Pemodelan Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.)

Abstract

Pertumbuhan tanaman yang ditafsirkan sebagai akumalasi dari radiasi surya yang diintersepsi dan efisiensi penggunaan radiasi surya (Radiation Use Efficiency, RUE) telah digunakan untuk mengkaji dan menganalisis pertumbuhan jarak pagar (Jatropha curcas L.). Sejumlah model simulasi tanaman telah dikembangan berdasarkan konsep RUE untuk memprediksi pertumbuhan dan hasil dalam lingkungan yang bervariasi. Serangkaian penelitian telah dilakukan untuk mendapatkan RUE, biomassa dan indeks luas daun (ILD) dari jarak pagar pada lahan tadah hujan, dalam empat tingkat pemupukan dan 3 kerapatan populasi yang ditanam dua kali. Percobaan disusun secara Nelder Fan Design. Tiap plot terdiri dari 9 spoke dan 4 ring (percobaan pertama, W1) serta 9 spoke dan 5 ring (percobaan kedua, W2). Tanaman bagian terdalam (inner) dan terluar (outer) tidak digunakan sebagai contoh. Rancangan ini akan menyediakan 18 – 27 data pengamatan per plot pada masing-masing percobaan. Pada masing-masing plot ditempatkan perlakuan pemupukan nitrogen (N) yaitu W1N0 (0 g Urea per pohon), W1N1 (20 g Urea per pohon), W1N2 (40 g Urea per pohon), dan W1N3 (60 g Urea per pohon), dan dalam setiap radian ditempat populasi tanaman (P) yaitu W1P1 (17.698 tanaman per hektar atau 1.7 tanaman per m2), W1P2 (3.246 tanaman per hektar atau 0.32 tanaman per m2) dan W2P1 (17 698 tanaman per hektar atau 1.7 tanaman per m2), W2P2 (3 246 tanaman per hektar atau 0.32 tanaman per m2) serta W2P3 (1 314 tanaman per hektar atau 0.13 tanaman per m2). Pada percobaan pertama, tanaman asal biji ditanam langsung pada tanggal 18 April 2007 dan dipanen tanggal 22 Oktober 2007. Pada percobaan kedua, tanaman asal biji disemai tanggal 14 April 2007 dan ditanam tanggal 12 Mei 2007 dan dipanen tanggal 20 Oktober 2007. Nilai RUE pada perlakuan W1N0, W1N1, W1N2, dan W1N3 diperoleh sebesar 0.58 (r=0.85) g MJ-1, 0.66 (r=0.75) g MJ-1, 0.94 (r=0.82) g MJ-1 sampai 0.90 (r=0.76) g MJ-1 dan untuk kerapatan populasi W1P1 dan W1P2 adalah 1.3 (r=0.76) g MJ-1 dan 0.24 (r=0,76) g MJ-1. Berdasarkan parameterisasi nilai RUE untuk memprediksi akumulasi biomassa Jarak pagar adalah 0.94 (r=0.83) g MJ-1 sampai 1.3 (r=0.75) g MJ-1. Selain itu, nilai efisiensi penggunaan air (Water Use Efficiency, WUE) jarak pagar pada lahan tadah hujan meningkat menurut pemberian nitrogen sampai batas tertentu dan juga menurut kerapatan populasi. Nilai WUE pada perlakuan W2N0, W2N1, W2N2, dan W2N3 masing-masing mencapai 4.9243 kg ha-1mm-1, 4.4253 kg ha-1 mm-1, 6.0858 kg ha-1mm-1 dan 4.3124 kg ha-1mm-1 serta untuk W2P1, W2P2 dan W2P3 adalah 9.6514 kg ha-1mm-1, 2.6178 kg ha-1mm-1 dan 0.726 kg ha-1 mm-1. Validasi antara model dengan data pengukuran lapang menunjukkan bahwa model dapat mensimulasi pertumbuhan dan perkembangan dari jarak pagar. Aplikasi model dilakukan dengan beberapa skenario. Skenario berdasarkan perubahan iklim, ketinggian tempat dan pemupukan nitrogen menunjukkan bahwa pertumbuhan dan produksi jarak pagar dipengaruhi oleh pengurangan radiasi surya, pengurangan curah hujan dan peningkatan suhu udara, serta pemberian nitrogen.