SKRIPSI KANDUNGAN METABOLIT SEKUNDER HASIL BUDIDAYA … · i skripsi kandungan metabolit sekunder...
15
i SKRIPSI KANDUNGAN METABOLIT SEKUNDER HASIL BUDIDAYA KUNYIT DAN JAHE PADA KARAKTER TANAH DAN KETINGGIAN TEMPAT YANG BERBEDA Oleh AZHAR FATAWI H0712038 PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA 2016
Transcript of SKRIPSI KANDUNGAN METABOLIT SEKUNDER HASIL BUDIDAYA … · i skripsi kandungan metabolit sekunder...
i
SKRIPSI
KANDUNGAN METABOLIT SEKUNDER HASIL BUDIDAYA KUNYIT
DAN JAHE PADA KARAKTER TANAH DAN KETINGGIAN TEMPAT
YANG BERBEDA
Oleh
AZHAR FATAWI
H0712038
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
ii
KANDUNGAN METABOLIT SEKUNDER HASIL BUDIDAYA KUNYIT
DAN JAHE PADA KARAKTER TANAH DAN KETINGGIAN TEMPAT
YANG BERBEDA
SKRIPSI
Untuk memenuhi sebagian persyaratan
guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian di
Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret
Oleh:
AZHAR FATAWI
H0712038
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2016
iii
SKRIPSI
KANDUNGAN METABOLIT SEKUNDER HASIL BUDIDAYA KUNYIT
DAN JAHE PADA KARAKTER TANAH DAN KETINGGIAN TEMPAT
YANG BERBEDA
Azhar Fatawi
H0712038
Pembimbing Utama
Komariah, STP., M.Sc., Ph.D.
NIP. 197805232008122001
Pembimbing Pendamping I
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.
NIP. 195602251986011001
Pembimbing Pendamping II
Dr. Irmanida Batubara, SSi., MSi.
NIP. 197508072005012001
Surakarta, Oktober 2016
Fakultas Pertanian UNS
Dekan
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.
NIP. 195602251986011001
iv
SKRIPSI
KANDUNGAN METABOLIT SEKUNDER HASIL BUDIDAYA KUNYIT
DAN JAHE PADA KARAKTER TANAH DAN KETINGGIAN TEMPAT
YANG BERBEDA
yang dipersiapkan dan disusun oleh
Azhar Fatawi
H0712038
telah dipertahankan di depan Tim Penguji
pada tanggal :………………….
dan dinyatakan telah memenuhi syarat
untuk memperoleh gelar (derajat) Sarjana Pertanian
Program Studi Agroteknologi
Susunan Tim Penguji
Ketua
Komariah, STP., M.Sc., Ph.D.
NIP. 197805232008122001
Anggota I
Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S.
NIP. 195602251986011001
Anggota II
Dr. Irmanida Batubara, SSi., MSi.
NIP. 197508072005012001
Anggota III
Prof. Dr. Samanhudi, S.P., M.Si.
NIP. 196806101995031003
v
PERNYATAAN
Dengan ini saya Nama: Azhar Fatawi NIM: H0712038 Program Studi:
Agroteknologi menyatakan bahwa dalam skripsi saya yang berjudul
“KANDUNGAN METABOLIT SEKUNDER HASIL BUDIDAYA KUNYIT
DAN JAHE PADA KARAKTER TANAH DAN KETINGGIAN TEMPAT
YANG BERBEDA” ini tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk
memperoleh gelar akademik dan sepanjang pengetahuan penulis juga tidak ada
unsur plagiarisme, falsifikasi, fabrikasi karya, data, atau pendapat yang pernah
ditulis atau diterbitkan oleh penulis lain, kecuali yang secara tertulis diacu dalam
naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.
Surakarta, Oktober 2016
Yang menyatakan
Azhar Fatawi
H0712038
vi
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas rahmat dan
karuniaNya sehingga rangkaian penelitian dan penulisan skripsi yang berjudul
“KANDUNGAN METABOLIT SEKUNDER HASIL BUDIDAYA KUNYIT
DAN JAHE PADA KARAKTER TANAH DAN KETINGGIAN TEMPAT
YANG BERBEDA” ini dapat diselesaikan dengan baik. Skripsi ini disusun untuk
memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh derajat Sarjana Pertanian di
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa penulisan dan penyusunan skripsi ini
dapat berjalan baik dan lancar karena adanya pengarahan, bimbingan dan bantuan
dari berbagai pihak. Oleh karena itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih
kepada:
1. Prof. Dr. Ir. Bambang Pujiasmanto, M.S. selaku Dekan Fakultas Pertanian
Universitas Sebelas Maret Surakarta dan sebagai Dosen Pembimbing
Pendamping I yang telah memberikan bimbingan kepada penulis selama
penulisan skripsi ini.
2. Prof. Dr. Ir. Hadiwiyono, M. Si selaku Kepala Program Studi Agroteknologi
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Komariah, S.TP., M.Sc., Ph.D. selaku Dosen Pembimbing Utama yang selalu
memberikan dukungan, bimbingan dan arahan dari awal penelitian hingga
akhir penulisan skripsi ini.
4. Dr. Irmanida Batubara, SSi., MSi selaku Dosen Pembimbing Pendamping II yang
selalu memberikan dukungan, bimbingan dan arahan dari awal penelitian
hingga akhir penulisan skripsi ini.
5. Prof. Dr. Samanhudi, S.P., M.Si. selaku Dosen Pembahas yang telah
memberikan bimbingan, masukan dan saran dalam penyusunan skripsi.
6. Dr. Ir. Pardono M.S selaku pembimbing akademik yang selalu memberi
dukungan, bimbingan dan arahan selama menempuh pendidikan di Fakultas
Pertanian.
vii
7. Keluarga besar saya terkhusus kedua orang tua (Bapak Djamari dan Ibu
Sudjarmi) dan adik tercinta (Ashrul Muhtadi) yang selalu memberikan doa,
semangat, nasihat, dukungan moral dan material untuk penulis.
8. Kementerian Riset Teknologi Dan Pendidikan Tinggi Republik Indonesia yang
telah memberikan beasiswa bidik misi, sehingga penulis memiliki kesempatan
menuntut ilmu di UNS.
9. Teman-teman Agroteknologi 2012 “TUNAS” yang tidak dapat disebutkan
namanya satu per satu untuk waktu, ilmu, dan bantuan selama menjalani
aktivitas bersama.
10. Arlindo Fernando M sebagai partner penelitian ini, yang membantu dalam
bentuk ilmu maupun nasihat dan semangat.
11. Semua pihak yang telah membantu demi kelancaran penelitian dan penulisan
skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa penulisan skripi ini belum sempurna. Namun
penulis berharap tulisan ini dapat bermanfaat untuk pengembangan ilmu
pengetahuan selanjutnya, bagi penulis khususnya dan pembaca pada umumnya.
Semoga skripsi ini bermanfaat bagi banyak pihak.
Surakarta, Oktober 2016
Penulis
viii
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .......................................................................................... vi
DAFTAR ISI ....................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL .................................................................................................. x
DAFTAR GAMBAR ........................................................................................... xii
DAFTAR LAMPIRAN ...................................................................................... xiii
RINGKASAN ..................................................................................................... xiv
SUMMARY .......................................................................................................... xv
I. PENDAHULUAN ........................................................................................... 1
A. Latar belakang ............................................................................................ 1
B. Perumusan masalah ................................................................................... 3
C. Tujuan dan manfaat penelitian ................................................................. 3
II. TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................. 4
A. Kunyit dan Jahe ......................................................................................... 4
1. Kunyit ..................................................................................................... 4
2. Jahe ......................................................................................................... 5
B. Metabolit Sekunder pada Kunyit dan Jahe serta Faktor yang
Mempengaruhi ........................................................................................... 6
1. Kunyit .................................................................................................... 6
2. Jahe ......................................................................................................... 8
C. Pengaruh Jenis dan Karakter Tanah terhadap Metabolit Sekunder ... 8
D. Pengaruh Ketinggian Tempat terhadap Metabolit Sekunder ............. 10
III. METODE PENELITIAN ............................................................................. 11
A. Lokasi Penelitian ...................................................................................... 11
B. Alat dan Bahan Penelitian ....................................................................... 11
1. Alat ........................................................................................................ 11
2. Bahan .................................................................................................... 11
C. Perancangan Penelitian ........................................................................... 12
D. Teknik Penentuan Sampel ....................................................................... 12
ix
DAFTAR ISI
(Lanjutan)
E. Jenis dan Sumber Data ............................................................................ 12
F. Teknik Pengumpulan Data ..................................................................... 13
G. Analisis Data ............................................................................................. 13
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................................................... 14
A. Karakteristik Wilayah ............................................................................. 14
B. Properti Tanah ......................................................................................... 17
C. Perbandingan Karakter Tanah setiap Lokasi ....................................... 21
D. Metabolit Sekunder .................................................................................. 23
1. Metabolit Sekunder Kunyit ................................................................ 26
2. Metabolit Sekunder Jahe .................................................................... 31
V. KESIMPULAN DAN SARAN ..................................................................... 37
A. Kesimpulan ............................................................................................... 37
B. Saran ......................................................................................................... 37
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 38
LAMPIRAN .......................................................................................................... 46
x
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
1. Jenis dan sumber data penelitian .................................................................. 12
2. Lokasi penelitian dengan jenis tanah dan ketinggian tempat ....................... 15
3. Rekapan hasil analisis sifat kimia tanah pada semua lokasi penelitian ........ 17
4. Rekapan hasil uji t berpasangan karakter tanah antar lokasi penelitian ....... 22
5. Korelasi variabel tanah dan metabolit sekunder kunyit dan jahe pada
semua lokasi.................................................................................................. 24
6. Kadar metabolit sekunder kunyit dan jahe pada setiap lokasi secara
deskriptif ....................................................................................................... 24
7. Hasil uji t berpasangan metabolit sekunder kunyit antar lokasi ................... 26
8. Hasil uji t berpasangan metabolit sekunder jahe antar lokasi ....................... 26
9. Korelasi variabel tanah dengan metabolit sekunder kunyit pada setiap
lokasi ............................................................................................................. 27
10. Korelasi variabel tanah dengan metabolit sekunder jahe pada setiap
lokasi ............................................................................................................. 32
Dalam lampiran
11. Deskripsi tempat penelitian .......................................................................... 49
12. Curah hujan setiap kecamatan ...................................................................... 50
13. Tekstur tanah ................................................................................................ 51
14. Uji t berpasangan pH tanah antar lokasi ....................................................... 52
15. Uji t berpasangan KTK tanah antar lokasi .................................................... 52
16. Uji t berpasangan bahan organik tanah antar lokasi ..................................... 52
17. Uji t berpasangan klei tanah antar lokasi ...................................................... 52
18. Uji t berpasangan debu tanah antar lokasi .................................................... 53
19. Uji t berpasangan pasir tanah antar lokasi .................................................... 53
20. Uji t berpasangan N total tanah antar lokasi ................................................. 53
21. Uji t berpasangan P tersedia tanah antar lokasi ............................................ 53
22. Uji t berpasangan K tanah antar lokasi ......................................................... 53
xi
Daftar Tabel
(Lanjutan)
23. Perhitungan penurunan suhu terhadap ketinggian tempat (altitude) ............ 54
24. Data klimatologi stasiun Puslitbang FP UNS Kecamatan Jumantono ......... 55
25. Korelasi kunyit semua lokasi ........................................................................ 56
26. Korelasi jahe semua lokasi ........................................................................... 57
27. Uji t berpasangan bisdesmetoksi kurkumin antar lokasi .............................. 58
28. Uji t berpasangan demetoksi kurkumin antar lokasi .................................... 58
29. Uji t berpasangan kurkumin antar lokasi ...................................................... 58
30. Uji t berpasangan kurkuminoid antar lokasi ................................................. 58
31. Uji paired t-test 6-gingerol antar lokasi ........................................................ 59
32. Uji paired t-test 8-gingerol antar lokasi ........................................................ 59
33. Uji paired t-test 10-gingerol antar lokasi ...................................................... 59
34. Uji paired t-test total gingerol antar lokasi ................................................... 59
35. Uji paired t-test 6-shogaol antar lokasi ......................................................... 59
36. Korelasi analisis tanah dengan metabolit sekunder kunyit di Bakalan ......... 60
37. Korelasi analisis tanah dengan metabolit sekunder kunyit di Kerjo ............. 61
38. Korelasi analisis tanah dengan metabolit sekunder kunyit di Sambirejo ..... 62
39. Korelasi analisis tanah dengan metabolit sekunder jahe di Kemuning ........ 63
40. Korelasi analisis tanah dengan metabolit sekunder jahe di Kerjo ................ 64
xii
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
1. Curah hujan tahunan di setiap kecamatan .................................................... 16
2. Pengaruh altitude terhadap kandungan metabolit sekunder kunyit .............. 25
3. Pengaruh altitude terhadap kandungan metabolit sekunder jahe .................. 25
4. Regresi demetoksi kurkumin dengan bahan organik di Bakalan.................. 28
5. Regresi kurkumin dengan kalium di Kerjo ................................................... 29
6. Regresi demetoksi kurkumin dengan fraksi klei tanah di Sambirejo ........... 30
7. Regresi 8-gingerol dengan kalium tanah di Kemuning ................................ 32
8. Regresi 10-gingerol dengan kalium tanah di Kemuning .............................. 32
9. Regresi 6-gingerol dengan debu tanah di Kerjo ........................................... 34
10. Regresi total gingerol dengan debu tanah di Kerjo ...................................... 34
11. Regresi 6-shogaol dengan fosforus tanah di Kerjo ....................................... 35
Dalam Lampiran
12. Peta pengambilan sampel ............................................................................. 46
13. Peta jenis tanah Desa Kemuning Kecamatan Ngargoyoso ........................... 47
14. Peta jenis tanah Desa Bakalan Kecamatan Jumapolo................................... 47
15. Peta jenis tanah Desa Tamansari Kecamatan Kerjo ..................................... 48
16. Peta jenis tanah Desa Sambirejo Kecamatan Jumantono ............................. 48
17. Segitiga tekstur ............................................................................................. 51
18. Skema prosedur preparasi analisis kurkuminoid .......................................... 65
19. Skema prosedur preparasi gingerol dan shogaol .......................................... 66
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
1. Peta pengambilan sampel ........................................................................... 46
2. Peta jenis tanah ........................................................................................... 47
3. Deskripsi tempat penelitian ........................................................................ 49
4. Curah hujan ................................................................................................ 50
5. Analisis tekstur tanah ................................................................................. 51
6. Uji t berpasangan karakter tanah ................................................................ 52
7. Analisis suhu udara .................................................................................... 54
8. Korelasi metabolit sekunder kunyit dan jahe dengan karakter tanah ......... 56
9. Uji t berpasangan metabolit sekunder kunyit ............................................. 58
10. Uji t berpasangan metabolit sekunder jahe ................................................ 59
11. Korelasi metabolit sekunder kunyit dengan karakter tanah setiap lokasi .. 60
12. Korelasi metabolit sekunder jahe dengan karakter tanah setiap lokasi ...... 63
13. Preparasi kurkuminoid ............................................................................... 65
14. Preparasi gingerol dan shogaol .................................................................. 66
15. Dokumentasi ............................................................................................... 67
xiv
RINGKASAN
KANDUNGAN METABOLIT SEKUNDER HASIL BUDIDAYA KUNYIT
DAN JAHE PADA KARAKTER TANAH DAN KETINGGIAN TEMPAT
YANG BERBEDA.
Skripsi: Azhar Fatawi (H0712038). Pembimbing: Komariah, Bambang
Pujiasmanto, Irmanida Batubara, Samanhudi. Program Studi: Agroteknologi,
Fakultas Pertanian Universitas Sebelas Maret (UNS) Surakarta.
Kunyit (Curcuma domestica Val.) dan jahe (Zingiber officinale Rosc.)
merupakan salah satu komoditas penting di Indonesia dan kebutuhannya terus
meningkat baik di dalam maupun di luar negeri. Sehingga perlu adanya upaya untuk
memenuhi peningkatan kebutuhan tersebut. Kunyit dan jahe banyak dimanfaatkan
sebagai jamu karena kandungan metabolit sekundernya. Kandungan metabolit
sekunder kunyit dan jahe dipengaruhi oleh lingkungan tempat tumbuhnya, tanah
dan kondisi agroklimat.
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2015 hingga bulan Maret 2016 di
empat lokasi di Kabupaten Karanganyar, Jawa Tengah yaitu Kecamatan
Ngargoyoso di Desa Kemuning, Kecamatan Kerjo di Desa Tamansari, Kecamatan
Jumapolo di Desa Bakalan, dan Kecamatan Jumantono di Desa Sambirejo. Analisis
kandungan metabolit sekunder rimpang dilakukan di Laboratorium Pusat Studi
Biofarmaka Tropika LPPM IPB Bogor dan analisis tanah dilakukan di
Laboratorium Kimia Tanah Fakultas Pertanian UNS, Surakarta. Penelitian ini
merupakan penelitian deskriptif eksploratif dan dilaksanakan dengan menggunakan
metode survei. Penentuan lokasi dilakukan secara terarah/sengaja (purposive)
berdasarkan perbedaan ketinggian tempat dan jenis tanah. Pengambilan sampel
dilakukan secara terarah/sengaja (purposive) berdasarkan SPL (Satuan peta lahan)
dan luas lahan. Variabel pengamatan meliputi kondisi agroklimat, metabolit
sekunder kunyit dan jahe (kurkuminoid, gingerol, shogaol), dan karakteristik tanah
(pH, KTK, BO, tekstur, NPK).
Hasil menunjukkan metabolit sekunder kunyit dipengaruhi altitude, bahan
organik, dan P di semua lokasi. Sedangkan metabolit sekunder jahe dipengaruhi
oleh altitude, pH, bahan organik, tekstur (debu dan pasir), dan P. Kunyit dan jahe
di dataran tinggi menghasilkan metabolit sekunder lebih tinggi dibandingkan
dengan di dataran rendah. Pada setiap lokasi metabolit sekunder kunyit dipengaruhi
bahan organik, K, dan tekstur klei. Sedangkan metabolit sekunder jahe dipengaruhi
K, tekstur debu dan P.
xv
SUMMARY
SECONDARY METABOLITE CONTENT RESULTING FROM
TURMERIC AND GINGER CULTIVATION UNDER DIFFERENT
ALTITUDE AND SOIL CHARACTERISTICS.
Thesis-S1: Azhar Fatawi (H0712038). Advisers: Komariah, Bambang Pujiasmanto,
Irmanida Batubara, Samanhudi. Study Program: Agrotechnology, Faculty of
Agriculture, Sebelas Maret University (UNS), Surakarta.
Turmeric (Curcuma domestica Val.) and ginger (Zingiber officinale Rosc.)
are among the most important commodities in Indonesia and its demand is
continuosly increasing both, locally and worldwide. Thus efforts should be made to
respond to the demand. Turmeric and ginger are used as herbal medicine because
of the content of secondary metabolites. The content of secondary metabolites in
turmeric and ginger are influenced by the environment in which it grows, soil and
agroclimatic conditions.
This research was conducted in July 2015 to March 2016 for four locations
in Karanganyar, Central Java, namely sub Ngargoyoso in Kemuning Village,
District Kerjo in Tamansari Village, District Bakalan in Jumapolo village and sub-
district in the village Jumantono Sambirejo. Analysis of secondary metabolite
content of the rhizome is done in Laboratory Studies Center of Tropical Medicinal
LPPM Bogor and soil analysis carried out in the Laboratory of Soil Chemistry,
Faculty of Agriculture UNS, Surakarta. This study is exploratory and descriptive
study was conducted using a survey method. The location determination is done as
directed / intentionally (purposive) based on differences in altitude and soil types.
Sampling was done by directional / intentionally (purposive) based SPL (Unit map
of land) and land area. Variables include the observation of agro-climatic
conditions, secondary metabolites turmeric and ginger (kurkuminoid, gingerol,
shogaol), and the characteristics of the soil (pH, CEC, organic matter, texture,
NPK).
The results indicate secondary metabolites influenced turmeric altitude,
organic matter, and P in all locations. While the secondary metabolites of ginger is
affected by the altitude, pH, organic matter, texture (dust and sand), and P. Turmeric
and ginger in the highlands produce secondary metabolites higher than in the
lowlands. At each location of secondary metabolites influenced turmeric organic
matter, K, and texture Klei. While secondary metabolites ginger influenced K,
texture dust and P.
