Amensalisme [PDF]

Citation preview

Laporan Praktikum Ekologi Tumbuhan : Amensalisme. Kelompok 2A (2016)



1



Pola Interaksi Tumbuhan : Amensalisme N. Adliana, B. A. Mahendra, R. N. Safitri, F. D. Aprilya Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Jl. Arief Rahman Hakim, Surabaya 60111 Indonesia e-mail: [email protected]



Abstrak— Amensalisme yaitu interaksi antara dua atau lebih spesies yang berakibat salah satu pihak dirugikan, sedangkan pihak lainnya tidak terpengaruh yaitu tidak rugi dan tidak untung oleh adanya asosiasi. Alelopati ialah interaksi biokimia antara mikroorganisme atau tanaman baik yang bersifat penghambatan maupun perangsangan. Daun kemangi (Ocimun citriodorum) mengandung senyawa alelokemi yang dapat mempengaruhi perkecambahan biji dan pertumbuhan tanaman disekitarnya. Alelokemi dilepaskan melalui berbagai proses seperti penguapan, eksudat akar, pencucian, dan pelapukan residu tanaman. Pengaruh alelokemi bersifat selektif, yaitu berpengaruh terhadap jenis organisme tertentu namun tidak terhadap organisme lain Tujuan dari praktikum ini adalah mengetahui dan memahami prinsip dasar alelopati dan pengaruh alelopati suatu jenis tumbuhan terhadap pertumbuha tumbuhan lain. Metode yang digunakan pada praktikum ini adalah dengan membuat ekstrak allelokemis dari daun kemangi dengan konsentrasi 0 m/L, 25 m/L, 50 m/l, dan 75 m/L, kemudian diujikan dalam pertumbuhan tanaman kacang merah (Vigna angularis) dan kacang kedelai (Gycine max). Hasil yang diperoleh pada praktikum ini adalah semakin tinggi konsentrasi ekstrak allelokemis maka pertumbuhan tanaman kacang merah (Vigna angularis) dan kacang kedelai (Gycine max) semakin menurun. Kata Kunci— Alelokemis, Alelopati, Amensalisme, Ocimum Citriodorum.



I. PENDAHULUAN



A



mensalisme yaitu interaksi antara dua atau lebih spesies yang berakibat salah satu pihak dirugikan, sedangkan pihak lainnya tidak terpengaruh yaitu tidak rugi dan tidak untung oleh adanya asosiasi. Tipe interaksi amensalisme ini diberi lambang ( -, 0). Pada kebanyakan kasus, organisme yang dirugikan disebabkan oleh bahan kimia yang dikenal sebagai alelopati [1]. Amensalisme ini terdapat kerugian yang ditimbulkan oleh interaksi antara tumbuhansatu dengan tumbuhan yang lain. Kerugian dengan adanya amensalisme ini yaitu dapat menghambat penyerapan hara, menghambat pembelahan sel-sel akar tumbuhan, memengaruhi perbesaran sel tumbuhan, menghambat respirasi akar, menghambat sintesis protein, me-nurunkan daya permeabilitas membran pada sel tumbuhan serta menghambat aktivitas enzim [2]. Alelopati ialah interaksi biokimia antara mikroorganisme atau tanaman baik yang bersifat penghambatan maupun perangsangan. Alelokemi dilepaskan melalui berbagai proses seperti penguapan, eksudat akar,



pencucian, dan pelapukan residu tanaman. Pengaruh alelokemi bersifat selektif, yaitu berpengaruh terhadap jenis organisme tertentu namun tidak terhadap organisme lain [3]. Efek senyawa alelokemis fenolik pada proses pertumbuhan dapat terjadi melalui berbagai aktivitas metabolisme yang meliputi pembelahan dan pemanjangan sel, pengaturan pertumbuhan melalui gangguan pada zat pengatur tumbuh, pengambilan hara, fotosintesis, respirasi, pembukaan stomata, sintesis protein, penimbunan karbon, dan sintesis pigmen, permeabilitasmembran, dan mengubah fungsi enzim spesifik [4]. Zat-zat kimia atau bahan organik yang bersifat allelopathy dapat dibagi menjadi dua golongan berdasarkan pengaruhnya terhadap tumbuhan atau tanaman lain sebagai berikut: 1). Autotoxic, yaitu zat kimia bersifat allelopathy dari suatu tumbuhan yang dapat mematikan atau menghambat pertumbuhan anaknya sendiri atau individu lain yang sama jenisnya. Contoh tumbuhan yang autotoxic yaitu mangium, akasia, dan sengon buto; 2). Antitoxic, yaitu zat kimia bersifat allelopathy dari suatu tumbuhan yang dapat mematikan atau menghambat pertumbuhan tumbuhan lain yang berbeda jenisnya. Contoh tumbuhan yang antitoxic yaitu pinus, ilalang, johar, agatis, mangga, mimba, dan jati [1]. Daun kemangi (Ocimun citriodorum) mengandung minyak atsiri, eugenol, flavonoid, glikosid, dan asam gallic sebagai komponen utama. Di samping itu juga mengandung flavon apigenin, luteolin, flavon O-glikosida apigenin 7-O glukoronida, dan asam ursolat (Sudarsono, et al., 2002). Kandungan senyawa tersebut, diketahui mengandung senyawa alelokemi seperti yang dapat mempengaruhi perkecambahan biji dan pertumbuhan tanaman disekitarnya, yang dilepaskan ke lingkungan baik dalam bentuk senyawa menguap dari daun maupun dalam bentuk senyawa hasil dekomposisi dalam tanah [5]. Tujuan dari praktikum ini adalah mengetahui dan memahami prinsip dasar alelopati dan pengaruh alelopati suatu jenis tumbuhan terhadap pertumbuha tumbuhan lain.



Laporan Praktikum Ekologi Tumbuhan : Amensalisme. Kelompok 2A (2016) II. METODOLOGI A. Waktu dan Tempat Praktikum ini dilaksanakan pada hari Sabtu, 19 Maret 2016 - 2 April 2016 di Laboratorium Ekologi, Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) Surabaya. B. Alat dan Bahan Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah kapas lemak, botol bekas air mineral 1,5 liter dipotong membujur menjadi dua bagian, blender, pipet tetes, gelas ukur, akuades, alat tulis dan penggaris, form tabel dan data pengamatan harian, botol plakon ekstrak allelokemis,benang wol, bagian tanaman diambil ekstrak allelokemis (Ocimum Citriodorum), biji tanaman kacang merah (Vigna angularis) dan kacang kedelai (Gycine max). C. Prosedur Kerja a. Preparasi Ekstrak Allelokemis Langkah kerja yang dilakukan dalam preparasi ekstrak allelokemis ini adalah daun penghasil alelopati Ocimum Citriodorum diambil kemudian dihaluskan menggunakan blender tanpa ditambahi air. Bubur daun disaring untuk diambil ekstraknya lalu dibuat ekstrak allelopati dengan konsentrasi 0 m/L, 25 m/L, 50 m/l, dan 75 m/L. b. Uji Allelopati Langkah kerja yang dilakukan dalam uji allelopati adalah menyiapkan botol bekas air mineral yang telah dipotong, kemudian diisi dengan kapas lemak secukupnya. Kapas tersebut dibasahi dengan air secukupnya. Lima biji kacang merah (Vigna angularis) dan kacang kedelai (Gycine max) (pada botol berbeda) ditanam dengan jarak yang seragam pada permukaan kapas. Setiap biji ditetesi dengan ekstrak allelopati (sesuai yang telah ditentukan) setiap hari (pagi dan sore) selama 14 hari berturut-turut. Perkecambahan biji dan pertumbuhan tanaman kacang merah (Vigna angularis) dan kacang kedelai (Gycine max) diamati setiap hari (sore) dengan variabel berupa tinggi tanaman dan jumlah daun. Data pengamatan dicatat dalam lembar tabel pengamatan harian.



III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Fungsi Perlakuan Bagian daun kemangi yang diekstrak karena sebagain besar kandungan zat alelokimia berada pada daun. Ekstrak daun kemangi yang telah di dapat, kemudian di encerkan menjadi 3 konsentrasi yaitu 25%, 50% dan 75%. Konsentrasi 25% artinya sebanyak 12,5 ml ekstrak daun kemangi diencerkan kedalam 100 ml pelarut aquades [6]. Penetesan larutan ekstrak kemangi dilakukan setiap 2 kali sehari selama 14 hari



2



bertujuan untuk melihat pengaruh zat alelokimia terhadap pertumbuhan kacang merah dan kacang kedelai. Pengukuran dilakukan setiap satu kali sehari pada pukul 15.00. hal ini dilakukan karena proses pertumbuhan dan proses metabolisme diduga sudah berhenti. Pengukuran dilakukan sebagai bukti bahwa zat alelokimia pada kemangi dapat menhambat pertumbuhan. B. Amensalisme Amensalisme adalah interaksi yang mnekan satu organisme, sedangkan yang lain tetap stabil atau salsh satu organisme dirugikan tapi organisme lainnya tidak diuntungkan maupun dirugikan [2]. Alelopati adalah fenomena yang melibatkan baik secara langsung maupun tidak langsung dan baik menguntungkan atau merugikan efek dari tanaman (termasuk mikroorganisme) pada tanaman lain melalui pelepasan bahan kimia ke lingkungan. Menurut struktur yang berbeda dan sifat dari senyawa ini, allelochemicals dapat diklasifikasikan ke dalam kategori berikut: (1) asam organik larut dalam air, rantai lurus alkohol, aldehida alifatik, dan keton; (2) sederhana lakton tak jenuh; (3) rantai panjang asam lemak dan polyacetylenes; (4) Quinones (benzoquinon, antrakuinon dan kuinon kompleks); (5) fenol; (6) asam sinamat dan turunannya; (7) kumarin; (8) flavonoid; (9) tanin; (10)steroid dan terpenoid (lakton seskuiterpen, diterpenes, dan triterpenoid). Berbagai metabolit sekunder yang dihasilkan oleh tanaman dan mikro-organisme telah dianggap sebagai potensi allelochemicals dan bermain peran penting dalam pembentukan interaksi dan Communities. Sebagai contoh, di agroekosistem, allelochemicals memiliki efek merugikan pada pertumbuhan terkait dan selanjutnya musim tanaman. Selain itu, gulma dapat memperlihatkan alelopati terhadap tanaman tanaman. Sebagai tambahan efek pada tanaman lain, allelochemicals dihasilkan oleh tanaman invasif dapat juga berkontribusi terhadap hama dan ketahanan terhadap penyakit, dan selanjutnya memberikan keuntungan kompetitif dengan host-nya [7]. Pelepasan alelokimia difasilitasi oleh berbagai proses seperti pelarutan dari bagian sekitar tanaman, eksudat akar, batang, aktivitas mikroba, pembajakan residu tanaman dalam tanah dan dekomposisi residu bahan kering (1358) [6]. C. Mekanisme Amensalisme



Laporan Praktikum Ekologi Tumbuhan : Amensalisme. Kelompok 2A (2016)



3



mebuktikan 38 adanya flafonoid, likosid, asam gallic dan esternya, asam kaffeic, dan minyak atsiri yang mengandung eugenol sebagai komponen utama. Ekstrak daun kemangi diketahui memiliki efek antioksidan, antitiroid, antimikotik, antibakteri, dan antistress [8]. E. Grafik Hasil Pengamatan a. Grafik Tinggi



Grafik 1. Tinggi tanaman kacang merah Senyawa fenolik merupakan kelas dari allelochemicals tanaman yang paling penting dan umum di ekosistem. Senyawa-senyawa tersebut adalah senyawa kimia yang terdiri dari kelompok hidroksil (-OH) terikat langsung ke kelompok hidrokarbon aromatik. Dalam konteks alelopati, istilah "senyawa fenolik" mengandung berbagai jenis senyawa yang mencakup struktur seperti fenol sederhana aromatik, hidroksi dan diganti asam benzoat dan aldehida, hidroksi dan diganti asam sinamat, kumarin, tanin, dan mungkin beberapa dari flavonoid. Produk penguraian, dan senyawa-senyawa tersebut merupakan prekursor penting zat humat dalam tanah. Di tanah, fenolat dapat terjadi dalam tiga bentuk sebagai berikut: bebas, reversibel terikat, dan bentuk-bentuk terikat. fenolat ortotersubstitusi, seperti salisilat dan asam o-coumaric, dan dihidro diganti dengan fenol, seperti protocatechuic dan caffeic asam, yang diserap oleh mineral tanah dengan membentuk kompleks khelat dengan logam. senyawa fenolik bebas dapat menumpuk di tanah rizosfir, terutama di tanah tergenangdengan air limbah sayuran, sehingga mempengaruhi akumulasi dan ketersediaan nutrisi tanah dantingkat siklus nutrisi, yang keduanya akhirnya mempengaruhi pertumbuhan tanaman [7]. D. Kandungan Ekstrak Kemangi Beberapa bahan kimia yang terkandung dalam Kemangi 3,7dimetil-1,6- oktadien-3-ol (linalool 3,94 mg/g), 1 metoksi-4(2-propenil) benzena (estragol 2,03 mg/g), metil sinamat (1,28 mg/g), 4-alil-2-metoksifenol (eugenol 0,896 mg/g), dan 1,8sineol (0,288 mg/g) yang diidentifikasi dengan metode GC/MS. pada daun kemangi sendiri, penelitian fitokimia telah



Grafik 2 . Tinggi tanaman kacang kedelai Berdasarkan pengamatan yang dilakukan pada kacang merah dengan menggunakan ekstrak daun kemangi dengan konsentrasi yang berbeda. Pada semua tanaman yang diujikan mengalami peningkatan pertumbuhan tinggi tanaman pada semua tanaman. Tetapi pada tanaman kelompok 3 mengalami penurunan tinggi tanaman pada hari 13 dan 14. Hal tersebut diakrenakan kesalahan pengukuran, pada hari 1-12 diukur dari akar sampai ujung daun. Dan pada hari 13 dan 14 diukur mulai batang.



Laporan Praktikum Ekologi Tumbuhan : Amensalisme. Kelompok 2A (2016)



4



b. Grafik Jumlah Daun



Grafik 3. Jumlah Daun Kacang Merah



Tabel 1. Uji ANOVA Pengaruh Pemberian Ekstrak Kemangi ( (Ocimum citriodorum) pada Kacang Merah (Vigna angularis) Ho : Konsentrasi mempengaruhi tinggi dan jumlah daun pada tanaman Kacang Merah (Vigna angularis). Ho akan ditolak jika F hitung < F tabel. Berdasarkan tabel diatas tinggi tanaman F hitung (0,154) > F tabel (0,05) sehinngga keputusan yang bisa diambil adalah Ho gagal ditolak., kesimpulannya konsentrasi ekstrak alelokemis kemangi (Ocimum citriodorum) mempengaruhi tinggi tanaman kacang merah (Vigna angularis). Sedangkan pada jumlah daun F hitung (0,455)>F tabel (0,05) sehingga keputusannya adalah Ho gagal ditolak maka kesimpulan yang dapat diambil pemberian ekstrak alelokemis kemangi (Ocimum citriodorum) mempengaruhi jumlah daun kacang merah (Vigna angularis).



Grafik 4. Jumlah Daun Kacang Kedelai Berdasarkan grafik jumlah daun diatas, kedua tanaman kacang merah dan kacang kedelai menunjukkkan peningkatan jumlah daun namun tidak terlalu signifikan karena tergantung pada konsentrasi ekstrak alelokemis kemangi yang diberikan. Pada kelompok 1 pertumbuhan jumlah daun meningkat drastis karena konsentrasi alelokemis yang digunakan adalah 0%. Pada kelompok 2,3 dan 4 stagnan. F. Pengaruh Pemberian Ekstrak Kemangi (Ocimum citriodorum) Pada praktikum yang telah dilaksanakan selama 14 hari pada biji kacang merah (Vigna angularis) dan biji kacang kedelai (Glycine max) dapat diketahui pengaruh dari ekstrak alelokemis (Ocimum citriodorum) yang diberikan pada biji-biji tersebut dengan konsentrasi yang berbeda. Untuk mengetahui pengaruhnya digunakan uji varian (ANOVA- Analysis of Variance) satu arah (one way) menggunakan program SPSS sebagai berikut :



Tabel 2. Uji ANOVA Pengaruh Pemberian Ekstrak Kemangi (Ocimum citriodorum) pada kacang kedelai (Glycine max) Ho : konsentrasi mempengaruhi tinggi dan jumlah daun pada Kacang Kedelai (Glycine max). Ho akan ditolak jika F hitung < F tabel. Berdasarkan tabel diatas tinggi tanaman F hitung (0,060) > F tabel (0,05) sehingga keputusan yang bisa diambil adalah Ho gagal ditolak , kesimpulannya konsentrasi ekstrak alelokemis kemangi (Ocimum citriodorum) mempengaruhi tinggi tanaman Kacang Kedelai (Glycine max). Sedangkan pada jumlah daun F hitung



Laporan Praktikum Ekologi Tumbuhan : Amensalisme. Kelompok 2A (2016) (0,010) < F tabel (0,05) sehingga keputusannya adalah Ho ditolak maka kesimpulan yang dapat diambil adalah konsentrasi ekstrak alelokemis kemangi (Ocimum citriodorum) tidak mempengaruhi jumlah daun pada tanaman Kacang Kedelai (Glycine max). Secara garis besar pada praktikum amensalisme ini ekstrak alelokemis kemangi (Ocimum citriodorum) mempengaruhi pertumbuhan tinggi dan jumlah daun pada tanaman Kacang Merah (Vigna angularis) dan Kacang Kedelai (Glycine max). Hal ini sesuai literature bahwa daun kemangi yang diekstrak akan mengandyng senyawa – senyawa kimia seperti 1,8 sineol, anethol, apigenin, dan boron. Sementara pada daunnya terkandung arginine dan asam asparta. Kandungan tersebut jika diteteskan pada tanaman yang sedang tumbuh maka pertumbuhan tanaman tersebut akan terganggu sehingga berpengaruh pada morfologinya, pertambahan tingginya, jumlah daunnya, bahkan secara fisiologi maupun antaomi pasti akan berpengaruh sesuai dengan konsentrasi alelokemis yang diberikan. Semakin tinggi konsentrasi alelokemis yang diberikan maka semakin besar pula kemungkinan tumbuhan tersebut akan terhambat [9]. IV. KESIMPULAN Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa ekstrak alelokemis berupa daun kemangi (Ocimum citriodorum) dengan konsentrasi tertentu berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman kacang merah (Vigna angularis) dan kacang kedelai (Glycine max) semakin menurun. Berdasarkan hasil praktikum juga diketahui bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstrak alelokemis maka pertumbuhan tanaman kacang merah (Vigna angularis) dan kacang kedelai (Glycine max) semakin menurun. DAFTAR PUSTAKA [1] [2] [3]



[4] [5]



[6]



[7] [8]



[9]



Indriyanto. Ekologi Hutan. Jakarta:PT Bumi Aksara. (2006) Djafaruddin. Dasar-dasar Perlindungan Tanaman. Jakarta: PT Bumi Aksara. (2004) Napisah, S. Pengaruh Alelopati Ilalang (Imperata cylindrica), Sengon Buto (Enterolobium cyclocarfum) dan Akasia (Acacia auriculiformis) terhadap Perkecambahan Kacang Hijau. Jurnal Penelitian Pertanian. Vol. 2(1): 11-28.(2002) Djazuli, M. Alelopati pada Tanaman Nilam (Pogostemon cablin L.). Jurnal Ilmiah Pertanian. Vol. 8(2) : 163-1.(2002) Astutik, A. F., Raharjo, Tarzan, P. Pengaruh Ekstrak Daun Beluntas Pluchea indica L. Terhadap Pertumbuhan Gulma Meniran (Phyllanthus niruri L.) dan Tanaman Kacang Hijau (Phaseolus radiatus L.). Lentera Bio Jurnal. Vol. 1 No.1.(2013) Dewi, Y. A., Purnami, W. M., Nanda, S.T., Puji, A.. Formulasi Mouthwash Minyak Atsiri Daun Kemangi (Ocimum basilicum) serta Uji Antibakteri dan Antibiofilm terhadap Bakteri Streptococcus Mutan secara in Vitro. Trad. Med. Jurnal. Vol. 18(2) : 95-102.(2013) Li, Z. H., Wang, H., Ruan, X., Pan, C.D., Jiang, D.A. Phelonics and Plant Allelopathy. Molecules. ISSN: 1420-3049.(2010) Almahdy, A. dan Marina, Y. Uji Fetotoksisitas Ekstrak Daun Kemangi (Ocimum sanctum L.) pada Mencit Putih. Jurnal Sains dan Teknologi Farmasi. Vol.15, No.1.(2010) Hariana, D.H. Tumbuhan Obat dan Khasiatnya Seri 2. Jakarta: Penebar Swadaya.(2007)



5