Alelopati (Ekologi Tumbuhan)

UJI DAYA ALELOPATI EKSTRAK DAUN Imperata cylindrica TERHADAP PERKECAMBAHAN KACANG KEDELAI (Glycine max)

Nesti Imroatun Nafi’ah¹, Fitri Nurjannah¹, Miftahul Jannah¹, Marlina Ummas Genisa², dan Saleh Hidayat²

¹Program Studi Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Palembang

²Dosen Program Studi Pendidikan Biologi Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan Universitas Muhammadiyah Palembang

                                                                  

ABSTRACT

Residues is a type of plant that can inhibit the growth of other types of plants that grow to compete with them. This term is defined as the negative effect of a high level of plant species on germination, growth, and other types of fertilization. One type of plant that is allelopati is kind of reeds. The purpose of this study to determine how strong the power residues cylindricl Imperata leaf extract on germination of soybean (Glycine max). This study used a completely randomized design (CRD) with 4 levels of non factorial treatment namely; A0 = control; A1 = 1:7 g / l; A2 = 1:14 g / l; A3 = 1:21 g / l extract of leaves of Imperata cylindrica is repeated 7 times. The results showed that the concentration of 1:7 soybean growth inhibition occurs both on plant height, stem color and leaf yellowing, and swollen roots. While the concentration of 1:14 and 1:21 just happened inhibition can be seen from the color of the stems and leaves are yellowing, and swollen roots.

Keywords : Residues, reeds, germination, and soybeans

ABSTRAK

Alelopati merupakan suatu jenis tumbuhan yang dapat menghambat pertumbuhan jenis lain yang tumbuh bersaing dengan tumbuhan tersebut. Istilah ini diartikan sebagai pengaruh negatif dari suatu jenis tumbuhan tingkat tinggi terhadap perkecambahan, pertumbuhan, dan pembuahan jenis-jenis lainnya. Salah satu jenis tumbuhan yang bersifat alelopati adalah jenis alang-alang. Tujuan penelitian ini untuk mengetahui seberapa kuat daya alelopati ekstrak daun Imperata cylindrica terhadap perkecambahan kacang kedelai (Glycine max). Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) non faktorial dengan 4 taraf perlakuan yaitu; A0=kontrol; A1= 1:7 g/l; A2=1:14 g/l; A3=1:21 g/l ekstrak daun  Imperata cylindrica yang diulang sebanyak 7 kali. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pada konsentrasi  1:7 terjadi penghambatan pertumbuhan kacang kedelai baik pada tinggi tanaman, warna batang, dan daun yang menguning, serta akar yang membengkak. Sedangkan pada konsentrasi 1:14 dan 1:21 hanya terjadi penghambatan yang dapat dilihat dari warna batang dan daun yang menguning, serta akar yang membengkak.

Kata kunci : Allelopati, alang-alang, perkecambahan, dan kacang kedelai

PENDAHULUAN

Tumbuh-tumbuhan juga dapat bersaing antar sesamanya secara interaksi biokimiawi, yaitu salah satu tumbuhan mengeluarkan senyawa beracun ke lingkungan sekitarnya dan dapat mengakibatkan gangguan pertumbuhan tumbuhan yang ada di dekatnya. Interaksi biokimiawi antara gulma dan pertanamanan antara lain menyebabkan gangguan perkecambahan biji, kecambah jadi abnormal, pertumbuhan memanjang, akar terhambat, perubahan susunan sel-sel akar dan lain sebagainya. Beberapa spesies gulma menyaingi pertanaman dengan mengeluarkan senyawa beracun dari akarnya (root exudates atau lechates) atau dari pembusukan bagian vegetatifnya. Persaingan yang timbul akibat dikeluarkannya zat yang meracuni tumbuhan lain disebut alelopati dan zat kimianya disebut alelopat.

Umumnya senyawa yang dikeluarkan adalah dari golongan fenol. Imperata cylindrica, atau lebih dikenal dengan alang-alang merupakan gulma berdaun sempit yang tumbuh tegak dan berumpun. Alang-alang merupakan tumbuhan pionir terutama pada lahan yang habis terbakar, sangat toleran terhadap faktor lingkungan yang ekstrim seperti kekeringan dan unsur hara yang miskin, namun tidak toleran terhadap genangan dan naungan. Alang-alang dapat tumbuh pada daerah tropik dan subtropik hingga ketinggian 2700 m diatas permukaan laut.

Senyawa-senyawa kimia yang mempunyai potensi alelopati dapat ditemukan di semua jaringan tumbuhan termasuk daun, batang, akar, rizoma, umbi, bunga, buah, dan biji. Senyawa-senyawa alelopati dapat dilepaskan dari jaringan-jaringan tumbuhan dalam berbagai cara termasuk melalui :

a.         Penguapan

Senyawa alelopati ada yang dilepaskan  melalui penguapan. Beberapa genus tumbuhan yang melepaskan senyawa alelopati melalui penguapan adalah Artemisia, Eucalyptus, dan Salvia. Senyawa kimianya termasuk ke dalam golongan terpenoid. Senyawa ini dapat diserap oleh tumbuhan di sekitarnya. Pengaruh saat pemberian ekstrak bayam berduri (Amaranthus Spinosus) dan teki (Cyperus Rotundus) terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman tomat (Lycopersicum Esculentum) dalam bentuk uap, bentuk embun, dan dapat pula masuk ke dalam tanah yang akan diserap akar. 

b.        Eksudat akar

Banyak terdapat senyawa kimia yang dapat dilepaskan oleh akar tumbuhan (eksudat akar), yang kebanyakan berasal dari asam-asam benzoat, sinamat, dan fenolat. 

c.         Pencucian

 Sejumlah senyawa kimia dapat tercuci dari bagian-bagian tumbuhan yang berada di atas permukaan tanah oleh air hujan atau tetesan embun. Hasil cucian daun tumbuhan Crysanthemum sangat beracun, sehingga tidak ada jenis tumbuhan lain yang dapat hidup di bawah naungan tumbuhan ini.

d.        Pembusukan organ tumbuhan

Setelah tumbuhan atau bagian-bagian organnya mati, senyawa-senyawa kimia yang mudah larut dapat tercuci dengan cepat. Sel-sel pada bagian-bagian organ yang mati akan kehilangan permeabilitas membrannya dan dengan mudah senyawa-senyawa kimia yang ada didalamnya dilepaskan. Beberapa jenis mulsa dapat meracuni tanaman budidaya atau jenis-jenis tanaman yang ditanam pada musim berikutnya. Tumbuhan yang masih hidup dapat mengeluarkan senyawa alelopati lewat organ yang berada di atas tanah maupun yang di bawah tanah. Demikian juga tumbuhan yang sudah matipun dapat melepaskan senyawa alelopati lewat organ yang berada di atas tanah maupun yang di bawah tanah. Alang-alang (Imperata cyndrica) dan teki (Cyperus rotundus) yang masih hidup mengeluarkan senyawa alelopati lewat organ di bawah tanah, jika sudah mati baik organ yang berada di atas tanah maupun yang di bawah tanah sama-sama dapat melepaskan senyawa alelopati. Senyawa-senyawa alelopati dapat ditemukan pada jaringan tumbuhan (daun, batang, akar, rhizoma, bunga, buah dan biji). Senyawa-senyawa tersebut dapat terlepas dari jaringan tumbuhan melalui berbagai cara yaitu melalui penguapan, eksudat akar, pencucian, dan pembusukan bagian-bagian organ yang mati.

Perkecambahan merupakan tahap pertumbuhan embrio yang dimulai setelah penyerapan air atau imbibisi (Estiti B. Hidayat, 1999: 261 dalam Pramiadi, 2012). Perkecambahan terjadi melalui beberapa tahapan meliputi Imbibisi air, hidrasi organ subseluler, perubahan organisasi subseluler, embrio dan kotiledon,perubahan aktivitas fitokrom, pengaktifan enzim, sintesa enzim, penguraian cadangan makanan, pengangkutan molekul organik ke arah embrio, sintesa protein dan penyusun sel, aktivitas respirasi, pembelahan sel, pemanjangan sel, sintesa atau pengaktifan bahan pertumbuhan, diferensiasi sel, pembagian bahan metabolik baru oleh embrio, dan perubahan derajat kebutuhan oksigen dan karbondioksida (Noggle dan Fritz,1979: 561 dalam Pramiadi, 2012). Perkecambahan biji dipengaruhi oleh beberapa faktor eksternal sepertri air, suhu, komposisi udara, cahaya dan juga zat-zat toksis yang ada dilingkungannya, termasuk pula di dalamnya zat-zat alelopati dari tumbuhan atau sisa tumbuhan di sekitarnya

Imperata cylindrica merupakan gulma penting di perkebunan kelapa sawit. Apabila tidak dikendalikan, alang-alang dapat menghambat pertumbuhan kelapa sawit secara tidak langsung melalui perebutan unsur hara dan air, terutama pada kelapa sawit belum menghasilkan (TBM). Alang-alang juga menghasilkan senyawa alelopati berupa senyawa fenol, asam valinik dan karbolik yang diduga dapat menghambat pertumbuhan tanaman lain (Anonim, 2011).

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan selama satu minggu mulai dari tanggal 12-18 Mei 2014 di  Laboratorium Biologi Program studi Pendidikan Biologi FKIP Universitas Muhammadiyah Palembang. Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah timbangan analitik, mangkok penggerus, botol plastik, gunting, gelas beaker 100 ml, gelas ukur 10 ml, pipet tetes, corong, kertas saring, dan penggaris. Sedangkan bahan yang digunakan adalah aquades, kapas, ekstrak daun alang-alang (Imperata cylindrica), dan biji tanaman kacang kedelai (Glycine max).

Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Lengkap (RAL) non faktorial dengan 4 taraf perlakuan yaitu; A0=kontrol; A1= 1:7 g/l; A2=1:14g/l; A3=1:21 g/l ekstrak daun  Imperata cylindrica yang diulang sebanyak 7 kali.

Pembuatan Ekstrak Daun Alang-Alang (Imperata cylindrica)

Ekstrak daun Alang-Alang diperoleh dari daun Alang-Alang  yang sudah tua ditimbang sebanyak 15 gram, lalu dicuci bersih. Setelahnya dipotong-potong kecil dan dihaluskan dengan mangkok penggerus. Setelah halus Sedian kemudian disaring dengan menggunakan kertas saring sampai terpisah dari ampasnya. Untuk memperoleh ekstrak sesuai dengan konsentrasi perlakuan, maka dilakukan pengenceran. Dimana :

A1 = Perbandingan 1:7 ( 4 gram ekstrak daun Imperata cylindrica + 28 ml air)

A2= Perbandingan 1:14 (4 gram ekstrak daun  Imperata cylindrica +56 ml air)

A3= Perbandingan 1: 21( 4 gram ekstrak daun  Imperata cylindrica + 84 ml air)

Dalam penelitian ini, daun alang-alang (Imperata cylindrica) digunakan sebagai allelopati bagi tanaman kacang kedelai (Glycine max). Daun alang-alang (Imperata cylindrica) ini dijadikan ekstrak dengan cara dipotong menjadi bagian kecil-kecil dengan menggunakan gunting dan dihaluskan menggunakan mangkok penggerus. Kemudian halusan daun alang-alang tersebut direndam dalam aquades dengan perbandingan 1:7 dimana 4 gr daun alang-alang dalam 28 ml aquades, 1:14 dimana 4 gr daun alang-alang dalam 56 ml aquades, dan 1:21 dimana 4 gr daun alang-alang dalam 84 ml. Selanjutnya diamkan rendaman tersebut selama 24 jam dan saring ekstrak yang diperoleh dengan menggunakan kertas saring.

Sebelum penanaman biji kacang kedelai direndam di dalam air selama 60 menit dahulu. Kemudian biji kacang kedelai yang sudah direndam diletakkan ke dalam empat wadah plastik yang berisi kapas dan  masing-masing wadah plastik diisi lima biji kacang kedelai. Tiga wadah plastik yang berisi biji kacang kedelai diberi ekstrak allelopati dengan perbandingan konsentrasi yang berbeda-beda. Masing-masing wadah disiram dengan 5 ml ekstrak allelopati, kemudian  disiram kembali dengan 5 ml ekstrak allelopati pada hari keempat. Sedangkan satu wadah plastik yang lainnya digunakan sebagai kontrol yang tidak diberi perlakuan apa-apa.. Selanjutnya perkecambahan biji-biji kacang kedelai tersebut diamati selama satu minggu.

Pada penelitian ini, biji-biji kacang kedelai tersebut diamati setiap harinya untuk mengetahui ukuran panjang kecambah, bagaimana keadaan akar, batang, dan daunnya. Pengukuran ini menggunakan penggaris biasa. Sedangkan untuk pemeliharaannya benih kacang kedelai disiram dengan air sekali dalam sehari sebanyak 5 ml.

Peubah yang diamati

1.        Persentase Daya kecambah, Pengamatan dilakukan pada 7 HST

Persentase perkecambahan dihitung dengan menggunakan rumus sebagai berikut :

P =  x 100 %

P = Daya kecambah

a = Jumlah benih yang tumbuh

b = Jumlah keseluruhan benih     

2.        Tinggi tanaman, pengamatan dilakukan pada 3, 5, dan 7 HST

HASIL DAN PEMBAHASAN

Persentase Daya Kecambah

Hasil pengamatan terhadap daya kecambah pada 7 HST bahwa pada perlakuan kontrol A1 (0 g/ml) rata-rata daya kecambah 40% yang merupakan daya perkecambahan tertinggi dan tidak berbeda nyata dengan perlakuan 1:14 dan 1:21 g/l (80%), besarnya penurunan daya kecambah sejalan dengan peningkatan konsentrasi. Pada perlakuan konsentrasi Imperata cylindrica tertinggi  A2 (1:7 g/l) dapat menghambat perkecambahan kedelai 100%.

Hasil pengamatan terhadap daya kecambah pada 7 HST bahwa pada perlakuan kontrol (0 g/l) rata-rata daya kecambah 100% yang merupakan daya perkecambahan tertinggi dan tidak berbeda nyata dengan perlakuan 1:7 dan 1:14 g/l (80%), besarnya penurunan daya kecambah sejalan dengan peningkatan konsentrasi. Pada perlakuan konsentrasi Imperata cylindrica tertinggi (1:7 g/l) dapat menghambat perkecambahan kedelai hanya sampai 20% saja. Penghambatan perkecambahan kedelai akibat pemberian esktrak daun Imperata cylindrica diduga karena adanya senyawa fenol yang dapat menghambat hormon pertumbuhan sehingga perkecambahan kedelai terhambat. Senyawa-senyawa fenol diketahui memegang peranan penting di dalam mengontrol aktivitas IAA oksidasi pada tumbuh-tumbuhan (Sastroutomo, 1990 dalam Hafsah, 2012).

Gambar 1. Persentase daya kecambah 7 HST akibat pemberian ekstrak daun Imperata  cylindrica

Tinggi Tanaman

Berdasarkan hasil pengamatan di atas, pertumbuhan perkecambahan kacang kedelai mengalami penghambatan pada morfologinya. Jika dilihat dari konsentrasi 1:7 terjadi penghambatan morfologi, warna, dan akar tanaman. Pada tinggi perkecambahan sangat terganggu, karena adanya hambatan penyerapan unsur hara oleh ekstrak alang-alang yang mengandung zat kimia yang menghambat pertumbuhan kacang kedelai. Sehingga terjadinya penurunan persentase pertumbuhan perkecambahan kacang kedelai dibandingkan dengan kontrolnya. Pada kontrol 3 HST, pertumbuhan kecambah lebih rendah dari perlakuan 1:14 dan 1:21 3 HST. Namun tinggi kecambah memperlihatkan lebih tinggi dari kontrol, tetapi daun dan batang kacang kedelai terjadi perubahan warna, yaitu menjadi kekuning-kuningan dan keadaan batang pun menjadi tidak tegak. Begitupun dengan kondisi akar yang mengalami pembengkakan.

Gambar 2. Rata-rata tinggi kecambah Kedelai akibat pemberian ekstrak daun Imperata cylindrica

Pada konsentrasi 1:14 dan 1:21 terjadi penghambatan yang dapat dilihat dari keadaan warna daun, batang, dan akar yang mengalami pembengkakan juga. Tetapi, pada kedua konsentrasi ini pertumbuhan kacang kedelai tidak mengalami penghambatan pada tinggi perkecambahan. Hal ini disebabkan karena terjadi penurunan kadar konsentrasi ekstrak alang-alang. Penurunan konsentrasi ekstrak alang-alang ini disebabkan karena penambahan air yang tidak sebanding dengan penambahan ekstrak alang-alangnya.

Penghambatan ini terjadi karena zat kimia yang terkandung pada daun alang-alang, berupa fenol, asam valinik, dan karbolik. Senyawa-senyawa fenol diketahui memegang peranan penting di dalam mengontrol aktivitas IAA oksidasi pada tumbuh-tumbuhan (Sastroutomo, 1990 dalam Siti, 2012).

KESIMPULAN

1.        Alelopati merupakan suatu tanaman yang memiliki zat kimia yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman lain. Zat kimia yang menjadi penghambat tanaman lain adalah fenol, asam valinik, dan karbolik.

2.        Pada konsentrasi 1:7 terjadi penghambatan pertumbuhan morfologi batang, warna batang dan daun, serta akar yang membengkak. Sedangkan pada konsentrasi 1:14 dan 1:21 penghambatan terjadi pada struktur tanaman, kecuali tinggi tanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim.2011.Allelopati.(Online).(http://ksi.fp.uns.ac.id/box/agroteknologi/SEMESTER%201/LAPORAN%20n%20TUGAS/Lap%20AgroEko/acara%205(ALELOPATI).docx. diakses 16 Juni 2014)

Pramiadi, Drajat, dkk.Uji Daya Alelopati Ekstrak Daun Kleresede (Gliricidia sp) Melalui Bioassay Perkecambahan dengan Biji Sawi (Brassica sp) dan Biji bayam (Amaranthus sp).(Online).(http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/penelitian/Suyitno%20Aloysius, %20Drs.%20MS./Uji%, diakses 17 Juni 2014)

Solhah, Alfiatus.2013.Pengaruh Allelopati Daun Lang-alang.(Online).(http://alfibelajar biologi. blogspot.com/2013/05/pengaruh-allelopati-daun-alang-alang_6691.html, diakses 16 Juni 2014)

Hafsah, Siti.2012 .EFEK ALELOPATI Ageratum conyzoides TERHADAP PERTUMBUHAN SAWI.(Online).(http://jurnal.unsyiah.ac.id/floratek/article/download/857/796, diakses 16 Juni 2014)