bab ii tinjauan pustaka 2.1 tanaman nilam dan morfologi ...repository.ump.ac.id/5195/3/skripsi...
TRANSCRIPT
7
7
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Tanaman Nilam
2.1.1 Klasifikasi dan Morfologi Tanaman Nilam
Menurut Cronquist (1981), tanaman nilam diklasifikasikan sebagai berikut
Divisio : Magnoliophyta
Classis : Magnolipsida
Ordo : Lamiales
Familia : Lamiaceae
Genus : Pogostemon
Species : Pogostemon cablin Benth.
Tanaman nilam merupakan tanaman rempah-rempah aromatik yang
berasal dari India dan Ceylon. Daun tanaman nilam dicirikan permukaannya
kasar, dengan tepi daun bergerigi, panjang daun 10 cm – 12 cm dan panjang
tangkai daun 0,8 cm. Batang padat dan bengkak pada bagian simpul dengan duri
palsu 2,5 cm -14 cm. Kelopak bunga berukuran panjang 5 – 6,5 cm, corolla 6 – 9
cm, dengan bercak putih berwarna violet pada semua segmen, vilamen berwarna
violet (Backer dan van den Brink, 1965).
2.1.2 Jenis – jenis Tanaman Nilam
Tanaman nilam (Pogostemon Cabilin Benth) merupakan salah satu
tanaman penghasil minyak atsiri yang dikenal dengan minyak nilam (Patchouly
7
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
8
Oil). Pada dasarnya terdapat beberapa jenis tanaman nilam di Indonesia. Nilam
Aceh lebih dikenal dan telah ditanam secara meluas. Selain itu, dikenal juga nilam
Jawa dan nilam Sabun. Secara garis besar jenis nilam terbagi menjadi 3 macam
yaitu (Mangun, 2008) :
a. Nilam Aceh
Nilam aceh (Pogostemon Cablin Benth atau Pogostemon Patchouli)
merupakan tanaman ekspor yang direkomendasikan karena memiliki aroma
khas dan menghasilkan minyak yang tinggi dari daun keringnya, dibandingkan
jenis lain yaitu berkisar 2,5-5%. Nilam Aceh dikenal pertama kali dan ditanam
secara meluas hampir di seluruh wilayah Aceh. Jenis tanaman nilam Aceh
berasal dari Filipina, kemudian ditanam dan dikembangkan di wilayah
Malaysia, Madagaskar, Brazil serta Indonesia. Saat ini, hampir seluruh
wilayah Indonesia mengembangkan nilam Aceh secara khusus (Mangun,
2008).
Ada beberapa varietas tanaman nilam aceh. Berdasarkan daerah
asalnya ada 3 macam varietas nilam Aceh yaitu : nilam Tapak Tuan di Aceh
Selatan, nilam Lhokseumawe (Aceh Utara), dan nilam Sidikalang (Aceh
Tamiang). Ketiga varietas mempunyai keunggulan masing-masing. Tapak
Tuan unggul dalam produksi dan kadar patchouli alkohol. Lhokseumawe
kadar minyaknya tinggi sedangkan Sidikalang toleran terhadap penyakit layu
bakteri dan nematoda.
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
9
Tabel 1. Deskripsi 3 Varietas Tanaman Nilam Aceh
Varietas Tapak Tuan Lhokseumawe Sidikalang
Asal
Tinggi tan.(cm)
Warna batang muda
Warna batang tua
Bentuk batang Percabangan
Jumlah cab. primer
Jumlah cab. sekunder
Cabang primer (cm) Cabang sekunder (cm)
Bentuk daun
Pertulangan daun
Warna daun
Panjang daun (cm)
Lebar daun (cm) Tebal daun (mm)
Tangkai daun (cm)
Jumlah daun / cabang
primer
Ujung daun
Pangkal daun
Tepi daun Bulu daun
Terna segar (ton/ha)
Minyak (kg/ha) Kadar minyak(%)
Patchouli alkohol(%)
Ketahanan Meloidogyneincognita
Pratylenchusbracyurus
Radhopolussimilis
Ralstonia solanacearum
Tapaktuan (NAD) 50,57-82,28
Ungu
Hijau keunguan Persegi
Lateral
7,30-24,48
18,80-25,70 46,24-65,98
19,80-45,31
Delta,bulat telur
Menyirip
Hijau
6,47-7,52
5,22-6,39
0,31-0,78
2,67-4,13
35,37-157,84
Runcing
Rata, membulat
Bergerigi ganda
Banyak,lembut
41,51-103,05
234,89-583,26 2,07-3,87
28,69-35,90
Sangat rentan
Sangat rentan
Rentan
Rentan
Lhokseumawe (NAD) 61,07-65,97
Ungu
Ungu kehijauan Persegi
Lateral
7,00-19,76
11,42-25,72 38,40-63,12
18,96-35,06
Delta,bulat telur
Menyirip
Hijau
6,23-6,75
5,16-6,36
0,31-0,81
2,66-4,28
48,05-118,62
Runcing
Datar, membulat
Bergerigi ganda
Banyak,lembut
42,59-64,67
273,49-415,05 2,00-4,14
29,11-34,46
Rentan
Agak rentan
Rentan
Rentan
Sidikalang (Sumut) 70,70-75,69
Ungu
Ungu kehijauan Persegi
Lateral
8,00-15,64
17,37-20,70 43,01-61,69
25,80-34,15
Delta,bulat telur
Menyirip
Hijau keunguan
6,30-6,45
4,88-6,26
0,30-4,25
2,71-3,34
58,07-130,43
Runcing
Rata, membulat
Bergerigi ganda
Banyak,lembut
31,19-80,37
176,47-464,42 2,23-4,23
30,21-35,20
Agak rentan
Agak rentan
Agak rentan
Toleran
Peneliti Y.Nuryani,Hobir, C.Syukur dan I.Mustika
(Nuryani ; 2006)
b. Nilam Jawa
Nilam Jawa (Pogostemon Heyneatus Benth) disebut juga nilam hutan.
Nilam Jawa berasal dari India dan masuk ke Indonesia. Jenis tanaman ini
hanya memiliki kadar minyak sekitar 0,5-1,5%. Jenis daun dan rantingnya
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
10
tidak memiliki bulu-bulu halus dan ujung daunnya agak meruncing (Mangun,
2008).
c. Nilam Sabun
Tanaman nilam Sabun memiliki kandungan minyak sekitar 0,5-1,5%.
Komposisi kandungan minyak yang dimiliki tidak baik sehingga minyak dari
jenis nilam Sabun tidak laku di pasaran bisnis minyak nilam. Oleh sebab itu,
nilam Jawa dan nilam Sabun tidak direkomendasikan sebagai tanaman
komersil karena kandungan minyaknya relatif sedikit. (Mangun, 2008).
2.1.3 Syarat tumbuh Tanaman Nilam
1. Tinggi Tempat
Nilam dapat tumbuh dan berkembang di dataran rendah sampai dataran
tinggi dengan ketinggian 1.200 m di atas permukaan laut, tetapi akan tumbuh
baik dan berproduksi tinggi pada ketinggian tempat antara 50 - 400 m dpl .
Pada dataran rendah kadar minyak lebih tinggi tetapi kadar patchouli alcohol
lebih rendah, sebaliknya pada dataran tinggi kadar minyak rendah, kadar
patchouli alkohol (Pa) tinggi (Nuryani, 2006).
2. Jenis Tanah
Tanah yang subur dan gembur, kaya akan humus, kaya lumut, tidak
tergenang air seperti tanah Andosol yaitu tanahnya berwarna hitam dan
Latosol tanahnya berwarna kemerahan, serta kemiringan < 150
merupakan
tanah yang sangat sesuai untuk tanaman nilam. (Nuryani, 2006).
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
11
3. Keasaman tanah
Tanaman nilam termasuk tanaman yang mudah tumbuh seperti
tanaman herba lainnya, namun untuk memperoleh produksi yang maksimal
diperlukan kemasaman yang sesuai untuk pertumbuhannya. Nilam dapat
tumbuh dengan baik pada kisaran pH antara 6 – 7 (Nuryani, 2006).
4. Suhu, Iklim dan Kelembaban
Kondisi ekologi yang sesuai dengan jenis tanaman, akan menyebabkan
tanaman tumbuh secara maksimal. Tanaman nilam menghendaki iklim sedang
dengan suhu yang panas dan lembab. Suhu optimum untuk tanaman nilam
adalah 24 - 28° C dengan kelembaban relatif antara 70-90 % (Nuryani, 2006).
5. Curah Hujan dan Intensitas Cahaya Matahari
Nilam menghendaki intensitas cahaya matahari antara 75-100% dan
apabila tanaman kurang mendapat sinar matahari (ternaungi), maka kadar
minyak nantinya akan rendah. Curah hujan mempunyai beberapa fungsi untuk
tanaman, diantaranya adalah sebagai pelarut zat nutrisi, pembentuk gula dan
pati, sarana transpor hara dalam tanaman, pertumbuhan sel dan pembentukan
enzim, dan menjaga stabilitas tanaman. Tanaman nilam membutuhkan curah
hujan relatif tinggi antara 2.000 – 3.500 mm per tahun dengan penyebarannya
merata sepanjang tahun (Nuryani, 2006).
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
12
2.2 Manfaat dan Kegunaan Nilam
Kandungan utama minyak nilam adalah patchouli alcohol dengan rumus
kimia C15H26. patchouli alcohol berfungsi sebagai pemfiksasi minyak atsiri lainnya
sehingga harumnya dapat bertahan lama dan tidak cepat menguap. Minyak nilam
digunakan sebagai bahan campuran parfum dan kosmetik (diantaranya untuk
pembuatan sabun, pasta gigi, sampoo, lotion, dan deodorant), kebutuhan industri
makanan (diantaranya untuk essence atau penambah rasa), kebutuhan farmasi
(untuk pembuatan anti radang, antifungi, anti serangga ) serta berbagai kebutuhan
industri lainnya (Mangun, 2008).
2.3. Penyakit pada Tanaman Nilam
2.3.1 Penyakit Layu Bakteri Nilam
Penyakit layu bakteri nilam pada umumnya menyebar secara merata
pada satu areal pertanaman dengan gejala daun layu dan diakhiri dengan
kematian tanaman dalam waktu singkat (Gambar 2.1). Gejala awal serangan
penyakit dimulai dari salah satu daun pucuk menjadi layu kemudian diikuti
daun-daun bagian bawah. Pada tingkat serangan lanjut dengan intensitas
serangan di atas 50%, tanaman akan mati dalam waktu 7-25 hari. Akar dan
pangkal batang membusuk dan terlihat adanya massa bakteri berwarna kuning
keputihan seperti susu. Bentuk gejala ini merupakan ciri khas dari serangan
patogen penyebab penyakit layu bakteri (Nasrun, 2005).
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
13
Gambar 2.1 Gejala Penyakit Layu Bakteri Nilam; (a) Penyebaran gejala penyakit
di lapangan, (b) Gejala penyakit pada satu daun pucuk dan diikuti
dengan daun bagian bawah, (c) Akar nilam terinfeksi bakteri patogen
Ralstonia solanacearum dengan massa bakteri berwarna putih susu.
(Nasrun, 2005)
Penyakit layu bakteri disebabkan oleh bakteri Ralstonia
solanacearum. Suhu untuk perkembangan penyakit tersebut adalah berkisar
antara 10-400C, untuk suhu optimum berkisar antara 35-37
0C, sedangkan
kelembapan tanah yang mendukung adalah berkisar 80% atau lebih. Suhu
berperan pada saat patogen telah menginfeksi tanaman sedangkan
kelembapan tanah berperan dalam pergerakan patogen menuju ke inang
(Agrios, 2005).
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
14
2.3.2 Penyakit Budog pada Tanaman Nilam
Penyakit Budog disebabkan oleh cendawan Synchytrium
pogostemonis. Budog yang merupakan istilah dalam bahasa Aceh untuk
Syinchytrium pogostemonis, adalah suatu penyakit yang sering menyerang
tanaman nilam. Gejala penyakit Budog yaitu terjadi kutil pada daun, batang
maupun tangkai bengkak dan menebal, daun terlihat berkerut, tebal dengan
warna merah keunguan (Sukamto, 2009).
Gambar 2.2 Gejala Budog pada Pucuk Tanaman Nilam
Gejala awal penyakit Budog pada tanaman nilam dapat dilihat sedini
mungkin baik pada persemaian maupun di lapang. Gejala awal yang terlihat
yaitu benjolan-benjolan kecil pada permukaan atas dan bawah daun, serta
batang tanaman nilam. Budog menyebabkan kutil muncul pada daun, batang
mapun tunasnya (Nurvani, 2006). Gejala pertama dari budog biasanya adalah
tumbuhnya kutil pada tunas baru yang kemudian meluas ke bagian batang
utama yang memiliki sturktur sel yang lebih keras (Gambar 2.2 dan 2.3). Pada
serangan lanjut pertumbuhan vegetatif akan terhambat sehingga rumpun
tanaman tidak bertambah besar, permukaan batang menebal, ruas batang
Kutil pada pucuk daun
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
15
memendek dan pada ketiak batang tumbuh tunas-tunas berdaun
keriput.(Wahyuno dan Sukamto, 2010).
Gambar 2.3 Gejala Penyakit Budog pada Batang Tanaman Nilam
2.4 Bakteri Corynebacterium
Menurut Holt et al (1994), bakteri Corynebacterium dapat
diklasifikasikan sebagai berikut :
Phylum : Protophyta
Classis : Schizomycetes
Ordo : Actinomycetes
Familia : Streptomycetaceae
Genus : Corynebacterium
Spesies : Corynebacterium sp
Sel bakteri Corynebacterium berbentuk batang lurus sampai agak
sedikit membengkok dengan ukuran 0,5-0,9 x 1,5-4 μm.
Kutil pada batang
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
16
Kadang - kadang mempunyai segmen berwarna dengan bentuk
yang tidak menentu tetapi ada juga yang berbentuk gada yang membengkak.
Bakteri ini umumnya tidak bergerak, tetapi beberapa spesiesnya ada yang
bergerak dengan rata – rata dua bulu cambuk polar. Corynebacterium
merupakan bakteri gram positif (Agrios, 2005).
Corynebacterium pada bidang pertanian umumnya dimanfaatkan
sebagai agens pengendali penyakit secara hayati yang bersifat ramah
lingkungan guna mengurangi penggunaan pestisida. Bakteri antagonis ini
berperan sebagai pengganti bakterisida dan fungisida yang dapat menekan
intensitas penyakit pada tanaman (Hanudin, 2010).
Penelitian terdahulu mengenai Corynebacterium sudah dilakukan
pada tanaman padi yang terserang penyakit kresek atau penyakit hawar daun
bakteri yang disebabkan oleh bakteri Xanthomonas campestris. Hasil
penelitian Ismail dkk (2011) menunjukan bahwa Corynebacterium mampu
menekan perkembangan serangan penyakit kresek 58,1%. Selain itu
Corynebacterium sebagai agens pengendali hayati efektif pula untuk
mengendalikan penyakit karat pada tanaman krisan yang disebabkan oleh
jamur Puccinia horiana menekan intensitas serangan 38,49% (Hanudin dkk,
2010).
Bakteri antagonis Corynebacterium adalah mikroorganisme yang
dapat menekan patogen penyebab penyakit pada tanaman. Pada dasarnya
terdapat 3 mekanisme antagonis dari bakteri yaitu :
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
17
1. Hiperparasitisme : terjadi apabila organisme antagonis memparasit
organism parasit ( patogen tumbuhan )
2. Kompetisi ruang dan hara : terjadi persaingan dalam mendapatkan ruang
hidup dan hara, seperti karbohidrat, nitrogen, ZPT dan vitamin.
3. Antibiosis : Terjadi penghambatan atau penghancuran suatu organisme
oleh senyawa metabolik yang diproduksi oleh organisme lain ( Manik,
2011).
Corynebacterium merupakan bakteri yang mampu bersaing ruang
hidup dalam merebutkan nutrisi dan unsur hara sehingga perkembangan
penyakit akan terhambat. Selain itu bakteri tersebut dapat mengeluarkan zat
antibiotik berupa siderofor untuk menekan penyakit yang disebabkan oleh
pathogen baik bakteri maupun jamur.
2.5 Pupuk Nitrogen ( Urea)
Tanaman nilam sangat responsif terhadap pemupukan. Pemupukan
dilakukan untuk memberikan unsur hara ke dalam tanah dalam jumlah yang cukup
sesuai dengan yang dibutuhkan tanaman. Pemupukan harus dilakukan dengan
tepat yaitu dengan dosis dan takaran yang tepat. Pemupukan merupakan salah satu
cara agar tanaman nilam tumbuh subur,berdaun banyak dan produksi tinggi.
Kebutuhan akan unsur hara pada tanaman harus tercukupi agar pertumbuhannya
bisa optimal (Intan et al. 2006).
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
18
Nitrogen merupakan unsur hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah
banyak. Fungsi dari nitrogen adalah sebagai penyusun komponen dari sel
tumbuhan, termasuk asam amino dan asam nukleat (Taiz & Zeiger, 2002 ).
Nitrogen diserap tanaman dalam bentuk ion nitrat (NO3-) dan ion amonium
(NH4-). Sebagian basar nitrogen diserap dalam bentuk ion nitrat karena ion
tersebut bermuatan negatif sehingga selalu berada di dalam larutan tanah dan
mudah terserap oleh akar. Karena selalu berada didalam larutan tanah ,ion nitrat
mudah tercuci oleh aliran air. Sebaliknya ion amonium bermuatan positif
sehingga terikat oleh koloid tanah. Ion tersebut dapat dimanfaatkan oleh tanaman
setelah melalui proses pertukaran kation. Karena bermuatan ion positif, ion
amonium tidak mudah hilang oleh proses pencucian ( Novizan, 2005).
Mekanisme kerja Urea di dalam tanah yaitu dengan pemberian urea di
dalam tanah, dengan bantuan enzim urease akan segera dihidrolisis menjadi
amonia dan karbon dioksida, keduanya berbentuk gas dan mudah hilang di dalam
tanah. Namun amonia mudah bereaksi dengan air membentuk hidroksi amonium,
sehingga tidak akan hilang dari tanah. Menurut Sanches et al (1994), reaksi
pupuk urea jika diberikan ke dalam tanah akan menjadi amonium dan dalam
keadaan tersedia bagi tanaman, dengan reaksi sebagai berikut :
CO(NH2)2 + 2H2O
Urease NH3 + CO2
2NH3 + 2H2O 2NH4OH+ + 2OH
-
Menurut matsuo et al (1995), proses perubahan nitrat menjadi amonium
untuk selanjutnya dapat diserap oleh tanaman nilam mengalami 2 tahap yaitu :
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
19
1. NO3- + 2e + 2H+ NO2
- + H20
2. NO2-
+ 8e + 8 H+ NH4+ + 2H2O
Reaksi pertama dikatalisis oleh enzim nitrat reduktase (NR) yang
berperan dalam reduksi nitrat menjadi nitrit dan berlangsung di dalam sitosol
sedangkan reaksi tahap kedua dikatalisis oleh enzim nitrit reduktase (NiR) yang
berperan dalam reduksi nitrit menjadi amonium. Reaksi tahap pertama yaitu :
NO3- + NADPH + H+
NR
NO2- + NADP
+ + H2O
Energi yang digunakan dalam reduksi nitrat menjadi nitrit disuplai oleh
NADPH yang diperoleh dari fotosintesis NO2 dalam sitosol yang dihasilkan pada
reaksi tahap pertama ditranslokasikan ke dalam kloroplas (daun) atau ke dalam
akar tempat reduksi selanjutnya menjadi NH4+
berlangsung yang dikatalisis oleh
enzim NiR. Reaksi tahap kedua yaitu :
NO2- + 3H2O + 2H
+ NiR
NH4+
+ 1,5 02 + 2H20
Reaksi tahap kedua berlangsung di daun dalam kloroplas. Energi yang digunakan
untuk mereduksi nitrit (terutama pada daun) diturunkan dari reaksi cahaya dalam
fotosintesis (Salisbury dan Ross,1995).
Nitrogen merupakan komponen utama pada tanaman. Sekitar 40-50%
kandungan protoplasma yang merupakan substansi hidup dari sel tumbuhan terdiri
dari senyawa nitrogen. Senyawa nitrogen dibutuhkan oleh tanaman untuk
membentuk asam amino yang akan diubah mentadi protein. Nitrogen juga
dibutuhkan senyawa penting seperti klorofil, asam nukleat dan enzim. Karena itu
, nitrogen dibutuhkan dalam jumlah banyak pada setiap tahap pertumbuhan
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015
20
tanaman, khususnya pada pertumbuhan vegetatif yaitu pertumbuhan akar, batang,
dan daun ( Novizan,2005).
Jika terjadi kekurangan (Defisiensi) nitrogen tanaman tumbuh lambat dan
kerdil. Jika kekurangan tersebut terus berlanjut maka daun berwarna hijau muda
dan daun yang lebih tua menguning (klorosis) dan akhirnya kering sehingga
menyebabkan daunnya pada runtuh. Di dalam tubuh tanaman, nitrogen bersifat
dinamis (mobilisasi) sehingga jika terjadi kekurangan nitrogen pada bagian pucuk,
nitrogen yang tersimpan pada daun tua akan dipindahkan ke organ yang lebih
muda. Dengan demikian , pada daun – daun yang lebih tua gejala kekurangan
nitrogen akan terlihat lebih awal ( Taiz & Zeiger, 2002 ).
Jika terjadi kelebihan nitrogen, tanaman tampak terlalu subur, ukuran daun
akan menjadi lebih besar, batang menjadi lunak dan berair (sukulen) sehingga
mudah rebah dan mudah diserang penyakit . kelebihan nitrogen juga dapat
menunda pembentukan bunga, bahkan bunga yang sudah terbentuk mudah rontok.
Selain itu juga dapat menunda pembuahan (Novian,2005).
Pengaruh Dosis Pupuk..., Mardiana Lestari, FKIP UMP, 2015