4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
A. Kelapa 1. Asal usul kelapa Tanaman kelapa diperkirakan berasal dari Amerika Selatan. Tanaman kelapa telah dibudidayakan di sekitar Lembah Andes di Kolumbia, Amerika Selatan sejak ribuan tahun sebelum Masehi. Catatan lain menyatakan bahwa tanaman kelapa berasal dari kawasan Asia Selatan atau Malaysia, atau mungkin Pasifik Barat. Selanjutnya, tanaman kelapa menyebar dari pantai yang satu ke pantai yang lain. Cara penyebaran buah kelapa bisa melalui aliran sungai dan lautan, atau dibawa oleh para awak kapal yang sedang berlabuh dari pantai yang satu ke pantai yang lain. Cara membudidayakan kelapa yang tertua banyak ditemukan di daerah Filipina dan Sri Lanka. Di daerah tersebut tanaman kelapa telah dikenal sejak tahun 300 sebelum Masehi dan di India telah dikenal sejak 3000 tahun yang lalu. Ada sebagian ahli berpendapat bahwa tanaman kelapa berasal dari Filipina (Warisno, 1998). 2. Sistematika dan varietas kelapa Dalam dunia tumbuh-tumbuhan kelapa digolongkan sebagai berikut : Divisio
: Spermatophyta
Klas
: Monocotyledoneae
Ordo
: Palmales
4
5
Familia
: Palmae
Genus
: Cocos
Spesies
: Cocos nucifera
Nama daerah
: kelapa, kelopo, krambil, cikal
Menurut varietasnya, tanaman kelapa digolongkan sebagai berikut : a. Menurut bentuk dan ukuran buah 1) Varietas typica dengan bentuk dan ukuran besar, misalnya : varietas viridis (kelapa hijau), varietas rubescens (kelapa merah), varietas sakarina (kelapa manis), dll. 2) Varietas nana dengan bentuk dan ukuran kecil, misalnya : kelapa gading, kelapa sriwulan, kelapa raja, dll. b. Menurut umur 1) Kelapa dalam, umumnya berbuah sesudah umur 6 tahun. 2) Kelapa genjah, berbuah antara umur 3-4 tahun. c. Menurut warna buah 1) Kelapa hijau (Cocos viridis), warna kulit buah hijau. 2) Kelapa coklat (Cocos rubescens), warna kulit buah coklat atau agak merah atau jingga. 3) Kelapa kuning (Cocos eburen), warna kulit buahnya kuning biasa disebut kelapa gading. d. Menurut genotipnya 1) Kelapa dalam (tall variety) 2) Kelapa genjah (dwarf variety)
6
3) Kelapa hibrida (kelapa hasil persilangan) 4) Kelapa abnormal (kelapa kopyor) (Suhardiman, P., 1994) 3. Morfologi Berikut ini morfologi tanaman kelapa : a. Batang Batang kelapa terbentuk bersamaan dengan pembentukan daun dan akan tampak jelas setelah berumur 3-5 tahun (L. Suhardiyono, 2000). Pada umumnya, batang kelapa mengarah lurus ke atas dan tidak bercabang. Pada ujung batang terdapat titik tumbuh yang merupakan jaringan meristem yang berfungsi membentuk daun, batang, dan bunga. Batang kelapa tidak mempunyai kambium karena kelapa termasuk tumbuhan Monocotyledonea (Suhardiman, P., 1994). b. Akar Tanaman kelapa seperti tanaman monokotil yang lainnya, hanya mempunyai akar serabut. Disamping mempunyai akar serabut, tanaman kelapa juga mempunyai akar rambut yang berdinding lunak, berbintil dan berfungsi untuk menyerap unsur hara dari dalam tanah. Pada akar juga tumbuh bintil-bintil berwarna putih yang berfungsi untuk pernafasan (Suhardiyono, L., 2000). c. Daun Daun kelapa bertulang sejajar memiliki pelepah daun dengan anak daun pada sisi kiri kanannya (Suhardiman, P., 1994). Daun berfungsi sebagai alat fotosintesis dan transpirasi. Transpirasi
7
diperkirakan merupakan daya absorpsi terhadap cairan di dalam tanah dan pengangkutannya ke daun (Suhardiyono, L., 2000). d. Bunga Pohon kelapa mulai berbunga kira-kira setelah 3-4 tahun. Karangan bunga tumbuh dari ketiak daun yang bagian luarnya diselubungi oleh seludang yang disebut mancung (spatha). Bunga kelapa sendiri dikenal dengan sebutan mayang (manggar). Tanaman kelapa disebut tanaman berumah satu karena mempunyai bunga jantan dan betina dalam satu pohon. e. Buah 1) Kulit luar (epicarp) Keras dan licin serta tipis (0,14 mm). Warna ada yang hijau, kuning, atau jingga. 2) Kulit tengah atau sabut (mesocarp) Bagian ini berserabut dan terdiri dari jaringan dengan sel serat yang keras, antara sel-sel terdapat jaringan lunak. Dikenal dengan nama sabut, tebalnya 3-5 cm. 3) Kulit dalam (endocarp) Dikenal dengan nama tempurung. Merupakan lapisan yang keras karena banyak mengandung Silikat (SiO2). 4) Kulit luar biji yang melekat di sebelah dalam dari tempurung Kulit luar biji kelapa adalah semua bagian yang berada di sebelah dalam tempurung.
8
5) Putih lembaga (endosperm) Putih lembaga merupakan daging kelapa berwarna putih, lunak, dan enak dimakan dan tebal endosperm 8-10 mm. Putih lembaga adalah jaringan yang berasal dari inti lembaga yang dibuahi sel kelamin jantan dan membelah diri. Jaringan ini berisi cadangan makanan lembaga sebelum lembaga dapat mencari makanan sendiri. Kandungan putih lembaga adalah 52 % air, 34 % minyak, 3 % protein, 1,5 % zat gula, dan 1 % zat abu. 6) Air kelapa Pada saat buah kelapa masih muda disebut air degan. Air degan ini mengandung 4 % mineral, 2 % gula (glukosa, fruktosa, dan sukrosa) dan abu serta air. Kandungan gula terbanyak sewaktu masih muda sehingga airnya terasa manis dan makin tua rasa tersebut makin berkurang. 7) Lembaga Buah yang cukup masak atau tua, lembaganya bisa tumbuh baik membentuk calon tanaman ataupun membentuk suatu alat pengisap makanan yang disebut kentos. Kentos bersifat sebagai penghubung antara
calon
tanaman
dengan
tempat
cadangan
makanan
(endosperm), dengan jalan mengeluarkan enzim dan merupakan unsur hara bagi lembaga (Suhardiman, P., 1994).
9
4. Syarat Pertumbuhan Kelapa Syarat pertunbuhan kelapa antara lain : a. Iklim 1) Tinggi tempat di atas permukaan laut Tanaman kelapa adalah tanaman yang tumbuh baik di daerah dataran rendah. Ketinggian tempat yang optimal adalah 0-450 meter di atas permukaan laut. Pada ketinggian 450-1000 meter di atas permukaan laut waktu mulai berbuahnya lebih lambat, produksi lebih sedikit dan kadar minyaknya lebih rendah. 2) Letak lintang di permukaan bumi Tanaman kelapa dapat berkembang dengan baik pada daerah yang terletak antara 200LU-200LS. 3) Curah hujan Tanaman kelapa menghendaki curah hujan yang berkisar antara 1250-2500 mm per tahun dengan pembagian hujan yang merata. 4) Suhu Suhu optimum bagi kelapa adalah rata-rata 270C. 5) Penyinaran matahari Tanaman kelapa menghendaki penyinaran matahari dengan intensitas fotosintesis.
tinggi.
Penyinaran
sangat
berpengaruh
terhadap
10
6) Kelembaban Pada umumnya tanaman kelapa membutuhkan iklim yang panas dan lembab. Tetapi kelembaban udara yang terlalu tinggi dapat menyebabakan
berkurangnya
penguapan
(transpirasi)
yang
berakibat menurunnya pengambilan unsur-unsur hara, sehingga dapat
berakibat
berkurangnya
jumlah
buah
(Setyamidjaja,
Djoehana, 1989). Kelembaban antara satu daerah dengan daerah yang lain berbeda. Hal ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain ketinggian tempat, garis lintang, arus laut dan permukaan tanah (Kartasapoetra, Ance Gunasih, 2004). 7) Angin Angin mempunyai peranan penting ditinjau dari segi penyerbukan bunga dan transpirasi tanaman. 8) Keseimbangan persediaan air dalam tanah Ketersediaan air tanah yang cukup akan membuat tanaman kelapa tumbuh secara optimal. b. Tanah 1) Syarat fisika tanah a) Struktur baik. b) Peresapan air (drainase) dan tata udara (aerasi) baik. c) Permukaan air tanah letaknya cukup dalam. d) Keadaan air tanah hendaknya dalam keadaan bergerak (tidak menggenang).
11
e) Tanah dengan tekstur pasir sangat cocok untuk tanaman kelapa. 2) Syarat kimia tanah Kelapa dapat tumbuh baik pada tanah yang memiliki pH 5,0-8,0. Pohon kelapa dapat tumbuh pada tanah berpasir di pantai karena adanya air yang bergerak yang banyak mengandung oksigen (O2) yang penting untuk pernafasan akar. 3) Tipe tanah Ada enam tipe tanah yang baik untuk pertumbuhan kelapa, yaitu : a) Tanah berpasir Bertekstur pasir yang ringan, aerasi dan drainase baik, akan tetapi miskin humus dan koloid mineral, sehingga daya menahan airnya rendah. b) Tanah koral Tanah ini miskin bahan organik, kandungan kapurnya tinggi, bertekstur kerikil sampai berbatu-batu. c) Tanah lateritik Tanah ini banyak mengandung besi hidroksida dan aluminium hidroksida tetapi kandungan unsur hara kalium dan calsiumnya rendah. d) Tanah aluvial Tanah ini merupakan endapan sungai yang teksturnya baik.
12
e) Tanah bertekstur liat Tanah ini merupakan tanah vulkanis tua, teksturnya liat sehingga memiliki drainase kurang baik. f) Tanah vulkanis Berasal dari erupsi gunung berapi, umumnya memiliki kesuburan yang baik (Setyamidjaja, Djoehana, 1989). 5. Dataran tinggi Dataran tinggi adalah tanah datar yang luas dan tingginya antara 200-1500 m di atas permukaan laut (Tim Sosiologi dan Geografi, 2004). Sesuai dengan ketinggian pegunungan, terdapat dataran tinggi di pegunungan rendah, dataran tinggi di pegunungan menengah, dan dataran tinggi di pegunungan tinggi. Termasuk kedalam dataran tinggi adalah bentukan yang disebut plato, yaitu dataran tinggi lebih dari 700 m di atas permukaan laut yang lapisan tanahnya horizontal, bagian atasnya rata (Mulyadi, Edi, 1993). 6. Dataran rendah Dataran rendah adalah wilayah daratan yang tingginya 0-200 m di atas permukaan laut, dan lapisan-lapisan tanahnya horizontal. Dataran rendah ini dapat dibedakan atas dataran rendah pantai dan dataran rendah pedalaman atau yang jauh dari pantai. Dataran rendah yang jauh dari pantai atau yang lazim disebut dataran rendah saja, pada umumnya letaknya lebih tinggi daripada dataran pantai. Termasuk kedalam kategori dataran rendah ini juga adalah peneplain, yaitu dataran rendah yang terjadi
13
akibat pengikisan bagian-bagian wilayah yang tinggi (pegunungan, perbukitan) hingga hampir rata (Mulyadi, Edi, 1993).
B. Air Kelapa Air kelapa merupakan bagian yang penting pada proses pematangan buah dan perkecambahan (Balai Penelitian dan Pengembangan Industri, Departemen Perindustrian, 1986). Air kelapa mengandung gizi, tidak hanya unsur makro saja tapi juga unsur mikro. Unsur makro yang terdapat pada air kelapa adalah karbon (C) dan nitrogen (N). Unsur karbon dalam air kelapa berupa karbohidrat sederhana seperti glukosa, sukrosa, fruktosa, sorbitol, dan inositol. Unsur nitrogen berupa protein, tersusun dari asam-asam amino, seperti arginin, alanin, sistin, dan serin. Selain karbohidrat dan protein air kelapa juga mengandung unsur mikro berupa mineral yang dibutuhkan tubuh. Mineral tersebut diantaranya kalium (K), natrium (Na), kalsium (Ca), magnesium (Mg), ferum (Fe), cuprum (Cu), fosfor (P), sulfur (S), dan chlorida (Cl). Di dalam air kelapa juga terdapat berbagai vitamin, yaitu vitamin C, asam nikotinat, asam pantotenat, asam folat, biotin, dan riboflavin (Santoso, Hieronymus Budi, 2003).
14
Menurut L. Suhardiyono (2000) komposisi kimia air kelapa dapat dilihat pada Tabel 1 di bawah ini : Tabel 1. Komposisi kimia air kelapa (%) Komposisi Spesific gravity Bahan padat Gula Abu Minyak Protein Senyawa chlorida
% 1,02 4,71 2,56 0,46 0,74 0,55 0,17
Menurut Balai Penelitian dan Pengembangan Industri, Departemen Perindustrian (1986) kandungan vitamin B dan komposisi mineral pada air kelapa dapat dilihat pada Tabel 2 untuk komposisi vitamin B air kelapa dan Tabel 3 untuk komposisi mineral air kelapa. Tabel 2. Komposisi vitamin B air kelapa Kandungan Asam nicotinat Asam pantotenat Biotin Riboflavin Asam folat
Jumlah (mg/l) 0,4 0,52 0,02 0,01 0,003
Tabel 3. Komposisi mineral air kelapa Jumlah Mineral K Na Ca Mg Fe Cu P S
mg/100 ml 312,0 105,0 29,0 30,0 0,10 0,04 37,0 24,0
mg/L 3120 1050 290 300 1 0,4 370 240
15
Cl
184,0
1840
C. Kalium Pada Air Kelapa Kalium di dalam air kelapa merupakan salah satu unsur mikro yang mempunyai kadar yang tinggi, yaitu 312,0 mg/100 ml atau 3120 mg/L (Balai Penelitian dan Pengembangan Industri, Departemen Perindustrian, 1986). Kalium adalah salah satu golongan logam alkali yang mempunyai rumus atom K, berat atom 39.102, nomor atom 19, titik lebur 63,380C, dan titik didih 7590C. Di dalam tubuh kalium bergerak secara difusi, absorbsi dan sekresi. Kalium mencapai sel-sel dengan cara difusi melalui dinding kapiler. Kalium dibuang melalui urin dengan cara sekresi dan penyaringan, sejumlah kecil dibuang melalui feses (Robert E. Olson, Harry P. Broquist, C. O. Chicester, William J. Darby, Albert C. Kolbye Jr., Richard M. Stalvey, 1988). Peranan kalium mirip dengan natrium, yaitu bersama-sama dengan chlorida membantu menjaga tekanan osmotik dan menjaga keseimbangan asam basa. Kalium juga membantu mengaktivasi reaksi enzim, seperti piruvat kinase yang dapat menghasilkan asam piruvat dalam proses metabolisme karbohidrat (Winarno, F. G., 2004). Hal ini berarti bahwa kalium sangat bermanfaat dalam pemulihan energi terutama setelah berolahraga. Selain itu, kalium juga berperan penting dalam penyampaian impuls-impuls saraf ke serat-serat otot dan juga dalam kemampuan otot itu untuk berkontraksi (Robert E. Olson, Harry P. Broquist, C. O. Chicester, William J. Darby, Albert C. Kolbye Jr., Richard M. Stalvey, 1988).
16
D. Analisa Kalium Ada dua macam cara analisa kalium, yaitu analisa kualitatif dan analisa kuantitatif. 1. Analisa Kualitatif Suatu bahan yang mengandung unsur kalium akan memberikan gambaran khas terhadap penambahan reagen tertentu. Jika sampel positif mengandung kalium, dengan reaksi nyala akan memberikan warna ungu, dan akan menghasilkan endapan putih dengan penambahan asam tartrat 5% maupun asam perchlorat pekat (Basset, J., R. C. Denney, G. H. Jeffrey, J. Mendhom, 1994). 2. Analisa Kuantitatif a. Metode Titimetri (Reaksi Pengendapan) Prinsip dari reaksi ini adalah kalium dapat diendapkan dengan larutan natrium tetrafenilborat berlebih sebagai kalium tetrafenilborat. Kelebihan reagen ditetapkan dengan titrasi dengan larutan merkurium (II) nitrat. Indikator terdiri dari suatu campuran dari besi (III) nitrat dan natrium thiosianat encer. Titik akhir terjadi apabila warna kompleks besi (III) thiosianat hilang dan terbentuk merkurium (II) thiosianat yang tidak berwarna (Basset, J., R. C. Denney, G. H. Jeffrey, J. Mendhom, 1994). b.
Metode SSA (Spektrofotometri Serapan Atom)
17
SSA adalah suatu teknik atau metode analisa kimia bagi penentuan kadar unsur-unsur logam yang terdapat di dalam sampel dengan kadar yang rendah (ppm, ppb). Dasar analisis pada metode ini adalah absorbsi energi radiasi elektromagnetik oleh atom. Komponen-komponen spektrofotometer serapan atom (AAS) dapat dilihat pada gambar 1. Tabung katode berongga
Pemenggal putar Nyala
Monokromator
3
Detektor
a–c penguat
Pembacaan
4
5
2 1 Suplai daya /sumber
Motor
Bahan Bakar Oksigen Sampel
Gambar 1. Komponen-komponen spektrofotometer serapan atom (AAS). Keterangan : 1) Sumber sinar atau sistem emisi, untuk menghasilkan sinar dengan energi tertentu dan sesuai. 2) Sistem pengatoman, untuk menghasilkan atom-atom bebas sebagai media absorbsi. Ada dua tipe pengatoman, yaitu flame dan flameless. 3) Monokromator, untuk keperluan menyeleksi berkas sinar. 4) Detektor atau sistem fotometri, untuk mengukur intensitas sinar sebelum dan sesudah melewati medium serapan (atom bebas). 5) Sistem pembacaan, merupakan bagian yang menampilkan suatu angka atau gambar yang dapat dibaca (Khopkar, S. M., 2003).
18
Dasar kuantitatif dalam spektrofotometer serapan atom adalah hukum Lambert-Bouguer-Beer yang berbunyi ”Jika suatu radiasi sebesar I0 dilewatkan media setebal b yang berisi larutan dengan konsentrasi C, maka intensitas radiasi akan berkurang menjadi It, karena sebagian diserap, dipantulkan dan diteruskan”. log
I0 1 - log = A → A = a.b.C = ε .b.C It T
Keterangan : A = absorbansi a = absorbvisitas molar (jika C dalam mg/L) b = ketebalan larutan C = konsentrasi dalam larutan
ε = koefisien ekstingsi molar (jika C dalam mol/L) Untuk penentuan kadar unsur dalam larutan dapat digunakan beberapa metode, yaitu : 1) Metode standar tunggal Satu buah larutan standar dan larutan sampel diukur absorbansinya, kemudian konsentrasi larutan sampel dapat dihitung berdasarkan
rumus
As Cs = , dimana : Ax Cx
As = absorbansi standar Ax = absorbansi sampel Cs = konsentrasi larutan standar
19
Cx = konsentrasi larutan sampel 2) Metode kurva standar Satu
deret
larutan
standar
dan
larutan
sampel
diukur
absorbansinya. Dari data As dan Cs dibuat kurva Cs lawan As. 3) Metode adisi standar Satu deret larutan standar yang telah ditambah dengan larutan sampel diukur absorbansinya, dan diplot kurva At lawan Cs.
Didasarkan rumus
At Ax + Cx = , akan didapat -Cs = Cx, dan Cs Cx
karena Cs berharga negatif, maka Cx berharga positif (Robyt, J. F, and White B. J., 1987).
E. Kerangka teori Kelembaban Suhu Unsur hara Jenis tanah Intensitas penyinaran (Setyamidjaja, Djoehana, 1989)
Lokasi penanaman
Kadar K+
