Potensi Alelopati Clidemia Hirta D. Don Dan Melastoma Affine D. Don Pada Tiga Gulma Tanaman Padi
POTENSI ALELOPATI Clidemia hirta D. Don DAN Melastoma
affine D. Don PADA TIGA GULMA TANAMAN PADI
ARIS SETYAWAN
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Potensi Alelopati
Clidemia hirta D. Don dan Melastoma affine D. Don pada Tiga Gulma Tanaman
Padi adalah benar 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, 17 Maret 2016
Aris Setyawan
NIM G34110012
ABSTRAK
ARIS SETYAWAN. Potensi Alelopati Clidemia hirta D. Don dan Melastoma
affine D. Don pada Tiga Gulma Tanaman Padi. Dibimbing oleh SULISTIJORINI
dan HADISUNARSO.
Alelopati merupakan senyawa organik yang dihasilkan oleh tanaman untuk
berkompetisi dengan tanaman lain. Penggunaan senyawa alelopati sebagai
herbisida alami bermanfaat di bidang ekonomi dan lingkungan. Senyawa ini dapat
digunakan untuk mengontrol pertumbuhan tanaman lain yang bersifat merugikan,
khususnya gulma pada padi. Clidemia hirta dan Melastoma affine merupakan
tanaman invasive aliens species (IAS) yang memiliki potensi sebagai alelopati,
karena kemampuannya dalam mendominasi suatu vegetasi cukup baik. Uji ekstrak
alelopati perlu dilakukan dari kedua tanaman ini terhadap beberapa tanaman
gulma pada padi, untuk menganalisis respon perkecambahan dan pertumbuhan
vegetatif tanaman. Ekstrak alelopati didapat dari daun tanaman sumber alelopati
yang diekstrak dengan aquadest. Ekstrak daun tanaman C. hirta dan M. affine
kemudian diencerkan pada konsentrasi 10 g/l, 5 g/l dan 2.5 g/l menggunakan air.
Ekstrak kemudian diujikan terhadap tanaman Echinochloa crus-galli, Ageratum
conyzoides dan Cyperus iria. Uji ekstrak alelopati dilakukan untuk mengetahui
besarnya efektifitas ekstrak daun tanaman C. hirta dan M. affine dalam
menghambat perkecambahan biji dan pertumbuhan vegetatif ketiga tanaman
gulma. Analisis data menggunakan software SPSS 2.1 dengan metode One Way
Anova pada taraf nyata 95%. Ekstrak alelopati daun C. hirta dan M. affine
konsentrasi 10 g/l dapat menghambat perkecambahan biji Echinochloa crus-galli,
Ageratum conyzoides dan Cyperus iria. Ekstrak alelopati daun C. hirta dan M.
affine tidak berpotensi menghambat pertumbuhan vegetatif tanaman uji.
Kata kunci: alelokimia, invasive aliens species, tanaman C3, tanaman C4
ABSTRACT
ARIS SETIAWAN. Potential allelopathy Clidemia hirta D. Don and Melastoma
affine D. Don on Three Rice Weeds. Guided by SULISTIJORINI and
HADISUNARSO.
Allelopathy is an organic compound produced by plants to compete with
other plants. The use of the compound as a natural herbicide residues has many
benefits in the field of economy and environment. These compounds can be used
to control the growth of other plants that are harmful, especially weeds in rice.
Clidemia hirta and Melastoma affine are invasive alien species (IAS) plants that
have potential as allelopathy, because of their ability to dominate a vegetation is
pretty good. Allelopathy extracts of both plants are necessary to be tested for
some weeds in the rice crop, to see the response of germination and vegetative
plants growth of the weeds. Allelopathy compound was extracted from C. hirta
and M. affine by using distilled water, then diluted to a concentration of 10 g/l, 5
g/l and 2.5 g/l using water. The allelopathy extract was tested against of
Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides and Cyperus iria. Both of the
allelopathy extracts were tested to determine the effectiveness in inhibiting seed
germination and vegetative growth of three weeds. Data analysis using SPSS
software 2.1 with One Way ANOVA method on the real level of 95%.
Allelopathy extract of leaves of C. hirta and M. affine consentration 10g/l inhibit
germination of Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides dan Cyperus iria.
Allelopathy extract of leaves of C. hirta and M. affine did not potentially inhibit
the vegetative growth of the test weeds.
Keywords: alelochemical, invasive aliens species, C3 plants, C4 plants
POTENSI ALELOPATI Clidemia hirta D. Don DAN Melastoma
affine D. Don PADA TIGA GULMA TANAMAN PADI
ARIS SETYAWAN
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Skripsi ini
berjudul Potensi Alelopati Clidemia hirta D. Don dan Melastoma affine D. Don
pada Tiga Gulma Tanaman Padi. Kegiatan penelitian dilaksanakan di
Laboratorium Ekologi dan Rumah Kaca Departemen Biologi, Institut Pertanian
Bogor sejak bulan Desember 2014 sampai April 2015.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr Ir Sulistijorini, MSi dan Ir
Hadisunarso, MSi atas bimbingan dan pengarahan selama berlangsungnya
penelitian dan dalam penyusunan skripsi. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada Dr Ir Ence Darmo Jaya Supena, MSi sebagai penguji yang telah
memberikan sarannya. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada Kementrian
Pendidikan Nasional Republik Indonesia (KEMENDIKNAS) yang telah
membiayai pendidikan S1 melalui beasiswa pendidikan Bidikmisi.
Ungkapan terimakasih juga ditujukan kepada seluruh anggota keluarga atas
dukungan yang telah diberikan hingga penulis dapat menyelesaikan studi ini.
Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Sofiah Tullah, Miftahul Huda
Fendiyanto dan Rizky Dwi Satrio atas bantuan dan diskusi selama penelitian ini
berlangsung. Ucapan terimakasih juga penulis tujukan kepada Bpk. Tisna, Ibu
Halida N. dan kelompok PKM-Padi (Fadhil, Yuli, Rena, dan Alfiyan), serta
teman-teman Biologi angkatan 48 untuk semangat dan kerja samanya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, 17 Maret 2016
Aris Setyawan
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Bahan dan Alat
2
Metode
2
Pembuatan Ekstrak Alelopati
Uji Viabilitas Perkecambahan Biji
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif
Parameter yang diamati
Analisis Data
HASIL
2
2
3
3
3
3
4
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji Tanaman
4
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman
5
Pengaruh Ekstrak terhadap Tinggi Tanaman
Pengaruh Ekstrak terhadap Panjang, Lebar, dan Jumlah Daun Tanaman
Pengaruh Ekstrak terhadap Bobot Basah dan Kering Akar Tanaman
Pengaruh Ekstrak terhadap Bobot Basah dan Kering Tajuk Tanaman
PEMBAHASAN
5
7
8
9
10
Pengaruh Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji Tanaman
10
Pengaruh Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman
11
SIMPULAN DAN SARAN
13
Simpulan
13
Saran
13
DAFTAR PUSTAKA
13
LAMPIRAN
15
RIWAYAT HIDUP
17
DAFTAR TABEL
1 Viabilitas perkecambahan biji ke-3 tanaman gulma umur 12 hari
2 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap perkecambahan
biji tanaman gulma umur 12 hari
3 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap panjang
kecambah tanaman gulma umur 12 hari
4 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan
panjang daun tanaman gulma
5 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan
lebar daun tanaman gulma
6 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan
jumlah daun tanaman gulma
7 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot basah
akar tanaman gulma
8 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot kering
akar tanaman gulma
9 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot basah
tajuk tanaman gulma
10 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot kering
tajuk tanaman gulma
4
4
5
7
7
8
8
9
9
10
DAFTAR GAMBAR
1 Pertambahan tinggi tanaman E. crus-galli dengan perlakuan ekstrak
alelopati daun M. affine dan C. hirta
2 Pertambahan tinggi tanaman A. conyzoides dengan perlakuan ekstrak
alelopati daun M. affine dan C. hirta
3 Pertambahan tinggi tanaman C. iria dengan perlakuan ekstrak alelopati
daun M. affine dan C. hirta
6
6
6
DAFTAR LAMPIRAN
1 Pengaruh ekstrak alelopati terhadap panjang kecambah Echinocloa
crus-galli
2 Pengaruh ekstrak alelopati terhadap panjang kecambah Cyperus iria
16
16
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara yang memiliki kepadatan penduduk tinggi.
Tingginya jumlah penduduk diikuti dengan tingginya permintaan makanan pokok,
salah satunya adalah beras. Produksi padi di Indonesia pada tahun 2014
mengalami penurunan sebesar 1.2 juta ton (BPS 2014). Penurunan ini disebabkan
oleh banyak faktor, salah satunya kompetisi dengan gulma. Gulma akan
menghambat pertumbuhan tanaman padi sehingga produksi padi menurun.
Tingkat penurunan produksi padi oleh gulma sebesar 6-87 % (Pitoyo 2006).
Gulma tanaman pada lahan persawahan diantaranya yaitu Echinochloa crusgalli, Ageratum conyzoides, dan Cyperus iria (Holm et al. 1977). Echinochloa
crus-galli adalah tanaman gulma tipe C4 yang memiliki tingkat efisiensi
fotosintesis lebih baik dibandingkan dengan tanaman C3 seperti padi (Wang dan
Li 2008). Menurut Chin (2001), Echinochloa crus-galli dapat menyebabkan
penurunan produksi padi sekitar 50-59%. Menurut Fitri (2011), Ageratum
conyzoides merupakan tanaman gulma tipe C3 yang memiliki tingkat penyebaran
yang cepat dan mendominasi lahan persawahan. Tanaman Ageratum conyzoides
banyak ditemukan di lahan persawahan padi gogo (Kastanja 2011). Menurut
Miranda et al. (2011), Cyperus iria merupakan tanaman gulma yang sering
ditemukan berkompetisi dengan tanaman padi di lahan persawahan.
Pengendalian tanaman gulma dapat dilakukan dengan cara manual, mekanis
dan kimiawi. Pengendalian secara manual dilakukan dengan penyiangan
menggunakan tenaga manusia, tetapi membutuhkan waktu yang lama.
Pengendalian secara mekanis dilakukan dengan menggunakan mesin, tetapi
membutuhkan biaya yang besar. Pengendalian secara kimiawi dilakukan dengan
menggunakan herbisida sintetis, tetapi residu berpotensi mencemari lingkungan
(Pane dan Jatmiko 2002). Salah satu alternatif pegendalian gulma tanaman yaitu
menggunakan herbisida alami. Kelebihan metode ini tidak membutuhkan tenaga
kerja dan waktu yang banyak, serta tidak beresiko untuk merusak lingkungan.
Herbisida alami dapat diproduksi dengan mengekstrak tanaman yang memiliki
senyawa alelopati. Alelopati (alelokimia) merupakan zat kimia yang dihasilkan
oleh suatu tanaman untuk menghambat pertumbuhan tanaman lain di sekitarnya
(Sastroutomo 1990). Alelopati merupakan metabolit sekunder yang
dikelompokkan menjadi 14 golongan, yaitu asam organik larut air, lakton, asam
lemak rantai panjang, quinon, terpenoid, flavonoid, tanin, asam sinamat dan
derivatnya, asam benzoat dan derivatnya, kumarin, fenol dan asam fenolat, asam
amino non protein, sulfida serta nukleosida (Rice 1984).
Melastoma affine D. Don adalah tanaman invasive aliens species (IAS) yang
terdapat di Asia (Tjitrosoedirjo 2005). Tanaman ini merupakan salah satu tanaman
yang dominan di lahan mineral dan lahan gambut (Wibawa et al. 2012). Clidemia
hirta D. Don merupakan tanaman invasive aliens species (IAS) yang memiliki
kemampuan kompetisi tinggi (Alpert et al. 2000). Tanaman ini mampu
menghasilkan senyawa fenolik yang dapat menghambat pertumbuhan akar dan
pembusukan akar (Ismaini dan Lestari 2015).
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengetahui potensi tanaman Melastoma affine dan
Clidemia hirta dalam menghambat pertumbuhan tiga gulma pada tanaman padi.
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2014 hingga April 2015 di
Laboratorium Ekologi dan Rumah Kaca Departemen Biologi IPB. Pengambilan
sampel dilakukan di daerah persawahan sekitar Kampus IPB Dramaga.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan yaitu : cangkul, sekop, timbangan, polibag, blender,
neraca analitik, penggaris, alat tulis, ayakan, cawan petri, kertas saring, jeriken
plastik dan botol bekas. Bahan yang digunakan yaitu aquades, tanah, kompos, dua
jenis tanaman sebagai sumber alelopati (M. affine dan C. hirta) yang dikoleksi
dari kebun percobaan Cikabayan IPB, serta tiga tanaman uji yaitu gulma C3
(Ageratum conyzoides) dan dua gulma C4 (Echinochloa crus-galli dan Cyperus
iria) yang diidentifikasi berdasarkan Holm et al. (1977). Biji tanaman uji
dikoleksi dari Laboratorium Pengendalian Gulma SEAMEO BIOTROB.
Metode
Pembuatan Ekstrak Alelopati
Ekstrak alelopati (biang) dihasilkan dengan cara menghaluskan daun
tanaman sumber alelopati (M. affine dan C. hirta). Sebanyak 25 gram daun
tanaman alelopati dihaluskan dan dilarutkan dengan 1 liter aquadest, setelah itu
dipisahkan antara supernatan dengan peletnya. Supernatan digunakan sebagai
ekstrak alelopati (biang). Ekstrak biang disimpan selama 24 jam, kemudian
diencerkan sesuai dengan perlakuan masing-masing konsentrasi, sehingga didapat
ekstrak alelopati, C. hirta 2.5 g/l (C1), C. hirta 5 g/l (C2), C. hirta 10 g/l (C3), M.
affine 2.5 g/l (M1), M. affine 5 g/l (M2), M. affine 10 g/l (M3), dan Kontrol (K).
Metode ini merupakan modifikasi dari Sofyanti (2008). Ekstrak alelopati
digunakan uji perkecambahan dan pertumbuhan vegetatif tanaman selanjutnya.
Uji Viabilitas Perkecambahan Biji
Sebanyak 50 biji masing-masing jenis tanaman (Echinochloa crus-galli,
Ageratum conyzoides dan Cyperus iria) dikecambahkan dalam cawan petri
menggunakan media kertas saring dan air. Pengamatan dilakukan selama 12 hari.
3
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji
Biji tanaman uji direndam dengan larutan NaClO 1% selama 7 menit, dan
dibilas dengan aquades (Sofyanti 2008). Sebanyak 10 biji tanaman uji diletakkan
pada cawan petri yang sudah dilengkapi dengan kertas saring, kemudian diberikan
ekstrak alelopati sesuai perlakuan masing-masing. Volume ekstrak alelopati yang
diberikan sebanyak 5 ml setiap harinya. Masing-masing perlakuan dilakukan
pengulangan sebanyak 10 kali. Pengamatan dilakukan selama 12 hari.
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif
Sebanyak 3 biji tanaman ditumbuhkan pada polibag yang sudah berisi tanah
dan kompos (4:1). Setelah 2 minggu penanaman, dilakukan penjarangan tanaman
sehingga masing-masing polibag hanya berisi 2 tanaman uji. Perlakuan ekstrak
alelopati dan air dimulai pada minggu ke-2 setelah tanam. Ekstrak alelopati
diberikan pada waktu pagi hari, sedangkan air diberikan saat sore hari. Volume
ekstrak alelopati dan air yang diberikan pada minggu ke-2 sampai minggu ke-6
setelah tanam sebanyak 50 mL, sedangkan minggu ke-7 sampai minggu akhir
setelah tanam (tanaman berbunga) sebanyak 100 mL. Penelitian menggunakan 3
tanaman uji dengan 7 perlakuan. Setiap perlakuan diulang sebanyak 7 kali,
sehingga didapatkan 147 unit percobaan.
Parameter yang diamati
Parameter yang diamati pada uji perkecambahan yaitu persentase
perkecambahan (daya kecambah). Parameter yang diamati pada uji pertumbuhan
vegetatif tanaman yaitu tinggi tanaman, panjang daun, lebar daun, jumlah daun,
panjang akar, bobot basah (akar dan tajuk), bobot kering (akar dan tajuk).
Perhitungan persentase perkecambahan yaitu sebagai berikut.
% Perkecambahan = Biji berkecambah / Biji dikecambahkan x 100%
Analisis Data
Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) satu faktor sebagai
unit percobaan. Penghitungan data hasil uji ekstrak alelopati terhadap panjang
kecambah dan pertumbuhan vegetatif tanaman dianalisis dengan metode One Way
ANOVA menggunakan software SPSS versi 21.0 dan uji lanjut menggunakan uji
jarak berganda Duncan pada selang kepercayaan 95%.
4
HASIL
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji Tanaman
Hasil uji viabilitas biji tanaman menunjukkan bahwa Ageratum conyzoides
memiliki viabilitas perkecambahn lebih baik dibandingkan dengan Cyperus iria
dan Echinochloa crus-galli (Tabel 1). Viabilitas biji ketiga tanaman gulma yang
rendah menunjukkan bahwa kemampuan berkecambah ketiga biji tanaman gulma
yang digunakan kurang baik. Hal ini dapat mempengaruhi hasil uji ekstrak
alelopati terhadap perkecambahan biji ketiga tanaman gulma.
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta dapat menurunkan persentase
perkecambahan biji tiga tanaman gulma yang digunakan. Ekstrak alelopati daun
M. affine dan C. hirta konsentrasi 10 g/l mampu menghambat seluruh
perkecambahan biji Ageratum conyzoides, sedangkan perkecambahan biji
Echinochloa crus-galli dan Cyperus iria tidak seluruhnya dihambat oleh ekstrak
M. affine dan C. hirta konsentrasi 10 g/l (Tabel 2).
Tabel 3 menunjukkan bahwa ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta
pada konsentrasi 5 g/l dan 10 g/l secara nyata menghambat pertambahan panjang
kecambah Echinochloa crus-galli (p = 0.003). Ekstrak alelopati daun M. affine
konsentrasi 5 g/l, 10 g/l dan C. hirta konsentrasi 10 g/l secara nyata menghambat
pertambahan panjang kecambah Ageratum conyzoidelis (p = 0.000). Ekstrak
alelopati daun M. affine konsentrasi 10 g/l secara nyata menghambat pertambahan
panjang kecambah Cyperus iria (p = 0.047).
Tabel 1 Viabilitas perkecambahan biji tanaman gulma umur 12 hari.
Tanaman gulma
E. crus-galli
A. conyzoides
C. iria
Viabilitas perkecambahan biji (%)
20
32
24
Tabel 2 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap perkecambahan
biji tanaman gulma umur 12 hari.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Persentase biji berkecambah (%)
E. crus-galli
A. conyzoides
9
30
6
14
5
2
1
0
6
8
5
2
1
0
C. iria
27
9
7
3
6
5
3
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 10 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 10 biji.
5
Tabel 3 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap panjang kecambah
tanaman gulma umur 12 hari.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Rata-rata panjang kecambah (cm)
E. crus-galli
A. conyzoides
a
8.2
1.56a
5.47ab
1.10a
bc
3.09
0.44bc
1.50c
0.00c
3.93abc
0.92ab
2.93bc
0.88ab
c
1.00
0.00c
C. iria
1.70a
1.30ab
1.18ab
0.78b
1.51a
1.39ab
1.25ab
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 10 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 10 biji.
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman
Pengaruh Ekstrak terhadap Tinggi Tanaman
Pertambahan tinggi tanaman Echinochloa crus-galli selama 7 minggu
relatif tidak berbeda antar masing-masing perlakuan (p = 0.988). Pertambahan
tinggi tanaman E. crus-galli terus memuncak sampai minggu ke-3, kemudian
semakin rendah sampai minggu ke-7. Pertambahan tinggi tanaman E. crus-galli
tertinggi didapat pada minggu ke-3 yaitu sekitar 25 cm, sedangkan yang terendah
pada minggu ke-7 yaitu sekitar 2 cm (Gambar 1). Morfologi pertambahan tinggi
tanaman Echinochloa crus-galli dapat dilihat pada lampiran 1.a dan 1.b.
Pertambahan tinggi tanaman Ageratum conyzoides yang diamati selama 6
minggu relatif tidak berbeda antar masing-masing perlakuan (p = 0.903).
Pertambahan tinggi tanaman pada seluruh perlakuan ekstrak alelopati terus
meningkat sampai minggu ke-6. Pertambahan tinggi tanaman tertinggi didapat
pada minggu ke-6 yaitu sekitar 11 cm, sedangkan yang terendah pada minggu ke1 yaitu sekitar 1 cm (Gambar 2). Pengamatan pertumbuhan vegetatif pada
tanaman Ageratum conyzoides dilakukan selama 6 minggu setelah perlakuan,
karena pada minggu ke-6 hampir 90% tanaman sudah memasuki fase generatif.
Hal ini menyebabkan pengamatan pertumbuhan vegetatif tanaman kemudian
dihentikan. Morfologi pertambahan tinggi tanaman Ageratum conyzoides dapat
dilihat pada lampiran 2.a dan 2.b.
Pertambahan tinggi tanaman Cyperus iria relatif tidak berbeda antar
masing-masing perlakuan (p = 0.535). Pertambahan tinggi tanaman meningkat
sampai minggu ke-3, kemudian menurun sampai minggu ke-5, dan meningkat
kembali pada minggu ke-6, setelah itu menurun pada minggu ke-7. Pertambahan
tinggi tanaman tertinggi didapat pada minggu ke-6 yaitu sekitar 20 cm, sedangkan
yang terendah pada minggu ke-1 yaitu sekitar 6 cm (Gambar 3). Morfologi
pertambahan tinggi tanaman Cyperus iria dapat dilihat pada lampiran 3.a dan 3.b.
6
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Tinggi tanaman (cm)
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
Minggu Setelah Perlakuan
Gambar 1 Pertambahan tinggi tanaman E. crus-galli dengan perlakuan ekstrak alelopati
daun M. affine dan C. hirta. Keterangan : K=kontrol; M1=M. affine 2.5 g/l; M2=M.
affine 5 g/l; M3=M. affine 10 g/l; C1=C. hirta 2.5 g/l; C2=C. hirta 5 g/l; C3=C.
hirta 10 g/l.
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Tinggi tanaman (cm)
14
12
10
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
Minggu Setelah Perlakuan
Gambar 2 Pertambahan tinggi tanaman A. conyzoides dengan perlakuan ekstrak alelopati
daun M. affine dan C. hirta. Keterangan : K=kontrol; M1=M. affine 2.5 g/l;
M2=M. affine 5 g/l; M3=M. affine 10 g/l; C1=C. hirta 2.5 g/l; C2=C. hirta 5 g/l;
C3=C. hirta 10 g/l.
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Tinggi tanaman (cm)
14
12
10
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
Minggu Setelah Perlakuan
Gambar 3 Pertambahan tinggi tanaman C. iria dengan perlakuan ekstrak alelopati daun M.
affine dan C. hirta. Keterangan : K=kontrol; M1=M. affine 2.5 g/l; M2=M. affine
7
5 g/l; M3=M. affine 10 g/l; C1=C. hirta 2.5 g/l; C2=C. hirta 5 g/l; C3=C. hirta 10
g/l.
Pengaruh Ekstrak terhadap Panjang, Lebar dan Jumlah Daun Tanaman
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta tidak menghambat
pertambahan panjang daun tanaman Echinochloa crus-galli (p = 0.469), Ageratum
conyzoides (p = 0.874) dan Cyperus iria (p = 0.138). Pertambahan panjang daun
tanaman Echinochloa crus-galli dan Ageratum conyzoides hasil pengamatan
relatif tidak berbeda nyata antar perlakuan. Pertambahan panjang daun pada
tanaman Cyperus iria perlakuan ekstrak alelopati daun C. hirta konsentrasi 10 g/l,
memiliki pengaruh penghambatan yang paling baik dibandingkan dengan
perlakuan lainnya (Tabel 4).
Tabel 4 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan
panjang daun tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
50.76a
51.84a
51.61a
50.61a
55.74a
50.72a
53.02a
Pertambahan panjang daun (cm)
A. conyzoides
9.19a
9.42a
9.24a
9.14a
9.76a
9.59a
9.39a
C. iria
66.69ab
69.25a
64.67ab
62.71ab
68.64ab
70.25a
59.89b
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta antar perlakuan yang satu
dengan yang lain, tidak menghambat pertambahan lebar daun tanaman
Echinochloa crus-galli (p = 0.406), Ageratum conyzoides (p = 0.622) dan Cyperus
iria (p = 0.658). Pertambahan lebar daun tanaman Echinochloa crus-galli,
Ageratum conyzoides dan Cyperus iria relatif tidak berbeda nyata antar perlakuan
(Tabel 5).
Tabel 5 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan lebar
daun tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Pertambahan lebar daun (cm)
E. crus-galli
A. conyzoides
a
1.32
5.91a
1.31a
6.17a
1.37a
6.43a
a
1.28
6.04a
1.35a
5.96a
1.29a
5.96a
1.26a
5.78a
C. iria
.83a
.78a
.76a
.79a
.74a
.83a
.75a
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
8
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
Perlakuan ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta tidak menghambat
pertambahan jumlah daun tanaman Ageratum conyzoides (p = 0.442). Ekstrak
alelopati daun C. hirta 10 g/l dan M. affine 2.5 g/l dan 10 g/l mempengaruhi
pertambahan jumlah daun tanaman Cyperus iria (p = 0.012). Ekstrak alelopati M.
affine 2.5 g/l dan 5 g/l mempengaruhi pertambahan jumlah daun Echinochloa
crus-galli (p = 0.000) (Tabel 6).
Tabel 6 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan
jumlah daun tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
13.21b
17.79a
18.79a
14.00b
13.57b
14.57b
13.29b
Pertambahan jumlah daun
A. conyzoides
67.00a
55.71a
65.43a
56.64a
59.14a
56.50a
53.43a
C. iria
17.64a
11.43c
12.71abc
12.36bc
14.64abc
17.29ab
10.14c
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
Pengaruh Ekstrak terhadap Bobot Basah dan Bobot Kering Akar Tanaman
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta tidak mempengaruhi produksi
bobot basah akar tanaman Echinochloa crus-galli (p = 0.114), Ageratum
conyzoides (p = 0.356) dan Cyperus iria (p = 0.079). Nilai bobot basah akar
tanaman Echinochloa crus-galli yang paling rendah ditunjukkan oleh perlakuan
ekstrak daun C. hirta 5 g/l, sedangkan Ageratum conyzoides adalah perlakuan
ekstrak daun C. hirta 5 g/l, dan Cyperus iria yaitu perlakuan ekstrak C. hirta
konsentrasi 10 g/l (Tabel 7).
Tabel 7 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot basah akar
tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
1.63ab
1.60ab
1.79a
1.51ab
1.33ab
1.23b
1.36ab
Bobot basah akar (g)
A. conyzoides
1.17a
0.88a
1.05a
0.75a
0.77a
0.71a
0.77a
C. iria
1.12a
0.69ab
0.82a
0.72ab
0.88ab
0.99ab
0.52b
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
9
Ekstrak alelopati M. affine dan C. hirta tidak mempengaruhi bobot kering
akar tanaman Echinochloa crus-galli (p = 0.126), sedangkan bobot kering akar
Ageratum conyzoides dipengaruhi oleh ekstrak alelopati yang digunakan (p =
0.101). Bobot kering akar Cyperus iria dipengaruhi oleh alelopati M. affine dan C.
hirta konsentrasi 2.5 g/l dan 10 g/l (p = 0.011). Nilai bobot kering akar tanaman
Echinochloa crus-galli paling rendah yaitu perlakuan C. hirta 2.5 g/l, dan
Ageratum conyzoides yaitu M. affine 10 g/l, serta Cyperus iria yaitu C. hirta 10
g/l (Tabel 8).
Tabel 8 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot kering akar
tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
0.28ab
0.27ab
0.31a
0.26ab
0.21b
0.27ab
0.34a
Bobot kering akar (g)
A. conyzoides
0.29a
0.14b
0.16b
0.12b
0.15b
0.15b
0.13b
C. iria
0.29a
0.14c
0.19abc
0.16bc
0.17bc
0.26ab
0.12c
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
Pengaruh Ekstrak terhadap Bobot Basah dan Bobot Kering Tajuk Tanaman
Tabel 9 menunjukkan bahwa produksi bobot basah tajuk Echinochloa crusgalli dipengaruhi oleh ekstrak daun C. hirta konsentrasi 10 g/l (p = 0.000). Bobot
basah tajuk Ageratum conyzoides tidak dipengaruhi oleh ekstrak alelopati daun M.
affine dan C. hirta (p = 0.233). Bobot basah tajuk Cyperus iria dipengaruhi
ekstrak daun C. hirta 10 g/l, M. affine 2.5 g/l dan 10 g/l (p = 0.048).
Tabel 9 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot basah tajuk
tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
30.35bc
33.78ab
34.82a
29.52c
28.73c
26.86cd
24.34d
Bobot basah tajuk (g)
A. conyzoides
15.67ab
13.84ab
17.52a
11.46b
12.94ab
12.74ab
12.85ab
C. iria
21.43a
13.72b
15.23ab
14.08b
16.68ab
19.16ab
12.59b
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
10
Tabel 10 menunjukkan bahwa produksi bobot kering tajuk Echinochloa
crus-galli dipengaruhi oleh ekstrak daun C. hirta konsentrasi 5 g/l (p = 0.025).
Bobot basah tajuk Ageratum conyzoides tidak dipengaruhi oleh ekstrak alelopati
daun M. affine dan C. hirta (p = 0.255). Bobot basah tajuk Cyperus iria
dipengaruhi ekstrak daun C. hirta 10 g/l, M. affine 2.5 g/l dan 5 g/l (p = 0.027).
Tabel 10 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot kering
tajuk tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
4.89ab
5.08a
4.87ab
4.65abc
4.23bc
3.99c
4.12bc
Bobot kering tajuk (g)
A. conyzoides
1.61a
0.95b
1.31ab
0.97ab
1.23ab
1.36ab
1.12ab
C. iria
1.94a
1.13b
1.22b
1.26ab
1.40ab
1.94a
1.11b
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
PEMBAHASAN
Pengaruh Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji Tanaman
Viabilitas perkecambahan biji Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides
dan Cyperus iria cukup rendah, yaitu kurang dari 50%. Terdapat beberapa faktor
yang mempengaruhi perkecambahan biji, antara lain : tingkat kemasakan biji
(Sutopo 1988), pemberian hormon (Bey et all 2004), dan pemberian ekstrak
alelopati (Budi dan Hajoeningtijas 2013). Biji ketiga tanaman uji yang diambil
sebelum masak memiliki kemampuan berkecambah yang kurang maksimal,
sehingga viabilitas kecambah ketiga tanaman uji rendah, sesuai dengan Sutopo
(1988). Viabilitas biji yang rendah dimungkinkan dapat menyebabkan
menurunnya kemampuan biji dalam berkecambah, sehingga berpotensi
menghambat hasil uji perkecambahan selain ekstrak alelopati dalam penelitian ini.
Rata-rata panjang kecambah tanaman Echinochloa crus-galli, Ageratum
conyzoides dan Cyperus iria secara nyata dihambat oleh ekstrak alelopati M.
affine dan C. hirta konsentrasi 10 g/l. Panjang kecambah semakin menurun
seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak alelopati (Lampiran 1 dan 2).
Ekstrak daun tanaman Melastoma affine mengandung senyawa polifenol,
flavonoid, tanin, dan saponin (Kusumowati et all 2014). Ekstrak daun Clidemia
hirta mengandung senyawa flavonoid, saponin, tanin dan steroid (Fendiyanto et
al. 2014). Senyawa hasil metabolit sekunder seperti phenol dan steroid dapat
berfungsi sebagai alelopati (Waller 1987). Senyawa alkaloid, tannin dan saponin
merupakan senyawa hasil metabolit sekunder yang larut pada senyawa polar dan
dapat digunakan sebagai bioherbisida (Riskavani dan Purwani 2013). Ekstrak
11
daun tanaman M. affine dan C. hirta konsentrasi 10 g/l dapat menghambat
perkecambahan biji ketiga tanaman uji. Semakin meningkat konsentrasi ekstrak
daun M. affine dan C. hirta, maka semakin besar tingkat penghambatan ekstrak
terhadap ketiga tanaman uji yang digunakan.
Ekstrak alelopati mengandung senyawa-senyawa yang bersifat toksik bagi
biji tanaman (Djazuli 2011). Senyawa alelopati dapat menghambat induksi
hormon giberelin pada endosperma. Hormon giberelin berfungsi untuk
mendorong terjadinya proses perksecambahan biji dengan cara menginduksi
enzim α-amilase untuk menghidrolisis pati menjadi glukosa sebagai sumber
energi. Apabila induksi hormon giberelin terhambat, maka enzim α-amilase tidak
dapat menghidrolisis pati menjadi glukosa, sehingga kadar glukosa pada biji
rendah dan perkecambahan biji terhambat (Riskavani dan Purwani 2013).
Persentase perkecambahan biji dan panjang kecambah tanaman Ageratum
conyzoides konsentrasi 10 g/l lebih rendah dibandingkan dengan tanaman
Echinochloa crus-galli dan Cyperus iria konsentrasi 10 g/l. Hal ini menunjukkan
bahwa biji tanaman Ageratum conyzoides memiliki kemampuan menghadapi
cekaman alelopati yang paling rendah. Perkecambahan tanaman C3 (Ageratum
conyzoides) lebih rentan terhadap alelopati yang digunakan dibandingkan dengan
tanaman C4 (Echinochloa crus-galli dan Cyperus iria).
Pengaruh Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta tidak berpengaruh dalam
menghambat pertambahan tinggi tanaman, panjang daun, lebar daun, dan jumlah
daun tanaman Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides dan Cyperus iria.
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta juga tidak berpengaruh terhadap
produksi bobot basah dan bobot kering dari akar dan tajuk tanaman Echinochloa
crus-galli, Ageratum conyzoides dan Cyperus iria. Penelitian Budi dan
Hajoeningtijas (2013) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak alang-alang
konsentrasi 200g/L dapat menghambat populasi gulma tanaman, sedangkan
ekstrak alelopati yang digunakan pada penelitian ini adalah 2.5 g/l, 5 g/l dan 10 g/l
dari pengenceran ekstrak biang dari 25 g/1. Diduga konsentrasi ekstrak yang
digunakan terlalu rendah, sehingga tidak dapat menghambat pertumbuhan
tanaman uji.
Pertambahan tinggi tanaman Echinochloa crus-galli memuncak pada
minggu ke-3 kemudian menurun kembali sampai minggu akhir, dan pada
Ageratum conyzoides terus meningkat dan memuncak pada minggu ke-5,
sedangkan pada tanaman Cyperus iria cenderung lebih stabil sampai minggu akhir.
Pertumbuhan vegetatif tanaman gulma menunjukkan bahwa tidak adanya
perbedaan pengaruh ekstrak alelopati yang signifikan antara ketiga tanaman
gulma yang digunakan. Resistensi tanaman C4 (Echinochloa crus-galli dan
Cyperus iria) tidak lebih baik dibandingkan dengan tanaman C3 (Ageratum
conyzoides).
Senyawa alelopati ekstrak daun M. affine dan C. hirta tidak mempengaruhi
secara nyata dalam menghambat pertumbuhan vegetatif ketiga tanaman uji. Hal
ini dapat disebabkan oleh proses pengenceran ekstrak yang dilakukan dengan
menambahkan air setiap harinya setelah penyiraman ekstrak alelopati.
Penambahan air bertujuan untuk menjaga kondisi tanaman uji, agar tanaman tidak
12
kekurangan air dan agar kondisi media pengamatan mendekati kondisi pada lahan
persawahan yang sebenarnya. Kondisi lahan persawahan mengandung air yang
cukup, maka dari itu dilakukan penambahan air. Pengenceran ekstrak alelopati
dapat menyebabkan penurunan konsentrasi dan efektivitas dari senyawa alelopati
dalam menghambat pertumbuhan tanaman uji. Sesuai dengan Riskavani dan
Purwani (2013), ektrak bioherbisida pada konsentrasi yang rendah (2.5 g/l dan
25%) tidak menghambat secara nyata terhadap pertumbuhan gulma, tetapi pada
konsentrasi 50%, 75% dan 100% menghambat pertumbuhan tanaman gulma.
Penggunaan aquadest sebagai pelarut senyawa alelopati juga diduga kurang
maksimal untuk melarutkan senyawa alelopati yang dikandung oleh daun M.
affine dan C. hirta. Dengan demikian ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta
yang didapat tidak efektif dalam menghambat pertumbuhan vegetatif ketiga
tanaman gulma. Penelitian Riskavani dan Purwani (2013), menunjukkan bahwa
penggunaan senyawa etanol sebagai pelarut, dapat melarutkan senyawa hasil
metabolit sekunder seperti alkaloid, saponin dan tannin yang merupakan senyawa
alelopati penghambat pertumbuhan tanaman lain, sehingga ekstrak alelopati dapat
menghambat pertumbuhan tanaman gulma rumput teki.
Perlakuan ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta hanya dilakukan
dengan penyiraman terhadap media tempat tumbuh saja, sehingga pengaruh
ekstrak alelopati dalam menghambat pertumbuhan tanaman kurang maksimal.
Perlu dilakukan penyemprotan secara langsung terhadap daun tanaman, sehingga
ekstrak alelopati secara langsung dapat masuk melalui stomata. Sesuai dengan
Sastroutomo (1990), ekstrak alelopati akan menurunkan permeabilitas sel tanaman.
Dengan demikian ekstrak yang disemprotkan ke daun secara langsung dapat
menurunkan permeabilitas sel-sel tanaman, sehingga pengaruh ekstrak alelopati
lebih maksimal dalam menghambat pertumbuhan vegetatif tanaman.
Beberapa tanaman yang mengandung senyawa alelopati akan mengeluarkan
zat kimia berupa eksudat akar sebagai alat kompetisi dengan tanaman lain
(Sastroutomo 1990). Eksudat akar ini akan diserap oleh akar tanaman lain,
kemudian akan menghambat pembelahan sel-sel akar, kemudian merusak sel-sel
tanaman dan sel tersebut akan lisis, sehingga proses fisiologi seluruh tanaman
terhenti, akibatnya tanaman akan menjadi kering dan mati (Riskavani dan Purwani
2013). Selain itu, senyawa alelopati dapat menghambat metabolisme sel,
akibatnya pembentukan asam nukleat, protein dan ATP akan berkurang, akibatnya
proses pembelahan dan pemanjangan sel akan terhambat (Rice 1984).
Tanaman yang terkena cekaman alelokimia akan mengalami gejala layu
tanaman. Hal ini terjadi akibat sel-sel akar tanaman mengalami penurunan fungsi,
serta penyerapan air oleh akar juga akan menurun. Sel-sel pembuluh angkut juga
akan mengalami kerusakan, sehingga tekanan turgor pada sel-sel tanaman akan
menurun. Akibatnya jumlah air yang diserap dan diedarkan keseluruh bagian
tumbuhan tidak akan bisa mengimbangi proses transpirasi (penguapan), sehingga
itu tanaman akan menjadi layu (Riskavani dan Purwani 2013).
13
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Perkecambahan biji tanaman Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides
dan Cyperus iria dihambat oleh ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta
konsentrasi 10 g/l. Kemampuan biji dalam berkecambah semakin menurun seiring
dengan peningkatan konsentrasi ekstrak alelopati. Ekstrak alelopati daun M. affine
dan C. hirta yang digunakan tidak berpotensi dalam menghambat pertumbuhan
vegetatif tanaman Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides dan Cyperus iria.
Produksi bobot basah dan kering akar serta tajuk ketiga tanaman tidak dipengaruhi
secara nyata oleh ekstrak alelopati.
Saran
Diperlukan penelitian lanjutan mengenai profil metabolit daun tanaman
Melastoma affine dan Clidemia hirta untuk memastikan besarnya kandungan
senyawa alelopati yang diproduksi. Selain itu juga diperlukan analisis pengaruh
senyawa alelopati terhadap tanaman padi untuk mengetahui besarnya dosis yang
tepat sebagai perlakuan aplikatif selanjutnya. Diperlukan analisis menggunakan
senyawa polar lain untuk membandingkan efektivitas senyawa tersebut dalam
melarutkan senyawa alelopati.
DAFTAR PUSTAKA
Alpert P, Bone E, Holzapel C. 2000. Invasiveness, invasibility and the role of
environmental stress in the spread of non-native plants. Perspektive in Plant
Ecol, Evol and Syst. 3(1):55-65.
[BPS] Badan Pusat Statistik. 2014. Produktivitas Padi Nasional 2013-2014.
Jakarta (ID): BPS.
Bey Y, Syafii W, Ngafifah N. 2005. Pengaruh pemberian giberelin pada media
Vacin dan Went terhadap perkecambahan biji anggrek bulan (Phalaenopsis
amabilis BI) secara in vitro. J Biogenesis. 1 (2):57-61.
Budi GP, Hajoeningtijas OD. 2013. Penerapan herbisida organik ekstrak alangalang untuk mengendalikan gulma pada mentimun. Agritech. 15(1):32-38.
Chin DV. 2001. Biology and management of barnyardgrass, red sprangletop and
weedy rice. Weed Biol and Manag. 1:37-41.
Djazuli M. 2011. Potensi senyawa alelopati sebagai herbisida nabati alternatif
pada budidaya lada organik. Seminar Nasional Pestisida Nabati IV; 2011
Okt 15; Jakarta. Bogor (ID): Balitro. hlm 177-186.
Fendiyanto MH, Satrio RD, Aprilia A, Ukhraenah R, Nurdin A. 2014. IAS
(Invasive Alien Species) C. hirta D.Don sebagai antibakteri dalam upaya
mengatasi penyakit tifus [PKM-P]. Bogor (ID): IPB.
Fitri TY. 2011. Uji aktivitas campuran herbisida bahan aktif cyhalofop-butyl dan
penoxsulam terhadap beberapa jenis gulma padi sawah [skripsi]. Bogor
(ID): Institut Pertanian Bogor.
14
Holm LG, Plucknett DL, Pancho JV, Herberger JP. 1977. The World’s Worst
Weeds Distribution and Biology. Hawaii (USA): University Press of Hawaii.
Ismaini L, Lestari A. 2015. Potensi Clidemia hirta sebagai bioherbisida. Prosiding
Seminar Nasional Masyarakat Biodiversitas Indonesia; 2015 September;
Bandung. Cianjur (ID): LIPI. hlm 467-1471.
Kastanja AY. 2011. Identifikasi jenis dan dominasi gulma pada pertanaman padi
gogo (study kasus di Kecamatan Tobelo Barat, Kabupaten Halmahera
Utara). J Agroforestri. 4(1):41-46.
Kusumowati IKT, Melannisa R, Prasetyawan A. 2014. Daya antibakteri ekstrak
etanol daun senggani (M. affine D.Don). Biomedika. 6(2):22-25.
Miranda N, Suliansyah I, Chaniago I. 2011. Eksplorasi dan identifikasi gulma
pada padi sawah lokal (Oriza sativa L.) di kota Padang. Jerami. 4(1):45-54.
Pane H, Jatmiko SY. 2002. Pengendalian Gulma pada Tanaman Padi. Sukamandi
(ID): Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.
Pitoyo J. 2006. Mesin Penyiang Gulma Padi Sawah Bermotor.
http//www.litbangdeptan.go.id. diakses pada 24 Juni 2015.
Rice EL. 1984. Allelophathy (2nd ed). New York (US) : Academic Press.
Riskavani DV dan Purwani KI. 2013. Studi potensi bioherbisida ekstrak daun
ketapang (Terminalia catappa) terhadap gulma rumput teki (Cyperus
rotundus). J Sains dan Seni POMITS. 4(2):59-63.
Sastroutomo SS. 1990. Ekologi Gulma. Jakarta (ID): PT. Gramedia Pustaka
Utama.
Sofyanti L. 2008. Uji potensi alelopati beberapa ekotipe gulma jajagoan
(Echinochloa crus-galli) terhadap tanaman padi (Oryza sativa L.) [skripsi].
Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sutopo L. 1988. Teknologi Benih Edisi ke-2. Jakarta (ID): CV. Rajawali.
Tjitrosoedirjo SS. 2005. Inventory of the invasive alien plant species in Indonesia.
Biotropia. 25:60-73.
Waller GR. 1987. Allelochemical: Role in Agriculture and Forestry. ACS
Symposium Series No. 330. Washington DC (US): American Chemical
Society.
Wang J, Li R. 2008. Integration of C4 specific ppdk gene of Echinochloa to C3
upland rice and its photosynthesis charactheristics analysis. African J of
Biotech. 7:783-787.
Wibawa W, Sugandi D, Yesmawati. 2012. Dominansi gulma pada perkebunan
kelapa sawit rakyat di Provinsi Bengkulu. Balai Pengkajian Teknologi
Pertanian (BPTP), Bengkulu.
15
LAMPIRAN
16
Lampiran 1 Pengaruh ekstrak alelopati terhadap panjang kecambah Echinocloa
crus-galli.
K
M1
M2
M3
K
C1
C2
C3
Keterangan : K=kontrol; M1=M. affine 2.5 g/l; M2=M. affine 5 g/l; M3=M. affine
10 g/l; C1=C. hirta 2.5 g/l; C2=C. hirta 5 g/l; C3=C. hirta 10 g/l.
Lampiran 2 Pengaruh ekstrak alelopati terhadap panjang kecambah Cyperus iria.
M3
M2
M1
K
Keterangan : K=kontrol; M1=M. affine 2.5 g/l; M2=M. affine 5 g/l; M3=M. affine
10 g/l.
17
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Mojokerto pada tanggal 22 Februari 1993 dari ayah
Kastani dan ibu Wati. Penulis adalah putra keempat dari empat bersaudara. Tahun
2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Mojosari dan pada tahun yang sama
penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Nasional
Masuk Perguruan Tinggi (SNMPTN) Undangan dan diterima di Departemen
Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, pada tahun ajaran 2014/2015 penulis
menjadi asisten praktikum Ekologi Dasar, Fisiologi Tumbuhan, dan Ilmu
Lingkungan. Penulis juga telah melakukan penelitian mengenai Keanekaragaman
Tanaman Melastomaceae di Taman Wisata Alam Telaga Warna dan Kebun Teh
Ciliwung dalam rangka program studi lapangan Departemen Biologi tahun 2013.
Selain itu penulis juga telah melakukan praktik lapangan mengenai Manajemen
Perawatan dan Pelatihan Kuda di Direktorat Polisi Satwa Kelapadua Depok, Jawa
Barat.
Penulis juga aktif melakukan penelitian melalui Program Kreatifitas
Mahasiswa (PKM) dari Direktorat Jendral Perguruan Tinggi (DIKTI). Beberapa
judul yang mendapat dana hibah dari DIKTI, yaitu: Potensi Invasive Alien Species
(IAS) Clidemia hirta D.Don sebagai Alelopati Beberapa Gulma Tanaman Padi
(2014/2015). Selain itu, penulis juga aktif dalam olimpiade olahraga tingkat
mahasiswa. Beberapa prestasi yang diraih oleh penulis, diantaranya: Finalis
Olimpiade Mahasiswa IPB (OMI) bidang Lompat Jauh tingkat tahun 2014 dan
Juara 3 (Medali Perak). Penulis juga pernah menjadi anggota dan ketua dalam
kepanitiaan Mangrove for a better live di Muara Angke, Jawa Barat yang
merupakan program dari Divisi OWA, Himpunan Mahasiswa Biologi (Himabio)
tahun 2013.
affine D. Don PADA TIGA GULMA TANAMAN PADI
ARIS SETYAWAN
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PERNYATAAN MENGENAI DISERTASI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA*
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Potensi Alelopati
Clidemia hirta D. Don dan Melastoma affine D. Don pada Tiga Gulma Tanaman
Padi adalah benar 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 skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut
Pertanian Bogor.
Bogor, 17 Maret 2016
Aris Setyawan
NIM G34110012
ABSTRAK
ARIS SETYAWAN. Potensi Alelopati Clidemia hirta D. Don dan Melastoma
affine D. Don pada Tiga Gulma Tanaman Padi. Dibimbing oleh SULISTIJORINI
dan HADISUNARSO.
Alelopati merupakan senyawa organik yang dihasilkan oleh tanaman untuk
berkompetisi dengan tanaman lain. Penggunaan senyawa alelopati sebagai
herbisida alami bermanfaat di bidang ekonomi dan lingkungan. Senyawa ini dapat
digunakan untuk mengontrol pertumbuhan tanaman lain yang bersifat merugikan,
khususnya gulma pada padi. Clidemia hirta dan Melastoma affine merupakan
tanaman invasive aliens species (IAS) yang memiliki potensi sebagai alelopati,
karena kemampuannya dalam mendominasi suatu vegetasi cukup baik. Uji ekstrak
alelopati perlu dilakukan dari kedua tanaman ini terhadap beberapa tanaman
gulma pada padi, untuk menganalisis respon perkecambahan dan pertumbuhan
vegetatif tanaman. Ekstrak alelopati didapat dari daun tanaman sumber alelopati
yang diekstrak dengan aquadest. Ekstrak daun tanaman C. hirta dan M. affine
kemudian diencerkan pada konsentrasi 10 g/l, 5 g/l dan 2.5 g/l menggunakan air.
Ekstrak kemudian diujikan terhadap tanaman Echinochloa crus-galli, Ageratum
conyzoides dan Cyperus iria. Uji ekstrak alelopati dilakukan untuk mengetahui
besarnya efektifitas ekstrak daun tanaman C. hirta dan M. affine dalam
menghambat perkecambahan biji dan pertumbuhan vegetatif ketiga tanaman
gulma. Analisis data menggunakan software SPSS 2.1 dengan metode One Way
Anova pada taraf nyata 95%. Ekstrak alelopati daun C. hirta dan M. affine
konsentrasi 10 g/l dapat menghambat perkecambahan biji Echinochloa crus-galli,
Ageratum conyzoides dan Cyperus iria. Ekstrak alelopati daun C. hirta dan M.
affine tidak berpotensi menghambat pertumbuhan vegetatif tanaman uji.
Kata kunci: alelokimia, invasive aliens species, tanaman C3, tanaman C4
ABSTRACT
ARIS SETIAWAN. Potential allelopathy Clidemia hirta D. Don and Melastoma
affine D. Don on Three Rice Weeds. Guided by SULISTIJORINI and
HADISUNARSO.
Allelopathy is an organic compound produced by plants to compete with
other plants. The use of the compound as a natural herbicide residues has many
benefits in the field of economy and environment. These compounds can be used
to control the growth of other plants that are harmful, especially weeds in rice.
Clidemia hirta and Melastoma affine are invasive alien species (IAS) plants that
have potential as allelopathy, because of their ability to dominate a vegetation is
pretty good. Allelopathy extracts of both plants are necessary to be tested for
some weeds in the rice crop, to see the response of germination and vegetative
plants growth of the weeds. Allelopathy compound was extracted from C. hirta
and M. affine by using distilled water, then diluted to a concentration of 10 g/l, 5
g/l and 2.5 g/l using water. The allelopathy extract was tested against of
Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides and Cyperus iria. Both of the
allelopathy extracts were tested to determine the effectiveness in inhibiting seed
germination and vegetative growth of three weeds. Data analysis using SPSS
software 2.1 with One Way ANOVA method on the real level of 95%.
Allelopathy extract of leaves of C. hirta and M. affine consentration 10g/l inhibit
germination of Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides dan Cyperus iria.
Allelopathy extract of leaves of C. hirta and M. affine did not potentially inhibit
the vegetative growth of the test weeds.
Keywords: alelochemical, invasive aliens species, C3 plants, C4 plants
POTENSI ALELOPATI Clidemia hirta D. Don DAN Melastoma
affine D. Don PADA TIGA GULMA TANAMAN PADI
ARIS SETYAWAN
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Sains
pada
Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2016
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Skripsi ini
berjudul Potensi Alelopati Clidemia hirta D. Don dan Melastoma affine D. Don
pada Tiga Gulma Tanaman Padi. Kegiatan penelitian dilaksanakan di
Laboratorium Ekologi dan Rumah Kaca Departemen Biologi, Institut Pertanian
Bogor sejak bulan Desember 2014 sampai April 2015.
Terima kasih penulis sampaikan kepada Dr Ir Sulistijorini, MSi dan Ir
Hadisunarso, MSi atas bimbingan dan pengarahan selama berlangsungnya
penelitian dan dalam penyusunan skripsi. Penulis juga mengucapkan terima kasih
kepada Dr Ir Ence Darmo Jaya Supena, MSi sebagai penguji yang telah
memberikan sarannya. Terimakasih juga penulis ucapkan kepada Kementrian
Pendidikan Nasional Republik Indonesia (KEMENDIKNAS) yang telah
membiayai pendidikan S1 melalui beasiswa pendidikan Bidikmisi.
Ungkapan terimakasih juga ditujukan kepada seluruh anggota keluarga atas
dukungan yang telah diberikan hingga penulis dapat menyelesaikan studi ini.
Terima kasih juga penulis ucapkan kepada Sofiah Tullah, Miftahul Huda
Fendiyanto dan Rizky Dwi Satrio atas bantuan dan diskusi selama penelitian ini
berlangsung. Ucapan terimakasih juga penulis tujukan kepada Bpk. Tisna, Ibu
Halida N. dan kelompok PKM-Padi (Fadhil, Yuli, Rena, dan Alfiyan), serta
teman-teman Biologi angkatan 48 untuk semangat dan kerja samanya.
Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, 17 Maret 2016
Aris Setyawan
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
2
METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Bahan dan Alat
2
Metode
2
Pembuatan Ekstrak Alelopati
Uji Viabilitas Perkecambahan Biji
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif
Parameter yang diamati
Analisis Data
HASIL
2
2
3
3
3
3
4
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji Tanaman
4
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman
5
Pengaruh Ekstrak terhadap Tinggi Tanaman
Pengaruh Ekstrak terhadap Panjang, Lebar, dan Jumlah Daun Tanaman
Pengaruh Ekstrak terhadap Bobot Basah dan Kering Akar Tanaman
Pengaruh Ekstrak terhadap Bobot Basah dan Kering Tajuk Tanaman
PEMBAHASAN
5
7
8
9
10
Pengaruh Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji Tanaman
10
Pengaruh Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman
11
SIMPULAN DAN SARAN
13
Simpulan
13
Saran
13
DAFTAR PUSTAKA
13
LAMPIRAN
15
RIWAYAT HIDUP
17
DAFTAR TABEL
1 Viabilitas perkecambahan biji ke-3 tanaman gulma umur 12 hari
2 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap perkecambahan
biji tanaman gulma umur 12 hari
3 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap panjang
kecambah tanaman gulma umur 12 hari
4 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan
panjang daun tanaman gulma
5 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan
lebar daun tanaman gulma
6 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan
jumlah daun tanaman gulma
7 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot basah
akar tanaman gulma
8 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot kering
akar tanaman gulma
9 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot basah
tajuk tanaman gulma
10 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot kering
tajuk tanaman gulma
4
4
5
7
7
8
8
9
9
10
DAFTAR GAMBAR
1 Pertambahan tinggi tanaman E. crus-galli dengan perlakuan ekstrak
alelopati daun M. affine dan C. hirta
2 Pertambahan tinggi tanaman A. conyzoides dengan perlakuan ekstrak
alelopati daun M. affine dan C. hirta
3 Pertambahan tinggi tanaman C. iria dengan perlakuan ekstrak alelopati
daun M. affine dan C. hirta
6
6
6
DAFTAR LAMPIRAN
1 Pengaruh ekstrak alelopati terhadap panjang kecambah Echinocloa
crus-galli
2 Pengaruh ekstrak alelopati terhadap panjang kecambah Cyperus iria
16
16
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Indonesia merupakan negara yang memiliki kepadatan penduduk tinggi.
Tingginya jumlah penduduk diikuti dengan tingginya permintaan makanan pokok,
salah satunya adalah beras. Produksi padi di Indonesia pada tahun 2014
mengalami penurunan sebesar 1.2 juta ton (BPS 2014). Penurunan ini disebabkan
oleh banyak faktor, salah satunya kompetisi dengan gulma. Gulma akan
menghambat pertumbuhan tanaman padi sehingga produksi padi menurun.
Tingkat penurunan produksi padi oleh gulma sebesar 6-87 % (Pitoyo 2006).
Gulma tanaman pada lahan persawahan diantaranya yaitu Echinochloa crusgalli, Ageratum conyzoides, dan Cyperus iria (Holm et al. 1977). Echinochloa
crus-galli adalah tanaman gulma tipe C4 yang memiliki tingkat efisiensi
fotosintesis lebih baik dibandingkan dengan tanaman C3 seperti padi (Wang dan
Li 2008). Menurut Chin (2001), Echinochloa crus-galli dapat menyebabkan
penurunan produksi padi sekitar 50-59%. Menurut Fitri (2011), Ageratum
conyzoides merupakan tanaman gulma tipe C3 yang memiliki tingkat penyebaran
yang cepat dan mendominasi lahan persawahan. Tanaman Ageratum conyzoides
banyak ditemukan di lahan persawahan padi gogo (Kastanja 2011). Menurut
Miranda et al. (2011), Cyperus iria merupakan tanaman gulma yang sering
ditemukan berkompetisi dengan tanaman padi di lahan persawahan.
Pengendalian tanaman gulma dapat dilakukan dengan cara manual, mekanis
dan kimiawi. Pengendalian secara manual dilakukan dengan penyiangan
menggunakan tenaga manusia, tetapi membutuhkan waktu yang lama.
Pengendalian secara mekanis dilakukan dengan menggunakan mesin, tetapi
membutuhkan biaya yang besar. Pengendalian secara kimiawi dilakukan dengan
menggunakan herbisida sintetis, tetapi residu berpotensi mencemari lingkungan
(Pane dan Jatmiko 2002). Salah satu alternatif pegendalian gulma tanaman yaitu
menggunakan herbisida alami. Kelebihan metode ini tidak membutuhkan tenaga
kerja dan waktu yang banyak, serta tidak beresiko untuk merusak lingkungan.
Herbisida alami dapat diproduksi dengan mengekstrak tanaman yang memiliki
senyawa alelopati. Alelopati (alelokimia) merupakan zat kimia yang dihasilkan
oleh suatu tanaman untuk menghambat pertumbuhan tanaman lain di sekitarnya
(Sastroutomo 1990). Alelopati merupakan metabolit sekunder yang
dikelompokkan menjadi 14 golongan, yaitu asam organik larut air, lakton, asam
lemak rantai panjang, quinon, terpenoid, flavonoid, tanin, asam sinamat dan
derivatnya, asam benzoat dan derivatnya, kumarin, fenol dan asam fenolat, asam
amino non protein, sulfida serta nukleosida (Rice 1984).
Melastoma affine D. Don adalah tanaman invasive aliens species (IAS) yang
terdapat di Asia (Tjitrosoedirjo 2005). Tanaman ini merupakan salah satu tanaman
yang dominan di lahan mineral dan lahan gambut (Wibawa et al. 2012). Clidemia
hirta D. Don merupakan tanaman invasive aliens species (IAS) yang memiliki
kemampuan kompetisi tinggi (Alpert et al. 2000). Tanaman ini mampu
menghasilkan senyawa fenolik yang dapat menghambat pertumbuhan akar dan
pembusukan akar (Ismaini dan Lestari 2015).
2
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan mengetahui potensi tanaman Melastoma affine dan
Clidemia hirta dalam menghambat pertumbuhan tiga gulma pada tanaman padi.
BAHAN DAN METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2014 hingga April 2015 di
Laboratorium Ekologi dan Rumah Kaca Departemen Biologi IPB. Pengambilan
sampel dilakukan di daerah persawahan sekitar Kampus IPB Dramaga.
Alat dan Bahan
Alat yang digunakan yaitu : cangkul, sekop, timbangan, polibag, blender,
neraca analitik, penggaris, alat tulis, ayakan, cawan petri, kertas saring, jeriken
plastik dan botol bekas. Bahan yang digunakan yaitu aquades, tanah, kompos, dua
jenis tanaman sebagai sumber alelopati (M. affine dan C. hirta) yang dikoleksi
dari kebun percobaan Cikabayan IPB, serta tiga tanaman uji yaitu gulma C3
(Ageratum conyzoides) dan dua gulma C4 (Echinochloa crus-galli dan Cyperus
iria) yang diidentifikasi berdasarkan Holm et al. (1977). Biji tanaman uji
dikoleksi dari Laboratorium Pengendalian Gulma SEAMEO BIOTROB.
Metode
Pembuatan Ekstrak Alelopati
Ekstrak alelopati (biang) dihasilkan dengan cara menghaluskan daun
tanaman sumber alelopati (M. affine dan C. hirta). Sebanyak 25 gram daun
tanaman alelopati dihaluskan dan dilarutkan dengan 1 liter aquadest, setelah itu
dipisahkan antara supernatan dengan peletnya. Supernatan digunakan sebagai
ekstrak alelopati (biang). Ekstrak biang disimpan selama 24 jam, kemudian
diencerkan sesuai dengan perlakuan masing-masing konsentrasi, sehingga didapat
ekstrak alelopati, C. hirta 2.5 g/l (C1), C. hirta 5 g/l (C2), C. hirta 10 g/l (C3), M.
affine 2.5 g/l (M1), M. affine 5 g/l (M2), M. affine 10 g/l (M3), dan Kontrol (K).
Metode ini merupakan modifikasi dari Sofyanti (2008). Ekstrak alelopati
digunakan uji perkecambahan dan pertumbuhan vegetatif tanaman selanjutnya.
Uji Viabilitas Perkecambahan Biji
Sebanyak 50 biji masing-masing jenis tanaman (Echinochloa crus-galli,
Ageratum conyzoides dan Cyperus iria) dikecambahkan dalam cawan petri
menggunakan media kertas saring dan air. Pengamatan dilakukan selama 12 hari.
3
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji
Biji tanaman uji direndam dengan larutan NaClO 1% selama 7 menit, dan
dibilas dengan aquades (Sofyanti 2008). Sebanyak 10 biji tanaman uji diletakkan
pada cawan petri yang sudah dilengkapi dengan kertas saring, kemudian diberikan
ekstrak alelopati sesuai perlakuan masing-masing. Volume ekstrak alelopati yang
diberikan sebanyak 5 ml setiap harinya. Masing-masing perlakuan dilakukan
pengulangan sebanyak 10 kali. Pengamatan dilakukan selama 12 hari.
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif
Sebanyak 3 biji tanaman ditumbuhkan pada polibag yang sudah berisi tanah
dan kompos (4:1). Setelah 2 minggu penanaman, dilakukan penjarangan tanaman
sehingga masing-masing polibag hanya berisi 2 tanaman uji. Perlakuan ekstrak
alelopati dan air dimulai pada minggu ke-2 setelah tanam. Ekstrak alelopati
diberikan pada waktu pagi hari, sedangkan air diberikan saat sore hari. Volume
ekstrak alelopati dan air yang diberikan pada minggu ke-2 sampai minggu ke-6
setelah tanam sebanyak 50 mL, sedangkan minggu ke-7 sampai minggu akhir
setelah tanam (tanaman berbunga) sebanyak 100 mL. Penelitian menggunakan 3
tanaman uji dengan 7 perlakuan. Setiap perlakuan diulang sebanyak 7 kali,
sehingga didapatkan 147 unit percobaan.
Parameter yang diamati
Parameter yang diamati pada uji perkecambahan yaitu persentase
perkecambahan (daya kecambah). Parameter yang diamati pada uji pertumbuhan
vegetatif tanaman yaitu tinggi tanaman, panjang daun, lebar daun, jumlah daun,
panjang akar, bobot basah (akar dan tajuk), bobot kering (akar dan tajuk).
Perhitungan persentase perkecambahan yaitu sebagai berikut.
% Perkecambahan = Biji berkecambah / Biji dikecambahkan x 100%
Analisis Data
Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) satu faktor sebagai
unit percobaan. Penghitungan data hasil uji ekstrak alelopati terhadap panjang
kecambah dan pertumbuhan vegetatif tanaman dianalisis dengan metode One Way
ANOVA menggunakan software SPSS versi 21.0 dan uji lanjut menggunakan uji
jarak berganda Duncan pada selang kepercayaan 95%.
4
HASIL
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji Tanaman
Hasil uji viabilitas biji tanaman menunjukkan bahwa Ageratum conyzoides
memiliki viabilitas perkecambahn lebih baik dibandingkan dengan Cyperus iria
dan Echinochloa crus-galli (Tabel 1). Viabilitas biji ketiga tanaman gulma yang
rendah menunjukkan bahwa kemampuan berkecambah ketiga biji tanaman gulma
yang digunakan kurang baik. Hal ini dapat mempengaruhi hasil uji ekstrak
alelopati terhadap perkecambahan biji ketiga tanaman gulma.
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta dapat menurunkan persentase
perkecambahan biji tiga tanaman gulma yang digunakan. Ekstrak alelopati daun
M. affine dan C. hirta konsentrasi 10 g/l mampu menghambat seluruh
perkecambahan biji Ageratum conyzoides, sedangkan perkecambahan biji
Echinochloa crus-galli dan Cyperus iria tidak seluruhnya dihambat oleh ekstrak
M. affine dan C. hirta konsentrasi 10 g/l (Tabel 2).
Tabel 3 menunjukkan bahwa ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta
pada konsentrasi 5 g/l dan 10 g/l secara nyata menghambat pertambahan panjang
kecambah Echinochloa crus-galli (p = 0.003). Ekstrak alelopati daun M. affine
konsentrasi 5 g/l, 10 g/l dan C. hirta konsentrasi 10 g/l secara nyata menghambat
pertambahan panjang kecambah Ageratum conyzoidelis (p = 0.000). Ekstrak
alelopati daun M. affine konsentrasi 10 g/l secara nyata menghambat pertambahan
panjang kecambah Cyperus iria (p = 0.047).
Tabel 1 Viabilitas perkecambahan biji tanaman gulma umur 12 hari.
Tanaman gulma
E. crus-galli
A. conyzoides
C. iria
Viabilitas perkecambahan biji (%)
20
32
24
Tabel 2 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap perkecambahan
biji tanaman gulma umur 12 hari.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Persentase biji berkecambah (%)
E. crus-galli
A. conyzoides
9
30
6
14
5
2
1
0
6
8
5
2
1
0
C. iria
27
9
7
3
6
5
3
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 10 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 10 biji.
5
Tabel 3 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap panjang kecambah
tanaman gulma umur 12 hari.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Rata-rata panjang kecambah (cm)
E. crus-galli
A. conyzoides
a
8.2
1.56a
5.47ab
1.10a
bc
3.09
0.44bc
1.50c
0.00c
3.93abc
0.92ab
2.93bc
0.88ab
c
1.00
0.00c
C. iria
1.70a
1.30ab
1.18ab
0.78b
1.51a
1.39ab
1.25ab
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 10 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 10 biji.
Uji Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman
Pengaruh Ekstrak terhadap Tinggi Tanaman
Pertambahan tinggi tanaman Echinochloa crus-galli selama 7 minggu
relatif tidak berbeda antar masing-masing perlakuan (p = 0.988). Pertambahan
tinggi tanaman E. crus-galli terus memuncak sampai minggu ke-3, kemudian
semakin rendah sampai minggu ke-7. Pertambahan tinggi tanaman E. crus-galli
tertinggi didapat pada minggu ke-3 yaitu sekitar 25 cm, sedangkan yang terendah
pada minggu ke-7 yaitu sekitar 2 cm (Gambar 1). Morfologi pertambahan tinggi
tanaman Echinochloa crus-galli dapat dilihat pada lampiran 1.a dan 1.b.
Pertambahan tinggi tanaman Ageratum conyzoides yang diamati selama 6
minggu relatif tidak berbeda antar masing-masing perlakuan (p = 0.903).
Pertambahan tinggi tanaman pada seluruh perlakuan ekstrak alelopati terus
meningkat sampai minggu ke-6. Pertambahan tinggi tanaman tertinggi didapat
pada minggu ke-6 yaitu sekitar 11 cm, sedangkan yang terendah pada minggu ke1 yaitu sekitar 1 cm (Gambar 2). Pengamatan pertumbuhan vegetatif pada
tanaman Ageratum conyzoides dilakukan selama 6 minggu setelah perlakuan,
karena pada minggu ke-6 hampir 90% tanaman sudah memasuki fase generatif.
Hal ini menyebabkan pengamatan pertumbuhan vegetatif tanaman kemudian
dihentikan. Morfologi pertambahan tinggi tanaman Ageratum conyzoides dapat
dilihat pada lampiran 2.a dan 2.b.
Pertambahan tinggi tanaman Cyperus iria relatif tidak berbeda antar
masing-masing perlakuan (p = 0.535). Pertambahan tinggi tanaman meningkat
sampai minggu ke-3, kemudian menurun sampai minggu ke-5, dan meningkat
kembali pada minggu ke-6, setelah itu menurun pada minggu ke-7. Pertambahan
tinggi tanaman tertinggi didapat pada minggu ke-6 yaitu sekitar 20 cm, sedangkan
yang terendah pada minggu ke-1 yaitu sekitar 6 cm (Gambar 3). Morfologi
pertambahan tinggi tanaman Cyperus iria dapat dilihat pada lampiran 3.a dan 3.b.
6
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Tinggi tanaman (cm)
30
25
20
15
10
5
0
1
2
3
4
5
6
7
Minggu Setelah Perlakuan
Gambar 1 Pertambahan tinggi tanaman E. crus-galli dengan perlakuan ekstrak alelopati
daun M. affine dan C. hirta. Keterangan : K=kontrol; M1=M. affine 2.5 g/l; M2=M.
affine 5 g/l; M3=M. affine 10 g/l; C1=C. hirta 2.5 g/l; C2=C. hirta 5 g/l; C3=C.
hirta 10 g/l.
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Tinggi tanaman (cm)
14
12
10
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
Minggu Setelah Perlakuan
Gambar 2 Pertambahan tinggi tanaman A. conyzoides dengan perlakuan ekstrak alelopati
daun M. affine dan C. hirta. Keterangan : K=kontrol; M1=M. affine 2.5 g/l;
M2=M. affine 5 g/l; M3=M. affine 10 g/l; C1=C. hirta 2.5 g/l; C2=C. hirta 5 g/l;
C3=C. hirta 10 g/l.
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Tinggi tanaman (cm)
14
12
10
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
Minggu Setelah Perlakuan
Gambar 3 Pertambahan tinggi tanaman C. iria dengan perlakuan ekstrak alelopati daun M.
affine dan C. hirta. Keterangan : K=kontrol; M1=M. affine 2.5 g/l; M2=M. affine
7
5 g/l; M3=M. affine 10 g/l; C1=C. hirta 2.5 g/l; C2=C. hirta 5 g/l; C3=C. hirta 10
g/l.
Pengaruh Ekstrak terhadap Panjang, Lebar dan Jumlah Daun Tanaman
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta tidak menghambat
pertambahan panjang daun tanaman Echinochloa crus-galli (p = 0.469), Ageratum
conyzoides (p = 0.874) dan Cyperus iria (p = 0.138). Pertambahan panjang daun
tanaman Echinochloa crus-galli dan Ageratum conyzoides hasil pengamatan
relatif tidak berbeda nyata antar perlakuan. Pertambahan panjang daun pada
tanaman Cyperus iria perlakuan ekstrak alelopati daun C. hirta konsentrasi 10 g/l,
memiliki pengaruh penghambatan yang paling baik dibandingkan dengan
perlakuan lainnya (Tabel 4).
Tabel 4 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan
panjang daun tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
50.76a
51.84a
51.61a
50.61a
55.74a
50.72a
53.02a
Pertambahan panjang daun (cm)
A. conyzoides
9.19a
9.42a
9.24a
9.14a
9.76a
9.59a
9.39a
C. iria
66.69ab
69.25a
64.67ab
62.71ab
68.64ab
70.25a
59.89b
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta antar perlakuan yang satu
dengan yang lain, tidak menghambat pertambahan lebar daun tanaman
Echinochloa crus-galli (p = 0.406), Ageratum conyzoides (p = 0.622) dan Cyperus
iria (p = 0.658). Pertambahan lebar daun tanaman Echinochloa crus-galli,
Ageratum conyzoides dan Cyperus iria relatif tidak berbeda nyata antar perlakuan
(Tabel 5).
Tabel 5 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan lebar
daun tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
Pertambahan lebar daun (cm)
E. crus-galli
A. conyzoides
a
1.32
5.91a
1.31a
6.17a
1.37a
6.43a
a
1.28
6.04a
1.35a
5.96a
1.29a
5.96a
1.26a
5.78a
C. iria
.83a
.78a
.76a
.79a
.74a
.83a
.75a
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
8
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
Perlakuan ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta tidak menghambat
pertambahan jumlah daun tanaman Ageratum conyzoides (p = 0.442). Ekstrak
alelopati daun C. hirta 10 g/l dan M. affine 2.5 g/l dan 10 g/l mempengaruhi
pertambahan jumlah daun tanaman Cyperus iria (p = 0.012). Ekstrak alelopati M.
affine 2.5 g/l dan 5 g/l mempengaruhi pertambahan jumlah daun Echinochloa
crus-galli (p = 0.000) (Tabel 6).
Tabel 6 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap pertambahan
jumlah daun tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
13.21b
17.79a
18.79a
14.00b
13.57b
14.57b
13.29b
Pertambahan jumlah daun
A. conyzoides
67.00a
55.71a
65.43a
56.64a
59.14a
56.50a
53.43a
C. iria
17.64a
11.43c
12.71abc
12.36bc
14.64abc
17.29ab
10.14c
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
Pengaruh Ekstrak terhadap Bobot Basah dan Bobot Kering Akar Tanaman
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta tidak mempengaruhi produksi
bobot basah akar tanaman Echinochloa crus-galli (p = 0.114), Ageratum
conyzoides (p = 0.356) dan Cyperus iria (p = 0.079). Nilai bobot basah akar
tanaman Echinochloa crus-galli yang paling rendah ditunjukkan oleh perlakuan
ekstrak daun C. hirta 5 g/l, sedangkan Ageratum conyzoides adalah perlakuan
ekstrak daun C. hirta 5 g/l, dan Cyperus iria yaitu perlakuan ekstrak C. hirta
konsentrasi 10 g/l (Tabel 7).
Tabel 7 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot basah akar
tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
1.63ab
1.60ab
1.79a
1.51ab
1.33ab
1.23b
1.36ab
Bobot basah akar (g)
A. conyzoides
1.17a
0.88a
1.05a
0.75a
0.77a
0.71a
0.77a
C. iria
1.12a
0.69ab
0.82a
0.72ab
0.88ab
0.99ab
0.52b
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
9
Ekstrak alelopati M. affine dan C. hirta tidak mempengaruhi bobot kering
akar tanaman Echinochloa crus-galli (p = 0.126), sedangkan bobot kering akar
Ageratum conyzoides dipengaruhi oleh ekstrak alelopati yang digunakan (p =
0.101). Bobot kering akar Cyperus iria dipengaruhi oleh alelopati M. affine dan C.
hirta konsentrasi 2.5 g/l dan 10 g/l (p = 0.011). Nilai bobot kering akar tanaman
Echinochloa crus-galli paling rendah yaitu perlakuan C. hirta 2.5 g/l, dan
Ageratum conyzoides yaitu M. affine 10 g/l, serta Cyperus iria yaitu C. hirta 10
g/l (Tabel 8).
Tabel 8 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot kering akar
tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
0.28ab
0.27ab
0.31a
0.26ab
0.21b
0.27ab
0.34a
Bobot kering akar (g)
A. conyzoides
0.29a
0.14b
0.16b
0.12b
0.15b
0.15b
0.13b
C. iria
0.29a
0.14c
0.19abc
0.16bc
0.17bc
0.26ab
0.12c
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
Pengaruh Ekstrak terhadap Bobot Basah dan Bobot Kering Tajuk Tanaman
Tabel 9 menunjukkan bahwa produksi bobot basah tajuk Echinochloa crusgalli dipengaruhi oleh ekstrak daun C. hirta konsentrasi 10 g/l (p = 0.000). Bobot
basah tajuk Ageratum conyzoides tidak dipengaruhi oleh ekstrak alelopati daun M.
affine dan C. hirta (p = 0.233). Bobot basah tajuk Cyperus iria dipengaruhi
ekstrak daun C. hirta 10 g/l, M. affine 2.5 g/l dan 10 g/l (p = 0.048).
Tabel 9 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot basah tajuk
tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
30.35bc
33.78ab
34.82a
29.52c
28.73c
26.86cd
24.34d
Bobot basah tajuk (g)
A. conyzoides
15.67ab
13.84ab
17.52a
11.46b
12.94ab
12.74ab
12.85ab
C. iria
21.43a
13.72b
15.23ab
14.08b
16.68ab
19.16ab
12.59b
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
10
Tabel 10 menunjukkan bahwa produksi bobot kering tajuk Echinochloa
crus-galli dipengaruhi oleh ekstrak daun C. hirta konsentrasi 5 g/l (p = 0.025).
Bobot basah tajuk Ageratum conyzoides tidak dipengaruhi oleh ekstrak alelopati
daun M. affine dan C. hirta (p = 0.255). Bobot basah tajuk Cyperus iria
dipengaruhi ekstrak daun C. hirta 10 g/l, M. affine 2.5 g/l dan 5 g/l (p = 0.027).
Tabel 10 Pengaruh ekstrak daun M. affine dan C. hirta terhadap bobot kering
tajuk tanaman gulma.
Perlakuan
K
M1
M2
M3
C1
C2
C3
E. crus-galli
4.89ab
5.08a
4.87ab
4.65abc
4.23bc
3.99c
4.12bc
Bobot kering tajuk (g)
A. conyzoides
1.61a
0.95b
1.31ab
0.97ab
1.23ab
1.36ab
1.12ab
C. iria
1.94a
1.13b
1.22b
1.26ab
1.40ab
1.94a
1.11b
Perlakuan : a)K=kontrol; b)M1=M. affine 2.5 g/l; c)M2=M. affine 5 g/l; d)M3=M. affine 10 g/l;
e)C1=C. hirta 2.5 g/l; f)C2=C. hirta 5 g/l; g)C3=C. hirta 10 g/l.
Masing-masing perlakuan terdiri atas 7 ulangan, masing-masing ulangan terdiri atas 2 tanaman.
PEMBAHASAN
Pengaruh Ekstrak Alelopati terhadap Perkecambahan Biji Tanaman
Viabilitas perkecambahan biji Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides
dan Cyperus iria cukup rendah, yaitu kurang dari 50%. Terdapat beberapa faktor
yang mempengaruhi perkecambahan biji, antara lain : tingkat kemasakan biji
(Sutopo 1988), pemberian hormon (Bey et all 2004), dan pemberian ekstrak
alelopati (Budi dan Hajoeningtijas 2013). Biji ketiga tanaman uji yang diambil
sebelum masak memiliki kemampuan berkecambah yang kurang maksimal,
sehingga viabilitas kecambah ketiga tanaman uji rendah, sesuai dengan Sutopo
(1988). Viabilitas biji yang rendah dimungkinkan dapat menyebabkan
menurunnya kemampuan biji dalam berkecambah, sehingga berpotensi
menghambat hasil uji perkecambahan selain ekstrak alelopati dalam penelitian ini.
Rata-rata panjang kecambah tanaman Echinochloa crus-galli, Ageratum
conyzoides dan Cyperus iria secara nyata dihambat oleh ekstrak alelopati M.
affine dan C. hirta konsentrasi 10 g/l. Panjang kecambah semakin menurun
seiring dengan peningkatan konsentrasi ekstrak alelopati (Lampiran 1 dan 2).
Ekstrak daun tanaman Melastoma affine mengandung senyawa polifenol,
flavonoid, tanin, dan saponin (Kusumowati et all 2014). Ekstrak daun Clidemia
hirta mengandung senyawa flavonoid, saponin, tanin dan steroid (Fendiyanto et
al. 2014). Senyawa hasil metabolit sekunder seperti phenol dan steroid dapat
berfungsi sebagai alelopati (Waller 1987). Senyawa alkaloid, tannin dan saponin
merupakan senyawa hasil metabolit sekunder yang larut pada senyawa polar dan
dapat digunakan sebagai bioherbisida (Riskavani dan Purwani 2013). Ekstrak
11
daun tanaman M. affine dan C. hirta konsentrasi 10 g/l dapat menghambat
perkecambahan biji ketiga tanaman uji. Semakin meningkat konsentrasi ekstrak
daun M. affine dan C. hirta, maka semakin besar tingkat penghambatan ekstrak
terhadap ketiga tanaman uji yang digunakan.
Ekstrak alelopati mengandung senyawa-senyawa yang bersifat toksik bagi
biji tanaman (Djazuli 2011). Senyawa alelopati dapat menghambat induksi
hormon giberelin pada endosperma. Hormon giberelin berfungsi untuk
mendorong terjadinya proses perksecambahan biji dengan cara menginduksi
enzim α-amilase untuk menghidrolisis pati menjadi glukosa sebagai sumber
energi. Apabila induksi hormon giberelin terhambat, maka enzim α-amilase tidak
dapat menghidrolisis pati menjadi glukosa, sehingga kadar glukosa pada biji
rendah dan perkecambahan biji terhambat (Riskavani dan Purwani 2013).
Persentase perkecambahan biji dan panjang kecambah tanaman Ageratum
conyzoides konsentrasi 10 g/l lebih rendah dibandingkan dengan tanaman
Echinochloa crus-galli dan Cyperus iria konsentrasi 10 g/l. Hal ini menunjukkan
bahwa biji tanaman Ageratum conyzoides memiliki kemampuan menghadapi
cekaman alelopati yang paling rendah. Perkecambahan tanaman C3 (Ageratum
conyzoides) lebih rentan terhadap alelopati yang digunakan dibandingkan dengan
tanaman C4 (Echinochloa crus-galli dan Cyperus iria).
Pengaruh Ekstrak Alelopati terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta tidak berpengaruh dalam
menghambat pertambahan tinggi tanaman, panjang daun, lebar daun, dan jumlah
daun tanaman Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides dan Cyperus iria.
Ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta juga tidak berpengaruh terhadap
produksi bobot basah dan bobot kering dari akar dan tajuk tanaman Echinochloa
crus-galli, Ageratum conyzoides dan Cyperus iria. Penelitian Budi dan
Hajoeningtijas (2013) menunjukkan bahwa pemberian ekstrak alang-alang
konsentrasi 200g/L dapat menghambat populasi gulma tanaman, sedangkan
ekstrak alelopati yang digunakan pada penelitian ini adalah 2.5 g/l, 5 g/l dan 10 g/l
dari pengenceran ekstrak biang dari 25 g/1. Diduga konsentrasi ekstrak yang
digunakan terlalu rendah, sehingga tidak dapat menghambat pertumbuhan
tanaman uji.
Pertambahan tinggi tanaman Echinochloa crus-galli memuncak pada
minggu ke-3 kemudian menurun kembali sampai minggu akhir, dan pada
Ageratum conyzoides terus meningkat dan memuncak pada minggu ke-5,
sedangkan pada tanaman Cyperus iria cenderung lebih stabil sampai minggu akhir.
Pertumbuhan vegetatif tanaman gulma menunjukkan bahwa tidak adanya
perbedaan pengaruh ekstrak alelopati yang signifikan antara ketiga tanaman
gulma yang digunakan. Resistensi tanaman C4 (Echinochloa crus-galli dan
Cyperus iria) tidak lebih baik dibandingkan dengan tanaman C3 (Ageratum
conyzoides).
Senyawa alelopati ekstrak daun M. affine dan C. hirta tidak mempengaruhi
secara nyata dalam menghambat pertumbuhan vegetatif ketiga tanaman uji. Hal
ini dapat disebabkan oleh proses pengenceran ekstrak yang dilakukan dengan
menambahkan air setiap harinya setelah penyiraman ekstrak alelopati.
Penambahan air bertujuan untuk menjaga kondisi tanaman uji, agar tanaman tidak
12
kekurangan air dan agar kondisi media pengamatan mendekati kondisi pada lahan
persawahan yang sebenarnya. Kondisi lahan persawahan mengandung air yang
cukup, maka dari itu dilakukan penambahan air. Pengenceran ekstrak alelopati
dapat menyebabkan penurunan konsentrasi dan efektivitas dari senyawa alelopati
dalam menghambat pertumbuhan tanaman uji. Sesuai dengan Riskavani dan
Purwani (2013), ektrak bioherbisida pada konsentrasi yang rendah (2.5 g/l dan
25%) tidak menghambat secara nyata terhadap pertumbuhan gulma, tetapi pada
konsentrasi 50%, 75% dan 100% menghambat pertumbuhan tanaman gulma.
Penggunaan aquadest sebagai pelarut senyawa alelopati juga diduga kurang
maksimal untuk melarutkan senyawa alelopati yang dikandung oleh daun M.
affine dan C. hirta. Dengan demikian ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta
yang didapat tidak efektif dalam menghambat pertumbuhan vegetatif ketiga
tanaman gulma. Penelitian Riskavani dan Purwani (2013), menunjukkan bahwa
penggunaan senyawa etanol sebagai pelarut, dapat melarutkan senyawa hasil
metabolit sekunder seperti alkaloid, saponin dan tannin yang merupakan senyawa
alelopati penghambat pertumbuhan tanaman lain, sehingga ekstrak alelopati dapat
menghambat pertumbuhan tanaman gulma rumput teki.
Perlakuan ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta hanya dilakukan
dengan penyiraman terhadap media tempat tumbuh saja, sehingga pengaruh
ekstrak alelopati dalam menghambat pertumbuhan tanaman kurang maksimal.
Perlu dilakukan penyemprotan secara langsung terhadap daun tanaman, sehingga
ekstrak alelopati secara langsung dapat masuk melalui stomata. Sesuai dengan
Sastroutomo (1990), ekstrak alelopati akan menurunkan permeabilitas sel tanaman.
Dengan demikian ekstrak yang disemprotkan ke daun secara langsung dapat
menurunkan permeabilitas sel-sel tanaman, sehingga pengaruh ekstrak alelopati
lebih maksimal dalam menghambat pertumbuhan vegetatif tanaman.
Beberapa tanaman yang mengandung senyawa alelopati akan mengeluarkan
zat kimia berupa eksudat akar sebagai alat kompetisi dengan tanaman lain
(Sastroutomo 1990). Eksudat akar ini akan diserap oleh akar tanaman lain,
kemudian akan menghambat pembelahan sel-sel akar, kemudian merusak sel-sel
tanaman dan sel tersebut akan lisis, sehingga proses fisiologi seluruh tanaman
terhenti, akibatnya tanaman akan menjadi kering dan mati (Riskavani dan Purwani
2013). Selain itu, senyawa alelopati dapat menghambat metabolisme sel,
akibatnya pembentukan asam nukleat, protein dan ATP akan berkurang, akibatnya
proses pembelahan dan pemanjangan sel akan terhambat (Rice 1984).
Tanaman yang terkena cekaman alelokimia akan mengalami gejala layu
tanaman. Hal ini terjadi akibat sel-sel akar tanaman mengalami penurunan fungsi,
serta penyerapan air oleh akar juga akan menurun. Sel-sel pembuluh angkut juga
akan mengalami kerusakan, sehingga tekanan turgor pada sel-sel tanaman akan
menurun. Akibatnya jumlah air yang diserap dan diedarkan keseluruh bagian
tumbuhan tidak akan bisa mengimbangi proses transpirasi (penguapan), sehingga
itu tanaman akan menjadi layu (Riskavani dan Purwani 2013).
13
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Perkecambahan biji tanaman Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides
dan Cyperus iria dihambat oleh ekstrak alelopati daun M. affine dan C. hirta
konsentrasi 10 g/l. Kemampuan biji dalam berkecambah semakin menurun seiring
dengan peningkatan konsentrasi ekstrak alelopati. Ekstrak alelopati daun M. affine
dan C. hirta yang digunakan tidak berpotensi dalam menghambat pertumbuhan
vegetatif tanaman Echinochloa crus-galli, Ageratum conyzoides dan Cyperus iria.
Produksi bobot basah dan kering akar serta tajuk ketiga tanaman tidak dipengaruhi
secara nyata oleh ekstrak alelopati.
Saran
Diperlukan penelitian lanjutan mengenai profil metabolit daun tanaman
Melastoma affine dan Clidemia hirta untuk memastikan besarnya kandungan
senyawa alelopati yang diproduksi. Selain itu juga diperlukan analisis pengaruh
senyawa alelopati terhadap tanaman padi untuk mengetahui besarnya dosis yang
tepat sebagai perlakuan aplikatif selanjutnya. Diperlukan analisis menggunakan
senyawa polar lain untuk membandingkan efektivitas senyawa tersebut dalam
melarutkan senyawa alelopati.
DAFTAR PUSTAKA
Alpert P, Bone E, Holzapel C. 2000. Invasiveness, invasibility and the role of
environmental stress in the spread of non-native plants. Perspektive in Plant
Ecol, Evol and Syst. 3(1):55-65.
[BPS] Badan Pusat Statistik. 2014. Produktivitas Padi Nasional 2013-2014.
Jakarta (ID): BPS.
Bey Y, Syafii W, Ngafifah N. 2005. Pengaruh pemberian giberelin pada media
Vacin dan Went terhadap perkecambahan biji anggrek bulan (Phalaenopsis
amabilis BI) secara in vitro. J Biogenesis. 1 (2):57-61.
Budi GP, Hajoeningtijas OD. 2013. Penerapan herbisida organik ekstrak alangalang untuk mengendalikan gulma pada mentimun. Agritech. 15(1):32-38.
Chin DV. 2001. Biology and management of barnyardgrass, red sprangletop and
weedy rice. Weed Biol and Manag. 1:37-41.
Djazuli M. 2011. Potensi senyawa alelopati sebagai herbisida nabati alternatif
pada budidaya lada organik. Seminar Nasional Pestisida Nabati IV; 2011
Okt 15; Jakarta. Bogor (ID): Balitro. hlm 177-186.
Fendiyanto MH, Satrio RD, Aprilia A, Ukhraenah R, Nurdin A. 2014. IAS
(Invasive Alien Species) C. hirta D.Don sebagai antibakteri dalam upaya
mengatasi penyakit tifus [PKM-P]. Bogor (ID): IPB.
Fitri TY. 2011. Uji aktivitas campuran herbisida bahan aktif cyhalofop-butyl dan
penoxsulam terhadap beberapa jenis gulma padi sawah [skripsi]. Bogor
(ID): Institut Pertanian Bogor.
14
Holm LG, Plucknett DL, Pancho JV, Herberger JP. 1977. The World’s Worst
Weeds Distribution and Biology. Hawaii (USA): University Press of Hawaii.
Ismaini L, Lestari A. 2015. Potensi Clidemia hirta sebagai bioherbisida. Prosiding
Seminar Nasional Masyarakat Biodiversitas Indonesia; 2015 September;
Bandung. Cianjur (ID): LIPI. hlm 467-1471.
Kastanja AY. 2011. Identifikasi jenis dan dominasi gulma pada pertanaman padi
gogo (study kasus di Kecamatan Tobelo Barat, Kabupaten Halmahera
Utara). J Agroforestri. 4(1):41-46.
Kusumowati IKT, Melannisa R, Prasetyawan A. 2014. Daya antibakteri ekstrak
etanol daun senggani (M. affine D.Don). Biomedika. 6(2):22-25.
Miranda N, Suliansyah I, Chaniago I. 2011. Eksplorasi dan identifikasi gulma
pada padi sawah lokal (Oriza sativa L.) di kota Padang. Jerami. 4(1):45-54.
Pane H, Jatmiko SY. 2002. Pengendalian Gulma pada Tanaman Padi. Sukamandi
(ID): Balai Besar Penelitian Tanaman Padi.
Pitoyo J. 2006. Mesin Penyiang Gulma Padi Sawah Bermotor.
http//www.litbangdeptan.go.id. diakses pada 24 Juni 2015.
Rice EL. 1984. Allelophathy (2nd ed). New York (US) : Academic Press.
Riskavani DV dan Purwani KI. 2013. Studi potensi bioherbisida ekstrak daun
ketapang (Terminalia catappa) terhadap gulma rumput teki (Cyperus
rotundus). J Sains dan Seni POMITS. 4(2):59-63.
Sastroutomo SS. 1990. Ekologi Gulma. Jakarta (ID): PT. Gramedia Pustaka
Utama.
Sofyanti L. 2008. Uji potensi alelopati beberapa ekotipe gulma jajagoan
(Echinochloa crus-galli) terhadap tanaman padi (Oryza sativa L.) [skripsi].
Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Sutopo L. 1988. Teknologi Benih Edisi ke-2. Jakarta (ID): CV. Rajawali.
Tjitrosoedirjo SS. 2005. Inventory of the invasive alien plant species in Indonesia.
Biotropia. 25:60-73.
Waller GR. 1987. Allelochemical: Role in Agriculture and Forestry. ACS
Symposium Series No. 330. Washington DC (US): American Chemical
Society.
Wang J, Li R. 2008. Integration of C4 specific ppdk gene of Echinochloa to C3
upland rice and its photosynthesis charactheristics analysis. African J of
Biotech. 7:783-787.
Wibawa W, Sugandi D, Yesmawati. 2012. Dominansi gulma pada perkebunan
kelapa sawit rakyat di Provinsi Bengkulu. Balai Pengkajian Teknologi
Pertanian (BPTP), Bengkulu.
15
LAMPIRAN
16
Lampiran 1 Pengaruh ekstrak alelopati terhadap panjang kecambah Echinocloa
crus-galli.
K
M1
M2
M3
K
C1
C2
C3
Keterangan : K=kontrol; M1=M. affine 2.5 g/l; M2=M. affine 5 g/l; M3=M. affine
10 g/l; C1=C. hirta 2.5 g/l; C2=C. hirta 5 g/l; C3=C. hirta 10 g/l.
Lampiran 2 Pengaruh ekstrak alelopati terhadap panjang kecambah Cyperus iria.
M3
M2
M1
K
Keterangan : K=kontrol; M1=M. affine 2.5 g/l; M2=M. affine 5 g/l; M3=M. affine
10 g/l.
17
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Mojokerto pada tanggal 22 Februari 1993 dari ayah
Kastani dan ibu Wati. Penulis adalah putra keempat dari empat bersaudara. Tahun
2011 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Mojosari dan pada tahun yang sama
penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor melalui jalur Seleksi Nasional
Masuk Perguruan Tinggi (SNMPTN) Undangan dan diterima di Departemen
Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Selama mengikuti perkuliahan, pada tahun ajaran 2014/2015 penulis
menjadi asisten praktikum Ekologi Dasar, Fisiologi Tumbuhan, dan Ilmu
Lingkungan. Penulis juga telah melakukan penelitian mengenai Keanekaragaman
Tanaman Melastomaceae di Taman Wisata Alam Telaga Warna dan Kebun Teh
Ciliwung dalam rangka program studi lapangan Departemen Biologi tahun 2013.
Selain itu penulis juga telah melakukan praktik lapangan mengenai Manajemen
Perawatan dan Pelatihan Kuda di Direktorat Polisi Satwa Kelapadua Depok, Jawa
Barat.
Penulis juga aktif melakukan penelitian melalui Program Kreatifitas
Mahasiswa (PKM) dari Direktorat Jendral Perguruan Tinggi (DIKTI). Beberapa
judul yang mendapat dana hibah dari DIKTI, yaitu: Potensi Invasive Alien Species
(IAS) Clidemia hirta D.Don sebagai Alelopati Beberapa Gulma Tanaman Padi
(2014/2015). Selain itu, penulis juga aktif dalam olimpiade olahraga tingkat
mahasiswa. Beberapa prestasi yang diraih oleh penulis, diantaranya: Finalis
Olimpiade Mahasiswa IPB (OMI) bidang Lompat Jauh tingkat tahun 2014 dan
Juara 3 (Medali Perak). Penulis juga pernah menjadi anggota dan ketua dalam
kepanitiaan Mangrove for a better live di Muara Angke, Jawa Barat yang
merupakan program dari Divisi OWA, Himpunan Mahasiswa Biologi (Himabio)
tahun 2013.