MAKALAH SEMINAR UMUM PENGARUH ALLELOPATHY AKASIA (Acacia mangium Wild) TERHADAP PERKECAMBAHAN BIJI JAGUNG (Zea mays)
Disusun oleh :
Nama
: Ryan Rahmani
NIM
: 08/270060/PN/11444
Program Studi
: Pemuliaan Tanaman
Dosen Pembimbing : Prof. Dr. Ir. Djoko Prajitno, M.Sc
JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS GADJAH MADA YOGYAKARTA 2012
PENGARUH ALLELOPATHY AKASIA (Acacia mangium Wild) TERHADAP PERKECAMBAHAN BIJI JAGUNG (Zea mays)
ABSTRAKSI Allelopathy merupakan zat yang dikeluarkan oleh tumbuhan yang seringkali memiliki sifat penghambat terhadap pertumbuhan tumbuhan atau tanaman disekitarnya.Tujuan dari penyusunan ini yaitu : untuk mengetahui bagaimana pengaruh allelopathy Acacia mangium Wild terhadap perkecambahan biji jagung (Zea mays) serta mengetahui tanggapan dari benih jagung tersebut terhadap allelopathy yang dilepaskan oleh Acacia mangium Wild. Benih merupakan factor penentu keberhasilan budidaya aneka tanaman, sehingga diharapkan tak ada hal-hal yang menggangu dalam proses perkecambahannya. Kata kunci : Allelopathy, Perkecambahan Benih.
I. PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Suatu system usaha tani atau penggunaan tanah yang mengintegrasikan tanaman pohon-pohonan dengan tanaman rendah merupakan sistim yang telah dipraktekan sejak dahulu oleh para ahli di berbagai Negara Asia, Afrika dan Amerika Selatan. Sistem ini digunakan untuk mengatasi kerusakan lingkungan dan sumber daya alam khususnya penggunaan lahan. Salah satu bentuk dari sistim ini adalah sistim tumpang sari (Arsyad,1989). Kendala yang dihadapi dalam pelaksanaan sistim tumpang sari yaitu pada pohonpohon yang ada. Pohon-pohon yang terdapat pada areal hutan yang akan digunakan sebagai tanaman utama, dapat mengeluarkan zat-zat penghambat tumbuh yang dikenal dengan allelopathy. Zat-zat penghambat tumbuh yang paling umum adalah senyawasenyawa aromatic seperti fenol dan laktan, alkaloid tertentu, asam organic dan asam lemak bahkan ion-ion logam dapat juga bertindak sebagai penghambat (Addicott dan Lyon, 1969; Abeles,1972 dalam Gordner et al,1991). 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 (Rice 1974 dalam Salempessy,1998 ). Selain itu Patrick (1971) dalam Salampessy (1998) menyatakan bahwa hambatan allelopathy dapat pula berbentuk pengurangan dan
kelambatan perkecambahan biji, penahanan pertumbuhan tanaman, gangguan sistim perakaran, klorosis, layu, bahkan kematian tanaman. Sehubungan dengan masalah ini maka penanaman suatu jenis tanaman budidaya sebagai tanaman sela atau pada lahan sekitar hutan harus memperhatikan tanggapan tanaman tersebut terhadap pelepasan zat-zat penghambat yang dikeluarkan oleh pohon disekitarnya.
B. TUJUAN Tujuan dari penyusunan makalah ini yaitu untuk mengetahui : 1) Bagaimana pengaruh Allelopathy dari Acacia mangium Wild terhadap perkembangan biji jagung (Zea mays) 2) Tanggapan dari benih biji jagung (Zea mays) terhadap allelopathy yang dilepaskan oleh Acacia mangium Wild.
C. MANFAAT Memberikan informasi mengenai pengaruh Allelopathy dari Acacia mangium Wild terhadap perkembangan biji jagung (Zea mays) sehingga petani dapat mengembangkan sistem pertanaman jagung yang tepat kaitannya dengan efektivitas keberadaan Acacia mangium Wild pada lahan, dan juga sebagai sumber informasi ilmiah.
II. PENGARUH ALLELOPATHY AKASIA (Acacia mangium Wild) TERHADAP PERKECAMBAHAN BIJI JAGUNG (Zea mays)
Alelopat merupakan zat-zat kimia yang memiliki pengaruh yang merugikan dari satu tanaman terhadap tanaman lainnya melalui racun atau senyawa-senyawa penghambat yang dikeluarkan ke tempat atau senyawa-senyawa penghambat yang dikeluarkan ke tempat atau ke lingkungan tanamannya. Diperkirakan beberapa tanaman budidaya dapat mengeluarkan senyawa kimia penghambat tersebut yang dapat meningkatkan kemampuan bersaing dengan tanaman lain (Lontoh et al., 1996). Alelopati sebagai segala bentuk pengaruh kerusakan dari suatu tanaman (mikro organisme) atas tanaman lain baik secara langsung maupun secara tidak langsung melalui senyawa kimia racun yang dikeluarkan ke lingkungan tanamannya. Senyawa racun kimianya dikenal dengan istilah fitotoksin. Senyawa sejenis juga dapat ditemukan pada tanaman yang terinfeksi penyakit sebagai mekanisme pertahanan dan dikenal dengan istilah fitoaleksin. Dalam perkembangan selanjutnya, alelopati dimaksudkan secara khusus pada interaksi yang bersifat penghambat atau merusak (Supriyanto, 2001). Alelopati merupakan suatu golongan senyawa kimia yang terdapat dalam suatu tumbuhan yang bersifat menekan pertumbuhan tumbuhan lain yang berada disekelilingnya. Alelopati dapat menimbulkan berbagai keadaan atau kondisi yang dapat menghalangi pertumbuhan tumbuhan lainnya. Sebagai contoh adalah senyawa fenolik yang bersifat mendorong terjadinya ketidak-aktifan hormon pertumbuhan. Disamping itu perubahan senyawa monofenol menjadi polifenol juga akan mengganggu keseimbangan hormon sehingga terciptanya kondisi yang dapat menekan pertumbuhan (Rice, 1994). Senyawa alelopati umumnya menghalangi pembelahan sel dan mengganggu keseimbangan hormon pada akar tumbuhan lain, maka diduga kandungan senyawa alelopati akan lebih banyak dijumpai pada bagian akar yang dapat menyebarkan ke tanah disekelilingnya. Contohnya adalah senyawa kumarin dan asam parasorbat yang bersifat menghalangi terjadinya pembelahan sel atau mitosis yang terjadi pada akar. Sedangkan senyawa kolcisin menghalangi terjadinya mitosis pada tingkat anafase dan metafase (Agusta et al., 2006). Mekanisme pengaruh alelokimia (khususnya yang menghambat) terhadap pertumbuhan dan perkembangan organisme (khususnya tumbuhan) sasaran melalui
serangkaian proses yang cukup kompleks. Namun proses tersebut diawali di membran plasma dengan terjadinya kekacauan struktur, modifikasi saluran membran, atau hilangnya fungsi enzim ATP-ase. Hal ini akan berpengaruh terhadap penyerapan dan konsentrasi ion dan air yang kemudian mempengaruhi pembukaan stomata dan proses fotosintesis. Hambatan berikutnya mungkin terjadi dalam proses sintesis protein, pigmen dan senyawa karbon lain, serta aktivitas beberapa fitohormon. Sebagian atau seluruh hambatan tersebut kemudian bermuara pada terganggunya pembelahan dan pembesaran sel yang akhirnya menghambat pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan sasaran (Einhelling, 1995). Beberapa pengaruh alelopati terhadap aktivitas tumbuhan antara lain: senyawa alelopati dapat menghambat penyerapan hara yaitu dengan menurunkan kecepatan penyerapan ion-ion oleh tumbuhan, beberapa alelopat menghambat pembelahan sel-sel akar tumbuhan, 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, serta senyawa alelopati dapat menghambat aktivitas enzim (Anonim, 2009). Alelopati memainkan peranan penting di dalam agroekosistem yang menentukan ketentuan secara meluas atas interaksi antara tanaman budidaya – tanaman budidaya, tanaman budidaya – gulma dan antara ketiganya – tanaman budidaya. Pada umumnya interaksi ini berbahaya bagi tanaman penerima tetapi memberikan keuntungan khusus bagi tanaman pemberi. Mikroba di dalam tanah mempunyai fungsi utama di dalam menjalankan interaksi dimana mereka tidak saja dalam interaksi alelopatik secara natural saja namun juga meliputi senyawa alelopatik yang merupakan hasil modifikasi (Kohli et al., 2001). Menurut Rice (1974), terdapat 2 jenis allelopati : 1. Allelopati jenis sebenarnya : pelepasan senyawa beracun dari tubuh tumbuhan ke lingkungan sekitar dalam bentuk senyawa asli. 2. Allelopati fungsional : pelepasan senyawa yang bersifat racun setelah mengalami perubahan yang disebabkan oleh mikrobia tanah. Senyawa kimia yang mempunyai potensi allelopati dapat ditemukan di semua jaringan tumbuhan termasuk daun, akar, rhizoma, batang, buah, dan biji. Jenis gulma yang telah diketahui mempunyai potensi mengeluarkan senyawa allelopati adalah cukup besar
jumlahnya. Allelopati dapat meningkatkan agresifitas gulma di dalam hubungan interaksi antara gulma dan tanaman pangan ataupun dalam pola-pola penguasaan habitat di alam melalui eksudat yang dikeluarkannya. Tanaman Akasia tersebut diduga mengandung allelopat karena biasanya di lingkungan sekitar tumbuhan tidak ditemukan tumbuhan yang lain. Tumbuhan mempunyai alasan di dalam menghasilkan allelopat. Salah satunya adalah untuk mempertahankan hidup dengan mengurangi pesaing di dalam mendapatkan unsur hara. Sehingga dia mengeluarkan suatu zat yang bisa mengganggu metabolisme tumbuhan pesaing bahkan ada yang sampai menyebabkan kematian. Hal ini merupakan salah satu cara tumbuhan tersebut untuk memepertahankan hidupnya.
Klasifikasi Akasia (Acacia mangium Wild) : Kingdom : Plantae (Tumbuhan) Subkingdom
: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh)
Super Divisi
: Spermatophyta (Menghasilkan biji)
Divisi
: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga)
Kelas
: Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil)
Sub Kelas
: Rosidae
Ordo
: Fabales
Famili
: Fabaceae (suku polong-polongan)
Genus
: Acacia
Spesies
: Acacia mangium Wild.
(Anonim, 2009)
Morfologi Acacia mangium Wild Akasia tergolong pohon kecil (treeless) dengan tinggi 2,5-20 m, namun ada yang mencapai 25 m. Memiliki satu batang utama (monopodial), percabangan dapat terjadi dekat permukaan tanah dan membentuk bagian puncak pohon yang bulat atau mendatar. Kulit kayu dari batang dan cabang utama berwarna kelabu hingga hitam atau kecoklatan dengan permukaan yang kasar oleh adanya celahcelah atau retakan-retakan longitudinal. Percabangan ke arah atas. Duri berpasangan berukuran 1-13 cm, lurus hingga membentuk sudut 11001200, ujung duri runcing, berwarna putih hingga keperakan. Daun berwarna hijau terang, kadang sedikit kusam. Ibu tangkai daun memiliki 1-2 kelenjar. Anak daun berpasangan berjumlah 7-36 pasang, panjang anak daun 1-7 x 0,5-1,5 mm. Bunga majemuk berwarna kuning dengan bau menyengat, memiliki rambut-rambut halus. Bunga ditopang oleh ibu tangkai bunga yang panjangnya 1,5-4,5 cm. Diameter mahkota setiap anak bunga 6-15 mm. Bunga biseksual atau jantan saja. Buah tunggal atau sepasang pada ujung tangkai yang kuat, coklat gelap hingga abu-abu, lurus hingga berlekuk-lekuk. Kulit buah seperti beludru, panjang 5-20 cm x 1,2-2,2 cm. Jumlah polong yang dihasilkan adalah 2-3 polong per 1000 anak bunga sehingga setiap pohon mampu menghasilkan 14- 3150 polong atau rata-rata 832 polong per pohon (Anonim, 1999).
Tabel 1. Kandungan nutrien daun dan buah Akasia
Sumber : McMeniman et al., 1986
Perkembangan Akasia di Indnesia Akasia yang di introduksi ke Indonesia merupakan sub spesies indica. Introduksi dilakukan pada tahun 1850, melalui Kebun Botani di Kalkuta (India) dengan tujuan untuk menjadikan tumbuhan ini sebagai salah satu tumbuhan yang memiliki nilai komersial yaitu sebagai penghasil getah (gum) yang berkualitas tinggi. Namun setelah tumbuhan ini ditanam di Kebun Raya Bogor, ternyata produksi getahnya sangat rendah sehingga pohon-pohon tersebut ditebang 40 tahun kemudian. Introduksi tumbuhan ini ke Taman Nasional Baluran di Banyuwangi Jawa Timur tidak diketahui secara pasti, diperkirakan terjadi pada tahun awal 1960-an atau sebelumnya. Tujuan introduksi ini adalah sebagai sekat bakar untuk menghindari menjalarnya api dari savana ke kawasan hutan jati (Anonim, 1999).
Pengaruh Terhadap Perkecambahan Biji Jagung (Zea mays) Jagung merupakan kebutuhan yang cukup penting bagi kehidupan manusia dan merupakan komoditi tanaman pangan kedua setelah padi. Akhir-akhir ini tanaman jagung semakin meningkat penggunaannya, sebab hampir seluruh bagian tanaman dapat dimanfaatkan untuk berbagai macam keperluan seperti pembuatan pupuk kompos, kayu bakar, turus (lanjaran), bahan kertas, sayuran, bahan dasar/bahan olahan untuk minyak goreng, tepung maizena, ethanol, dextrin, aseton, gliserol, perekat, tekstil dan asam organik bahan bakar nabati (Anonim, 2007) Klasifikasi Jagung (Zea mays) Kingdom: Plantae (Tumbuhan) Subkingdom: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super Divisi: Spermatophyta (Menghasilkan biji) Divisi: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga) Kelas: Liliopsida (berkeping satu / monokotil) Sub Kelas: Commelinidae Ordo: Poales Famili: Poaceae (suku rumput-rumputan) Genus: Zea Spesies: Zea mays L.
Rendahnya produksi jagung di tingkat petani dapat mempengaruhi produksi secara Nasional. Hal ini dimungkinkan ada kaitannya dengan pengunaan varietas, pengolahan tanah dan kepadatan tanaman persatuan luas yang tidak sesuai untuk pertumbuhan tanaman jagung, dan keragaman produktivitas tersebut diduga disebabkan adanya perbedaan penggunaan benih bersertifikat, teknologi budidaya kurang memadai, pola tanam yang tidak sesuai, ketidaktersediaan air dan kondisi sosial ekonomi petani (Anonim, 2007) Perkecambahan biji merupakan fase kritis pada pertumbuhan tanaman jagung, Tanaman jagung berasal dari daerah tropis yang dapat menyesuaikan diri dengan lingkungan di luar daerah tersebut. Jagung tidak menuntut persyaratan lingkungan yang terlalu ketat, dapat tumbuh pada berbagai macam tanah bahkan pada kondisi tanah yang agak kering. Tetapi untuk pertumbuhan optimalnya, Jagung menghendaki beberapa persyaratan salah satunya adalah perkecambahan biji yang baik dimana tidak ada faktor penghambat yang mempengaruhi dalam berlangsungnya fase perkecambahan. Ada berbagai faktor penghambat yang dapat mengganggu proses perkecambahan jagung, salah satunya adalah pengaruh alelopaty yang dikeluarkan oleh tumbuhan disekitarnya yang dapat menghambat bahkan mematikan fase perkecambahan. Penelitian Febian Tetelay (2003) tentang pengaruh Allelopathy dari Acacia mangium Wild terhadap perkembangan binih kacang hijau (phasealus radiatus L) dan benih jagung (Zea mays) yang dilaksanakan selama 1 bulan yaitu dari bulan Januari sampai bulan Februari 2003 dengan lokasi penelitian Hutan Pendidikan Fakultas Pertanian, Universitas Pattimura Ambon. Menghasilkan kesimpulan bahwa Allelopathy Acacia mangium Wild memberikan pengaruh terhadap perkecambahan benih jagung (Zea mays), dimana pengaruh yang diberikan berupa hambatan pada perkecambahan pada kedua jenis benih ini.
Tabel 2. Rata-Rata Persen Perkecambahan Dan Transformasi Arcsin Dan Benih Kacang Hijau Dan Jagung Pada Berbagai Ekstrak Allelopathy Yang Diberikan.
Tabel 3. Rata-Rata Laju Perkecambahan Benih Kacang Hijau Dan Benih Jagung Pada Berbagai Ekstrak Allelopathy Yang Diberikan.
Sumber : Febian Tetelay (2003) Keterangan : Variabel yang diamati yaitu persen kecambah dan laju perkecambahan dari kedua benih diatas dan metoda uji yang digunakan yaitu metoda uji diatas kertas(UdK). Untuk menganalisis data maka metode penelitian yang digunakan yaitu Percobaan Faktorial dalam Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan 2 faktor yaitu ekstrak allelopathy(A) yang terdiri dari 4 taraf yaitu air (A0) sebagai control, ekstrak daun (A1), ekstrak kulit batang (A2), dan ekstrak akar (A3). Kemudian jenis benih (B) yang terdiri dari 2 jenis benih yaitu benih kacang hijau (B1) dan benih jagung (B2). Pengaruh allelopathy
diketahui melalui uji F sedangkan beda tanggapan kedua jenis benih terhadap allelopathy diketahui melalui uji Beda Nyata Jujur (BNJ) pada taraf 95 %. Angka-angka yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf 95%.
III. KESIMPULAN 1. Alelopati didefinisikan sebagai interaksi biokimiawi antar tumbuhan (tingkat tinggi dan tingkat rendah) baik bersifat penghambatan maupun pemacuan. 2. Alelopati memiliki pengaruh positif dan negatif (sifat toksik) terhadap tanaman. yang tumbuh di sekitar tanaman lain, tergantung daya toleransi tanaman tersebut. 3. Daun, kulit batang dan akar dari Acacia mangium Wild mengandung zat yang bersifat alelokemik. 4. Allelopathy Acacia mangium Wild memberikan pengaruh terhadap perkecambahan benih jagung (Zea mays), dimana pengaruh yang diberikan berupa hambatan pada perkecambahan jenis benih ini.
DAFTAR PUSTAKA
Agusta, A., Y. Jamal, dan G. Semiadi. 2006. Senyawa alelopati yang terkandung pada batang dan akar Chromolaena odorata (L.). Agrijournal 4 : 30-39
Anonim. 1999. Rancangan Pencabutan Seedling/Anakan Hasil Pembongkaran secara Mekanis, 150 ha di Savana Bekol. Taman Nasional Baluran. Banyuwangi: Taman Nasional Baluran.
Anonim. 2007. Kebutuhan Jagung di Sumatera Utara.
.Diakses. tanggal 20 November 2011.
Anonim. 2007. Mengenal Klasifikasi Tumbuhan di Indonesia. .Diakses. tanggal 20 November 2011.
Anonim. 2009. Mengenal Tumbuhan Putri Malu Raksasa (Mimosa pigra L.) dan Pengendaliannya. .Diakses tanggal 20 Oktober 2010.
Arsyad,S .1989. Konserfasi Tanah dan Air. IPB Press. Bogor.
Einhelling, F. A. 1995. Mechanism of Action of Allelochemicals In Allelopathy Organism, Processes and Applications. American Chemical Society, Washington DC.
Gordner,F.P, B.R.Pearce, R.L.Mitchell. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia Press. Jakarta.
Kohli, R. K., H. P. Singh, dan D. R. Batish. 2001. Allelopathy in Agroecosystem. The Haworth Press, Inc.. New York.
Lontoh, H., I. H. Utomo, J. Wiroatmojo dan L. I. R. Tumbelaka. 1996. Alelopati teki (Cyperus rotundus L.) dan pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman kedelai (Glycine max) serta kacang tanah (Arachis hypogaea L.). Buletin Agronomi 4 : 43-49
Rice, E. L. 1994. Allelopathy. Academic Press, New York.
Robinson,T. 1991. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi. Penerbit ITB. Bandung.
Salampessy, N.S.M,1998. Pengaruh Allelopathy Pohon Titi (Gmelina Mollucana, Back) Terhadap Perkecambahan Beberapa Jenis Tanaman Tumpang Sari. Universitas Pattimura. Ambon (Skripsi, tudak dipublikasi).
Sotopo,L.1998. Teknologi Benih. CV.Rajawali Press. Jakarta.
Supriyanto. 2001. Identifikasi dan pendugaan ragam genetik sifat komponen ketahanan padi gogo terhadap alelopati gulma teki. Jurnal Ilmu Pertanian 6 : 17-20
Tetelay.F . 2003. Pengaruh allelopathy acacia mangium wild terhadap perkecambahan benih kacang hijau (phaseolus radiatus l) dan jagung (zea mays). Universitas Pattimura. Ambon (Skripsi, tudak dipublikasi).
MAKALAH SEMINAR KELAS SEMESTER II TAHUN AKADEMIK 2011/2012
PENGARUH ALLELOPATHY AKASIA (Acacia mangium Wild) TERHADAP PERKECAMBAHAN BIJI JAGUNG (Zea mays)
Disusun Oleh : Nama
: Ryan Rahmani
NIM
: 08/270060/PN/11444
Jurusan
: Budidaya Pertanian
Program Studi
: Pemuliaan Tanaman
Makalah seminar kelas ini telah disetujui dan disahkan sebagai kelengkapan mata kuliah Seminar Kelas diselenggarakan oleh Fakultas Pertanian Universitas Gadjah Mada Yogyakarta. Yogyakarta, Dosen Pembimbing
Prof. Dr. Ir. Djoko Prajitno, M.Sc
Mengetahui, Ketua Jurusan
Koordinator Seminar
Budidaya Pertanian
Budidaya Pertanian
Fakultas Pertanian UGM
Fakultas Pertanian UGM
Dr. Ir. Taryono, M.Sc.
Ir. Sri Muhartini, M.S.
