LAPORAN EKOLOGI TUMBUHAN 2013

03.56 |

Pengaruh Pemberian Ekstrak Tembelekan (Lantana camara) Terhadap Perkecambahan Biji Kacang Hijau (Vigna radiata)

NadyaTarupuspita (1511 100 068) danFathin Finariyah (1511 100 012)
Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS)
Jl. Arief Rahman Hakim,b Surabaya 60111 Indonesia
e-mail: fathinfinariyah@ymail.com

Abstrak— Pada beberapa tumbuhan mengandung senyawa-senyawa kimia yang berpotensi sebagai alelopati. Senyawa-senyawa tersebut dapat ditemukan disemua organ tumbuhan mulai dari daun, batang, akar, bunga, buah bahkan biji. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui dan memahami prinsip dasar alelopati dan pengaruh alelopati suatu jenis tumbuhan terhadap pertumbuhan lain. Kosentrasi ekstrak Lantana camara yang digunakan sebesar 5 ml/L dengan perlakuan penetesan selama 10 hari sebanyak 5 tetes pada biji kacang hijau. Pada praktikum yang telah dilaksakan hasil tidak sesuai dengan yang diharapakan karena tumbuhan kontrol memiliki tinggi yang lebih tinggi namun pada urutan kedua terdapat tumbuhan yang mendapat perlakuan penetesan dengan konsentrasi 20ml/L yang seharusnya secara teori tumbuh lebih lambat dibandingkan dengan tumbuhan yang mendapat ekstrak dengan persentasi kecil ataupun tanpa diberi konsentrasi. Hal yang sama terlihat pada hasil dari luas daun.

Kata Kunci—Alelopati, Alelokemis, Amensalisme, Perkecambahan.

I. PENDAHULUAN

Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan tak akan bisa terlepas dari kebutuhan abiotik dan biotik yang dibutuhkan dari lingkungan yang ditempati oleh tumbuhan itu sendiri. Dalam masa hidup tumbuhan terjadi hubungan timbal balik antara lingkungan dan individu itu sendiri ataupun antara individu itu dengan individu lain baik yang berasal dari satu spesies ataupun beda spesies. Pola hubungan atau interaksi inilah yang akan menjadi latar belakang mengapa praktikum ini dilaksanakan. Pola hubungan yang akan di bahas adalah mengenai Amensalisme. Amensalisme adalah tipe lain dari interverensi negatif, dapat diartikan sebagai penghambatan satu spesies oleh spesies lain[1].

Alelopati adalah sebuah kemampuan dari satu tanaman untuk membentuk senyawa kimia untuk menekan pertumbuhan tumbuhan lain untuk dapat mendapatkan nutrisi dan cahaya[2]. Alelopati Lantana camara mungkin menjadi penyebab dari toksisitasnya pada makhluk hidup lain dan kemampuannya untuk menyebabkan adanya pergantian dalam distribusi spesies dan komposisinya ketika ia menginvasi ekosistem lain[2].

Menurut [3] interaksi kimia yang terjadi akibat alelopati meliputi penghambatan daan pemacuan secara langsung atau tidak langsung oleh suatu senyawa kimia yang dibentuk oleh suatu organisme baik berupa tumbuhan, hewan ataupun mikroba yang akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan organisme lain dan senyawa kimia ini yang disebut sebagai alelokimia.

Praktikum yang berjudul Pengaruh Pemberian Ekstrak Tembelekan (Lantana camara)Terhadap Perkecambahan Biji Kacang Hijau (Vigna radiata)ini bertujuan untuk dapat mengetahui dan memahami prinsip dasar alelopati dan pengaruh alelopati suatu jenis tumbuhan terhadap tumbuhan lain yang terkena zat ini.

II. Metodologi

A. Waktu dan Lokasi praktikum

Perendaman biji kacang hijau (Vigna radiata) dilakukan pada tanggal 11 Maret 2013 (sehari sebelum praktikum dilakukan). Pengambilan sampel daun tembelekan (Lantana camara) yang digunakan sebagai ekstrak alelopati berlokasi di belakang Stadion Olah Raga ITS. Sedangkan pembuatan ekstrak alelokemis dari daun tembelekan (Lantana camara) dilakukan di Jurusan Biologi ITS, tanggal 07 Maret 2013 pukul 13:00 WIB. Perlakuan pemberian ekstrak terhadap biji kacang hijau (Vigna radiata) dilakukan selama 10 hari dimulai dari tanggal 12 Maret 2013 pada jam 09:00 WIB dan jam 15:00 WIB.

B. Pembuatan Ekstrak

Pembuatan ekstrak alelokemis dimulai dengan menyiapkan daun tumbuhan yang menghasilkan alelopati kira-kira dibutuhkan sebanyak 100 ml. Selanjutnya daun dihaluskan menggunakan blender tanpa menambahkan air. Lalu ditambahkan methanol sebanyak 1 liter. Kemudian hasil dari penghalusan daun yang sudah dicampur dengan methanol disaring untuk diambil ekstraknya. Ekstark yang sudah didapat kemudian dibagi menjadi beberapa konsentrasi yaitu 0 ml/L, 0.5 ml/L, 1 ml/L, 2.5 ml/L, 5 ml/L, 7.5 ml/L, 10 ml/L, 12.5 ml/L, 15 ml/L, dan 20 ml/L. Kemudian ekstrak yang sudah dibuat dalam berbagai konsentrasi disimpan kedalam lemari pendingin.

C. Pemberian Ekstrak

Pemberian ekstrak alelopati dimulai dengan menyiapkan dua botol bekas air mineral yang telah dipotong sebagian secara horizontal. Kemudian diisi dengan kapas lemak setipis mungkin. Lalu biji kacang hijau (Vigna radiata) yang telah direndam selama 24 jam ditanam sebanyak 5 biji ditiap botol pada permukaan kapas lemak dengan jarak yang sama. Selanjutnya dimasing-masing biji ditetesi dengan ekstrak alelopati dengan konsentrasi 5 ml selama 14 hari dan pada jam yang sama. Pengamatan pertumbuhan tanaman kacang hijau diamati tiap hari dengan menggunakan variabel berupa tinggi tanaman, jumlah daun, dan luas daun. Lalu data tersebut dicatat dalam lembar tabel pengamatan harian.

III. HASIL & PEMBAHASAN

Hasil dari praktikum ini secara keseluruhan tidak berjalan sesuai dengan yang diharapkan oleh praktikan ataupun para asisten dari praktikum yang telah melangsungkan pengamatan pertumbuhan kacang hijau (Vigna radiata) selama 10 hari. Hal tersebut tampak dari Tabel dibawah:

Grafik 1. Pertumbuhan tinggi kacang hijau (Vigna radiata) terhadap konsentrasi ekstrak alelopati

Grafik 2. Perkembangan luas daun kacang hijau (Vigna radiata) terhadap konsentrasi ekstrak alelopati

Amensalisme menurut [1] juga suatutipe lain dari interverensi negatif, dapat diartikan sebagai penghambatan satu species oleh spesies lain. Sedangkan yang dimaksud alelopati menurut [7] adalah suatu efek merugikan dari satu tanaman (ataupun mikroorganisme) kepada tanaman lain baik secara langsung maupun tidak langsung yang terjadi melalui produksi bahan kimia yang dilepaskan ke lingkungan. Selain itu menurut [8] beberapa tanaman merusak pertumbuhan dan perkembangan dari tumbuhan disekitarnya dengan cara melepaskan senyawa alelopati atau alelokemis. Efek alelopati ini selalu negatif, dan senyawa ini mungkin datang dari akar atau daun atau dari dekomposisi tumbuhan yang tersisa. Alelokemis akan dapat diterjemahkan sebagai metabolist tumbuhan atau produk mereka yang terlepas ke lingkungan melalui penguapan, pengeluaran dari akar larut dari tubuhan atau residunya dan terdekomposisi dari residu [9]. Alelokemis dapat diklasifikasikan sebagai biopestisida, yang definisikan berasal dari material alami seperti tumbuhan dan mikroorganisme dan keduanya termasuk dalam substansi yang mengontrol hama (pestisida biokimia) dan mikroorganisme yang mengontrol hama (pertisida mikrobial)[9].

Pada tabel 1. yang terdapat diatas dapat dilihat bahwa kel 1b mendapat pertumbuhan tinggi batang paling tinggi karena merupakan tumbuhan kontrol. Dari tumbuhan kacang hijau yang diberi perlakuan 5 tetes ekstrak alelopati dengan konsentrasi terendah hingga tertinggi dimulai dari kelompok 2b-10b (urutannya kelompok 2, 0,5ml/L; kelompok 3, 1ml/L; kelompok 4, 2,5ml/L; kelompok 5, 5ml/L; kelompok 6, 7,5ml/L; kelompok 7, 10ml/L; kelompok 8, 12,5ml/L; kelompok 9, 15ml/L; kelompok 10, 20ml/L). Namun dari hasil yang didapat dan tercantum dalam tabel 1 terlihat bahwa kecambah Vigna radiata kontrol mendapatkan tinggi batang paling tinggi disusul oleh Vigna radiata yang mendapatkan perlakuan penetesan ektrak dengan konsentrasi 20ml/L, padahal menurut teori seharusnya semakin banyak konsentrasi ekstrak alelopati yang diberikan semakin kecil tingkat pertumbuhannya dengan kata lain tinggi tanaman akan lebih pendek dan luas daun lebih kecil, namun hal yang berbeda tampak pada tabel 1 dimana tinggi batang yang paling tinggi berurutan dari kontol (tanpa perlakuan/penetesan), kel 10b yang konsentrasi ekstraknya 20ml/L, berurutan kel 2b-0,5 ml/L, kel 8b-12,5ml/L, kel 3b-1ml/L, kel 6b-7,5ml/L, kel 4b-2,5ml/L, kel 7b-10ml/L, kel 5b-5ml/L dan yang paling terakhir adalah kel 9b-15ml/L.

Pada tabel 2 yang merupakan tabel luas daun terlihat juga bahwa terjadi penyimpangan dari teori alelopati, dimana luas daun dari kel-2b yang mendapat perlakuan penetesan ekstrak sebesar 0,5ml/L memiliki luas daun terlebar dibandingkan dengan kontrol (kel 1b) yang seharusnya memiliki luas daun yang lebih lebar.

Berdasarkan data diatas dapat disimpulkan bahwa faktor-faktor perkecambahan selain adanya perlakuan pemberian ekstrak alelopati, juga mencakup beberapa faktor lainnya sepertiMenurut [4] Perkecambahan benih dapat dipengaruhi oleh faktor internal yang meliputi: tingkat kemasakan benih, ukuran benih, dormansi, dan penghambat perkecambahan dan faktor luar yang meliputi: air, temperatur, oksigen, dan cahaya

Penghambatan perkecambahan kacang hijau oleh ekstrak alelopati disebabkan adanya interaksi-interaksi kimia antar tumbuhan, mikroorganisme, atau antara keduanya. [3] menyatakan bahwa interaksi tersebut meliputi penghambatan dan pemacuan secara langsung atau tidak langsung suatu senyawa kimia yang dibentuk oleh suatu organisme (tumbuhan, hewan atau mikroba) terhadap pertumbuhan dan perkembangan organisme lain. Menurut [5] pelepasan alelokimia pada umumnya terjadi pada stadium perkembangan tertentu, sehingga kadarnya dipengaruhi oleh stress biotik maupun abiotik. Pelepasan alelokimia ke lingkungan oleh tumbuhan melalui penguapan, pelindian, eksudasi akar, dan atau dekomposisi[3][5].

Dari hasil diatas dapat dijelaskan bahwa hubungan antara Vigna radiata dan Lantana camara terdapat interaksi dimana tembelekan menjadi individu yang mengeluarkan senyawa alelopati yang dapat menekan pertumbuhan dari kacang hijau. Dalam hal ini tembelekan tidak dirugikan maupun diuntungkan dari ditekannya pertumbuhan kacang hijau, sedangkan bagi kacang hijau sendiri yang pertumbuhan tingginya dihambat akan dirugikan karena tidak dapat tumbuh dengan baik akibat senyawa alelopati dari tembelekan.

Dalam jurnal [10] disebutkan bahwa beberapa penelitian terkini mengatakan bahwa semua bagian tumbuhan Lantana camara memiliki efek alelopatik yang kuat pada perkecambahan dan pertumbuhan beberapa spesies. Ekstrak cair yang didapatkan pada suhu ruangan lebih beracun ketimbang ekstrak dengan air mendidih. Beberapa studi menunjukkan bahwa ekstrak pada buah jauh lebih beracun ketimbang dari daun, reduksi dari perkecambahan, pertumbuhan, berat segar atau berat kering, dan konten kelembapan mungkin tergantung dari racun yang larut dalam air. Dari beberapa percobaan untuk mengidentifikasi phytotoksin melalui kertas menunjukkan adanya kandungan asamp-hydroxbenzoi, asam p-coumaric, asam kafein, asam vanillic, asam ferulic, asam syringic dan asam gentisic. Teridentifikasi pula ada 13 senyawa fenolic termasuk salah satunya HPLC dari larutan ekstrak mentah dari Lantana camara. Flavonoid aglycons dan triterpenoids yang didapat dari ekstrak daun spesies Lantana, senyawa ini telah terbukti kemampuannya untuk menunjukkan alelopati. Dalam beberapa studi yang terbaru mengatakan bahwa Lantana camara menunjukkan bahwa alelopati yang kuat melalui air yang menyerap racun[10].

Alelokimia dapat dihasilkan dari bagian-bagian organ tumbuhan misalnya akar, batang, bunga, dan biji. Jenis alelokimia yang dihasilkan dari beberapa organ bersifat spesifik pada setiap spesies. Namun pada umumnya merupakan metabolit sekunder seperti asam organik yang 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 nonprotein, sulfida serta nukleosida [3][5]. Pada Lantana camara sendiri memiliki kandungan kimia sebagai berikut: Lantadene A (0,31-0,68%), lantadene B (0,2%), lantanolic acid, lantic acid, humulene (mengandung minyak menguap 0,16 - 0,2%), Beta-caryophyllene, gamma-terpidene, alpha-pinene, p-cymene [11].

Mekanisme pengaruh alelokimia yang menghambat pertumbuhan dan perkecambahan organisme khususnya pada tumbuhan menurut [5] proses tersebut berawal dari membran plasma dimana strukturnya menjadi kacau, modifikasi saluran membran atau hilangnya fungsi enzim ATP-ase dari tumbuhan tersebut. hal ini dikarenakan pengaruh terhadap konsentrasi ion, penyerapan, air sehingga mempengaruhi pembukaan stomata dan proses fotosintesis. Hambatan lainnya adalah dalam proses sintesis protein, pigmen dan senyawa karbon lain, serta aktivitas beberapa fitohormon. Oleh sebab itu hambatan-hambatan tersebut kemudian bermuara yang menyebabkan terganggunya pembelahan dan pembesaran sel yang pada akhirnya menghambat pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan praktikum ini dapat disimpulkan bahwa ekstrak alelopati dari Lantana camara yang dibuat dengan kosentrasi berbeda-beda memberikan efek yang menekan atau memperlambat pertumbuhan tinggi dari kacang hijau (Vigna radiata). Zat alelopati terkandung pada berbagai bagian dari tumbuhan seperti daun, buah ataupun akar, dan akan terakumulasi ke lingkungan melalui bagian yang terdekomposisi atau bercampur melalui air yang terlarut dengan zat alelopatinya.

DAFTAR PUSTAKA

[1] Thomas J.Monaco,Stephen C. Weller &Floyd M.Ashton Weed science principles and practice fourth edition.John Wiley &Sons, Inc. New York (2002).

[2] Rajaram Choyal and Sanjay Kumar Sharma, Allelopathic Effects of Lantana camara (Linn) on Regeneration in Funaria hygrometrica dalam Indian journal of fundamental and applied life science. www.cibtech.org/jls.htm (2011)

[3] Elroy L. Rice.Allelopathy second edition. Academic Press, Orlando (1984)

[4] Ir.L.E.Setyorini,MS.http://www.ut.ac.id/html/suplemen/luht4344/luht4344.htm (2013)

[5] Einhelling FA. Allelopathy: Current status and future goals dalam Inderjit Dakhsini KMM, Processes and Applications. Washington DC: American Chemical Society (1995) Hal. 1 - 24

[6] Eugene P. Odum.Dasar-Dasar Ekologi .UGM PRESS, Yogyakarta (1995).

[7] Hans Lambers, F. Stuart Chapin III dan Thijs L. Pons. Plant physiological ecology second edition. Springer Science+Business Media, LLC. New York USA (2008) ; hal 445

[8] Elroy L. Rice. Allelopathy second edition, Academic Press Orlando (1984) ; hal 1

[9] Nancy Kokalis-Burelle and Rodrigo Rodriguez-Kabana.Allelochemicals as biopesticides for managementof plant-parasitic nematodes, in Allelochemicalsdalam Biological control of plant pathogens and diseases; Springer. Netherlands ; hal 15