karbon yang tinggi pada tanaman ditandai dengan hasil asimilat karbon

yang relatif lebih tinggi.

Suhu lingkungan yang bertambah akan meningkatkan laju fotosintesis

karena peningkatan aktivitas enzim yang mempertinggi kapasitas pemanfaatan

CO2. Fiksasi CO2 merupakan reaksi yang dikendalikan oleh enzim, dan fiksasi

CO2 ini meningkat seiring dengan peningkatan aktifitas enzim akibat

meningkatnya temperatur hingga mencapai temperatur yang menyebabkan

terjadinya denaturasi enzim-enzimnya

Keadaan stress air akan mendorong penutupan stomata sehingga

mengurangi difusi CO2 dan konsentrasi Ci yang pada gilirannya menurunkan laju

fotosintesis. Hanya sekitar 0.1 % dari jumlah air total digunakan oleh tumbuhan

untuk fotosintesis. Transpirasi meliputi 99 % dari seluruh air yang digunakan oleh

tumbuhan; kira-kira hanya 1 % yang digunakan untuk membasahi tumbuhan,

mempertahankan tekanan turgor, dan memungkinkan terjadinya pertumbuhan.

Pengaruh utama kekurangan air terhadap laju pertukaran karbon, yaitu pada

peningkatan tahanan stomata karena tertutupnya stomata. Bila kekurangan air

semakin parah, tahanan mesofil juga akan meningkat karena adanya kerusakan

permanen pada peralatan fotosintesis (Gardner et al., 1991).

Pertumbuhan merupakan resultante dari integrasi berbagai proses fisiologi

dalam tubuh tanaman bersama dengan faktor luar (Sitompul dan Guritno, 1991).

Menurut Fisher (1984) pertumbuhan merupakan proses total yang mengubah

bahan mentah (CO2, zat-zat mineral, air, dan radiasi matahari) secara kimia dan

menambahkannya dalam tanaman. Manifestasi pertumbuhan dinyatakan dalam

peningkatan ukuran secara permanen (Taiz dan Zeiger, 2002).

Menurut Sinclair (1994), ketersediaan cahaya matahari menentukan batas

maksimal hasil tanaman karena radiasi yang diintersepsi menyediakan energi

untuk fotosintesis. Laju perolehan massa pada tanaman tergantung jumlah energi

cahaya yang diabsorpsi oleh tanaman dan efisiensi penggunaannya untuk

menggunakan gas CO2 di atmosfir untuk proses fotosintesis dalam memproduksi

bahan kering. Menurut Charles-Edward et al. (1986) jumlah energi cahaya yang

diabsorpsi oleh tanaman bergantung pada jumlah energi cahaya yang datang dan

proporsi cahaya datang yang diabsorpsi, yang merupakan fungsi sederhana dari

indeks luas daun dan intersepsi cahaya oleh kanopi yang tergantung dari beberapa

faktor seperti arsitektur kanopi daun, inklinasi dan orientasi komponen daun.

Proporsi energi cahaya terintersepsi diabsorpsi oleh sel-sel di dalam daun yang

mengandung organel fotosintesis aktif, yaitu kloroplas.

Charles-Edward et al. (1986) mengemukakan bahwa proporsi energi

cahaya yang diabsorpsi untuk digunakan pada fotosintesis secara nyata juga

dipengaruhi oleh kerapatan dan distribusi sel-sel kloroplas di dalam volume daun.

Selanjutnya Salisbury dan Ross (1995) dan Jones (1992) mengemukakan bahwa

naungan menyebabkan terjadinya perubahan kandungan klorofil daun. Daun yang

ternaungi akan memiliki kandungan klorofil yang lebih tinggi, terutama klorofil b.

Menurut Elfarisna (2000) peningkatan kandungan klorofil a, klorofil b dan

penurunan rasio klorofil a dan b merupakan salah satu mekanisme adaptasi

tanaman yang mengalami cekaman naungan.

Sebagian besar klorofil terdistribusi dalam daun akan tetapi

penyebarannya tidak merata, banyaknya klorofil pada pangkal daun akan berbeda

dengan ujung, tengah serta kedua tepi daun. Rupp dan Traenkle (1995)

mengemukakan bahwa besarnya kandungan klorofil dipengaruhi oleh umur daun,

kandungan klorofil akan meningkat sejalan dengan bertambahnya umur daun.

Peningkatan tersebut terjadi karena selama pertumbuhan daun dari awal

pembentukannya sampai pada umur tertentu, daun tanaman melakukan biosintesis

klorofil. Akan tetapi peningkatan ini akan terhenti pada saat daun tanaman

mengalami penuaan (Mohr dan Schopfer, 1995) karena penuaan daun akan

menyebabkan degradasi klorofil.

Norman dan Arkerbauer (1991) mengemukakan bahwa akumulasi

pertumbuhan tergantung dari total karbon yang difiksasi oleh fotosintesis. Fraksi

dari karbon tersebut dapat dikonversi ke dalam bobot kering walaupun hanya

sebagian karbon yang difiksasi untuk fotosintesis ada pada bobot kering tanaman

dan sebagian lagi karbon hilang melalui respirasi tanaman.

Charles-Edward (1982) dan Hale dan Orcutt (1987) mengemukakan

bahwa secara umum daun-daun yang tumbuh pada lingkungan dengan tingkat

cahaya datang rendah lebih tipis dan memiliki luas permukaan yang lebih lebar

dibandingkan daun yang tumbuh pada tingkat cahaya yang lebih tinggi. Menurut

Taiz dan Zeiger (2002) dan Salisbury dan Ross (1995) hal ini disebabkan oleh

pengurangan lapisan palisade dan sel-sel mesofil pada daun. Selanjutnya Hale

dan Orcutt (1987) mengemukakan bahwa cara ini untuk mengurangi penggunaan

metabolit dan mengurangi jumlah cahaya yang ditransmisikan dan yang

direfleksikan.

Jika daun terlalu banyak, daun-daun bagian bawah tidak menerima cahaya

yang cukup untuk fotosintesis bersih sehingga daun-daun tersebut hanya berfungsi

sebagai sink. Jika indeks luas daun kumulatif mencapai level yang sangat tinggi,

respirasi daun-daun bagian bawah akan seimbang dengan fotosintesis daun-daun

bagian atas, akibatnya laju asimilasi bersih dan laju tumbuh tanaman menurun

sampai nol. Sitompul dan Guritno (1995) mengemukakan bahwa semakin tinggi

kerapatan di antara daun akan menyebabkan semakin sedikit cahaya yang sampai

ke lapisan daun bawah. Nilai indeks luas daun (ILD) > 1 menggambarkan adanya

saling menaungi di antara daun pada lapisan bawah tajuk serta mendapat cahaya

yang kurang sehingga menyebabkan laju fotosintesis yang lebih rendah

dibandingkan yang tidak ternaungi. Akan tetapi nilai ILD < 1 tidak berarti tanpa

naungan karena tergantung pada posisi dan bentuk daun.

Pada prinsipnya tanaman secara fisiologis dan morfologis mampu

beradaptasi pada kondisi intensitas cahaya rendah. Kemampuan adaptasi tanaman

ini secara indigenus karena adanya mekanisme di dalam tanaman akibat pengaruh

lingkungan. Tanaman yang ternaungi mengandung klorofil a dan b empat sampai

lima kali lebih banyak per unit volume kloroplas dan mempunyai rasio klorofil b/a

yang lebih besar dibandingkan tanaman cahaya penuh (Lawlor, 1987).

Individu daun dan kanopi daun tanaman berfungsi sebagai penangkap

cahaya, mengabsorbsi cahaya yang datang dan mengubahnya ke dalam bentuk

energi kimia yang stabil dan dapat disimpan. Energi cahaya yang dapat diserap ini

digunakan untuk fotosintesis untuk menghasilkan karbohidrat. Jika karbohidrat ini

hanya disimpan di jaringan daun maka struktur tanaman non fotosintetik atau

struktur yang fotosintesis rendah seperti akar, batang, dan bunga tidak dapat

berkembang atau berkembang sangat lambat. Oleh karena itu, karbohidrat harus

dapat dipindahkan dari daun dan diangkut ke bagian-bagian lain untuk

metabolisme sehingga terjadi proses pertumbuhan dan produksi tanaman. Wright

(1989) mengemukakan bahwa fotosintat hasil fotosintesis kanopi merupakan

sumber karbohidrat yang akan ditranslokasikan ke organ buah, batang, daun, dan

akar. Jumlah alokasi karbohidrat ke masing-masing organ tersebut tergantung dari

aktivitas organ spesifik. Pada tanaman, biji merupakan sink paling kuat, diikuti

daging buah, pucuk dan daun yang sedang tumbuh, kemudian kambium, akar dan

organ penyimpanan lainnya. Oleh karena itu pada saat pertumbuhan buah akan

terjadi peralihan arah pergerakan hasil fotosintesis. Selanjutnya Cline (1997)

mengemukakan bahwa pada tanaman pohon, batang pun merupakan sink terhadap

asimilat yang dihasilkan cabang lateral dan kekuatan ini dikendalikan oleh suatu

mekanisme pengendalian apikal.

III. ANALISIS PERCABANGAN DAN MODEL TAJUK JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.)

Analysis of branches and shoot model of Jatropha curcas L.

Abstract

The objective of this research was to analyze pattern of branching, shoot model, and flower form on Jatropha curcas L. This research was conducted using Randomized Complete Block Design with treatment of pruning height from soil i.e., (T0) control (without pruning), T20 (20 cm from soil), T30 (30 cm from soil), and T40 (40 cm from soil). The results showed that branching pattern of Jatropha was spiral. Branch grow from terminal bud to have the character of dichotom. Pruning increased number of primary branches as compared to control. Control plant (T0) shoot model was conical and the pruned plant was columnar. Flowering of Jatropha was terminal. The next flower from the new branch needed ten to seventeen leaves to support. If branching was vigor, three to four inflorescence (flower or fruit) emerged in the same branch. Branching of Jatropha was formed through two ways i.e., (1) before plant flowering, (2) after plant flowering Key words : height of pruning, shoot model, pattern of branching

PENDAHULUAN Latar Belakang

Arsitektur tanaman merupakan hasil dari aktivitas meristem. Menurut Bell

(1991), bentuk tanaman berbeda karena perbedaan organ morfologi dan

konstruksi organisasinya. Semua organ tanaman terbentuk dari sel dan jaringan

yang pada mulanya terorganisir di dalam zona merismatik.

Menurut Costes et al. (2006), untuk menganalisis arsitektur pohon buah

yang berimplikasi pada manajemen pohon dan produksi buah, yang harus

dilakukan pertama kali adalah mengetahui pertumbuhan, proses percabangan dan

pembungaan pada kanopi pohon. Selanjutnya, perkembangan aplikasi analisis

arsitektur pada tanaman difokuskan pada 2 hal, yaitu (1) struktur organ (organ

arrangement), termasuk vegetatif dan organ bunga dan hubungan keseimbangan

diantara keduanya, dan (2) Cabang buah dan seluruh perilaku pohon. Kedua hal

ini sebagai struktur dasar yang digunakan untuk menginterpretasikan pengaruhnya

pada aspek agronomi secara praktis pada pohon dan kebun buah-buahan.

Selanjutnya dinyatakan bahwa, untuk mengidentifikasi tipe tajuk dan

menganalisis arsitektur pohon membutuhkan studi semua perkembangan pohon

dan analisis posisi relatif tajuk yang satu dengan yang lainnya (topologi pohon).

Sehubungan dengan tanaman jarak pagar berbunga di terminal, maka

semakin banyak cabang diasumsikan memiliki bunga dan buah semakin banyak

pula. Oleh karena itu untuk meningkatkan jumlah cabang dalam penelitian ini

dilakukan pemangkasan pucuk dengan tujuan untuk meningkatkan jumlah cabang

tanaman jarak pagar, dan menghindari terjadinya dominasi apikal yang dapat

menghambat pertumbuhan calon tunas lateral.

Tujuan

Penelitian ini bertujuan menganalisis pembentukan cabang, model tajuk,

dan pembentukan bunga pada tanaman jarak pagar.

BAHAN DAN METODE

Tempat dan Waktu

Percobaan ini dilakukan di kebun percobaan Cikabayan University Farm,

Institut Pertanian Bogor. Penelitian berlangsung dari bulan Februari tahun 2007

sampai Mei 2008. Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah benih jarak

pagar asal Nusa Tenggara Barat (Lombok Barat), pupuk Urea, SP-36, KCl, pupuk

kandang, insektisida dan fungisida.

Metode Percobaan

Percobaan menggunakan Rancangan Acak Kelompok satu faktor.

Perlakuan terdiri atas : T0 kontrol (tanpa pangkas), T20 (pangkas batang utama 20

cm dari permukaan tanah), T30 (pangkas batang utama 30 cm dari permukaan

tanah), T40 (pangkas batang utama 40 cm dari permukaan tanah). Setiap

perlakuan diulang 5 kali, sehingga terdapat 4 x 5 = 20 satuan percobaan. Setiap

unit percobaan terdiri atas 6 tanaman sehingga keseluruhan tanaman 20 x 6 = 120

tanaman.

Pengujian perlakuan dilakukan dengan analisis ragam (uji F), jika terdapat

pengaruh nyata maka akan dilakukan uji beda nilai tengah dengan metode Tukey’s

significant difference (HSD) taraf 5 %.

Pelaksanaan Percobaan

Benih disemaikan pada media pembibitan berisi volume tanah top soil dan

pupuk kandang dengan perbandingan 2 : 1. Campuran media tersebut dimasukkan

ke dalam polibag berukuran 15 cm x 25 cm. Setelah bibit berumur 2 bulan lalu

dipindahkan ke lapangan. Luas petak untuk percobaan adalah 4 m x 6 m = 24 m2.

Penanaman dilakukan pada lubang tanam berukuran 30 cm x 30 cm x 30 cm

kemudian diberi pupuk 40 g Urea, 40 g SP-36, dan 40 g KCl per lubang tanam.

Khusus Urea diberikan 2 kali, yaitu 1/2 bagian (20 g) saat tanam dan sisanya 20 g

diberikan satu bulan kemudian. Pupuk tersebut diberikan hanya sekali dalam satu

tahun. Pupuk kandang ayam diberikan 2 kg/lubang tanam. Bibit ditanam sedalam

20-25 cm. Jarak tanam yang digunakan 2 m x 2 m. Selama penelitian dilakukan

pengendalian hama rayap menggunakan insektisida. Pemangkasan pucuk batang

utama dilakukan pada saat tanaman telah mencapai ± 50 hari di lapangan dan

tidak dilakukan penjarangan cabang.

Peubah yang Diamati

Pengamatan meliputi (1) mengidentifikasi dan menganalisis pembentukan

cabang dan pembungaan, (2) proyeksi sudut antara cabang, diamati dari bagian

atas tanaman dengan menentukan posisi cabang yang terbentuk dari batang utama

(3) Sudut cabang, menyatakan sudut yang terbentuk antara cabang primer dengan

arah atas batang utamanya yang diukur dengan menggunakan busur derajat, (4)

diameter batang, diukur pada pangkal batang 5 cm dari permukaan tanah dengan

menggunakan jangka sorong, (5) diameter cabang diukur 3 cm dari batang utama

dengan menggunakan jangka sorong (6) jumlah cabang yang terbentuk, dihitung

semua cabang yang terbentuk pada akhir penelitian, (7) model tajuk atau, diukur

dengan cara mengukur setiap panjang cabang dan mencatat posisinya dari

atas tajuk.

HASIL DAN PEMBAHASAN Komponen Vegetatif

Hasil penelitian mununjukkan bahwa pemangkasan batang utama dapat

meningkatkan jumlah cabang dan diameter batang secara nyata. Jumlah cabang

dan diameter tertinggi dicapai pada perlakuan berturut-turut T30 (6.7 cabang

primer) dan T40 (7.30 cm), sebaliknya jumlah cabang dan diameter batang

terendah masing-masing pada T0 (4.8 cabang primer ) dan T20 (5.23 cm) (Tabel

1). Jumlah cabang meningkat karena pemangkasan batang utama menyebabkan

hilangnya dominansi apikal tunas pucuk sehingga memicu tunas-tunas lateral

yang dorman untuk tumbuh dan berkembang. Selanjutnya, perkembangan jumlah

cabang akan mendorong terbentuknya daun sebagai sumber fotosintat yang lebih

banyak untuk mendukung pertumbuhan tanaman diantaranya diameter batang.

Data menunjukkan bahwa semakin tinggi pemangkasan, diameter batang semakin

tinggi pula. Hal ini terkait dengan semakin banyaknya akumulasi zat-zat makanan

(hasil fotosintat) yang ditranslokasikan dari cabang ke batang utama atau semakin

aktifnya pertumbuhan sekunder pada batang tanaman tersebut sehingga

menyebabkan peningkatan ukuran batang atau batang tanaman mengalami

pembesaran sehingga diameter batang semakin besar pula. Diameter batang yang

lebih besar pada jumlah cabang yang lebih banyak ini juga merupakan salah satu

mekanisme batang tanaman untuk menyokong jumlah cabang yang banyak

sehingga tanaman tersebut dapat mendukung tajuk untuk dapat berdiri kokoh dan

kuat.

Pemangkasan pucuk tidak berpengaruh secara nyata terhadap sudut cabang

primer dan diameter cabang tanaman jarak pagar. Sudut rata-rata cabang dan

diameter cabang yang terbentuk berturut-turut berkisar 40-45o dan 2.23 - 2.61 cm

(Tabel 1)

Tabel 1. Karakteristik jumlah cabang, diameter batang, sudut cabang primer, dan diameter cabang primer akibat pemangkasan pucuk

Perlakuan Jumlah

cabang Diameter

batang (cm) Sudut

cabang ( 0 ) Diameter

cabang (cm) T0 T20

T30 T40

4.8 b 4.9 b 6.7 a

6.2 ab

5.60 b 5.23 b

6.28 ab 7.30 a

43.62 41.00

40.60 45.92

2.29 2.23

2.37 2.61

HSD α 0.05 1.402 1.24 tn tn Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama

tidak berbeda nyata pada uji HSD α 0.05; tn = tidak berbeda nyata

Sudut cabang memiliki fungsi yang strategis dalam pengoptimalkan

cabang atau tanaman dalam menyerap sinar matahari untuk digunakan dalam

proses fotosintesis dan sudut cabang primer dapat pula mempengaruhi induksi

jumlah cabang sekunder dari cabang primer. Hasil penelitian menunjukkan bahwa

semua perlakuan sudut cabang primer tanaman jarak pagar berkisar 400-450

dengan jumlah cabang sekunder yang terbentuk 1-3 cabang. Minimnya jumlah

cabang sekunder yang terbentuk berhubungan dengan sudut cabang primer

(derajat vertikal dan horizontal cabang). Marini (2003) menyatakan bahwa

jumlah cabang yang tumbuh dari cabang primer akan meningkat bila posisi

cabang primer horizontal di atas 450 sampai 600. Selanjutnya dikatakan bahwa,

distribusi auksin di batang atau di cabang dikontrol oleh gravitasi. Ketika cabang

terorientasi vertikal sampai 600 dari vertikal, maka auksin akan terdistribusi secara

baik disepanjang cabang dan tunas berkembang menjadi pucuk atau tajuk (shoot)

secara simetrik di sekitar cabang, sebaliknya konsentrasi auksin rendah pada

bagian atas pucuk menyebabkan pertumbuhan tunas pucuk terhambat dan

menyebabkan watersprout (cabang-cabang yang tumbuh dari cabang primer)

berkembang menjadi kuat.

Perkembangan diameter cabang sangat ditentukan oleh jumlah cabang

yang terbentuk, kemampuan otonom daun-daun cabang berfotosintesis untuk

mengakumulasikan hasil fotosintat pada cabang tersebut, dan tinggi rendahnya

hasil fotosintat pada cabang untuk ditranslokasikan ke batang atau cabang yang

lain. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pemangkasan batang utama dengan

ketinggian yang berbeda tidak mempengaruhi secara nyata pada diameter cabang

primer (Tabel 1). Hal ini mengindikasikan pertumbuhan diameter cabang primer

pada semua perlakuan memiliki pertumbuhan dan perkembangan yang sama.

Analisis Percabangan

Berdasarkan hasil indentifikasi di lapangan tanaman kontrol (T0)

membentuk cabang melalui 2 cara : (1) cabang terbentuk sebelum tanaman

memasuki fase generatif (Gambar 5a), (2) setelah tanaman memasuki fase

generatif (bunga) (Gambar 5b). Kasus yang pertama terjadi karena dominasi

apikal pucuk batang utama yang lemah sehingga memungkinkan terinduksinya

tunas lateral, akan tetapi pertumbuhan tunas apikal batang utama masih lebih kuat

dibandingkan tunas lateral sampai pada tunas apikal batang utama menghasilkan

bunga. Sebaliknya, pada kasus yang kedua, pucuk batang utama mempunyai

dominasi apikal yang sangat kuat sehingga menghambat terbentuknya tunas

lateral. Tunas lateral pucuk batang utama tanaman kontrol diinisiasi dengan

terbentuknya bunga terminal dan menginduksi 2 percabangan (Gambar 5b).

Tanaman yang dipangkas pada ketinggian 20 cm, 30 cm, dan 40 cm menyebabkan

tumbuhnya tunas lateral. Tunas lateral yang tumbuh pada tanaman yang dipangkas

karena dominansi apikal pucuk batang utamanya telah hilang. Fenomena

dominansi apikal dan pertumbuhan tunas lateral (lateral bud) sangat terkait erat

dengan aktivitas hormon tumbuh. Menurut Srivastara (2002), auksin adalah

hormon yang disinyalir sebagai pengendali pertumbuhan tunas apikal, sedangkan

sitokinin adalah hormon yang mendukung pertumbuhan tunas lateral (lateral bud).

Bila rasio auksin dan sitokinin rendah (konsentrasi sitokinin tinggi) maka peluang

tunas lateral untuk tumbuh menjadi percabangan menjadi tinggi. Selanjutnya

Coombs (1994) dan Srivastava (2002) menyatakan bahwa peningkatan jumlah

sitokinin di batang yang berasal dari akar melalui xylem akan mendukung tunas-

tunas lateral yang dorman berkembang menjadi cabang. Sebaliknya auksin yang

tinggi pada tunas apikal, kemudian ditranslokasikan secara basipetal pada batang

sehingga konsentrasinya tinggi di batang akan menghambat perkembangan tunas

lateral (lateral bud).

(a1) (a2) (b1) (b2)

Gambar 5. Cabang terbentuk sebelum berbunga (a1) dan cabang terbentuk setelah pucuk batang utama berbunga (b1), a2 dan b2 adalah diagram proyeksi cabang

Analisis Pembungaan

Pembungaan tanaman jarak pagar terjadi pada bagian terminal yang

kemudian dari titik terminal tersebut umumnya dihasilkan 2 cabang. Hal ini

sejalan dengan model arsitektur tajuk Leeuwenberg yang pertumbuhan cabangnya

episodik dan tanaman berbunga pada terminal. Induksi pembungaan ini akan terus

berlangsung secara kontinyu bersamaan dengan induksi cabang dan daun baru.

Percabangan yang tumbuh bersamaan dengan perkembangan kuncup bunga akan

berbunga dengan membutuhkan 5-17 daun. Cabang yang sama dengan vigor yang

baik, umumnya memiliki 3-4 tangkai bunga atau buah dengan ukuran dan umur

yang berbeda (Gambar 6a dan 6b). Hal ini yang menyebabkan waktu panen dan

umur buah pertanaman jarak pagar berbeda dan tidak dapat dipanen secara

serempak.

Pembungaan pada tanaman jarak pagar terjadi pertama kali pada pucuk

batang utama, walaupun cabang dapat tumbuh sebelum tanaman berbunga.

Pembungaan pada cabang yang tumbuh sebelum pucuk utama berbunga

membutuhkan waktu yang cukup lama untuk berbunga, umumnya membutuhkan

35-40 daun untuk berbunga pertama.

(a) (b) Gambar 6. Pembungaan dan buah jarak pagar (a) dan ilustrasi pembentukan bunga

dan cabang pada tanaman jarak pagar (b). Tanda = letak bunga dan buah

Tangkai bunga jarak pagar terdiri atas bunga jantan, bunga betina dan

hermaprodit. Kuncup bunga jantan lebih kecil dibandingkan kuncup bunga betina

dan kuncup bunga betina lebih kecil dibandingkan kuncup bunga hermaprodit.

Pucuk bunga berkembang selama 2-3 minggu, bunga mekar kurang lebih 2-3

minggu. Dalam satu tangkai bunga, periode mekar bunga betina satu minggu dan

bunga jantan 2 minggu. Umumnya bunga yang berada di ujung malai utama

mekar terlebih dahulu kemudian disusul oleh bunga yang lainnya. Hal ini

mengindikasikan bahwa kuncup yang terbentuk terlebih dahulu akan mekar lebih

awal. Setelah terjadi anthesis, maka kurang lebih 5-6 hari setelah antesis buah

sudah dapat diamati. Untuk membentuk buah berwarna kuning (masak fisiologis)

dibutuhkan 45-52 hari setelah antesis.

Proyeksi Cabang

Berdasarkan hasil observasi di lapangan secara umum, baik perlakuan T0

(kontrol), T20, T30 dan T40 menunjukkan bahwa posisi cabang yang tumbuh dan

berkembang pada tanaman jarak berbentuk spiral dan cabang yang tumbuh

bersamaan dengan perkembangan bunga tumbuh secara dikotom. Proyeksi cabang

pada Gambar 7a, 7b, 7c dan 7d adalah contoh proyeksi percabangan yang

merupakan representasi dari sampel setiap perlakuan. Semakin tinggi jarak

pangkasan dari permukaan tanah jumlah cabang yang terbentuk semakin banyak.

Walaupun, jumlah cabang dapat mencapai 11 cabang (T40d), posisi cabang

menempati posisi yang tidak saling tumpang tindih satu dengan yang lainnya.

Adapun posisi cabang yang tumbuh dan berkembang pada tanaman jarak pagar

dapat dilihat pada Gambar 7.

(a1) (a2) (a3)

(b1) (b2) (b3)

Model Tajuk Hasil penelitian pada tanaman jarak yang diberi perlakuan pemangkasan

batang menunjukkan model tajuk yang berbeda. Model tajuk jarak pagar kontrol

(T0) berkarakter batang utama bertindak sebagai panutan utama, sedangkan

tanaman yang dipangkas pucuknya, yaitu perlakuan T20, T30, dan T40 terjadi

dominasi pertumbuhan cabang lateral (Gambar 9, 10, dan 11). Model tajuk jarak

pagar ditentukan berdasarkan panjang cabang relatif dan posisi cabang dari apeks

batang utama. Berdasarkan gambar menunjukkan bahwa model tajuk T0 (kontrol)

1

2

3 4

5

6

1

2 4

511

10

6

7

8

9

1

2

3

5

6

7

8

(d1) (d2) (d3) Gambar 7. Proyeksi posisi cabang jarak pagar yang tanpa pangkas (a1, a2, a3),

T20 (b1, b2, b3), T30 (c1, c2, c3), T40 (d1, d2, d3). Angka menunjukkan nomor cabang tampak atas dan garis putus-putus menunjukkan arah utara, selatan, timur dan barat

4 3

5

3

7

2

6 1

4 5

26

8

4

1 7

3

1

2

3 4

5

7

6

1

2 3

4

5

6 1

2

3 4

(1)

(2)

(3)

(4)

2

5

4

1 3

5 4

6

21

3 6 2

3

5 4 1

S

U

(c1) (c2) (c3)

berbentuk lebih kerucut dibandingkan tajuk perlakuan T20, T30 dan T40 yang

lebih mendekati kolumnar (Gambar 9, 10, dan 11).

(1)

55

(2)

15

50

28

(3) 105

100

15 21

114

(5) 133

(6) (4)

63,5

32 49

100 79

(1) (2)

(3) (4)

53

41

51

96

120 128

(1) ( 2)

(3) 38

27

(4)

71

Gambar 8. Model tajuk jarak pagar T0, angka (…) menyatakan nomor cabang dan nilai selain dalam kurung menyatakan panjang cabang dalam cm

5

84

(1)

84

(2) (3)

85

(4)

98

36

35

48


25

28 58

(1)

82

(2)

30

33 75

(3)

40 38

(4) 65

(5)

55 70

77

50

50

23

(6)

88

81 89

103 109

93

(1)

(2)(3)

(6)

(5) (4) (5)


50

16

4

13

51 41 42

21

13

3

54

64 32

46

49

15

87 29

32 30

50 30 23

9 17

75 46 63

15

70

49

27

80 46

79

16 12 94

112 110

48

42

40 113

40

65

85

78

23

55

55 127

(1)

(2) (3)

(4) (5)

(6)

(7) (1) (2)

(3) (4)

(5) (8)

(6) (8)

(1) (2)

(3)

(4)

(5) (6)

(7) 35 28

(7)

20 cm

30 cm

SIMPULAN

Pola percabangan tanaman jarak pagar pada batang utama terdistribusi

secara spiral. Cabang yang tumbuh dari tunas terminal bersifat dikotom. Cabang

tanaman jarak pagar dapat terbentuk sebelum tanaman berbunga dan sesudah

tanaman berbunga. Tinggi pangkasan batang utama 30-40 cm dari permukaan

tanah dapat meningkatkan jumlah cabang primer dan diameter batang utama

tanaman jarak pagar. Tanaman jarak pagar yang ditanam alami (kontrol) memiliki

model tajuk yang lebih kerucut, sedangkan tanaman jarak pagar yang di pangkas

batang utamanya lebih mendekati kulumnar. Bunga jarak pagar terletak pada

bagian terminal, selama perkembangan bunga terjadi pula pembentukan cabang

sekunder yang membutuhkan 5-17 daun untuk menginduksi bunga.


95

65 30

20

17 (7)

40

48

50

20 98

57

76 80

55 45

68

83

48 48 22

22 95

(1) (2)

(3) (4)

(5)

(6)

80 73

70 25

87

70

65

138

50

62

128 45

45 40 63

94

89 123

25

83

47

85 30 (2)

(3) (4)

30

(8) (9)

(10)

(11) 30

50

105

30

99

53

56

49

43

36 113

59

48

35

32 59

50 (1)

(2) (3)

(4) (5)

(6)

(7)

(8)

50 (1)

33

40 cm

IV. KARAKTERISTIK DAUN JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.) DAN HUBUNGANNYA DENGAN FOTOSINTESIS

Leaf characteristics of Jatropha curcas L. and its relation to photosynthesis

Abstract

The objective of this research was to study morphology and physiology of

Jatropha leaves and its relation to photosynthesis. Research was conducted using Randomized Complete Block Design with single factor i.e., leaf ages at the canopy with ten replications. The results showed that Jatropha had phyllotaxy 5/13 with angular divergence of 1380. At early growing stage, leaf enlarged sharply and then the growth was constant after 9 week, remained green for 14 weeks. Chlorophyll a, b, and total achieved maximum at 9 week, i.e., 0.45 g/cm2, 0.19 g/cm2, and 0.62 g/cm2, respectively. Photosynthesis rate was maximum at 6 week, i.e., 8.99 µmol CO2 /m2/s. Stomata were found at the adaxial and abaxial. This finding implies that leaf number 11 to 13 or age 6 weeks after emergence could be used as reference for photosynthetic evaluation.

Key words : Jatropha curcas L., leaf arrangement, photosynthesis, reference leaf

PENDAHULUAN

Latar belakang

Jarak pagar (Jatropha curcas L.) merupakan salah satu tanaman yang

diunggulkan di Indonesia sebagai penghasil minyak untuk biodisel. Namun

demikian, produktivitas jarak pagar masih relatif rendah, sehingga upaya untuk

meningkatkan produktivitas menjadi prioritas. Hasil penelitian menunjukkan

bahwa produktivitas jarak pagar pada tahun pertama cukup bervariasi, yaitu

0.33 kg/pohon atau 833 kg/ha (Heller, 1996), 400 kg/ha/tahun (Jones dan Miller,

1992), 200 kapsul/tanaman atau 0.36 kg/pohon (Hasnam et al., 2007), dan 880

kg/ha (Santoso et al., 2008).

Produktivitas tanaman secara umum dipengaruhi oleh kapasitas sink dan

source, di mana daun sebagai “source” memegang peranan penting melalui

mekanisme fotosintesis. Secara umum fotosintesis dipengaruhi oleh karakteristik

daun (umur daun, dan morfologi daun), besarnya kebutuhan hasil asimilasi oleh

sink, dan faktor lingkungan seperti kesuburan tanah, kandungan CO2 atmosfir,

kelembaban, suhu, dan cahaya (Sinclair dan Torrie, 1989).

Karakteristik daun ditentukan oleh stadia perkembangan daun (umur daun),

posisi daun dan pola penyebaran daun yang dapat mempengaruhi kemampuan

fotosintesis tanaman. Kemampuan fotosintesis daun meningkat pada awal

perkembangan daun, kemudian akan menurun seiring dengan proses senescen

akibat adanya perombakan klorofil dan menurunnya fungsi kloroplas.

Karakteristik daun tersebut akan mempengaruhi efisiensi pemanfaatan cahaya

oleh daun. Cahaya yang diterima pada permukaan daun terdiri atas empat

komponen, yaitu cahaya langsung, cahaya difus, cahaya refleksi, dan cahaya

transmisi (Valladares, 2003). Cahaya langsung banyak diperoleh oleh daun yang

berada pada lapisan kanopi atas (yang tidak ternaungi) sedangkan daun-daun

bagian bawah memperoleh cahaya tidak langsung dalam bentuk cahaya difus,

cahaya yang direfleksikan dan ditransmisikan oleh daun lain. Hal ini berarti

distribusi cahaya dalam tajuk berhubungan erat dengan karakteristik daun dan

arsitektur tajuk. Dengan kata lain distribusi cahaya dalam tajuk tanaman

ditentukan oleh arsitektur tajuk yang meliputi bentuk daun, sudut kedudukan, dan

pola distribusi daun (filotaksi) dalam ruang tajuk. Penyebaran daun dalam ruang

tajuk yang menyebar sedemikian rupa dapat mengakibatkan kuanta cahaya yang

diterima oleh setiap helaian daun tidak sama. Hal ini dapat mengakibatkan laju

fotosintesis daun-daun di lapisan tajuk bawah lebih rendah.

Tujuan

Penelitian ini mengkaji karakteristik fisiologi dan potensi “source” daun

secara morfo-fisiologi berdasarkan posisi daun dan umur daun pada kanopi

cabang tanaman jarak pagar dalam kaitannya dengan kemampuan fotosintesis,

terutama dalam menentukan nomor daun terbaik sebagai referensi.

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat

Percobaan ini dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan Institut

Pertanian Bogor (240 m di atas permukaan laut) November 2007 - Pebruari 2008.

Tanaman jarak pagar yang diamati berasal dari provenan Nusa Tenggara Barat

(Lombok Barat).

Metode Percobaan

Percobaan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) dengan satu

faktor, yaitu umur daun (1 sampai 14 minggu) pada kanopi dengan 10 ulangan.

Setiap ulangan terdiri atas 10 tanaman sehingga total tanaman yang digunakan 10

x 10 = 100. Setiap tanaman diamati 2 cabang sehingga total cabang yang diamati

100 x 2 = 200 cabang. Tanaman yang digunakan dalam penelitian ini berumur 6

bulan setelah tanam. Tanaman yang dipilih sebagai sampel adalah tanaman yang

sehat, pertumbuhannya seragam, memiliki daun yang sehat, panjang cabang

primer di antara 52-80 cm dan diameter cabang 1.78-2.70 cm. Semua daun pada

masing-masing 2 cabang per tanaman yang berumur sama pada awal penelitian

diberi label dan pengamatan daun dilakukan sejak daun berumur 1 minggu (sejak

bertunas) hingga daun mulai ada yang senescen (14 minggu) dengan selang

pengamatan mingguan. Setiap minggu dilakukan destruksi 10 daun sampel yang

berumur sama.

Peubah yang Diamati

Peubah yang diamati meliputi: luas daun dihitung menggunakan

gravimetri (Sitompul dan Guritno, 2005); bobot kering daun diukur setelah dioven

pada suhu 75-800C selama 2x24 jam (Sitompul dan Guritno, 2005); panjang

tangkai daun (petiole) diukur dari titik helai daun sampai pangkal tangkai pada

cabang; kehijauan daun diukur dengan menggunakan chlorophyll tester (FHK

Chlorophyll Tester CT-120) pada empat titik pada setiap daun; klorofil a, b, a/b

dan total diamati dengan menggunakan alat spektrofotometer (Lampiran 1)

(Yoshida et al., 1976); luas daun spesifik dihitung berdasarkan nisbah luas daun

dengan bobot kering daun; dan sudut tangkai daun diukur dengan menggunakan

busur derajat pada bagian atas cabang tanaman; laju fotosintesis termasuk suhu,

radiasi aktif fotosintesis (PAR), CO2 sub-stomatal, dan CO2 (alami) daun diukur

pada pukul 10.00-12.00 menggunakan Leaf Chamber Analyser (LCA4) dan cuvet

daun lebar (PCL4) model ADC Bio Scientific Ltd yang ditempatkan pada bagian

tengah daun; jumlah dan bukaan stomata daun diamati di laboratorium yang

pengambilan sampelnya dilakukan pada pukul 10.00 pagi dengan cara

mengoleskan kutex transparan pada tiga tempat pada sisi atas dan bawah daun dan

setelah kering diangkat menggunakan selotip (Lampiran 2). Selotip yang

mengandung kutex hasil pola stomata diamati dengan mikroskop pembesaran

400x.

Analisis data dilakukan dengan anova (program SAS) dan statistik

deskriptif (descriptive statistics) serta analisis regresi dan korelasi yang

menggunakan program Microsoft Excel.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Posisi Daun

Jumlah daun pada cabang setiap minggu bertambah kecuali minggu ke 1

menuju ke-2. Data menunjukkan bahwa umur fisiologi daun mencapai 14 minggu

(3.5 bulan) sejak kuncup hingga menguning, jumlah daun per cabang dari pucuk

hingga daun tertua menguning adalah 35.5 helai (Gambar 12).

Tanaman jarak pagar memiliki rumus filotaksi 5/13 artinya terdapat 5

garis spiral yang melingkar cabang atau batang dan melewati 13 daun untuk

mencapai daun yang tegak lurus dengan daun permulaan dan membentuk angular

divergence (sudut antar daun) 1380 (Gambar 13). Arah spiral, yaitu searah

dengan arah jarum jam.

Gambar 12. Jumlah kumulatif daun pada cabang tanaman jarak pagar yang

tumbuh tanpa dipangkas

3 3 5.5 7.5 9.5

11.514

1719.5

22.525

27.531

35.5

0 5

10 15 20 25 30 35 40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 minggu

Jum

lah

Dau

n

Gambar 13. Filotaksis daun tanaman jarak pagar tampak dari atas. Angka

menunjukkan nomor daun Perkembangan Daun

Seiring dengan umur, luas daun individu meningkat secara nyata pada

minggu ke-2, 3, 4, dan 7. Pada awal pertumbuhan peningkatan luas daun lebih

cepat sampai pada minggu ke-4 (118.65 cm2), kemudian peningkatannya lebih

lambat sampai pada minggu ke-9 (171.48 cm2) setelah itu tidak terjadi lagi

peningkatan luas daun (Gambar 14a).

Penambahan ukuran daun (lebar dan panjang) secara nyata meningkat

dengan cepat dari minggu ke-1 sampai minggu ke-4 kemudian mengalami

peningkatan tetapi tidak nyata (Gambar 14b dan 14c). Sebaliknya, terjadi

kecenderungan bahwa semakin bertambah umur daun maka luas daun spesifik

(LDS) semakin menurun. Namun demikian, pada minggu ke-4, terjadi

peningkatan LDS yang nyata. Hal tersebut menunjukkan bahwa laju peningkatan

bobot kering daun lebih rendah dibandingkan laju penambahan luas daun pada

daun minggu ke-4 (Gambar 14d)

(a) (b)

Gambar 14. Perkembangan luas daun (a), lebar daun (b), panjang daun (c), luas

daun spesifik (d), dan panjang tangkai daun (e). (Nilai x ± SE)

Panjang tangkai daun meningkat tajam sampai pada minggu ke-5 (15 cm),

kemudian penambahan panjang tangkai daun masih meningkat tetapi lebih lambat

hingga mencapai maksimum pada minggu ke-9 (18.8 cm). Sementara itu,

penambahan bobot kering tangkai daun pada awal pertumbuhan hingga minggu

ke-4 lebih lambat dibandingkan minggu ke-4 (0.07 g) menuju minggu ke-6 (0.21

g) yang peningkatannya tajam (Gambar 14e dan 15a).

Umur Daun (minggu) Umur Daun (minggu)


(c) (d)

(e) Umur Daun (minggu)

Bobot kering daun mengalami peningkatan secara nyata dengan semakin

bertambahnya umur daun. Bobot kering daun minggu ke-2, 3, 5 dan 7, yaitu

berturut-turut 0.09 g, 0.30 g, 0.45 g dan 0.71 g. Bobot kering pada awal

pertumbuhan sampai pada minggu ke-7 mengalami peningkatan yang lebih cepat

dibandingkan minggu sesudahnya (Gambar 15b).

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Bob

ot K

erin

g Ta

ngka

i Dau

n (g

)

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Bob

ot K

erin

g da

un (g

)

Gambar 15. Perkembangan bobot kering tangkai daun (a) dan bobot kering daun

(b) tanaman jarak pagar (Nilai x ± SE).

Pada daun-daun muda, tangkai daun membentuk sudut kecil kemudian

melebar hingga mencapai maksimum umur 14 minggu (76o) terhadap posisi

cabang. Pengujian melalui regresi menunjukkan pengaruh yang nyata antara umur

daun dengan sudut inklinasi (P-value <0.05%) dengan nilai keeratan 86.0 %

(Gambar 16a).

Pada awal pertumbuhan kehijauan daun meningkat sampai pada minggu

ke-10 (1.06) setelah itu menurun seiring dengan bertambahnya umur daun.

Penurunan kehijauan daun diduga disebabkan oleh degradasi klorofil (Gambar

16b)


(a) (b)

y = - 0.971+12.99x - 0.5674x2

R2 = 0.86

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Umur Daun (minggu)

Sud

ut In

klin

asi T

angk

ai D

aun

(o)

y = 0.413+0.1423x-0.0074x2

R2 = 0.7564

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Umur Daun (minggu)

Keh

ijaua

n D

aun

Gambar 16. Hubungan sudut inklinasi tangkai daun dengan umur daun (a),

kehijauan daun dengan umur daun (b) tanaman jarak pagar. Kandungan Klorofil

Kandungan klorofil a, b dan total klorofil daun berbeda bergantung pada

umur daun. Kandungan klorofil a, b dan total tertinggi pada daun umur 9 minggu,

yaitu masing-masing 0.45 g/cm2, 0.19 g/cm2 dan 0.62 g/cm2, kemudian

mengalami penurunan seiring dengan waktu (Gambar 17a). Hal ini sejalan dengan

pendapat Rupp dan Traenkle (1995) bahwa kandungan klorofil daun dipengaruhi

oleh umur.

Nisbah klorofil a/b pada awal pertumbuhan meningkat, yaitu 2.55,

kemudian relatif konstan pada minggu ke-3 sampai ke-5 (2.97-3.02) sebelum

menurun, dan pada minggu ke-11 (2.70) terjadi peningkatan kembali (Gambar

17b). Hal ini dapat dijelaskan bahwa pada awal pertumbuhan, laju peningkatan

klorofil a lebih tinggi dibandingkan klorofil b kemudian peningkatannya relatif

konstan dan selanjutnya peningkatan klorofil b lebih tinggi dibandingkan klorofil

a dan pada akhir perkembangan penurunan klorofil b lebih lambat dibandingkan

klorofil a atau klorofil b diduga mulai terdegradasi. Hidema et al. (1992) dan

Evans dan Poorter (2001) menyatakan bahwa penurunan rasio klorofil a/b terjadi

karena peningkatan jumlah klorofil b lebih tinggi dibandingkan klorofil a.

Peningkatan klorofil b dapat terjadi karena daun bagian bawah menerima cahaya

yang lebih sedikit dan adanya konversi klorofil a menjadi klorofil b. Folly dan

Engel (1999) menyatakan bahwa konversi klorofil a menjadi klorofil b memegang

(a) (b)

peranan penting dalam pembentukan dan reorganisasi aparatus fotosíntesis

sehingga memungkinkan tanaman dapat beradaptasi dengan intensitas cahaya

rendah.

00,10,20,30,40,50,60,70,8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Umur Daun (minggu)

Klo

rofil

(g/c

m2)

a b total

0

1

2

3

4

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14Umur Daun (minggu)

Klo

rofil

a/b

Gambar 17. Kandungan klorofil a, b, dan total (a) dan nisbah klorofil a/b (b) daun

tanaman jarak pagar dari daun termuda hingga senesen.

Berdasarkan uji regresi dan korelasi pengukuran kehijauan daun dengan

menggunakan alat klorofil tester dan spektrofotometer menunjukkan adanya

hubungan yang sangat kuat ( r = 0.95 dan r2 = 91.2 %) yang berarti bahwa 91.2 %

variasi sampel kehijauan daun dapat dijelaskan oleh kandungan total klorofil daun,

yaitu kehijauan daun berkaitan erat dengan total klorofil. Makin tinggi total

klorofil maka tingkat kehijauan makin tinggi.

(a)

(b)

Stomata Daun

Daun jarak pagar memiliki stomata pada bagian atas dan bagian bawah

(Gambar 18). Kerapatan stomata maksimum ditemukan pada daun umur 9 minggu

(275.46 per mm2). Kerapatan stomata bagian bawah daun lebih rapat

dibandingkan bagian atas daun (Tabel 2).

Gambar 18. Stomata bagian bawah (a) dan atas (b) daun jarak pagar (pembesaran

400x). posisi stomata Tabel 2. Kerapatan stomata pada bagian atas dan bawah daun berdasarkan posisi

daun (umur daun) pada cabang jarak pagar Umur daun (mingguan)

Kerapatan stomata (per mm2) Rasio total stomata bawah/ atas

Atas Bawah Buka Tutup Total Buka Tutup Total

1 2

3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

- - 12.28 10.53 - 10.53 - 10.53 8.77 - - - - -

- - 5.32 0.02 28.07 31.61 8.77 24.58 28.07 22.81 22.81 19.30 17.54 -

- - 17.60 bcd 10.55 cd 28.07 abc 42.14 a 8.77 cd 35.11 ab 36.87 ab 22.81 abc 22.81 abc 19.30 bcd 17.54 bcd -

101.75 133.33 105.26 131.58 152.63 110.53 78.95 82.46 100.00 78.95 70.18 54.39 45.61 43.86

24.561 85.965 91.228 89.474 26.316 50.877 149.123 110.526 138.596 142.105 112.281 110.526 126.316 110.526

126.32 i 219.29 b 196.49 c 221.05 b 178.95 def 161.40 hg 228.07 ab 192.98 cd 238.59 a 221.05 b 182.45 cde 164.91 fgh 171.93 efg 154.39 h

- - 11.42 b 25.89 a 3.93 bc 2.63 c 19.16 a 4.37 bc 5.04 bc 7.19 bc 5.23 bc 6.41 bc 6.69 bc -

Keterangan : Angka yang diikuti oleh huruf yang sama dalam kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT 0.05. - tidak teridentifikasi.

(a) (b)

Rasio total kerapatan stomata bagian bawah dan atas tertinggi dicapai pada

minggu ke-4 (25.89). Kerapatan stomata tertinggi pada bagian atas dicapai pada

minggu ke-6, yaitu 42.14 per mm2 dan bagian bawah minggu ke-9 (238.59 per

mm2). Pada stomata bagian bawah, perbandingan stomata membuka lebih banyak

dibandingkan menutup pada minggu ke-1 sampai ke-6, sebaliknya minggu ke-7

sampai ke-14 stomata tertutup lebih banyak dibandingkan terbuka.

Mohr dan Schopfer (1995) menyatakan bahwa proses pembukaan stomata

secara langsung merupakan fungsi cahaya karena sel penjaga memiliki klorofil,

cahaya (terutama cahaya biru) yang diserap oleh sel penjaga akan merangsang

masuknya ion kalium ke sel penjaga. Akumulasi ion kalium (K+) pada sel penjaga

mengakibatkan terbukanya stomata. Ada dugaan bahwa semakin bertambah umur

daun (posisi daun semakin berada di bawah) menyebabkan daun akan ternaungi

oleh daun yang ada di atasnya mengakibatkan intensitas cahaya yang sampai pada

permukaan daun tersebut lebih rendah dan menginduksi penutupan stomata.

Fahn (1995) melaporkan bahwa penurunan intensitas cahaya pada daun Iris sp.

menyebabkan penurunan jumlah stomata. Allard et al. (1991) juga melaporkan

bahwa perlakuan radiasi rendah pada tall fescue menyebabkan penurunan

kerapatan stomata pada kedua permukaan daun dan pengaruh paling kuat terjadi

pada stomata abaksial.

Laju Fotosintesis

Laju fotosintesis berkorelasi secara kuadratik dengan umur daun,

hubungan korelasinya bersifat kuadratik (Gambar 18).

y = -0.1289x2 + 1.7508x + 1.6057R2 = 0.5697**

0

2

4

6

8

10

12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Umur Daun (minggu)

Laju

Fot

osin

tesi

s (A

) u m

ol C

O2/

m2̂/

s

Gambar 19. Laju fotosintesis daun tanaman jarak pagar sejak umur 1 minggu

hingga 14 minggu

Pada awal pertumbuhan daun, laju fotosintesis meningkat sampai daun

mengalami perkembangan penuh dan kemudian menurun secara berlahan seiring

dengan meningkatnya umur daun. Hal ini sejalan dengan pernyataan Lakitan

(2004) dan Salisbury dan Ross (1995) bahwa stadia perkembangan daun (umur

daun) mempengaruhi laju fotosintesis. Penurunan kemampuan fotosintesis pada

daun-daun tua tanaman jarak pagar disebabkan terjadinya degradasi klorofil dan

hilangnya fungsi kloroplas.

Sebagai sumber utama karbohidrat, potensi daun sebagai “source” yang

diukur melalui laju fotosintesis, maksimum dicapai pada daun umur 6 minggu

(8.99 µmol CO2/m2/s). Hal ini berimplikasi bahwa jumlah kumulatif daun ke-11

sampai daun ke- 13 atau berumur enam minggu setelah terbentuk dapat digunakan

sebagai referensi untuk mengevaluasi laju fotosintesis pada daun jarak pagar.

Uji korelasi laju fotosintesis dengan berbagai peubah yang lain

menunjukkan bahwa laju fotosintesis secara signifikan dipengaruhi oleh besarnya

selisih konsentrasi CO2 yang mengalir ke dalam dan keluar daun, suhu daun,

jumlah stomata yang terbuka, dan radiasi aktif fotosintesis daun (PAR), dan CO2

sub-stomatal (Tabel 3).

Tabel 3. Korelasi karakter fisiologi, fotosintesis dengan berbagai faktor lingkungan

A

(µmol CO2 /m2/s)

ΔC (µmol/ mol)

Tch (0C)

Jumlah stomata Terbuka

Q leaf (µmol/s/

m2) ΔC(µmol/mol) 0.634 z* Tch 0.587 * 0.449 tn Jumlah Stomata Terbuka

0.681 *

0.307 tn

0.527 tn

Q leaf 0.728 * 0.603 * 0.449 tn 0.179 tn Ci (µmol/mol) 0.460 * 0.540 * 0.362 tn 0.221 tn 0.736 *

Keterangan : * = berpengaruh nyata, tn = tidak berpengaruh nyata, dan z = nilai r2. A = laju fotosintesis, ΔC= perbedaan konsentrasi CO2 yang masuk dan keluar daun, Tch = suhu daun, dan Qleaf = PAR permukaan daun, serta Ci = konsentrasi CO2 dalam sub-stomatal

Data pada Tabel 3 memperkuat hasil penelitian bahwa fotosintesis daun

dipengaruhi oleh suhu dan cahaya (Campbell et al. 1990), konsentrasi CO2 di

udara (Wardlaw, 1990), radiasi aktif fotosintesis (Salisbury dan Ross, 1995), dan

konduktansi stomata (Ohashi et al. 1998).

SIMPULAN

Daun jarak pagar memiliki filotaksi 5/13 dengan sudut antar daun 1380.

Kandungan klorofil a, b, dan total meningkat seiring dengan bertambahnya umur

daun, klorofil a, b, dan total tertinggi dicapai pada umur daun minggu ke-9

berturut-turut (0.45 g/cm2, 0.19 g/cm2, 0.62 g/cm2). Stomata daun jarak pagar

terdapat pada bagian atas dan bawah daun, total kerapatan stomata daun bagian

atas tertinggi dicapai pada minggu ke-6, yaitu 42.14 per mm2 dan bagian bawah

minggu ke-9 (238.59 per mm2). Daun mulai berfotosintesis sejak umur 1 minggu

hingga umur 14 minggu, setelah itu daun mengalami senesen. Laju fotosintesis

maksimum ditemukan pada daun umur 6 minggu, yaitu 8.99 µmol CO2/m2/s.

Daun ke-11 sampai 13 atau umur 6 minggu setelah terbentuk dapat dijadikan

referensi untuk mengevaluasi laju fotosintesis.

V. PENGARUH TINGGI PANGKASAN BATANG UTAMA DAN JUMLAH CABANG PRIMER YANG DIPELIHARA TERHADAP PERTUMBUHAN, PRODUKSI DAN KANDUNGAN MINYAK JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.)

Effect of stem pruning and number of primary branches on growth, production

and seed oil content of Jatropha curcas L.

Abstract

The objective of this research was to determine shoot architecture to support growth, increase production and seed oil content through various stem pruning and number of primary branches. This research was conducted using Randomized Complete Block Design with single factor. It consisted of ten treatments, i.e., control, T20= height of stem pruning at 20 cm from soil and without control on number of primary branches, T20-2=height of stem pruning at 20 cm from soil and two primary branches, T20-3= height of stem pruning at 20 cm and three primary branches, T30= height of stem pruning at 30 cm and without control on number of primary branches, T30-2= height of stem pruning at 30 cm and two primary branches, T30-3=height of stem pruning 30 cm and three primary branches, T40=height of stem pruning at 40 cm and without control on number of primary branches, T40-2=height of stem pruning at 40 cm and two primary branches, and T40-3=height of stem pruning 40 cm and three primary branches. The results showed that pruning changed shape and size of physic nut canopy, and also increased number of branches. The highest seed oil content and seed production was achieved T40 and T30-3 treatments i.e., 323.81 g/plant or 0.810 ton/ha and 320.61 g/plant or 0.802 ton/ha with seed oil yield 244.56 kg/ha and 276.61 kg/ha, respectively. Key words : Jatropha curcas L., seed oil content, production, pruning

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Pengaturan arsitektur tanaman dapat mengefisienkan ruang tempat

tanaman tumbuh dan dapat meningkatkan produktivitas, terutama tanaman yang

berbunga di terminal. Pembentukan arsitektur tajuk bertujuan untuk mengurangi

sistem percabangan, meratakan penerimaan cahaya, menyebarkan percabangan

agar dapat membagi ruang tumbuh secara merata, mempermudah pengelolaan

pohon dan mempermudah penyusunan anggaran kebun serta prediksi hasil karena

ukuran dan bentuk pohon seragam (Widodo, 1995).

Salah satu tindakan agronomis yang dapat dilakukan untuk perbaikan

teknik budidaya tanaman jarak pagar adalah pembentukan arsitektur tajuk

melalui pemangkasan. Tindakan pembentukan arsitektur tajuk melalui

pemangkasan pada tanaman jarak pagar sangat diperlukan untuk memperoleh

tajuk tanaman yang efisien dalam memproduksi buah, meningkatkan produksi

hasil panen, membentuk struktur fisik tanaman (kanopi) seperti semak atau

payung dan meningkatkan cabang produktif, semakin banyak cabang produktif

yang dihasilkan maka buah dan biji yang dihasilkan akan semakin banyak pula

sampai pada jumlah cabang terminal tertentu (Mahmud, 2006).

Cabang tempat tumbuhnya bunga dan buah jarak pagar (selanjunya disebut

cabang terminal) sangat ditentukan oleh jumlah cabang primer dan sekunder yang

tumbuh dari batang utama. Oleh karena itu pengaturan arsitektur tajuk yang

berdasarkan jumlah cabang primer dan sekunder yang dipelihara menjadi penting

untuk diteliti agar dapat membentuk arsitektur tajuk yang baik sehingga jumlah

bunga dan buah serta kualitas minyak yang dihasilkan mutunya berkualitas.

Menurut Ferry (2006) jumlah cabang primer yang perlu dipelihara antara 3 – 5

cabang sedangkan jumlah cabang sekunder yang perlu dipelihara sebanyak 3

cabang, hal ini dilakukan agar setiap pohon jarak pagar mempunyai 40-45 cabang

terminal. Berdasarkan laporan Mahmud (2006) hasil penelitian di India

menunjukkan bahwa jumlah cabang terminal yang ideal per tanaman pada

tanaman jarak pagar adalah 40 cabang dan jumlah buah 10-15 per tandan.

Selanjutnya dikatakan jika jumlah cabang terminal per pohon lebih dari 40 cabang

maka jumlah buah per tandan akan berkurang dan ukurannya mengecil sehingga

akan mempengaruhi mutu biji yang dihasilkan.

Tujuan

Penelitian ini bertujuan menemukan arsitektur tajuk yang memiliki jumlah

cabang yang dapat mendukung pertumbuhan dan meningkatkan produksi serta

hasil minyak jarak pagar melalui, (1) pengujian pengaruh arsitektur tajuk

berdasarkan tinggi pangkasan batang utama dan jumlah cabang primer yang

dipelihara terhadap pertumbuhan, produksi, dan kandungan minyak, (2)

mengukur laju fotosintesis yang terjadi pada arsitektur tajuk jarak pagar

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat

Percobaan ini dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan (University

Farm) Institut Pertanian Bogor (240 m di atas permukaan laut) pada Februari

2007 - Mei 2008. Hasil analisis tanah dari tempat penelitian yang dilakukan di

Laboratorium Puslit Tanah Bogor menunjukkan bahwa beberapa parameter

berada dalam kriteria rendah, sedang dan sangat rendah. Adapun hasil analisis

secara lengkap disajikan pada Tabel 4.

Tabel 4. Data hasil analisis sampel tanah tempat penelitian

Parameter Hasil Kriteria * C. Organik (%) N (%) C/N P2O5 Bray (ppm) K2O (mg/100 g) KTK/CEC (Cmol (+)/kg) KB (%) Susunan Kation Ca (Cmol(+)/kg) Mg K Na pH H2O

1.05 0.14

8 5.3 6

16.73 45

6.24 1.02 0.08 0.114 5.3

Rendah Rendah Rendah Rendah Rendah Sedang Sedang

Sedang Sedang

Sangat Rendah Rendah Masam

* Menurut klasifikasi sifat kimia tanah Balai Penelitian Tanah (Balitan) Bogor (1980).

Bahan dan Alat

Tanaman jarak pagar yang diamati berasal dari Nusa Tenggara Barat

(Lombok Barat). Penelitian ini menggunakan pupuk Urea, SP-36, KCl, pupuk

kandang, insektisida dan fungisida. Alat utama yang digunakan adalah timbangan

analitik, light meter, leaf area meter, hand counter, labu soxhlet, oven, Leaf

Chamber Analyser (LCA4) dan cuvet daun lebar (PCL4) model ADC Bio

Scientific Ltd, dan spektrofotometer.

Data-data iklim yang diambil dari stasion klimatologi Dramaga disajikan

pada Tabel 5.

Tabel 5. Data iklim tempat penelitian di kebun Cikabayan IPB, Bogor.

Bulan

Temperatur (oC) Kelembaban Nisbi (%)

Penyinaran Curah Hujan

Rata- Rata

Max Min Rata-rata Lama (%)

Intensitas (kal/cm2/

menit)

(HH) Hari hujan

RR (mm/ bulan)

2007 Jan Peb Mar Apr Mei Jun Jul Ags Sep Okt Nov Des

26.1 25.1 25.7 25.8 26.0 25.6 25.6 25.4 26.0 26.0 25.9 25.3

31.7 29.7 30.7 31.6 31.8 31.4 31.7 31.9 32.6 32.7 32.0 30.0

22.4 22.6 22.9 22.9 22.9 22.3 21.8 21.3 21.6 22.3 22.1 22.4

81 90 86 85 86 83 81 79 77 81 81 89

61 43 45 59 71 76 86 89 90 75 63 39

223 254 240 257 254 253 272 317 355 356 315 201

11 18 24 29 19 21 12 15 12 25 20 31

140 611 276 473 198 274 134 248 206 236 444 476

Jumlah 795.1 3297.0 237.0 3715.1 Rata2 66.3 274.8 19.0 309.6

2008 Jan Peb Mar Apr Mei

25.7 24.4 25.1 26.5 25.8

31.1 28.1 30.9 31.5 31.7

22.1 22.1 22.0 22.2 21.9

84 90 87 86 82

61 18 53 65 81

223 254 240 257 254

20 29 28 25 18

251 377 673 527 277

Jumlah 278.6 1228.0 120.0 2104.3 Rata2 55.7 245.6 24 420.9

Sumber : Badan Meteorologi dan Geofisika, Balai Wilayah Stasiun Klimatologi Kelas 1 Darmaga Bogor; Keterangan : RR = jumlah curah hujan

Metode Percobaan

Percobaan dilaksanakan dengan menggunakan Rancangan Acak

Kelompok satu faktor, terdiri atas 10 perlakuan :

Kontrol = tanpa pangkas batang utama dan tanpa pengendalian cabang

primer

T20 = pangkas batang utama 20 cm dari permukaan tanah dan tanpa

pengendalian cabang primer

T20-2 = pangkas batang utama 20 cm dari permukaan tanah dan memelihara

2 cabang primer


3 cabang primer


pengendalian jumlah cabang primer


2 cabang primer


3 cabang primer


pengendalian jumlah cabang primer


2 cabang primer


3 cabang primer).

Setiap perlakuan diulang 3 kali, sehingga terdapat 10 x 3 = 30 satuan

percobaan. Setiap unit percobaan terdiri atas 6 tanaman sehingga total tanaman

30 x 6 = 180 tanaman

Pengujian perlakuan dilakukan dengan analisis ragam (uji F), jika

berpengaruh nyata maka akan dilakukan uji beda nilai tengah dengan metode

Wilayah Berganda Duncan taraf 5 %.


Pembibitan menggunakan polibag, media tanam yang digunakan

perbandingan antara volume tanah top soil dan pupuk kandang 2 : 1. Setelah

umur bibit 2 bulan, bibit siap dipindahkan ke lapangan. Penelitian dilakukan pada

lahan seluas 720 m2 yang dibagi menjadi 30 petak tiap petak berukuran 4 m x 6

m. Jarak antara petak percobaan 2 m. Bibit ditanam dengan jarak tanam 2 m x 2

m dengan satu bibit per lubang tanam sehingga populasi per petak adalah 6

tanaman. Pemupukan dilakukan berdasarkan dosis pupuk pada tahun pertama,

yaitu 40 g Urea/tanaman, 40 g SP-36/tanaman, 40 g KCl/tanaman. Khusus Urea

dari 40 g, diberikan 1/2 bagian (20 g) saat tanam dan sisanya 20 g diberikan satu

bulan kemudian. Pemangkasan batang utama dilakukan pada saat tanaman telah

berumur 50 hari di lapangan. Adapun waktu pembibitan, jadwal penanaman dan

waktu pemangkasan batang utama dan data curah hujan (mm/bulan) disajikan

pada Gambar 20.

Gambar 20. Data curah hujan, waktu pembibitan, penanaman di lapangan (Tnm),

waktu pemangkasan batang utama (P.BU), dan pengamatan pertama (PP)

Pemeliharaan tanaman berupa penyiangan gulma dilakukan sebulan sekali

dan pengendalian hama rayap menggunakan insektisida dan pengendalian

penyakit secara kimia tidak dilakukan karena intensitas serangan di lapangan

sangat rendah.

Peubah yang Diamati

Peubah yang diamati dalam percobaan ini adalah :

1. Data pertumbuhan yang diamati meliputi : (a) panjang tunas cabang, diukur 3

cm dari batang sampai ujung tunas cabang, (b) jumlah daun, dihitung jumlah

daun yang telah terbuka sempurna. (c) diameter cabang, diukur 3 cm dari

batang dengan menggunakan jangka sorong, dan (d) diameter batang utama,

diukur 5 cm dari permukaan tanah dengan menggunakan jangka sorong.

Pengamatan pertama dilakukan dua bulan setelah pemangkasan batang utama,

yaitu bulan September 2007 sampai bulan Mei 2008 yang dilakukan dua bulan

sekali.

2. Data produksi yang diamati meliputi : (a) waktu berbunga, ditentukan setelah

tanaman pertama kali berbunga, (b) persentase jumlah cabang primer yang

611

473

248

206 236

444 476

251

673

276

140 19

8

134

274

527

377

277

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Jan Peb Mar Apr Mei Juni Juli Ags Sep Okt Nov DesBulan Pembibitan dan Penanaman Jarak Pagar

Jum

lah

Cur

ah H

ujan

(mm

/bulan

2007

2008

2007

Pembibitan Tnm P. BU PP

berbunga, dihitung dari jumlah cabang primer yang terbentuk dibagi dengan

total jumlah cabang primer dikali 100 %, (c) jumlah buah per tandan, dihitung

dari jumlah buah per tandan yang terbentuk pada tanaman jarak pagar, (d)

jumlah buah per tanaman, menghitung total buah yang terbentuk per tanaman,

(e) jumlah biji per tanaman, dihitung dari total jumlah biji yang terbentuk per

tanaman, (f) bobot kering biji per tanaman, menimbang biji hasil panen yang

telah dikeringkan terlebih dahulu, (g) bobot kering per biji, dihitung dari bobot

kering biji per tanaman dibagi jumlah biji per tanaman, (g) bobot kering biji

per ha, diperoleh dari luas lahan per ha/ luas lahan per petak x hasil biji per

petak.

3. Kandungan minyak jarak pagar diamati dari biji yang buahnya berwarna kuning

dengan cara seluruh buah yang berwarna kuning digabung menjadi satu

kemudian dianalisis kandungan minyak biji menggunakan metode soxlet

(Gambar 21) dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

Bobot lemak terekstrak

% kandungan minyak = ------------------------------- x 100 %

Bobot sampel kering

Secara lengkap cara menentukan kandungan minyak biji pada Lampiran 3

Gambar 21. Alat soxhlet yang digunakan untuk menganalisis kandungan minyak

4. Luas daun jarak pagar, dilakukan dengan cara menciplak daun dengan

menggunakan kertas yang dilakukan pada daun bagian atas, tengah dan bawah.

Kertas hasil jiplakan dimasukan ke leaf area meter untuk mengetahui luas daun

contoh.

Luas daun total = Jumlah daun total x luas daun contoh

5. Intersepsi cahaya, diamati setiap dua bulan sekali dengan cara menempatkan

alat light meter di atas tajuk dan di bawah tajuk pada tiga titik yang berbeda

pada pukul 10.00, 12.00 dan 14.00. Adapun rumus intersepsi cahaya menurut

Curry (1991) sebagai berikut :

Rata-rata cahaya kanopi bagian bawah

Intersepsi cahaya (%) = 1 - --------------------------------------------- x 100 %

Rata-rata cahaya kanopi bagian atas

6. Kandungan klorofil a, klorofil b dan klorofil total dan antosianin diamati dari

daun jarak pagar yang berumur 6 minggu (daun ke-11 sampai 13) dari tunas

pucuk. Analisis klorofil dan antosianin menggunakan alat spektrofotometer

(Yoshida et al., 1976). Secara detail dijelaskan pada Lampiran 1 dan 4.

7. Kerapatan stomata diperoleh dari hasil perhitungan :

Jumlah stomata

Kerapatan stomata = ---------------------

Luas bidang pandang

Daun sampel diambil jam 10.00 dari daun yang berumur 6 minggu.

Permukaan bawah daun diolesi kutex transparan pada tiga tempat yang

berbeda dan setelah kering diangkat menggunakan selotif transparan. Hasil

kopian stomata daun tersebut diamati di bawah mikroskop pada pembesaran

400x. Secara detail dijelaskan pada Lampiran 2.

10. Laju fotosintesis diukur pada daun umur 6 minggu (daun ke 11, 12 dan 13)

pada pukul 10.00-14.00 menggunakan Leaf Chamber Analyser (LCA4) dan

cuvet daun lebar (PCL4) model ADC Bio Scientific Ltd yang ditempatkan

pada bagian tengah daun. Adapun penempatan daun pada cuvet disajikan

pada Gambar 22.

Gambar 22. Penempatan Cuvet portable chamber leaf model ADC Bio Scientific

Ltd pada daun jarak pagar yang diukur.


Komponen Vegetatif Pemangkasan batang utama meningkatkan jumlah cabang primer yang

tidak dibatasi pada tanaman jarak pagar. Jumlah cabang primer tertinggi dicapai

pada perlakuan T30 (6.9) dan yang terendah pada kontrol, yaitu 5.2. Peningkatan

jumlah cabang kontrol pada umur 8-10 bulan setelah pangkas 5.2 cenderung sama

dengan perlakuan T20 (5.3) (Tabel 6).

Tabel 6. Perkembangan jumlah cabang primer akibat pemangkasan batang utama

Perlakuan

Bulan setelah pangkas Ke-2 Ke-4 Ke-6 Ke-8 Ke-10

Kontrol T20 T20-2 T20-3 T30 T30-2 T30-3 T40 T40-2 T40-3

2.8 4.4 2.0 3.0 5.7 2.0 3.0 5.7 2.0 3.0

4.3 5.2 2.0 3.0 6.5 2.0 3.0 5.9 2.0 3.0

4.7 5.3 2.0 3.0 6.5 2.0 3.0 5.9 2.0 3.0

5.2 5.3 2.0 3.0 6.9 2.0 3.0 6.0 2.0 3.0

5.2 5.3 2.0 3.0 6.9 2.0 3.0 6.0 2.0 3.0

Keterangan : T20= pangkas batang utama 20 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T20-2= pangkas batang utama 20 cm dan 2 cabang primer, T20-3= pangkas batang utama 20 cm dan 3 cabang primer, T30= pangkas batang utama 30 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T30-2= pangkas batang utama 30 cm dan 2 cabang primer, T30-3= pangkas batang utama 30 cm dan 3 cabang primer, T40= pangkas batang utama 40 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T40-2= pangkas batang utama 40 cm dan 2 cabang primer, T40-3= pangkas batang utama 40 cm dan 3 cabang primer.

Peningkatan jumlah cabang primer pada tanaman yang dipangkas, sejalan

dengan pendapat Marini (2003) yang menyatakan bahwa pemangkasan batang

utama akan merangsang pembentukan cabang yang lebih banyak dan lebih cepat

dibandingkan tanpa pangkas. Menurut Salisbury dan Ros (1995) dan Widodo

(1995), penambahan jumlah cabang ini dapat terjadi karena hilangnya dominansi

apikal akibat pemangkasan tunas pucuk batang utama. Hal ini menyebabkan

tunas-tunas lateral pada batang utama tumbuh dan berkembang yang pada

akhirnya membentuk cabang tanaman.

Pemangkasan batang utama dan jumlah cabang primer yang dipelihara

berpengaruh secara nyata terhadap diameter batang umur 2-10 bulan setelah

pangkas. Diameter batang tertinggi pada T40 (6.9 cm) dan yang terendah pada

T20-2 (4.50 cm). Terjadi kecenderungan, semakin banyak jumlah cabang maka

diameter batang semakin besar (Tabel 7).

Tabel 7. Perkembangan diameter batang (cm) pada berbagai arsitektur tajuk

Perlakuan


---------------------------------cm------------------------------------------- Kontrol T20 T20-2 T20-3 T30 T30-2 T30-3 T40 T40-2 T40-3

3.0 b 3.2 b 2.4 c 3.3 b

3.6 ab 3.2 b 3.4 b 3.9 a 3.2 b

3.5 ab

3.6 cd 3.9 bcd

3.5 d 4.3 abc 4.5 ab

3.9 bcd 4.1 bcd

4.9 a 3.7 cd

4.0 bcd

4.2 b 4.2 b 4.1 b

4.9 ab 5.0 ab 4.5 b

4.7 ab 5.4 a 4.4 b

4.9 ab

4.6 cd 4.8 bcd

4.5 d 5.6 abc 5.7 ab

5.2 abcd 5.4 abcd

6.1 a 5.1 bcd 5.6 abc

5.1 cd 5.3 bcd

4.5 d 6.4 ab

6.2 abc 5.7 bcd 6.1 abc

6.9 a 5.7 bcd 6.4 ab

Keterangan : angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT α 0.05; T20= pangkas batang utama 20 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T20-2= pangkas batang utama 20 cm dan 2 cabang primer, T20-3= pangkas batang utama 20 cm dan 3 cabang primer, T30= pangkas batang utama 30 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T30-2= pangkas batang utama 30 cm dan 2 cabang primer, T30-3= pangkas batang utama 30 cm dan 3 cabang primer, T40= pangkas batang utama 40 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T40-2= pangkas batang utama 40 cm dan 2 cabang primer, T40-3= pangkas batang utama 40 cm dan 3 cabang primer.

Hal di atas mengindikasikan bahwa translokasi hasil fotosintat dari daun

pada cabang yang lebih banyak lebih besar dibandingkan jumlah cabang yang

lebih sedikit untuk mendukung penambahan diameter batang (sebagai sink)

sehingga terjadi keseimbangan besarnya diameter batang dan jumlah cabang pada

tajuk tanaman jarak pagar. Hal ini sejalan dengan pendapat Cline (1997), batang

tanaman pohon merupakan sink terhadap asimilat yang dihasilkan cabang lateral

untuk mendukung pertumbuhan tajuk tanaman secara keseluruhan.

Pemangkasan pucuk dan jumlah cabang primer yang dipelihara

berpengaruh secara nyata terhadap diameter cabang dan panjang cabang tanaman

jarak pagar. Terjadi kecenderungan bahwa semakin banyak jumlah cabang maka

diameter cabang dan panjang cabang lebih rendah. Diameter cabang dan panjang

cabang tertinggi terjadi pada T20-3 masing-masing (3.3 cm dan 97.2 cm) dan

yang terendah berturut-turut pada kontrol (1.70 cm dan 54.6 cm (Tabel 8 dan

Tabel 9 ).

Tabel 8. Perkembangan diameter cabang primer pada berbagai arsitektur tajuk

Perlakuan


--------------------- ----------------cm----------------------------------------- Kontrol T20 T20-2 T20-3 T30 T30-2 T30-3 T40 T40-2 T40-3

0.7 c 1.0 bc

1.1 b 1.4 a

1.1 ab 1.3 ab 1.2 ab 1.3 ab 1.0 bc 1.0 bc

0.9 b 1.5 b

1.8 ab 2.0 a 1.5 b

1.6 ab 1.6 ab 1.6 ab 1.5 b 1.5 b

1.4 d 1.6 cd 2.2 ab 2.4 a

1.7 bcd 2.0 abc

1.9 abcd 1.8 bcd 1.8 bcd 1.9 bcd

1.6 c 1.9 bc 2.4 ab

2.8 a 1.9 bc 2.3 ab 2.3 ab 2.1 b

2.2 ab 2.2 ab

1.7 c 2.1 bc 2.7 ab

3.3 a 2.2 bc 2.6 b 2.6 b 2.5 b 2.5 b 2.5 b


Hal ini mengindikasikan bahwa pertumbuhan sekunder (secondary

growth) yang berperan dalam memperbesar diameter batang atau cabang dan

pertumbuhan primer (primary growth) yang berperan dalam meningkatkan

panjang, tinggi dan lebar kanopi (tajuk) pada perlakuan T20-3 lebih aktif tumbuh

dan berkembang. Keaktifan pertumbuhan dan perkembangan ini sangat didukung

oleh ketersediaan hasil fotosintat yang tersimpan pada cabang tersebut, zat hara

dan air. Hal ini sejalan dengan pendapat Marini (2003) yang menyatakan bahwa

pertumbuhan diameter batang dan panjang tajuk tanaman membutuhkan

pembelahan sel yang diikuti pembesaran sel dan diferesensiasi sel yang akan

berimplikasi pada pertumbuhan primer dan sekunder tanaman.

Tabel 9. Perkembangan panjang cabang pada berbagai arsitektur tajuk

Perlakuan


---------------------------------cm------------------------------------------- Kontrol T20 T20-2 T20-3 T30 T30-2 T30-3 T40 T40-2 T40-3

10.9 c 15.5 bc 17.6 bc 25.6 a 26.1 a 27.3 a

20.5 ab 20.1 ab 17.4 bc 20.0 ab

20.7 c 28.5 bc 39.0 ab 49.0 a

42.4 ab 46.3 a 44.7 a

41.6 ab 37.3 ab 37.1 ab

30.4 c 36.5 bc 52.7 ab

64.2 a 51.0 ab

58.7 a 55.3 a

50.8 ab 51.9 ab 50.1 ab

62.6 c 49.8 bc 76.9 a 83.9 a

65.0 ab 82.3 a 73.6 a

66.0 ab 71.6 a 71.4 a

54.6 d 58.1 cd 88.6 ab 97.2 a

74.1 bc 93.2 ab 88.4 ab 77.4 b

83.9 ab 79.9 ab


Pemangkasan batang utama dan jumlah cabang primer yang dipelihara

berpengaruh secara nyata terhadap jumlah daun dan luas daun total jarak pagar

umur 2-10 bulan setelah pangkas (Tabel 10 dan Tabel 11). Semakin banyak

jumlah cabang menyebabkan jumlah daun yang terbentuk dan luas daun total

semakin meningkat (tinggi). Jumlah daun dan luas daun total tertinggi diperoleh

pada perlakuan T40, masing-masing 866.5 helai dan 5293.0 cm2, terendah T20-2

berturut-turut 234.4 helai dan 1319 cm2 (Tabel 10 dan Tabel 11).

Jumlah daun total berhubungan erat dengan luas daun total, semakin

banyak jumlah daun maka luas daun total akan semakin meningkat pula. Semakin

banyak daun maka kemampuan membentuk fotosintat akan semakin besar

sehingga pembentukan organ-organ vegetatif akan lebih baik karena daun pada

tanaman berfungsi sebagai organ fotosintesis yang mengkonversi energi cahaya

menjadi energi kimia (Taiz dan Zeiger, 2002).

Tabel 10. Perkembangan jumlah daun total pada berbagai arsitektur tajuk

Perlakuan


---------------------------------helai------------------------------------------- Kontrol T20 T20-2 T20-3 T30 T30-2 T30-3 T40 T40-2 T40-3

74.3 c 90.8 bc 37.5 c

91.2 bc 189.3 a

80.4 bc 99.8 bc 144.8 ab 55.6 c 68.4 c

173.2 c 210.5 abc 104.8 c

197.1 bc 341.2 a 148.3 c 208.9 abc 333.9 ab

147.5 c 217.2 abc

249.8 b 298.4 ab 165.6 b

301.9 ab 461.7 a 226.3 b

338.3 ab 466.6 a 214.6 b

316.9 ab

342.5 bcd 401.3 bcd

199.8 d 394.9 bcd 632.2 abc 342.7 bcd 512.4 abc

695.3 a 300.2 cd 432.0 abcd

423.6 bc 510.3 abc 234.4 c 465.4 bc 734.8 ab 368.5 bc 654.9 ab

866.5 a 396.2 bc 518.7 abc


Tabel 11. Perkembangan luas daun total pada berbagai arsitektur tajuk

Perlakuan


---------------------------------cm2------------------------------------------- Kontrol T20 T20-2 T20-3 T30 T30-2 T30-3 T40 T40-2 T40-3

436.9bc 453.4bc

210.8c 518.6bc

1035.2 a 440.4bc 578.1bc 877.3 ab

313.2c 376.5c

1019.7 abc 1082.6 abc 602.3 c 1122.0 abc 1866.0 ab

814.0 bc 1213.0 abc 2035.1 a 844.5 bc 1241.7 abc

1471.0 abc 1524.1 abc 947.1 c 1708.0 abc 2517.3 ab 1240.5 bc 1964.9 abc 2817.0 a 1225.9 bc 1806.5 abc

2016.4 bc 2061.7 bc 1135.4 c 2232.1 abc 3421.9 ab 1882.5 bc 2977.7 abc 4239.3 a 1721.5 bc 2457.2 abc

2494.0 ab 2647.0 ab 1319.0 b 2633.0 ab 3979.0 ab 2022.0 b 3811.0 ab 5293.0 a 2277.0 b 2962.0 ab

Keterangan : angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT α 0.05.

Intersepsi Cahaya Pemangkasan batang utama dan pengaturan jumlah cabang primer

berpengaruh secara nyata terhadap persentase intersepsi cahaya oleh kanopi

tanaman jarak pagar pada bulan ke-2, 6 dan 10. Pada bulan ke-2 tanaman kontrol

sebagai central leader hanya berbeda nyata dengan perlakuan T30-2 (open center)

yang jumlah cabang primer dipelihara hanya 2 cabang. Pada bulan ke-6 tanaman

kontrol berbeda nyata dengan perlakuan T20-2 (2 cabang primer). Hal ini

berindikasi bahwa tanaman central leader memiliki intersepsi cahaya yang lebih

tinggi dibandingkan tanaman open center yang hanya menyimpan 2 cabang

primer. Perbedaan persentase intersepsi cahaya tanaman kontrol dengan T20-2

dan T30-2 terjadi karena tanaman kontrol dengan jumlah cabang yang lebih

banyak (Tabel 6), jumlah daun yang banyak (Tabel 10), dan luas daun total yang

lebih tinggi (Tabel 11) dibandingkan T20-2, T30-2 dan T40-2, memungkinkan

memiliki cahaya yang diintersepsi oleh daun lebih tinggi atau cahaya yang

diteruskan sampai ke permukaan tanah lebih rendah dibandingkan T20-2, T30-2

dan T40-2.

Sebaliknya jika tanaman kontrol (central leader) dibandingkan dengan

tanaman yang dipangkas batang utama (open center) dan dipelihara lebih dari 3

cabang primer (tanpa pangkas cabang primer), yaitu T20, T30, dan T40

menunjukkan bahwa jumlah cabang primer yang banyak (tidak dibatasi)

cenderung memiliki intersepsi cahaya yang lebih tinggi walaupun secara statistik

tidak berbeda nyata dengan kontrol (Tabel 12). Hal ini juga berimplikasi bahwa

jumlah cahaya yang tersedia di sekitar kanopi tanaman jarak pagar pada tanaman

yang memiliki jumlah cabang, jumlah daun dan total luas daun yang tinggi lebih

banyak akibat kemampuan arsitektur tanaman tersebut mengintersep atau

mengurangi cahaya yang diteruskan ke permukaan tanah di bawah kanopi pohon.

Hal ini sejalan dengan pendapat Jackson (1980) dan Lakso (1994) yang

menyatakan bahwa pruning akan meningkatkan penangkapan cahaya karena

terbukanya ruang kanopi tanaman. Kondisi ini memberikan peluang kepada daun-

daun yang ada pada kanopi tanaman tersebut dapat memanfaatkannya untuk

proses fotosintesis, mempengaruhi pembukaan dan penutupan stomata, dan

kandungan klorofil daun.

Intersepsi cahaya yang ada di sekitar tajuk tanaman jarak pagar

berfluktuasi sejak bulan ke-2 sampai bulan ke-10. Hal ini disebabkan oleh

berbedaan tingkat radiasi yang sampai kepermukan kanopi dan radiasi yang

diteruskan sampai di bawah permukaan tanah. Bulan ke-2 radiasi yang datang dan

radiasi yang diteruskan memiliki selisih yang jauh berbeda. Hal ini disebabkan

daun-daun yang berada pada batang utama dan cabang-cabang primer sebagian

besar belum gugur sehingga cahaya yang diteruskan sampai ke permukaan

tanah menjadi rendah (Tabel 12).

Tabel 12. Intersepsi cahaya berbagai arsitektur tajuk jarak pagar

Perlakuan


------------------------------%------------------------------------------- Kontrol T20 T20-2 T20-3 T30 T30-2 T30-3 T40 T40-2 T40-3

71.5 ab 79.7 a

62.4 bc 64.9 abc 71.5 ab

54.8 c 61.1 bc 73.5 ab

64.9 abc 60.8 bc

49.1 53.2 47.7 48.8 55.4 47.3 48.8 57.4 46.5 47.1

49.9 ab 53.5 ab 34.1 c

50.1 ab 56.2 a

41.5 bc 56.5 a 59.5 a

47.5 ab 60.2 a

68.6 71.3

65.6 67.1 70.4 64.8 66.3 70.8

64.2 68.8

53.4 abc 57.5 ab 48.7 abc 53.8 abc 56.9 ab

45.5 bc 53.9 abc 61.5 a 41.1 c 59.3 ab


Rendahnya cahaya yang diteruskan sampai kepermukaan tanah

berimplikasi kepada tingginya intersepsi cahaya pada kanopi (tajuk). Bulan ke-4

dan ke-6 intersepsi cahaya lebih rendah dibandingkan bulan ke-2. Hal ini

disebabkan radiasi yang datang dipermukaan tajuk, banyak diteruskan ke

permukaan tanah karena sebagian daun sudah gugur. Akan tetapi pada bulan ke-8

intersepsi cahaya meningkat kembali. Hal ini disebabkan sebagian daun-daun

pada batang utama dan cabang tumbuh kembali akibat pada bulan ini jumlah

curah hujannya mencapai 673 mm/bulan dengan hari hujan sebanyak 25 hari

sehingga cahaya yang diteruskan kepermukaan tanah mengalami penurunan

(selisih cahaya datang dan yang diteruskan besar). Kondisi ini berimplikasi pada

tingginya intersepsi cahaya.

Kandungan Klorofil dan Antosianin Daun

Tinggi pangkasan batang utama dan jumlah cabang primer yang dipelihara

tidak berpengaruh secara nyata terhadap kandungan klorofil a, b, klorofil total dan

antosianin. Akan tetapi terjadi kecenderungan semakin banyak jumlah cabang

maka kandungan klorofil a, b, dan klorofil total lebih banyak pula. Perlakuan

T30, T40 dan T20 (tanpa pengendalian jumlah cabang primer) memiliki

kandungan klorofil a, b, dan total yang lebih tinggi dibandingkan kandungan

klorofil a, b, dan total pada perlakuan T20-2, T30-2 dan T40-2, walaupun secara

statistik tidak berbeda nyata (Tabel 13).

Tabel 13 Kandungan klorofil a, b, dan total serta antosianin daun pada berbagai arsitektur tajuk jarak pagar

Perlakuan Klorofil a Klorofil b Klorofil total Antosianin

-------------------------------µmol/100 cm2--------------------------- Kontrol T20 T20-2 T20-3 T30 T30-2 T30-3 T40 T40-2 T40-3

1.79 1.97 1.61 1.82 2.04 1.76 1.86 1.98 1.77 1.86

0.83 0.87 0.71 0.86 1.01 0.83 0.85 0.94 0.83 0.90

2.62 2.76 2.32 2.68 3.05 2.60 2.71 2.93 2.76 2.76

1.19 1.49 0.39 1.61 1.75 1.56 1.30 1.60 1.36 1.50

DMRT α 0.05% tn tn tn tn Keterangan : tn = tidak berbeda nyata; T20= pangkas batang utama 20 cm dan tanpa

pengendalian jumlah cabang primer, T20-2= pangkas batang utama 20 cm dan 2 cabang primer, T20-3= pangkas batang utama 20 cm dan 3 cabang primer, T30= pangkas batang utama 30 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T30-2= pangkas batang utama 30 cm dan 2 cabang primer, T30-3= pangkas batang utama 30 cm dan 3 cabang primer, T40= pangkas batang utama 40 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T40-2= pangkas batang utama 40 cm dan 2 cabang primer, T40-3= pangkas batang utama 40 cm dan 3 cabang primer.

Banyaknya jumlah cabang menyebabkan jumlah daun yang lebih banyak

pula. Hal ini memungkinkan daun pada cabang dapat ternaungi oleh daun pada

cabang yang sama maupun dari cabang yang lain pada pohon yang sama. Kondisi

ini menyebabkan daun yang diambil dari kanopi yang jumlah cabangnya lebih

banyak memungkinkan memiliki kandungan klorofil yang lebih tinggi

dibandingkan daun yang diambil dari kanopi yang jumlah cabangnya lebih sedikit

(kanopi tajuk lebih terbuka). Hal ini sejalan dengan Salisbury dan Ross (1995);

Jones (1992) mengemukakan bahwa naungan menyebabkan terjadinya perubahan

kandungan klorofil daun. Daun yang ternaungi akan memiliki kandungan klorofil

yang lebih tinggi, terutama klorofil b. Lawlor (1987) juga menyatakan, tanaman

yang ternaungi mengandung klorofil a, klorofil b empat sampai lima kali lebih

banyak per unit volume kloroplas dan mempunyai rasio klorofil b/a yang lebih

besar karena mempunyai kompleks pemanen cahaya yang lebih banyak.

Selanjutnya Elfarisna (2000) mengemukakan, peningkatan kandungan klorofil a

dan klorofil b merupakan salah satu mekanisme adaptasi terhadap cekaman

naungan.

Kandungan antosianin pada perlakuan T30 memperoleh nilai tinggi

dibandingkan pada perlakuan T20-2. Terjadi kecenderungan pula bahwa tanaman

yang memiliki jumlah cabang primer yang lebih banyak mengandung antosianin

yang lebih tinggi dibandingkan tanaman yang memiliki jumlah cabang yang lebih

sedikit. Hal ini relevan dengan pendapat Hopkins dan Huner (2004) yang

menyatakan bahwa daun yang berkembang dalam cahaya 100 % memiliki

kandungan antosianin yang lebih rendah karena pada daun yang demikian,

antosianin terakumulasi dalam vakuola sel epidermis. Sebaliknya Gould et al.

(2000) menyatakan pada daun yang berkembang dalam naungan, kandungan

antosianin lebih tinggi karena antosianin terakumulasi dalam vakuola sel

epidermis dan sel-sel

mesofil

Kerapatan Stomata Kerapatan stomata dipengaruhi oleh pemangkasan batang utama dan

jumlah cabang primer yang dipelihara. Terjadi kecenderungan bahwa kerapatan

stomata berkurang pada arsitektur tajuk yang memiliki jumlah cabang yang lebih

banyak. Pada tanaman dengan jumlah cabang yang lebih banyak (lebat) (T20, T30

dan T40) kerapatan stomata lebih rendah dibandingkan tanaman dengan jumlah

cabang yang lebih sedikit (T20-2, T30-2 dan T40-2). Kerapatan stomata tertinggi

diperoleh pada perlakuan T20-2 (228.1 per mm2), sebaliknya yang terendah

diperoleh pada perlakuan T30-0 (142.1 per mm2). Kerapatan stomata pada

berbagai arsitektur tajuk disajikan pada Tabel 14. Pembukaan stomata, selain

dikendalikan oleh faktor genetik juga dikendalikan oleh intensitas cahaya. Fahn

(1995) menyatakan bahwa daun Iris sp. yang diberi intensitas cahaya rendah

mempunyai jumlah stomata berkurang. Penurunan kerapatan stomata pada

intensitas cahaya rendah dapat juga disebabkan oleh semakin melebarnya daun

sebagai respon untuk menangkap cahaya yang lebih banyak.

Tabel 14. Kerapatan stomata pada arsitektur tajuk jarak pagar Perlakuan Kerapatan stomata (per mm2) Kontrol T20 T20-2 T20-3 T30 T30-2 T30-3 T40 T40-2 T40-3

182.5 ab 170.2 ab

228.1 a 198.3 ab

142.1 b 198.3 ab 191.2 ab 180.7 ab 201.8 ab 189.5 ab


Laju Fotosintesis

Laju fotosintesis dipengaruhi oleh berbagai faktor, satu diantaranya adalah

meningkatnya kebutuhan sink. Semakin tinggi sink maka laju fotosintesis akan

semakin tinggi pula. Hal ini terjadi karena tanaman membutuhkan hasil fotosintat

untuk memenuhi kebutuhan pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis arsitektur tajuk akibat

pemangkasan batang utama dan jumlah cabang primer yang dipelihara berbeda

nyata. Laju fotosintesis pada Tabel 15 menunjukkan bahwa tanaman perlakuan

(T20, T30 dan T40) yang memiliki jumlah daun dan luas daun yang besar dan

produksi (jumlah buah, jumlah biji dan bobot biji per tanaman) yang lebih tinggi,

memiliki laju fotosintesis yang tinggi pula, sebaliknya tanaman yang memiliki

pertumbuhan dan produksi yang lebih rendah memiliki laju fotosintesis rendah.

Laju fotosintesis tertinggi dicapai oleh perlakuan T40 (8.10 µmol CO2 /m2/s),

sebaliknya terendah pada perlakuan T20-2, yaitu 4.71 µmol CO2 /m2/s. Hal ini

sejalan dengan Lakitan (2004) yang menyatakan bahwa laju fotosintesis secara

internal dipengaruhi oleh laju translokasi hasil fotosintat (sukrosa) dari daun ke

organ-organ penampung yang berfungsi sebagai sink. Selanjutnya Wright (1989)

mengemukakan bahwa peralihan arah pergerakan hasil fotosintesis sangat

dipengaruhi oleh kekuatan sink. Pada tanaman, biji merupakan ”sink” yang paling

kuat, diikuti daging buah, pucuk dan daun yang sedang tumbuh kemudian

kambium, akar dan organ peyimpanan.

Tabel 15. Laju fotosintesis berbagai arsitektur tajuk jarak pagar Perlakuan Laju fotosintesis (A)

μmol CO2/m2/s Kontrol T20 T20-2 T20-3 T30 T30-2 T30-3 T40 T40-2 T40-3

5.12 ab 6.68 ab

4.71 b 6.06 ab 7.57 ab 5.75 ab 7.13 ab

8.10 a 5.34 ab 6.30 ab


Komponen Generatif

Pemangkasan pucuk batang utama secara nyata dapat menunda umur

berbunga. Tanaman kontrol lebih cepat berbunga (88 HST) dibandingkan tanaman

yang dipangkas batang utama (Tabel 16). Hal ini terjadi karena tanaman yang

dipangkas pucuk batang utamanya membutuhkan waktu untuk menginduksi

pertumbuhan tunas vegetatif baru, terutama cabang lateral sehingga umur

berbunga lebih lambat dibandingkan tanaman kontrol.

Persentase cabang primer berbunga berbeda nyata satu dengan yang

lainnya. Terjadi kecenderungan, semakin banyak jumlah cabang primer yang

dipelihara maka persentase cabang primer berbunga lebih sedikit (Tabel 16). Hal

ini mengindikasikan bahwa seluruh cabang primer yang terbentuk pada tahun

pertama belum dapat menghasilkan bunga dan buah dan terjadi kompetisi hasil

fotosintat diantara cabang untuk menginduksi atau membentuk bunga dan buah.

Tabel 16. Waktu berbunga, persentase cabang primer berbunga dan jumlah buah per tandan

Perlakuan Waktu berbunga

(HST) % Cabang primer

berbunga Jumlah buah per tandan

Kontrol 88.0 b 64.62 de 6.6 ab T20 123.7 a 58.76 e 6.8 ab T20-2 122.0 a 83.33 abc 6.3 b T20-3 116.0 a 80.78 abcd 7.3 ab T30 120.7 a 66.05 cde 6.6 ab T30-2 114.3 a 88.50 ab 7.0 ab T30-3 111.7 a 91.67 a 8.1 a T40 119.7 a 71.19 bcde 7.3 ab T40-2 115.7 a 92.50 a 7.5 ab T40-3 121.3 a 82.33 abcd 7.5 ab

Keterangan: angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT α 0.05; T20= pangkas batang utama 20 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T20-2= pangkas batang utama 20 cm dan 2 cabang primer, T20-3= pangkas batang utama 20 cm dan 3 cabang primer, T30= pangkas batang utama 30 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T30-2= pangkas batang utama 30 cm dan 2 cabang primer, T30-3= pangkas batang utama 30 cm dan 3 cabang primer, T40= pangkas batang utama 40 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T40-2= pangkas batang utama 40 cm dan 2 cabang primer, T40-3= pangkas batang utama 40 cm dan 3 cabang primer.

Jumlah buah per tandan secara signifikan dipengaruhi oleh pemangkasan

batang utama dan penyimpanan jumlah cabang primer yang dipelihara. Jumlah

buah per tandan tertinggi dicapai pada T30-3 (8.1) dan terendah pada T20-2 (6.3)

Tabel 16. Terjadi kecenderungan, tanaman yang memiliki jumlah cabang 3

dengan ketinggian pangkas yang berbeda memiliki jumlah buah per tandan yang

lebih tinggi dibandingkan perlakuan lainnya.

Produksi Buah dan Biji

Pemangkasan pucuk batang utama dapat meningkatkan jumlah buah per

tanaman, jumlah biji per tanaman, bobot kering per biji, bobot kering biji per

tanaman, dan bobot kering biji per ha dibandingkan kontrol. Penyimpanan 3

cabang primer yang dipelihara, yaitu perlakuan T20-3, T30-3, dan T40-3 atau

jumlah cabang primer yang tidak dibatasi, yaitu T20, T30 dan T40 pada

ketinggian pangkas pucuk yang berbeda memiliki produksi yang lebih baik

dibandingkan penyimpanan 2 cabang primer (T20-2, T30-2 dan T40-2)

dan kontrol (Tabel 17 dan Tabel 18).

Tabel 17. Jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, dan bobot kering per biji

Perlakuan Jumlah buah per

tanaman Jumlah biji per tanaman

Bobot kering/biji (g)

Kontrol 65.0 cd 174.33 bc 0.62 b T20 72.7 cd 188.05 bc 0.74 a T20-2 49.7 d 130.59 c 0.75 a T20-3 69.7 cd 181.33 bc 0.68 ab T30 129.6 bc 353.33 ab 0.67 b T30-2 63.7 cd 173.00 bc 0.69 ab T30-3 188.3 ab 500.67 a 0.64 b T40 207.3 a 506.00 a 0.63 b T40-2 98.7 cd 202.00 bc 0.67 b T40-3 99.3 cd 262.67 bc 0.65 b

Keterangan : angka yang diikuti dengan huruf sama dalam kolom yang sama tidak berbeda nyata dengan uji DMRT α 0.05; T20= pangkas batang utama 20 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T20-2= pangkas batang utama 20 cm dan 2 cabang primer, T20-3= pangkas batang utama 20 cm dan 3 cabang primer, T30= pangkas batang utama 30 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T30-2= pangkas batang utama 30 cm dan 2 cabang primer, T30-3= pangkas batang utama 30 cm dan 3 cabang primer, T40= pangkas batang utama 40 cm dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer, T40-2= pangkas batang utama 40 cm dan 2 cabang primer, T40-3= pangkas batang utama 40 cm dan 3 cabang primer.

Tabel 18. Bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji per petak, dan bobot kering biji per hektar

Perlakuan Bobot kering

biji/tanaman (g) Bobot kering biji/petak (g)

Bobot kering biji/ha (ton)

Kontrol 108.63 c 651.8 c 0.272 c T20 139.66 c 838.0 c 0.349 c T20-2 98.85 c 593.1 c 0.247 c T20-3 121.78 c 730.7 c 0.304 c T30 235.84 b 1415.0 b 0.590 b T30-2 119.87 c 719.2 c 0.299 c T30-3 320.61 a 1923.6 a 0.802 a T40 323.81 a 1942.9 a 0.810 a T40-2 135.54 c 813.2 c 0.339 c T40-3 170.08 bc 1020.5 bc 0.425 bc


Secara spesifik perlakuan T30-3 dan T40 mempunyai jumlah buah per

tanaman, jumlah biji per tanaman, bobot kering biji per tanaman dan bobot kering

biji per ha tertinggi dibandingkan perlakuan lainnya. Data ini mengindikasikan

bahwa tinggi pangkasan 30 cm dan 40 cm dari permukaan tanah dan penyimpanan

3 atau lebih cabang primer (6 cabang primer) memiliki potensi produksi (jumlah

buah, jumlah biji per tanaman, bobot kering biji per tanaman dan bobot kering biji

per ha) yang tinggi. Hal ini sejalan dengan pendapat Mahmud (2006) dan Ginwal

et al. (2004) yang menyatakan semakin banyak cabang produktif yang dihasilkan

pada tanaman jarak pagar maka buah dan biji yang dihasilkan akan semakin

banyak pula. Selanjutnya menurut Ferry (2006) menyatakan jumlah cabang

primer yang perlu dipelihara untuk mendukung produksi yang tinggi pada

tanaman jarak pagar 3 – 5 cabang primer.

Bobot kering biji per tanaman dan bobot kering biji per ha yang dicapai

pada perlakuan T40 (323.81 g/tanaman atau 0.810 ton/ha) dan T30-3 (320.61

g/tanaman atau 0.802 ton/ha) hampir sama dengan hasil penelitian Heller (1996)

300 g/tanaman dan Hasnam et al. (2007) 360 g/tanaman pada produksi tahun

pertama.

Bobot kering per biji juga berbeda nyata antara perlakuan satu dengan

yang lainnya. Terjadi kecenderungan, semakin banyak jumlah buah dan biji

menurunkan bobot kering per biji (Tabel 17). Hal ini sejalan pendapat Forshey

(1986) dan McFadyen et al. (1996) yang menyatakan bahwa semakin banyak

jumlah buah pada suatu tanaman akan menurunkan bobot dan ukuran per buah

Kandungan Minyak dan Air Hasil analisis menunjukkan bahwa kandungan minyak dan air biji jarak

pagar tidak berpengaruh secara nyata, tetapi hasil minyak yang dihasilkan dalam

satuan hektar berpengaruh nyata (Tabel 19). Kadar air pada biji jarak pagar

berkisar antara 8.19 % sampai 11.09 % dan kandungan minyak (rendemen) biji

jarak pagar berkisar 30.39 % sampai 34.43 %. Hasil minyak per hektar tertinggi

dicapai perlakuan T30-3, yaitu 276.61 kg/ha yang tidak berbeda nyata dengan

hasil minyak perlakuan T40, yaitu 244.56 kg/ha.

Tabel 19. Kandungan minyak dan air biji kering jarak pagar Perlakuan Kandungan

Minyak biji (%) Minyak biji/ha (kg) Kandungan air

biji (%) Kontrol 31.79 86.33 b 9.97 T20 32.87 114.88 b 10.01 T20-2 34.13 84.43 b 9.11 T20-3 33.87 106.86 b 9.01 T30 30.39 178.74 ab 9.56 T30-2 31.44 94.59 b 8.19 T30-3 34.43 276.61 a 9.46 T40 30.49 244.56 a 11.09 T40-2 32.50 110.39 b 10.52 T40-3 32.43 138.28 b 9.98


Berdasarkan data, jika dikaji dari aspek kandungan minyak yang

dihasilkan biji jarak pagar terjadi kecenderungan tanaman yang memiliki jumlah

cabang yang banyak (T40, T30, T20 dan kontrol) mempunyai kandungan minyak

biji (rendemen) yang lebih rendah dibandingkan yang memiliki cabang lebih

sedikit (T20-2, T30-2, T40-2, T20-3, T30-3, dan T40-3). Hal ini terjadi karena

jumlah cabang yang banyak menyebabkan jumlah daun dan luas daun total juga

meningkat sehingga cahaya yang sampai pada permukaan daun dan buah akan

lebih rendah dibandingkan pada tanaman yang memiliki cabang yang lebih sedikit,

selain itu tingginya jumlah buah, jumlah biji pada tanaman yang bercabang

banyak menyebabkan rendemen minyak bijinya dapat berkurang. Hal ini sejalan

dengan Santoso et al. (2008) yang menyatakan bahwa terjadi kecenderungan

penurunan kandungan minyak seiring dengan peningkatan jumlah buah per tandan

atau pertanaman, walaupun penurunannya tidak berbeda nyata, akan tetapi setelah

dikonversi ke satuan hektar, minyak yang dihasilkan tanaman yang bercabang

banyak lebih tinggi dibandingkan bercabang primer sedikit, terutama bercabang

primer 2. Hal ini disebabkan jumlah buah, jumlah biji dan bobot kering biji per

tanaman yang bercabang banyak lebih tinggi sehingga meningkatkan hasil minyak

per satuan hektar atau per satuan luas. Tinggi rendahnya kandungan minyak biji selain dipengaruhi oleh faktor

genetik juga dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Menurut George et al. (1993)

dan Mowat and George (1994) kondisi mikroklimat di dalam kanopi pohon dapat

mempengaruhi kualitas buah. Kondisi mikroklimat tersebut saling terkait dengan

arsitektur tajuk, yaitu struktur cabang atau posisi cabang secara topologi fisik dan

susunan serta distribusi daun (filotaksi). Hal tersebut menyebabkan pergerakan

udara termasuk CO2, oksigen, suhu dan intersepsi cahaya akan berbeda pula di

dalam kanopi pohon. Selanjutnya Guillermo (2000) menyatakan intersepsi

photosynthetically active radiation (PAR) akan mempengaruhi bobot biji dan

meningkatkan konsentrasi kandungan minyak pada tanaman bunga matahari.

Tabel 20. Koefisien korelasi antara peubah pertumbuhan, fisiologi, produksi dan minyak yang dihasilkan pada tanaman jarak pagar

Ka Kb K.

total Atsn Stoma LF JCP LD IC JB/ T

JB/ Tan

JBj/ Tan

BK/ B

BK/ Tan

HM/ ha

BKB/ ha

Ka 0.93* 0.92* 0.77* -0.91* 0.88* 0.82* 0.80* 0.52tn 0.16tn 0.57* 0.60* -0.31tn 0.61* 0.56* 0.61* Kb 0.96* 0.84* -0.89* 0.83* 0.74* 0.78* 0.61* 0.18tn 0.55* 0.57* -0.46tn 0.58* 0.51tn 0.58* K.total 0.83* -0.86* 0.82* 0.70* 0.80* 0.45tn 0.27tn 0.62* 0.61* -0.46tn 0.61* 0.54* 0.61* Atsn -0.71* 0.66* 0.44 0.57 0.48tn 0.37tn 0.35tn 0.36tn -0.43tn 0.36tn 0.31tn 0.36tn

Stoma -0.7* -0.8* -0.6* -0.50tn 0.07tn -0.40tn -0.40tn 0.30tn -0.4tn -0.4tn -0.41tn

LF 0.65* 0.93* 0.58* 0.35tn 0.82* 0.85* -0.35tn 0.86* 0.82* 0.86* JCP 0.67* 0.55* -0.3tn 0.38tn 0.42tn -0.28tn 0.43tn 0.34tn 0.65* LD 0.66* 0.39tn 0.91* 0.91* -0.6* 0.90* 0.85* 0.90* IC 0.11tn 0.45tn 0.52tn -0.64* 0.49tn 0.44tn 0.49tn

JB/T 0.59* 0.56* -0.49tn 0.54* 0.61* 0.55*

JB/Tan 0.98* -0.57* 0.98* 0.96* 0.98* JBj/Tan -0.57* 0.99* 0.98* 0.99* BK/B -0.5* -0.5tn -0.51tn

BK/Tan 0.99* 0.99* HM/ha 0.99* BKB/ha

Keterangan : Ka=klorofil a, Kb=klorofil b, K.total=klorofil total, Atsn=antosianin, Stoma= kerapatan stomata, LF=laju fotosintesis, JCP=jumlah cabang primer, LD=luas daun, IC=intersepsi cahaya, JB/T=jumlah buah/tandan, JB/Tan=Jumlah buah per tanaman, JBj/Tan=jumlah biji per tanaman, BK/B= bobot kering per biji, BK/Tan=bobot kering biji per tanaman, HM/ha=hasil minyak per hektar, BKB/ha= bobot kering biji per ha.

Korelasi Peubah Pertumbuhan dan Produksi

Uji korelasi berbagai peubah fisiologi, pertumbuhan dan produksi

menunjukkan bahwa bobot kering biji per ha (BKB/ha) berkorelasi positif dan

berpengaruh secara nyata dengan klorofil a, klorofil b, klorofil total, laju

fotosintesis, jumlah cabang primer, luas daun, jumlah buah per tanaman, jumlah

biji per tanaman, bobot kering biji per tanaman, dan minyak yang dihasilkan per

ha. Sementara itu, hasil minyak per ha berkorelasi positif dan berpengaruh secara

nyata dengan laju fotosintesis, luas daun, jumlah buah per tandan, jumlah buah per

tanaman, jumlah biji per tanaman, bobot kering biji per tanaman, dan bobot kering

biji per ha (Tabel 20).

SIMPULAN

Pemangkasan batang utama dapat meningkatkan jumlah cabang primer

mencapai 6.9 (T30-0) lebih tinggi dibandingkan kontrol, yaitu 5.2. Peningkatan

jumlah cabang akibat pemangkasan batang utama memberikan pengaruh terhadap

peningkatan diameter batang, jumlah daun, luas daun total, sebaliknya

menurunkan diameter cabang dan panjang cabang per tanaman jarak pagar.

Tinggi pangkasan 30 sampai 40 cm dengan jumlah cabang primer 3 atau

lebih (6 cabang primer) dapat meningkatkan produksi jarak pagar. Produksi tahun

pertama mencapai 323.81 g/tanaman atau 0.810 ton/ha pada T40 dan 320.61

g/tanaman atau 0.802 ton/ha pada T30-3 dengan minyak yang dihasilkan masing-

masing 244.56 kg/ha dan 276.61 kg/ha.

Laju fotosintesis tertinggi dicapai pada arsitektur tajuk perlakuan T40,

yaitu 8.10 µmol CO2/m2/s dan yang terendah terjadi pada arsitektur tajuk

perlakuan T20-2, yaitu 4.71 µmol CO2/m2/s.

VI. PENGARUH PENGENDALIAN JUMLAH CABANG PRIMER DAN JUMLAH CABANG SEKUNDER TERHADAP PERTUMBUHAN,

PRODUKSI DAN KANDUNGAN MINYAK JARAK PAGAR (Jatropha curcas L.)

Effect of primary branches pruning and number of secondary branches on growth,

production and seed oil content of Jatropha curcas L.

Abstract The objective of this research were to determine shoot architecture to support growth, increase production and seed oil content through pruning of stem and control on number of primary branches and control on number of secondary branches. This research was conducted using Randomized Complete Block Design with single factor. The treatment consist of 5 levels, i.e., K=control, TbP-2S=without control on number of primary branches and two secondary branches, 2P-2S=two primary branches and two secondary branches, 3P-2S= three primary branches and two secondary branches, 3P-3S=three primary branches and three secondary branches. The results showed that pruning stem increased the number of branches. The highest seed oil content and seed production was achieved by TbP-2S with production 151.92 g/plant or 0.380 ton/ha, photosynthesis rate 9.64 µmol CO2/m2/s and seed oil yield 117.52 kg/ha. Key words : Jatropha, production, primary branches, seed oil content

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Salah satu tujuan pembentukan arsitektur tajuk adalah menyederhanakan

bentuk tajuk dan mengarahkan strategi pertumbuhan dan perkembangan ke arah

yang menguntungkan sehingga produktivitas tinggi dan manajemen kebun mudah.

Tujuan ini dapat dicapai dengan mengurangi kompetisi antara organ, antagonisme

pertumbuhan vegetatif dan generatif serta keseimbangan alokasi asimilat dalam

menunjang pertumbuhan dan produksi tanaman.

Jumlah cabang primer dan sekunder jarak pagar dapat menyebabkan

produksi biji jarak pagar bervariasi. Menurut Wiesenhutter (2003), di Cape Verde

produksi biji sekitar 780 sampai 2,250 kg biji per ha, di India produksi tanpa kulit

biji di atas 12 ton per ha yang dicapai dengan irigasi pada tahun ke enam, di Mali

produksi sekitar 2 – 2.4 ton per ha. Sementara itu hasil penelitian sebelumnya

produksi biji tertinggi diperoleh pada arsitektur tajuk yang mempunyai 3 cabang

primer (T30-3) dan tanpa pengendalian jumlah cabang primer (T40) berturut-turut

320.61 g/tanaman atau 0.802 ton/ha dan 323.81 g/tanaman atau 0.810 ton/ha.

Arsitektur tajuk jarak pagar merupakan refleksi dari perkembangan sistem

cabang, akar, daun, batang dan struktur produksinya. Arsitektur tajuk dapat

mempengaruhi intersepsi cahaya dan kandungan pigmen pada daun tanaman.

Intersepsi cahaya dan pigmen pada organ tersebut akan mempengaruhi

fotosíntesis yang memegang peranan kunci dalam siklus hidup tanaman. Oleh

karena itu, kajian pertumbuhan dan produksi tanaman jarak pagar yang ditinjau

dari aspek pengaturan arsitektur tajuk yang dikaitkan dengan aspek lingkungan

dan fisiologi perlu untuk dipelajari.

Tanaman jarak pagar, selain memiliki cabang primer sebagai cabang

pembentuk arsitektur tajuk dan tempat tumbuhnya buah dan biji, juga mempunyai

cabang sekunder yang memiliki peran yang sama pentingnya untuk menghasilkan

buah dan biji. Oleh karena itu pengaturan jumlah cabang sekunder yang tepat

dalam menunjang pertumbuhan, produksi dan kandungan minyak jarak pagar

perlu untuk diketahui.

Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk menguji pengaruh arsitektur tajuk

berdasarkan jumlah cabang primer dan sekunder yang dipelihara terhadap

pertumbuhan, produksi dan kadar minyak serta mengukur laju fotosintesis

berdasarkan arsitektur tajuk yang dibentuk.

BAHAN DAN METODE

Waktu dan Tempat

Percobaan ini dilaksanakan di Kebun Percobaan Cikabayan (University

Farm) Institut Pertanian Bogor (240 m di atas permukaan laut) Februari 2007 -

Mei 2008. Kondisi tanah tempat penelitian sama dengan percobaan 3 (Tabel 4).

Analisis tanaman (klorofil, antosianin dan jumlah stomata) dilakukan di

Laboratorium Departemen Agronomi dan Hortikultura. Data-data penunjang,

yaitu data iklim diambil dari stasion klimatologi Dramaga dengan data yang sama

dengan percobaan 3 (Tabel 5).

Bahan dan Alat

Tanaman jarak pagar yang diamati berasal dari provenan Nusa Tenggara

Barat (Lombok Barat). Penelitian ini menggunakan pupuk Urea, SP-36, KCl,

pupuk kandang, insektisida dan fungisida. Alat utama yang digunakan adalah

timbangan analitik, light meter, leaf area meter, hand couter, labu soxhlet, oven,

Leaf Chamber Analyser (LCA4) dan cuvet daun lebar (PCL4) model ADC Bio

Scientific Ltd, dan spectrophotometer.

Metode Percobaan

Percobaan ini dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak

Kelompok satu faktor, terdiri atas 5 perlakuan, yaitu :

K = kontrol (tanpa pangkas)

TbP-2S = tanpa pengendalian jumlah cabang primer dan memelihara 2

cabang sekunder

2P-2S = memelihara 2 cabang primer dan memelihara 2 cabang sekunder



Setiap perlakuan diulang 4 kali, sehingga terdapat 5 x 4 = 20 satuan

percobaan. Setiap unit percobaan terdiri atas 6 tanaman sehingga keseluruhan

tanaman 20 x 6 = 120 tanaman.

Pengujian perlakuan yang berbeda nyata dilakukan dengan analisis ragam

(uji F), jika ternyata berbeda nyata maka akan dilakukan uji beda tengah dengan

metode uji Tukey’s significant difference (HSD) α 0.05.


Pembibitan menggunakan polibag, media tanam yang digunakan

perbandingan antara volume tanah top soil dan pupuk kandang 2 : 1. Setelah

umur bibit 2 bulan, bibit siap dipindahkan ke lapangan. Penelitian dilakukan pada

lahan yang dibagi menjadi 20 petak tiap petak berukuran 4 m x 6 m. Jarak antara

petak percobaan 2 m. Bibit ditanam dengan jarak tanam 2 m x 2 m dengan satu

bibit per lubang tanam sehingga populasi per petak adalah 6 tanaman. Pemupukan

dilakukan berdasarkan dosis pupuk pada tahun pertama, yaitu 40 g Urea/tan, 40 g

SP-36/tan, 40 g KCl/tan. Khusus Urea dari 40 g, diberikan 1/2 bagian (20 g) saat

tanam dan sisanya 20 g diberikan satu bulan kemudian. Pemangkasan batang

utama dilakukan pada saat tanaman telah berumur 50 hari di lapangan pada

ketinggian 30 cm dari permukaan tanah sedangkan pemangkasan cabang primer

dilakukan saat cabang telah mencapai panjang 20-40 cm dari batang utama pada

saat tanaman jarak pagar berumur 110 hari setelah tanam atau 60 hari setelah

pemangkasan batang utama.

Gambar 23. Data curah hujan, waktu pembibitan, penanaman di lapangan (Tnm),

waktu pemangkasan batang utama (P.BU), dan pangkas cabang primer (P.CP)

Pemeliharaan tanaman berupa penyiangan gulma dilakukan sebulan sekali

dan pengendalian hama dan penyakit tanpa menggunakan bahan kimia.

Peubah yang Diamati

Peubah yang diamati dalam percobaan ini adalah :

1. Data pertumbuhan yang diamati setiap dua bulan sekali meliputi : (a) panjang

cabang primer dan sekunder, diukur 3 cm dari pangkal cabang sampai ujung

cabang, (b) jumlah daun, dihitung dari jumlah daun yang telah terbuka

sempurna. (c) diameter cabang primer dan sekunder, diukur 3 cm dari pangkal

cabang dengan menggunakan jangka sorong, dan (d) diameter batang utama,

diukur 5 cm dari permukaan tanah dengan menggunakan jangka sorong

2. Data produksi yang diamati meliputi : (a) waktu berbunga, ditentukan setelah

tanaman pertama kali berbunga, (b) persentase jumlah cabang sekunder yang

611

473

248

206 236

444 47

6

251

673

276

140 19

8

134

274

527

377

277

0

100

200

300

400

500

600

700

800

Jan Peb Mar Apr Mei Juni Juli Ags Sep Okt Nov DesBulan Pembibitan dan Penanaman Jarak Pagar

Jum

lah

Cur

ah H

ujan

(mm

/bul

an

2007

2008

Pembibitan Tnm P. BU P.CP

2007

berbunga, dihitung dari jumlah cabang sekunder yang berbunga dibagi dengan

total jumlah cabang sekunder dikalikan 100 %, (c) jumlah buah per tandan,

dihitung dari jumlah buah per tandan yang terbentuk pada tanaman jarak pagar,

(d) jumlah buah per tanaman, menghitung total buah yang terbentuk per

tanaman, (e) jumlah biji per tanaman, dihitung dari total jumlah biji yang

terbentuk per tanaman, (f) bobot kering biji per tanaman, menimbang biji hasil

panen yang telah dikeringkan terlebih dahulu, (g) bobot kering per biji,

dihitung dari bobot kering biji per tanaman dibagi jumlah biji per tanaman, (g)

bobot kering biji per ha, diperoleh dari luas per ha/luas per petak x hasil biji

kering/petak.

3. Kandungan minyak jarak pagar diamati dari buah yang berwarna kuning

dengan cara seluruh buah yang berwarna kuning digabung menjadi satu

kemudian dianalisis kandungan minyak biji menggunakan metode soxhlet

dengan menggunakan rumus sebagai berikut :


% kandungan minyak = ------------------------------- x 100 %

Bobot sampel kering

Secara lengkap cara menentukan kandungan minyak biji pada Lampiran 3.

4. Luas daun jarak pagar, dilakukan dengan cara menciplak daun dengan

menggunakan kertas yang dilakukan pada daun bagian atas, tengah dan bawah.

Kertas hasil ciplakan dimasukan ke leaf area meter untuk mengetahui luas

daun contoh. Untuk mengetahui luas daun total menggunakan rumus :

Luas daun total = Jumlah daun total x luas daun contoh

5. Intersepsi cahaya, diamati setiap dua bulan sekali dengan cara menempatkan

alat light meter di atas tajuk dan di bawah tajuk pada tiga titik yang berbeda

pada pukul 10.00, 12.00 dan 14.00. Adapun rumus intersepsi cahaya menurut

Curry (1991) sebagai berikut :

Rata-rata cahaya kanopi bagian bawah

Intersepsi cahaya (%) = 1 – ------------------------------------------------ x 100 %

Rata-rata cahaya kanopi bagian atas

6. Kandungan klorofil a, klorofil b dan klorofil total dan antosianin diamati dari

daun jarak pagar yang berumur 6 minggu (daun ke-10 sampai 13) dari tunas

pucuk. Analisis klorofil dan antosianin menggunakan alat spektrofotometer

(Yoshida et al., 1976). Secara detail analisis klorofil dan antosianin dijelaskan

pada Lampiran 1 dan 4.

7. Kerapatan stomata diperoleh dari hasil perhitungan :

Jumlah stomata

Kerapatan stomata = ---------------------

Luas bidang pandang

Daun sampel diambil jam 10.00 dari daun yang berumur 6 minggu.

Permukaan bawah daun diolesi kutex transparan pada tiga tempat yang

berbeda dan setelah kering diangkat menggunakan selotif transparan. Hasil

kopian stomata daun tersebut diamati di bawah mikroskop pada pembesaran

400x. Secara detail dijelaskan pada Lampiran 2.

10. Laju fotosintesis diukur pada daun umur 6 minggu (daun 11, 12 dan 13) pada

pukul 10.00-14.00 menggunakan Leaf Chamber Analyser (LCA4) dan cuvet

daun lebar (PCL4) model ADC Bio Scientific Ltd. ditempatkan pada bagian

tengah daun. Pengukuran pada daun umur 6 minggu berdasarkan hasil

penelitian sebelumnya bahwa daun tersebut memiliki laju fotosintesis

maksimum.


Pertumbuhan Vegetatif

Jumlah cabang primer pada perlakuan tanpa pengendalian jumlah cabang

primer (TbP-2S) dan kontrol (K) terus mengalami peningkatan seiring dengan

bertambahnya umur tanaman. Jumlah cabang primer pada bulan ke-10 pada

perlakuan Tbp-2S, mencapai 7.3 cabang primer, kemudian diikuti oleh perlakuan

kontrol, yaitu 5.3 cabang primer. Pada perlakuan 2P-2S, 2P-3S dan 3P-3S

berturut-turut jumlah cabang primer dibatasi, yaitu 2, 2 dan 3 cabang primer

(Tabel 21). Tingginya jumlah cabang primer pada perlakuan TbP-2S disebabkan

hilangnya dominansi apikal akibat pemangkasan batang utama. Hal ini sejalan

dengan pendapat Marini (2003), Salisbury dan Ross (1995), Widodo (1995) dan

Srivastava (2002) menyatakan bahwa pemangkasan pucuk batang utama

menyebabkan hilangnya dominansi apikal sehingga meningkatkan pertumbuhan

calon tunas lateral untuk tumbuh menjadi cabang tanaman.

Tabel 21. Penambahan jumlah cabang primer bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar

Perlakuan Bulan setelah pangkas

ke-2 Ke-4 ke-6 Ke-8 Ke-10 K (kontrol) TbP-2S 2P-2S 2P-3S 3P-3S

3.0 6.3 2.0 2.0 3.0

3.9 7.0 2.0 2.0 3.0

4.1 7.3 2.0 2.0 3.0

4.8 7.3 2.0 2.0 3.0

5.3 7.3 2.0 2.0 3.0

Keterangan: K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa pengendalian jumlah cabang primer, 2P = 2 cabang primer, 3P = 3 cabang primer, 2S = 2 cabang sekunder, 3S = 3 cabang sekunder.

Seiring dengan umur, diameter batang terus mengalami peningkatan.

Pertumbuhan diameter batang sejak bulan ke-2 sampai bulan ke-10 setelah

pemangkasan batang utama tidak terjadi perbedaan yang nyata diantara perlakuan,

akan tetapi terjadi kecenderungan tanaman yang memiliki jumlah cabang primer

yang lebih banyak memiliki diameter batang lebih besar (Tabel 22). Hasil

penelitian ini sejalan dengan hasil penelitian sebelumnya, bahwa jumlah cabang

yang banyak dapat meningkatkan diameter batang utama karena hasil fotosintat

dari daun sebagian besar ditranslokasikan ke batang melalui floem dalam upaya

mendukung ketegaran dan kekokohan batang menopang cabang yang banyak.

Tabel 22. Diameter batang tanaman bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar


ke-2 Ke-4 Ke-6 Ke-8 Ke-10 ---------------------------------- cm --------------------------------- K (kontrol) TbP-2S 2P-2S 2P-3S 3P-3S

3.68 4.02 3.08 3.58 3.92

4.46 4.67 3.89 4.24 4.48

4.99 5.38 4.34 4.98 5.00

6.10 6.57 5.26 5.94 6.01

6.47 6.85 5.86 6.32 6.33

HSD α 0.05 tn tn tn tn tn Keterangan: tn = tidak berbeda nyata; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa

pengendalian jumlah cabang primer, 2P = 2 cabang primer, 3P = 3 cabang primer, 2S = 2 cabang sekunder, 3S = 3 cabang sekunder.

Pertumbuhan diameter cabang primer tidak terjadi secara nyata pada bulan

ke-2, sampai bulan ke- 10 setelah pangkas batang utama, akan tetapi terjadi

kecenderungan bahwa semakin banyak jumlah cabang primer maka diameter

cabang primer juga mengalami penurunan (Tabel 23)

Tabel 23. Diameter cabang primer bulan ke-2 sampai ke- 10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar


Ke-2 Ke-4 Ke-6 ke-8 ke-10 -------------------------------- cm ----------------------------------

K (kontrol) TbP-2S 2P-2S 2P-3S 3P-3S

1.00 1.25 1.00 1.28 1.42

1.61 1.66 1.65 1.85 1.88

1.86 1.87 1.90 2.43 2.11

2.05 2.38 2.42 3.17 2.70

2.11 2.42 2.56 3.37 2.84

HSD α 0.05 tn tn tn tn tn Keterangan: tn = tidak berbeda nyata; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa


Penurunan diameter cabang primer pada arsitektur tajuk yang memiliki

jumlah cabang yang banyak membuktikan terjadi kompetisi yang kuat diantara

masing-masing cabang primer yang menggunakan fotosintat untuk tumbuh dan

berkembang pada masing-masing cabang tersebut sehingga proporsi hasil

fotosintat yang tersimpan per cabang primer pada tanaman yang memiliki jumlah

cabang yang banyak lebih sedikit. Sebaliknya, tanaman dengan jumlah cabang

yang lebih sedikit memiliki diameter cabang yang lebih tinggi karena hasil

fotosintat yang ditraslokasikan dan diperoleh per cabang lebih banyak.

Diameter cabang sekunder mengalami peningkatan seiring dengan umur

tanaman. Pertumbuhan diameter cabang sekunder bulan ke-4, 6, 8 dan 10 setelah

memangkas batang utama dan memangkas cabang primernya memiliki diameter

cabang sekunder yang tidak berbeda nyata antara perlakuan tanaman yang

dipangkas, tetapi umumnya berbeda nyata dengan kontrol. Ada kecenderungan

tanaman yang dipangkas cabang primer memiliki diameter cabang sekunder yang

lebih besar dibandingkan tanaman kontrol (tanpa pangkas batang utama dan

cabang primer) (Tabel 24). Hal ini terjadi karena pemangkasan cabang primer

menyebabkan induksi cabang sekunder lebih cepat terbentuk, dibandingkan

induksi cabang sekunder tanaman kontrol. Pertumbuhan cabang sekunder yang

lebih awal, menyebabkan perlakuan yang dipangkas cabang primernya memiliki

diameter cabang sekunder yang lebih besar jika dibandingkan kontrol.

Tabel 24. Diameter cabang sekunder bulan ke-4 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar


Ke-4 Ke-6 ke-8 ke-10 ----------------------------------------- cm ----------------------------- K (kontrol) TbP-2S 2P-2S 2P-3S 3P-3S

0.64 b 0.90 ab 0.94 ab 0.85 ab

1.05 a

0.74 b 1.06 a 1.27 a 1.15 a 1.16 a

0.91 b 1.24 ab 1.61 a

1.51 ab 1.53 a

1.07 b 1.39 ab 1.81 a 1.76 a

1.65 ab HSD α 0.05 0.30 0.30 0.52 0.68

Keterangan: angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji HSD α 0,05; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa pengendalian jumlah cabang primer, 2P = 2 cabang primer, 3P = 3 cabang primer, 2S = 2 cabang sekunder, 3S = 3 cabang sekunder.

Pertumbuhan panjang cabang tidak berbeda nyata antara perlakuan satu

dengan perlakuan yang lainnya, tetapi ada kecenderungan semakin banyak jumlah

cabang primer maka semakin pendek ukuran panjang cabang (Tabel 25). Hal ini

disebabkan tanaman yang memiliki jumlah cabang yang banyak memiliki

kompetisi yang kuat untuk memperebutkan hasil fotosintat yang digunakan

untuk mendukung pertumbuhan dan perkembangan cabang sehingga kondisi

tersebut mempengaruhi panjang cabang.

Tabel 25. Panjang cabang bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar


Ke-2 Ke-4 Ke-6 Ke-8 ke-10 ---------------------------------------- cm -----------------------------


36.67 24.75 36.50 34.00

30.25

47.21 39.96 51.06 50.34 48.88

61.21 55.03 78.48 75.36 71.87

83.03 77.29 108.98

98.81 93.87

89.56 93.19 121.22 116.15 101.62

HSD α 0.05 tn tn tn tn tn Keterangan : tn = tidak berbeda nyata

Jumlah daun total pada bulan ke-2 sampai bulan ke 10 setelah pangkas

menunjukkan pengaruh yang nyata. Seiring dengan bertambahnya umur tanaman

jumlah daun total sampai bulan ke-10 tertinggi dicapai pada perlakuan TbP-2S,

yaitu 1088.4 helai, sebaliknya yang terendah diperoleh pada 2P-2S (310.0)

helai (Tabel 26).

Tabel 26. Jumlah daun total bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar


Ke-2 ke-4 Ke-6 ke-8 Ke-10 --------------------------------- helai ---------------------------------- K (kontrol) TbP-2S 2P-2S 2P-3S 3P-3S

71.7 bc 201.2 a 38.3 c 64.8 bc 117.8 b

119.2 b 312.5 a 93.1 b 147.3 b 197.3 ab

237.8 b 546.9 a 160.0 ab 338.9 b

377.2 ab

380.0 bc 892.2 a 243.3 c 526.3 abc 684.8 ab

442.0 b 1088.4 a 310.0 b 589.1 ab

775.4 ab HSD α 0.05 59.6 129.4 232.9 424.3 514.4

Keterangan: angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji HSD α 0.05; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa pengendalian jumlah cabang primer, 2P = 2 cabang primer, 3P = 3 cabang primer, 2S = 2 cabang sekunder, 3S = 3 cabang sekunder.

Umur daun dan umur tanaman yang bertambah, menyebabkan luas daun

total tanaman jarak pagar terus mengalami peningkatan. Pemangkasan batang

utama dan pemangkasan cabang primer secara nyata mempengaruhi luas daun

total bulan ke-2 sampai bulan ke-10 setelah pangkas. Luas daun total pada bulan

ke-10 setelah pangkas batang utama tertinggi diperoleh pada perlakuan TbP-2S,

yaitu 12898.83 cm2, sedangkan yang terendah terjadi pada 2P-2S, yaitu 3405.80

cm2 (Tabel 27).

Data menunjukkan bahwa perlakuan TbP-2S memiliki jumlah daun dan

luas daun yang berbeda nyata dengan perlakuan 2P-2S dan kontrol pada akhir

pengamatan (Tabel 26 dan Tabel 27). Hal ini menunjukkan jumlah daun yang

terus meningkat pada kanopi yang lebat (jumlah cabang banyak) menyebabkan

luas daun total juga mengalami peningkatan. Jumlah daun dan luas daun total

yang tinggi memungkinkan tanaman tersebut memiliki pertumbuhan dan produksi

yang tinggi.

Tabel 27. Luas daun total bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar


Ke-2 Ke-4 Ke-6 Ke-8 Ke-10 ------------------------------ cm2 -------------------------------------------


873.95 b 2363.91 a

420.63 b 708.03 b

1340.70 b

1482.60 b 3647.88 a 1013.93 b 1622.53 b 2284.38 ab

2905.50 b 6478.78 a 1764.28 b 3776.71 ab

4103.30 ab

4662.33 ab 10595.31 a 2677.73 b 5856.48 ab 7543.41 ab

5743.48 b 12898.83 a 3405.80 b 6709.08 ab 8572.95 ab

HSD α 0.05 1001.02 1814.40 3247.30 6138.10 7143.70 Keterangan: angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama

tidak berbeda nyata pada uji HSD α 0.05; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa pengendalian jumlah cabang primer, 2P = 2 cabang primer, 3P = 3 cabang primer, 2S = 2 cabang sekunder, 3S = 3 cabang sekunder.

Intersepsi Cahaya

Intersepsi cahaya yang diterima tajuk tanaman tidak berbeda nyata satu

dengan yang lainnya pada bulan ke-2, 4, 6 dan 10, kecuali pada bulan ke-8 setelah

pemangkasan (Tabel 28).

Tabel 28. Persentase intersepsi cahaya bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar


Ke-2 ke-4 Ke-6 Ke-8 Ke-10 ------------------------------ % --------------------------------------


65.19 74.45 67.98 68.74 74.62

61.62 63.48

46.14 43.23

51.68

71.11 73.24 71.53 70.89 71.99

55.49 ab 61.93 a 45.14 b 44.44 b 49.13 b

51.54 51.67 38.11 42.23 40.38

HSD α 0.05 tn tn tn 11.62 tn Keterangan: tn = tidak berbeda nyata; angka yang diikuti oleh huruf yang sama

pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji HSD α 0.05; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa pengendalian jumlah cabang primer, 2P = 2 cabang primer, 3P = 3 cabang primer, 2S = 2 cabang sekunder, 3S = 3 cabang sekunder.

Terjadi kecenderungan bahwa tajuk yang memiliki jumlah cabang, jumlah

daun dan luas daun total yang tinggi mempunyai intersepsi cahaya yang tinggi,

sebaliknya tanaman yang memiliki jumlah daun dan luas daun total yang rendah

mempunyai intersepsi cahaya yang rendah pula. Pada perlakuan TbP-2S tanaman

mempunyai penyebaran daun dalam ruang tajuk akibat penyebaran cabang

menyebabkan kuanta cahaya yang diterima helaian daun lebih banyak, akibatnya

cahaya yang menembus kanopi hingga sampai pada permukaan tanah lebih rendah.

Daun yang berada pada bagian bawah menerima cahaya yang lebih sedikit

dibandingkan daun bagian atas karena adanya penyerapan cahaya oleh lapisan

tajuk atau daun bagian atas daun.

Intersepsi cahaya bulan ke-2 ke bulan ke-4 mengalami penurunan,

kemudian presentase intersepsi cahaya meningkat kembali pada bulan ke-6,

setelah itu presentase intersepsi cahaya terus mengalami penurunan (bulan ke-8

dan ke-10). Turunnya presentase intersepsi cahaya bulan ke-2 ke bulan ke-4

disebabkan pada saat tersebut tanaman belum lama pengalami pemangkasan

cabang primer sehingga kondisi ini memungkinkan cahaya yang masuk ke kanopi

daun bagian bawah sampai pada permukaan tanah lebih tinggi sehingga cahaya

yang terintersepsi di tajuk (kanopi) tanaman lebih rendah dibandingkan di bulan

ke-2. Selanjutnya, pada bulan ke-6 pertumbuhan cabang-cabang sekunder yang

diiringi penambahan jumlah dan luas daun pada cabang-cabang tersebut

menyebabkan presentase intersepsi cahaya meningkat kembali. Hal ini disebabkan

daun-daun tersebut mengurangi transmisi cahaya yang sampai di atas permukaan

tanah. Kemudian pada bulan ke-8 dan ke-10 batang dan pangkal cabang primer

mulai menggugurkan daunnya karena pucuk-pucuk cabang telah berbunga dan

berbuah sehingga sebagian besar hasil fotosintat diarahkan ke pertumbuhan

generatif dan sebagian cabang-cabang jarak pagar mengemban beban buah yang

banyak sehingga terkulai ke bawah. Kondisi ini yang menyebabkan cahaya yang

tertransmisikan sampai ke permukaan tanah menjadi tinggi sehingga presentase

intersepsi cahaya menjadi rendah. Kandungan Klorofil dan Antosianin Daun Kandungan klorofil a, b dan total tidak berbeda secara nyata diantara

arsitektur tajuk, akan tetapi perlakuan TbP-S2 cenderung memiliki kandungan

klorofil a, b, dan total serta antosianin yang lebih tinggi, kemudian berturut-turut

diikuti kontrol, 3P-S3, 2P-S3 dan 2P-S2 (Tabel 29). Kecenderungan ini

menunjukkan bahwa tanaman yang memiliki jumlah cabang dan jumlah daun

yang lebih tinggi memiliki kandungan klorofil a, b, total dan antosianin juga

tinggi. Gejala ini menunjukkan bahwa banyaknya cabang menyebabkan jumlah

daun dan luas daun serta indeks luas daun juga mengalami peningkatan, akibatnya

terjadi saling menaungi diantara daun. Diduga bahwa tingginya kandungan

pigmen-pigmen fotosíntesis pada perlakuan TbP-2S berhubungan dengan

optimalisasi fungsi daun untuk memanen cahaya sehingga terjadi peningkatan

efisiensi pemanenan cahaya. Hal ini sejalan dengan mekanisme daun pada

tanaman toleran naungan yang meningkatkan efisiensi penangkapan cahaya

dengan cara meningkatkan kandungan klorofil a dan b. Hal ini juga menunjukkan

bahwa intensitas cahaya rendah memiliki potensi meningkatkan kandungan

klorofil. Dugaan tersebut sesuai dengan hasil pengamatan ultra struktur yang

menunjukkan bahwa pada intensitas cahaya rendah kloroplas daun kedelai yang

toleran naungan memiliki grana yang lebih banyak (Tyas, 2006).

Tabel 29. Kandungan klorofil a, b, dan total serta antosianin daun pada arsitektur tajuk jarak pagar

Perlakuan Klorofil a Klorofil b Klorofil total Antosianin

-------------------------------µmol/100cm2----------------------------- K (kontrol) TbP-2S 2P-2S 2P-3S 3P-3S

1.70 1.70 1.52 1.64 1.69

0.78 0.79 0.67 0.70 0.71

2.48 2.49 2.19 2.35 2.39

1.22 1.55 0.97 1.04 1.19

HSD α 0.05 tn tn tn tn Keterangan : tn = tidak berbeda nyata; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa


Selain klorofil, kandungan antosianin juga meningkat pada perlakuan TbP-

2S diikuti kontrol, 3P-3S, 2P-3S dan 2P-2S. Gould et al. (2000) menyatakan

bahwa daun yang berkembang dalam kondisi cahaya yang lebih rendah,

antosianin terakumulasi dalam vakuola sel epidermis dan sel-sel mesofil

Kerapatan Stomata Stomata adalah aparatus fotosíntesis yang mempunyai peranan penting

untuk masuknya CO2 yang diperlukan untuk proses fotosintesis. Pemangkasan

cabang primer dan jumlah cabang sekunder yang dipelihara berpengaruh secara

nyata terhadap kerapatan stomata daun jarak pagar. Daun dengan kerapatan

stomata tertinggi ditemukan pada perlakuan 2P-2S, yaitu 221.05 mm2, sedangkan

yang terendah terjadi pada perlakuan TbP-2S, yaitu 160.53 mm2 (Tabel 30). Hal

ini diduga disebabkan tanaman yang jumlah cabangnya banyak (TbP-2S),

mempunyai jumlah daun dan luas daun lebih tinggi sehingga terjadi saling

menaungi antara daun sehingga daun yang diukur mendapat intensitas cahaya

yang lebih rendah akibatnya kerapatan stomata menjadi lebih rendah pula jika

dibandingkan dengan tanaman yang memiliki cabang dan daun yang lebih

sedikit sehingga peluang daun saling menaungi lebih kecil yang pada akhirnya

memperoleh intensitas cahaya yang lebih tinggi.

Tabel 30. Kerapatan stomata pada arsitektur tajuk jarak pagar Perlakuan Kerapatan stomata (mm2) K (kontrol) TbP-2S 2P-2S 2P-3S 3P-3S

209.21 ab 160.53 b 221.05 a

218.42 ab 214.47 ab

HSD α 0.05 58.28 Keterangan: angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama

tidak berbeda nyata pada uji HSD α 0.05; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa pengendalian jumlah cabang primer, 2P = 2 cabang primer, 3P = 3 cabang primer, 2S = 2 cabang sekunder, 3S = 3 cabang sekunder.

Laju Fotosintesis Laju fotosíntesis daun jarak pagar pada berbagai tipe arsitektur tajuk

menunjukkan perbedaan yang tidak nyata, akan tetapi Tabel 31 menunjukkan

bahwa TbP-S2 memiliki laju fotosíntesis arsitektur tajuk yang lebih tinggi (9.64

µmol CO2/m2/s) jika dibandingkan dengan perlakuan lainnya.

Tabel 31. Laju fotosintesis pada arsitektur tajuk jarak pagar Perlakuan Laju fotosintesis (A)

μmol CO2/m2/s K (kontrol) TbP-2S 2P-2S 2P-3S 3P-3S

6.65 9.64 6.84 6.89 9.62

HSD α 0.05 tn Keterangan : tn = tidak berbeda nyata; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa


Tingginya laju fotosíntesis ini diduga berhubungan dengan tingginya sink

pada arsitektur tajuk TbP-2S. Pertumbuhan vegetatif (jumlah cabang, jumlah daun,

diameter batang dan cabang) dan reproduktif (% cabang berbunga, jumlah buah,

jumlah biji per tanaman dan bobot kering biji per tanaman) lebih tinggi

dibandingkan perlakuan lainnya. Selain itu tingginya laju fotosíntesis dapat

disebabkan oleh tingginya intersepsi cahaya atau cahaya yang tersedia di sekitar

kanopi atau tajuk tanaman, tingginya kandungan klorofil a, b atau total klorofil

sebagai zat hijau daun yang dibutuhkan untuk menyerap foton (cahaya) yang

digunakan untuk reaksi fotosintesis daun jarak pagar pada perlakuan TbP-2S.

Komponen Generatif

Pemangkasan pucuk batang dan pemangkasan cabang primer secara nyata

dapat menunda umur berbunga. Tanaman kontrol lebih cepat berbunga (78.5

HST) dibandingkan tanaman yang dipangkas pucuk batang utama (Tabel 32). Hal

ini menunjukkan bahwa tanaman yang dipangkas batang utamanya dan dipangkas

cabang primernya membutuhkan waktu untuk menginduksi pertumbuhan tunas

vegetatif baru, terutama cabang lateral sehingga umur berbunga lebih lambat

dibandingkan tanaman kontrol.

Secara umum persentase cabang sekunder berbunga lebih tinggi pada

tanaman yang dipangkas dibandingkan kontrol, kecuali perlakuan TbP-2S

persentase cabang berbunga hanya 69 %. Hal ini menunjukkan bahwa pada tahun

pertama cabang sekunder yang terbentuk akibat pemangkasan cabang primer

maupun cabang sekunder yang dihasilkan tanaman kontrol belum dapat

menghasilkan bunga 100 %. Hal ini mengindikasikan hasil fotosintat yang

dihasilkan oleh daun tanaman sebagian digunakan untuk pertumbuhan bunga dan

buah dan sisanya dimanfaatkan untuk mendukung pertumbuhan vegetatif.

Tabel 32. Waktu berbunga, persentase cabang sekunder berbunga dan jumlah buah per tandan

Perlakuan Waktu berbunga

(HST) % Cabang sekunder

berbunga Jumlah buah Per tandan


78.5 c 156.6 ab 160.0 a 160.3 a 120.5 b

70 69 98 79 85

6.7 7.1 6.6 6.8

6.6 HSD α 0.05 39.50 tn tn

Keterangan: angka yang diikuti oleh huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji HSD α 0.05; tn = berbeda tidak nyata; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa pengendalian jumlah cabang primer, 2P = 2 cabang primer, 3P = 3 cabang primer, 2S = 2 cabang sekunder, 3S = 3 cabang sekunder.

Pemangkasan batang utama dan pemangkasan cabang primer tidak

mempengaruhi jumlah buah per tandan. Jumlah buah per tandan yang dicapai oleh

perlakuan TbP-2S mencapai 7.1 buah/tandan dan pada perlakuan 2P-2S dan 3P-

S3 mencapai 6.6 buah/tandan (Tabel 32).

Produksi Buah dan Biji

Pemangkasan batang utama dan pemangkasan cabang primer dapat

meningkatkan jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, bobot kering

biji per tanaman, bobot kering biji per petak dan bobot kering biji per ha pada

tanpa pengendalian jumlah cabang primer. Perlakuan TbP-S2 menghasilkan 88.9

buah per tanaman, 215.9 biji per tanaman, 151.92 g biji kering per tanaman,

911.5 g biji kering per petak, 0.380 ton biji kering per ha. Produksi buah dan biji

tersebut jika dibandingkan diantara perlakuan 2P-3S, 3P-3S dan kontrol tidak

berbeda nyata satu dengan yang lainnya, akan tetapi berbeda nyata bila

dibandingkan dengan perlakuan 2P-2S (Tabel 33 dan Tabel 34).

Tabel 33. Jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, dan bobot kering per biji

Perlakuan Jumlah buah per

tanaman Jumlah biji per

tanaman Bobot kering/biji (g)


54.5 ab 88.9 a 30.5 b

50.2 ab 59.8 ab

144.6 ab 215.9 a 77.2 b 121.3 ab 162.2 ab

0.68 b 0.70 ab 0.73 ab 0.77 a

0.71 ab HSD α 0.05 47.2 128.7 0.09

Keterangan : angka yang diikuti dengan huruf sama dalam kolom yang sama tidak berbeda nyata dengan uji HSD α 0.05; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa pengendalian jumlah cabang primer, 2P = 2 cabang primer, 3P = 3 cabang primer, 2S = 2 cabang sekunder, 3S = 3 cabang sekunder.

Tabel 34. Bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji per petak, dan bobot

kering biji per ha.

Perlakuan Bobot biji kering/

tanaman (g)

Bobot biji kering/petak

(g)

Bobot kering biji/ha (ton)


97.71 ab 151.92 a

60.24 b 93.38 ab 115.36 ab

586.3 ab 911.5 a

361.5 b 560.3 ab 692.1 ab

0.244 ab 0.380 a 0.151 b

0.233 ab 0.288 ab

HSD α 0.05 65.92 395.54 0.16 Keterangan : angka yang diikuti dengan huruf sama dalam kolom yang sama tidak

berbeda nyata dengan uji HSD α 0.05; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa pengendalian jumlah cabang primer, 2P = 2 cabang primer, 3P = 3 cabang primer, 2S = 2 cabang sekunder, 3S = 3 cabang sekunder.

Data Tabel 34 menunjukkan bahwa pemeliharaan 3 cabang primer dengan

3 cabang sekunder atau memelihara jumlah cabang primer lebih dari 3 dan 2

cabang sekunder memiliki potensi produksi (jumlah buah, jumlah biji dan bobot

kering biji per tanaman dan produksi bobot kering biji per ha) yang tinggi. Hal ini

sejalan dengan pendapat Mahmud (2006) yang menyatakan semakin banyak

cabang produktif yang dihasilkan pada tanaman jarak pagar maka buah dan biji

yang dihasilkan akan semakin banyak.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa produksi buah dan biji penelitian III

dan IV tidak sama. Produksi buah dan biji hasil percobaan III lebih tinggi

dibandingkan produksi buah dan biji pada percobaan IV. Jika produksi bobot

kering biji hasil penelitian 3, yaitu 151.66 g/tanaman dibandingkan dengan hasil

penelitian Heller (1996) 300.00 g/tanaman dan Hasnam et al. (2007) 360

g/tanaman pada produksi tahun pertama juga lebih rendah. Rendahnya produksi

ini disebabkan adanya pemangkasan cabang primer, yang menyebabkan waktu

berbunga tanaman lebih lambat dan produksi buah pada terminal batang utama

dan terminal cabang primer tidak terjadi karena adanya pemangkasan batang

utama dan cabang primer.

Kandungan Minyak dan Air Kandungan air dan minyak biji jarak pagar tidak berpengaruh nyata pada

percobaan ini (Tabel 35).

Tabel 35. Kadungan minyak dan air jarak pagar

Perlakuan Kandungan minyak biji (whole

seed) (%)

Hasil minyak biji/ha (kg)

Kadar air (%)


30.88 30.91 33.67 32.75 30.50

73.63 b 117.52 a

50.56 b 76.05 ab 88.25 ab

9.86 10.87

8.71 9.10 10.20

HSD α 0.05 tn 42.80 tn Keterangan : tn = tidak berbeda nyata; K=kontrol (tanpa pangkas), TbP = tanpa


Berdasarkan data Tabel 35, terjadi kecenderungan tanaman yang memiliki

jumlah cabang yang banyak mempunyai kadar minyak biji yang lebih rendah

dibandingkan yang memiliki cabang lebih sedikit, tetapi setelah dikonversi ke

satuan hektar hasil minyak yang diperoleh pada tanaman yang memiliki cabang

yang banyak mempunyai hasil minyak biji per ha lebih tinggi.

Tabel 36. Koefisien korelasi antara peubah pertumbuhan, fisiologi, produksi dan minyak yang dihasilkan pada tanaman jarak pagar

Ka Kb K.

total Atsn Stoma LF JCP LD IC JB/ T

JB/ Tan

JBj/ Tan

BK/ B

BK/ Tan

HM/ ha

BKB/ ha

Ka 0.79* 0.96* 0.71* -0.49tn 0.50* 0.65* 0.68* 0.71* 0.38tn 0.78* 0.84* -0.49tn 0.82* 0.78* 0.82* Kb 0.92* 0.86* -0.76* 0.31tn 0.95* 0.63* 0.98* 0.56tn 0.79* 0.80* -0.71* 0.75* 0.80* 0.75* K.total 0.81* -0.64* 0.41tn 0.81* 0.70* 0.87* 0.51tn 0.83* 0.86* -0.58tn 0.83* 0.83* 0.83* Atsn -0.95* 0.69* 0.94* 0.88* 0.79* 0.72* 0.96* 0.95* -0.58tn 0.93* 0.96* 0.93* Stoma -0.6* -0.8* -0.87* -0.7* -0.8* -0.90* -0.85* 0.42tn -0.84* -0.90* -0.84* LF 0.45tn 0.77* 0.14tn 0.36tn 0.74* 0.78* -0.29tn 0.80* 0.72* 0.80* JCP 0.70* 0.91* 0.64* 0.84* 0.83* -0.72* 0.79* 0.84* 0.79* LD 0.55* 0.83* 0.96* 0.93* -0.17tn 0.96* 0.96* 0.96* IC 0.59* 0.71* 0.70* -0.63* 0.65* 0.72* 0.65* JB/T 0.77* 0.67* 0.06tn 0.69* 0.79* 0.70* JB/Tan 0.98* -0.40tn 0.99* 0.99* 0.99* JBj/Tan -0.49tn 0.99* 0.98* 0.99*BK/B -0.40tn -0.38tn -0.40tn

BK/Tan 0.98* 0.99* HM/ha 0.98 BKB/ha

Keterangan : Ka=klorofil a, Kb=klorofil b, K.total=klorofil total, Atsn=antosianin, Stoma= kerapatan stomata, LF=laju fotosintesis, JCP=jumlah cabang primer, LD=luas daun, IC=intersepsi cahaya, JB/T=jumlah buah/tandan, JB/Tan=Jumlah buah per tanaman, JBj/Tan=jumlah biji per tanaman, BK/B= bobot kering per biji, BK/Tan=bobot kering biji per tanaman, HM/ha=hasil minyak/hektar , BKB/ha= bobot kering biji per ha.

Korelasi Peubah Pertumbuhan dan Produksi

Uji korelasi berbagai peubah pertumbuhan dan produksi menunjukkan

bahwa peubah yang memiliki korelasi positif dan berpengaruh secara nyata pada

bobot kering biji per ha adalah klorofil a, klorofil b, klorofil total, antosianin, laju

fotosintesis, jumlah cabang primer, luas daun, intersepsi cahaya, jumlah buah per

tandan, jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, dan bobot kering biji

per tanaman, dan minyak yang dihasilkan per ha. Sementara itu, hasil minyak per

hektar dipengaruhi oleh klorofil a, klorofil b, klorofil total, antosianin, laju

fotosintesis, jumlah cabang primer, luas daun, intersepsi cahaya, jumlah buah per

tandan, jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, dan bobot kering biji

per tanaman (Tabel 36)

SIMPULAN

Perlakuan pemangkasan batang utama dapat meningkatkan jumlah cabang

primer mencapai 7.3 pada perlakuan TbP-2S yang lebih tinggi dibandingkan

kontrol, yaitu 5.0. Arsitektur tajuk dengan jumlah cabang sekunder 2 dapat

meningkatkan produksi jarak pagar bila jumlah cabang primer yang dipelihara

lebih dari 3 cabang (TbP-2S) dengan potensi produksi 151.92 g per tanaman atau

0.380 ton per ha dengan laju fotosintesis yang dicapai yaitu 9.64 μmol CO2/m2/s

dan hasil minyak 117.52 kg per ha.

PEMBAHASAN UMUM

Arsitektur Tajuk dan Sistem Percabangan

Arsitektur tajuk merupakan refleksi dari pola pertumbuhan batang, sistem

percabangan, struktur dan distribusi daun, tempat induksi pembungaan dan buah

(pembentukan pucuk terminal) (Halle et al., 1978). Tanaman jarak pagar secara

alami mempunyai pola pertumbuhan cabang secara spiral, tipe percabangan yang

tumbuh dari tunas terminal yang sedang berbunga dichotomus (membagi dua),

berbunga terminal dan bersifat indeterminate. Sudut cabang jarak pagar berkisar

40-450, hal ini menunjukkan bahwa arah tumbuh atau sifat percabangan jarak

pagar condong ke atas (patens). Tjitrosoepomo (2005) menyatakan bahwa cabang

dengan batang pokok membentuk sudut kurang lebih 450 disebut condong ke atas.

Pola percabangan prolepsis, yaitu percabangan terbentuk dengan perkembangan

ritmik (episodik), yaitu memiliki suatu periodisitas dalam proses pemanjangan

yang secara morfologi ditandai dengan adanya segmentasi pada cabang.

Pemangkasan batang utama dapat mengubah bentuk dan ukuran tajuk

(model tajuk) tanaman jarak pagar. Model tajuk tanaman kontrol berbentuk

kerucut dan yang dipangkas batang utamanya lebih kolumnar. Perubahan model

tajuk ini merupakan indikasi dari stuktur visual bentuk pohon yang merefleksikan

perilaku bentuk pohon akibat dominansi apikal. Tanaman yang dipangkas batang

utamanya kehilangan dominansi apikal atau auksin sebagai pengendali tunas

apikal dihilangkan dari pucuk batang utama sehingga tunas-tunas lateral dapat

tumbuh dan berkembang menjadi cabang. Hasil penelitian ini sejalan dengan

pendapat Marini (2003) yang menyatakan bahwa pemangkasan pucuk batang

utama dapat meningkatkan pertumbuhan vegetatif dekat bagian yang dipangkas.

Pemangkasan merangsang pertumbuhan tunas lateral. Tumbuhnya tunas-tunas

lateral tepat pada posisi pangkas pucuk batang utama, dengan panjang tunas

lateral (cabang) relatif yang tidak jauh berbeda dengan cabang-cabang (tunas-

tunas lateral) bagian bawah, menyebabkan bentuk tajuk (model tajuk) tanaman

yang dipangkas (T20, T30, dan T40) mendekati kolumnar (Gambar 9, 10, dan 11).

Sebaliknya tanaman kontrol dengan tunas apikal yang tidak dipangkas

pertumbuhan tunas apikalnya masih dominan sehingga model tajuk yang

terbentuk lebih kerucut (Gambar 8). Hal ini sejalan dengan pendapat Wilson

(2000) dan Cline (1997) yang menyatakan bahwa arsitektur tajuk tanaman pohon

dikendalikan oleh dominansi apikal.

Bentuk arsitektur tajuk T20, T30, dan T40 yang mengalami pemangkasan

batang utamanya sering dapat menyebabkan penetrasi cahaya yang masuk ke

dalam kanopi tanaman lebih tinggi karena kanopi pohon lebih terbuka dan

memperbaiki sirkulasi udara dalam kanopi tanaman. Kondisi ini dapat mencegah

atau mengurangi serangan penyakit karena pergerakan udara kering sepanjang

kanopi meningkat. Selain itu menurut Marini (2003), cahaya sangat dibutuhkan

oleh tanaman untuk perkembangan tunas bunga, fruit set, pertumbuhan dan

perkembangan buah.

Semakin tinggi jarak pangkasan dari permukaan tanah, induksi jumlah

cabang yang dihasilkan semakin banyak pula. Hal ini terjadi karena batang utama

yang lebih tinggi dari permukaan tanah memiliki tunas-tunas lateral (axillary bud)

lebih banyak dibandingkan batang utama yang dipangkas lebih pendek dari

permukaan tanah. Demikian pula yang terjadi pada diameter batang yang

menunjukkan fenomena bahwa semakin tinggi pangkasan dari permukaan tanah

memiliki diameter batang yang lebih besar pula. Hal ini berhubungan erat dengan

karakter batang utama tanaman untuk mendukung percabangan yang banyak. Hal

ini terbukti terlihat pada percobaan I (Tabel 1).

Percabangan yang terbentuk, baik tanpa maupun melalui pemangkasan

batang utama, selain mengubah model atau bentuk struktur pohon juga membawa

dampak terhadap pertumbuhan generatif (bunga, buah dan biji) tanaman jarak.

Tanaman jarak pagar yang berbunga terminal, produktivitasnya berkorelasi positif

dengan jumlah cabang. Semakin banyak jumlah cabang primer dan sekunder,

maka produksi buah dan biji semakin banyak pula, akan tetapi berdasarkan hasil

percobaan 3 dan 4 tidak semua cabang primer yang terbentuk menghasilkan bunga

dan buah pada tahun pertama. Bunga pertama terinduksi dari pucuk batang utama

(terminal 1) dengan hanya membutuhkan rata-rata 10-17 daun, induksi bunga ke-2

kembali terjadi (terminal 2), demikian seterusnya induksi bunga ke-3 (terminal 3)

dan ke-4 (terminal 4) terjadi pada cabang primer yang sama jika kondisi cabang

pertumbuhannya baik (vigor). Hal ini mengindikasikan bahwa perkembangan

bunga pada masing-masing terminal atau pada terminal yang sama (bunga

dalam satu tandan) terjadi dalam waktu yang tidak bersamaan sehingga dapat

menyebabkan waktu panen yang tidak bersamaan pula.

Perkembangan Daun dan Fotosintesis

Daun dalam arsitektur tajuk mempunyai peran utama sebagai organ

fotosintesis dalam mendukung pertumbuhan dan produksi tanaman jarak pagar.

Oleh karena itu mempelajari posisi daun dan pola penyebaran daun (filotaksis

daun) pada arsitektur tajuk jarak pagar menjadi penting karena selain memberi

informasi tentang struktur visual daun (filotaksis) juga dapat mempengaruhi

kemampuan fotosintesis tanaman. Hasil penelitian menunjukkan bahwa stadia

perkembangan daun (umur daun) mempengaruhi karakter morfologi dan fisiologi

daun jarak pagar. Daun jarak pagar dapat bertahan sampai umur 14 minggu (3.5

bulan) dengan posisi dan penyebaran daun yang memiliki filotaksi 5/13 dengan

sudut antar daun 1380. Fenomena ini memberikan peluang yang cukup baik

kepada daun jarak pagar yang berada pada posisi cabang yang sama pada daun

bagian bawah untuk tetap mendapatkan sinar matahari sehingga dapat menyerap

cahaya. Posisi dan letak daun dapat dilihat pada Gambar 24.

Gambar 24. Posisi dan letak daun tampak dari atas (a) dan tampak samping (b)

Daun jarak pagar saat masih muda berwarna merah kecoklatan, seiring

dengan bertambahnya umur daun, warna daun berubah dari hijau muda, menjadi

hijau tua hingga pada akhirnya mengalami senesen. Hal ini sejalan dengan hasil

pengukuran kehijauan daun dan kandungan klorofil daun yang menggunakan alat

SPAD dan spektrofotometer.

(a) (b)

Stomata atau kerapatan stomata daun jarak pagar berbeda menurut umur

daun. Bagian atas daun jarak pagar memiliki stomata yang lebih sedikit

dibandingkan daun bagian bawah. Hal ini membawa keuntungan bagi daun jarak

pagar karena kondisi tersebut dapat mengurangi kecepatan hilangnya air dari

permukaan daun pada saat intensitas cahaya atau udara kering tinggi di sekitar

tanaman. Selain itu, daun tanaman jarak pagar akan cepat gugur bila terjadi

musim kering yang berkepanjangan. Hal ini dapat diartikan sebagai mekanisme

adaptasi tanaman jarak pagar terhadap ketersediaan air, karena jika hujan turun

daun akan tumbuh dan berkembang kembali. Dengan kata lain daun jarak pagar

sangat sensitif terhadap ketersediaan air.

Fotosintesis daun pada tanaman jarak pagar telah terjadi sejak umur daun 1

minggu hingga umur 14 minggu, setelah itu daun mengalami senesen. Daun ke-11

sampai 13 atau umur 6 minggu setelah terbentuk dapat dijadikan referensi untuk

mengevaluasi laju fotosintesis karena dari penelitian ini ditemukan bahwa laju

fotosintesis maksimum terjadi pada daun umur 6 minggu, yaitu 8.99 µmol

CO2/m2/s. Berdasarkan hasil uji korelasi, laju fotosintesis daun jarak pagar dari

hasil penelitian ini dipengaruhi oleh besarnya selisih konsentrasi CO2 yang

mengalir ke dalam dan keluar daun, suhu daun, jumlah stomata yang terbuka, dan

radiasi aktif fotosintesis daun (PAR) dan CO2 sub-stomatal (Ci) (Tabel 3).

Pertumbuhan Vegetatif, Klorofil dan Intersepsi Cahaya

Arsitektur pohon yang ingin dibentuk dalam penelitian ini adalah

arsitektur pohon yang mempunyai hubungan yang efektif dan efisien antara

arsitektur tajuk (struktur tajuk) dengan fungsi pertumbuhan, perkembangan dan

produksi buah dengan melakukan kajian pertumbuhan vegetatif dan generatif

melalui pemangkasan batang utama dan pengaturan jumlah cabang primer,

pemangkasan cabang primer dan pengaturan jumlah cabang sekunder yang

dipelihara dengan harapan mendapatkan gambaran potensi produksi tanaman

jarak pagar.

Pengaruh perlakuan tinggi pangkasan batang utama dan pemeliharaan

jumlah cabang primer pada percobaan ketiga dan pemeliharaan jumlah cabang

sekunder setelah pemangkasan cabang primer pada percobaan keempat, secara

umum memberikan pengaruh yang berbeda nyata dengan kontrol pada berbagai

peubah pertumbuhan vegetatif dan generatif tanaman. Semakin banyak jumlah

cabang primer yang dipelihara (T20, T30, dan T40) dan TbP-2S menyebabkan

luas daun total per tanaman semakin banyak pula. Hal ini menyebabkan intersepsi

cahaya pada tanaman perlakuan (T20, T30 dan T40) dan TbP-2S tersebut lebih

tinggi dibandingkan perlakuan jumlah cabang primer yang dipelihara lebih sedikit

(T20-2, T30-2 dan T40-2) (Tabel 12) dan 2P-2S, 2P-3S dan 3P-3S (Tabel 28).

Kondisi ini akan memberikan dampak positif kepada tanaman karena dengan luas

daun total yang lebih tinggi akan mampu mengoptimalkan penangkapan cahaya.

Tingginya intersepsi cahaya pada perlakuan T20, T30 dan T40 dan TbP-2S

akan memacu meningkatnya laju fotosintesis dan akumulasi hasil fotosintat lebih

banyak karena pada tanaman yang mendapat perlakuan tersebut mempunyai

jumlah daun yang lebih banyak pula sehingga memiliki kemampuan yang besar

untuk mendukung terakumulasinya hasil fotosintat dan akan mensuplai ke bagian-

bagian yang membutuhkan (sink). Laju fotositesis yang tinggi untuk

mengakumulasikan hasil fotosintat pada tanaman jarak sangat dibutuhkan untuk

mendukung pertumbuhannya karena tanaman ini berbunga terminal dan bersifat

indeterminate. Pada saat terjadi pembungaan juga diikuti oleh pertumbuhan

bagian vegetatif (cabang dan daun) untuk membentuk bunga dan buah berikutnya

sebagaimana ditunjukkan pada hasil penelitian pertama.

Kandungan klorofil a, b dan total, luas daun, serta intersepsi cahaya yang

lebih tinggi pada daun tanaman yang memiliki arsitektur tajuk yang lebih lebat

(jumlah cabang lebih banyak) berkorelasi positif dengan laju fotosintesis (Tabel

20). Hal ini berarti apabila terjadi peningkatan nilai pada karakter-karakter

tersebut, laju fotosintesis akan meningkat. Jadi upaya untuk meningkatkan laju

fotosintesis dapat dilakukan dengan peningkatan kandungan klorofil a, b dan total,

luas daun, dan intersepsi cahaya pada arsitektur tajuk tanaman jarak pagar.

Pertumbuhan Generatif, Tanah dan Iklim

Pemangkasan batang utama secara nyata dapat menunda waktu berbunga

tanaman. Penundaan waktu berbunga lebih lama terjadi pada percobaan empat

dibandingkan percobaan tiga. Hal ini terjadi karena pada percobaan empat

dilakukan pemangkasan batang utama dan cabang primer. Penundaan waktu

berbunga tanaman yang dipangkas batang utama (percobaan tiga) dan pangkas

cabang primer (percobaan empat) disebabkan tanaman tersebut membutuhkan

waktu untuk menginduksi pertumbuhan tunas-tunas vegetatif baru terutama

cabang lateral sehingga waktu berbunga lebih lambat dibandingkan kontrol. Hal

ini sejalan dengan pendapat Coombs et al. (1994) yang menyatakan bahwa

tanaman yang dipangkas menyebabkan pohon menunda pembungaan karena

tanaman tersebut memerlukan waktu untuk membentuk kerangka (frame) tajuk.

Secara umum persentase cabang berbunga dan jumlah buah per tandan

lebih rendah pada tanaman yang dipangkas batang utama dengan jumlah cabang

primer yang tidak dibatasi (T20, T30 dan T40) dibandingkan perlakuan lainnya.

Hal ini mengindikasikan bahwa tidak semua cabang primer pada tahun pertama

menghasilkan bunga dan buah.

Pemangkasan batang utama dapat meningkatkan jumlah buah per tanaman,

jumlah biji per tanaman, bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji/ha, dan

minyak yang dihasilkan/ha. Perlakuan T40 dan T30-3 memiliki jumlah buah,

jumlah biji, bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji/ha, dan hasil

minyak/ha tertinggi. Hal ini mengindikasikan bahwa tinggi pangkasan 30 sampai

40 cm dari permukaan tanah dan pemeliharaan 3 atau lebih cabang primer (6

cabang primer) memiliki potensi produksi yang tinggi. Sementara itu pada

percobaan 4 pemangkasan batang utama dan cabang primer dengan jumlah

cabang primer yang lebih banyak (7 cabang) dan 2 cabang sekunder (TbP-2S)

mempunyai produksi lebih tinggi dibandingkan tanaman yang memiliki jumlah

cabang primer 2 dan sekunder 2 (2P-2S). Hal ini mengindikasikan bahwa jumlah

cabang primer yang banyak dapat meningkatkan produksi. Hal ini sejalan dengan

pendapat Mahmud (2006) dan Ginwal et al. (2004) yang menyatakan semakin

banyak cabang produktif yang dihasilkan pada tanaman jarak pagar maka buah

dan biji yang dihasilkan akan semakin banyak pula. Selanjutnya, Ferry (2006)

menyatakan bahwa jumlah cabang primer yang perlu dipelihara untuk mendukung

produksi yang tinggi pada tanaman jarak pagar adalah 3 – 5. Jumlah buah per

tanaman dan bobot kering biji per tanaman yang dicapai pada perlakuan T40

(323.81 g/tanaman atau 0.810 ton/ha) dan T30-3 (320.61 g/tanaman atau 0.802

ton/ha) (Tabel 18 dan Tabel 34) hampir sama dengan hasil penelitian Heller

(1996) 333 g/tanaman, Hasnam et al. (2007) 360 g/tanaman, dan Santoso et al.

(2008) 0.880 ton/ha pada produksi tahun pertama. Bila produksi tersebut

dibandingkan dengan produksi percobaan IV, maka jumlah buah dan bobot kering

biji pada percobaan IV lebih rendah. Hal ini disebabkan pemangkasan batang

utama dan cabang primer pada pembentukan arsitektur tajuk pada percobaan IV

menyebabkan produksi buah pada batang utama (terminal 1) dan cabang primer

(terminal 2) tidak dapat dipanen karena adanya pemangkasan tersebut.

Produksi tanaman jarak pagar bervariasi, kondisi kesuburan tanah dan

iklim terutama ketersediaan air sangat berpengaruh terhadap produktivitas

tanaman jarak pagar. Semua percobaan yang dilakukan pada penelitian ini pada

lahan bersifat masam dengan pH 5.3 dengan kriteria sifat kimia tanah C. Organik,

N, C/N rasio, P2O5, dan K2O rendah. Sementara itu KTK dan KB termasuk

kriteria sedang, dan hasil susunan kation hasil analisis sampel tanah menunjukkan

bahwa Ca dan Mg dalam kriteria sedang, K kriteria sangat rendah dan Na pada

kriteria rendah. Kondisi tersebut menggambarkan bahwa kesuburan tanah tempat

penelitian berada dalam katagori rendah (Tabel 4). Data iklim sejak 2007 sampai

Mei 2008 di tempat penelitian berturut-turut, curah hujan 3715.1 mm/tahun dan

2104.3 mm/tahun, bulan hujan 12 dan 5 bulan, hari hujan 237 dan 120 mm,

dengan suhu udara rata-rata minimum/maksimum 22.3/31.5 dan 22.1/30.7, dan

kelembaban udara rata-rata 83.3% dan 85.9 %.

Kondisi tanah dan iklim ini menggambarkan bahwa jarak pagar masih

dapat ditanam pada lahan masam sesuai dengan pendapat Mulyani (2007) bahwa

jarak pagar dapat tumbuh pada kisaran pH 4.5-7.8. Jika data tersebut di atas

disesuaikan dengan kriteria klasifikasi kesesuaian lahan dan iklim untuk tanaman

jarak pagar yang dibuat oleh Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan

(2006) menunjukkan bahwa curah hujan tahunan dan bulan hujan (bulan basah)

termasuk dalam kriteria kurang sesuai karena termasuk dalam kategori tinggi.

Namun demikian pendapat tersebut bertentangan dengan pendapat Hasnam

(2006b) yang menyatakan bahwa tingkat produktivitas tanaman jarak pagar sangat

dipengaruhi oleh kesuburan tanah dan ketersediaan air. Selanjutnya dinyatakan

bahwa curah hujan tinggi per tahun dapat meningkatkan produktivitas jarak pagar

yang lebih tinggi. Berdasarkan hasil penelitian Santoso et al. (2008) pada tanaman

asal biji (tanpa pangkas) dan biji yang mengalami pemangkasan batang utama

yang ditanam di Nusa Tenggara Barat (curah hujan rendah) menunjukkan

produksi bobot kering biji masing-masing 0.749 ton/ha dan 0.484 ton/ha,

sebaliknya produksi bobot kering biji yang ditanam di Cikabayan Bogor (curah

hujan tinggi) (Tabel 5) dapat mencapai 0.809 ton/ha pada perlakuan T40 dan

0.805 ton/ha pada perlakuan T30-3. Hal ini memberikan bukti bahwa produksi

yang dicapai pada tempat penanaman yang memiliki curah hujan yang tinggi

(Bogor) memiliki potensi produksi yang lebih tinggi dibandingkan Nusa Tenggara

Barat. Curah hujan yang tinggi tersebut harus diantisipasi dengan pembuatan

drainase yang baik karena akar tanaman jarak pagar tidak tahan akan genangan air

dan dapat menyebabkan akar tanaman menjadi busuk.

Selama penelitian hama yang paling banyak menyerang adalah rayap,

hama ini menyerang dan melubangi kambium (batang) jarak pagar. Gejala yang

ditimbulkan umumnya nampak setelah tanaman telah terserang parah sehingga

serangan rayap ini dapat mematikan tanaman baik yang masih muda maupun yang

telah dewasa.

Kandungan dan Hasil Minyak

Pemangkasan batang utama dan pengaturan jumlah cabang primer yang

dipelihara (percobaan III) dan pemangkasan batang utama dan pemangkasan

cabang primer (percobaan IV) tidak berpengaruh secara nyata terhadap persentase

kandungan minyak biji tetapi berpengaruh nyata terhadap minyak biji yang

dihasilkan per satuan luas (ha). Hasil penelitian menunjukkan bahwa rata-rata

kandungan minyak biji (rendemen) yang dihasilkan oleh semua perlakuan

32.44 % (30.49 %-34.43 %). Nilai tersebut bila dibandingkan dengan kandungan

minyak (rendemen) yang dihasilkan dari hasil penelitian Hasnam et al. (2008)

pada populasi komposit IP-2A hasil seleksi massa populasi IP-1A kadar minyak

(rendemen) 31 % - 32 %, IP-2P hasil seleksi massa populasi IP-1P 32 % - 34 %,

dan IP-2M hasil seleksi massa populasi IP-1P 31%-32% menunjukkan nilai yang

hampir sama. Terjadi kecenderungan bahwa tanaman yang memiliki jumlah

cabang yang banyak (T20, T30 dan T40) dan TbP-2S mempunyai kadar minyak

lebih rendah dibandingkan perlakuan lainnnya, walaupun tidak berbeda nyata.

Rendahnya kadar minyak dapat disebabkan tingginya kompetisi antara biji karena

pada perlakuan tersebut jumlah biji per tanaman yang dihasilkan tinggi. Hal ini

sejalan dengan pendapat yang menyatakan bahwa bila jumlah buah banyak pada

suatu tanaman akan menyebabkan ukuran dan bobot per buah berkurang (Forshey,

1986) dan komponen kualitas buah menurun (McFadyen et al., 1996). Selanjutnya,

Leon et al. (2003) menyatakan hasil minyak suatu tanaman ditentukan oleh

jumlah biji per tandan atau per malai dan bobot biji.

SIMPULAN DAN SARAN

Simpulan

Pembentukan arsitektur tajuk pada tahun pertama pada tanaman jarak

pagar perlu untuk dilakukan. Pengaturan arsitektur tajuk melalui pemangkasan

batang utama dan pemeliharaan jumlah cabang primer dan sekunder memberikan

kontribusi positif terhadap peubah pertumbuhan, kandungan klorofil, intersepsi

cahaya, laju fotosintesis, peningkatan produksi, dan hasil minyak per ha.

Peningkatan jumlah cabang primer, meningkatkan luas daun total,

kandungan klorofil, intersepsi cahaya dan laju fotosintesis, produksi buah dan biji

per tanaman, dan produksi per satuan luas semakin meningkat pula. Produksi

tertinggi dicapai pada tanaman yang memiliki jumlah cabang primer 3-6 cabang

dengan 2-3 cabang sekunder per cabang primer pada tinggi pangkasan 30-40 cm.

Produksi yang dicapai 323.81 g/tanaman atau 0.810 ton/ha pada tanpa

pengendalian jumlah cabang primer (T40), 320.61 g/tanaman atau 0.802 ton/ha

pada 3 cabang primer (T30-3), dan 151.91 g per tanaman atau 0.380 ton per ha

pada tanpa pengendalian jumlah cabang primer dan 2 cabang sekunder (TbP-2S).

Kandungan (rendemen) minyak biji jarak pagar yang diperoleh rata-rata

32.44 % yang berkisar pada angka 30.49 % - 34.43 %. Produksi minyak per

satuan luas (ha) yang dicapai oleh perlakuan T40 dan T30-3 mencapai nilai

tertinggi, berturut-turut 276.61 kg/ha dan 244.56 kg/ha.

Saran

1. Pemangkasan batang utama pada awal pertumbuhan dapat dilakukan untuk

meningkatkan jumlah cabang primer pada umur 50 hari setelah tanam (umur

bibit di pembibitan 2 bulan) pada ketinggian pangkas 30 – 40 cm dari

permukaan tanah. Perbaikan teknik budidaya dengan mengendalikan jumlah

cabang primer 3-6 dan 2 – 3 cabang sekunder dapat digunakan untuk

meningkatkan produksi per tanaman atau per satuan luas dan meningkatkan

hasil minyak per satuan luas.

2. Kajian penelitian ini perlu untuk dilanjutkan pada arsitektur tajuk tahun ke-2

dengan membandingkan produksi tahun pertama dengan produksi tahun ke-2.

DAFTAR PUSTAKA

Allard, G., C.J. Nelson, and S.G. Pallardy. 1991. Shade effect on growth of tall

fescue: I. Leaf anatomy and dry matter partitioning. Crop Sci. 31:163-167. Bauer, J.S., E.J. Sadler and J.R. Frederick. 1997. Intermittent shade effect on gas

exchange of cotton leaves in humid southeastern USA. Agron.J. 89:163-166.

Bell, A. D. 1991. Plant form, an ilustrated guide to flowering plant morphology.

Oxford Univ. Press, Oxford. Badan Pusat Statistik (BPS). 2005. Indikator Ekonomi September 2005. BPS.

Jakarta.

Brown, C.L., R.G. McAlpine, and P.P. Kormanik. 1967. Apical dominance and form in woody plants: a reappraisal. Am.J.Bot. 54:153-162.

Campbell, W.J., L. H. Jr. Allen, G. Bowes. 1990. Response of soybean canopy

photosynthesis to CO2 concentration, light and temperature. Journal of Exp. Bot. 41:427-433.

Champagnat, P. 1989. Rest and activity in vegetative buds of tree. Ann.Sci.Forest.

46:9-26. Charles-Edward, D. A. 1982. Physiological Determinants of Crop Growth.

Academic Press. Sidney. Charles-Edward D. A., D. Doley, and G. M. Rimmington. 1986. Modelling Plant

Growth and Development. Academic Press. Sidney. 235 p. Cline, M. G. 1997. Concepts and terminology of apical dominance. Am. J. Bot.

84:1064-1069. Cline., 2000. The role of hormones and apical dominance. New approaches to an

old problem in plant development. Physiol. Plantarum. 90:230-237. Cook, N. C., E. Rabe, and G. Jacobs. 1999. Early expression of apical control

regulates length and crotch angle of sylleptic shoot in peach and nectarine. Hort. Sci. 34(4):604-606.

Coombs, D., P. Blackburne-Maze, M. Cracknell, R. Bentley. 1994. The Complete

Book of Pruning. Ward Lock. 224p. Costes, E., P. E. Lauri, and J. L. Regnard. 2006. Analysing fruit tree architecture:

implication for tree management and fruit production: Hort. Review.32:1-61.

Costes, E., Y. Guedon. 1997. Modelling the sylleptic branching on one-year-old trunks of apple cultivars. J. Am. Soc. Hort. Sci. 122:53-62.

Curry, E. A. 1991. Introduction. Canopy development in model system:

measurement, modification, modelling. HortSci. 26:998. Dwary, A., and M. Pramanick, 2006. Jatropha-a biodisel for future. Everyman’s

Science 40(6): 430-432. Elfarisna. 2000. Adaptasi Kedelai terhadap Naungan: Studi Morfologi dan

Anatomi. Tesis. Program Pascasarjana, IPB. Bogor. 88 hal. Evans, J.R., and H. Poorter. 2001. Photosynthetic acclimation of plants to growth

irradiance: the relative importance of specific leaf area and nitrogen partition in maximizing carbon gain. Plant Cell and Env. 24:755-767.

Fahn A. 1995. Anatomi Tumbuhan. (Terjemahan Tjitrosomo SS). Yogyakarta:

Gadjah Mada University Press 493pp Ferry, Y. 2006. Menghitung perkiraan produksi Jarak Pagar. Info Tek Jarak Pagar

(Jatropha curcal L.) Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Vol. 1(2) Pebruari 2006.

Fisher, N.M., 1984. Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik. Terjemahan.Tohari dan

Soodharoedjian. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. 421p Folly, P., and N. Engel. 1999. Chlorophyll b chlorophyll a conversion precedes

chlorophyll degradation in Hordeum vulgare L. J. Biol. Chem. 274:2181-2181.

Forshey, C.G. 1986. Chemical fruit thinning of apples. New York’s Food and Life

Sci. Bull. 116:1-7. Gardner, F. P., R. B. Pearce, and R.L. Mitchell. 1991. Fisiologi Tanaman

Budidaya. Terjemahan Susilo, H. Penerbit Universitas Indonesia, Jakarta. 428 p.

George, A.P., M. J. Morley Bunker, R. J. Nissen, and R. J. Collins. 1993. Effect

of pollination and irradiance on fruiting of persimmon (Diospyros kaki L.) in subtropical Australia. J. Hort. Sci. 68:54-447.

Gifford, R. M., J. H. Thorne, W. D. Hitz, and R. T. Giaquinta. 1984. Crop

productivity and photoassimilate partitioning. Science. 225:801-808. Ginwal, H. S., P. S. Rawat, and R. L. Srivastava. 2004. Seed source variation in

growth performance and oil yield of Jatropha curcas Linn. in Central India. Silvia Genetica 53 (4): 186-192.

Gould, K. S., KR Markham, R.H. Smith., and J.J. Goris. 2000. Functional role of anthocyanins in the leaves of Quintinia serrata A. Cunn. J. Exp. Bot. 51: 1107-1115.

Gubitz, G.M., M. Mittelbach, and M. Trabi. 1996. Exploitation of the tropical oil

seed plant Jatropha curcas L. Biores. Technol. : 67 (1999) 73-82. Guillermo, A.A.D., L. A. N. Aguirrezabal, F. H. Andrade, and V. R. Pereyra.

(2000). Solar radiation intercepted during seed filling and oil production in two sunflower hybrids. Crop Sci. 40:1637-1644.

Halle, F., R. A. A. Oldeman, and P.B. Tomlinson. 1978. Tropical Trees and

Forests. Springer-Verlag, Berlin. Hale, M. G., and D. Orcutt. 1978. The Physiology of Plant Under the Stress. John

Willey and Son, New York. 206p. Hariyadi, 2005. Sistem budidaya tanaman jarak pagar (Jatropha curcas Linn.).

Makalah disampaikan pada seminar nasional Pengembangan Jarak Pagar (Jatropha curcas) untuk Biodiesel dan Minyak Bakar. Diselenggarakan Pusat Penelitian Surfaktan dan Bioenergi, Institut Pertanian Bogor. 22 Desember 2005.

Hasnam. 2006a. Biologi bunga jarak pagar. Info Tek Jarak Pagar (Jatropha

curcas L). Puslitbangbun, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Vol.1 (4) Maret 2006.

Hasnam. 2006b. Teka-teki produktivitas jarak pagar. Infotek Jarak Pagar

(Jatropha curcas L.). Vol.1(8), Agustus 2006. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. Bogor.

Hasnam., C. Syukur, R.S. Hartati, S. Wahyuni, D. Pranowo, E. Susilowati, E.

Puslani, dan B. Heliyanto. 2007. Pengadaan bahan tanaman jarak pagar di Indonesia; desa mandiri energi serta strategi penelitian di masa datang. Makalah disampaikan pada Lokakarya Nasional Jarak Pagar III di Balittas Malang, 5 November 2007.

Hasnam, Cheppy, S. Wahyuni, D. Pranowo, E. Purlani, dan S.E. Susilowati. 2008.

populasi komposit jarak pagar (Jatropha curcas L.). Diskripsi populasi Komposit IP-2. Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan. Bogor.

Heller, J. 1996. Physic Nut. Jatropha curcas L.- Promoting the Conservation and

Use of Underutilized and Neglected Crops. 1. Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research, Gatersleben/International Plant Genetic Resource Institute. Rome. 66p.

Hidema, J., A. Makino, Y. Kurita, T. Mae, and K. Ohjima. 1992. Changes in the level of chlorophyll and light-harvesting chlorophyll a/b protein of PSII in rice leaves age under different irradiances from full expansion through senescence. Plant Cell Physiol. 33:1209-1214.

Hopkins, W. G., and N. P. A. Huner. 2004. Introduction to Plant Physiology.

Third Editin. USA. John Wiley and Sons Inc. 560p. Jackson, J. E. 1980. Light interception and utilization by orchard systems. Hort.

Rev. 2:208-267. Jones, H. G. 1992. Plant and Microclimate. A Quantitative Approach to

Enviromental Plant Physiology. 2 nd ed. Cambridge Univ. Press. 428p. Jones, N., and J.H. Miller. 1992. Jatropa curcas. A Multipurpose Spesies for

Problematic Sites. The World Bank Report. Asia Technical Department. Agriculture Division.

Lakitan, B. 2004. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta. Rajawali Press. 205p. Lakso, A. N. 1994. Apple. In: B. Schaffer, P. Andersen (eds.). Handbook of

Environmental Physiology of Fruit Crops. 1-Temperate Crops. CRC Press Univ. of Florida. Boca Raton, FL. p3-35

Lakso, A. N., and L. Corelli-Grappadelli. 1992. Implication of pruning and

training practice to carbon partitioning and fruit development in apple. Acta Hort. 322:231-239.

Lambers, H. 1987. Does variation in photosynthetic rate explain variation in

growth rate and yield. Neth. J. Agric. Sci. 35:505-519.

Lawlor, D.W. 1987. Photosynthesis : Metabolism, Control and Physiology. Longman Scientific and Technical. John Wiley and Son Inc. New York. 262p.

Leon, A.J., F.H. Andrade, and M. Lee. 2003. Genetic analysis of seed-oil

concentration across generation and environments in sunflower. Crop Sci. 43:135-140.

Lespinasse, J.M., and F. Delort. 1993. Regulation of fruiting in apple. Role of the

bourse and crowned brindles. Acta Hort. 349:229-246

Mahmud, Z. 2006. Pemangkasan tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L.) Info Tek Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Pusat Penelitian dan Pengembangan Perkebunan, Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian. Vol.1 (6), Juni 2006.

Marini, R. P. 2003. Physiology of pruning fruit trees. Virginia Cooperative Extension. p422-025.

McFadyen, L.M., R.J. Hutton, and E.W.R. Barlow. 1996. effect of crop load on

fruit water relation and fruit growth in peach. J. of Hort. Sci. 71(3):469-480.

Miller, S. A., F. D. Broom, T.G. Thorp, and A.M., Barnett. 2000. Effect of leader

pruning on vine architecture, productivity and fruit quality in kiwifruit (Actinidia deliciosa cv. Hayward). Scientia Hort. 91:189-199.

Mohr, H., and P. Schopfer. 1995. Plant Physiology. Springer-Verlag.

Berlin.NY.629 p. Mowat, A. D., and A. P. George. 1994. Ecophysiology of persimmon. In Schaffer,

B. and P. Andersen (eds) Handbook of Environmental Physiology of Fruit Crops CRC Press. Inc., Boca Raton, Florida, USA, p32-209.

Mulyani. A. 2007. Karakteristik dan evaluasi kesesuaian lahan untuk

pengembangan jarak pagar (Jatropha curcas L.) di Indonesia. Dalam: Solusi miskelola tanah dan air untuk memaksimalkan kesejahteraan rakyat. Prosiding Kongres Nasional IX Himpunan Ilmu Tanah Indonesia (HITI); Yogyakarta 5-7 Desember 2007. p819-836

Munandar, A. 2001. Studi arsitektur pohon dalam hubungannya dengan

pertumbuhan dan perkembangan durian. Disertasi. Institut Pertanian Bogor. 88p.

Norman, J.M. and T. J. Arkebauer. 1991. Predicting canopy light-use efficiency

from leaf characteristic. In Modelling Plant and Soil System. Agronomy Monograph No. 31. p125-143.

Ohashi, K., A. Makino, and T. Mae. 1998. Gas exchange characteristics in rice

leaves grown under the condition of physiologically low temperature and irradiance. Plant Cell Physiol. 39:1384-1387.

Pertamina (2005). Perkembangan Harga BBM. http://www.pertamina.com/harga BBM/Perkembangan Harga BBM. htm.

(September 2006) Prihandana, R., R. Hendroko, R. 2006. Petunjuk Budidaya Jarak Pagar.

Agromedia Pustaka. Depok Jakarta. Pusat Penelitian dan Perkembangan Perkebunan 2006. Petunjuk Teknis Budidaya

Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Badan Penelitian dan Pengembangan Pertanian Bogor.

Pusat Penelitian Tanah (1980). Klasifikasi Sifat Kimia Tanah. Balai Penelitian Tanah (Balitan) Bogor.

Ramaiah, P. K., and D. Venkataramanan, 1987. Coffea,. In M. R. Sethuraj, A. S.

Raghavendra (eds). Tree Crop Physiology. Elsevier, Amsterdam. p247-262

Ryugo, K. 1988. Fruit Culture: Its Science and Art. John Wiley and Sons. New

York, 344p. Rupp, D. L., and Traenkle. 1995. A non destructive measurement method for

chlorophyll in grapevine. Staatliche Lehr Ver suchsanstalt Weinobstbau, Weinsberg, Germany. 45:139-142.

Salisbury, F.B., and C.W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan, Jilid 2. (Terjemahan

Diah R. Lukman dan Sumaryono). Bandung : ITB. 173p. Santrucek, J. and R.F. Sage. 1996. Acclimation of stomatal conductance to a

CO2-enriched atmosphere and elevated temperature in Chenopodium album. Aust. J. Plant Physiol. 23:467-478.

Santoso, B.B., Hasnam, Hariyadi, S. Susanto, and B.S. Purwoko. 2008. Potensi

hasil jarak (Jatropha curcas L.) pada tahun pertama budidaya di lahan kering Lombok Barat, Nusa Tenggara Barat. Bul.Agron. 36:161-167.

Sinclair, T.R.R. 1994. Limit to crop yield. In K.J. Boote (ed.) Physiology and

Determination of Crop Yield. ASA, Inc, CSSA, Inc and SSSA, Inc. Madison, WI.

Sinclair, T.R.R., and T. Torrie. 1989. Leaf nitrogen, photosynthesis and crop

radiation use efficiency. Crop Sci. 29:90-98. Sitompul, S.M., dan B. Guritno. 1995. Analisis Pertumbuhan Tanaman.

Yogyakarta: Gadjah Mada University Press. 412p. Srivastava, L.M. 2002. Plant Growth and Development Hormones and

Environment. Academic Press. An imprint Elsevier Science. 772p. Stuttle, G. W., and G. C. Martin. 1986. Effects of light intensity and carbohydrate

reserves on frowering in olive. J. Amer. Soc. Hort. Sci. 111(1):27-31. Taiz, L., and E. Zeiger. 2002. Plant Physiology. California. The

Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc., Redwood City, CA. 690p. Thorp, T.G., and B. Stowell. 2001. Pruning height and selective limb removal

affect yield of large ‘Hass’ avocado three. HortScience 36:699-702.

Tim Jarak Pagar. 2006. Buku Saku, Tanya Jawab Jarak Pagar (Jatropha curcas L.). Rajawali Nusantara Indonesia.

Tim Peneliti. 2006. Uji Adaptasi Jarak Pagar di Kabupaten Kutai Kartanegara.

Kerjasama Universitas Kutai Kartanegara dan Balitbangda Kukar. Universitas Kutai Kartanegara, Tenggarong, Kalimantan Timur.

Tyas, K.N. 2006. Adaptasi kedelai terhadap intensitas cahaya rendah melalui

efisiensi penangkapan cahaya (thesis). Bogor. Sekolah Pascasarjasan Institut Pertanian Bogor. 126p.

Tjitrosoepomo, G. 2005. Morfologi Tumbuhan. Gadjah Mada University Press.

266p. Valladares, F. 2003. Light heterogenity and plants: from ecophysiology to species

coexistence and biodiversity. In: K. Esser, U. Luttge, W. Beyschlag, F. Hellwig (Eds). Progress in Botany. Vol. 64. Berlin Heidelberg. Springer-Verlag.

Verheij, E. W. M., and R. E. Coronel. 1992. Plant Resources of South-East Asia

No. 2:Edible Fruit and Nut. PROSEA Bogor, p:1-56. Yoshida, S., D.A. Forno, J.H. Coock, and K.A. Games. 1976. Laboratory Manual

for Physiologal Studies of Rice. The International Rice Research Institute. Manila.

Wardlaw, I. F. 1990. The control of carbon partitioning in plants. Tansley Rev.

No. 27. New Phytol 116:341-381. Wattimena, G.A. 1988. Zat Pengatur Tumbuh Tanaman. Pusat Antar Universitas,

Institut Pertanian Bogor Bekerjasama dengan Lembaga Sumberdaya Informasi-IPB. 145p.

Widodo, W. D. 1995. Pemangkasan Pohon Buah-Buahan. Penebar Swadaya.

Jakarta. 103 Hal. Wiesenhutter, J. 2003. Use of Physic Nut (Jatropha curcas L.) to Combat

Desertification and Reduce Poverty. Deutsche Gesellschaft fur Technische Zusammenarbeit (GTZ). Convention Project to Combat Desertification (CCD Project). www.gtz.de/desert (September 2005).

Wilson, B. F. 2000. Apical control of branch growth and angle in woody plants.

Amer. J. Bot. 87:601-607. Wright, C. J. 1989. Interactian between vegetative and reproductive growth,. In C.

J. Wright (ed). Manipulation of Fruiting. Butterworths. London. p15-23.

Wunsche, J. N., and A. N. Lakso. 2000. The relationship between leaf area and light interception by spur and extension shoot leaves and apple orchard productivity. HortScience 35:1202-1206.

Lampiran 1. Prosedur kerja penentuan kandungan klorofil daun Pereaksi : Aseton 80 % dan nitrogen cair bila dibutuhkan

Alat : sentrifuge, mortar, pestle, labu takar 10 ml, tabung ependorf 2 ml dan

spektrofotometer

Prosedur kerja :

1. Timbang daun segar 50-100 mg, kemudian dihaluskan dalam mortar dan

ditambahkan aseton 2 ml sehingga terbentuk campuran, lalu campuran ini

dimasukkan ke dalam tabung ependorf dan disentrifuge.

2. Fitrat dipisahkan ke dalam labu takar, residu diekstraksi kembali sampai

tidak ada warnanya

3. Tambahkan aseton 80% pada fitrat sampai tanda tera

4. Ukur absorban ekstrak tersebut pada λ 663 nm dan λ 645 nm

Dengan persamaan di bawah ini diperoleh Klorofl a (mg/g) = { (12.7 x A 663) – (2.69 x A 645)} x fp Bobot sample (g) Klorofl b (mg/g) = { (22.9 x A 645) – (4.68 x A 663) } x fp Bobot sample (g) fp = 10 ml x 1 liter 1000 ml

Lampiran 2. Prosedur kerja penentuan jumlah stomata Bahan : Safranin, gliserin, aquades dan kutex bening

Alat : Object glass, cover glass, jaras preparat, hand couter, pinset, silet,

mikroskop Olympus

Prosedur kerja :

1. bagian atas daun dikerik untuk mendapatkan epidermis bagian bawah

2. kemudian epidermis diwarnai dengan safrafin dan dicuci dengan aquades

3. object glass ditetesi dengan glyserin, lalu diambil epidermis yang telah

dicuci, tempelkan pada kertas saring dan diletakan di atas object glass

4. object glass ditutup dengan cover glass

5. di sekeliling cover glass ditutup dengan kutex bening agar tidak masuk

udara

6. kemudian dilihat di mikroskop dan jumlah stomata dihitung dengan hand

counter

Lampiran 3. Analisis kandungan minyak jarak pagar metode soxhlet Bahan : heksana, kapas, dan kertas saring,

Alat : timbangan, labu soxhlet, dan oven

Prosedur kerja :

1. timbang 2 gram sample biji kering jarak pagar yang telah dihaluskan

2. kemudian biji yang telah dihaluskan tersebut sebarkan di atas kapas yang

beralas kertas saring dan digulung membentuk thimble

3. lalu gulungan yang membentuk thimble yang berisi biji yang telah

dihaluskan masukan ke dalam labu soxhlet

4. kemudian dilakukan ekstraksi selama 6 jam dengan menggunakan pelarut

lemak berupa heksana sebanyak 150 ml

5. lemak yang terekstrak kemudian dikeringkan dalam oven pada suhu 1000C

selama 1 jam


Kadar minyak (lemak) : -------------------------------------- x 100 %

Bobot sampel kering

Lampiran 4. Prosedur kerja analisis antosianin Bahan : HCl 1N dan ethanol

Alat : Timbangan analitik, mortar, labu ukur, dan spektrofotometer

Cara kerja :

1. Daun sampel yang sudah difreeze dryer (kering) dan dihaluskan,

ditimbang, kemudian dilarutkan dalam ethanol :HCl 1N(85:15;v/v)

sampai homogen

2. Suparnatan disaring ke dalam labu ukur 25 ml

3. mengukur kandungan antosianin pada panjang gelombang 535 nm dan

dihitung menggunakan persamaan :

Total antosianin = [(D535 x fp)/98.2][1/W]

D535 = nilai absorban pada panjang gelombang 535 nm

fp = faktor pengenceran

W = bobot sampel yang diukur kandungan antosianinnya

98.2 = nilai E 1% untuk pelarut ethanol-HCl. Dalam pengukuran ini

serapan antosianin dalam ethanol-HCl diukur pada sel 1 cm, panjang

gelombang 535 nm pada konsentrasi 1% (w/v).

Documents

Hubungan Arsitektur Tajuk dengan Fotosintesis, Produksi ... · daun dan luas daun memberikan dampak terhadap peningkatan intersepsi cahaya, kandungan klorofil a, klorofil b, dan klorofil