4
II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Klasifikasi dan Morofologi Tanaman Jarak Pagar
Tanaman jarak yang dikenal secara luas oleh masyarakat Indonesia ada dua macam, yakni jarak kepyar dan jarak pagar (Nurcholis dan Sumarsih,2007). Jarak pagar telah lama dikenal di berbagai daerah di Indonesia, yaitu sejak diperkenalkan oeh bangsa Jepang pada tahun 1942-an. Masyarakat diperintahkan untuk menanam jarak pagar di pekarangan. Minyak jarak pagar ini dimanfaatkan sebagai bahan bakar kendaraan untuk perang pada masa itu (Hambali, 2007). Tanaman jarak pagar termasuk famili Euphorbiaceae, satu famili dengan karet dan ubi kayu. Kedudukan taksonomi tanaman jarak pagar adalah sebagai berikut :
Kingdom : Plantae
Subkingdom : Tracheobionta Superdivision : Spermatophyta Division : Magnoliophyta Class : Magnoliopsida Subclass : Rosidae
Order : Euphorbiales Family : Euphorbiaceae Genus : Jatropha L.
Species : Jatropha curcas L. (USDA, 2020)
Jarak pagar berupa pohon kecil atau perdu, umurnya dapat mencapai 50 tahun, tinggi tanaman 1,5 – 5 meter. Jarak pagar tumbuh pada kondisi lingkungannya sesuai, dengan curah hujan 300 –700 mm/tahun (Bramasto, 2003), meskipun demikian, jarak
5
pagar tahan hidup didaerah sangat kering dengan curah hujan 48-200 mm/tahun. Jarak pagar dapat tumbuh pada daerah ketinggian0 – 800 m diatas permukaan laut, dengan suhu rata-rata 20 o C – 35o C PH tanah yang sesuai untuk tanaman ini adalah 5,0 – 6,2 (Hamdi, 2005) Jarak pagar dapat digunakan sebagai penahan erosi tanah oleh air dan deflasi pasir di bukit pasir (wind barrier).
Produksi biji sangat beragam, mulai dari 0,4 ton/ha/tahun sampai lebih dari 12,5 ton/ha/tahun. Faktor yang dapat mempengaruhi produktivitas antara lain varietas, umur tanaman, pengairan, iklim dan tanah. Jarak pagar mudah dibudidayakan dan dapat tumbuh dengan cepat. Kandungan minyak pada jarak pagar sebanyak 25 % – 35 % pada bijinya dan 50% – 60% pada dagingnya (Hamdi, 2005).
Jarak pagar menurut definisinya, morfologi tumbuhan tidak hanya menguraikan bentuk dan susunan tubuh tumbuhan saja, tetapi juga bertugas untuk menentukan apakah fungsi masing-masing bagian itu dalam kehidupan tumbuhan, dan selanjutnya juga berusaha mengetahui dari mana asal bentuk dan susunan tubuh yang demikian tadi. Selain dari itu morfologi harus pula dapat memberikan jawaban atas pertanyaan mengapa bagian-bagian tubuh tumbuhan mempunyai bentuk dan susunan yang beraneka ragam (Tjitrosoepomo, 2003). Jarak pagar termasuk perdu dengan tinggi tanaman 1-7 m, bercabang tidak teratur. Umur tanaman jarak pagar bisa mencapai 50 tahun. Cabang tanaman ini mengandung getah (lateks).
Umumnya, seluruh bagian tanaman beracun sehingga tanaman ini hampir tidak memiliki hama (Hariyadi, 2005). Tanaman ini dapat diperbanyak dengan biji dan setek.
6
(Prihandana dan Hendroko, 2006). Daun merupakan organ produksi pada tumbuhan berbiji. Daun adalah organ khusus yang mempunyai fungsi sebagai tempat proses fotosintesis. Daun merupakan bagian tanaman yang mempunyai fungsi yang sangat penting, karena semua fungsi yang lain tergantung pada daun secara langsung atau tidak langsung (Hambali, 2007). Lembaran daun biasanya merupakan embelan pipih dari batang yang tersusun sedemikian rupa sehingga memberikan suatu permukaan yang luas untuk absorbsi energi cahaya secara efisien dan biasanya melekat pada batang dengan tangkai atau petiole (Hariyadi, 2005). Daun jarak pagar berupa daun tunggal, berlekuk, bersudut 3 atau 5, tulang daun menjari dengan 5-7 tulang utama, daunnya berwarna hijau dimana warna permukaan bagian bawah daun lebih pucat dibandingkan bagian atasnya (Hariyadi, 2005). Panjang dan lebar daun 6-15 cm yang tersusun secara selangseling. Panjang tangkai daun sekitar 4-15 cm (Prihandana dan Hendroko, 2006). Musim kemarau yang panjang, tanaman ini menggugurkan daunnya (Syah, 2006).
Batang adalah organ pokok pada tanaman selain daun dan akar. Fungsi utama batang adalah pada sistem percabangan yang mendukung perluasan bidang fotosintesis serta merupakan transpor utama dari air, unsur hara, dan bahan organik sebagai fotosintat (Nugroho et al., 2006 cit. Cahyani, 2008). Batang jarak pagar berkayu, berbentuk silindris, dan bila terluka mengeluarkan getah (Hariyadi, 2005). Jarak pagar adalah tanaman monoecious, bunga berkelamin satu (uniseksual), jarang yang
7
biseksual, tersusun dalam rangkaian (inflorescence), biasanya terdiri atas 100 bunga atau lebih, persentase bunga betina 5-10%.
Bunga memiliki 5 sepala dan 5 petala yang berwarna hijau kekuningan atau coklatkekuningan. Bunga jantan mempunyai 10 tangkai sari yang tersusun dalam dua lingkaran (whorl), masing-masing berisi lima tangkai sari yang menyatu berbentuk tabung; kepala sari pecah melintang (longitudinal), masa berbunga 1-2 hari. Bunga betina lebih besar dari bunga jantan, terdiri atas ovari (bakal buah) yang beruang lima (5 1ocule) yang masing-masing berisi satu bakal biji (ovule).
Tangkai putik lepas atau melekat pada pangkal, kepala putik terpecah tiga, berwarna coklat, masa berbunga 3-4 hari. Bunga betina membuka 1-2 hari sebelum bunga jantan. Lama pembungaan infloresen 10-15 hari. Bunga jarak pagar menyerbuk dengan bantuan serangga; bunga menghasilkan nektar yang mudah terlihat (exposed) dan harum baunya (Direktorat Budidaya Tanaman Tahunan, 2007). Pigmen dalam vakuola adalah flavonoid, yakni antosian dan flavon yang terlarut dalam cairan vakuola dan mengakibatkan warna pada bunga dan buah. Flavon atau flavonol terserap kuat di daerah ultraviolet dari spektrum cahaya dan dapat dideteksi oleh serangga. Senyawa ini mengakibatkan penampakan kuning muda atau krem bening pada daun mahkota bunga (Prihandana, 2006).
Buah jarak pagar yang disebut kapsul akan masak 40-50 hari setelah pembuahan;
buah sedikit berdaging (fleshy) waktu muda, berwarna hijau kemudian menjadi kuning dan mengering lalu pecah waktu masak; biasanya berisi tiga biji berwarna hitam
8
(Direktorat Budidaya Tanaman Tahunan, 2007). Buah jarak pagar berbentuk buah kendaga, oval, berupa buah kotak, berdiameter 2-4 cm. Pembentukan buah membutuhkan waktu selama 90 hari dari pembungaan sampai matang. Buah jarak pagar matang tidak serentak. Satu rangkaian akan terdapat bunga, buah muda, serta buah yang sudah kering. Buah jarak pagar terbagi menjadi tigaruang yang masing- masing ruang berisi 3-4 biji (Prihandana dan Hendroko, 2006). Tanaman jarak pagar mulai berbuah pada umur 5 bulan, dan mencapai produktifitas penuh pada umur 5 tahun. Panjang buah sekitar 1 inchi (sekitar 2,5 cm), dan mengandung 2-3 biji (Syah, 2006).
Biji (seed) pada hakikatnya merupakan tanaman mini (embrio) dalam suatu keadaan perkembangan terkekang. Biji dapat tumbuh menjadi tanaman baru karena mengandung lembaga atau calon tumbuhan baru. Biji akan berkecambah dan menjadi tanaman baru bila memenuhi syarat-syarat yang diperlukan (Harjadi, 1996 cit.
Nurmaliya, 2006). Biji jarak pagar berbentuk bulat lonjong, berwarna cokelat kehitaman dengan ukuran panjang 2 cm, tebal 1 cm, dan berat 0,4-0,6 gram/biji (Prihandana dan Hendroko, 2006). Biji inilah yang banyak mengandung minyak dengan rendemen sekitar 30 – 40 % (Hariyadi, 2005). Biji masak bila kapsul berubah warna dari hijau menjadi kuning (3 bulan setelah berbunga). Kulit kapsul tetap segar sampai biji masak dan berwarna hitam (Hasnam dan Mahmud, 2006). Biji jarak pagar berbentuk bulat lonjong dengan ukuran panjang 2 cm (Prihandana dan Hendroko, 2006) Biji jarak pagar berbentuk bulat lonjong, berwarna cokelat kehitaman dengan
9
ukuran panjang 2 cm, tebal 1 cm, dan berat 0,4-0,6 gram/biji (Prihandana dan Hendroko, 2006)
2.2 Persilangan Jarak Pagar
Kegiatan perakitan varietas telah dimulai dengan berbagai cara, tetapi sejauh ini hasil yang diperoleh masih belum memuaskan. Hingga saat ini, potensi produktivitas jarak pagar varietas IP-1, IP-2, dan IP-3 adalah 200, 400, dan 600 buah per tanaman per tahun pada tahun pertama atau setara dengan 1, 2, dan 3 ton biji kering per ha, dinilai belum memberikan keuntungan yang layak untuk diusahakan. Widiarsih dan Dwimahyani (2010), melaporkan radiasi pada jarak pagar telah menghasilkan galur-galur mutan dengan kandungan minyak biji mencapai 45%, jauh lebih tinggi dibanding tetuanya yang hanya 28%, tetapi produksi buah per pohon relatif masih rendah, hanya 200 g biji kering. Maftuchah et al. (2013), yang melakukan persilangan antar sejumlah tetua terpilih jarak pagar, melaporkan adanya hasil persilangan yang lebih baik dari tetuanya, yaitu SP 38 × HS 49, diperoleh hasil biji 1.170 kg biji kering/ha. Tetapi, hasil yang telah dicapai ini masih belum ekonomis untuk dikembangkan, yaitu minimal 2 ton/ha (Kemala, 2006). Sementara itu, Chengxin et al.
(2014) memperkenalkan varietas baru JO S2 yang memiliki potensi produksi mencapai 2,95 ton biji kering per ha pada tahun pertama dan 4,25 ton biji kering per ha pada tahun kedua. Meskipun jarak pagar belum dikembangkan hingga saat ini, penelitian tidak harus terhenti terutama di bidang pemuliaan.
10
Merakit varietas yang berdaya hasil tinggi, diperlukan informasi daya gabung tetua, baik daya gabung umum (DGU) maupun daya gabung khusus (DGK).
Persilangan dialel merupakan metode yang banyak dilakukan untuk mengetahui kemampuan menggabung setiap individu dalam persilangan. Metode ini digunakan untuk mengetahui tetua-tetua yang berpotensi untuk digunakan dalam program persilangan untuk menghasilkan varietas unggul baru (Malik et al., 2004).
Analisis dialel memiliki salah satu asumsi yang harus dipenuhi adalah tetua yang digunakan harus homosigot. Meskipun tetua homosigot merupakan salah satu ketentuan yang harus dipenuhi, sejumlah peneliti yang bekerja pada tanaman menyerbuk silang memilih metoda dialel dan menggunakan tetua heterosigot dalam persilangannya, diantaranya pada tanaman jeruk (Iwata et al., 2002), ubi kayu (Owolade et al., 2006), dan karet (Omokhafe et al., 2007).
Tanaman jarak pagar, yang merupakan tanaman tahunan dan menyerbuk silang, penggunaan tetua homosigot relatif sulit dipenuhi karena dibutuhkan waktu yang relatif lebih lama untuk memperoleh galur-galur homosigot. Oleh sebab itu, persilangan dialel dilakukan dengan menggunakan tetua heterosigot. Penggunaan tetua heterosigot pada persilangan dialel juga pernah dilakukan (Dickinson dan Jinks, 1956).
2.3 Karakterisasi Jarak Pagar
Karakterisasi merupakan kegiatan awal untuk mengetahui variasi sifat pertumbuhan vegetatif dan komponen hasil yang bertujuan untuk menghasilkan deskripsi tanaman.
Informasi korelasi antar karakter sangat diperlukan untuk memudahkan proses seleksi.
Tanaman jarak pagar yang merupakan tanaman tahunan, evaluasi materi genetik harus
11
dilakukan selama beberapa waktu, minimal satu tahun periode produksi agar data yang diperoleh lebih akurat. Adanya informasi korelasi antar karakter, terutama antara karakter yang dapat dievaluasi lebih dini dengan karakter-karakter yang termasuk komponen hasil, dapat mempersingkat waktu seleksi karena seleksi dapat dilakukan tanpa harus menunggu hingga tanaman berproduksi (Hartati et al, 2012).
2.4 Biji jarak pagar dan morfologinya
Biji jarak pagar berbentuk bulat lonjong, berwarna cokelat kehitaman dengan ukuran panjang 2 cm, tebal 1 cm, dan berat 0,4-0,6 gram/biji (Prihandana dan Hendroko, 2006). Biji inilah yang banyak mengandung minyak dengan rendemen sekitar 30 – 40 % (Hariyadi, 2005). Biji masak bila kapsul berubah warna dari hijau menjadi kuning (3 bulan setelah berbunga). Kulit kapsul tetap segar sampai biji masak dan berwarna hitam (Hasnam dan Mahmud, 2005).
Setiap kapsul atau buah terdiri dari 3 bagian dan setiap bagian terdiri dari sebutir biji, sehingga setiap buah jarak berisi 3 butir biji. Permukaan kulit buah yang masih muda terdapat lapisan lilin yang berwarna keputihan, ada pula yang tanpa lapisan lilin. Buah jarak umumnya mudah pecah bila sudah masak atau sudah tua, tetapi ada pula yang sulit pecah, sehingga sulit dalam proses pembijian menurut Cahyo, (2008).
Biji Jarak menunjukkan bintik-bintik yang menyerupai serangga, ada yang berwarna putih, kecoklatan dari coklat muda sampai coklat tua, dan ada pula yang berwarna merah, bahkan ada yang berwarna kehitaman.
12 Gambar 1 Biji jarak pagar masak berwarna hitam
mengkilap (Rama.2006)
Biji terdiri dari kulit biji agak keras dan di dalamnya terdapat daging biji (kernel). Bentuk biji lonjong bulat (oval) dan bervariasi, dengan panjang beberapa mm sampai sekitar 2 cm, berat setiap 100 biji antara 10-100 gram dan biji jarak dapat dikelompokkan menjadi 3 kelompok berdasarkan besarnya biji. Biji kecil antara 10-34 gram/100 biji, biji sedang antara 35-54 gram/100 biji, dan biji besar antara 55-100 gram/100 biji (widodo, at al. 2011). Tipe perkecambahan biji jarak adalah epigeal.
Berawal dari biji tumbuh calon akar, kemudian akar akan masuk ke dalam tanah, setelah akar masuk dalam tanah biji akan terangkat ke atas permukaan tanah dan membentuk hipokotil.
Gambar 2 Buah jarak pagar dengan 2 biji dalam satu buah (Rama.2006)
