Jumat, 13 Januari 2012

Alelopati

ALELOPATI

UMAIRA ( A1C408010 )
Program Studi Biologi, Fakultas Keguruan dan Ilmu Pendidikan
Universitas Jambi, 2011

Abstrak

Baik tumbuhan, hewan ataupun makhluk hidup yang lainnya melakukan persaingan dalam pemenuhan kebutuhan hidupnya. Hal ini dapat memperlihatkan adaptasi antar makhluk hidup dengan sesamanya, makhluk hidup yang lainnya dan lingkungannya. Terdapat beberapa tumbuhan yang menghasilkan senyawa kimia dalam melakukan persaingan. Senyawa kimia ini dapat menghambat pertumbuhan jenis tumbuhan lainnya. Praktikum kali ini dilakukan dengan tujuan untuk mempelajari pengaruh alelopati atau jenis tumbuhan terhadap perkecambahan tanaman palawija. Praktikum dilakukan di Laboratorium biologi Universitas Jambi namun penelitian lebih lanjut dilakukan di rumah salah satu anggota kelompok praktikan
Kata kunci : Alelopati, alang-alang

PENDAHULUAN


Alelopati berasal dari bahasa Yunani, allelon yang berarti "satu sama lain" dan pathos yang berarti "menderita". Alelopati didefinisikan sebagai suatu fenomena alam dimana suatu organisme memproduksi dan mengeluarkan suatu senyawa biomolekul (disebut alelokimia) ke lingkungan dan senyawa tersebut memengaruhi perkembangan dan pertumbuhan organisme lain di sekitarnya. Sebagian alelopati terjadi pada tumbuhan dan dapat mengakibatkan tumbuhan di sekitar penghasil alelopati tidak dapat tumbuh atau mati, contoh tanaman alelopati adalah Ekaliptus (Eucalyptus spp.). Hal ini dilakukan untuk memenangkan kompetisi nutrisi dengan tanaman lain yang berbeda jenis/spesies. Oleh karen itu, alelopati dapat diaplikasikan sebagai pembasmi gulma sehingga mengurangi penggunaan herbisida sintetik yang berbahaya bagi lingkungan. Contoh alelopati di dalam ekosistem perairan adalah beberapa dinoflagelata dapat menghasilkan senyawa alelokimia yang merugikan fitoplankton, ikan, dan binatang laut lainnya.
Tumbuhan dapat menghasilkan senyawa alelokimia yang merupakan metabolit sekunder di bagian akar, rizoma, daun, serbuk sari, bunga, batang, dan biji. Fungsi dari senyawa alelokimia tersebut belum diketahui secara pasti, namun beberapa senyawa tersebut dapat berfungsi sebagai pertahanan terhadap herbivora dan patogen tanaman. Tanaman yang rentan terhadap senyawa alelokimia dari tanaman lainnya dapat mengalami gangguan pada proses perkecambahan, pertumbuhan, serta perkembangannya. Perubahan morfologis yang sering terjadi akibat paparan senyawa alelokimia adalah perlambatan atau penghambatan perkecambahan biji, perpanjangan koleoptil, radikula, tunas, dan akar.
Indikasi terjadinya fenomena alelopati dapat terlihat melalui beberapa bentuk, di antaranya adalah autotoksisitas, efek residu, dan penghambatan gulma. Autotoksisitas terjadi bila alelopati terjadi di antara individu dalam satu spesies yang sama, contohnya spesies Medicago sativa (alfalfa), Trifolium spp. (semanggi), dan Asparagus officinalis (asparagus). Hal ini diperkirakan menjadi salah satu penyebab pertumbuhan tanaman yang tidak sama pada tahun-tahun berikutnya dalam pertanian. Salah satu bentuk alelopati tanaman lainnya adalah residu dari beberapa tanaman diketahui dapat mengurangi perkecambahan gulma.
Alelopati 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 atau antibiotisme. Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu.
Senyawa-senyawa kimia yang mempunyai potensi alelopati dapat ditemukan disetiaporgan tumbuhan, antara lain terdapat di daun, batang, akar, rhizoma, buah, biji, umbi, serta bagian-bagian tumbuhan yang membusuk. Umumnya senyawa yang dikeluarkan adalahgolongan fenol.Persaingan diantara tumbuhan secara tak langsung terbawa oleh modifikasi lingkungan.Didalam tanah, sistem-sistem akar nersaing untuk air dan bahan makanan, dan karena merekatidak bergerak, ruang menjadi suatu faktor yang penting, sekresi akar dan daun-daun yang jatuh menambah skretori tanah serta senyawa limbah yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman lain dalam tempat sekitarnya.Dalam rangka persaingan hidup, kadang- kadang suatu jenis tumbuhan mengeluarkansenyawa kimia. senyawa kimia tersebut dapat menghambat pertumbuhan jenis lain yang tumbuh bersaing dengan tumbuhan tersebut. Peristiwa semacam ini disebut alelopati.
Fenomena alelopati mencakup semua tipe interaksi kimia antartumbuhan, antarmikroorganisme, atau antara tumbuhan dan mikroorganisme (Einhellig, 1995a). Menurut Rice (1984) interaksi tersebut meliputi penghambatan dan pemacuan secara langsung atau tidak langsung suatu senyawa kimia yang dibentuk oleh suatu organisme (tumbuhan, hewan atau mikrobia) terhadap pertumbuhan dan perkembangan organisme lain. Senyawa kimia yang berperan dalam mekanisme itu disebut alelokimia. Pengaruh alelokimia bersifat selektif, yaitu berpengaruh terhadap jenis organisme tertentu namun tidak terhadap organisme lain (Weston, 1996).
Alelokimia pada tumbuhan dibentuk di berbagai organ, mungkin di akar, batang, daun, bunga dan atau biji. Organ pembentuk dan jenis alelokimia bersifat spesifik pada setiap spesies. Pada umumnya alelokimia merupakan metabolit sekunder yang dikelompokkan menjadi 14 golongan, yaitu asam organik 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. (Rice,1984; Einhellig, 1995b).
Pelepasan alelokimia pada umumnya terjadi pada stadium perkembangan tertentu, dan kadarnya dipengaruhi oleh stres biotik maupun abiotik. Alelokimia pada tumbuhan dilepas ke lingkungan dan mencapai organisme sasaran melalui penguapan, eksudasi akar, pelindian, dan atau dekomposisi. Setiap jenis alelokimia dilepas dengan mekanisme tertentu tergantung pada organ pembentuknya dan bentuk atau sifat kimianya (Rice, 1984; Einhellig, 1995b). Mekanisme pengaruh alelokimia (khususnya yang menghambat) terhadap pertumbuhan dan perkembangan organisme (khususnya tumbuhan) sasaran melalui serangkaian proses yang cukup kompleks, namun menurut Einhellig (1995b) 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.
Alelopati 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 alelopati 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.
METODE PRAKTIKUM
ALAT DAN BAHAN

Adapun alat dan bahan yang digunakan pada praktikum alelopati ini adlah bagian akar dan daun alang-alang dan akasia, biji kacang hijau dan jagung, cawan petri, kertas saring, mangkuk penngerus, gelas akua, blender, pisau dan gunting.

PROSEDUR KERJA

Prosedur Kerja:
 1. Dibuat  ekstrak daun alang alang dengan cara berikut :
    Dihancurkan dan dihaluskan bagian tumbuhan yang dipilih tersebut dengan blender.
    Buatlah ekstrak atau hasil rendaman bagian tumbuhan tersebut dengan air, dengan perbandingan bagian    tumbuhan : air yaitu :
1 :7, 1 : 14, dan 1 : 21, dibiarkan selama 24 jam . setelah 24 jam, disaring ekstrak yang di peroleh dengan menggunakan alat penyaring.                                                                                                                     2. Diletakkan biji jagung atau biji kacang hijau pada gelas akua, sebanyak 9 gelas setiap regu.
 3.Disiram sebanyak 5 ml ekstrak alelopati ke dalam gelas akua yang telah berisi biji kacang hijau atau biji jagung.
4.Tiap regu dapat memilih kombinasi perlakuan,biji kacang hijau atau biji jagung dengan perlakuan ( kontrol dan perlakuan ekstrak dengan salah satu konsentrasi 1: 7 atau 1: 14 atau 1:12
 5.Tiap regu terdapat 3 (tiga ) perlakuan dengan masing masing perlakuan 3 ulangan
 6.Diamati perkecambahan biji biji tersebut selama 1 minggu, ditentukan persen kecambahnya dan ukur panjang kecambahn
7.Dengan menggunakan rancangan percobaan acak lengkap digunakan sidik ragam untuk mengetahui pengaruh perlakuan pemberian ekstrak bahan alelopati terhadap respon pertumbuhan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil yang didapat pada praktikum alelopati adalah :
a. pengamatan hari ke- 2
ulangan    po ( kontrol )    po ( 1:7 )    po (1:14)    po (1:21)
1                  0,2 cm         0,1 cm        0,1 cm        0,1 cm
2                  0,2 cm         0,3 cm        0,3 cm        0,3 cm
3                  0,3 cm         0,1 cm        0,1 cm        0,1 cm
∑▒yi            0,7 cm         0,5 cm        0,5 cm        0,5 cm

b. pengamatan hari ke- 3
ulangan    po ( kontrol )    po ( 1:7 )    po (1:14)    po (1:21)
1             0,3 cm             0,3 cm             0,3 cm    0,3 cm
2             0,3 cm             0,4 cm             0,5 cm    0,4 cm
3             0,4 cm             0,4 cm             0,3 cm    0,3 cm
∑▒yi       1,0 cm             1,1 cm             1,1 cm    1,0 cm

c. pengamatan hari ke -4
ulangan    po ( kontrol )    po ( 1:7 )    po (1:14)    po (1:21)
1                  3,2 cm           2,7 cm       2,1 cm       2,6 cm
2                  2,6 cm           2,4 cm       5,4 cm       5,6 cm
3                  3,4 cm           3,1 cm       2,5 cm       3,3 cm
∑▒yi            9,2 cm           8,2 cm       10 cm       11,5 cm


 d. pengamatan hari ke-5
ulangan    po ( kontrol )    po ( 1:7 )    po (1:14)    po (1:21)
1                10,5cm            3,9 cm        4,1 cm    5,0 cm
2                 8,5 cm            3,0 cm       10,0 cm    9,4 cm
3                11,0 cm           7,5 cm       9,7 cm    10,1 cm
∑▒yi          30,0 cm         14,4 cm      23,8 cm    24,5 cm

d. pengamatan hari ke-6
ulangan    po ( kontrol )    po ( 1:7 )    po (1:14)    po (1:21)
1              13,0 cm             5,0 cm         6,0 cm    9,0 cm
2              10,7 cm        -  13,5 cm       12,5 cm
3              14,5 cm            10,0 cm       12,0 cm    13,0 cm
∑▒yi        38,2 cm           15,0 cm        31,5 cm    34,5 cm

d. pengamatan hari ke-7
ulangan    po ( kontrol )    po ( 1:7 )    po (1:14)    po (1:21)
1              15,3 cm    -         9,7 cm    11,0 cm
2             16,2 cm    -        16,0 cm    14,5 cm
3            18,0 cm              13,0 cm    15,1 cm    15,8 cm
∑▒yi       49,5 cm             13,0 cm     40,8 cm    41,3 cm

d. pengamatan hari ke-8
ulangan    po ( kontrol )    po ( 1:7 )    po (1:14)    po (1:21)
1                19,2 cm    -     13,4 cm    15,1 cm
2                18,1 cm    -    19,6 cm    16,0 cm
3                21,0 cm          17,2 cm    17,0 cm    17,4 cm
∑▒yi         58,3 cm           17,2 cm    50,0 cm    48,5 cm


PEMBAHASAN

Pada praktikum kali ini dapat dilihat pertumbuhan kacang hijau tumbuh begitulambat ( kekerdilan ) ini diakibatkan perlakuan dari ekstrak akasia yang menghambat pertumbuhan kacang hijau tersebut.Zat kimiawi yang bersifat racun itu dapat berupa gas, atau zatcair yang keluar dari akar. Hambatan pertumbuhan akibat adanya aleopati adalah dapat terjadi pada pembelahan selnya, pengambilan mineral, respirasi, penutupan stomata, sintesis protein,dan lain-lainnya.
Zat-zat tersebut keluar dari bagian atas tanah berupa gas atau eksudat yang turun kembali ketanah dan eksudat dari akar. Jenis zat pada umumnya berasal dari golonganfenolat, terpenoid, dan alkaloid.Dapat kita lihat pada perlakuan allelopati 5% rata- rata tinggi tanama 8,16 cm, disinidapat kita lihat bahwa pemberian perlakuan menghambat pertumbuhan kacang hijau karena inidisebabkan adanya faktor penghambat dari ekstrak akasia yang digunakan untuk menyiram tanaman.

Substansi yang aktif bertindak dalam peristiwa alelopati diistilahkan dengan fisotoksisdari pelapukan sisa tanaman. Bahan kimia yang dihasilkan tanaman dan merugikan tanaman lainadalah secara potensial bersifat ototoksik. Ototoksisitas sebagai penghambat tumbuhan tersebut penghasil substansi alelokemik tersebut menunjukkan adanya pengaruh intra spesifik.Sianogenesis merupakan suatu reaksi hidrolisis yang membebaskan gugusan HCN. Sinidamenghambat perkembangan pertumuhan akar dan biji. Zat ±zat inilah yang bersifat menghambat petumbuhan tanaman, sehingga disebut sebagai zat penghambat.

Alelopati kebanyakan berada pada jaringan tanaman seperti daun, akar, batang, rizoma, bunga, buah maupun biji dan dikeluarkan dengan cara seperti penguapan, eksudasi dari akar, pencucian dan pelapukan residu tanaman.
Batang
Batang juga dapat mengeluarkan alelopati, meskipun jumlahnya tak sebanyak daun. Namun demikian, batang-batang seperti jerami yang dilapukkan dan mengandung substansi alelopati dapat sebagai sumber terjadinya alelopati.
Daun
Nampaknya daun merupakan tempat terbesar bagi substansi beracun yang dapat mengganggu tumbuhan tetangganya. Substansi itu pada umumnya tercuci oleh air hujan  atau embun yang terbawa kebawah. Jenis substansi yang beracun itu, meliputi asam organik, gula, asam amino, pektat, asam giberelat, terpenoid, alkaloid, dan fenolat. Sebagai contoh diutarakan daun Chrisantheum (sukmana, 1985). 
Buah
Buah sebagai penghasil substansi beracun penghambat pertumbuhan sangat sedikit diperbincangkan, meskipun sebenarnya cukup potensial. Saebagai contoh dapat diutarakan bahwa air buah tomat, air jeruk dan limau berupa penghambat perkecambahan. Buah yang terlampau masak dan jatuh ketanah kemudian terjadi pembusukan akan dapat mengeluarkan substansi beracun dan dapat menghambat pertumbuhan disekitar tempat itu.
Bunga dan Biji
Dalam bunga juga dikenal sejumlah substansi yang dapat menghambat pertumbuhan dan menurunkan hasil tanaman. Dalam biji pun dikenal sejumlah substansi penghambat pada perkecambahan biji dan mikroorganisme.
Kebanyakan substansi pertumbuhan umumnya merangsang pertumbuhan dan berhubungan dengan pertumbuhan dan perkembangan dalam morfogenesis. Suatu kelompok substansi lain yang berbeda yang mempengaruhi pertumbuhan, umumnya menghambat pertumbuhan dan disebut penghambat pertumbuhan. Penghambat pertumbuhan yang paling umum adalah senyawa-senyawa aromatik, seperti fenol dan lakton.
PENUTUP

Kesimpulan

    Zat yang terkandung didalam ektrak akasia yang dibuat mengakibatkan terhambatnya pertumbuhan tanaman. Sebab kacang hijau menyerap zat dari ekstrak akasia yang diberikan pada setiap perlakuan.
    Alelopati merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain.
     Fenomena alelopati mencakup semua tipe interaksi kimia antartumbuhan, antarmikroorganisme, atau antara tumbuhan dan mikroorganisme

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.
Rice EL. 1984. Allelopathy. Second Edition. Orlando FL: Academic Press.
            Sukmana, Y.& Yakub.1995. Gulma dan Teknik Pengendaliannya. Grafindo Persada : Jakarta

Lampiran:

 Presentase Hidup Kecambah=(Jmlah tanaman  Hidup )/(Total Tanaman Yang Ada)  X 100
Presentase Hidup Kecambah Kontrol=3/3  X 100=100%
Presentase Hidup Kecambah 1:7= 1/3  X 100=33%
PrePresentase Hidup Kecambah 1:14= 3/3  X 100=100%
Presentase Hidup Kecambah 1:21= 3/3  X 100=100%

Presentase Hidup Kecambah secarah keseluruhan Presentase Hidup Kecambah=(Jmlah tanaman  Hidup )/(Total Tanaman Yang Ada)  X 100
Presentase Hidup Kecambah=10/12  X 100=83,3%

Menganalisis data dengan menggunakan analisis of varian
FK= ( Y..²)/(t.r)       
     = ( 174²)/((4).(3))       
     = ( 30276)/12= 2523

JKT+ (A² + F²) – FK
=(19,2² +13,4² +15,1²+18,1²+19,6²+16²+21²+17,2²+17²+17,4²) – 2523
=(368,64+179,56+228,01+327,61+384,16+256+441+295,84+289+362,76) -2523
=3072,58-2523
=549,58

JKP= ∑▒〖yi^2-FK〗
JKP= Yi^2/r- Fk
JKP= (58,3²+17,2²+50²+48,5²)/3- 2523
JKP= (3398,89+295,84+2500+2325,25)/3- 2523
JKP= 8546,98/3- 2523
       =2848,9933 -2523
       =325,9933

KTP= JKP/db
KTP= 325,9933/3
       =108,66443

JKG = JKT-JKP
=549,58-325,9933
=223,59

KTP= JKG/dbg
KTP= 223,59/9
        =24,84
Tabel Sidik Ragam
Sumber Keragaman    Db    JK         KT      F Hitung    F Tabel
                                                                                 0,05    0,01
Perlakuan                   3    325,99    108,66    4,37       
Galat                          9    223,59    24,84        _       

F Hitung P = KTP/KTG
F Hitung P = 108,66/24,84
                 =4,37


Lampiran :

 Presentase Hidup Kecambah=(Jmlah tanaman  Hidup )/(Total Tanaman Yang Ada)  X 100
Presentase Hidup Kecambah Kontrol=3/3  X 100=100%
Presentase Hidup Kecambah 1:7= 1/3  X 100=33%
PrePresentase Hidup Kecambah 1:14= 3/3  X 100=100%
Presentase Hidup Kecambah 1:21= 3/3  X 100=100%

Presentase Hidup Kecambah secarah keseluruhan Presentase Hidup Kecambah=(Jmlah tanaman  Hidup )/(Total Tanaman Yang Ada)  X 100
Presentase Hidup Kecambah=10/12  X 100=83,3%

Menganalisis data dengan menggunakan analisis of varian
FK= ( Y..²)/(t.r)       
     = ( 174²)/((4).(3))       
     = ( 30276)/12= 2523

JKT+ (A² + F²) – FK
=(19,2² +13,4² +15,1²+18,1²+19,6²+16²+21²+17,2²+17²+17,4²) – 2523
=(368,64+179,56+228,01+327,61+384,16+256+441+295,84+289+362,76) -2523
=3072,58-2523
=549,58

JKP= ∑▒〖yi^2-FK〗
JKP= Yi^2/r- Fk
JKP= (58,3²+17,2²+50²+48,5²)/3- 2523
JKP= (3398,89+295,84+2500+2325,25)/3- 2523
JKP= 8546,98/3- 2523
      =2848,9933 -2523
      =325,9933


KTP= JKP/db
KTP= 325,9933/3
       =108,66443

JKG = JKT-JKP
=549,58-325,9933
=223,59

KTP= JKG/dbg
KTP= 223,59/9
        =24,84
Tabel Sidik Ragam
Sumber Keragaman    Db    JK        KT       F Hitung    F Tabel
                                                                                  0,05    0,01
Perlakuan                   3    325,99    108,66    4,37       
Galat                          9    223,59    24,84       _       

F Hitung P = KTP/KTG
F Hitung P = 108,66/24,84
                 =4,37


Tidak ada komentar:

Posting Komentar