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 berturutturut (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. Ketua
Dr. Ir. Hariyadi, MS Anggota
Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS Anggota
Dr. Edi Santosa, SP., M.Si Anggota Diketahui :
Ketua Program Studi Agronomi
Dr. Ir. Munif Ghulamahdi, MS.
Tanggal Ujian : 16 Desember 2008
Dekan Sekolah Pascasarjana
Prof. Dr. Ir. Khairil Anwar Notodiputro M.Sc
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......................................................................................................... ix DAFTAR ISI...................................................................................................... xii DAFTAR TABEL.............................................................................................. xv DAFTAR GAMBAR.........................................................................................
xviii
DAFTAR LAMPIRAN...................................................................................... xx I. PENDAHULUAN Latar Belakang…………………………………………….................. Tujuan Umum Penelitian...................................................................... Tujuan Khusus Penelitian..................................................................... Kegunaan Penelitian........................................................................... Ruang Lingkup Penelitian.....................................................................
1 4 5 5 6
II. TINJAUAN PUSTAKA Biologi dan Ekologi Jarak Pagar........................................................... Fisiologi Pemangkasan......................................................................... Pembentukan Arsitektur Tajuk Melalui Pemangkasan......................... Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Fotosíntesis………..…........
8 10 15 17
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................................................................................................
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...........................................................................................
34 34 34 35 35 35 36 36 37 37 38 41 43 44 46
V. PENGARUH TINGGI PANGKASAN BATANG UTAMA DAN JUMLAH CABANG PRIMER YANG DIPELIHARA TERHADAP PERTUMBUHAN, PRODUKSI DAN KANDUNGAN MINYAK JARAK 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........................................................................................
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...................................................................
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
SIMPULAN DAN SARAN............................................................................... 101 Simpulan…............................................................................................... 101 Saran…...................................................................................................... 101 DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………
103
LAMPIRAN…………………………………………………………………... 110
DAFTAR TABEL Halaman 1. Karakteristik jumlah cabang, diameter batang, sudut cabang, dan diameter cabang primer akibat pemangkasan pucuk …………………...
26
2. Kerapatan stomata pada bagian atas dan bawah daun berdasarkan posisi daun (umur daun) pada cabang jarak pagar……………………………..
43
3. Korelasi karakter fisiologi, fotosintesis dengan berbagai faktor lingkungan………………………………….............................................
45
4. Data hasil analisis sampel tanah tempat penelitian....................................
49
5. Data iklim tempat penelitian di kebun Cikabayan IPB, Bogor……….....
50
6. Perkembangan jumlah cabang primer akibat pemangkasan batang utama…………………………………………………………………….
55
7. Perkembangan diameter batang (cm) pada berbagai arsitektur tajuk........
56
8. Perkembangan diameter cabang primer pada berbagai arsitektur tajuk....
57
9. Perkembangan panjang cabang pada berbagai arsitektur tajuk ................
58
10. Perkembangan jumlah daun total pada berbagai arsitektur tajuk..............
59
11. Perkembangan luas daun total pada berbagai arsitektur tajuk..................
59
12. Intersepsi cahaya berbagai arsitektur tajuk jarak pagar...........................
61
13. Kandungan klorofil a, b, dan total serta antosianin daun pada berbagai arsitektur tajuk jarak pagar........................................................................
62
14. Kerapatan stomata pada arsitektur tajuk jarak pagar..............................
64
15. Laju fotosintesis berbagai arsitektur tajuk jarak pagar...........................
65
16. Waktu berbunga, persentase cabang primer berbunga dan jumlah buah per tandan................................................................................................
66
17. Jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, bobot kering per biji ..........................................................................................................
67
18. Bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji per petak, dan bobot kering biji per hektar...............................................................................
68
19. Kandungan minyak dan air biji kering jarak pagar.......... .....................
69
20. Koefisien korelasi antara peubah pertumbuhan, fisiologi, produksi dan minyak yang dihasilkan pada tanaman jarak pagar ...............................
71
21. Penambahan jumlah cabang primer bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar.......................
79
22. Diameter batang tanaman bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar......................................
79
23. Diameter cabang primer bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar.....................................
80
24. Diameter cabang sekunder bulan ke-4 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar .....................................
81
25. Panjang cabang bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar .................................................
81
26. Jumlah daun total bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada berbagai arsitektur tajuk jarak pagar .................................
82
27. Luas daun total bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar ................................................
83
28. Persentase intersepsi cahaya bulan ke-2 sampai ke-10 setelah pangkas batang utama pada arsitektur tajuk jarak pagar ....................................
83
29. Kandungan klorofil a, b, dan total serta antosianin daun pada arsitektur tajuk jarak pagar.....................................................................
85
30. Kerapatan stomata pada arsitektur tajuk jarak pagar.............................
86
31. Laju fotosintesis pada arsitektur tajuk jarak pagar................................
87
32. Waktu berbunga, persentase cabang sekunder berbunga dan jumlah buah per tandan.......................................................................................
88
33. Jumlah buah per tanaman, jumlah biji per tanaman, dan bobot kering per biji.....................................................................................................
89
34. Bobot kering biji per tanaman, bobot kering biji per petak, dan bobot kering biji per ha.....................................................................................
89
35. Kandungan minyak dan air jarak pagar .................................................
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 ……………………………………………… 7 2. Irisan membujur ujung pucuk tampak meristem apical, primordia daun dan primordia tunas samping ....................................................... 10 3. Bagian sebuah dahan yang menunjukkan buku dan beberapa tipe tunas (a), struktur tunas alternate (b), dan struktur tunas opposite (c)... 12 4. Apikal dormansi (a), pucuk yang tidak dipangkas (b), dan pucuk yang dipangkas (c) ......................................................................................... 14 5. Cabang terbentuk sebelum berbunga (a) dan cabang terbentuk setelah pucuk batang utama berbunga (b).......................................................... 28 6. Pembungaan dan buah jarak pagar (a) dan ilustrasi pembentukan bunga dan cabang pada tanaman jarak pagar (b) = letak bunga dan buah ................................................................................................ 29 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................................................................ 31 8. Model tajuk jarak pagar T0, angka (...) menyatakan nomor cabang dan nilai selain dalam kurung menyatakan panjang caabang dalam cm .......................................................................................................... 32 9. Model tajuk jarak pagar T20, angka (...) menyatakan nomor cabang dan nilai selain dalam kurung menyatakan panjang cabang dalam cm........................................................................................................... 32 10. Model tajuk jarak pagar T30, angka (...) menyatakan nomor cabang dan nilai selain dalam kurung menyatakan panjang cabang dalam cm......................................................................................................... 32 11. Model tajuk jarak pagar T40, angka (...) menyatakan nomor cabang dan nilai selain dalam kurung menyatakan panjang cabang dalam cm......................................................................................................... 33 12. Jumlah kumulatif daun pada cabang tanaman jarak pagar.................. 37 13. Filotaksis daun jarak pagar tampak dari atas......................................
38
14. Perkembangan luas daun (a), lebar daun (b), panjang daun (c), luas daun spesifik (d), dan panjang tangkai daun ..................................... 39 15. Perkembangan bobot kering tangkai daun (a) dan bobot kering daun (b) tanaman jarak pagar....................................................................... 40 16. Hubungan sudut inklinasi tangkai daun dengan umur daun (a), kehijauan daun dengan umur daun (b) tanaman jarak pagar............... 41 17. Kandungan klorofil a, b, dan total (a) dan nisba klorofil a/b (b) daun tanaman jarak pagar dari daun termuda hingga senesence.................. 42 18. Stomata bagian bawah (a) dan atas (b) daun jarak pagar.....................
43
19. Laju fotosintesis daun tanaman jarak pagar sejak umur 1 minggu hingga 14 minggu…………………………………………………… 44 20. Data curah hujan, waktu pembibitan, penanaman di lapangan (tnm), waktu pemangkasan batang utama (P.BU), dan pengataman pertama (PP)…………………………………………………........................... 52 21. Alat soxhlet yang digunakan untuk menganalisis kandungan minyak………………………………………………………………. 53 22. Penempatan cuvet portable chamber leaf model ADC Bio scientific Ltd. pada daun jarak pagar yang diukur…......................................... 54 23. Data curah hujan, waktu pembibitan, penanaman dilapangan (Tnm), waktu pemangkasan batang utama (P.BU), dan pangkas cabang primer (P.CP)…………………………………………….................. 76 24. Posisi dan letak daun tampak dari atas (a) dan tampak samping (b)... 95
xix
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Prosedur kerja penentuan kandungan klorofil daun...............................
110
2. Prosedur kerja penentuan jumlah stomata..............................................
111
3. Analisis kandungan minyak jarak pagar metode soxhlet.......................
112
4. Prosedur kerja analisis antosianin..........................................................
113
