laporan ekologi allelopati

I . PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Tumbuhan juga dapat bersaing antara sesamanya dengan secara interaksi biokimia, yaitu salah satu tumbuhan mengeluarkan senyawa beracun ke sekitarnya dan dapat mengakibatkan gangguan pertumbuhan tumbuhan lainnya. Interaksi biokimia antara gulma dan pertanaman antara lain menyebabkan gangguan perkecambahan biji, kecambah jadi abnormal, pertumbuhan memanjang akar terhambat, perubahan susunan sel-sel akar dan lain sebagainya. Persaingan yang timbul akibat dikeluarkannya zat yang meracuni tumbuhan lain disebut
allelopathy (Sukman dan Yakup, 1995). Alelopati adalah interaksi biokimia antara mikroorganisme atau tanaman baiki yang bersifat positif maupun negatif. Beberapa gulma terbukti bersifat allelopati adalah Imperata cylindrica dan Acasia mangium, gulma tersebut diketahui sangat kompetitif dengan tanaman lain yang mengakibatkan turunnya produksi tanaman. Ekstrak umbi Imperata cylindrica dan daun Acasia mangium terbukti mampu menghambat perkecambahan dan pertumbuhan kecambah,rendaman ekstrak daun Acasia mangium ataupun umbi akar dari Imperata cylindrica dapat menghambat perkembangan benih kacang-kacangan,centel dan mustard.

Peristiwa alelopati adalah peristiwa adanya pengaruh jelek dari zat kimia (alelopat) yang dikeluarkan tumbuhan tertentu yang dapat merugikan pertumbuhan tumbuhan lain jenis yang tumbuhdi sekitarnya. Zat alelopatik dalam interaksi antar tumbuhan tinggi ini ditunjukkan dengan peristiwa tidak dapat tumbuhnya tumbuhan lain disekitar pohon walnut (Juglans nigra). Pengamatan menunjukkan bahwa tomat, pinus atau gandum tidak dapat tumbuh disekitar pohon walnut. Ternyata kemudian bahwa toksin yang berfungsi sebagai zat alelopati bukanlah dari eksudat akar walnut, melainkan dari daun dan tangkai serta ranting-ranting yang gugur ke tanah membawa toksisn. Toksin ini adalah 4-Glukosida dari 1,4,5-Trihidroksi naftalena yang terhidrolisis menjadi naftakuinon yang disebut yugion, yang larut dalam air.

Perkecambahan (germination) merupakan tahap awal perkembangan suatu tumbuhan, khususnya tumbuhan berbiji. Dalam tahap ini, embrio di dalam biji yang semula berada pada kondisi dorman mengalami sejumlah perubahan fisiologis yang menyebabkan ia berkembang menjadi tumbuhan muda. Tumbuhan muda ini dikenal sebagai kecambah. Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara, maupun media lainnya. Biji menyerap air dari lingkungan sekelilingnya, baik dari tanah maupun udara (dalam bentuk embun atau uap air. Efek yang terjadi adalah membesarnya ukuran biji karena sel-sel embrio membesar) dan biji melunak. Proses ini murni fisik. Kehadiran air di dalam sel mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal. Fitohormon asam absisat menurun kadarnya, sementara giberelin meningkat.

B.     Tujuan

            Mempelajari pengaruh allelopati jenis tumbuhan terhadap perkecambahan tanaman palawija.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling mempengaruhi. Ilmu yang mempelajari ekosistem disebut ekologi. Ekologi berasal dari dua kata dalam bahasa Yunani, yaitu oikos dan logos. Oikos artinya rumah atau tempat tinggal, dan logos artinya ilmu. Ekologi merupakan cabang ilmu yang masih relatif baru, yang baru muncul pada tahun 70-an. Akan tetapi, ekologi mempunyai pengaruh yang besar terhadap cabang biologinya. Ekologi mempelajari bagaimana makhluk hidup dapat mempertahankan kehidupannya dengan mengadakan hubungan atarmakhluk hidup dan dengan benda tak hidup di dalam tempat hidupnya atau lingkungannya (Hairiah K et al,  2000).

Allelopati adalah produksi substansi (zat) oleh suatu tanaman yang merugikan tanaman lain atau mikroba. Ini merupakan topic yang kontroversi (bertentangan). Masalahnya adalah bahwa tanaman mengandung substansi yang sangat luas yang bersifat toksik dan beberapa percobaan berusaha mendemonstrasikan pengaruh allelopati dengan memberikan ekstrak suatu tanaman kepada biji-biji ataupun bibit tanaman lain. Terlepas dari kenyataan bahwa ekstrak suatu tanaman bukanlah material percobaan yang cocok, karena tidak terdapat di alam, ekstrak tersebut sering kali tidak steril sehingga transformasi bakteri barangkali telah berlangsung dan biasanya tanaman-tanaman tersebut tidak memiliki hubungan ekologi (Tetelay, 2003)

Alelopati kebanyakan berada dalam jaringan tanaman, seperti daun, akar,aroma, bunga, buah maupun biji, dan dikeluarkan dengan cara residu tanaman. Beberapa contoh zat kimia yang dapat bertindak sebagai ealelopati adalah gas-gas beracun. Yaitu Sianogenesis merupakan suatu reaksi hidrolisis yang membebaskan gugusan HCN, amonia, Ally-lisothio cyanat dan β-fenil isitio sianat sejenis gas diuapkan dari minyak yang berasal dari familia Crusiferae dapat menghambat perkecambahan. Selain gas, asam organik, aldehida, asam aromatik, lakton tak jenuh seserhana, fumarin, kinon,flavanioda, tanin, alkaloida ,terpenoida dan streroida juga dapat mengeluarkan zat alelopati. Alelopati merupakan sebuah fenomena yang berupa bentuk interaksi antara makhluk hidup yang satu dengan makhluk hidup lainnya melalui senyawa kimia (Rohman dan I wayan Sumberartha, 2001). Sedangkan menurut Odum (1971) dalam Rohman dan I wayan Sumberartha (2001) alelopati merupakan suatu peristiwa dimana suatu individu tumbuhan yang menghasilkan zat kimia dan dapat menghambat pertumbuhan jenis yang lain yang tumbuh bersaing dengan tumbuhan tersebut. Istilah ini mulai digunakan oleh Molisch pada tahun 1937 yang diartikan sebagai pengaruh negatif dari suatu jenis tumbuhan tingkat tinggi terhadap perkecambahan, pertumbuhan, dan pembuahan jenis-jenis lainnya.

Zat-zat kimia atau bahan organik yang bersifat allelopathy dilepaskan oleh tumbuhan penghasilnya ke lingkungan tumbuhan lain melalui beberapa cara antara lain melalui serasah yang telah jatuh kemudian membusuk, melalui pencucian daun atau batang oleh air hujan, melalui penguapan dari permukaan organ-organ tumbuhan, dan eksudasi melalui akar (root exudation) ke dalam tanah. Contoh jenis tumbuhan yang mengeluarkan zat kimia bersifat allelopatyy melalui daun, misalnya   Adenostena fasciculatum, Eucalyptus globules, Camelina alyssum, Erenophylla mitchellii, yang mengeluarkan zat allelopathy melalui perakaran misalnya gandum, gandum hitam, dan apel, sedangkan yang mengeluarkan zat Allelopathy melalui pembusukan nisalnya Helianthus, Aster, dan Agropyron repens. (Setyowati, 1999).

Alang-alang bukan hanya sebagai pesaing bagi tanaman lain terutama tanaman pangan dalam mendapatkan air, unsur hara dan cahaya tetapi juga menghasilkan zat alelopati yang menyebabkan pengaruh negatif pada tanaman lain (Hairiah et al., 2001). Alang-alang, tumbuhan yang sering diabaikan, tetapi sangat berkhasiat untuk panas dalam, sariawan, bahkan asam urat. Alang-alang juga berguna untuk pelembut kulit; peluruh air seni, pembersih darah, penambah nafsu makan, penghenti perdarahan. Di samping itu dapat digunakan pula dalam upaya pengobatan penyakit kelamin (kencing nanah, kencing darah, raja singa), penyakit ginjal, luka, demam, tekanan darah tinggi dan penyakit syaraf. Semua bagian tumbuhan digunakan sebagai pakan hewan, bahan kertas, dan untuk pengobatan kurap. Alang-alang berefek sebagai diuretika, artinya menyebabkan pengeluaran urin. Alang-alang sangat membantu dalam membersihkan ginjal dan mengeluarkan batu ginjal.

Beberapa alelopat dapat menghambat pertumbuhan yaitu dengan mempengaruhi pembesaran sel tumbuhan. Beberapa senyawa alelopati memberikan pengaruh menghambat respirasi akar. Senyawa alelopati memberikan pengaruh menghambat sintesis protein. Beberapa senyawa alelopati dapat menurunkan daya permeabilitas membran pada sel tumbuhan.. Senyawa alelopati dapat menghambat aktivitas enzim (Rohman,  2001)

Allelokimia (senyawa penyebab allelopati) berasal dari bagian yang berbeda pada tumbuhan penghasilnya; akan tetapi, bagian terpenting sebagai sumber allelokimia adalah akar dan daun. Eksudat akar berperan aktif dalam pengaturan sismbiosis dan proteksi tumbuhan terhadap mikroorganisme. Dalam interaksi allelopati, tumbuhan donor menggunakan metabolit sekunder yang dikeluarkan akar ke rizosfir untuk mengganggu pertumbuhan tumbuhan lain di sekitarnya (Bais et al., 2004). Peristiwa allelopati ialah peristiwa adanya pengaruh jelek dari zat kimia (allelopat) yang dikeluarkan tumbuhan tertentu yang dapat merugikan pertumbuhan tumbuhan lain yang tumbuh di sekitarnya. Pertumbuhan jagung banyak dipengaruhi oleh berbagai faktor genetic dan lingkungan, diantara faktor lingkungan adalah adanya persaingan dengan gulma. Pertumbuhan gulma disekitar tanaman jagung perlu dikendalikan karena menurunkan kualitas dan kuantitas hasil panen (Sukman, 1995).

Allelopati merupakan efek yang merusak dari pelepasan senyawa-senyawa kimia organik oleh satu jenis tertentu tanaman pada saat perkecambahan, pertumbuhan atau metabolisme terhadap jenis tanaman lain yang berbeda. Secara umum alelopati selalu dikaitkan dengan maslah gangguan yang ditimbulkan gulma yang tumbuh bersama-sama dengan tanaman pangan, dengan keracunan yang ditimbulkan akibat penggunaan mulsa pada beberapa jenis pertanaman, dengan beberapa jenis rotasi tanaman, dan pada regenarasi hutan (Einhellig FA. 1995).

III . PELAKSANAAN PRAKTIKUM

A.  Waktu dan Tempat

Pelaksanaan praktikum ini dilakukan pada hari Kamis 14  April 2013 pukul 12.30 WIB sampai dengan pukul 14.00 WIB di Laboratorium Ekologi Jurusan Budidaya pertanian Fakultas Pertanian Universitas Sriwijaya.

B.  Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini adalah : Tabung biakan tertutup, rak tabung reaksi, sifut kecil (sebagai konsumen), hydrilla (sebagai produsen), larutan bromtimul biru, air, sumber cahaya dan kamar gelap.

C.    Cara Kerja

Adapun cara kerja pengaruh allelopati terhadap perkecambahan ini adalah sebagai berikut :

1.      Siapkan 2 percobaan A dan B, masing – masing terdiri dari 4 tabung biakan.  Tandai tabung-tabung biakan ini dengan kode A1, A2, A3, A4 dan B1, B2, B3, B4.

2.      Isilah setiap tabung dengan air sampai permukaan air kira-kira 20 mm di bawah mulut tabung.

3.      Tambahkan 3 – 5 tetes larutan Bromtimul biru ke dalam tabung

4.      Masukkan ke dalam tabung biakan A1 dan B1 sifut, ke dalam tabung A2 dan B2 sifut dan hydrilla, ke dalam tabung A3 dan B3 masukkan hydrilla saja dan tabung A4 dan B4 tidak dimasukkan sifut atau hydrilla

5.      Tutup semua tabung biakan rapat-rapat, usahakan agar tutup tersebut tidak bocor

6.      Tempatkan rangkaian percobaan A pada tempat terang dan rangkaian percobaan B pada kamar gelap

7.      Setelah 24 jam, amati semua tabung biakan, catatlah semua perubahan dalam warna indicator (Bromtimul biru).  Catat juga bila terjadi perubahan pada sifut atau hydrilla.  Setelah itu pindahkan tabung biakan A ke dalam kamar gelap dan tabung biakan B ke tempat terang.  Setelah 24 jam lakukan lagi pengamatan da pemindahan tabung.  Pengamatan dilakukan selama 7 hari.

8.      Buatlah data hasil pengamatan selama beberapa hari tersebut.  Bagaimana kesimpulan saudara tentang daur karbon pada percobaan ini.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil      

1.    Panjang kecambah jagung yang hidup

Tanaman ke-	Ekstrak Yang Digunakan
	Gamal			Akasia			Kirinyuh			Alang-alang
	A	B	C	A	B	C	A	B	C	A	B	C
1	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
2	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
3	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
4	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
5	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
6	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
7	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
8	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
9	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
10	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-

2.    Panjang kecambah kacang hijau yang hidup

Tanaman ke-

Ekstrak Yang Digunakan

Gamal

Akasia

Kirinyuh

Alang-alang

A

B

C

A

B

C

A

B

C

A

B

C

1

2cm

5cm

3cm

4cm

2cm

2cm

2cm

5cm

3cm

2cm

2cm

2cm

2

2cm

4cm

4cm

3cm

2cm

3cm

3cm

4cm

2,5 cm

1cm

2cm

1,5 cm

3

4cm

4cm

6cm

3cm

5cm

5cm

3cm

6cm

1,5 cm

1,5 cm

1cm

0,5 cm

4

2,5 cm

4cm

5cm

2cm

4cm

4cm

2cm

2,5 cm

3cm

0,5 cm

0,5 cm

-

5

1,5 cm

5cm

5cm

1cm

2cm

5cm

2cm

1,5 cm

2,5 cm

0,5 cm

-

-

6

2,5 cm

2cm

4cm

1cm

6cm

3cm

4cm

2,5 cm

4cm

0,5 cm

-

-

7

5cm

2cm

2cm

2cm

2cm

2cm

4cm

3cm

2cm

0,5 cm

0,5 cm

-

8

1cm

5cm

4cm

2cm

2cm

5cm

3cm

3,5 cm

1,5 cm

-

-

-

9

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

10

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3.    Jumlah kecambah jagung yang hidup

Jenis Ekstrak	Perbandingan	Jumlah Kecambah
		1	2	3	4	5
Gamal	A
	B
	C
Kirinyuh	A
	B
	C
Akasia	A
	B
	C
Alang-alang	A	-
	B	-
	C	-

                                                                                                                           

B. Pembahasan

Allelopathy berpengaruh dalam pertumbuhan tumbuhan disekitarnya. Allelopathy dapat menghambat atau mematikan pertumbuhan/perkecambahan. Hal ini sesuai dengan Anonim^c (2009 : 1) bahwa zat-zat penghambat tumbuh yang paling umum adalah senyawa-senyawa aromatic seperti fenol dan laktan, alkaloid tertentu, asam organik dan asam lemak bahkan ion-ion logam dapat juga bertindak sebagai penghambat. Pengaruh buruk dari alleolopathy berupa gangguan atau hambatan pada perbanyakan dan perpanjangan sel, aktifitas giberalin dan Indole Acetid Acid ( IAA ), penyerapan hara, laju fotosintesis, respirasi, pembukaan mulut daun, sintesa protein, aktivitas enzim tertentu dan lain-lain. Hambatan allelopathy dapat pula berbentuk pengurangan dan kelambatan perkecambahan biji, penahanan pertumbuhan tanaman, gangguan sistim perakaran, klorosis, layu, bahkan kematian tanaman.

Perkecambahan benih dapat dipengaruhi oleh faktor yang meliputi : tingkat kemasakan benih, ukuran benih, dormansi, dan penghambat perkecambahan, serta faktor luar yang meliputi: air, temperatur, oksigen, dan cahaya. Hal ini sesuai dengan           Sutopo (1983) bahwa benih yang dipanen sebelum mencapai tingkat kemasakan fisiologis tidak mempunyai viabilitas tinggi. Pada beberapa jenis tanaman, benih yang demikian tidak akan dapat berkecambah. Hal ini diduga benih belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan pembentukan embrio belum sempurna. Karbohidrat, protein, lemak, dan mineral ada dalam jaringan penyimpanan benih. Ukuran benih mempunyai korelasi yang positip terhadap kandungan protein pada benih. semakin besar/berat ukuran benih maka kandungan protein juga makin meningkat. Benih dorman adalah benih yang sebenarnya hidup tetapi tidak mau berkecambah meskipun diletakkan pada lingkungan yang memenuhi syarat untuk berkecambah. Penyebab dormansi antara lain adalah impermeabilitas kulit biji terhadap air atau gas-gas (sangat umum pada famili leguminosae), embrio rudimenter, halangan perkembangan embrio oleh sebab-sebab mekanis, dan adanya bahan-bahan penghambat perkecambahan. Banyak zat-zat yang diketahui dapat menghambat perkecambahan benih. Zat-zat tersebut adalah herbisida, auksin, bahan-bahan yang terkandung dalam buah, larutan mannitol dan NaCl yang mempunyai tingkat osmotik tinggi, serta bahan yang menghambat respirasi (sianida dan fluorida). Semua persenyawaan tersebut menghambat perkecambahan tetapi tak dapat dipandang sebagai penyebab dormansi.

Proses penyerapan terhadap air, juga dilakukan oleh benih tanaman. Hal ini sesuai dengan Anonim^g (2009 : 1) bahwa faktor yang mempengaruhi penyerapan air oleh benih ada dua, yaitu sifat kulit pelindung benih dan jumlah air yang tersedia pada medium sekitarnya. Jumlah air yang diperlukan untuk berkecambah bervariasi tergantung kepada jenis benih, umumnya tidak melampaui dua atau tiga kali dari berat keringnya. Proses respirasi akan berlangsung selama benih masih hidup. Pada saat perkecambahan berlangsung, proses respirasi akan meningkat disertai dengan meningkatnya pengambilan oksigen dan pelepasan karbondioksida, air dan energi. Pada umumnya, proses perkecambahan dapat terhambat bila penggunaan oksigen terbatas. Temperatur harus dikendalikan dengan teliti beberapa macam benih berkecambah diatas suatu batas yang lebar dari temperatur yang wajar, tetapi yang lain mulai tumbuh dengan segera hanya dibatas yang sempit. Benih berkecambah biasanya pada temperatur dimana benih itu telah menyesuaikan dengan iklim di tempat benih tersebut dihasilkan. Ketersediaan air di lingkungan sekitar benih merupakan faktor penting. Kurang tersedianya air pada lingkungan benih akan menyebabkan jumlah air yang diambil untuk berkecambah menjadi semakin rendah atau tidak terpenuhi.

 V . KESIMPULAN DAN SARAN

A. Kesimpulan

1.        Alelopati kebanyakan berada dalam jaringan tanaman, seperti daun, akar,aroma, bunga, buah maupun biji, dan dikeluarkan dengan cara residu tanaman.

2.        Berdasarkan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tumbuhan, zat-zat kimia yang bersifat allelopathy dapat dibagi menjadi autotoxic dan antitoxic.

3.        Allelokimia (senyawa penyebab allelopati) berasal dari bagian yang berbeda pada tumbuhan penghasilnya; akan tetapi, bagian terpenting sebagai sumber allelokimia adalah akar dan daun.

4.        Peristiwa allelopati ialah peristiwa adanya pengaruh jelek dari zat kimia (allelopat) yang dikeluarkan tumbuhan tertentu yang dapat merugikan pertumbuhan tumbuhan lain yang tumbuh di sekitarnya.

5.        Faktor dalam perkecambahan, meliputi tingkat kemasakan benih, ukuran benih, dormansi, dan penghambat perkecambahan.  Sedangkan Faktor luar yang mempengaruhi perkecambahan meliputi : air, temperatur, oksigen, dan cahaya.

B. Saran

Sebaiknya prosedur pada praktikum ini dilakukan dengan baik oleh praktikan dan dilakukan pengamatan secara berkelanjutan hingga praktikan dapat mengetahui perbedaan/pengaruh allelopati tersebut.

DAFTAR PUSTAKA

Einhellig FA. 1995a. Allelopathy: Current status and future goals. Dalam Inderjit, Dakhsini KMM, Einhellig FA (Eds). Allelopathy. Organism, Processes and Applications. Washington DC: American Chemical Society. Hal. 1 – 24.

Hairiah K et al. 2000. Reclamation of Imperata Grassland using Agroforestry.

Hairiah K et al. 2001. Reclamation of Imperata Grassland using Agroforestry.
Lecture Note 5. ICRAF. (http://www.icraf.cgiar.org/sea).

Odum . 1998 . Ekologi Tumbuhan. Rineka Cipta : Jogjakarta .

Rohman, Fatchur. 2001. Petunjuk Praktikum Ekologi Tumbuhan. Malang: Universitas Negeri Malang.

Sukman, Y dan Yakup. 1995. Alelopati  Teknik Pengendaliannya. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.

Setyowati dan Yuniarti (1999). Efikasi allelopati teki formulasi cairan terhadap gulma. Jurnal Ilmu-ilmu Pertanian Indonesi (http://www.jurnal@indonesia.co.id)

Tetelay, Febian. 2003. Pengaruh Allelopathy Acacia mangium wild terhadap Perkecambahan Benih Kacang Hijau (Phaseolus radiatus) dan Jagung (Zea mays). (Online) (http://www.geocities.com).).

Posted in: Agronomy