LATIHAN PRAKTIKUM EKOLOGI TUMBUHAN

LATIHAN III

PENGARUH ALLELOPATI JENIS TANAMAN TERHADAP

PERKECAMBAHAN

Disusun Oleh :

Nama : Firlita Nurul Kharisma

NIM : A420120008

Kelompok : 3

Korektor : Desti Trisnaningsih

Nilai :

LABORATORIUM BIOLOGIPROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2013

1

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

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

mempelajari bagaimana makhluk hidup dapat mempertahankan kehidupannya dengan

mengadakan hubungan atarmakhluk hidup dan dengan benda tak hidup di dalam tempat

hidupnya atau lingkungannya.

Para ahli ekologi mempelajari hal berikut : pertama, perpindahan energi dan

materi dari makhluk hidup yang satu ke makhluk hidup yang lain ke dalam

lingkungannya dan faktor-faktor yang menyebabkannya. Kedua, perubahan populasi atau

spesies pada waktu yang berbeda dalam faktor-faktor yang menyebabkannya. Dan ketiga,

terjadi hubungan antarspesies (interaksi antarspesies) makhluk hidup dan hubungan

antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Komponen-komponen pembentuk

ekosistem adalah komponen hidup (biotik) dan komponen tak hidup (abiotik). Kedua

komponen tersebut berada pada suatu tempat dan berinteraksi membentuk suatu kesatuan

yang teratur (Heddy, 2000).

Allelopati merupakan sebuah fenomena yang berupa bentuk interaksi antara

makhluk hidup yang satu dengan makhluk hidup lainnya melalui senyawa kimia).

Kemampuan untuk menghambat pertumbuhan tumbuhan lain merupakan akibat adanya

suatu senyawa kimia tertentu yang terdapat pada suatu jenis tumbuhan (Odum, 2000).

Zat-zat kimia atau bahan organik yang bersifat allelopati dapat dibagi menjadi dua

golongan berdasarkan pengaruhnya terhadap tumbuhan atau tanaman lain, yaitu

autotoxin, yaitu zat kimia bersifat allelopati dari suatu tumbuhan yang dapat mematikan

atau menghambat pertumbuhan anaknya sendiri atau individu lain yang sama jenisnya

2

dan antitoxic, yaitu zat kimia bersifat allelopati dari suatu tumbuhan yang dapat

mematikan atau menghambat pertumbuhan tumbuhan lain yang berbeda jenisnya.

Zat-zat kimia atau bahan organik yang bersifat allelopati 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 allelopati melalui daun, misalnya   Adenostena

fasciculatum, Eucalyptus globules, Camelina alyssum, Erenophylla mitchellii, yang

mengeluarkan zat allelopati melalui perakaran misalnya gandum, gandum hitam, dan

apel, sedangkan yang mengeluarkan zat allelopati melalui pembusukan misalnya

Helianthus, Aster, dan Agropyron repens (Indrianto 2006).

Oleh karena itu praktikum ini diperlukan karena bertujuan untuk mengetahui

pengaruh allelopati terhadap perkecambahan.

B. Permasalahan

1. Apa pengertian allelopati?

2. Bagaimana pengaruh allelopati jenis tanaman terhadap perkecambahan?

C. Tujuan

Mempelajari pengaruh allelopati yang dihasilkan oleh tanaman terhadap perkecambahan

biji.

D. Manfaat

1. Mahasiswa dapat mengetahui pengertian allelopati.

2. Mahasiswa dapat mengetahui pengaruh allelopati jenis tanaman terhadap

perkecambahan.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Interaksi antarkomponen ekologi dapat merupakan interaksi antarorganisme,

antarpopulasi, dan antarkomunitas. Interaksi antar organisme dimana semua makhluk

hidup selalu bergantung kepada makhluk hidup yang lain. Tiap individu akan selalu

berhubungan dengan individu lain yang sejenis atau lain jenis, baik individu dalam satu

populasinya atau individu-individu dari populasi lain. Interaksi demikian banyak kita

lihat di sekitar kita. Interaksi antar organisme dalam komunitas ada yang sangat erat dan

ada yang kurang erat.

Interaksi antarorganisme dapat dikategorikan sebagai netral, predasi, parasitisme,

komensalisme, dan mutualisme. Netral yakni hubungan tidak saling mengganggu

antarorganisme dalam habitat yang sama yang bersifat tidak menguntungkan dan tidak

merugikan kedua belah pihak, disebut netral. Predasi adalah hubungan antara mangsa dan

pemangsa (predator). Hubungan ini sangat erat sebab tanpa mangsa, predator tak dapat

hidup. Sebaliknya, predator juga berfungsi sebagai pengontrol populasi mangsa

(Resosoedarmo, 2000).

Interaksi antarpopulasi, yakni terjadi antara populasi yang satu dengan populasi

lain selalu terjadi interaksi secara langsung atau tidak langsung dalam

komunitasnya.Contoh interaksi antarpopulasi adalah alelopati. Allelopati merupakan

interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat

menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans)

jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat

toksik. Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa. Kompetisi

merupakan interaksi antarpopulasi, bila antarpopulasi terdapat kepentingan yang sama

sehingga terjadi persaingan untuk mendapatkan apa yang diperlukan (Setiadi, 2003).

Modern agriculture is productivity-oriented and relies primarily on synthetic

inputs to tackle weeds and other pest problems. Intensive herbicide use to control weeds

over the last few decades is posing serious ecological and environmental threats to the

4

planet and its inhabitants. Herbicide residues in produce, soil and ground water, shifts in

weed populations, evolution of resistant weed biotypes, and associated health hazards

have diverted the attention of researchers to discover and establish alternative weed

management strategies. There is an increasing thrust for organically-produced

commodities worldwide. Allelopati, an important ecological phenomenon that explains

interference among species through biochemical pathways is a tool that can be

manipulated to manage weeds in agroecosystems (Khanh et al., 2005). Use of

allelopathic properties of native plant/crop species offers promising opportunities for this

purpose. Allelopati can regulate plant biodiversity through its impact on plant adaptation,

survival, and community organization (Chou, 2000).

Allelopati tentunya menguntungkan bagi spesies yang menghasilkannya, namun

merugikan bagi tumbuhan sasaran. Oleh karena itu, tumbuhan-tumbuhan yang

menghasilkan alelokimia umumnya mendominasi daerah-daerah tertentu, sehingga

populasi hunian umumnya adalah populasi jenis tumbuhan penghasil alelokimia. Dengan

adanya proses interaksi ini, maka penyerapan nutrisi dan air dapat terkonsenterasi pada

tumbuhan penghasil alelokimia dan tumbuhan tertentu yang toleran terhadap senyawa ini.

Proses pembentukkan senyawa allelopati sungguh merupakan proses interaksi

antarspesies atau antarpopulasi yang menunjukkan suatu kemampuan suatu organisme

untuk mempertahankan kelangsungan hidup dengan berkompetisi dengan organisme

lainnya, baik dalam hal makanan, habitat, atau dalam hal lainnya (Soerianegara, 2002).

Senyawa-senyawa kimia dari dalam tubuh tumbuhan yang bersifat allelopati

misalnya phenolic, terpenes, alkaloids, nitrils, glycosides, difenol, asam benzoate, asam

lemak, koumarin, fanin, slfida, glucocida, parin dan nucleocida. Beberapa jenis

tumbuhan penghasil sat allelopati antara lain, Juglans nigra, Salvia leucophylla,

Parthenium argentatum, Arthemisia absinthium dan A. vulgaris, Encelia farinose,

Hordeum vulgare, Helianthus annuus, dan diduga jenis tumbuhan lainnya yang diduga

menghasilkan zat allelopati, yaitu genus Eucalyptus, Acacia, pinus, Eucelia, Hordeum,

grevillea,  Camelina, Adenostena, Erenophylla, dan Agropyron (Indrianto, 2006).

5

BAB III

METODE PELAKSANAAN PRAKTIKUM

A. Alat dan Bahan

1. Alat

a. Cawan petri : 4 buah

b. Pipet tetes : 2 buah

c. Pisau/gunting : 1 buah

d. Botol air mineral bekas : 5 buah

2. Bahan

a. Biji kacang tolo : 12 biji

b. Biji jagung : 8 biji

c. Aquades : secukupnya

d. Allelopati : secukupnya

e. Kapas : secukupnya

B. Cara Kerja

Prosedur pelaksanaan :

Hari : Sabtu

Tanggal : 19 Oktober 2013

Waktu : 10.20-12.00

6

Tempat : Green House

1. Memilih biji yang mudah berkecambah.

2. Menyediakan beberapa cawan petri yang dberi kapas.

3. Membuat ekstrak alang-alang/orok-orok dengan cara sebagai berikut:

Menghaluskan bagian tumbuhan masing-masing tumbuhan dengan mangkuk

penggerus atau memotong dengan gunting.

4. Membuat ekstrak atau hasil rendaman bagian tumbuhan tersebut dengan (air aquades)

dengan perbandingan sebagai berikut:

Bagian tumbuhan dan air (1:14) dan biarkan selama 1 hari.

Setelah 24 jam menyaring ekstrak yang diperoleh dengan menggunakan alat

penyaring

Mengekstrak di dalam botol

5. Meletakkan masing-masing 5 biji yang mudah berkecambah ke dalam cawan petri

yang berbeda dan sudah diberi tisu.

6. Menyiram 5 ml ekstrak allelopati tumbuhan yang diamati ke dalam cawan petri yang

sudah diberi biji-biji tadi, dan selanjutnya dibasahi dengan air.

7. Mengamati perkecambahan biji-biji tesebut setiap hari, selama 7 hari dan mengamati

pula perkecambahannya.

8. Menentukan prosentase perkecambahan dan mengukur panjang kecambahnya dari

akar sampai ujung batang.

9. Membandingkan hasil percobaan tersebut dengan perkecambahan yang hanya diberi

perlakuan disiram dengan air (kontrol).

7

C. Pengumpulan dan Analisis Data

Pengumpulan data dilakukan dengan metode eksperimen yaitu metode percobaan

yang sistematis dan berencana untuk membuktikan kebenaran suatu teori. Dalam hal ini

ingin membuktikan bahwa senyawa alleopati dapat menghambat jenis tanaman terhadap

perkecambahan. Teori ini terbukti dengan adanya senyawa allelopati yang terdapat pada

percobaan bahwa senyawa allelopati dapat menghambat atau mematikan pertumbuhan di

sekitarnya sedangkan percobaan yang tidak mengandung senyawa allelopati mengalami

perkecambahan yang cepat.

Analisis deskriptif menggambarkan tentang ringkasan data-data penelitian selain

itu analisis ini merupakan salah satu jenis metode penelitian yang berusaha menggambarkan dan

menginterpretasi objek sesuai dengan apa adanya. Pada penelitian ini didapatkan bahwa terdapatnya

pengaruh alelopati terhadap aktivitas tumbuhan antara lain: senyawa alelopati dapat

menghambat penyerapan hara yaitu dengan menurunkan kecepatan penyerapan ion-ion

oleh tumbuhan, beberapa alelopati 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, senyawa alelopati dapat menghambat aktivitas enzim.

8

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Nama

TanamanPerlakuan

Hari Ke-

1 2 3 4 5 6

Jagung

40 % √ (1) √ (1) √ (1) √ (3) √ (3) √ (3)

60 % - - - √ (3) √ (3) √ (3)

Kontrol √ (3) √ (3) √ (3) √ (3) √ 3) √ (3)

Kacang

Tolo

40 % √ (4) √ (4) √ (4) √ (4) √ (4) √ (4)

60 % √ (4) √ (4) √ (4) √ (4) √ (4) √ (4)

Kontrol √ (3) √ (3) √ (3) √ (3) √ (3) √ (3)

Keterangan:

√ (jumlah tanaman) = Ada yang hidup

- = Belum ada yang hidup

Hasil Diskusi

1. Bagaimanakah pengaruh senyawa allelopai erhadap perumbuhan tanaman pada prakikum

yang Anda lakukan!

Jawab:

a. Pengaruh terhadap penyerapan hara

Senyawa-senyawa allelopati dapat menurunkan kecepatan penyerapan ion-ion

oleh tumbuh-tumbuhan, contoh asam-asam salsilat dan ferulat keduanya merupakan

9

senyawa penghamba penyerapan penyerapan K oleh akar terutama pada pH yang

rendah.

b. Penghambat pembelahan sel

Beberapa jenis allelokimia menunjukkan pengaruh yang menghambat

pembelahan sel-sel akar tumbuhan. Contoh, kumarin dapat menghambat pembelahan sel

akar secara total pada bawang beberapa lama setelah perlakuan.

c. Penghambatan pertumbuhan

Beberapa allelokimia dikeahui mempengaruhi aktivitas IAA oksidase.

2. Bagaimanakah hasil pertumbuhan tanaman yang diberi senyawa allelopati dari tanaman

yang berbeda?

Jawab:

Tanaman jagung dengan konsentrasi 60% lebih cepat berkecambah daripada

jagung dengan konsentrasi 40%. Tanaman kacang tolo 60% lebih cepat berkecambah

daripada kacang tolo dengan konsentrasi 40%.

Ini terjadi karena hambatan allelopai dapat pula berbentuk pengurangan dan kelambaan

perkecambahan biji, penahanan perumbuhan tanaman, gangguan sistem perakaran, klorosis,

layu bahkan kematian tanaman. Sedangkan tanaman dengan perlakuan kontrol (jagung dan

kacang tolo) berkecambah cepat dan tidak ada gangguan.

B. Pembahasan

Alelopati merupakan pelepasan senyawa bersifat toksik yang dapat mengganggu

pertumbuhan tanaman di sekitarnya dan senyawa yang bersifat alelopati disebut senyawa

alelokimia. Definisi lain, alelopati adalah pengaruh langsung maupun tidak langsung dari

suatu tumbuhan terhadap tumbuhan lainnya, baik yang bersifat positif maupun bersifat

negatif melalui pelepasan senyawa kimia ke lingkungannya.

Alelokimia pada tumbuhan dilepas ke lingkungan dan mencapai organisme

sasaran melalui penguapan, eksudat akar, pelindian, dan atau dekomposisi. Setiap jenis

alelokimia dilepas ke lingkungan dengan mekanisme tertentu tergantung organ

pembentuknya dan bentuk atau sifat kimianya. Mekanisme pengaruh alelokimia terhadap

10

tanaman sasaran berjalan melalui proses yang sangat kompleks. Proses diawali di

membrane plasma dengan terjadi kekacauan struktur, modifikasi saluran membrane, atau

hilangnya fungsi enzim ATR ase. Dan pada  akhirnya mengganggu pembelahan dan

pembesaran sel.

Allelopati berpengaruh dalam pertumbuhan tumbuhan disekitarnya.

Allelopati dapat menghambat atau mematikan pertumbuhan/perkecambahan. 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 allelopati 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.

Tanaman jagung dan kacang tolo dengan konsentrasi 60% lebih cepat

berkecambah daripada konsentrasi 40%. Ini terjadi karena hambatan allelopati dapat pula

berbentuk pengurangan dan kelambanan perkecambahan biji, penahanan pertumbuhan

tanaman, gangguan sistem perakaran, klorosis, layu bahkan kematian tanaman.

Sedangkan tanaman dengan perlakuan kontrol (jagung dan kacang tolo) berkecambah

cepat dan tidak ada gangguan karena tidak mengandung senyawa allelopati. Laju

perkecambahan juga tergantung pada tanggapan dari jenis benih terhadap daya

penghambat dari allelopati dimana benih jagung memiliki laju perkecambahan benih

yang lebih lambat dari benih kacang tolo. Hal ini karena kondisi benih jagung yang lebih

memungkinkan   untuk menerima daya penghambat dari allelopati dibandingkan benih

kacang tolo.

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. 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

11

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 berkeambah

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. 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.

12

BAB IV

SIMPULAN

1. Allelopati merupakan pengaruh yang menghambat atau merusak pertumbuhan dari

tumbuhan lain disekitar yang disebabkan oleh senyawa kimia yang dihasilkan oleh suatu

tumbuhan ke lingkungannya.

2. Allelopati adalah senyawa kimia yang menghambat pertumbuhan jenis lain yang tumbuh

bersaing dengan tumbuhan penghasil Allelopati tersebut.

3. Berdasarkan pengaruhnya terhadap pertumbuhan tumbuhan, zat-zat kimia yang

bersifat allelopati dapat dibagi menjadi autotoxic dan antitoxic.

4. Faktor-faktor yang mempengaruhi perkecambahan terdiri dari faktor dalam dan faktor

luar.

5. Faktor dalam perkecambahan, meliputi tingkat kemasakan benih, ukuran benih,

dormansi, dan penghambat perkecambahan.

6. Faktor luar yang mempengaruhi perkecambahan meliputi : air, temperatur, oksigen, dan

cahaya.

13

DAFTAR PUSTAKA

Chou, C.H., and Y.F. Lee. 2000. Allelopathic dominance of Miscanthus transnorrisonensis

in an alpine grassland community in Taiwan. Journal of Chemical Ecology 17:2267-

2281.

Heddy, S., dkk.2000.Pengantar Ekologi.Jakarta:Rajawali.

Indriyanto 2006.Ekologi Hutan.Jakarta:Bumi Aksara.

Khanh, T.D., M.I. Chung, T.D. Xuan, and S. Twata. 2005.The exploitation of crop

allelopathy in sustainable agricultural production. Journal of Agronomy and Crop

Science 191:172-184.

Odum, E.2000.Dasar-dasar Ekologi.Yogyakarta:UGM Press.

Resosoedarmo, S., dkk.2000.Pengantar Ekologi.Bandung:Redmaja Rosda Karya.

Setiadi, Y.2003.Pengertian Dasar Tentang Konsep Ekosistem. Bogor:IPB.

Soerianegara, I dan A. Indrawan.2002.Ekologi Hutan Indonesia.Bogor:Departemen

Manejemen Hutan Fakultas Kehutanan IPB.

14