Physic nut in post tin mining land in the Bangka given fertilizer organic, inorganic fertilizer, and biofertilizer
PERTUMBUHAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) PADA LAHAN PASCA TAMBANG TIMAH
DI BANGKA YANG DIBERI PUPUK ORGANIK,
ANORGANIK, DAN HAYATI
SUKMARAYU P. GEDOAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Pertumbuhan Tanaman Jarak
Pagar (Jatropha curcas L.) pada Lahan Pasca Tambang Timah Di Bangka Yang
Diberi Pupuk Organik, Anorganik, dan Hayati adalah 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 disertasi ini.
Bogor, Januari 2012
Sukmarayu P. Gedoan
NRP G361050071
ABSTRACT
SUKMARAYU P. GEDOAN. Physic Nut (Jatropha curcas L.) in Post Tin Mining
Land in the Bangka Given Fertilizer Organic, Inorganic Fertilizer, and Biofertilizer.
Supervised by ALEX HARTANA, HAMIM, UTUT WIDYASTUTI, and NAMPIAH
SUKARNO.
The experiment aimed to examine the physiology and adaptation of
accessions of Jatropha curcas L. given organic material in post tin mining land; to
examine physiological processes of physic nut fed organic matter and nutrient
contained NPK, and to examine the role of the root endophytic fungi Aspergillus
niger to physiology and accession adaptation of physic nut in post tin mining land.
The main plots in experiment 1 were 7 accessions of physic nut i.e. Madiun,
Ponorogo, Jember, Dompu, Lampung, Bengkulu, and Sukabumi. The subplots were
control, compost, and cow dung. Experiment 2, the first factors were organic matter
i.e. control and adding cow dung. The second factors were 0 g NPK, 50 g NPK, 90 g
NPK, and 130 g NPK. Experiment 3, the first factors were seven accessions of physic
nut similar to physic nut accessions in the first experiment. The second factors were
control and adding endophytic fungi. The results showed that vegetative growth of
seven accessions of physic nut not given organic material couldn’t reach the
generative growth. Accession Dompu fed compost and accession Bengkulu fed cow
manure showed the higher ability in generative growth of capsule number, seed
number, and total grain yield per year. Physic nut growth in post tin mining land can
be improved by providing nutrient NPK with 14% N, 14% P, and K 14% at 50 g dose
of cow dung and adding as much as 4 kg per plant. Inoculation of endophytic fungi
A. niger can enhance better vegetative growth for accessions of Sukabumi, Jember,
and Dompu.
Keywords: Jatropha curcas, accession, endophytic fungi, Aspergillus niger
RINGKASAN
Pulau Bangka merupakan salah satu penghasil timah di Indonesia yang
memulai penambangan timah sekitar abad ke-18. Penambangan timah di Bangka
umumnya dilakukan secara terbuka dengan cara tambang semprot serta penggalian
dan pemindahan lapisan atas tanah dengan menggunakan alat-alat berat. Dampak
kegiatan penambangan timah pada lingkungan hidup adalah perubahan drastis atas
sifat fisika tanah dan sifat kimia tanah khususnya di sekitar lokasi tambang
bersangkutan.
Untuk mengembalikkan fungsi lahan bekas penambangan timah berbagai usaha
dilakukan yaitu dengan penggunaan lapisan tanah atas, bahan organik seperti
kompos dan pupuk kandang dan juga penggunaan mikrob. Jamur dan bakteri yang
melimpah pada lapisan tanah atas menguraikan bahan organik dan memperkaya hara
tanah dari waktu ke waktu.
Penelitian ini bertujuan mengkaji proses fisiologi dan adaptasi aksesi jarak
pagar yang diberi bahan organik pada lahan bekas tambang timah; mengkaji proses
fisiologi jarak pagar yang diberi bahan organik dan hara yang mengandung NPK; dan
mengkaji peran cendawan endofit akar A. niger terhadap fisiologi dan adaptasi aksesi
jarak pagar di lahan bekas tambang timah.
Karakteristik sifat fisik dan kimia termasuk kadar logam berat lahan bekas
tambang timah dianalisis di laboratorium sebelum diberi perlakuan untuk penelitian.
Penelitian dilakukan dalam tiga percobaan yang dilakukan secara bersama-sama pada
lokasi yang sama. Percobaan bagian pertama yaitu memberi kompos dan kotoran
sapi pada aksesi Madiun, Ponorogo, Jember, Dompu, Lampung, Bengkulu, dan
Sukabumi. Dari hasil percobaan bagian pertama, dilakukan percobaan bagian kedua
yaitu kombinasi perlakuan dengan memberi kotoran sapi dan NPK pada aksesi
Lampung. Pemilihan aksesi Lampung pada percobaan bagian kedua didasarkan pada
potensi pertumbuhan yang terdapat pada aksesi Lampung. Pupuk NPK yang
digunakan dengan kadar unsur hara 14% N, 14% P, dan 14% K. Selain penggunaan
bahan organik, pada bagian ketiga percobaan yaitu memberi cendawan endofit akar
A. niger pada aksesi Madiun, Ponorogo, Jember, Dompu, Lampung, Bengkulu, dan
Sukabumi. Pada bagian ketiga dari percobaan ini dapat dilihat kemampuan cendawan
endofit akar A. niger mempengaruhi pertumbuhan jarak pagar. Bagian ketiga
menggunakan bibit jarak pagar sama dengan pada percobaan bagian pertama, jenis
pupuk hayati berupa inokulasi A. niger yang dimasukkan dalam baglog berisi jagung,
dan bahan lain berupa tanah bagian atas yang digunakan sebagai campuran media
tanam.
Aksesi jarak pagar yang tumbuh lebih baik tanpa diberikan bahan organik yaitu
: aksesi Bengkulu berupa tinggi tanaman; aksesi Jember dan Dompu berupa diameter
tajuk; aksesi Dompu berupa berat kering tanaman; dan nisbah tajuk akar pada aksesi
Jember.
Pertumbuhan vegetatif yang lebih baik pada aksesi yang diberikan kompos
yaitu : aksesi Sukabumi berupa tinggi tanaman dan berat kering tajuk; aksesi Madiun
berupa diameter tajuk; aksesi Jember berupa berat kering total tanaman, berat kering
akar, dan nisbah tajuk akar. Sedangkan bila diberi kotoran sapi, pertumbuhan
vegetatif yang lebih baik yaitu : aksesi Madiun berupa tinggi tanaman; aksesi Dompu
berupa diameter tajuk; dan aksesi Jember berupa berat kering total tanaman, berat
kering tajuk, berat kering akar, dan nisbah tajuk akar.
Penambahan kompos dapat meningkatkan jumlah bunga jantan, bunga betina,
nisbah bunga jantan betina, jumlah kapsul, jumlah biji, dan hasil biji pada aksesi
Dompu, sedangkan berat biji rata-rata yang tertinggi pada aksesi Jember, dan
kandungan minyak tertinggi pada aksesi Ponorogo.
Penambahan kotoran sapi dapat meningkatkan jumlah bunga jantan tertinggi
pada aksesi Bengkulu; jumlah bunga betina tertinggi pada aksesi Bengkulu dan
Sukabumi; nisbah jantan betina paling rendah pada aksesi Sukabumi; jumlah total
kapsul dan jumlah total biji tertinggi pada aksesi Bengkulu; berat biji rata-rata
tertinggi aksesi Madiun; hasil biji jarak pagar yang paling tinggi pada aksesi
Bengkulu; dan kandungan minyak tertinggi pada aksesi Dompu. Tanah
bekas
tambang timah dapat diperbaiki kesuburannya sehingga tanaman jarak pagar dapat
bertumbuh dan berkembang dengan memberikan kompos dan kotoran sapi.
Pemberian NPK 90 g dan kotoran sapi memberikan pertumbuhan vegetatif
tertinggi untuk tinggi tanaman, berat kering total, berat kering tajuk, dan berat kering
akar, dengan pemberian 50 g NPK dan kotoran sapi memberikan diameter batang dan
diameter tajuk tertinggi, sedangkan dengan pemberian NPK 130 g dan kotoran sapi
memberikan jumlah cabang yang tertinggi.
Produksi jarak pagar dapat ditingkatkan dengan pemberian kotoran sapi dan
NPK. Pemberian NPK 90 g dan kotoran sapi dapat meningkatkan jumlah bunga
jantan,bunga betina, jumlah kapsul, jumlah biji, berat biji total, dan nisbah jantan
betina paling rendah.
Pertumbuhan vegetatif yang tertinggi untuk lahan bekas tambang timah yang
diberikan cendawan endofit bervariasi pada beberapa aksesi. Aksesi Sukabumi
tertinggi untuk : tinggi tanaman, jumlah cabang, berat kering tanaman, berat kering
tajuk, dan berat kering akar, aksesi Jember mempunyai diameter terbesar, aksesi
Dompu mempunyai diameter tajuk tertinggi, dan aksesi Lampung mempunyai nisbah
tajuk akar terendah.
Pemberian cendawan endofit akan meningkatkan pertumbuhan vegetatif
tanaman jarak pagar pada ke tujuh aksesi tetapi diperlukan penambahan bahan lain
yang dapat memberikan sumbangan nutrisi bagi pertumbuhan dan perkembangan
tanaman jarak pagar yang tumbuh di lahan pasca tambang timah.
Kata kunci : Jatropha curcas, aksesi, kompos, kotoran sapi, bahan organik, endofit
@ Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
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.
PERTUMBUHAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) PADA LAHAN PASCA TAMBANG TIMAH
DI BANGKA YANG DIBERI PUPUK ORGANIK,
ANORGANIK, DAN HAYATI
SUKMARAYU P. GEDOAN
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Biologi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Disertas : Pertumbuhan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Pada Lahan
Pasca Tambang Timah di Bangka yang Diberi Pupuk Organik,
Anorganik, dan Hayati
Nama
: Sukmarayu P. Gedoan
NIM
: G361050071
Disetujui
Komisi Pembimbing,
Prof. Dr. Ir. Alex Hartana,M.Sc
Ketua
Dr. Ir. Hamim, M.Si
Anggota
Dr. Ir. Utut Widyastuti, MS
Anggota
Dr. Ir. Nampiah Sukarno
Anggota
Mengetahui
Ketua Program Studi
Biologi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dedy Duryadi S, DEA
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
Tanggal Ujian:…………………….
Tanggal Lulus:………………………….
Penguji Luar Komisi Ujian Tertutup :
1. Dr. Ir. Miftahudin (Dosen Departemen Biologi, FMIPA IPB)
2. Dr. Tridiati (Dosen Departemen Biologi, FMIPA IPB)
Penguji Luar Komisi Ujian Terbuka Tanggal 30 Januari 2012 :
1. Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, MS (Dosen Departemen Biologi, FMIPA
IPB)
2. Dr. Ani Kurniawati, S.P. M.Si (Dosen Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Fakultas Pertanian IPB)
PRAKATA
Segala hormat, syukur, dan kemuliaan hanya bagi Tuhan Yang Maha Kuasa
karena tuntunan, perlindungan, berkat dan anugerahNya kepada penulis sehingga
dapat menyelesaikan disertasi yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh
gelar doktor pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor (SPs IPB).
Penelitian dimulai sejak bulan Februari 2007 hingga Oktober 2008 dengan
judul “Pertumbuhan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) pada Lahan Pasca
Tambang Timah di Bangka yang Diberi Pupuk Organik, Anorganik, dan Hayati”
merupakan tugas akhir studi doktor di SPs IPB. Masalah jarak pagar dipandang perlu
dan penting diangkat dalam sebuah tulisan akademik sebab jarak pagar merupakan
tanaman alternatif untuk merevegetasi lahan bekas tambang timah dan dapat
digunakan juga sebagai sumber alternatif untuk menggantikan kebutuhan minyak
diesel berupa biodiesel.
Dalam pelaksanaan penelitian, penulis mendapat banyak bantuan dari
perorangan maupun institusi. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya disampaikan pertama-tama kepada Ketua Komisi
Pembimbing, Prof. Dr. Ir . Alex Hartana, M.Sc., Dr. Ir. Hamim, M.Si, Dr. Utut
Widyastuti, MS, dan Dr. Nampiah Sukarno atas bimbingan, kritik, saran, dan
dukungan moril yang sangat besar dalam penyelesaian disertasi ini.
Untuk
almarhumah Dr. Ir. Theresia Prawitasari, yang mengajak saya untuk ikut dalam
proyeknya, kiranya dapat beristirahat dalam damai di surga yang baka. Ucapan terima
kasih juga kepada Dr. Ir. Dedy Duryadi, DEA, Ketua Program Studi Biologi Sekolah
Pascasarjana IPB yang banyak memberikan dukungan, semangat, dan saran untuk
menyelesaikan studi khususnya disertasi.
Terima kasih kepada Gubernur Provinsi Sulawesi Utara periode 2005-2009 dan
periode 2009-2014 yang telah memberikan bantuan studi dan menyediakan fasilitas
asrama sebagai tempat tinggal di Bogor. Juga kepada Bupati Kepulauan Talaud
periode 2005-2009 dan 2009-2014 yang telah membantu memberikan bantuan studi.
Kepada DIKTI Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan atas Beasiswa
Pendidikan Pascasarjana (BPPS) dan Hibah Penelitian Doktor 2009 sehingga saya
dapat studi S3 di Sekolah Pascasarjana IPB dan mendapat bantuan dana penelitian.
Kepada Rektor Universitas Negeri Manado yang telah memberikan izin untuk
studi S3 di Sekolah Pascasarjana IPB diucapkan terima kasih. Ucapan terima kasih
juga kepada Ketua Jurusan Biologi FMIPA UNIMA dan Dekan FMIPA UNIMA
yang telah memberikan persetujuan untuk studi S3. Kepada Rektor IPB, Dekan
Sekolah Pascasarjana IPB, Sekretaris Dekan Sekolah Pascasarjana dan Pimpinan IPB
lainnya atas kebijakan dalam pemberian perpanjangan waktu perbaikan disertasi.
Kepada teman-teman mahasiswa Sekolah Pascasarjana IPB yang berasal dari
Sulawesi Utara terutama yang tinggal di Asrama Sam Ratulangi Jl. Sempur Kaler 96,
juga yang tinggal di Bogor Baru I dan II, serta yang tinggal di luar asrama, terima
kasih atas interaksi selama ini dan dorongan semangat. Tidak lupa ucapkan terima
kasih kepada Om Josep Karamoy yang memberikan fasilitas tempat tinggal selama
satu setengah tahun. Ucapan terima kasih juga teman-teman Program Studi Biologi
S3 angkatan 2005 atas interaksi positif selama studi di Sekolah Pascasarjana IPB.
Ucapan terima kasih juga kepada pak Ulung dan ibu Johana yang selalu memberi
semangat untuk menyelesaikan studi. Juga kepada pihak-pihak lain yang tidak dapat
disebutkan satu per satu, terima kasih semuanya.
Kepada kedua orang tuaku, terima kasih yang tidak terhingga yang selalu
mendoakan, memberikan bantuan moril dan dana selama studi. Juga kepada kakak
Fany Gedoan dan Aktris Gedoan yang sering memberikan dorongan moril,
menawarkan bantuan dana, dan mencari dana bantuan. Terima kasih juga untuk
Suratni keponakan yang sering membantu dalam pengurusan bantuan studi di Kantor
Gubernur Sulawesi Utara dan Universitas Negeri Manado. Tidak lupa untuk mertua
saya yang telah membantu dalam menjaga anak-anak saya dan memberikan semangat
untuk menyesaikan studi.
Ungkapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada istri saya Nindya Narista
Agitarini, SE dan ketiga anak saya Mario F.A.A. Gedoan, Gabriel W. Gedoan dan
Hugo Gedoan atas segala kesabaran dan pengorbanan yang telah diberikan selama
menempuh studi S3 di IPB Bogor.
Penulis menyadari disertasi ini masih jauh dari sempurna tetapi mudahmudahan disertasi ini bermanfaat bagi kemajuan dan perkembangan ilmu
pengetahuan.
Bogor, Januari 2012
Sukmarayu P. Gedoan
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Rainis Kabupaten Kepulauan Talaud Provinsi Sulawesi
Utara sebagai anak ke tiga dari tujuh bersaudara dari pasangan B.O. Gedoan dan A.G.
Ello. Menikah dengan Nindya Narista Agitarini, SE dan dikaruniai tiga anak lakilaki, Mario Fabian A.A. Gedoan, Gabriel W. Gedoan, dan Hugo Gedoan.
Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian Universitas Sam
Ratulangi Manado, lulus tahun 1993. Pada tahun 1999, penulis diterima di Program
Studi Agronomi Program Pascasarjana UGM Yogyakarta dan menamatkan
pendidikan S2 tahun 2003. Kesempatan untuk melanjutkan ke program doktor pada
program studi Biologi Sekolah Pascasarjana IPB Bogor pada tahun 2005. Beasiswa
Pendidikan Pascasarjana (BPPS) diperoleh dari DIKTI, Departemen Pendidikan
Nasional. Penulis adalah staf pengajar pada Fakultas Pendidikan Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam IKIP Manado sejak tahun 1994 dan kemudian menjadi
Universitas Negeri Manado sejak tahun 2000.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL………………………………………………………………..
ix
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………..
x
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………..
xii
PENDAHULUAN
Latar Belakang…………………………………………………………...
Tujuan Penelitian………………………………………………………...
1
6
TINJAUAN PUSTAKA
Deskripsi Umum Wilayah Pulau Bangka……………………………….
Lahan pasca Tambang Timah …………………………………………..
Status Hara Tanah Pasca Reklamasi …………………………………...
Deskripsi dan Taksonomi Jarak Pagar…………………………………..
Syarat Tumbuh Jarak Pagar………..…………………………………....
Iklim……………………………………………………………….
Tanah……………………………………………………………...
Pengelolaan Nutrisi Tanaman…………………………………………..
Bahan Organik Tanah…………………………………………………...
Pupuk kandang……………………………………………………
Kompos…………………………………………………………...
Pupuk Hayati……………………………………………………..
Interaksi Mikrob dan Tumbuhan……………………………..................
7
7
9
10
11
12
13
13
15
16
17
18
18
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian…………………………………………..
Metode Penelitian……………………………………………………....
Peubah yang diamati……………………………………………………
Analisis Data……………………………………………………………
21
22
23
25
HASIL
Karakteristik Sifat Fisik, Kimia dan Kadar Logam Berat ……………..
27
PERCOBAAN 1
Pertumbuhan Vegetatif Jarak Pagar…………………………………
Serapan Hara N, P, dan K…………………………………………...
Fase Generatif Jarak Pagar………………………………………….
Pembahasan…………………………………………………………
Simpulan…………………………………………………………….
PERCOBAAN 2………………………………………………………..
Pertumbuhan Vegetatif Jarak Pagar………………………………....
Fase Generatif Jarak Pagar………………………………………….
27
28
34
36
44
53
54
54
59
i
Pembahasan…………………………………………………………
Simpulan…………………………………………………………….
PERCOBAAN 3………………………………………………………..
Pertumbuhan Vegetatif Jarak Pagar…………………………………
Pembahasan…………………………………………………………
Simpulan………………………………………………………….....
63
67
68
68
73
77
PEMBAHASAN UMUM…………………………………………………….
79
SIMPULAN…………………………………………………………………..
87
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………...
89
LAMPIRAN………………………………………………………………….
101
ii
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Karakteristik sifat fisik, kimia, dan kadar logam berat ………………….
27
2 Tinggi tanaman (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik …………………………………………………………...
29
3 Diameter batang (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik .………………………………………………………….
29
4 Kisaran jumlah cabang 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik …………………………………………………................
30
5 Diameter tajuk (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik…………………………………………………………..
31
6 Berat kering total (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik ………………………………………………………….
32
7 Berat kering tajuk (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang
diberikan bahan organik………………………………………………….
33
8 Berat kering akar (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik…….…………………………………………………….
33
9 Nisbah tajuk akar 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik ……………………………………………………………
34
10 Nisbah bunga jantan betina 7 aksesi jarak pagar yang diberikan bahan
organik……………………………………………………………............ 38
11 Jumlah total kapsul 7 aksesi jarak pagar yang diberikan bahan organik ..
39
12 Jumlah total biji 7 aksesi jarak pagar yang diberikan bahan organik …… 39
13 Berat rata-rata biji (g) 7 aksesi jarak pagar yang diberikan bahan organik 40
14 Hasil biji per tanaman (g) 7 aksesi jarak pagar yang diberikan bahan
organik ………………………………………………............................... 40
15 Kandungan minyak (%)………………………………………………….
41
16 Korelasi antara peubah vegetatif dan generatif dengan pemberian
kompos ...................................................................................................... 42
17 Korelasi antara peubah vegetatif dan generatif dengan pemberian
kotoran sapi................................................................................................ 43
18 Kisaran jumlah cabang aksesi Lampung umur 8 BST yang diberi
kotoran sapi dan NPK…………………………………………………… 56
iii
19 Berat kering total (g) aksesi Lampung umur 8 BST yang diberikan
kotoran sapi dan NPK…………………………………………………… 57
20 Berat kering tajuk (g) aksesi Lampung umur 8 BST yang diberikan
kotoran sapi dan NPK.…………………………………………………... 58
21 Berat kering akar (g) aksesi Lampung umur 8 BST yang diberikan
kotoran sapi dan NPK……………………………………........................ 58
22 Nisbah tajuk akar aksesi Lampung umur 8 BST yang diberikan kotoran
sapi dan NPK…………………………………………………………...... 59
23 Nisbah bunga jantan betina aksesi Lampung yang diberikan kotoran sapi
dan NPK………………………………………………………………… 61
24 Jumlah kapsul per tahun aksesi Lampung yang diberikan kotoran sapi
dan NPK…………………………………………………………………. 61
25 Jumlah total biji per tahun aksesi Lampung yang diberikan kotoran sapi
dan NPK…………………………………………………………………. 62
26 Berat biji rata-rata (g) aksesi Lampung yang diberikan kotoran sapi dan
NPK……………………………………………………………………… 62
27 Hasil biji total per tanaman per tahun (g) aksesi Lampung yang diberi
kotoran sapi dan NPK …………………………………………………...
63
28 Tinggi tanaman (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit…………………………………………………............ 68
29 Diameter batang (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit…………………………………………………............ 69
30 Diameter tajuk (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit………………………………………............................ 69
31 Kisaran jumlah cabang 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit.……………………………………………................... 70
32 Berat kering total (g) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit …………………………………................................... 71
33 Berat kering tajuk (g) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit………………………………………………………… 71
34 Berat kering akar (g) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit………………………………………………………… 72
35 Nisbah berat kering tajuk akar 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang
diberikan cendawan endofit …………………………….......................... 72
iv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Perbedaan komponen jarak pagar (J. curcas L.) : a- cabang
bunga, b-batang, c-daun, d-bunga jantan, e-bunga betina,
f-potongan buah melintang, g-buah, h-potongan buah
membujur, i-biji (Sumber : Heller 1996) ...............................
11
Serapan hara N (%), tanpa bahan organik, pemberian
kompos, dan pemberian kotoran sapi.……….........................
35
Serapan hara P (%), tanpa bahan organik, pemberian
kompos, dan pemberian kotoran sapi……………………......
35
Serapan hara K (%), tanpa bahan organik, pemberian
kompos, dan pemberian kotoran sapi ……….......................
36
Jumlah bunga jantan, pemberian kompos dan pemberian
kotoran sapi…………………………………………….........
37
Jumlah bunga betina, pemberian kompos dan pemberian
kotoran sapi……………………………….............................
37
Hubungan antara dosis NPK dengan tinggi tanaman (cm) 8
BST
aksesi
Lampung
yang
diberi
kotoran
sapi………………………………………………………….
55
Diameter batang (cm) 8 BST aksesi Lampung yang diberi
kotoran sapi………………………………………………….
56
Diameter tajuk (cm) 8 BST aksesi Lampung yang diberi
kotoran sapi............................................................................
57
10
Jumlah bunga jantan per tandan aksesi Lampung …………..
60
11
Jumlah bunga betina per tandan aksesi Lampung …………..
60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
v
vi
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Kriteria Penilaian Hasil Analisis Tanah…………………………………..
101
2
Hasil Analisis Tailing TS 133…………………………………………... 101
3
Hasil Analisis Kompos…………………………………………………....
4
Hasil Analisis Topsoil…………………………………………………….. 102
102
vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pulau Bangka merupakan salah satu penghasil timah di Indonesia yang
memulai penambangan timah sekitar abad ke-18 atau tahun 1710 (Sujitno 2007).
Penambangan timah berlanjut sampai sekarang baik yang dilakukan oleh PT Timah
Tbk, PT Koba Tin, perusahaan pertambangan swasta lain maupun oleh masyarakat
berupa tambang inkonvensional. Saat ini penambangan timah dilakukan oleh PT
Timah Tbk (BUMN) dengan luas 480.338,27 ha (88.93%), PT Koba Tin (PMA)
memiliki areal 41.680,30 ha (7.72%) dan perusahaan pertambangan lainnya (swasta)
berjumlah 18.092,28 ha (3.35 %), sehingga total luas keseluruhan areal pertambangan
adalah 540.110,85 ha (Machmuddin 2011).
Penambangan timah di Bangka umumnya dilakukan secara terbuka dengan cara
tambang semprot, penggalian, dan pemindahan lapisan atas tanah dengan
menggunakan alat-alat berat, sehingga menyebabkan kerusakan pada lahan tersebut.
Lahan bekas pertambangan yang seharusnya direklamasi sampai tahun 2008 seluas
19.207,15 ha dan yang telah direklamasi seluas 8.662,20 ha atau 45.10%, sehingga
lahan yang belum direklamasi mencapai seluas 10.544,95 ha (BPK 2008). Lahan
kritis dan kolong tanah merupakan fakta kerusakan lingkungan yang terjadi akibat
tidak dilaksanakannya reklamasi. Di provinsi Bangka Belitung diperkirakan luas
lahan kritis dan kolong tanah masing-masing mencapai seluas 1.642.214 ha dan
1.712,65 ha, atau 5.2% dan 0.1% dari luas daratan Pulau Bangka (BPK 2008).
Dampak negatif penambangan timah adalah terjadi degdradasi lingkungan,
seperti terbukanya kawasan vegetasi hutan, hilangnya hara dan kandungan bahan
organik tanah, perubahan topografi, pencemaran, dan terganggunya sistem aliran air
tanah di sekitar lokasi, sehingga menyebabkan kerusakan yang sangat parah sulit
untuk direhabilitasi atau dikembalikan pada kondisi semula (Badri 2004). Dampak
negatif tersebut akan menyebabkan perubahan drastis pada sifat fisika tanah dan sifat
kimia tanah khususnya di sekitar lokasi tambang. Pengaruh pada sifat fisik tanah
tampak pada perubahan tekstur dan morfologi tanah akibat penggalian tanah bagian
2
atas (top soil) untuk mencapai lapisan bertimah yang lebih dalam (Sujitno 2007).
Pengaruh lain pada sifat fisik, kimia, dan biologi yaitu tanah bekas penambangan
membentuk hamparan tailing pasir mengandung fraksi pasir lebih dari 94%, fraksi
liat kurang dari 3%, kandungan bahan organik kurang dari 1,78% berupa C-organik,
daya cengkeram air sangat rendah, daya permeabilitas air mencapai 35 cm per jam
(sangat cepat) pada kedalaman 0-20 cm (Adimiharja et al. 2002), jumlah bakteri dan
jamur sangat rendah.
Lahan pasca tambang timah yang dibiarkan begitu saja tanpa usaha manusia
untuk memperbaikinya,
memerlukan waktu lama untuk mengembalikkan pasir
tailing tersebut agar menjadi lahan dapat ditanami (Ang 1994). Berbagai usaha
dilakukan untuk merehabilitasi lahan bekas tambang timah di pulau Bangka. Usaha
rehabilitasi dibutuhkan untuk memperbaiki kondisi lahan pasca tambang timah
dengan melakukan penanaman tanaman yang bukan untuk konsumsi manusia dan
hewan.
Pemilihan tanaman yang bukan untuk dikonsumsi dengan pertimbangan
masih terdapat logam-logam berat yang dapat membahayakan kesehatan manusia.
Pemilihan tanaman diutamakan jenis yang mampu tumbuh dalam kondisi buruk dan
cepat tumbuh (Tala’ohu et al. 1998). Selain itu untuk mempercepat pertumbuhan
tanaman dibutuhkan media tumbuh yang baik dengan ketersediaan unsur hara yang
dibutuhkan bagi pertumbuhan tanaman.
Beberapa jenis tanaman dan jenis media telah diuji seperti kelapa tahun 1950an pada lapangan tailing tua berumur 48 tahun di kampung Baher, lembah Laden,
Toboali, pohon jambu monyet,
pisang, ubi, pepaya, kacang tanah, bengkoang,
kelapa, dan jambu biji di bekas tambang KD Pedindang tahun 1969 di Pedindang, di
daerah Parit Padang tahun 1985 ditanam nenas, pepaya, mangga, cabe, dan ketela
pohon dengan pemberian pupuk kandang berupa kotoran ayam dan kotoran sapi
(Sujitno 2007).
Selain usaha yang telah disebutkan di atas, beberapa jenis tanaman
eksotik seperti Acacia mangium Willd ditanam secara meluas pada program
rehabilitasi di Pulau Bangka sejak tahun 1993 (Nurtjahya 2001), namun praktek ini
dinilai kurang mendukung restorasi (Lamb & Tomlinson 1994).
3
Salah satu tanaman potensial yang diharapkan dapat beradaptasi dengan cepat
di lahan bekas tambang timah adalah jarak pagar.
Berdasarkan informasi dari
masyarakat di Bangka dan pengamatan langsung di lapangan bahwa tanaman jarak
pagar sudah lama ditanam di pekarangan penduduk Bangka dan sudah dilakukan
percobaan pada beberapa lokasi di kabupaten Bangka oleh Fakultas Pertanian,
Perikanan, dan Biologi yang bekerja sama dengan PT Timah. Berdasarkan kenyataan
di atas, jarak pagar merupakan tanaman serbaguna, tahan kering dan tumbuh dengan
cepat, mereklamasi lahan-lahan tererosi atau sebagai pagar hidup di pekarangan dan
kebun.
Tanaman jarak pagar merupakan tanaman tahunan yang tahan kekeringan,
mampu tumbuh dengan cepat dan kuat di lahan yang beriklim panas, tandus, dan
berbatu (Hambali et al. 2006). Jarak pagar paling sesuai untuk lahan marginal atau
lahan kritis seperti lahan pasca tambang timah karena bisa beradaptasi pada lahan
yang secara fisik dan kimia sangat miskin. Jarak pagar adalah memiliki keunggulan
genetik yang dicirikan oleh potensi produksi biji yang banyak, cepat berproduksi
(berumur
genjah)
dan
beradaptasi
luas
terhadap
lingkungan
yang
tidak
menguntungkan (Hasnam & Mahmud 2006).
Jarak pagar mempunyai banyak aksesi yang berasal dari daerah dengan
berbagai macam kondisi iklim dan tanah. Aksesi yang berasal dari daerah dengan
berbagai macam tingkat kesuburan tanah dan curah hujan rendah sampai tinggi.
Perbedaan aksesi ini perlu dieksplor lebih lanjut pada kondisi lahan pasca tambang
timah untuk mendapatkan informasi kemampuan beradaptasi di lingkungan yang
baru.
Lahan pasca tambang timah mempunyai tekstur pasir.
Pada umumnya tanah
pasir pantai mempunyai sifat-sifat yang kurang sesuai bagi pertumbuhan tanaman
antara lain kurang mampu menyediakan air dan unsur hara sehingga tanaman pada
umumnya mengalami defisiensi hara dan kekurangan air. Kemampuan menyediakan
udara yang berlebihan di tanah ini mempunyai pengaruh yang kurang baik, yaitu
mempercepat pengeringan tanah dan oksidasi bahan organik. Penambahan hara lewat
pemupukan di tanah ini tidak efisien karena kemampuan mengikat hara tanah ini
4
kecil sehingga hara tersebut banyak yang hilang lewat pelindian (Kohnke 1968;
Tisdale et al. 1985). Oleh sebab itu, agar jarak pagar dapat tumbuh dengan baik
diperlukan kondisi tanah yang dapat mengikat hara dan menahan air.
Pada lahan
tersebut membutuhkan bahan organik yang di antaranya berupa kompos atau kotoran
sapi, bahan anorganik, dan mikrob yang dapat membantu mensuplai hara atau air.
Penggunaan pupuk organik pada tanaman jarak pagar di lahan pasca tambang
timah sangat penting karena bahan organik berperan memperbaiki sifat fisik, kimia,
dan biologi tanah. Penelitian jangka panjang yang dilakukan oleh Departemen Kimia
Tanah IRRI (1988) menunjukkan bahwa pembenaman kembali jerami di lapangan
secara nyata meningkatkan hara dalam tanah.
Pemberian kompos dalam jangka
panjang meningkatkan kandungan Si dalam tanah (Nakada 1981).
Pemberian
kompos jangka panjang juga mampu meningkatkan aktivitas mikrobia penyemat
nitrogen melalui peningkatan kandungan bahan organik tanah yang mudah
terdekomposisi, meningkatkan pembentukan agregat tanah yang stabil, dan kapasitas
pertukaran kation (Wada et al. 1981). Pupuk kandang berperan sebagai sumber dan
penambah unsur hara, mempertinggi humus, memperbaiki struktur tanah dan
meningkatkan kehidupan biota tanah. Bahan organik lain berupa kotoran sapi yang
dapat menyumbang unsur N, P, dan K, dan bermanfaat sebagai pembenah tanah
(Sutanto 2002).
Pemberian bahan organik yang dikombinasikan dengan bahan anorganik perlu
dilakukan untuk mendapatkan pertumbuhan jarak pagar yang baik.
Pada pupuk
anorganik yang diberikan terdapat tiga unsur yang penting bagi tanaman karena
merupakan nutrien esensial bagi tanaman. Nitrogen merupakan molekul penyusun
klorofil dan terlibat pada pembentukan enzim-enzim fotosintesis, terutama Rubisco
(Waring & Schlesinger 1985).
Fosfor merupakan unsur yang esensial untuk
pertumbuhan dan produksi tanaman.
Fosfor adalah bagian integral komponen
genetik, metabolik, struktural, dan pengaturan molekul, yang pada umumnya tidak
dapat digantikan oleh unsur yang lain (White & Hammond 2008). Konsentrasi P
dalam jaringan tanaman kira-kira 0.4-1.5% dari berat kering tanaman (Broadley et al.
2004). Sedangkan unsur K sebagai kofaktor yang berfungsi dalam sintesis protein,
5
zat terlarut utama yang berfungsi dalam dalam keseimbangan air, dan pergerakan
stomata (Campbell et al. 2008). Pemupukan unsur N, P, dan K pada tanaman jarak
pagar belum banyak dilakukan, pupuk anorganik yang mengandung 45% N sebanyak
30 g, 36% P sebanyak 75 g, dan 50% K sebanyak 15 g yang dikombinasi dengan
kotoran ayam meningkatkan pertumbuhan dan hasil biji jarak pagar aksesi Lampung
(Lisfiani 2008), sedangkan dikombinasi dengan kotoran sapi perlu diteliti.
Pupuk hayati merupakan substansi yang mengandung mikroorganisme hidup,
bila diberi pada benih, permukaan tanaman, atau tanah maka dapat memacu
pertumbuhan tanaman (Vessey 2003).
Cendawan endofit akar Aspergillus niger
merupakan salah satu mikrob yang dapat membantu pertumbuhan tanaman karena
dapat bersimbiosis mutualistik dengan tanaman. Cendawan endofit akar dapat
meningkatkan pertumbuhan tanaman inang dengan jalan menghasilkan berbagai asam
organik seperti asam sitrat, oksalat dan malat yang berfungsi sebagai senyawa penting
dalam proses dekomposisi bahan organik dan proses mineralisasi unsur hara (Rubini
et al. 2005). Cendawan Aspergillus juga merupakan jenis cendawan yang diketahui
dapat melarutkan P yang terfiksasi di dalam tanah. Penggunaan bahan organik,
penggunaan pupuk hayati pada jarak pagar di lahan pasca tambang timah diharapkan
dapat meningkatkan pertumbuhan jarak pagar.
Lapisan tanah atas (top soil) yaitu bagian profil tanah yang biasanya kaya
hara dan subur karena kandungan bahan organiknya. Lapisan tanah atas berfungsi
menyediakan hara, udara, dan air bagi makhluk hidup termasuk tumbuhan, sehingga
menjadikannya sebagai pusat aktivitas biologi tanah.
Jamur dan bakteri yang
melimpah pada top soil menguraikan bahan organik dan memperkaya hara tanah dari
waktu ke waktu. Penggunaan lapisan tanah atas dapat membantu jarak pagar untuk
dapat beradaptasi pada lingkungan pasca tambang timah.
Pemberian jenis bahan organik, pupuk hayati, dan anorganik dapat
menyediakan unsur hara yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan dan
perkembangan tanaman jarak pagar, sehingga pertumbuhan jarak pagar diharapkan
lebih baik. Pertumbuhan jarak pagar dari setiap aksesi yang berbeda diharapkan
6
memberikan gambaran kemampuan adaptasi yang berbeda di tanah bekas
penambangan timah yang diberi pupuk organik, pupuk anorganik, dan pupuk hayati.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah mengkaji proses fisiologi dan adaptasi aksesi jarak
pagar yang diberi bahan organik pada lahan bekas tambang timah; mengkaji proses
fisiologi jarak pagar yang diberi bahan organik dan hara yang mengandung NPK; dan
mengkaji peran cendawan endofit akar A. niger terhadap fisiologi dan adaptasi aksesi
jarak pagar di lahan bekas tambang timah.
TINJAUAN PUSTAKA
Deskripsi Umum Wilayah Pulau Bangka
Pulau Bangka terletak di sebelah pesisir Timur Sumatra Selatan, berbatasan
dengan Laut China Selatan di sebelah utara, Pulau Belitung di timur dan Laut Jawa di
sebelah selatan yaitu 1°20’-3°7 Lintang Selatan dan 105° - 107° Bujur Timur
memanjang dari Barat Laut ke Tenggara sepanjang ± 180 km. Pulau ini terdiri dari
rawa-rawa, daratan rendah, bukit-bukit dan puncak bukit terdapat hutan lebat,
sedangkan pada daerah rawa terdapat hutan bakau. Rawa daratan pulau Bangka tidak
begitu berbeda dengan rawa di pulau Sumatera.
Wilayah Kabupaten Bangka dengan ibukota kabupaten Sungailiat terletak di
Pulau Bangka, Provinsi Bangka Belitung dengan luas mencapai 1.153.414 ha (BPS
2002). Topografi Kabupaten Bangka merupakan dataran bergelombang landai di
sebelah timur dengan ketinggian kurang dari 500 m di atas permukaan laut (dpl).
Secara administratif wilayah Kabupaten Bangka berbatasan langsung dengan daratan
wilayah kabupaten/kota lainnya di Provinsi Kepulauan Bangka Belitung, yaitu
dengan wilayah Kota Pangkalpinang, Kabupaten Bangka Tengah dan Kabupaten
Bangka Barat.
Kabupaten Bangka beriklim tropis tipe A dengan variasi curah hujan antara
11.8 mm hingga 370.3 mm tiap bulan untuk tahun 2009, dengan curah hujan terendah
pada bulan September. Suhu rata-rata daerah Kabupaten Bangka berdasarkan data
dari Stasiun Meteorologi Pangkal Pinang menunjukkan variasi antara 25.70C - 290C.
Sedangkan kelembaban udara bervariasi antara 66 hingga 83.6 persen pada tahun
2009. Sementara intensitas penyinaran matahari pada tahun 2009 rata-rata bervariasi
antara 28.1 hingga 86.3 persen dan tekanan udara antara 1008.4 hingga 1010.4 mb.
Tanah di daerah Kabupaten Bangka mempunyai pH rata-rata di bawah 5, di
dalamnya mengandung mineral biji timah dan bahan galian lainnya seperti : pasir
kwarsa, kaolin, dan batu gunung.
Lahan Pasca Tambang Timah
Kegiatan pertambangan mempunyai karakteristik yang khas terutama
menyangkut sifat, jenis dan lokasinya.
Kegiatannya melibatkan eksploitasi
8
sumberdaya alam yang tidak dapat diperbaharui dan sering ditemukan pada lokasi
yang terpencil.
Kegiatan penambangan timah menimbulkan perubahan morfologi lahan. Ciriciri tanah yang terganggu adalah horizon tanah sudah tidak teratur, lapisan hitam dan
lapisan-lapisan lainnya sudah terbalik. Biji timah terdiri dari bijih timah primer,
alluvial dan elluvial. Bersamaan dengan bijih timah terdapat pula mineral-mineral
seperti xenotim, kuarsa, feldspar, ilmenit, zircon, monazite, pirit, turmalin dan
limonit. Potensi bahan galian lainnya yang terdapat bersamaan bahan galian timah
putih adalah kaolin, pasir kuarsa dan tanah liat untuk bata atau genteng
(Saptaningrum 2001).
Selain unsur Sn, timah putih juga mengandung Pb yang
biasanya banyak terdapat di timah hitam.
Timah terakumulasi secara alami di bawah permukaan tanah.
Timah dan
komponennya terakumulasi dalam tanah dan sedimen karena kemampuan terurainya
yang rendah dan relatif bebas dari degradasi mikroba. Data survei di Wales Inggris
mengindikasikan bahwa lapisan permukaan tanah (0-15 cm) di lahan tambang
memiliki kandungan Pb berkisar antara 15-106 μm/g (Munggoro et al. 1999). Selain
bahan organik, pH dan KTK tanah merupakan faktor penting yang berpengaruh
terhadap imobilisasi Pb (Alloway 1992). Hanya sedikit Pb dalam tanah yang dapat
diserap oleh tanaman, terutama jenis rumput-rumputan tertentu.
Sisa dari penambangan timah berupa bahan material berupa pasir yang biasa
disebut tailing.
Tailing menimbulkan dampak negatif pada lingkungan yaitu
rusaknya vegetasi hutan, rusaknya sistem tata air, meningkatnya laju erosi
permukaan, menurunkan produktivitas dan stabilitas lahan.
Sifat tailing yang
merugikan bagi pertumbuhan tanaman adalah konsentrasi logam berat dan garam
tinggi, kurangnya unsur hara penting dan kurangnya mikroorganisme, sifat dan
struktur tanah yang membatasi aerasi dan infiltrasi air serta tingginya daya
pemantulan sinar atau absorpsi panas (PT Tambang Timah 1991).
Kolong adalah sebagian dari perairan umum yang berbentuk kolam dan dapat
juga berbentuk danau atau waduk sebagai akibat adanya aktivitas penambangan
bahan galian. Khusus di pulau Bangka, kolong-kolong terjadi akibat adanya aktivitas
9
penambangan timah dan pasir sehingga terbentuklah lubang yang besar dan di
dalamnya terisi air.
Status Hara Tanah Pasca Reklamasi
Kegiatan penambangan mengakibatkan kerusakan ekosistem, di antara
kerusakan serius yang diakibatkan adalah degradasi lahan, di samping pengurangan
vegetasi penutupnya.
Degradasi tanah diartikan sebagai penurunan kapasitas
produksi tanah karena salah pemanfaatan dan salah penanganan melalui serangkaian
proses interaksi antara degradasi fisik, kimia dan biologi (Lal 1995). Apabila terjadi
gangguan dan kerusakan ekosistem, maka daur hara akan terganggu dan sebagian
unsur hara akan lolos ke luar ekosistem (Soedjito 1986) sehingga tanah menjadi
miskin.
Pada lahan pasca reklamasi fungsi kesuburan tanah baik fisik, kimia, dan
biologi dapat dikembalikkan walaupun tidak kembali seperti keadaan sebelum
ditambang. Lahan pasca penambangan timah membutuhkan lapisan tanah atas (top
soil), yaitu bagian profil tanah yang paling kaya hara dan subur karena kandungan
bahan organiknya. Selain itu, pada lapisan ini tanaman dan binatang mati, melapuk,
terurai dan menyatu dengan tanah mengakibatkan tanah permukaan subur dan mampu
menunjang
pertumbuhan
tanaman,
sehingga
lapisan
tanah
atas
berfungsi
menyediakan hara, udara dan air bagi makhluk hidup termasuk tumbuhan,
menjadikannya sebagai pusat aktivitas biologi tanah.
Jamur dan bakteri yang
melimpah pada lapisan tanah atas menguraikan bahan organik dan memperkaya hara
tanah dari waktu ke waktu.
Sifat pengrusakan yang terjadi di areal penambangan rakyat di Bangka ini
adalah penimbunan permukaan tanah dengan tanah hasil galian sumur yang
kedalamannya mencapai belasan meter bahkan puluhan meter. Ketebalan timbunan
bervariasi antara 0.5-1.5 meter.
Kondisi tanah hasil timbunan juga bervariasi
tergantung dari kondisi profil tanah yang digali, tetapi pada umumnya terdiri dari
pasir dan lumpur yang sangat rendah tingkat kesuburannya.
10
Deskripsi dan Taksonomi Jarak Pagar
Jarak pagar dipercayai dibawa oleh pelaut Portugis dari daerah asal di Amerika
Tengah dan Meksiko melalu Cape Verde dan Guinea Bissau ke negara di Afrika dan
Asia, kemudian sekarang tersebar luas di sepanjang daerah tropik dan subtropik
(Brittaine & Lutaladio 2010). Jatropha curcas L. pertama kali digambarkan oleh
botanis Swedia Carl Linnaeus tahun 1753 (Brittaine & Lutaladio 2010). Nama genus
Jatropha berasal dari kata Yunani jatr´os (dokter) and troph´e (makanan), yang
penggunaannya untuk kebutuhan medis (Divakara et al. 2009). Sinonim dari jarak
pagar adalah : Curcas purgans Medik.; Ricinus americanus Miller.; Castiglionia
lobata Ruiz & Pavon.; Jatropha edulis Cerv.; J. acerifolia Salisb.; Ricinus jarak
Thunb.; Curcas adansoni Endl.; Curcas indica A. Rich.; Jatropha yucatanensis Briq.;
Curcas curcas (L.) Britton & Millsp (Dehgan & Webster 1979).
Morfologi jarak pagar yaitu pohonnya berupa perdu dengan tinggi tanaman 1
sampai 7 m, bercabang tidak teratur (Hariyadi 2005). Batangnya berkayu, silindris
bila terluka mengeluarkan getah. Daunya berupa daun tunggal, berlekuk, bersudut 3
atau 5, tulang daun menjari dengan 5 sampai 7 tulang utama, warna daun hijau
(permukaan bagian bawah lebih pucat dibanding bagian atas). Panjang tangkai daun
antara 4 sampai 15 cm.
Jarak pagar merupakan tanaman monoecious dengan bunga jantan dan betina
berada pada tanaman yang sama dan infloresens yang sama (Raju & Ezradanam
2002).
Secara genetik jarak pagar termasuk tanaman diploid dengan jumlah
kromosom 2n=2x=22 (Heller 1996), namun terdapat juga tanaman tetraploid
2n=2x=44 seperti spesies J. heterophylla Heyne (Hasnam 2006).
Bunga berwarna kuning kehijauan, berupa bunga majemuk berbentuk malai,
berumah satu. Bunga jantan dan bunga betina tersusun dalam rangkaian berbentuk
cawan, muncul di ujung batang atau ketiak daun. Jarak pagar mempunyai bunga yang
berwarna hijau muda dengan panjang pedisel 0.6-1 cm, memiliki lima petal dan lima
sepal (Alam et al. 2010).
Buah jarak pagar berupa buah kotak yang berbentuk bulat telur disebut kapsul
dengan panjang 2.5 cm, diameter 2 cm – 4 cm, berwarna hijau ketika masih muda
11
dan kuning setelah matang. Jumlah biji dalam kapsul bervariasi jumlahnya, Heller
(1996) melaporkan bahwa dalam satu kapsul terdapat tiga biji, tetapi ada juga
terdapat satu sampai empat biji (Makkar et al. 2008). Biji berbentuk bulat lonjong,
warna
coklat
kehitaman. Biji inilah yang banyak mengandung minyak dengan
rendemen sekitar 30% sampai 40%. Morfologi tanaman jarak pagar selengkapnya
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1 Perbedaan komponen jarak pagar (J. curcas L.) : a- cabang bunga, bbatang, c-daun, d-bunga jantan, e-bunga betina, f-potongan buah
melintang, g-buah, h-potongan buah membujur, i-biji (Heller 1996)
Syarat Tumbuh Jarak Pagar
Tanaman jarak pagar merupakan tanaman yang dapat tumbuh pada tanah yang
miskin hara, lahan kering dan iklim yang kering.
Namun untuk mendapatkan
tanaman yang mempunyai pertumbuhan yang baik dan menghasilkan produksi jarak
pagar yang optimum diperlukan syarat iklim dan tanah yang sesuai.
12
Iklim
Tanaman jarak pagar merupakan tanaman tahunan yang tahan kekeringan.
Tanaman ini juga mampu tumbuh dengan cepat dan kuat di lahan yang beriklim
panas, tandus dan berbatu (Hambali et al. 2006) yang tersebar di daerah tropis dan
sub tropis. Wilayah yang cocok sebagai tempat tumbuhnya adalah dataran rendah
hingga ketinggian 300 meter di atas permukaan laut (Hambali et al. 2006), 0 meter
sampai 1700 meter di atas permukaan laut (Heller 1996; Arivin et al. 2006). Namun
dapat tumbuh pada ketinggian 1.000 meter di atas permukaan laut dengan temperatur
tahunan sekitar 18-28.50C, 11-380C (Heller, 1996; Arivin et al. 2006).
Curah hujan yang sesuai untuk tanaman jarak pagar adalah 625 mm/tahun,
minimal curah hujan 600 mm per tahun untuk tumbuh baik dan jika curah hujan
kurang dari 600 mm/tahun tidak dapat tumbuh, kecuali dalam kondisi tertentu seperti
di kepulauan Cape Verde meski curah hujan hanya 250 mm tetapi kelembaban
udaranya sangat tinggi (rain harvesting) (Henning 2004). Namun tanaman ini dapat
tumbuh pada daerah dengan kisaran curah hujan bervariasi antara 300 mm sampai
2.380 mm/tahun (Hambali et al. 2006), 200 mm sampai 2.000 mm/tahun (Heller
1996), 480 mm hingga 2.380 mm/tahun (Jones & Miller, 1992), curah hujan minimal
250 mm tetapi pertumbuhan terbaik dengan 900 mm
sampai 1.200 mm/tahun
(Becker & Makkar 1999).
Di daerah dengan kelengasan tanah tidak menjadi faktor pembatas (misalnya
irigasi atau curah hujan cukup merata) jarak pagar dapat berproduksi sepanjang tahun,
tetapi tidak dapat bertahan dalam kondisi tanah jenuh air. Meskipun iklim kering
meningkatkan kadar minyak biji, masa kekeringan yang berkepanjangan akan
menyebabkan stagnasi pertumbuhannya dan jika tumbuh di daerah sangat kering,
umumnya tidak lebih dari 2 atau 3 m tingginya (Jones dan Miller 1992). Sebaliknya,
pada daerah-daerah basah dengan curah hujan yang terlalu tinggi seperti di Bogor
misalnya, maka akan selalu kita dapatkan tanaman jarak pagar yang memiliki
pertumbuhan vegetatif lebat tetapi disertai kurangnya pembentukan bunga dan buah.
Sementara itu, Arivin et al. (2006) melaporkan bahwa di desa Cikcusik Malingping,
Banten dengan curah hujan 2.500 mm sampai 3.000 mm/thn, umumnya ditemukan
13
tanaman jarak pagar yang memiliki bunga, buah muda, buah tua dan buah kering
dalam satu cabang. Akan tetapi masih perlu diamati dalam jangka waktu satu atau
beberapa tahun untuk memastikan apakah pembungaan tersebut berlangsung
sepanjang tahun.
Walaupun curah hujan daerah ini cukup tinggi, yang
memungkinkan radiasi rendah, pembuahan tampaknya cukup baik.
Diduga
merupakan hasil interaksi faktor genetik dengan faktor lingkungan seperti temperatur
yang selalu panas (± 270C) karena letaknya di tepi pantai, serta tekstur tanahnya yang
berpasir sangat menjamin drainase dan aerasi yang baik.
Tanah
Pengembangan komoditas jarak pagar paling sesuai untuk lahan marginal atau
lahan kritis di Indonesia (Hambali et al. 2006). Jarak pagar dapat tumbuh pada lahanlahan marginal yang miskin hara dengan drainase atau aerasi yang baik, namun
produksi terbaik akan diperoleh pada laha
(Jatropha curcas L.) PADA LAHAN PASCA TAMBANG TIMAH
DI BANGKA YANG DIBERI PUPUK ORGANIK,
ANORGANIK, DAN HAYATI
SUKMARAYU P. GEDOAN
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa disertasi Pertumbuhan Tanaman Jarak
Pagar (Jatropha curcas L.) pada Lahan Pasca Tambang Timah Di Bangka Yang
Diberi Pupuk Organik, Anorganik, dan Hayati adalah 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 disertasi ini.
Bogor, Januari 2012
Sukmarayu P. Gedoan
NRP G361050071
ABSTRACT
SUKMARAYU P. GEDOAN. Physic Nut (Jatropha curcas L.) in Post Tin Mining
Land in the Bangka Given Fertilizer Organic, Inorganic Fertilizer, and Biofertilizer.
Supervised by ALEX HARTANA, HAMIM, UTUT WIDYASTUTI, and NAMPIAH
SUKARNO.
The experiment aimed to examine the physiology and adaptation of
accessions of Jatropha curcas L. given organic material in post tin mining land; to
examine physiological processes of physic nut fed organic matter and nutrient
contained NPK, and to examine the role of the root endophytic fungi Aspergillus
niger to physiology and accession adaptation of physic nut in post tin mining land.
The main plots in experiment 1 were 7 accessions of physic nut i.e. Madiun,
Ponorogo, Jember, Dompu, Lampung, Bengkulu, and Sukabumi. The subplots were
control, compost, and cow dung. Experiment 2, the first factors were organic matter
i.e. control and adding cow dung. The second factors were 0 g NPK, 50 g NPK, 90 g
NPK, and 130 g NPK. Experiment 3, the first factors were seven accessions of physic
nut similar to physic nut accessions in the first experiment. The second factors were
control and adding endophytic fungi. The results showed that vegetative growth of
seven accessions of physic nut not given organic material couldn’t reach the
generative growth. Accession Dompu fed compost and accession Bengkulu fed cow
manure showed the higher ability in generative growth of capsule number, seed
number, and total grain yield per year. Physic nut growth in post tin mining land can
be improved by providing nutrient NPK with 14% N, 14% P, and K 14% at 50 g dose
of cow dung and adding as much as 4 kg per plant. Inoculation of endophytic fungi
A. niger can enhance better vegetative growth for accessions of Sukabumi, Jember,
and Dompu.
Keywords: Jatropha curcas, accession, endophytic fungi, Aspergillus niger
RINGKASAN
Pulau Bangka merupakan salah satu penghasil timah di Indonesia yang
memulai penambangan timah sekitar abad ke-18. Penambangan timah di Bangka
umumnya dilakukan secara terbuka dengan cara tambang semprot serta penggalian
dan pemindahan lapisan atas tanah dengan menggunakan alat-alat berat. Dampak
kegiatan penambangan timah pada lingkungan hidup adalah perubahan drastis atas
sifat fisika tanah dan sifat kimia tanah khususnya di sekitar lokasi tambang
bersangkutan.
Untuk mengembalikkan fungsi lahan bekas penambangan timah berbagai usaha
dilakukan yaitu dengan penggunaan lapisan tanah atas, bahan organik seperti
kompos dan pupuk kandang dan juga penggunaan mikrob. Jamur dan bakteri yang
melimpah pada lapisan tanah atas menguraikan bahan organik dan memperkaya hara
tanah dari waktu ke waktu.
Penelitian ini bertujuan mengkaji proses fisiologi dan adaptasi aksesi jarak
pagar yang diberi bahan organik pada lahan bekas tambang timah; mengkaji proses
fisiologi jarak pagar yang diberi bahan organik dan hara yang mengandung NPK; dan
mengkaji peran cendawan endofit akar A. niger terhadap fisiologi dan adaptasi aksesi
jarak pagar di lahan bekas tambang timah.
Karakteristik sifat fisik dan kimia termasuk kadar logam berat lahan bekas
tambang timah dianalisis di laboratorium sebelum diberi perlakuan untuk penelitian.
Penelitian dilakukan dalam tiga percobaan yang dilakukan secara bersama-sama pada
lokasi yang sama. Percobaan bagian pertama yaitu memberi kompos dan kotoran
sapi pada aksesi Madiun, Ponorogo, Jember, Dompu, Lampung, Bengkulu, dan
Sukabumi. Dari hasil percobaan bagian pertama, dilakukan percobaan bagian kedua
yaitu kombinasi perlakuan dengan memberi kotoran sapi dan NPK pada aksesi
Lampung. Pemilihan aksesi Lampung pada percobaan bagian kedua didasarkan pada
potensi pertumbuhan yang terdapat pada aksesi Lampung. Pupuk NPK yang
digunakan dengan kadar unsur hara 14% N, 14% P, dan 14% K. Selain penggunaan
bahan organik, pada bagian ketiga percobaan yaitu memberi cendawan endofit akar
A. niger pada aksesi Madiun, Ponorogo, Jember, Dompu, Lampung, Bengkulu, dan
Sukabumi. Pada bagian ketiga dari percobaan ini dapat dilihat kemampuan cendawan
endofit akar A. niger mempengaruhi pertumbuhan jarak pagar. Bagian ketiga
menggunakan bibit jarak pagar sama dengan pada percobaan bagian pertama, jenis
pupuk hayati berupa inokulasi A. niger yang dimasukkan dalam baglog berisi jagung,
dan bahan lain berupa tanah bagian atas yang digunakan sebagai campuran media
tanam.
Aksesi jarak pagar yang tumbuh lebih baik tanpa diberikan bahan organik yaitu
: aksesi Bengkulu berupa tinggi tanaman; aksesi Jember dan Dompu berupa diameter
tajuk; aksesi Dompu berupa berat kering tanaman; dan nisbah tajuk akar pada aksesi
Jember.
Pertumbuhan vegetatif yang lebih baik pada aksesi yang diberikan kompos
yaitu : aksesi Sukabumi berupa tinggi tanaman dan berat kering tajuk; aksesi Madiun
berupa diameter tajuk; aksesi Jember berupa berat kering total tanaman, berat kering
akar, dan nisbah tajuk akar. Sedangkan bila diberi kotoran sapi, pertumbuhan
vegetatif yang lebih baik yaitu : aksesi Madiun berupa tinggi tanaman; aksesi Dompu
berupa diameter tajuk; dan aksesi Jember berupa berat kering total tanaman, berat
kering tajuk, berat kering akar, dan nisbah tajuk akar.
Penambahan kompos dapat meningkatkan jumlah bunga jantan, bunga betina,
nisbah bunga jantan betina, jumlah kapsul, jumlah biji, dan hasil biji pada aksesi
Dompu, sedangkan berat biji rata-rata yang tertinggi pada aksesi Jember, dan
kandungan minyak tertinggi pada aksesi Ponorogo.
Penambahan kotoran sapi dapat meningkatkan jumlah bunga jantan tertinggi
pada aksesi Bengkulu; jumlah bunga betina tertinggi pada aksesi Bengkulu dan
Sukabumi; nisbah jantan betina paling rendah pada aksesi Sukabumi; jumlah total
kapsul dan jumlah total biji tertinggi pada aksesi Bengkulu; berat biji rata-rata
tertinggi aksesi Madiun; hasil biji jarak pagar yang paling tinggi pada aksesi
Bengkulu; dan kandungan minyak tertinggi pada aksesi Dompu. Tanah
bekas
tambang timah dapat diperbaiki kesuburannya sehingga tanaman jarak pagar dapat
bertumbuh dan berkembang dengan memberikan kompos dan kotoran sapi.
Pemberian NPK 90 g dan kotoran sapi memberikan pertumbuhan vegetatif
tertinggi untuk tinggi tanaman, berat kering total, berat kering tajuk, dan berat kering
akar, dengan pemberian 50 g NPK dan kotoran sapi memberikan diameter batang dan
diameter tajuk tertinggi, sedangkan dengan pemberian NPK 130 g dan kotoran sapi
memberikan jumlah cabang yang tertinggi.
Produksi jarak pagar dapat ditingkatkan dengan pemberian kotoran sapi dan
NPK. Pemberian NPK 90 g dan kotoran sapi dapat meningkatkan jumlah bunga
jantan,bunga betina, jumlah kapsul, jumlah biji, berat biji total, dan nisbah jantan
betina paling rendah.
Pertumbuhan vegetatif yang tertinggi untuk lahan bekas tambang timah yang
diberikan cendawan endofit bervariasi pada beberapa aksesi. Aksesi Sukabumi
tertinggi untuk : tinggi tanaman, jumlah cabang, berat kering tanaman, berat kering
tajuk, dan berat kering akar, aksesi Jember mempunyai diameter terbesar, aksesi
Dompu mempunyai diameter tajuk tertinggi, dan aksesi Lampung mempunyai nisbah
tajuk akar terendah.
Pemberian cendawan endofit akan meningkatkan pertumbuhan vegetatif
tanaman jarak pagar pada ke tujuh aksesi tetapi diperlukan penambahan bahan lain
yang dapat memberikan sumbangan nutrisi bagi pertumbuhan dan perkembangan
tanaman jarak pagar yang tumbuh di lahan pasca tambang timah.
Kata kunci : Jatropha curcas, aksesi, kompos, kotoran sapi, bahan organik, endofit
@ Hak Cipta milik Institut Pertanian Bogor, tahun 2012
Hak Cipta dilindungi Undang-undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan
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.
PERTUMBUHAN TANAMAN JARAK PAGAR
(Jatropha curcas L.) PADA LAHAN PASCA TAMBANG TIMAH
DI BANGKA YANG DIBERI PUPUK ORGANIK,
ANORGANIK, DAN HAYATI
SUKMARAYU P. GEDOAN
Disertasi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Doktor pada
Program Studi Biologi
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2012
Judul Disertas : Pertumbuhan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) Pada Lahan
Pasca Tambang Timah di Bangka yang Diberi Pupuk Organik,
Anorganik, dan Hayati
Nama
: Sukmarayu P. Gedoan
NIM
: G361050071
Disetujui
Komisi Pembimbing,
Prof. Dr. Ir. Alex Hartana,M.Sc
Ketua
Dr. Ir. Hamim, M.Si
Anggota
Dr. Ir. Utut Widyastuti, MS
Anggota
Dr. Ir. Nampiah Sukarno
Anggota
Mengetahui
Ketua Program Studi
Biologi
Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr. Ir. Dedy Duryadi S, DEA
Dr. Ir. Dahrul Syah, M.Sc.Agr
Tanggal Ujian:…………………….
Tanggal Lulus:………………………….
Penguji Luar Komisi Ujian Tertutup :
1. Dr. Ir. Miftahudin (Dosen Departemen Biologi, FMIPA IPB)
2. Dr. Tridiati (Dosen Departemen Biologi, FMIPA IPB)
Penguji Luar Komisi Ujian Terbuka Tanggal 30 Januari 2012 :
1. Dr. Ir. Ence Darmo Jaya Supena, MS (Dosen Departemen Biologi, FMIPA
IPB)
2. Dr. Ani Kurniawati, S.P. M.Si (Dosen Departemen Agronomi dan
Hortikultura, Fakultas Pertanian IPB)
PRAKATA
Segala hormat, syukur, dan kemuliaan hanya bagi Tuhan Yang Maha Kuasa
karena tuntunan, perlindungan, berkat dan anugerahNya kepada penulis sehingga
dapat menyelesaikan disertasi yang merupakan salah satu syarat untuk memperoleh
gelar doktor pada Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor (SPs IPB).
Penelitian dimulai sejak bulan Februari 2007 hingga Oktober 2008 dengan
judul “Pertumbuhan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) pada Lahan Pasca
Tambang Timah di Bangka yang Diberi Pupuk Organik, Anorganik, dan Hayati”
merupakan tugas akhir studi doktor di SPs IPB. Masalah jarak pagar dipandang perlu
dan penting diangkat dalam sebuah tulisan akademik sebab jarak pagar merupakan
tanaman alternatif untuk merevegetasi lahan bekas tambang timah dan dapat
digunakan juga sebagai sumber alternatif untuk menggantikan kebutuhan minyak
diesel berupa biodiesel.
Dalam pelaksanaan penelitian, penulis mendapat banyak bantuan dari
perorangan maupun institusi. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima kasih dan
penghargaan yang sebesar-besarnya disampaikan pertama-tama kepada Ketua Komisi
Pembimbing, Prof. Dr. Ir . Alex Hartana, M.Sc., Dr. Ir. Hamim, M.Si, Dr. Utut
Widyastuti, MS, dan Dr. Nampiah Sukarno atas bimbingan, kritik, saran, dan
dukungan moril yang sangat besar dalam penyelesaian disertasi ini.
Untuk
almarhumah Dr. Ir. Theresia Prawitasari, yang mengajak saya untuk ikut dalam
proyeknya, kiranya dapat beristirahat dalam damai di surga yang baka. Ucapan terima
kasih juga kepada Dr. Ir. Dedy Duryadi, DEA, Ketua Program Studi Biologi Sekolah
Pascasarjana IPB yang banyak memberikan dukungan, semangat, dan saran untuk
menyelesaikan studi khususnya disertasi.
Terima kasih kepada Gubernur Provinsi Sulawesi Utara periode 2005-2009 dan
periode 2009-2014 yang telah memberikan bantuan studi dan menyediakan fasilitas
asrama sebagai tempat tinggal di Bogor. Juga kepada Bupati Kepulauan Talaud
periode 2005-2009 dan 2009-2014 yang telah membantu memberikan bantuan studi.
Kepada DIKTI Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan atas Beasiswa
Pendidikan Pascasarjana (BPPS) dan Hibah Penelitian Doktor 2009 sehingga saya
dapat studi S3 di Sekolah Pascasarjana IPB dan mendapat bantuan dana penelitian.
Kepada Rektor Universitas Negeri Manado yang telah memberikan izin untuk
studi S3 di Sekolah Pascasarjana IPB diucapkan terima kasih. Ucapan terima kasih
juga kepada Ketua Jurusan Biologi FMIPA UNIMA dan Dekan FMIPA UNIMA
yang telah memberikan persetujuan untuk studi S3. Kepada Rektor IPB, Dekan
Sekolah Pascasarjana IPB, Sekretaris Dekan Sekolah Pascasarjana dan Pimpinan IPB
lainnya atas kebijakan dalam pemberian perpanjangan waktu perbaikan disertasi.
Kepada teman-teman mahasiswa Sekolah Pascasarjana IPB yang berasal dari
Sulawesi Utara terutama yang tinggal di Asrama Sam Ratulangi Jl. Sempur Kaler 96,
juga yang tinggal di Bogor Baru I dan II, serta yang tinggal di luar asrama, terima
kasih atas interaksi selama ini dan dorongan semangat. Tidak lupa ucapkan terima
kasih kepada Om Josep Karamoy yang memberikan fasilitas tempat tinggal selama
satu setengah tahun. Ucapan terima kasih juga teman-teman Program Studi Biologi
S3 angkatan 2005 atas interaksi positif selama studi di Sekolah Pascasarjana IPB.
Ucapan terima kasih juga kepada pak Ulung dan ibu Johana yang selalu memberi
semangat untuk menyelesaikan studi. Juga kepada pihak-pihak lain yang tidak dapat
disebutkan satu per satu, terima kasih semuanya.
Kepada kedua orang tuaku, terima kasih yang tidak terhingga yang selalu
mendoakan, memberikan bantuan moril dan dana selama studi. Juga kepada kakak
Fany Gedoan dan Aktris Gedoan yang sering memberikan dorongan moril,
menawarkan bantuan dana, dan mencari dana bantuan. Terima kasih juga untuk
Suratni keponakan yang sering membantu dalam pengurusan bantuan studi di Kantor
Gubernur Sulawesi Utara dan Universitas Negeri Manado. Tidak lupa untuk mertua
saya yang telah membantu dalam menjaga anak-anak saya dan memberikan semangat
untuk menyesaikan studi.
Ungkapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada istri saya Nindya Narista
Agitarini, SE dan ketiga anak saya Mario F.A.A. Gedoan, Gabriel W. Gedoan dan
Hugo Gedoan atas segala kesabaran dan pengorbanan yang telah diberikan selama
menempuh studi S3 di IPB Bogor.
Penulis menyadari disertasi ini masih jauh dari sempurna tetapi mudahmudahan disertasi ini bermanfaat bagi kemajuan dan perkembangan ilmu
pengetahuan.
Bogor, Januari 2012
Sukmarayu P. Gedoan
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Rainis Kabupaten Kepulauan Talaud Provinsi Sulawesi
Utara sebagai anak ke tiga dari tujuh bersaudara dari pasangan B.O. Gedoan dan A.G.
Ello. Menikah dengan Nindya Narista Agitarini, SE dan dikaruniai tiga anak lakilaki, Mario Fabian A.A. Gedoan, Gabriel W. Gedoan, dan Hugo Gedoan.
Pendidikan sarjana ditempuh di Jurusan Budidaya Pertanian Universitas Sam
Ratulangi Manado, lulus tahun 1993. Pada tahun 1999, penulis diterima di Program
Studi Agronomi Program Pascasarjana UGM Yogyakarta dan menamatkan
pendidikan S2 tahun 2003. Kesempatan untuk melanjutkan ke program doktor pada
program studi Biologi Sekolah Pascasarjana IPB Bogor pada tahun 2005. Beasiswa
Pendidikan Pascasarjana (BPPS) diperoleh dari DIKTI, Departemen Pendidikan
Nasional. Penulis adalah staf pengajar pada Fakultas Pendidikan Matematika dan
Ilmu Pengetahuan Alam IKIP Manado sejak tahun 1994 dan kemudian menjadi
Universitas Negeri Manado sejak tahun 2000.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL………………………………………………………………..
ix
DAFTAR GAMBAR……………………………………………………………..
x
DAFTAR LAMPIRAN…………………………………………………………..
xii
PENDAHULUAN
Latar Belakang…………………………………………………………...
Tujuan Penelitian………………………………………………………...
1
6
TINJAUAN PUSTAKA
Deskripsi Umum Wilayah Pulau Bangka……………………………….
Lahan pasca Tambang Timah …………………………………………..
Status Hara Tanah Pasca Reklamasi …………………………………...
Deskripsi dan Taksonomi Jarak Pagar…………………………………..
Syarat Tumbuh Jarak Pagar………..…………………………………....
Iklim……………………………………………………………….
Tanah……………………………………………………………...
Pengelolaan Nutrisi Tanaman…………………………………………..
Bahan Organik Tanah…………………………………………………...
Pupuk kandang……………………………………………………
Kompos…………………………………………………………...
Pupuk Hayati……………………………………………………..
Interaksi Mikrob dan Tumbuhan……………………………..................
7
7
9
10
11
12
13
13
15
16
17
18
18
BAHAN DAN METODE
Tempat dan Waktu Penelitian…………………………………………..
Metode Penelitian……………………………………………………....
Peubah yang diamati……………………………………………………
Analisis Data……………………………………………………………
21
22
23
25
HASIL
Karakteristik Sifat Fisik, Kimia dan Kadar Logam Berat ……………..
27
PERCOBAAN 1
Pertumbuhan Vegetatif Jarak Pagar…………………………………
Serapan Hara N, P, dan K…………………………………………...
Fase Generatif Jarak Pagar………………………………………….
Pembahasan…………………………………………………………
Simpulan…………………………………………………………….
PERCOBAAN 2………………………………………………………..
Pertumbuhan Vegetatif Jarak Pagar………………………………....
Fase Generatif Jarak Pagar………………………………………….
27
28
34
36
44
53
54
54
59
i
Pembahasan…………………………………………………………
Simpulan…………………………………………………………….
PERCOBAAN 3………………………………………………………..
Pertumbuhan Vegetatif Jarak Pagar…………………………………
Pembahasan…………………………………………………………
Simpulan………………………………………………………….....
63
67
68
68
73
77
PEMBAHASAN UMUM…………………………………………………….
79
SIMPULAN…………………………………………………………………..
87
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………...
89
LAMPIRAN………………………………………………………………….
101
ii
DAFTAR TABEL
Halaman
1 Karakteristik sifat fisik, kimia, dan kadar logam berat ………………….
27
2 Tinggi tanaman (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik …………………………………………………………...
29
3 Diameter batang (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik .………………………………………………………….
29
4 Kisaran jumlah cabang 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik …………………………………………………................
30
5 Diameter tajuk (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik…………………………………………………………..
31
6 Berat kering total (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik ………………………………………………………….
32
7 Berat kering tajuk (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang
diberikan bahan organik………………………………………………….
33
8 Berat kering akar (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik…….…………………………………………………….
33
9 Nisbah tajuk akar 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
bahan organik ……………………………………………………………
34
10 Nisbah bunga jantan betina 7 aksesi jarak pagar yang diberikan bahan
organik……………………………………………………………............ 38
11 Jumlah total kapsul 7 aksesi jarak pagar yang diberikan bahan organik ..
39
12 Jumlah total biji 7 aksesi jarak pagar yang diberikan bahan organik …… 39
13 Berat rata-rata biji (g) 7 aksesi jarak pagar yang diberikan bahan organik 40
14 Hasil biji per tanaman (g) 7 aksesi jarak pagar yang diberikan bahan
organik ………………………………………………............................... 40
15 Kandungan minyak (%)………………………………………………….
41
16 Korelasi antara peubah vegetatif dan generatif dengan pemberian
kompos ...................................................................................................... 42
17 Korelasi antara peubah vegetatif dan generatif dengan pemberian
kotoran sapi................................................................................................ 43
18 Kisaran jumlah cabang aksesi Lampung umur 8 BST yang diberi
kotoran sapi dan NPK…………………………………………………… 56
iii
19 Berat kering total (g) aksesi Lampung umur 8 BST yang diberikan
kotoran sapi dan NPK…………………………………………………… 57
20 Berat kering tajuk (g) aksesi Lampung umur 8 BST yang diberikan
kotoran sapi dan NPK.…………………………………………………... 58
21 Berat kering akar (g) aksesi Lampung umur 8 BST yang diberikan
kotoran sapi dan NPK……………………………………........................ 58
22 Nisbah tajuk akar aksesi Lampung umur 8 BST yang diberikan kotoran
sapi dan NPK…………………………………………………………...... 59
23 Nisbah bunga jantan betina aksesi Lampung yang diberikan kotoran sapi
dan NPK………………………………………………………………… 61
24 Jumlah kapsul per tahun aksesi Lampung yang diberikan kotoran sapi
dan NPK…………………………………………………………………. 61
25 Jumlah total biji per tahun aksesi Lampung yang diberikan kotoran sapi
dan NPK…………………………………………………………………. 62
26 Berat biji rata-rata (g) aksesi Lampung yang diberikan kotoran sapi dan
NPK……………………………………………………………………… 62
27 Hasil biji total per tanaman per tahun (g) aksesi Lampung yang diberi
kotoran sapi dan NPK …………………………………………………...
63
28 Tinggi tanaman (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit…………………………………………………............ 68
29 Diameter batang (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit…………………………………………………............ 69
30 Diameter tajuk (cm) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit………………………………………............................ 69
31 Kisaran jumlah cabang 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit.……………………………………………................... 70
32 Berat kering total (g) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit …………………………………................................... 71
33 Berat kering tajuk (g) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit………………………………………………………… 71
34 Berat kering akar (g) 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang diberikan
cendawan endofit………………………………………………………… 72
35 Nisbah berat kering tajuk akar 7 aksesi jarak pagar umur 8 BST yang
diberikan cendawan endofit …………………………….......................... 72
iv
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Perbedaan komponen jarak pagar (J. curcas L.) : a- cabang
bunga, b-batang, c-daun, d-bunga jantan, e-bunga betina,
f-potongan buah melintang, g-buah, h-potongan buah
membujur, i-biji (Sumber : Heller 1996) ...............................
11
Serapan hara N (%), tanpa bahan organik, pemberian
kompos, dan pemberian kotoran sapi.……….........................
35
Serapan hara P (%), tanpa bahan organik, pemberian
kompos, dan pemberian kotoran sapi……………………......
35
Serapan hara K (%), tanpa bahan organik, pemberian
kompos, dan pemberian kotoran sapi ……….......................
36
Jumlah bunga jantan, pemberian kompos dan pemberian
kotoran sapi…………………………………………….........
37
Jumlah bunga betina, pemberian kompos dan pemberian
kotoran sapi……………………………….............................
37
Hubungan antara dosis NPK dengan tinggi tanaman (cm) 8
BST
aksesi
Lampung
yang
diberi
kotoran
sapi………………………………………………………….
55
Diameter batang (cm) 8 BST aksesi Lampung yang diberi
kotoran sapi………………………………………………….
56
Diameter tajuk (cm) 8 BST aksesi Lampung yang diberi
kotoran sapi............................................................................
57
10
Jumlah bunga jantan per tandan aksesi Lampung …………..
60
11
Jumlah bunga betina per tandan aksesi Lampung …………..
60
1
2
3
4
5
6
7
8
9
v
vi
vii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1
Kriteria Penilaian Hasil Analisis Tanah…………………………………..
101
2
Hasil Analisis Tailing TS 133…………………………………………... 101
3
Hasil Analisis Kompos…………………………………………………....
4
Hasil Analisis Topsoil…………………………………………………….. 102
102
vi
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Pulau Bangka merupakan salah satu penghasil timah di Indonesia yang
memulai penambangan timah sekitar abad ke-18 atau tahun 1710 (Sujitno 2007).
Penambangan timah berlanjut sampai sekarang baik yang dilakukan oleh PT Timah
Tbk, PT Koba Tin, perusahaan pertambangan swasta lain maupun oleh masyarakat
berupa tambang inkonvensional. Saat ini penambangan timah dilakukan oleh PT
Timah Tbk (BUMN) dengan luas 480.338,27 ha (88.93%), PT Koba Tin (PMA)
memiliki areal 41.680,30 ha (7.72%) dan perusahaan pertambangan lainnya (swasta)
berjumlah 18.092,28 ha (3.35 %), sehingga total luas keseluruhan areal pertambangan
adalah 540.110,85 ha (Machmuddin 2011).
Penambangan timah di Bangka umumnya dilakukan secara terbuka dengan cara
tambang semprot, penggalian, dan pemindahan lapisan atas tanah dengan
menggunakan alat-alat berat, sehingga menyebabkan kerusakan pada lahan tersebut.
Lahan bekas pertambangan yang seharusnya direklamasi sampai tahun 2008 seluas
19.207,15 ha dan yang telah direklamasi seluas 8.662,20 ha atau 45.10%, sehingga
lahan yang belum direklamasi mencapai seluas 10.544,95 ha (BPK 2008). Lahan
kritis dan kolong tanah merupakan fakta kerusakan lingkungan yang terjadi akibat
tidak dilaksanakannya reklamasi. Di provinsi Bangka Belitung diperkirakan luas
lahan kritis dan kolong tanah masing-masing mencapai seluas 1.642.214 ha dan
1.712,65 ha, atau 5.2% dan 0.1% dari luas daratan Pulau Bangka (BPK 2008).
Dampak negatif penambangan timah adalah terjadi degdradasi lingkungan,
seperti terbukanya kawasan vegetasi hutan, hilangnya hara dan kandungan bahan
organik tanah, perubahan topografi, pencemaran, dan terganggunya sistem aliran air
tanah di sekitar lokasi, sehingga menyebabkan kerusakan yang sangat parah sulit
untuk direhabilitasi atau dikembalikan pada kondisi semula (Badri 2004). Dampak
negatif tersebut akan menyebabkan perubahan drastis pada sifat fisika tanah dan sifat
kimia tanah khususnya di sekitar lokasi tambang. Pengaruh pada sifat fisik tanah
tampak pada perubahan tekstur dan morfologi tanah akibat penggalian tanah bagian
2
atas (top soil) untuk mencapai lapisan bertimah yang lebih dalam (Sujitno 2007).
Pengaruh lain pada sifat fisik, kimia, dan biologi yaitu tanah bekas penambangan
membentuk hamparan tailing pasir mengandung fraksi pasir lebih dari 94%, fraksi
liat kurang dari 3%, kandungan bahan organik kurang dari 1,78% berupa C-organik,
daya cengkeram air sangat rendah, daya permeabilitas air mencapai 35 cm per jam
(sangat cepat) pada kedalaman 0-20 cm (Adimiharja et al. 2002), jumlah bakteri dan
jamur sangat rendah.
Lahan pasca tambang timah yang dibiarkan begitu saja tanpa usaha manusia
untuk memperbaikinya,
memerlukan waktu lama untuk mengembalikkan pasir
tailing tersebut agar menjadi lahan dapat ditanami (Ang 1994). Berbagai usaha
dilakukan untuk merehabilitasi lahan bekas tambang timah di pulau Bangka. Usaha
rehabilitasi dibutuhkan untuk memperbaiki kondisi lahan pasca tambang timah
dengan melakukan penanaman tanaman yang bukan untuk konsumsi manusia dan
hewan.
Pemilihan tanaman yang bukan untuk dikonsumsi dengan pertimbangan
masih terdapat logam-logam berat yang dapat membahayakan kesehatan manusia.
Pemilihan tanaman diutamakan jenis yang mampu tumbuh dalam kondisi buruk dan
cepat tumbuh (Tala’ohu et al. 1998). Selain itu untuk mempercepat pertumbuhan
tanaman dibutuhkan media tumbuh yang baik dengan ketersediaan unsur hara yang
dibutuhkan bagi pertumbuhan tanaman.
Beberapa jenis tanaman dan jenis media telah diuji seperti kelapa tahun 1950an pada lapangan tailing tua berumur 48 tahun di kampung Baher, lembah Laden,
Toboali, pohon jambu monyet,
pisang, ubi, pepaya, kacang tanah, bengkoang,
kelapa, dan jambu biji di bekas tambang KD Pedindang tahun 1969 di Pedindang, di
daerah Parit Padang tahun 1985 ditanam nenas, pepaya, mangga, cabe, dan ketela
pohon dengan pemberian pupuk kandang berupa kotoran ayam dan kotoran sapi
(Sujitno 2007).
Selain usaha yang telah disebutkan di atas, beberapa jenis tanaman
eksotik seperti Acacia mangium Willd ditanam secara meluas pada program
rehabilitasi di Pulau Bangka sejak tahun 1993 (Nurtjahya 2001), namun praktek ini
dinilai kurang mendukung restorasi (Lamb & Tomlinson 1994).
3
Salah satu tanaman potensial yang diharapkan dapat beradaptasi dengan cepat
di lahan bekas tambang timah adalah jarak pagar.
Berdasarkan informasi dari
masyarakat di Bangka dan pengamatan langsung di lapangan bahwa tanaman jarak
pagar sudah lama ditanam di pekarangan penduduk Bangka dan sudah dilakukan
percobaan pada beberapa lokasi di kabupaten Bangka oleh Fakultas Pertanian,
Perikanan, dan Biologi yang bekerja sama dengan PT Timah. Berdasarkan kenyataan
di atas, jarak pagar merupakan tanaman serbaguna, tahan kering dan tumbuh dengan
cepat, mereklamasi lahan-lahan tererosi atau sebagai pagar hidup di pekarangan dan
kebun.
Tanaman jarak pagar merupakan tanaman tahunan yang tahan kekeringan,
mampu tumbuh dengan cepat dan kuat di lahan yang beriklim panas, tandus, dan
berbatu (Hambali et al. 2006). Jarak pagar paling sesuai untuk lahan marginal atau
lahan kritis seperti lahan pasca tambang timah karena bisa beradaptasi pada lahan
yang secara fisik dan kimia sangat miskin. Jarak pagar adalah memiliki keunggulan
genetik yang dicirikan oleh potensi produksi biji yang banyak, cepat berproduksi
(berumur
genjah)
dan
beradaptasi
luas
terhadap
lingkungan
yang
tidak
menguntungkan (Hasnam & Mahmud 2006).
Jarak pagar mempunyai banyak aksesi yang berasal dari daerah dengan
berbagai macam kondisi iklim dan tanah. Aksesi yang berasal dari daerah dengan
berbagai macam tingkat kesuburan tanah dan curah hujan rendah sampai tinggi.
Perbedaan aksesi ini perlu dieksplor lebih lanjut pada kondisi lahan pasca tambang
timah untuk mendapatkan informasi kemampuan beradaptasi di lingkungan yang
baru.
Lahan pasca tambang timah mempunyai tekstur pasir.
Pada umumnya tanah
pasir pantai mempunyai sifat-sifat yang kurang sesuai bagi pertumbuhan tanaman
antara lain kurang mampu menyediakan air dan unsur hara sehingga tanaman pada
umumnya mengalami defisiensi hara dan kekurangan air. Kemampuan menyediakan
udara yang berlebihan di tanah ini mempunyai pengaruh yang kurang baik, yaitu
mempercepat pengeringan tanah dan oksidasi bahan organik. Penambahan hara lewat
pemupukan di tanah ini tidak efisien karena kemampuan mengikat hara tanah ini
4
kecil sehingga hara tersebut banyak yang hilang lewat pelindian (Kohnke 1968;
Tisdale et al. 1985). Oleh sebab itu, agar jarak pagar dapat tumbuh dengan baik
diperlukan kondisi tanah yang dapat mengikat hara dan menahan air.
Pada lahan
tersebut membutuhkan bahan organik yang di antaranya berupa kompos atau kotoran
sapi, bahan anorganik, dan mikrob yang dapat membantu mensuplai hara atau air.
Penggunaan pupuk organik pada tanaman jarak pagar di lahan pasca tambang
timah sangat penting karena bahan organik berperan memperbaiki sifat fisik, kimia,
dan biologi tanah. Penelitian jangka panjang yang dilakukan oleh Departemen Kimia
Tanah IRRI (1988) menunjukkan bahwa pembenaman kembali jerami di lapangan
secara nyata meningkatkan hara dalam tanah.
Pemberian kompos dalam jangka
panjang meningkatkan kandungan Si dalam tanah (Nakada 1981).
Pemberian
kompos jangka panjang juga mampu meningkatkan aktivitas mikrobia penyemat
nitrogen melalui peningkatan kandungan bahan organik tanah yang mudah
terdekomposisi, meningkatkan pembentukan agregat tanah yang stabil, dan kapasitas
pertukaran kation (Wada et al. 1981). Pupuk kandang berperan sebagai sumber dan
penambah unsur hara, mempertinggi humus, memperbaiki struktur tanah dan
meningkatkan kehidupan biota tanah. Bahan organik lain berupa kotoran sapi yang
dapat menyumbang unsur N, P, dan K, dan bermanfaat sebagai pembenah tanah
(Sutanto 2002).
Pemberian bahan organik yang dikombinasikan dengan bahan anorganik perlu
dilakukan untuk mendapatkan pertumbuhan jarak pagar yang baik.
Pada pupuk
anorganik yang diberikan terdapat tiga unsur yang penting bagi tanaman karena
merupakan nutrien esensial bagi tanaman. Nitrogen merupakan molekul penyusun
klorofil dan terlibat pada pembentukan enzim-enzim fotosintesis, terutama Rubisco
(Waring & Schlesinger 1985).
Fosfor merupakan unsur yang esensial untuk
pertumbuhan dan produksi tanaman.
Fosfor adalah bagian integral komponen
genetik, metabolik, struktural, dan pengaturan molekul, yang pada umumnya tidak
dapat digantikan oleh unsur yang lain (White & Hammond 2008). Konsentrasi P
dalam jaringan tanaman kira-kira 0.4-1.5% dari berat kering tanaman (Broadley et al.
2004). Sedangkan unsur K sebagai kofaktor yang berfungsi dalam sintesis protein,
5
zat terlarut utama yang berfungsi dalam dalam keseimbangan air, dan pergerakan
stomata (Campbell et al. 2008). Pemupukan unsur N, P, dan K pada tanaman jarak
pagar belum banyak dilakukan, pupuk anorganik yang mengandung 45% N sebanyak
30 g, 36% P sebanyak 75 g, dan 50% K sebanyak 15 g yang dikombinasi dengan
kotoran ayam meningkatkan pertumbuhan dan hasil biji jarak pagar aksesi Lampung
(Lisfiani 2008), sedangkan dikombinasi dengan kotoran sapi perlu diteliti.
Pupuk hayati merupakan substansi yang mengandung mikroorganisme hidup,
bila diberi pada benih, permukaan tanaman, atau tanah maka dapat memacu
pertumbuhan tanaman (Vessey 2003).
Cendawan endofit akar Aspergillus niger
merupakan salah satu mikrob yang dapat membantu pertumbuhan tanaman karena
dapat bersimbiosis mutualistik dengan tanaman. Cendawan endofit akar dapat
meningkatkan pertumbuhan tanaman inang dengan jalan menghasilkan berbagai asam
organik seperti asam sitrat, oksalat dan malat yang berfungsi sebagai senyawa penting
dalam proses dekomposisi bahan organik dan proses mineralisasi unsur hara (Rubini
et al. 2005). Cendawan Aspergillus juga merupakan jenis cendawan yang diketahui
dapat melarutkan P yang terfiksasi di dalam tanah. Penggunaan bahan organik,
penggunaan pupuk hayati pada jarak pagar di lahan pasca tambang timah diharapkan
dapat meningkatkan pertumbuhan jarak pagar.
Lapisan tanah atas (top soil) yaitu bagian profil tanah yang biasanya kaya
hara dan subur karena kandungan bahan organiknya. Lapisan tanah atas berfungsi
menyediakan hara, udara, dan air bagi makhluk hidup termasuk tumbuhan, sehingga
menjadikannya sebagai pusat aktivitas biologi tanah.
Jamur dan bakteri yang
melimpah pada top soil menguraikan bahan organik dan memperkaya hara tanah dari
waktu ke waktu. Penggunaan lapisan tanah atas dapat membantu jarak pagar untuk
dapat beradaptasi pada lingkungan pasca tambang timah.
Pemberian jenis bahan organik, pupuk hayati, dan anorganik dapat
menyediakan unsur hara yang sangat dibutuhkan untuk pertumbuhan dan
perkembangan tanaman jarak pagar, sehingga pertumbuhan jarak pagar diharapkan
lebih baik. Pertumbuhan jarak pagar dari setiap aksesi yang berbeda diharapkan
6
memberikan gambaran kemampuan adaptasi yang berbeda di tanah bekas
penambangan timah yang diberi pupuk organik, pupuk anorganik, dan pupuk hayati.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian adalah mengkaji proses fisiologi dan adaptasi aksesi jarak
pagar yang diberi bahan organik pada lahan bekas tambang timah; mengkaji proses
fisiologi jarak pagar yang diberi bahan organik dan hara yang mengandung NPK; dan
mengkaji peran cendawan endofit akar A. niger terhadap fisiologi dan adaptasi aksesi
jarak pagar di lahan bekas tambang timah.
TINJAUAN PUSTAKA
Deskripsi Umum Wilayah Pulau Bangka
Pulau Bangka terletak di sebelah pesisir Timur Sumatra Selatan, berbatasan
dengan Laut China Selatan di sebelah utara, Pulau Belitung di timur dan Laut Jawa di
sebelah selatan yaitu 1°20’-3°7 Lintang Selatan dan 105° - 107° Bujur Timur
memanjang dari Barat Laut ke Tenggara sepanjang ± 180 km. Pulau ini terdiri dari
rawa-rawa, daratan rendah, bukit-bukit dan puncak bukit terdapat hutan lebat,
sedangkan pada daerah rawa terdapat hutan bakau. Rawa daratan pulau Bangka tidak
begitu berbeda dengan rawa di pulau Sumatera.
Wilayah Kabupaten Bangka dengan ibukota kabupaten Sungailiat terletak di
Pulau Bangka, Provinsi Bangka Belitung dengan luas mencapai 1.153.414 ha (BPS
2002). Topografi Kabupaten Bangka merupakan dataran bergelombang landai di
sebelah timur dengan ketinggian kurang dari 500 m di atas permukaan laut (dpl).
Secara administratif wilayah Kabupaten Bangka berbatasan langsung dengan daratan
wilayah kabupaten/kota lainnya di Provinsi Kepulauan Bangka Belitung, yaitu
dengan wilayah Kota Pangkalpinang, Kabupaten Bangka Tengah dan Kabupaten
Bangka Barat.
Kabupaten Bangka beriklim tropis tipe A dengan variasi curah hujan antara
11.8 mm hingga 370.3 mm tiap bulan untuk tahun 2009, dengan curah hujan terendah
pada bulan September. Suhu rata-rata daerah Kabupaten Bangka berdasarkan data
dari Stasiun Meteorologi Pangkal Pinang menunjukkan variasi antara 25.70C - 290C.
Sedangkan kelembaban udara bervariasi antara 66 hingga 83.6 persen pada tahun
2009. Sementara intensitas penyinaran matahari pada tahun 2009 rata-rata bervariasi
antara 28.1 hingga 86.3 persen dan tekanan udara antara 1008.4 hingga 1010.4 mb.
Tanah di daerah Kabupaten Bangka mempunyai pH rata-rata di bawah 5, di
dalamnya mengandung mineral biji timah dan bahan galian lainnya seperti : pasir
kwarsa, kaolin, dan batu gunung.
Lahan Pasca Tambang Timah
Kegiatan pertambangan mempunyai karakteristik yang khas terutama
menyangkut sifat, jenis dan lokasinya.
Kegiatannya melibatkan eksploitasi
8
sumberdaya alam yang tidak dapat diperbaharui dan sering ditemukan pada lokasi
yang terpencil.
Kegiatan penambangan timah menimbulkan perubahan morfologi lahan. Ciriciri tanah yang terganggu adalah horizon tanah sudah tidak teratur, lapisan hitam dan
lapisan-lapisan lainnya sudah terbalik. Biji timah terdiri dari bijih timah primer,
alluvial dan elluvial. Bersamaan dengan bijih timah terdapat pula mineral-mineral
seperti xenotim, kuarsa, feldspar, ilmenit, zircon, monazite, pirit, turmalin dan
limonit. Potensi bahan galian lainnya yang terdapat bersamaan bahan galian timah
putih adalah kaolin, pasir kuarsa dan tanah liat untuk bata atau genteng
(Saptaningrum 2001).
Selain unsur Sn, timah putih juga mengandung Pb yang
biasanya banyak terdapat di timah hitam.
Timah terakumulasi secara alami di bawah permukaan tanah.
Timah dan
komponennya terakumulasi dalam tanah dan sedimen karena kemampuan terurainya
yang rendah dan relatif bebas dari degradasi mikroba. Data survei di Wales Inggris
mengindikasikan bahwa lapisan permukaan tanah (0-15 cm) di lahan tambang
memiliki kandungan Pb berkisar antara 15-106 μm/g (Munggoro et al. 1999). Selain
bahan organik, pH dan KTK tanah merupakan faktor penting yang berpengaruh
terhadap imobilisasi Pb (Alloway 1992). Hanya sedikit Pb dalam tanah yang dapat
diserap oleh tanaman, terutama jenis rumput-rumputan tertentu.
Sisa dari penambangan timah berupa bahan material berupa pasir yang biasa
disebut tailing.
Tailing menimbulkan dampak negatif pada lingkungan yaitu
rusaknya vegetasi hutan, rusaknya sistem tata air, meningkatnya laju erosi
permukaan, menurunkan produktivitas dan stabilitas lahan.
Sifat tailing yang
merugikan bagi pertumbuhan tanaman adalah konsentrasi logam berat dan garam
tinggi, kurangnya unsur hara penting dan kurangnya mikroorganisme, sifat dan
struktur tanah yang membatasi aerasi dan infiltrasi air serta tingginya daya
pemantulan sinar atau absorpsi panas (PT Tambang Timah 1991).
Kolong adalah sebagian dari perairan umum yang berbentuk kolam dan dapat
juga berbentuk danau atau waduk sebagai akibat adanya aktivitas penambangan
bahan galian. Khusus di pulau Bangka, kolong-kolong terjadi akibat adanya aktivitas
9
penambangan timah dan pasir sehingga terbentuklah lubang yang besar dan di
dalamnya terisi air.
Status Hara Tanah Pasca Reklamasi
Kegiatan penambangan mengakibatkan kerusakan ekosistem, di antara
kerusakan serius yang diakibatkan adalah degradasi lahan, di samping pengurangan
vegetasi penutupnya.
Degradasi tanah diartikan sebagai penurunan kapasitas
produksi tanah karena salah pemanfaatan dan salah penanganan melalui serangkaian
proses interaksi antara degradasi fisik, kimia dan biologi (Lal 1995). Apabila terjadi
gangguan dan kerusakan ekosistem, maka daur hara akan terganggu dan sebagian
unsur hara akan lolos ke luar ekosistem (Soedjito 1986) sehingga tanah menjadi
miskin.
Pada lahan pasca reklamasi fungsi kesuburan tanah baik fisik, kimia, dan
biologi dapat dikembalikkan walaupun tidak kembali seperti keadaan sebelum
ditambang. Lahan pasca penambangan timah membutuhkan lapisan tanah atas (top
soil), yaitu bagian profil tanah yang paling kaya hara dan subur karena kandungan
bahan organiknya. Selain itu, pada lapisan ini tanaman dan binatang mati, melapuk,
terurai dan menyatu dengan tanah mengakibatkan tanah permukaan subur dan mampu
menunjang
pertumbuhan
tanaman,
sehingga
lapisan
tanah
atas
berfungsi
menyediakan hara, udara dan air bagi makhluk hidup termasuk tumbuhan,
menjadikannya sebagai pusat aktivitas biologi tanah.
Jamur dan bakteri yang
melimpah pada lapisan tanah atas menguraikan bahan organik dan memperkaya hara
tanah dari waktu ke waktu.
Sifat pengrusakan yang terjadi di areal penambangan rakyat di Bangka ini
adalah penimbunan permukaan tanah dengan tanah hasil galian sumur yang
kedalamannya mencapai belasan meter bahkan puluhan meter. Ketebalan timbunan
bervariasi antara 0.5-1.5 meter.
Kondisi tanah hasil timbunan juga bervariasi
tergantung dari kondisi profil tanah yang digali, tetapi pada umumnya terdiri dari
pasir dan lumpur yang sangat rendah tingkat kesuburannya.
10
Deskripsi dan Taksonomi Jarak Pagar
Jarak pagar dipercayai dibawa oleh pelaut Portugis dari daerah asal di Amerika
Tengah dan Meksiko melalu Cape Verde dan Guinea Bissau ke negara di Afrika dan
Asia, kemudian sekarang tersebar luas di sepanjang daerah tropik dan subtropik
(Brittaine & Lutaladio 2010). Jatropha curcas L. pertama kali digambarkan oleh
botanis Swedia Carl Linnaeus tahun 1753 (Brittaine & Lutaladio 2010). Nama genus
Jatropha berasal dari kata Yunani jatr´os (dokter) and troph´e (makanan), yang
penggunaannya untuk kebutuhan medis (Divakara et al. 2009). Sinonim dari jarak
pagar adalah : Curcas purgans Medik.; Ricinus americanus Miller.; Castiglionia
lobata Ruiz & Pavon.; Jatropha edulis Cerv.; J. acerifolia Salisb.; Ricinus jarak
Thunb.; Curcas adansoni Endl.; Curcas indica A. Rich.; Jatropha yucatanensis Briq.;
Curcas curcas (L.) Britton & Millsp (Dehgan & Webster 1979).
Morfologi jarak pagar yaitu pohonnya berupa perdu dengan tinggi tanaman 1
sampai 7 m, bercabang tidak teratur (Hariyadi 2005). Batangnya berkayu, silindris
bila terluka mengeluarkan getah. Daunya berupa daun tunggal, berlekuk, bersudut 3
atau 5, tulang daun menjari dengan 5 sampai 7 tulang utama, warna daun hijau
(permukaan bagian bawah lebih pucat dibanding bagian atas). Panjang tangkai daun
antara 4 sampai 15 cm.
Jarak pagar merupakan tanaman monoecious dengan bunga jantan dan betina
berada pada tanaman yang sama dan infloresens yang sama (Raju & Ezradanam
2002).
Secara genetik jarak pagar termasuk tanaman diploid dengan jumlah
kromosom 2n=2x=22 (Heller 1996), namun terdapat juga tanaman tetraploid
2n=2x=44 seperti spesies J. heterophylla Heyne (Hasnam 2006).
Bunga berwarna kuning kehijauan, berupa bunga majemuk berbentuk malai,
berumah satu. Bunga jantan dan bunga betina tersusun dalam rangkaian berbentuk
cawan, muncul di ujung batang atau ketiak daun. Jarak pagar mempunyai bunga yang
berwarna hijau muda dengan panjang pedisel 0.6-1 cm, memiliki lima petal dan lima
sepal (Alam et al. 2010).
Buah jarak pagar berupa buah kotak yang berbentuk bulat telur disebut kapsul
dengan panjang 2.5 cm, diameter 2 cm – 4 cm, berwarna hijau ketika masih muda
11
dan kuning setelah matang. Jumlah biji dalam kapsul bervariasi jumlahnya, Heller
(1996) melaporkan bahwa dalam satu kapsul terdapat tiga biji, tetapi ada juga
terdapat satu sampai empat biji (Makkar et al. 2008). Biji berbentuk bulat lonjong,
warna
coklat
kehitaman. Biji inilah yang banyak mengandung minyak dengan
rendemen sekitar 30% sampai 40%. Morfologi tanaman jarak pagar selengkapnya
seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.
Gambar 1 Perbedaan komponen jarak pagar (J. curcas L.) : a- cabang bunga, bbatang, c-daun, d-bunga jantan, e-bunga betina, f-potongan buah
melintang, g-buah, h-potongan buah membujur, i-biji (Heller 1996)
Syarat Tumbuh Jarak Pagar
Tanaman jarak pagar merupakan tanaman yang dapat tumbuh pada tanah yang
miskin hara, lahan kering dan iklim yang kering.
Namun untuk mendapatkan
tanaman yang mempunyai pertumbuhan yang baik dan menghasilkan produksi jarak
pagar yang optimum diperlukan syarat iklim dan tanah yang sesuai.
12
Iklim
Tanaman jarak pagar merupakan tanaman tahunan yang tahan kekeringan.
Tanaman ini juga mampu tumbuh dengan cepat dan kuat di lahan yang beriklim
panas, tandus dan berbatu (Hambali et al. 2006) yang tersebar di daerah tropis dan
sub tropis. Wilayah yang cocok sebagai tempat tumbuhnya adalah dataran rendah
hingga ketinggian 300 meter di atas permukaan laut (Hambali et al. 2006), 0 meter
sampai 1700 meter di atas permukaan laut (Heller 1996; Arivin et al. 2006). Namun
dapat tumbuh pada ketinggian 1.000 meter di atas permukaan laut dengan temperatur
tahunan sekitar 18-28.50C, 11-380C (Heller, 1996; Arivin et al. 2006).
Curah hujan yang sesuai untuk tanaman jarak pagar adalah 625 mm/tahun,
minimal curah hujan 600 mm per tahun untuk tumbuh baik dan jika curah hujan
kurang dari 600 mm/tahun tidak dapat tumbuh, kecuali dalam kondisi tertentu seperti
di kepulauan Cape Verde meski curah hujan hanya 250 mm tetapi kelembaban
udaranya sangat tinggi (rain harvesting) (Henning 2004). Namun tanaman ini dapat
tumbuh pada daerah dengan kisaran curah hujan bervariasi antara 300 mm sampai
2.380 mm/tahun (Hambali et al. 2006), 200 mm sampai 2.000 mm/tahun (Heller
1996), 480 mm hingga 2.380 mm/tahun (Jones & Miller, 1992), curah hujan minimal
250 mm tetapi pertumbuhan terbaik dengan 900 mm
sampai 1.200 mm/tahun
(Becker & Makkar 1999).
Di daerah dengan kelengasan tanah tidak menjadi faktor pembatas (misalnya
irigasi atau curah hujan cukup merata) jarak pagar dapat berproduksi sepanjang tahun,
tetapi tidak dapat bertahan dalam kondisi tanah jenuh air. Meskipun iklim kering
meningkatkan kadar minyak biji, masa kekeringan yang berkepanjangan akan
menyebabkan stagnasi pertumbuhannya dan jika tumbuh di daerah sangat kering,
umumnya tidak lebih dari 2 atau 3 m tingginya (Jones dan Miller 1992). Sebaliknya,
pada daerah-daerah basah dengan curah hujan yang terlalu tinggi seperti di Bogor
misalnya, maka akan selalu kita dapatkan tanaman jarak pagar yang memiliki
pertumbuhan vegetatif lebat tetapi disertai kurangnya pembentukan bunga dan buah.
Sementara itu, Arivin et al. (2006) melaporkan bahwa di desa Cikcusik Malingping,
Banten dengan curah hujan 2.500 mm sampai 3.000 mm/thn, umumnya ditemukan
13
tanaman jarak pagar yang memiliki bunga, buah muda, buah tua dan buah kering
dalam satu cabang. Akan tetapi masih perlu diamati dalam jangka waktu satu atau
beberapa tahun untuk memastikan apakah pembungaan tersebut berlangsung
sepanjang tahun.
Walaupun curah hujan daerah ini cukup tinggi, yang
memungkinkan radiasi rendah, pembuahan tampaknya cukup baik.
Diduga
merupakan hasil interaksi faktor genetik dengan faktor lingkungan seperti temperatur
yang selalu panas (± 270C) karena letaknya di tepi pantai, serta tekstur tanahnya yang
berpasir sangat menjamin drainase dan aerasi yang baik.
Tanah
Pengembangan komoditas jarak pagar paling sesuai untuk lahan marginal atau
lahan kritis di Indonesia (Hambali et al. 2006). Jarak pagar dapat tumbuh pada lahanlahan marginal yang miskin hara dengan drainase atau aerasi yang baik, namun
produksi terbaik akan diperoleh pada laha