Aspek Botani Kelapa Sawit

BAB II

ASPEK BOTANI KELAPA SAWIT

TERHADAP MANAGEMEN TANAMAN TAHUNAN

Ng Siew Kee

Agromac Sdn. Bhd. 439A, Bangunan Camay Jl. Pasir Puteh, 31650 Ipoh, Malaysia, Fax: +60 5 2539042.  E-mail: agromac@agromenterprice.com

Helmut von Uexküll

Hegelstrasse 2, 53177 Bonn, Germany.  E-mail: H.R.von. Uexkuell@t-online.de

Rolf Härdter

International Potash Institute, c/o K+S KALI GmbH, Bertha-von-Suttner-Str.7, 34131 Kassel, Germany. Fax: +49561 9301 1416, E-mail: rolf.haerdter@kali-gmbh.com

PENDAHULUAN

Kelapa sawit merupakan tanaman dengan batang kolumnar tunggal yang memiliki karakteristik berbeda dengan kelapa (Cocos nucifera), yaitu berkaitan dengan sudut penyisipan tidak teratur sepanjang malai daun (Hartley 1988). Kelapa sawit termasuk biji berkeping satu atau monokotil, suku Cocoideae, genus Cocos dan famili Palmae (Hardon 1995). Nama genus Elaeis mencerminkan isi buah kelapa sawit yang berminyak (dari elaion, bahasa Yunani untuk minyak), dan guineensis mengacu pada asal-usul kelapa di pedalaman Teluk Guinea di Afrika Barat (Jacquemand 1998).  Pengetahuan tentang botani kelapa sawit penting untuk manajemen agronomi yang tepat.  Tujuan bab ini adalah untuk memberikan informasi botani kelapa sawit yang relevan untuk penanaman praktis.

SISTEM AKAR

Beberapa studi menunjukkan bahwa praktek budaya dan variabilitas spasial dalam kesuburan tanah berpengaruh terhadap perkembangan akar dan distribusinya. Hal ini berpengaruh juga terhadap strategi dan efisiensi penggunaan pupuk di sekitar perakaran kelapa sawit.

Anatomi dan komposisi sistem akar kelapa sawit telah dijelaskan Purvis (1956). Nutrisi dan penyerapan air diperkirakan terjadi pada permukaan ujung akar primer, sekunder, tersier dan ke seluruh akar kuartener.  Penelitian dasar untuk mengetahui informasi yang lebih akurat terhadap fisiologi serapan hara akar kelapa sawit perlu dilakukan. Tingkat distribusi hara untuk kelapa sawit, dihitung dari panjang akar halus dan data hara yang terserap, yang jauh lebih kecil dibandingkan dengan tanaman beriklim tahunan lainnya (Tinker, 1976).

Secara morfologi, sistem perakaran kelapa sawit bersifat mudah menyerap air dan menyebar dengan diameter 0.8 m ke dalam tanah di bawah batang.  Biomassa akar mengandung 30-40 ton bahan kering/ha yang cenderung tetap walaupun ada peremajaan.   Disamping itu, deposisi akar memiliki konstribusi yang sangat penting untuk mengganti dan menambah bahan organik di dalam tanah, dan mengukur kekuatan akar dalam beberapa pengujian pemakaian karbon pada tanaman tahunan.

Biomassa akar paling banyak ditemukan sekitar 1 m dari tanah, namun akar yang aktif menyerap hara banyak ditemukan sekitar 0.5 m dari tanah atas.  Akar yang paling dalam berfungsi menyerap air karena konsentrasi hara pada tanah tropis sangat sedikit, yaitu kurang dari 0.5 m di atas permukaan tanah.  Perkembangan akar vertikal berada di kondisi tanah yang banyak air maupun sedikit air (lapisan tanah lithic atau plinthic).  Penelitian menunjukkan akar yang paling banyak ditemukan adalah di sekitar 30 cm dari permukaan tanah (Gray 1969; Purvis 1956; Ng et al. 1968; Ruer 1967a,b).

Tinker (1976) membedakan 4 kategori akar berdasarkan diameter akar, yaitu akar primer, sekunder, tersier, dan kuarter.  Akar primer (diameter 2-4 mm) adalah akar adventif yang berasal dari batang dan menuju ke bagian bawah batang.  Akar sekunder (diameter 2-4 mm) merupakan akar cabang dari akar primer dan pertumbuhan seringkali ke permukaan tanah dan horizontal.  Akar tersier (diameter 0.7-1.2 mm dengan panjang ≤15 cm) berada di akar sekunder.  Akar kuarter (diameter 0.1-0.3 mm dengan panjang ≤3 cm) berada di akar tersier.

Akar kelapa sawit diketahui memiliki jarak transfer yang luas.  Lambourne (1935) menunjukkan akar primer kelapa sawit dewasa dapat mencapai 21 m dari batang pokoknya.  Distribusi kuantitatif akar tersier dan kuarter secara horizontal ditentukan oleh umur tanaman dan ini penting untuk rekomendasi dalam melakukan strategi pemupukan.  Selama 6 tahun setelah tanam (tst), distribusi akar mencerminkan perkembangan kanopi, dan seringkali sekitar 2.5 m dari titik pokok tanaman pada umur ≤2.5 tst.  Bahkan pada beberapa varietas, akar kelapa sawit pada umur 4.5 – 8.5 tst dapat mencapai 0-2.5 m dan 2.5-5 m dari batang pokok.

BATANG

            Batang kelapa sawit dewasa adalah vertikal, seragam, dan tinggi mencapai 25-30 m.  Fungsi batang kelapa sawit yaitu 1) menambah kekuatan untuk daun tombak, 2) struktur terdekat untuk sistem vaskuler transfer hara dan air, serta 3) tempat penyimpanan karbohidrat dan hara (potassium, K).  Lebih dari 12-15 tahun, batang ditutup oleh daun sebelum pemotongan pelepah selama proses pemangkasan dan panen.  Perkembangan batang meliputi 2 fase.  Selama fase pertama dari penanaman hingga 3.5 tst batang terbentuk untuk pangkal batang (diameter 0.4-0.6 m) dengan penambahan tinggi sangat kecil.  Pertumbuhan batang pada fase 2 sangat cepat 0.3-0.6 m/th, namun mengalami penurunan 0.2-0.4 m/th pada tanaman di atas 15 tst.  Penambahan pertumbuhan tanaman kelapa sawit sangat menentukan karakteristik tanaman dan variasi yang sangat banyak pada bahan tanam keturunannya.  Perbedaan tinggi tanaman dipengaruhi secara genetik dan variabilitas tanah melalui peningkatan intersepsi cahaya dengan adanya penambahan kerapatan kanopi.  Kompetisi antar tanaman yang tinggi disebabkan karena jarak tanam yang dekat sehingga meningkatkan pertumbuhan meninggi dan mengurangi hasil.  Kerapatan tanam dapat mengurangi nilai ekonomi dan mengurangi waktu hidup tanaman.

Variabilitas pertumbuhan meninggi antar projeni disebabkan karena variabilitas genetik dan tanah diperkirakan menghasilkan intersepsi cahaya membaik pada tanaman yang lebih tua >8 tst dengan meningkatkan kerapatan kanopi (Breure, buku ini).  Kompetisi yang tinggi antar-tanaman kelapa sawit karena jarak tanaman yang tertutup di lapangan, akibat dari pertumbuhan meninggi yang meningkat dan dapat menurunkan hasil.  Dengan demikian, kepadatan penanaman yang sangat tinggi dapat mengakibatkan kerugian ekonomi akibat penurunan hasil dan mengurangi masa aktif secara ekonomi.

Batang kelapa sawit memiliki tiga lapisan, 1) lapisan kulit luar, yang dibentuk perpanjangan basis daun dan terdiri dari jaringan fibrosa padat. Hal ini cukup tipis dan berwarna krem; 2) lapisan perikel, ditemukan di dalam kulit dan berwarna keabu-abuan. Ini adalah jaringan dari mana akar dibentuk pada pangkal batang dan di dalam lubang tanam; dan 3) pusat silinder atau inti, yang terdiri dari ikatan pembuluh padat terdiri dari jaringan floem dan xylem di sekitar parenkim (Tomlinson, 1961).

Tunas yang tumbuh tunggal atau apical meristem terletak pada 10-12 cm di diameter 2,5-4 cm secara mendalam di bagian atas batang.  Jika apikal meristem rusak, maka tanaman secara fungsional mati.  Daun yang ada dapat tetap hijau untuk beberapa waktu, tetapi tidak ada daun baru yang diproduksi.  Jika apikal meristem dari bibit kelapa sawit telah mati atau rusak oleh penyakit (busuk tunas) atau hama (kumbang Oryctes), maka kelapa sawit tidak akan pulih dan harus diganti.

Batang yang menunjukkan bentuk piramida dipengaruhi oleh kekurangan fosfor (P) akut. Lingkar batang meningkat setelah perbaikan kandungan P, namun produktivitas kelapa sawit tidak mungkin untuk pulih sepenuhnya, terutama jika tindakan perbaikan tertunda. Sejumlah unsur hara yang terakumulasi dalam batang kelapa, yang mungkin berisi lebih dari 180 N kg dan 280 kg K / ha pada saat replanting (penanaman ulang) (Gray, 1969). Pada tanah mineral, bibit kelapa sawit ditanam sedemikian rupa sehingga pangkal batang tersebut sejajar dengan permukaan tanah.  Pada lahan gambut, 2-3 tahun setelah penanaman, gambut menyusut dan batang tumbuh bengkok.  Hal ini menyebabkan kanopi tidak rata dan hasil produksi berkurang.

Daun kelapa sawit (atau daun) memiliki panjang 7-8 m dan terdiri dari komponen-komponen berikut.  Panjang tangkai daun 1-1,5 m dan terdiri dari bagian daun antara batang dan titik penyisipan daun sejati pertama dan disertai duri (Gambar 4).  Tangkai antar daun (PCS) terletak pada titik penyisipan daun sejati pertama sekitar 40-90 cm2 tetapi tangkai daun ini jauh lebih luas pada titik lampiran ke batang. Tangkai antar daun merupakan indikator yang sensitif dan berguna untuk pertumbuhan vegetatif (Lampiran 6).  Panjang malai 5-6 m, asimetris secara berlawanan dengan permukaan abaksial dan permukaan bawah daun atau adaksial.   Malai mendukung pertumbuhan daun (Gambar 4).

Daun (pinnae) terletak atas bawah pada sisi malai (rachis) (Gambar 4). Setiap daun berisi sekitar 150-250 lembar yang masing-masing dengan pelepah dan lamina. Lebar daun 3-5 cm di titik pertengahan dan panjang 80-120 cm (Gambar 4).  Pembentukan tunas daun embrio dan kematian daun karena penuaan oleh alam dapat terjadi selama 4 tahun, namun durasi dari fase fungsional setelah membuka daun penuh sekitar dua tahun. Hal ini membutuhkan waktu sekitar 20-24 bulan untuk pemanjangan daun dan yang paling cepat dalam 5-6 bulan terakhir (Broekmans, 1957, Henry, 1955).  Di perkebunan komersial, pelepah daun dibuang pada saat panen atau selama proses pemangkasan daun tua kurang dari 2 tahun.   Produksi daun mungkin lebih besar dari 40 daun/ tanaman/ tahun pada tanaman sangat muda (2-3 tst), tetapi tingkat produksi daun menurun cepat dan stabil 18-24 daun/ tahun pada tanaman > 4-6 tst. Daun yang tidak dipangkas sekitar 35-40 daun.

Daun yang belum membuka atau tombak adalah indikator diagnostik yang baik untuk menduga cekaman kekeringan. Beberapa tanaman kelapa sawit mengalami kekeringan bila ditanam pada tanah yang bertekstrur tanah kasar dan kemungkinan sekitar 6 daun yang tidak membuka pada kondisi kekeringan (misalnya <100 mm curah hujan per bulan selama >3 bulan).  Daun yang belum membuka dapat membuka karena hujan, namun tampak kuning untuk waktu yang singkat.

Filotaksis adalah istilah yang digunakan untuk menggambarkan susunan daun sekitar aksis atau sumbu kelapa sawit. Setiap daun sentrifugal sebagai daun muda muncul, sehingga dalam susunan simetris daun memancar keluar dengan sudut perbedaan 135,7-137,5º antara daun yang berurutan (lihat Gambar 3b).  Pada tanaman dewasa, dua daun spiral dapat diamati, delapan menjalankan salah satu jalan dan tiga belas yang lain (yaitu pengaturan 8 +13). Jika spiral dari delapan naik searah jarum jam, maka spiral dikatakan memutar ke kiri dan sebaliknya. Sangat menarik untuk dicatat bahwa arah pendakian spiral tidak ditentukan secara genetik.

Karena ada perbedaan unsur hara antara daun tertua dan termuda di bagian pangkal kelapa sawit dan untuk perbandingan antar lokasi yang berbeda, maka perlu menggunakan referensi standar daun untuk pengambilan sampel daun. Semakin besar laju produksi pelepah daun, maka usia fisiologis pelepah daun muda adalah daun #17. Konvensi menggunakan 17 daun (daun #17) sebagai jaringan referensi, dan agronomis atau staf lapangan harus mampu mengidentifikasi daun #17 secara akurat dan cepat (Gambar 3).

PERBUNGAAN
Primordial perbungaan atau tunas yang dihasilkan di ketiak daun setiap inisiasi dapat berkembang menjadi bunga jantan, betina, atau hermaprodit.  Produksi tandan sangat berkaitan dengan tingkat produksi daun, yang dipengaruhi oleh kondisi lingkungan dan unsur hara.  Pembentukan bunga dapat dipengaruhi oleh stress lingkungan dan menghasilkan rasio jenis kelamin yang beragam (betina: total pembungaan) dan tingkat aborsi yang rendah (Breure, buku ini). Potensi hasil ditentukan oleh tingkat produksi daun, rasio jantan-betina dan jumlah aborsi bunga.

Beirnaert (1935) merancang penelitian awal tentang komposisi perbungaan adalah spike atau spadix yang dilakukan pada batang kokoh dan tertutup di sebuah seludang perbungaan.  Spikelet tersebut diatur dalam spiral pada sumbu pusat. Sekitar satu bulan setelah perbungaan muncul tangkai (petiol), dan seludang perbungaan luar terbuka. Dua sampai tiga minggu kemudian, seludang perbungaan membuka, dan bunga-bunga yang berada di spike juga membuka.

Pembungaan betina terdiri dari perianth dari enam segmen dalam dua whorls, sebuah ovarium tricarpelat dan stigma trifid (Gambar 5). Bagian reseptif dari lobus stigma yang ditekan satu sama lain ketika muda tetapi terbuka keluar ketika dewasa.   Kemungkinan terdapat 100-300 spikelet dan lebih dari 2.000 bunga di setiap perbungaan betina.  Pembungaan jantan terdapat di tandan panjang dan terdiri dari spikelet silinder seperti jari-jari, masing-masing 700-1.200 bunga jantan (Gambar 6). Bunga jantan terdiri dari enam segmen perianth dan androseum tubular dengan enam benang sari. Bunga mulai membuka dari dasar spikelet tersebut.

Kelapa sawit merupakan tanaman yang memiliki bunga berumah satu, yaitu bunga jantan dan betina terpisah, namun pada tanaman yang sama.  Bunga jantan dan betina matang pada waktu yang berbeda, sehingga harus melakukan penyerbukan silang.  Penyerbukan pada skala komersial dilakukan oleh kumbang penyerbuk Elaedobius kamerunicus, yang pertama kali diperkenalkan di Asia Tenggara awal 1980-an (Syed et al., 1982). Serangga tertarik pada bunga jantan (di mana mereka makan dan melengkapi siklus hidup mereka) dengan aroma khas yang kuat pada saat bunga mekar dan mulai melepaskan serbuk sari yang berlangsung selama 36-48 jam.  Kumbang E. kamerunicus membawa serbuk sari dari bunga jantan dan menyerbuki bunga betina reseptif di kelapa sawit di sebelahnya.

Beberapa periode dibutuhkan tanaman kelapa sawit untuk memproduksi bunga jantan dan betina, sehingga harus disediakan tanaman yang memproduksi polen dan bunga reseptif betina agar penyerbukan dapat berlangsung.  Rasio betina dan jantan sebagian ditentukan secara genetik dan faktor lingkungan. Tanaman yang mengalami cekaman kekeringan, defisiensi unsur hara, pemangkasan berlebih, dan serangan hama penyakit akan menyebabkan rasio seks yang rendah dan produksi yang rendah pula (Breure, buku ini).  Kelapa sawit yang merespon kekeringan dan nutrisi akan membentuk bunga jantan yang lebih banyak.  Periode dari inisiasi bunga hingga panen tandan sekitar 40 bulan dan aleviasi atau efek dari cekaman dapat mempengaruhi produktivitas untuk tiga tahun berikutnya.

BUAH

Buah adalah buah berbiji sesil atau satu buah yang tertutup dalam bentuk daging segar bervariasi dari hampir bulat telur atau memanjang. Buah berkisar 2-7 cm dan terdiri dari sebuah eksocarp tipis atau kulit, daging mesocarp berminyak, sebuah endocarp keras atau cangkang, dan endosperm atau kernel.  Endocarp dan kernel merupakan benih. Minyak berapa di mesocarp dan kernel tetapi minyak kelapa sawit diperoleh dari mesocarp, yang berisi sekitar 11-21% bahan berserat.

Buah tunggal atau berondolan mengandung sekitar 40% minyak dibandingkan dengan minyak tandan, yang berisi sekitar 25% minyak. Dengan demikian, berondolan yang jatuh harus diambil pada saat panen merupakan aspek manajemen lapangan dan warna.  Penampilan luar buah sangat bervariasi, terutama pada pematangan.  Warna yang paling umum adalah ungu hingga hitam di puncak dan tidak berwarna di dasar sebelum matang.  Jenis buah digambarkan sebagai nigrescens. Saat matang, warna bervariasi dari oranye hingga merah, hal ini diduga karena perubahan karoten. Jenis yang relatif jarang adalah hijau sebelum pemasakan dan disebut virescens. Pada pematangan berubah menjadi oranye terang kemerahan. Buah tanpa karoten di mesocarp ini disebut sebagai albescens, dan sangat jarang.

Struktur internal buah menunjukkan variasi dan ketebalan cangkang  yang paling penting.  Buah dapat memiliki ketebalan cangkang hingga 8 mm.  Bentuk buah internal sangat dipengaruhi secara genetik (Tabel 3, Gambar 7) (Hardon, 1955; Hartley, 1988).  Tandan buah dapat memiliki sekitar 1.500 buah dengan rasio tandan buah 60-70%.  Biasanya buah matang pada tandan ke-30 hingga ke-32, dan beratnya bervariasi dari beberapa kilogram hingga sepuluh kg pada tanaman muda dan 10-30 kg tanaman dewasa (8-10 tst).  Tandan buah berisi outer fruits (buah-buah terluar) yang lebih berwarna, dan buah-buahan dasar yang kurang berpigmen dan mengalami tekanan. Terdapat juga buah partenokarpi yang mengalami perkembangan namun pembuahan tidak terjadi.  Jenis kelapa sawit Macrocarya (dura kelapa sawit dengan cangkang tebal (6-8 mm) yang ditemukan di Kongo dan Afrika Barat), berbeda ketebalannya dengan Deli Dura yang sebagian besar telah dibudidayakan.

BENIH

Sebuah terobosan besar dalam penelitian kelapa sawit adalah penemuan gen tunggal yang mengontrol ketebalan kulit. Beirnaert (1940) menemukan bahwa bentuk buah Tenera (Dd) dapat dihasilkan oleh penyerbukan Dura bunga betina (DD) dengan serbuk sari dari Pisifera (dd).  Hal ini dapat meningkatkan 30% minyak tanpa biaya tambahan dan merupakan faktor penting yang memberikan kontribusi bagi perluasan lahan yang cepat sejak tahun 1960-an.

Benih komersial untuk memproduksi Tenera harus memiliki tipe Dura. Tenera x Tenera adalah kompatibel dan persilangan menghasilkan dura (DD), pisifera (dd) dan Tenera (Dd) pada nisbah 1 : 2 : 1. Benih afkir yang dikumpulkan dari berondolan di penanaman komersial dewasa akan memiliki jenis Tenera karena hasil persilangan Tenera x Tenera.  Bahan tanam tersebut tidak boleh ditanam karena 25% Pisifera, 25% Dura, dan 50% Tenera.  Benih kelapa sawit adalah cangkang yang tersisa setelah mesocarp berminyak dikupas. Ini terdiri dari cangkang keras dan dalam kebanyakan satu tetapi kadang-kadang dua atau tiga kernel. Ukuran benih sangat bervariasi, namun pada umumnya panjangnya 2-4 cm.   Cangkang memiliki serat longitudinal dan menempel. Setiap inti memiliki tiga embrio yang sesuai dengan tiga bagian dari ovarium trikarpelat.  Kernel atau inti terletak di dalam cangkang dan terdiri dari lapisan endosperma yang berminyak, berwarna putih keabu-abuan dikelilingi kulit biji coklat gelap yang ditutupi serat. Di dalam endosperm, terdapat embrio sekitar 3 mm.  Setelah perkecambahan, embrio akan terdiferensiasi menjadi radikula dan prumula.

KESIMPULAN

            Kelapa sawit adalah tanaman yang unik, dan secara botani, morfologi, dan karakter anatomi yang membantu untuk menjelaskan posisi tanaman penghasil minyak nabati yang paling produktif.  Penelitian oleh agronomis dan pekebun berkontribusi untuk meningkatkan produktivitas kelapa sawit di masa depan.

POIN PENTING UNTUK PEKEBUN

  1. Mempertimbangkan distribusi akar ketika memilih strategi aplikasi pupuk.
  2. Pengolahan tanah sebelum penanaman untuk mencegah tanaman tumbang akibat elongasi.
  3. Pastikan mempertimbangkan pertumbuhan meninggi pada saat memilih sumber benih.
  4. Buat rancangan untuk staff lapang yang telah terlatih untuk menyeleksi daun #17 sebagai sampel.
  5. Monitor populasi kumbang penyerbuk (Elaedobius kamerunicus).
  6. Aleviasi faktor stress berdampak pada panen hingga 40 bulan.
  7. Lengkapi kehilangan hasil panen untuk memaksimalkan produksi minyak.
  8. Pastikan bahwa bahan material keturunan D x P digunakan untuk produksi benih.

 


Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s