BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sirsak (Annona muricata Linn) Di Indonesia tanaman sirsak tumbuh di dataran rendah sampai dataran tinggi ( ketinggian 1000 m dpl). Tanaman sirsak mulai berbunga setelah berumur 2-3 tahun, (Nuswamarhaeni et.al., 1991). Tanaman sirsak berbentuk pohon, tingginya mencapai 3-8 m. daunnya mengkilap dan berwarna hijau tua. Seluruh bagian tanaman bila digores akan mengeluarkan bau yang sama, khas bau sirsak. Bunganya yang majemuk keluar dari ranting ranting ketiak atau langsung dari batang. Bunga berkelamin dua, benang sarinya banyak, demikian pula bakal buahnya dan bakal bijinya hanya satu. Bentuk buah lonjong, ujungnya sering bengkok atau berbentuk jantung. Buahnya majemuk dan dibentuk oleh sejumlah bakal buah yang menjadi satu. Kulitnya cukup tebal, namun tidak alot, berduri lemas dan agak bengkok (Rismunandar, 1990). Tanda buah sirsak yang sudah tua adalah jarak duri pada permukaan buah telah melebar, tangkai buah mulai menguning, aromanya harum. Bila terlambat dipanen buah akan retak, sehingga menurun kualitas buahnya (Nuswamarhaeni et.al., 1991). Menurut Adi (1997), biji sirsak mengandung dua jenis alkaloid yang beracun yaitu cystinine (C11H114N20) dan spartein (C15H26N220). Selain mengandung alkaloid juga mengandung rotenon. Rotenon bereaksi dengan menggangu proses produksi energi.
2.1.1 BIOLOGI Tumbuhan sirsak ( Annona muricata Linn) termasuk tanaman dengan klasifikasi menurut ( Tjitrosoepomo, 1991) sebagai berikut :
7
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta Class
: Dicotyledoneae Ordo
: Ranunculales Family
: Annonaceae Genus
: Annona Spesies
: Annona muricata L.
Buah Sirsak mengandung vitamin dan serat. Selain mengandung vitamin A, B dan C, sirsak juga mengandung gula sekitar 12%. Setiap buah sirsak terdiri dari 68% daging buah yang dapat dimakan, sisanya berupa kulit sebanyak 20%, biji 8,5%, dan empulur 4% (bagian tengah pada buah sirsak sebagai tempat melekatnya daging buah) Kandungan air pada buah sirsak cukup tinggi, yakni sekitar 82% ( Haryoto, 1998). Biji sirsak bentuknya tumpul, berwarna coklat kehitaman dan keras. Biji sirsak mengandung minyak yang dapat digunakan sebagai insektisida. Biji bijian ini dikelilingi daging yang dapat dimakan. Satu buah sirsak mengandung 60-80 biji. Daging buah sirsak mengandung 80% air, 1% protein, 8% karbohidrat dan sejumlah vitamin seperti vitamin B1, B2 dan C (Samson,1992). Konsumsi 100 g daging buah dapat memenuhi 13 persen kebutuhan serat pangan sehari. Buah sirsak merupakan buah yang kaya akan senyawa fitokimia, sehingga dapat dipastikan bahwa buah tersebut sangat banyak manfaat bagi kesehatan, walaupun belum semuanya terbukti secara ilmiah. Berbagai manfaat sirsak untuk terapi antara lain pengobatan batu empedu, antisembelit, asam urat, dan meningkatkan selera makan. Selain itu, kandungan seratnya juga berfungsi untuk memperlancar pencernaan, terutama untuk pengobatan sembelit
(susah buang air besar). Sari buah (jus) sirsak di dalam sistem pencernaan akan meningkatkan selera makan. Kegunaan lain dari sari buah ini adalah untuk pengobatan pinggang pegal dan nyeri, penyakit wasir (ambeien), batu empedu, dan lain-lain (Oleh: Prof. DR. Made Astawan, Ahli Teknologi Pangan dan Gizi)
(a)
(b)
(c)
Gambar 1. (a) Tanaman sirsak (A.muricata Linn) (b) Buah sirsak (A.muricata Linn) (c) Biji sirsak (A.muricata Linn) (Sumber : Haryoto, 1998)
2.1.2 Senyawa Aktif Tumbuhan Sirsak (Annona muricata Linn) Tanaman sirsak selain digunakan sebagai ramuan obat yang mengandung senyawa – senyawa bioaktif yang mempunyai aktifitas sebagai anti tumor, anti malaria, anti mikroba juga dapat dimanfaatkan sebagai pestisida nabati, tumbuhan sirsak mengandung karbohidrat, lemak, asam amino, protein, polifenol, minyak atsiri, terpenoid, alkaloid dan senyawa senyawa aromatik seperti tumbuhan pada umumnya. Senyawa-senyawa yang bersifat bioaktif dari kelompok tumbuhan Annonaceae dikenal dengan nama Acetogenin, asimisin, bulatasin dan squamosin. (Departemen pertanian, 1994). Selain dari jenis alkaloid di atas juga dari tanaman sirsak telah berhasil juga diisolasi beberapa senyawa alkaloid Annonain yaitu muriicine ( C12H21O4N) dan Muricine (C18H19O4)
(Morton, J., 1987 : 75-80) kandungan alkaloid pada tumbuhan sirsak terutama terdapat di dalam daun, kulit batang dan biji sirsak (Kardinan, 1999: 31). Biji sirsak mengandung senyawa poliketida dan suatu senyawa turunan bistetrahidrofuran; acetogenin (skuamostatin C, D, anonain, anonasin A, anonin 1, IV, VI, VIII, IX, XVI, skuarnostatin A, bulatasin, bulatasion, skuamon, neo desatilurarisin, neo retikulasin A, skuamosten A, asimisin, skuamosin, sanonasin, anonastatin, neo anonin (Rustanti, 2007). Biji sirsak selain mengandung bahan aktif di atas, juga mengandung minyak sebanyak 42-45% berwarna kuning dan tidak mudah kering yang bersifat racun iritasi dan menyebabkan peradangan pada mata (Morton, 1987) adapun sifat racun yang dihasilkan dari tumbuhan family Annonaceae adalah residu racunnya mudah hilang di alam dalam waktu dua hari lebih kurang 48 jam setelah digunakan.(Morton,1987). Menurut Robinson (1991) alkaloid yang terdapat didalam tumbuh tumbuhan merupakan senyawa organik yang bersifat basa, yang banyak mengandung atom N baik heterosiklis maupun alifatik, terjadi dalam proses alamiah. Umumnya alkaloid terdapat dalam tanaman, tetapi ada juga alkaloid yang berasal dari hewan yaitu muskopiridin, dari jamur yaitu gliotoksin dan dari bakteri yaitu piosiamin. Dalam bentuk basa alkaloid larut dalam pelarut organik sedangkan dalam bentuk garam dapat dilarutkan dalam air. Alkaloid dapat merangsang kelenjar endokrin untuk menghasilkan hormon ekdison, peninggkatan hormon tersebut dapat menyebabkan kegagalan metamorphosis pada serangga selain itu alkaloid juga berfungsi untuk penolak serangga dan senyawa antifungi. Hasil percobaan Dradjatin (1985) mendapatkan 0,05% alkaloid berwarna coklat dari tumbuhan sirsak karena sedikitnya Kristal yang didapat, maka belum pernah dicoba untuk menguraikan rumus bangun zat tersebut. Kerja alkaloid tersebut mempengaruhi system syaraf
pusat dari serangga. Keracunan system syaraf pusat merupakan cara yang cepat dan pasti bagi zat kimia untuk menggangu mekanisme kerja tubuh. Minyak atsiri atau disebut dengan minyak triglirserida mempunyai sifat mudah menguap dan pada suhu kamar bila di teteskan pada kertas kering tidak meninggalkan bekas. Mempunyai rasa getir, berbau wangi, segar atau busuk tergantung kepada tumbuhan penghasilnya. Minyak atsiri larut dalam pelarut organik dan tidak larut dalam air, terdapat dalam bentuk cair maupun padat, bila diraba terasa seperti minyak dan mudah bersenyawa dengan alkohol ( Syofyan et al.,1999) Terpenoid adalah senyawa yang digolongkan kedalam kelompok minyak atsiri, sterol, alkaloid, pigment, glikosida jantung dan sebagainya. Kebanyakan peneliti berpendapat bahwa fungsi terpenoid rendah dalam tubuh lebih bersifat ekologi ketimbang fisiologi, banyak senywa ini yang menghambat pertumbuhan tumbuhan pesaingnya dan dapat juga bekerja sebagai insektisida (Robinson,1991). Acetogenin adalah merupakan kandungan yang dapat bersifat sebagai Antifeedant bagi serangga, sehingga mengakibatkan serangga tidak mau makan. Pada konsentrasi rendah bersifat sebagai racun perut dan menyebabkan kematian senyawa – senyawa Acetogenin ini bersifat sitotoksit sehingga menyebabkan kematian sel. Misalnya senyawa bulatacin, senyawa ini diketahui menghambat kerja NADH- ubiquinone reduktase yang diperlukan dalam reaksi respirasi di mitokondria ( Departemen pertanian, 1994 ). Annonain merupakan senyawa golongan alkaloid yang terdapat pada daun dan biji sirsak. Aktifitas fisiologinya bersifat racun dan memiliki rasa yang pahit. Alkaloid memiliki sifat metabolit terhadap satu atau beberapa asam amino. Efek toksik lain bisa lebih kompleks dan
berbahaya terhadap insekta, yaitu mengganggu aktifitas tirosin yang merupakan enzim esensial untuk pengerasan kutikula insekta (Harborne, 1982).
2.1.3 Daerah Penyebaran dan Ekologi Sirsak (Annona muricata Linn.) termasuk tanaman tahunan yang dapat tumbuh dan berbuah sepanjang tahun, apabila air tanah mencukupi selama pertumbuhannya. Tanaman sirsak berasal dari Amerika Tengah. Di Indonesia tanaman sirsak menyebar dan tumbuh baik mulai dari daratan rendah beriklim kering sampai daerah basah dengan ketinggian 1.000 meter dari permukaan laut. Penyebaran hampir merata dibuktikan dengan adanya nama-nama daerah yang berbeda – beda untuk tanaman sirsak (kardinan 1999). Tanaman ini memiliki batang utama yang kecil dan pendek. Daunnya berbentuk bulat telur agak tebal dan pada permukaan bagian atas yang halus berwarna hijau tua, sedangkan pada bagian bawah daun warnanya lebih tua (Septiatin, 2009).
2.2 Nematoda Bengkak Akar (Meloidogyne spp) Nematoda puru akar Meloydogyne spp., merupakan salah satu jenis nematoda endoparasit yang penting di dunia. Nematoda ini bersifat parasit obligat dan tersebar luas baik pada daerah yang beriklim tropis maupun pada daerah yang beriklim subtropis. Nematoda ini memiliki kisaran inang yang luas yaitu pada tanaman tomat, kentang, mentimun dan wortel. Bersifat polifag dan menyerang lebih dari 2000 spesies tumbuhan (Sastrahidayat,1990).
2.2.1 Biologi Klasifikasi Nematoda Meloidogyne spp menurut (Luc et al, 1995) sebagai berikut : Filum
: Nemathelminthes Kelas
: Nematoda Sub Kelas
: Secernenteae
Ordo
: Thylenchida Famili
: Heteroderidae Genus
: Meloidogyne Spesies
: Meloidogyne spp.
Siklus hidup Meloidogyne spp. terdiri dari stadia telur, larva dan dewasa
Gambar 2 Siklus hidup nematoda Meloidogyne spp (Sumber : Friday et al., 2006) Nematoda betina (Gambar 4) transparan, berbentuk seperti botol bersifat endoparsit yang tidak terpisah (sedentary). Panjangnya lebih dari 0,5 mm dan lebarnya antara 0,3-0,4 mm.
Stiletnya lemah, panjang stliet 12- 15 µm, melengkung kearah dorsal. Memiliki pangkal knop yang jelas. Nematoda betina dewasa mempunyai leher pendek dan tanpa ekor. Memiliki pola yang jelas pada striae yang terdapat di sekitar vulva dan anus disebut pola perineal yang dapat dipergunakan untuk identifikasi jenis (Dropkin 1988). Pada (Gambar 4) nematoda jantan dewasa berbentuk memanjang bergerak lambat didalam tanah. Panjangnya bervariasi maksimum 2 mm, sedangkan perbandingan antara panjang tubuh dan lebarnya mendekati 45 mm . Kepalanya tidak berlekuk, panjang stiletnya hampir dua kali panjang stilet betina. Bagian posterior berputar 180º memiliki 1-2 testis. Satu siklus hidup dapat diselesaikan dalam waktu tiga atau empat minggu pada suhu optimum yaitu 26oC – 27oC. Telur berbentuk bulat panjang dan berukuran sekitar 33 μm x 72 μm yang dihasilkan dari kantong telur yang terdiri dari gelatinous matrick. Kantong telur tersebut berfungsi melindungi telur dari suhu dan kelembapan tanah yang tidak menguntungkan, maupun dari gangguan musuh alaminya. Jumlah produksi telur mencapai total 800 – 3000 butir. untuk setiap nematoda betina 24 – 112 butir per hari (Semangun, 1996). Nematoda betina meletakkan telurnya pada kantong telur (Gambar 3).
a
b
Gambar 3. (a) Nematoda betina Meloidogyne spp. (b) Telur Nematoda Meloidogyne spp. (c) Nematoda Meloidogyne spp jantan. ( Sumber : Mitkowski, N.A. and G.S. Abawi. 2003.)
c
Telur berkembang menjadi juvenil yang mengalami pergantian kutikula pertama di dalam telur tersebut. Juvenil 2 keluar dari telur pada suhu dan kelembaban yang sesuai. Pada stadia Juvenil 2 ini berada diluar jaringan akar dan bergerak di sekitar perakaran selama beberapa minggu dan kemudian masuk ke dalam akar kembali, biasanya bergerak ke arah akar yang baru berkembang dengan cara menusukkan stiletnya berulang kali, kemudian setelah masuk, larva bergerak diantara sel-sel pada akar untuk menetap dan berkembang biak Setelah berkembang akan menjadi nematoda jantan dan betina dewasa (Ismawati, 2010).
2.2.2 Penyebaran dan Mekanisme Serangan Meloidogyne spp Nematoda puru akar dapat menyebar secara lokal dengan perantara partikel tanah, alat pertanian, air irigasi, banjir atau drainase, kaki hewan dan badai debu, sedangkan untuk yang jarak jauh dapat melalui produk pertanian dan bibit tanaman. Lama siklus hidup nematoda puru akar sekitar 18-21 hari atau 3-4 minggu dan akan berlangsung lebih lama pada kondisi suhu yang dingin (Agrios, 2005). Penyebaran nematoda puru akar, Meloidogyne spp, bersifat kosmoposit dan menginfeksi hampir semua spesies tanaman sehingga menyebabkan kehilangan hasil pada banyak tanaman. Akar tanaman yang terinfeksi nematoda menunjukkan gejala khas berupa puru. Kerusakan pada akar tersebut menyebabkan gejala di atas permukaan tanah yaitu pertumbuhan tanaman terhambat (kerdil) dan layu seperti pada kondisi kekurangan air (Luc et al., 1995). Infeksi Meloidogyne spp menjadikan tanaman lebih rentan terhadap infeksi patogen tanaman lainnya baik dari golongan jamur maupun bakteri (Dropkin, 1991). Juvenil 2 yang infektif masuk ke dalam akar kemudian menuju jaringan akar dan mencapai sel korteks. Setelah itu, Juvenil 2 menetap secara permanen dalam sel akar (Luc et al., 1995). Selama dua atau tiga hari Juvenil 2 menetap, sel korteks serta lapisan endodermis yang
dekat dengan jalan masuk larva akan mulai membengkak, dinding selnya rusak, protoplasmanya akan bergabung sehingga sel akan tampak membesar. Pembesaran sel akan terus berlanjut sampai 3 minggu dan menyebar di sekeliling jaringan secara tidak menentu sehingga timbul gejala luar berupa gall (Agrios, 2005). Pembesaran sel terjadi akibat substansi yang terkandung di dalam cairan pencernaan (saliva) yang diekskresikan oleh nematoda. Pada tiap gall biasanya mengandung 3 hingga 6 sel raksasa dan ukuran sel di dalam jaringan bertambah besar (Hypertropi) dan bertambahnya jumlah sel yang semakin banyak (Hiperplasia) (Dropkins, 1996).
2.2.3 Gejala Serangan Meloidogyne spp. Mekanisme penyerangan oleh Meloidogyne spp dimulai dengan masuknya nematoda kedalam akar tumbuhan melalui bagian-bagian epidermis yang terletak dekat tudung akar. Nematoda ini mengeluarkan enzim yang dapat menguraikan dinding sel tumbuhan terutama terdiri dari protein, polisakarida seperti pektin sellulase dan hemisellulase serta patin sukrosa dan glikosid menjadi bahan-bahan lain. Meloidogyne spp mengeluarkan enzim sellulase yang dapat menghidrolisis selulosa enzim endopektin metal transeliminase yang dapat menguraikan pektin. Dengan terurainya bahan-bahan penyusun dinding sel ini maka dinding sel akan rusak dan terjadilah luka. Selanjutnya nematoda ini bergerak diantara sel-sel atau menembus sel-sel menuju jaringan sel yang terdapat cukup cairan makanan, kemudian menetap dan berkembang biak kemudian nematoda tersebut masih mengeluarkan enzim proteolitik dengan melepaskan IAA ( Asam indol asetat) yang merupakan heteroauksin tritopan yang diduga membantu terbentuknya puru ( Lamberti, 1979).
Tanaman tomat yang terserang oleh Meloidogyne spp. menimbulkan gall pada akarnya (Gambar 5). Ukuran dan bentuk gall tergantung pada spesies nematoda, jumlah nematoda di dalam akar, dan umur tanaman. Serangan berat pada akar menyebabkan pengangkutan air dan unsur hara terhambat, tanaman mudah layu, khususnya dalam keadaan panas dan kering, pertumbuhan tanaman terhambat atau kerdil, dan daun mengalami klorosis akibat defisiensi unsur hara. Infeksi pada akar oleh nematoda pada tanaman stadia generatif menyebabkan produksi bunga dan buah tomat berkurang (Toto et al., 2003). Pada gejala tanaman di atas permukaan tanah menyebabkan tanaman menjadi kerdil, daunnya pucat dan layu, Pada musim panas tanaman yang terserang nematoda akan mengalami kekurangan mineral. Akibat penyakit puru akar ini bunga dan buah akan berkurang atau mutunya menjadi rendah. Tingkat serangan nematoda yang tinggi menyebabkan kerusakan perakaran dan terganggunya penyerapan unsur hara, sehingga pertumbuhan tanaman terhambat dan berat tanaman menjadi kecil (Dadan, 1991). Serangan nematoda dapat mempengaruhi proses fotosintesa dan transpirasi serta status hara tanaman. Akibatnya pertumbuhan tanaman terhambat, warna daun kuning klorosis dan akhirnya tanaman mati. Selain itu serangan nematoda dapat menyebabkan tanaman lebih mudah terserang patogen atau OPT lainnya seperti jamur, bakteri dan virus. Akibat serangan nematoda dapat menghambat pertumbuhan tanaman, mengurangi produktivitas, dan kualitas produksi. (Melakeberhan et al., 1987).
Gambar 4. Gejala infeksi oleh nematoda Meloidogyne spp. (Sumber : Mitkowski, N.A. and G.S. Abawi. 2003.) 2.3 Tanaman Tomat (Lycopersicum esculentum MILL) Tomat (Lycopersium esculentum) adalah sejenis sayuran buah musiman yang dapat ditanam didataran rendah ataupun dataran tinggi. tanaman tomat memiliki akar tunggang, akar cabang, serta akar serabut yang berwarna keputih-putihan dan berbau khas. Perakaran tanaman tidak terlalu dalam, menyebar ke semua arah hingga kedalaman rata-rata 30-40 cm, namun dapat mencapai kedalaman hingga 60-70 cm. Akar tanaman tomat berfungsi untuk menopang berdirinya tanaman serta menyerap air dan unsur hara dari dalam tanah. Oleh karena itu tingkat kesuburan tanah di bagian atas sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman dan produksi buah, serta benih tomat yang dihasilkan. Batang tanaman tomat bentuknya bulat dan membengkak pada buku-buku. Bagian yang masih muda berambut biasa dan ada yang berkelenjar. Mudah patah, dapat naik bersandar pada turus atau merambat pada tali, namun harus dibantu dengan beberapa ikatan. Tanaman tomat dibiarkan melata dan cukup rimbun menutupi tanah. Bercabang banyak sehingga secara keseluruhan berbentuk perdu (Rismunandar, 2001). Daun tomat berbentuk oval dengan panjang 20-30 cm. Tepi daun bergerigi dan membentuk celah-celah yang menyirip. Diantara daun-daun yang menyirip besar terdapat sirip kecil dan ada pula yan bersirip besar lagi (bipinnatus). Umumnya, daun tomat tumbuh di dekat ujung dahan atau cabang, memiliki warna hijau, dan berbulu (Redaksi Agromedia, 2007).
Bunga tanaman tomat berwarna kuning dan tersusun dalam dompolan dengan jumlah 5-10 bunga per dompolan atau tergantung dari varietasnya. Kuntum bunganya terdiri dari lima helai daun kelopak dan lima helai mahkota. Pada serbuk sari bunga terdapat kantong yang letaknya menjadi satu dan membentuk bumbung yang mengelilingi tangkai kepala putik. Bunga tomat dapat melakukan penyerbukan sendiri karena tipe bunganya berumah satu. Meskipun demikian tidak menutup kemungkinan terjadi penyerbukan silang (Wiryanta, 2004).
Dibalik warnanya yang merah, buah tomat banyak mengandung zat gizi, salah satunya adalah vitamin C. Kandungan vitamin C dalam 100 gr buah tomat masak yaitu 40 mg. Buah tomat mempunyai daya simpan yang tidak dapat bertahan lama, lebih dari 3 hari akan busuk, selain itu bila mutunya sudah tidak bagus atau tidak segar harga buah tomat juga akan murah. Oleh karena itu perlu penanganan atau pengawetan tomat melalui teknologi pangan dalam bentuk hasil olahan sehingga dapat memperpanjang daya simpan dan meningkatkan nilai ekonomis. Salah satu pemanfaatan dari buah tomat adalah dengan dibuat manisan. Manisan tomat merupakan salah satu bentuk olahan buah tomat yang pada proses akhir dilakukan pengeringan (Cahyono 1998).
2.3.1 Klasifikasi Tanaman Tomat Menurut : Klasifikasi tanaman tomat adalah sebagai berikut menurut Mcneill (2006): Divisi : Spermathophyta Kelas : Dicotyledoneae Ordo : Tubiflorae Famili : Solanaceae Genus : Lycopersicum Spesies : Lycopersicum esculentum Mill
2.3.2. Syarat Tumbuh Tanaman Tomat Tomat dapat tumbuh baik pada dataran rendah maupun dataran tinggi (pegunungan). Jenis tomat sayur lebih baik ditanam di dataran tinggi dan ada juga varietas yang cocok ditanam di dataran rendah yaitu tomat jenis apel (Pracaya, 2007). Tanaman tomat sangat peka terhadap tanah yang sedikit mengandung usur hara terutama unsur nitrogen, oleh karena itu penanaman tomat harus pada tanah yang gembur, sedikit mengandung pasir, dan banyak mengandung bahan organik. (Naika et al., 2005) Tanaman tomat dapat ditanam dari ketinggian 100 - 1.250 m di atas permukaan laut (dpl), dan tumbuh optimal di dataran tinggi > 750 m (dpl) sesuai dengan varietas yang diusahakan dengan suhu siang hari 24°C dan malam hari antara 15°C – 20°C. Temperatur ideal antara 24°C – 28°C. Curah hujan antara 750 - 125 mm/tahun dengan irigasi yang baik dan pH tanah sekitar 4 - 6 yang sedikit mengandung pasir (Tugiyono, 1999).
