Karakter Agro Fisiologi dan Senyawa Sekunder Tanaman Jintan Hitam dengan Aplikasi Pupuk Kandang Sapi dan Fosfat Alam

KARAKTER AGRO-FISIOLOGI DAN SENYAWA SEKUNDER
TANAMAN JINTAN HITAM (Nigella sativa L.) DENGAN
APLIKASI PUPUK KANDANG SAPI DAN FOSFAT ALAM

TAOPIK RIDWAN

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis berjudul Karakter Agro-Fisiologi
dan Senyawa Sekunder Tanaman Jintan Hitam (Nigella sativa L.) dengan
Aplikasi Pupuk Kandang Sapi dan Fosfat Alam adalah benar karya saya dengan
arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada
perguruan tinggi mana pun. 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 tesis ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada

Institut Pertanian Bogor.
Bogor, Juli 2014
Taopik Ridwan
NIM A252110201

RINGKASAN
TAOPIK RIDWAN. Karakter Agro-Fisiologi dan Senyawa Sekunder Tanaman
Jintan Hitam (Nigella sativa L.) dengan Aplikasi Pupuk Kandang Sapi dan Fosfat
Alam. Dibimbing oleh MUNIF GHULAMAHDI dan ANI KURNIAWATI.
Jintan hitam (Nigella sativa L.) merupakan tanaman obat dan rempah
termasuk famili Ranunculaceae. Biji jintan hitam mengandung beberapa senyawa
sekunder dan memiliki nilai nutrisi tinggi yang bermanfaat untuk kesehatan.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mempelajari karakter agro-fisiologi,
pertumbuhan, produksi biji dan senyawa sekunder jintan hitam pada taraf dosis
pupuk kandang sapi dan fosfat alam. Penelitian ini dilaksanakan di Kebun
Percobaan (KP) Cimanggu (350 m dpl), KP Cicurug (550 m dpl), KP Manoko
Lembang (1301.5 m dpl), Laboratorium Molecular Marker and
Spectrophotometry UV-VIS dan Microtechnique Departemen Agronomi dan
Hortikultura IPB serta Laboratorium Forensik Mabes Polri pada Bulan April
2012-Maret 2014. Percobaan pertama adalah karakter agro-fisiologi tanaman

jintan hitam pada tiga ketinggian tempat. Percobaan ke dua merupakan kombinasi
pupuk kandang sapi dan fosfat alam. Perlakuan disusun menggunakan rancangan
acak kelompok (RAK) faktorial dengan tiga ulangan. Pupuk kandang sapi terdiri
atas empat taraf dosis yaitu 0, 10, 20 dan 30 ton ha-1. Fosfat alam terdiri atas
empat taraf dosis yaitu 0, 40, 80, 120 kg P2O5 ha-1. Percobaan ke tiga disusun
menggunakan rancangan split plot dengan tiga ulangan. Pupuk kandang sapi
sebagai petak utama terdiri atas dua taraf dosis yaitu 0 dan 50 ton ha-1. Fosfat
alam terdiri atas empat taraf dosis yaitu 0, 80, 160, 240 kg P2O5 ha-1.
Hasil percobaan pertama adalah benih jintan hitam hanya dapat tumbuh
dengan baik di KP Manoko Lembang pada 6o48’25,41” LS, 107o36’50,66” BT,
ketinggian tempat 1301.5 m dpl dengan jumlah satuan panas 304.5 OC hari
(mampu berkecambah dengan baik). Percobaan ke dua menunjukkan bahwa
pemberian pupuk kandang sapi mampu meningkatkan tinggi tanaman, jumlah
daun, jumlah cabang, jumlah bunga, bobot basah dan bobot kering batang, daun
dan bobot total. Fosfat alam mampu meningkatkan luas daun dan indeks luas
daun. Terdapat hubungan linier antara bobot basah dan bobot kering total tanaman
jintan hitam dengan pupuk kandang sapi, yang menunjukkan bahwa pemberian
hingga 30 ton ha-1 masih meningkatkan bobot basah dan bobot kering total. Hasil
percobaan ke tiga adalah perlakuan tunggal pupuk kandang sapi 50 ton ha-1
mampu meningkatkan produksi biji ha-1. Perlakuan tunggal fosfat alam 160 kg

P2O5 ha-1 nyata meningkatkan tinggi tanaman pada umur 17 MSS, jumlah bunga
pada umur 11 MSS dan produksi ha-1 biji jintan hitam. Terdapat hubungan
kuadratik antara dosis fosfat alam dengan jumlah bunga. Titik optimum dosis
fosfat alam adalah 128.6 kg P2O5 ha-1 dengan jumlah bunga sebanyak 4.4. Kadar
senyawa sekunder tertinggi (asam linoleat dan thymoquinone) terdapat pada
perlakuan 0 ton pupuk kandang sapi ha-1 + 80 kg P2O5 ha-1.
Kata Kunci: fosfat alam, Nigella sativa L., pupuk kandang sapi, senyawa sekunder

SUMMARY
TAOPIK RIDWAN. Agro-physiology and Secondary Compounds Characters of
Black Cumin (Nigella sativa L.) with Cow Manure and Rock Phosphate
Applications. Supervised by MUNIF GHULAMAHDI and ANI KURNIAWATI.
Black cumin (Nigella sativa L.) is a medicinal plant and spices belongs to
the Ranunculaceae family. Black cumin seed contains some
secondary
compounds and rich in nutrition that are beneficial to health. The purpose of this
research was to study the ability to grow black cumin plant in Indonesia started
from the character of agro-physiology, seeds production and contents of
secondary compounds with cow manure and rock phosphate application. The
experiments were conducted at Cimanggu (350 m asl), Cicurug (550 m asl) and

Manoko Lembang (1301.5 m asl), Molecular Marker and Spectrophotometry UVVIS and Microtechnique Laboratory Departement of Agronomy and Horticulture,
IPB and Forensic Laboratory in April 2012-Maret 2014. The first experiment was
agro-physiology character of black cumin at three altitudes. The second
experiment was a combination of cow manure and rock phosphate. The treatments
were arranged in randomized block factorial design with three replications. The
rates of cow manure were 0, 10, 20, 30 ton ha-1 and rates of rock phosphate were 0,
40, 80, 120 kg P2O5 ha-1. The third experiment was arranged in a split-plot design
with three replications. Cow manure treatments as the main plots (0 and 50 ton ha1
), while rock phosphate rates as subplot (0, 80, 160, 240 kg P2O5 ha-1).
The results of the first experiment showed that black cumin seeds could
only grow well at Manoko Lembang (6o48'25,41" latitude, 107o36'50,66"
longitude, 1301.5 m asl and heat units 304.5 degree-days). The second experiment
showed that cow manure increased plant height, leaf number, branch number,
flower number, fresh weight and dry weight of branch, leaf and total plant weight.
Rock phosphate fertilizer increased leaf area and leaf area index of plant. Linear
correlation between total plant weight with cow manure showed that up to 30 tons
ha-1 still increased total plant weight. The third experiment showed that a single
treatment of cow manure 50 tons ha-1 was able to increase production ha-1. Single
treatment of rock phosphate 160 kg P2O5 ha-1 increased the plant height at 17
WAS, flower number at 11 WAS and production ha-1 black cumin seeds.

Quadratic correlation between rates of rock phosphate with flower number
showed that the optimum rate of rock phosphate was 128.6 kg P2O5 ha-1 with the
flower number 4.4. The highest content of secondary compounds of the seeds on
plants (linoleic acid and thymoquinone) present in treatments was 0 ton cow
manure ha-1+ 80 kg P2O5 ha-1.
Keywords: cow manure, Nigella sativa L., rock phosphate, secondary compounds

© Hak Cipta Milik IPB, Tahun 2014
Hak Cipta Dilindungi Undang-Undang
Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
atau menyebutkan sumbernya. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan,
penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik, atau
tinjauan suatu masalah; dan pengutipan tersebut tidak merugikan kepentingan
IPB
Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis ini
dalam bentuk apa pun tanpa izin IPB

KARAKTER AGRO-FISIOLOGI DAN SENYAWA SEKUNDER
TANAMAN JINTAN HITAM (Nigella sativa L.) DENGAN
APLIKASI PUPUK KANDANG SAPI DAN FOSFAT ALAM

TAOPIK RIDWAN

Tesis
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Magister Sains
pada
Program Studi Agronomi dan Hortikultura

SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

Penguji Luar Komisi pada Ujian Tesis: Prof Dr Ir Sandra Arifin Aziz, MS

Judul Tesis : Karakter Agro-Fisiologi dan Senyawa Sekunder Tanaman Jintan
Hitam (Nigella sativa L.) dengan Aplikasi Pupuk Kandang Sapi
dan Fosfat Alam
Nama

: Taopik Ridwan
NIM
: A252110201
Disetujui oleh
Komisi Pembimbing

Prof Dr Ir Munif Ghulamahdi, MS
Ketua

Dr Ani Kurniawati SP, MSi
Anggota

Diketahui oleh

Ketua Program Studi
Agronomi dan Hortikultura

Dekan Sekolah Pascasarjana

Dr Ir Maya Melati, MS, MSc.

Dr Ir Dahrul Syah, MSc.Agr

Tanggal Ujian:
7 Juli 2014

Tanggal Lulus:

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang
dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan pada bulan April 2012-Maret 2014 ini
adalah Karakter Agro-Fisiologi dan Senyawa Sekunder Tanaman Jintan Hitam
(Nigella sativa L.) dengan Aplikasi Pupuk Kandang Sapi dan Fosfat Alam.
Bagian tesis ini diajukan untuk diterbitkan di Jurnal Agronomi Indonesia dengan
judul Laju Pertumbuhan dan Produksi Jintan Hitam (Nigella sativa L.) dengan
Aplikasi Pupuk Kandang Sapi dan Fosfat Alam.
Terima kasih penulis ucapkan kepada Prof Dr Ir Munif Ghulamahdi, MS
dan Dr Ani Kurniawati SP, MSi selaku pembimbing, serta Prof Dr Ir Sandra
Arifin Aziz, MS dan Dr Ir Maya Melati, MS, MSc. yang telah banyak

memberikan masukan demi kesempurnaan penulisan tesis ini serta Pusat Studi
Biofarmaka LPPM IPB atas bantuan moril dan materiil selama studi. Ungkapan
terima kasih juga disampaikan kepada seluruh keluarga atas segala doa dan kasih
sayangnya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juli 2014
Taopik Ridwan

DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL

vi

DAFTAR GAMBAR

vi

DAFTAR LAMPIRAN

vi

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
Ruang Lingkup Penelitian

1
1
2
2
2
2

2 TINJAUAN PUSTAKA
Jumlah Satuan Panas (Heat Units)
Botani, Penyebaran dan Kegunaan Jintan Hitam
Budidaya Jintan Hitam
Pupuk Kandang

Fosfat Alam
Senyawa Sekunder

4
4
5
5
6
7
8

3 METODE
Percobaan I. Karakter Agro-Fisiologi Tanaman Jintan Hitam
(Nigella sativa L.) di Tiga Ketinggian Tempat
Bahan dan Alat
Prosedur Analisis Data
Pelaksanaan Percobaan
Percobaan II. Laju Pertumbuhan dan Produksi Jintan Hitam
(Nigella sativa L.) dengan Aplikasi Pupuk Kandang Sapi
dan Fosfat Alam
Bahan dan Alat
Prosedur Analisis Data
Pelaksanaan Percobaan
Percobaan III. Pertumbuhan, Produksi dan Kandungan Senyawa
Sekunder Jintan Hitam (Nigella sativa L.) dengan
Aplikasi Pupuk Kandang Sapi dan Fosfat Alam
Bahan dan Alat
Prosedur Analisis Data
Pelaksanaan Percobaan

9

4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Percobaan I. Karakter Agro-Fisiologi Tanaman Jintan Hitam
(Nigella sativa L.) di Tiga Ketinggian Tempat
Jumlah Satuan Panas (Heat Units)
Karakteristik Fisiologi Tanaman Jintan Hitam
Percobaan II. Laju Pertumbuhan dan Produksi Jintan Hitam
(Nigella sativa L.) dengan Aplikasi Pupuk Kandang Sapi
dan Fosfat Alam

9
9
9
10
11
11
11
11
12
13
13
13
14
14
14
16
18

Kondisi Umum
Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun
Jumlah Cabang dan Jumlah Bunga
Luas Daun (LD) dan Indeks Luas Daun (ILD)
Nisbah Luas Daun (NLD)
Laju Tumbuh Relatif (LTR) dan Laju Asimilasi Bersih (LAB)
Bobot Basah dan Bobot Kering Tanaman
Jumlah Biji Kapsul-1 dan Bobot 1000 Biji
Percobaan III. Pertumbuhan, Produksi dan Kandungan Senyawa
Sekunder Jintan Hitam (Nigella sativa L.) dengan
Aplikasi Pupuk Kandang Sapi dan Fosfat Alam
Kondisi Umum
Tinggi Tanaman dan Jumlah Daun
Jumlah Bunga
Produksi Biji Jintan Hitam
Kandungan Hara Tanaman Jintan Hitam
Komposisi Senyawa Sekunder Biji Jintan Hitam

18
20
21
21
22
23
24
25
26
26
27
28
30
31
32

5 PEMBAHASAN UMUM

34

6 SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Saran

37
37
38

DAFTAR PUSTAKA

38

LAMPIRAN

44

RIWAYAT HIDUP

49

DAFTAR TABEL
1 Keragaan karakter fisiologi jintan hitam pada umur 7, 11 dan 15 MSS
di KP Manoko Lembang (1301.5 m dpl)
2 Rekapitulasi sidik ragam komponen pertumbuhan dan produksi jintan
hitam dengan aplikasi pupuk kandang sapi dan fosfat alam
3 Tinggi tanaman dan jumlah daun jintan hitam pada berbagai perlakuan
pemupukan pada umur 5, 7, 9, 11 dan 13 MSS
4 Jumlah cabang dan jumlah bunga jintan hitam pada berbagai perlakuan
pada umur 11 MSS
5 Luas daun (LD) dan indeks luas daun (ILD) jintan hitam pada berbagai
pemupukan pada umur 7, 9, 11 dan 13 MSS
6 Jumlah dan bobot 1000 biji jintan hitam pada berbagai perlakuan
pemupukan
7 Rekapitulasi sidik ragam komponen pertumbuhan dan produksi jintan
hitam dengan aplikasi pupuk kandang sapi dan fosfat alam di lapangan
8 Jumlah bunga jintan hitam pada berbagai perlakuan pemupukan pada
umur 9, 11, 13, 15 dan 17 MSS
9 Jumlah kapsul, jumlah biji kapsul-1, bobot 1000 biji dan produksi biji
ha-1 pada berbagai perlakuan pemupukan pada umur 19 MSS
10 Kadar nitrogen dan fosfor pada jaringan tanaman jintan hitam pada
umur 19 MSS
11 Kadar senyawa asam lemak biji jintan hitam pada berbagai perlakuan
pemupukan
12 Kadar senyawa thymoquinone biji jintan hitam pada berbagai perlakuan
pemupukan

17
19
20
21
22
25
27
29
30
31
32
33

DAFTAR GAMBAR
1 Bagan alir kegiatan penelitian karakter agro-fisiologi dan senyawa
sekunder tanaman jintan hitam (Nigella sativa L.) di daerah tropika
dengan aplikasi pupuk kandang sapi dan fosfat alam
2 Jalur biosintesis monoterpen
3 Jumlah satuan panas pada umur 21 HSS di KP Cimanggu (350 m dpl),
KP Cicurug (550 m dpl) dan KP Manoko Lembang (1301.5 m dpl)
4 Pengaruh jumlah satuan panas terhadap perkecambahan, pembungaan,
pembentukan kapsul dan panen di KP Manoko Lembang (1301.5 m
dpl)
5 Fase pertumbuhan dan perkembangan jintan hitam di KP Manoko
Lembang (1301.5 m dpl): A: Biji, B: Kecambah, C: Bibit, D:
Pertumbuhan, E: Pembungaan, F: Anthesis, G: Pembentukan kapsul, H:
Kapsul
6 Keragaan karakter fisiologi tanaman jintan hitam di KP Manoko
Lembang (1301.5 m dpl): A: Tebal daun, B: Stomata, C: Trikoma, D:
Klorofil

3
8
14
15

16
18

7 Nisbah luas daun (NLD) jintan hitam pada berbagai perlakuan
pemupukan pada umur 7-13 MSS
8 Laju tumbuh relatif (LTR) dan laju asimilasi bersih (LAB) jintan hitam
pada berbagai perlakuan pemupukan pada umur 7-9, 9-11 dan 11-13
MSS
9 Bobot basah dan bobot kering total tanaman jintan hitam pada berbagai
taraf dosis pupuk kandang sapi pada umur 9 MSS
10 Tinggi tanaman dan jumlah daun jintan hitam pada berbagai taraf dosis
pupuk kandang sapi dan fosfat alam pada umur 7-17 MSS
11 Hubungan taraf dosis fosfat alam dengan jumlah bunga pada umur 11
MSS
12 Fase pembungaan: A: Bunga normal, B: Kapsul normal, C: Bunga
gagal membentuk kapsul
13 Hubungan dosis fosfat alam dengan produksi per hektar pada umur 19
MSS

23
24
25
28
29
29
30

DAFTAR LAMPIRAN
1 Rata-rata suhu harian di KP Cimanggu (350 m dpl), KP Cicurug (550 m
dpl) dan KP Manoko Lembang (1301.5 m dpl)
2 Karakteristik tanah yang digunakan dalam penelitian di KP Manoko
Lembang, Kabupaten Bandung Barat
3 Prosedur pengujian senyawa asam lemak menggunakan GC-MS dengan
modifikasi jumlah sampel
4 Prosedur pengujian senyawa sekunder thymoquinone sesuai dengan
prosedur analisis (Al-Saleh et al. 2006) yang dimodifikasi pada jumlah
sampel dan panjang gelombang
5 Kurva standar thymoquinone
6 Chromatogram standar thymoquinone
7 Chromatogram
thymoquinone
pada
perlakuan
pemupukan
menggunakan HPLC
8 Hasil identifikasi tanaman jintan hitam (Nigella sativa L.)

44
45
45
45
46
46
47
49

1 PENDAHULUAN
Latar Belakang
Jintan hitam (Nigella sativa L.) merupakan salah satu tanaman obat, termasuk
famili Ranunculaceae, yang telah digunakan selama ribuan tahun sebagai obat dan
rempah (Salem 2005). Tanaman ini memiliki karakter agronomi yang potensial
untuk dikembangkan seperti siklus tumbuh yang pendek, kerusakan biji atau benih
rendah dan kerentanan terhadap penyakit rendah (D’Antuono et al. 2002).
Umumnya tanaman jintan hitam ditanam di daerah Asia Barat, Mediterania dan
Afrika. Tanaman ini dikenal dengan nama jintan hitam (Indonesia), Habbatussauda
(Arab), Kalonji (Afrika), Habat et baraka (Mesir) (Albert-Matesz 2003). Menurut
Rajsekhar dan Kuldeep (2011) jintan hitam diklasifikasikan sebagai Divisi:
Magnoliophyta;
kelas:
Magnoliopsida;
bangsa:
Ranunculales;
suku:
Ranunculaceae; marga: Nigella; jenis: Nigella sativa L.
Kandungan utama yang terdapat pada biji jintan hitam adalah minyak atsiri
(p-symena, thymoquinone) dan asam lemak (asam palmitat, asam linoleat, asam
oleat) (Rizvi et al. 2012), tocopherol, sterol (Matthaus dan Özcan 2011),
dithymoquinone, thymohidroquinone, dan thymol (Ghosheh et al. 1999), senyawa
alkaloid seperti nigellidine (Rahman et al. 1995) dan nigellimine (Rahman et al.
1992). Beberapa hasil penelitian menunjukkan efek farmakologis dari jintan hitam
yang didapatkan dari bagian biji antara lain anti-iskemia (Hosseinzadeh et al. 2006),
anti-tumor (Mbarek et al. 2007), efek estrogenik (Parhizkar et al. 2011),
menurunkan kadar gula darah (Mohtashami et al. 2011).
Tanaman ini di Indonesia merupakan tanaman introduksi sehingga adaptasi
dan budidayanya belum banyak diketahui. Total pemakaian jintan hitam dalam
industri besar dan menengah dalam setahun adalah 144.817 kg dan total impor per
tahun sebesar 510.003 kg (Wahyuni 2009). Saat ini penelitian tentang budidaya
jintan hitam di Indonesia masih kurang. Oleh sebab itu, peluang pengembangan
tanaman ini masih sangat luas.
Upaya peningkatan produksi tanaman dapat dilakukan dengan
meningkatkan bobot basah dan bobot kering tanaman terutama bobot kering kapsul
dan hasil biji melalui pemupukan. Meskipun pemupukan dengan pupuk anorganik
sangat penting tetapi banyak kendala yang cukup merugikan baik terhadap biaya
produksi, penurunan kesuburan tanah, kesehatan masyarakat dan lingkungan sekitar
(Boraste et al. 2009). Pupuk organik sendiri bila dibandingkan dengan pupuk
anorganik kandungan unsur haranya masih rendah dan lebih lambat tersedia bagi
tanaman, tetapi sama efektifnya dengan anorganik saat digunakan (Sharafzadeh dan
Ordookhani 2011). Saat ini, para peneliti mempertimbangkan pemanfaatan pupuk
organik sebagai alternatif untuk memenuhi kebutuhan unsur hara tanaman terutama
di negara-negara berkembang. Penggunaan pupuk kandang sapi dan fosfat alam
pada percobaan ini diharapkan dapat memperbaiki kondisi tanah sehingga dapat
menyediakan unsur hara untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman jintan
hitam. Valadabadi dan Farahani (2011) melaporkan bahwa pemberian pupuk
kandang 20 ton ha-1 dan azotobacter nyata meningkatkan tinggi tanaman, biomassa,
hasil biji, bobot kering kapsul dan minyak atsiri jintan hitam. Penambahan bahan

2
organik juga dapat meningkatkan P tersedia pada tanah dan serapan P tanaman
jagung (Djuniwati et al. 2003).
Fosfat alam diharapkan dapat menjadi sumber P untuk meningkatkan
produksi biji jintan hitam. Secara agronomis unsur P diketahui berperan dalam
pembentukan biji, percepatan pematangan biji, mempengaruhi kualitas biji dan
meningkatkan ketahanan tanaman terhadap penyakit (Onasanya et al. 2009). Salah
satu upaya awal yang dilakukan adalah mempelajari karakter agro-fisiologi dan laju
pertumbuhan jintan hitam di dataran tinggi di Indonesia yang merupakan
lingkungan tropika basah. Selain itu, dilakukan budidaya organik di lapangan untuk
menjelaskan agro-fisiologi, produksi dan kandungan senyawa sekunder jintan hitam.

Perumusan Masalah
Selama ini, tanaman jintan hitam (Nigella sativa L.) identik dengan
kawasan Timur Tengah atau Mediterania, sedangkan di Indonesia sebagai tanaman
introduksi, sehingga banyak permasalahan yang dihadapi dalam pengembangannya.
Karakteristik umum iklim Mediterania adalah memiliki musim dingin yang basah
ringan dan hangat pada musim panas, kelembaban dan curah hujan rendah,
sedangkan karakteristik iklim di daerah tropika suhu tinggi, kelembaban dan curah
hujan tinggi. Permasalahan tersebut meliputi lokasi pengembangan yang berbeda
dengan habitat aslinya yang menyangkut letak geografis dan iklim sehingga
menjadi kendala, selain itu informasi hasil penelitian tentang budidaya masih
kurang di Indonesia. Oleh sebab itu, perlu dilakukan beberapa kajian mulai dari
karakterisasi agro-fisiologi, laju pertumbuhan tanaman, produksi dan kandungan
senyawa sekunder, sehingga diperoleh data yang dapat menjelaskan pertumbuhan
dan perkembagan tanaman jintan hitam di Indonesia.

Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari karakter agro-fisiologi,
pertumbuhan, produksi dan senyawa sekunder jintan hitam pada taraf dosis pupuk
kandang sapi dan fosfat alam.

Manfaat Penelitian
Manfaat penelitian ini adalah mendapatkan informasi mengenai tanaman
jintan hitam di Indonesia mulai dari karakter agro-fisiologi, pertumbuhan, produksi
dan kandungan senyawa sekunder melalui aplikasi pupuk kandang sapi dan fosfat
alam.

Ruang Lingkup Penelitian
Penelitian ini terdiri atas tiga percobaan. Percobaan pertama yang
dilaksanakan mulai bulan April sampai September 2012 yaitu mempelajari
karakter agro-fisiologi. Percobaan ke dua dilaksanakan pada bulan Oktober 2012

3
sampai Januari 2013 untuk mempelajari pertumbuhan tanaman dan produksi biji
jintan hitam yang dilakukan pada polibag. Percobaan ke tiga dilaksanakan mulai
bulan September 2013 sampai dengan Maret 2014 yaitu budidaya yang dilakukan
di lapangan dengan perlakuan pupuk kandang sapi dan fosfat alam untuk
mempelajari pertumbuhan, produksi dan kandungan senyawa sekunder. Lingkup
percobaan terdapat pada Gambar 1.

Percobaan I:
Karakterisasi jintan hitam
pada tiga ketinggian
tempat

Percobaan II:
Penanaman jintan hitam
di polibag

Percobaan III:
Penanaman jintan hitam
di lapangan

Ketinggian tempat yang sesuai untuk
pertumbuhan dan karakterisasi fisiologi
jintan hitam.

Dosis pupuk kandang sapi dan fosfat
alam optimum untuk pertumbuhan dan
produksi biji jintan hitam.
Pertumbuhan dan produksi pada
kombinasi pupuk kandang sapi dan
fosfat alam.
Dosis pupuk kandang sapi dan fosfat
alam terbaik untuk produksi biomassa
jintan hitam.
Pertumbuhan, produksi senyawa
sekunder dan fosfat alam optimum
untuk jintan hitam.

Pengembangan jintan
hitam di
1
daerah tropika

Gambar 1 Bagan alir kegiatan penelitian karakter agro-fisiologi dan senyawa
sekunder tanaman jintan hitam (Nigella sativa L.) di daerah tropika
dengan aplikasi pupuk kandang sapi dan fosfat alam

4

2 TINJAUAN PUSTAKA
Jumlah Satuan Panas (Heat units)
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan dua buah proses yang
saling berkaitan. Perkembangan tanaman tidak akan berlangsung tanpa
pertumbuhan dan demikian pula sebaliknya. Perkembangan merupakan proses
perubahan fase tanaman dan untuk tanaman semusim biasanya dinyatakan mulai
dari perkecambahan sampai matang fisiologis. Sedangkan pertumbuhan merupakan
perubahan ukuran (massa, luas, tinggi, jumlah) selama musim pertumbuhan
tanaman.
Pertumbuhan dan perkembangan tanaman sangat ditentukan oleh unsurunsur cuaca seperti suhu udara. Suhu merupakan faktor lingkungan utama yang
menentukan tingkat pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Qadir et al. 2007).
Konsep yang umum digunakan untuk menjelaskan pengaruh suhu terhadap
perkembangan tanaman (fenologi) adalah thermal unit yang sering pula disebut day
degrees atau heat unit (Handoko 1994; Qadir et al. 2006). Jumlah satuan panas
(heat units) ini bersifat spesifik pada setiap lokasi, sehingga besarnya suhu udara
harian sangat berpengaruh terhadap perhitungan jumlah suhu harian (Estiningtyas
dan Irianto 1994).
Jumlah satuan panas dalam bidang pertanian digunakan untuk menilai
kesesuaian lahan, menentukan tahap pertumbuhan tanaman, waktu aplikasi pupuk
dan herbisida yang terbaik, memprediksi masak fisiologis dan tanggal panen
(Parthasarathi et al. 2013), mengklasifikasikan tanaman saat berbunga dan
memperkirakan waktu panen serta dapat memperkirakan jangka waktu diantara
kedua tahap tersebut (Bonhomme 2000). Menurut Brown (2013) jumlah satuan
panas mampu memperkirakan tanggal tanam, tanggal panen, pengembangan
tanaman dan penggunaan air selama pertumbuhan dalam satu musim tanam.
Selain terhadap fase-fase pertumbuhan di atas, heat unit pun memiliki
hubungan linier dengan komponen hasil (Qadir et al. 2007). Hal tersebut sejalan
dengan hasil penelitian Ahmad dan Hassan (2000) bahwa kandungan minyak bunga
matahari yang dipanen pada saat suhu tinggi mampu menghasilkan kandungan
minyak yang tinggi dan sebaliknya saat dipanen pada suhu rendah menghasilkan
minyak yang rendah. Sejalan dengan penelitian di atas, Qadir et al. (2006)
melaporkan bahwa heat unit yang lebih besar pada musim semi, mampu
meningkatkan kandungan minyak bunga matahari. Hal yang berbeda dilaporkan
oleh...bahwa penanaman pada musim gugur menghasilkan kandungan minyak
bunga matahari yang rendah yang disebabkan oleh akumulasi heat unit yang rendah.
Khan et al. (2013) menambahkan bahwa heat unit mampu meningkatkan kualitas
minyak bunga matahari. Sumangala dan Giriraj (2003) melaporkan bahwa waktu
yang tepat untuk pertumbuhan dan pembungaan adalah pada musim semi yaitu
ditandai dengan suhu optimal dan sinar matahari yang melimpah, sehingga
berpengaruh terhadap hasil minyak bunga matahari.

5
Botani, Penyebaran, dan Kegunaan Jintan Hitam
Jintan hitam (Nigella sativa L.) umumnya ditanam di daerah Asia Barat,
Mediterania dan Afrika. Tanaman ini dikenal dengan nama jintan hitam (Indonesia),
Habbatussauda (Arab), Kalonji (Afrika), Habat et baraka (Mesir), Fennel flower
(Inggris) (Albert-Matesz 2003) .
Menurut Rajsekhar dan Kuldeep (2011) jintan hitam diklasifikasikan
sebagai Divisi: Magnoliophyta; kelas: Magnoliopsida; bangsa: Ranunculales; suku:
Ranunculaceae; marga: Nigella; jenis: Nigella sativa L. Jintan hitam merupakan
tanaman semusim dengan tinggi mecapai 45 cm, daun linear lanset dengan panjang
2.5-5 cm, bunga putih sampai biru pucat, tangkai bunga soliter, panjang kapsul 1.2
cm, biji pipih, lonjong, berbentuk corong, menyudut, kecil dengan panjang 0.2 cm
dan lebar 0.1 cm dan berwarna hitam. Tanaman ini berbunga dan berbuah terjadi
pada bulan Januari sampai April. Jintan hitam umumnya dibudidayakan pada lahan
kering antara bulan November-April dan berkecambah 10-15 hari. Tanaman ini
juga dapat diperbanyak dengan kalus secara in vitro dari daun, batang dan akar
eksplan dari bibit yang sehat. Biji di bagian luar berwarna hitam kasar dan bagian
dalam putih berminyak, beraroma dan sedikit pahit. Daerah penyebarannya
meliputi Asia Barat Daya, wilayah Mediterania, Eropa Selatan, Syria, Turki, Arab
Saudi, Pakistan dan India.
Talafih et al. (2007) menyatakan bahwa jintan hitam mampu tumbuh di
Jordan pada ketinggian 530-800 m dpl dengan suhu rata-rata 6.9-21.4OC dan curah
hujan 319.2-462.5 mm tahun-1. Tanaman jintan hitam di Turki tumbuh pada
ketinggian 1725 m dpl, suhu rata-rata 14.6 OC dan curah hujan rata-rata 326.4 mm
tahun-1 (Tuncturk et al. 2005) dan di tumbuh Iran pada ketinggian 1209 m dpl,
suhu rata-rata 14 OC dengan curah hujan 140 mm tahun-1 (Khoulenjani dan
Salamati 2011).
Jintan hitam mempunyai beberapa manfaat penting yaitu sebagai makanan
kesehatan, penyembuhan pernapasan, asma, alergi, sebagai sistem imun,
membersihkan limfa dan sistem pencernaan, merangsang metabolisme, membantu
kebugaran tubuh, meningkatkan sperma, kesuburan, menghambat pembentukan
batu ginjal, terapi kanker, memproduksi sel sumsum tulang, menghambat
pertumbuhan tumor, mengurangi kadar gula darah (Debby dan Swann 2011).

Budidaya Jintan Hitam
Jintan hitam (Nigella sativa L.) merupakan salah satu tanaman rempah
dengan kandungan gizi tinggi yang secara tradisional digunakan oleh masyarakat
Arab sebagai tanaman obat dan bumbu pada masakan atau makanan. Tanaman ini
di daerah Arab banyak dibudidayakan pada suhu rendah, pH tanah agak alkali
dengan curah hujan yang rendah. Tuncturk (2012) melaporkan budidaya jintan
hitam di Turki dilakukan pada tekstur tanah lempung liat yang tinggi, kadar garam
rendah, bahan organik rendah, kandungan nitrogen dan fosfat rendah, pH tinggi
(7.8), curah hujan rendah (349.4-424.1 mm tahun-1 ) dan suhu rendah (9.5-10 OC).
Tanaman jintan hitam ini diperbanyak dengan biji, dengan cara ditabur di
persemaian kemudian dipindah ke lapangan, tetapi hal tersebut sulit karena tingkat
kematian bibitnya tinggi, sehingga cara ditabur langsung di lapangan yang dipilih.

6
Budidaya yang umum dilakukan masyarakat Iran adalah benih ditabur langsung di
lapangan antara 20 sampai 30 kg ha-1, dengan jarak antar baris 25-40 cm dan jarak
dalam baris 15 cm. Tanaman ini bisa ditanam secara monokultur atau
ditumpangsarikan dengan barley atau gandum. Produktivitas tanaman ini rendah,
hanya beberapa ratus kilogram per hektar, sehingga penerapan Good Agricultural
Practices (GAP) perlu dilakukan untuk meningkatkan pertumbuhan, produksi biji
dan kualitas jintan hitam (Ghouzhdi 2010).
Penelitian terhadap budidaya jintan hitam di beberapa negara di Timur
Tengah terus dilakukan untuk meningkatkan produktivitas yang tinggi. Upaya
untuk meningkatkan produktivitas tersebut dilakukan oleh para peneliti Timur
Tengah mulai dari pemilihan lokasi, pemupukan, penentuan waktu tanam, sampai
penentuan dosis benih yang optimum. Toncer dan Kizil (2004) melaporkan bahwa
budidaya jintan hitam yang dilakukan di Turki dilakukan dengan cara benih ditabur
langsung dengan jarak antar baris 30 cm, dosis benih 10-50 kg ha-1, dosis pupuk N
30 kg ha-1, P 60 kg ha-1 dan produktivitas rata-rata tertinggi diperoleh pada dosis
benih 10 kg ha-1 dengan produksi biji sebesar 828 kg ha-1. Sementara itu, dosis
benih 40 kg ha-1 dan 50 kg ha-1 berpengaruh nyata terhadap berkurangnya jumlah
cabang dan jumlah kapsul per tanaman. Budidaya yang dilakukan di Jordan sama
halnya dengan yang dilakukan di Turki yaitu benih ditabur langsung dengan jarak
antar baris 18 cm, dosis benih 25-40 kg ha-1, dosis pupuk N 20-40 kg ha-1.
Produktivitas tertinggi diperoleh pada dosis benih 35 kg ha-1 dan nitrogen 20 kg
ha-1 sebesar 803.4 kg ha-1. Penanaman jintan hitam pada awal bulan desember
meningkatkan tinggi tanaman, biomassa, memberikan produksi biji dan bobot biji
tertinggi dibandingkan dengan waktu tanam yang lain (Talafih et al. 2007). Shah
dan Samiullah (2007) melaporkan juga hasil penelitian jintan hitam di India bahwa
dengan jarak tanam 30 cm x 15 cm, dosis N 80 kg ha-1 dan GA3 10-5 M mampu
meningkatkan produktivitas sebesar 711.90 kg ha-1.

Pupuk Kandang
Pupuk kandang adalah sisa proses pencernaan makanan dalam tubuh hewan
bersama dengan sampah kandang yang terutama berasal dari sisa ransum yang tidak
termakan yang di digunakan kembali, dengan cara dikembalikan ke dalam tanah.
Pupuk kandang memiliki kandungan unsur hara yang berbeda tergantung dari jenis
hewan, umur hewan, kualitas makanan hewan, jumlah dan jenis alas kandang, cara
pengumpulan dan penyimpanannya (Bockman dan Kaarstad 1999).
Pemberian pupuk kandang ke dalam tanah sebagai bahan organik akan
mempertahankan dan meningkatkan kesuburan tanah dan mengandung unsur hara
mikro yang dibutukan tanaman. Pemberian bahan organik dalam tanah akan
memberi keuntungan, sebab selain dapat memberikan nutrisi berupa hara bagi
tanaman juga dapat meningkatkan kapasitas tukar kation tanah, meningkatkan
kapasitas menahan air, dan memperbaiki struktur tanah. Bahan organik yang baik
untuk digunakan adalah yang memiliki nisbah nitrogen terhadap karbon yang tinggi
(C/N rasio rendah) (Williams et al. 1993). Pemberian bahan organik dapat
meningkatkan kandungan bahan organik dan populasi mikro organisme dalam
tanah, yang dapat memberikan manfaat jangka panjang terhadap kesuburan tanah

7
(Lee 2010), meningkatkan aktivitas dan keanekaragaman mikroba serta berkorelasi
dengan N total dan P tersedia dalam tanah (Zhong et al. 2010).
Pupuk kandang sebagai pupuk organik memberikan input yang baik bagi
pertumbuhan, perkembangan dan komponen produksi tanaman obat. Ruhnayat et al.
(2011) menyatakan bahwa, pemberian pupuk kandang sebanyak 15 kg pohon1
tahun-1 mampu meningkatkan produksi buah segar cabe jawa sebesar 7612.5 g
pohon-1 setara dengan produksi buah kering sebesar 2537.5 g pohon-1 atau setara
dengan 6.3 ton ha-1 dengan kadar piperin 1.87% dan kadar minyak atsiri 0.91%.
Gendy et al. (2012) menambahkan bahwa pupuk kandang dan pupuk hayati dapat
meningkatkan hasil dan komponen hasil bunga rosella.

Fosfat Alam
Fosfat alam sebagian besar ditemukan dalam bentuk apatit yang berasal dari
batuan sedimen. Umumnya ditemukan di Indonesia di daerah gunung kapur. Fosfat
alam dapat diaplikasikan langsung sebagai pupuk ke dalam tanah (Omar 1998).
Sifat fosfat alam yaitu tidak larut dalam air, tetapi larut dalam kondisi asam. Oleh
karena itu, sangat sesuai digunakan pada tanah masam. Pada kondisi pH rendah dan
jumlah P tersedia dalam tanah rendah, merupakan kondisi yang paling efektif untuk
aplikasi fosfat alam (Szilas et al. 2007). Hal yang sama dilaporkan oleh Somado et
al. (2006) bahwa pemberian fosfat alam pada tanah masam nyata meningkatkan
biomassa dan N total pada kacang-kacangan di dataran tinggi Afrika.
Fosfat alam memiliki kadar kelarutan P2O5 bervariasi, ukuran butiran halus
sampai kasar, hara P tersedia lambat (slow release), mengandung hara Ca dan Mg
cukup tinggi dan unsur mikro Mg, Zn, Cu, B, Mn, Al, Fe, serta logam berat Cd, Pb,
As, Ni, dan Co. Keuntungan menggunakan fosfat alam adalah mengandung hara Ca,
Mg dan hara mikro serta cocok untuk tanah masam. Kelemahannya adalah kadar
dan kelarutan P2O5 bervariasi, respons tanaman sangat dipengaruhi sifat tanah,
tanaman, lingkungan dan mengandung logam berat cukup tinggi (Hartatik 2011).
Penggunaan fosfat alam secara langsung umumnya mempunyai kelarutan yang
rendah dibandingkan dengan pupuk anorganik, sehingga diperlukan suatu usaha
yang dapat meningkatkan kelarutannya seperti penggunaan bahan organik.
Pemberian bahan organik dapat meningkatkan efisiensi penggunaan fosfat alam
(Rosliani et al. 2009) dan dapat menggantikan 50% pupuk kimia (Biswas 2011).
Residu dari fosfat alam mampu menyediakan sumber P sebanyak empat kali
penanaman pada jagung dan kacang tunggak (Akande et al. 2005).
Menurut Noor (2003), pemberian fosfat alam dengan dosis 30, 60 dan 90
-1
kg P ha berturut-turut meningkatkan P tersedia tanah sebesar 247, 356 dan 592%
dibandingkan tanpa fosfat alam. Dosis optimum pupuk fosfat alam pada keadaan
tanpa diberi bakteri pelarut fosfat dan pupuk kandang sebesar 72.15 kg P ha-1 dan
menghasilkan biji kedelai maksimum sebesar 7.73 g pot -1 (Noor 2005). Residu
fosfat alam dengan atau tanpa penggunaan pupuk kandang menghasilkan tinggi
tanaman padi gogo dan jagung pada umur 30 hari setelah tanam. Residu fosfat alam
dengan pupuk kandang sebanyak 15 ton ha-1 mampu meningkatkan biomassa padi
gogo sebesar 45.17% dan biomassa jagung sebesar 49.23% (Solaeman 2008).

8
Senyawa Sekunder
Senyawa sekunder merupakan bahan alam yang dihasilkan dari metabolit
primer seperti fotosintesis dan respirasi. Beberapa jenis senyawa sekunder tanaman
antara lain alkaloid, terpenoid, flavonoid, hormon pertumbuhan, lignin, dan
kutikula (Vickery & Vickery 1981). Senyawa sekunder yang terdapat pada biji
jintan hitam salah satunya adalah kelompok terpenoid yaitu monoterpen.
Monoterpen adalah produk alami yang merupakan bagian dari minyak atsiri.
Monoterpen ini banyak ditemukan pada tanaman obat. Berikut jalur biosintesis
monoterpen.

Gambar 2 Jalur biosintesis monoterpen (Degenhardt et al. 2009)
Senyawa sekunder yang terdapat pada biji jintan hitam antara lain minyak
atsiri dan asam lemak. Salah satu senyawa yang terdapat pada minyak atsiri adalah
monoterpen. Komponen utama yang termasuk golongan monoterpen adalah αthujene,
p-cymene, γ-terpinene, fenchone, dihydrocarvone, thymoquinone,
thymohydroquinone, carvacrol dan komposisi komponen tersebut akan berubah
seiring dengan pematangan biji (Botnick et al. 2012).
Komposisi asam lemak antara lain asam laurat, asam miristat, asam palmitat,
asam stearat, asam oleat, asam linoleat, asam linolenat dan asam eicosadienoic
(Nickavar et al. 2003). Minyak jintan hitam ini dapat digunakan sebagai makanan
fungsional karena mengandung asam lemak tak jenuh yang tinggi sehingga dapat
digunakan oleh manusia atau hewan sebagai nutrisi alami (Tulukcu 2011). De
Sousa (2011) melaporkan bahwa dari 43 senyawa sekunder pada minyak atsiri yang
dipilih sebanyak 62.8%, merupakan kelompok monoterpen yang digunakan sebagai
obat analgesik. Lebih lanjut Sa et al. (2013) melaporkan kelompok monoterpen ini
menunjukkan potensi farmakologi sebagai obat anti inflamasi.

9
Komponen monoterpen lainnya adalah thymoquinone. Thymoquinone
merupakan salah satu senyawa yang banyak terdapat pada minyak atsiri biji jintan
hitam. Senyawa ini mulai terbentuk dalam biji pada 40 hari setelah antesis (HSA),
mulai meningkat setelah 50 HSA dan puncaknya terjadi pada 65 HSA serta
mengalami penurunan menjelang akhir pematangan biji (70 HSA). Begitu pula
komponen minornya pun mengalami puncaknya pada 65 HSA. Kandungan
senyawa ini banyak terdapat pada biji yang telah dihaluskan sebelum diekstraksi
dan pada lapisan kulit biji jintan hitam (Botnick et al. 2012). Thymoquinone
berfungsi sebagai anti-mikroba, anti-parasit, anti-kanker, anti-inflamasi,
imunomodulator, antioksidan dan hepatoprotektor (Gali-Muhtasib 2006). Selain itu,
thymoquinone berguna untuk mencegah penyakit kanker usus dan leukimia
(Norsharina et al. 2011), antimikroba (Chaieb et al. 2011) dan mencegah kerusakan
eritrosit (Harzallah et al. 2012).

3 METODE
Percobaan I. Karakter Agro-Fisiologi Tanaman Jintan Hitam (Nigella sativa
L.) di Tiga Ketinggian Tempat
Percobaan pertama ini bertujuan untuk mempelajari karakter agro-fisiologi
tanaman jintan hitam di daerah tropika. Penelitian dilaksanakan di tiga ketinggian
tempat yaitu Kebun Percobaan (KP) Cimanggu (350 m dpl), KP Cicurug (550 m
dpl) dan KP Manoko Lembang (1301.5 m dpl). Penelitian dilaksanakan mulai
bulan April sampai September 2012. Analisis karakter fisiologi dilakukan di
Laboratorium Molecular Marker and Spectrophotometry UV-VIS, dan
Microtechnique, Departemen Agronomi dan Hortikultura, Fakultas Pertanian IPB.

Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan untuk percobaan pertama adalah pupuk kandang
sapi, benih jintan hitam yang diimpor dari Arab Saudi, polibag dan bahan untuk
analisis klorofil adalah asetris dan supernatan. Alat yang digunakan selama di
lapangan adalah alat pencatat suhu harian dan untuk analisis fisiologi
menggunakanSPAD 502, spektrofotometer, mikroskop stereo, mikroskop elektrik
dan kamera.

Prosedur Analisis Data
Percobaan pertama ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK)
satu faktor. Prosedur pelaksanaan adalah mencatat suhu harian untuk mendapatkan
jumlah satuan panas. Perhitungan jumlah satuan panas = Σ([suhu maksimum + suhu
minimum]/2)-5 OC (Rahimi dan Kamali 2012) dan mengambil sampel berupa
daun jintan hitam untuk dianalisis karakteristiknya.

10
Pelaksanaan Percobaan
Percobaan pertama dilakukan pada bulan April sampai September 2012.
Upaya awal yang dilakukan adalah mencari sumber benih jintan hitam,
mengkoleksi biji dari beberapa tempat seperti pasar, toko sampai kebun koleksi
tanaman obat. Tahap ke dua adalah menentukan daerah percobaan untuk
penanaman jintan hitam. Penentuan tempat percobaan penanaman berdasarkan
ketinggian tempat mulai dari dataran rendah yaitu KP Cimanggu, dataran sedang
KP Cicurug dan dataran tinggi KP Manoko Lembang. Benih direndam terlebih
dahulu dalam air selama 12 jam kemudian ditiriskan dan disemai pada bak semai
yang berisi campuran tanah dan pupuk kandang (1:1) (v/v). Selama pembibitan
dilakukan penyiraman secara teratur untuk menjaga kelembaban dengan
menggunakan sprayer. Tahap berikutnya adalah pencatatan suhu harian pada tiap
lokasi pengamatan dan analisis karakter fisiologi pada lingkungan tumbuh yang
sesuai. Pengambilan sampel untuk kehijauan daun, analisis kandungan klorofil,
pengamatan stomata dan trikoma dilakukan pada umur 7, 11 dan 15 minggu setelah
semai (MSS). Berikut peubah yang diamati untuk karakter fisiologi tanaman jintan
hitam:
1.
2.
3.
4.
5.

Kehijauan daun. Kehijauan daun diamati pada daun ke tiga, saat daun
mencapai pertumbuhan optimum dengan menggunakan klorofil meter SPAD
502.
Ketebalan daun. Pengukuran ketebalan daun dilakukan pada daun ke tiga,
saat daun mencapai pertumbuhan optimum.
Kerapatan stomata. Jumlah stomata diamati pada daun ke tiga, saat daun
mencapai pertumbuhan optimum.
Jumlah trikoma. Jumlah trikoma dihitung pada daun ke tiga, saat daun
mencapai pertumbuhan optimum.
Analisis kandungan klorofil (mg g-1 daun segar). Kandungan klorofil diamati
pada daun ke tiga saat daun mencapai pertumbuhan optimum. Analisis
kandungan klorofil dilakukan berdasarkan metode Sims dan Gamon (2002).
Sampel daun ditimbang dengan berat ± 0.02 g. Daun tersebut dihaluskan dan
ditambahkan asetris sebanyak 1 ml. Daun yang sudah halus dimasukkan ke
dalam microtube 2 ml, mortar dibilas dengan asetris sampai microtube penuh
2 ml. Setelah itu disentrifugasi dengan kecepatan 14.000 rpm selama 10 detik.
Supernatan diambil 1 ml kemudian dimasukkan ke dalam tabung reaksi dan
ditambahkan asetris 3 ml ke dalam tabung reaksi dan tutup dengan kelereng
kemudian di vortex. Absorbansi diukur dengan spektrofotometer pada
panjang gelombang 470, 537, 647 dan 663 nm.
Perhitungan klorofil menggunakan rumus berikut:

Klorofil a (µ mol/cm2)
Klorofil b (µ mol/cm2)

= ((0.01373 x A663)-(0.000897 x A537) – (0.005507 x
A647) x faktor pengencer x volume)/ luas daun
= ((0.02405 x A647)-(0.004305 x A537) – (0.005507 x
A663) x faktor pengencer x volume)/ luas daun.

11
Percobaan II. Laju Pertumbuhan dan Produksi Jintan Hitam (Nigella sativa
L.) dengan Aplikasi Pupuk Kandang Sapi dan Fosfat Alam
Percobaan ke dua bertujuan mempelajari pengaruh kombinasi pupuk
kandang sapi dan fosfat alam terhadap laju pertumbuhan dan produksi jintan hitam.
Penelitian dilaksanakan pada lingkungan tumbuh yang sesuai menurut hasil dari
percobaan pertama yaitu di KP Manoko Lembang. Kebun percobaan terletak pada
6o48’25,41” LS, 107o36’50,66” BT pada ketinggian 1301.5 m dpl dengan jenis
tanah andisol. Penelitian dilaksanakan mulai bulan September 2012 sampai Januari
2013. Analisis tanah dan pupuk kandang sapi dilakukan di laboratorium Balittro,
fosfat alam dilakukan di Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, IPB.
Dosis pupuk kandang yang digunakan mengacu pada penelitian Valadabadi dan
Farahani (2011), sedangkan untuk fosfor mengacu pada penelitian Kizil et al.
(2008).
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan untuk percobaan ke dua adalah pupuk kandang sapi,
fosfat alam, benih jintan hitam dan polibag serta alat ukur berupa penggaris,
timbangan sartorius, LI-3100 area meter dan oven. Sumber bahan tanaman berasal
dari hasil percobaan pertama.

Prosedur Analisis Data
Penelitian menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) faktorial.
Perlakuan terdiri atas dua faktor yaitu pupuk kandang sapi dan fosfat alam. Pupuk
kandang sapi terdiri atas empat taraf, yaitu 0, 10, 20 dan 30 ton ha-1. Fosfat alam
terdiri atas empat taraf, yaitu 0, 40, 80, 120 kg P2O5 ha-1 sehingga terdapat 16
kombinasi perlakuan. Tiap perlakuan diulang tiga kali sehingga terdapat 48 satuan
percobaan. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan sidik ragam (uji F) pada
taraf 5%. Perlakuan berpengaruh nyata maka dilanjutkan dengan uji jarak berganda
Duncan (Duncan’s Multiple Range Test) pada taraf 5% dengan program SAS versi
9.0.

Pelaksanaan Percobaan
Persiapan bibit sama halnya pada percobaan pertama. Periode pembibitan
dilakukan selama tiga minggu sampai tanaman membentuk dua daun sempurna.
Pupuk diberikan sesuai dengan perlakuan pada saat pengisian tanah pada polibag
ukuran 20 cm x 25 cm. Pemberian perlakuan pupuk kandang sapi dan fosfat alam
dilakukan dua minggu sebelum pindah tanam.
Konversi dosis pupuk per hektar ke dalam polibag adalah sebagai berikut:
Pupuk per polibag = Dosis pupuk per hektar x bobot tanah dalam polibag (kg)
Bobot tanah 1 hektar dengan kedalaman 20 cm (kg)

12
Bibit tanaman dipindahkan ke polibag yang telah diberi pupuk sesuai
dengan perlakuan. Pemeliharaan tanaman yang dilakukan meliputi penyulaman,
penyiraman, penyiangan gulma, pengendalian hama dan penyakit tanaman secara
manual. Pengamatan dimulai 5 minggu setelah semai (MSS). Peubah pertumbuhan
yang diamati adalah tinggi tanaman, jumlah daun, luas daun (LD), indeks luas daun
(ILD), bobot basah dan bobot kering setiap pengamatan dengan cara menimbang
per satuan tanaman yang dihasilkan. Analisis pertumbuhan tanaman menggunakan
metode Masarovicova (1997) yaitu laju tumbuh relatif (LTR), nisbah luas daun
(NLD), dan laju asimilasi bersih (LAB) yang dilakukan mulai umur 7, 9, 11 dan 13
MSS. Peubah hasil yang diamati pada waktu panen adalah jumlah kapsul tanaman-1,
jumlah biji kapsul-1 dan bobot 1000 biji.
Analisis pertumbuhan tanaman menggunakan metode Masarovicova (1997)
dengan rumus sebagai berikut:
a. LTR =
LTR
W2
W1
t2-t1

ln W 2− ln W 1

(g hari-1), dimana:
= Laju Tumbuh Relatif
= bobot kering tanaman pada pengamatan ke-2
= bobot kering tanaman pada pengamatan ke-1
= waktu pengamatan ke-1 dan ke-2
t2−t1

= L/W (cm2g-1), dimana:
= Nisbah Luas Daun
= luas daun
= bobot kering tanaman

b.

NLD
NLD
L
W

c.

x
(g cm-2 hari-1), dimana:
LAB =
t2−t1
L2−L1
LAB = Laju Asimilasi Bersih
W2
= bobot kering tanaman pada pengamatan ke-2
W1
= bobot kering tanaman pada pengamatan ke-1
L2 - L1 = luas daun pada pengamatan ke-1 dan ke-2
t2-t1 = waktu pengamatan ke-1 dan ke-2

W 2−W 1

ln L2−lnL 1

Pengambilan sampel tanaman dilakukan pada umur 7, 9, 11 dan 13 MSS.
Pengambilan sampel dilakukan empat kali dengan interval 14 hari sekali.
Pengukuran luas daun dan bobot tanaman dilakukan di laboratorium Balittro.

Percobaan III. Pertumbuhan, Produksi dan Kandungan Senyawa Sekunder
Jintan Hitam (Nigella sativa L.) dengan Aplikasi Pupuk
Kandang Sapi dan Fosfat Alam
Percobaan ke tiga bertujuan untuk mempelajari pengaruh pupuk kandang
sapi dan fosfat alam terhadap pertumbuhan, produksi dan kandungan senyawa
sekunder biji jintan hitam. Penelitian dilaksanakan pada lingkungan tumbuh yang
sama dengan percobaan ke dua yaitu di KP Manoko Lembang. Penelitian
dilaksanakan mulai bulan September 2013 sampai Maret 2014. Analisis senyawa

13
sekunder dilakukan di Laboratorium Forensik Mabes Polri dan Laboratorium Pusat
Studi Biofarmaka LPPM IPB.

Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan untuk percobaan ke tiga untuk pupuk sama dengan
yang digunakan pada percobaan ke dua, benih jintan hitam berasal dari hasil
percobaan ke dua. Bahan yang digunakan untuk analisis senyawa sekunder adalah
metanol, standar thymoquinone, BM: 164.2 g mol-1 (Sigma-Alldrich). Alat yang
digunakan untuk analisis senyawa sekunder adalah GC-MS Agilent dan HPLC
Shimadzu.

Prosedur Analisis Data
Penelitian menggunakan Rancangan Split Plot. Perlakuan terdiri atas dua
faktor yaitu pupuk kandang sapi dan fosfat alam. Pupuk kandang sapi sebagai petak
utama terdiri atas dua taraf, yaitu 0, 50 ton ha-1. Fosfat alam sebagai anak petak
terdiri atas empat taraf, yaitu 0, 80, 160, 240 kg P2O5 ha-1 sehingga terdapat 8
kombinasi perlakuan. Tiap perlakuan diulang tiga kali sehingga terdapat 24 satuan
percobaan. Data yang diperoleh dianalisis menggunakan sidik ragam (uji F) pada
taraf 5%. Perlakuan berpengaruh nyata maka dilanjutkan dengan uji jarak berganda
Duncan (Duncan’s Multiple Range Test) pada taraf 5% dengan program SAS versi
9.0.

Pelaksanaan Percobaan
Lahan yang digunakan untuk percobaan di lapangan jenis tanahnya sama
dengan yang digunakan untuk media pada percobaan ke dua yaitu andisol. Ukuran
petak satuan percobaan adalah 1 m x 1 m dan jarak tanam yang digunakan 15 cm x
30 cm. Aplikasi pupuk kandang sapi dan fosfat alam dilakukan dua minggu
sebelum tanam. Populasi bibit per satuan percobaan sebanyak 15 bibit. Bibit yang
sudah berumur tiga minggu di bak semai dipindahkan ke polibag kecil selama dua
minggu sebelum dipindahtanam ke lapangan dengan tujuan akar tanaman akan
lebih kuat.
Pengamatan pertumbuhan meliputi tinggi tanaman dan jumlah daun diamati
mulai umur 7-17 MSS, jumlah bunga mulai umur 9-17 MSS, jumlah kapsul
tanaman-1, jumlah biji kapsul-1, bobot 1000 butir dan produksi ha-1, analisis jaringan
tanaman dan kandungan senyawa sekunder diamati pada umur 19 MSS.

14

4 HASIL DAN PEMBAHASAN

Percobaan I. Karakter Agro-Fisiologi Tanaman Jintan Hitam (Nigella sativa
L.) di Tiga Ketinggian Tempat
Jumlah Satuan Panas (Heat Units)

472.5
▓
KP Cimanggu

451.5
▓
KP Cicurug

berkecambah

tidak berkecambah

tidak berkecambah

Kondisi mikro di lokasi penanaman seperti suhu udara, sinar matahari,
kelembaban udara dan angin berpengaruh terhadap proses pertumbuhan tanaman.
Semakin tinggi suatu tempat maka semakin rendah suhu udaranya. Sebaliknya
semakin rendah suatu tempat atau lokasi tanam maka suhu yang terdapat di lokasi
tersebut semakin tinggi. Masing-masing lokasi yaitu dataran rendah KP Cimanggu,
dataran sedang KP Cicurug dan dataran tinggi KP Manoko Lembang memiliki
rata-rata suhu harian yang berbeda saat melakukan percobaan. Dataran rendah
(Cimanggu) adalah 27.23 OC, dataran sedang (Cicurug) adalah 26.20 OC dan
dataran tinggi (Manoko) adalah 20.88 OC (Lampiran1).
Pengamatan perkecambahan pada ke tiga lokasi percobaan tersebut
dilakukan pada umur 21 hari setelah semai (HSS). Hasil yang diperoleh di KP
Cimanggu dengan jumlah satuan panas 472.5 OC hari, dan KP Cicurug (451.5 OC
hari) tidak terjadi perkecambahan pada benih jintan hitam. Sementara itu, di KP
Manoko Lembang pada 6o48’25,41” LS, 107o36’50,66” BT, ketinggian 1301.5 m
dpl dengan jumlah satuan panas 304.5 OC hari, benih jintan hitam mampu
berkecambah dengan baik. Umur 23 HSS (494.5 OC hari) di KP Cimanggu sempat
berkecambah satu benih, namun pada umur 27 HSS (607.5 OC hari) kecambah
tersebut mengalami kematian. Dataran sedang di KP Cicurug sampai 30 HSS (645
O
C hari), benih tidak mampu berkecambah (Gambar 3).

304.5
▓
KP Manoko

Jumlah satuan panas (OC hari)
Gambar 3 Jumlah satuan panas pada umur 21 HSS di KP Cimanggu (350 m dpl),
KP Cicurug (550 m dpl) dan KP Manoko Lembang (1301.5 m dpl)
Terhambatnya perkecambahan di dataran rendah dan dataran sedang diduga
jumlah satuan panasnya berada di luar ambang batas minimum atau maksimum
suhu harian. Menurut Brown (2013) hubungan antara pertumbuhan dan
perkembangan organisme dengan suhu sering mengikuti kurva sigmoid dimana

15

semai

perkecambahan

muncul bunga

bunga mekar

pembentukan kapsul

panen kapsul pertama

panen kapsul kedua

pertumbuhan dan perkembangan organisme akan terhenti apabila suhu berada di
luar ambang batas. Apabila jumlah satuan panasnya berada diantara ambang batas
atas dan bawah, maka pertu