Penuntun Praktikum Ekologi Tanaman 2022-1 PDF [PDF]

Citation preview

PENUNTUN PRAKTIKUM



EKOLOGI TANAMAN



OLEH



Dr. Nini Rahmawati, SP, MSi Dan Tim Teaching Ekologi Tanaman



PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2022 KOMPETISI INTERSPESIES DAN INTRASPESIES



0



PENDAHULUAN Kacang hijau adalah tanaman graminae yang mempunyai manfaat ganda. Hasil biji adalah sumber pangan yang penting disamping menjadi andalan sumber energi dalam ransum unggas. Tanaman ini juga banyak dibudidayakan untuk sumber hijauan pakan baik seluruh bagian atas tanaman yang dipanen muda atau dimanfaatkan jeraminya setelah diambil buahnya. Ruang adalah salah satu unsur sumber daya lingkungan yang dapat menjadi faktor pembatas pertumbuhan dan produksi tanaman. Kepadatan populasi tanaman terkait dengan pemanfaatan ruang media tumbuh. Pada kepadatan rendah menyebabkan pemanfaatan sumber daya lingkungan tidak optimal, tetapi kepadatan tinggi menyebabkan tingginya tingkat kompetisi sehingga pertumbuhan individu terhambat. Peningkatan kepadatan populasi tanaman akan meningkatkan produksi bahan kering tanaman, sampai suatu maksimum, yaitu pada saat peningkatan kepadatan populasi tanaman lebih lanjut tidak diikuti lagi oleh peningkatan produksi bahan kering tanaman. Model hubungan kepadatan populasi tanaman dengan produksi bahan kering menunjukkan kurva asimtotik sedangkan model hubungan kepadatan populasi dengan hasil reproduktif adalah kurva parabolik. Kepadatan populasi tanaman dapat ditingkatkan sampai mencapai daya dukung lingkungan, karena keterbatasan lingkungan pada akhirnya akan menjadi pembatas pertumbuhan tanaman. Menurut prinsip faktor pembatas “Liebig”, materi esensial yang tersedia minimum cenderung menjadi faktor pembatas.



1



Pengaturan kepadatan populasi tanaman dan pengaturan jarak tanam pada tanaman budidaya dimaksudkan untuk menekan kompetisi antara tanaman. Setiap jenis tanaman mempunyai kepadatan populasi tanaman yang optimum untuk mendapatkan produksi yang maksimum. Apabila tingkat kesuburan tanah dan air tersedia cukup, maka kepadatan populasi tanaman yang optimum ditentukan oleh kompetisi di atas tanah daripada di dalam tanah atau sebaliknya. BAHAN DAN METODE Bahan Bahan yang digunaman dalam percobaan ini yaitu (benih kacang hijau, benih kedelai sebagai bahan tanam), 3 buah polybag ukuran 5 kg sebagai wadah media tanam, top soil untuk media tanam, label untuk menandai polybag, air untuk menyiram tanaman. Alat Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu, penggaris untuk mengukur tinggi tanaman, spidol untuk menandai jumlah daun, timbangan untuk menimbang, alat tulis untuk menulis data, buku untuk mencatat data, kamera untuk dokumentasi. Metode Percobaan P1 : ditanam 6 benih kacang hijau dalam 1 polybag P2 : ditanam 3 benih kacang hijau dan 3 benih kedelai dalam 1 polybag P3 : ditanam 6 benih kedelai dalam 1 polybag



2



Persiapan Media Tanam dan Penanaman Tempat percobaan yang digunakan adalah tempat yang mendapat sinar matahari yang cukup dan ketiga polybag ditempatkan di tempat yang sama/ berdekatan. Benih tanaman ditanam pada masing-masing polybag sesuai dengan perlakuan. Pemeliharaan Penyiraman : Tanaman disiram secukupnya agar media tanam lembab, tanaman tidak kekeringan dan dijaga agar tidak tergenang. Penyiangan : Rumput liar yang tumbuh di sekitar tanaman harus segera disiang atau dibersihkan. Peubah Amatan Tinggi Tanaman Pengukuran tinggi tanaman di lakukan mulai umur satu minggu sampai empat minggu setelah tanam (MST). Pengukuran dilakukan 1 minggu sekali dengan menggunakan penggaris yaitu mulai dari pangkal batang bawah (diatas permukaan media) sampai bagian titik tumbuh tanaman untuk kedelai dan hingaa ujung daun terakhir / tertinggi untuk kacang hijau dan dinyatakan dalam satuan (cm). Jumlah Daun Penghitungan jumlah daun dilakukan mulai umur satu sampai enam minggu setelah tanam sampai panen. Pengukuran dilakukan 1 minggu sekali dengan cara menghitung jumlah daun pada setiap tanaman. Perhitungan dilakukan dengan cara menghitung daun yang membuka dan dinyatakan dalam satuan helai. 3



Diameter Batang Perhitungan diameter batang dilakukan mulai 1 mst hingga 4 mst menggunakan penggaris dengan cara mengukur diameter batang yang berada didekat titik tumbuh tanaman. Bobot SegarTajuk Tanaman Bobot basah tajuk tanaman diperoleh dengan cara menimbang bagian tajuk tanaman setelah dicabut dari polybag dan dinyatakan dalam satuan gram (g)/tanaman. Pengamatan dilakukan pada 4 MST Bobot Segar Akar Tanaman Bobot basah akar tanaman diperoleh dengan cara menimbang bagian akar tanaman setelah dicabut dari polybag dan dinyatakan dalam satuan gram (g)/tanaman. Pengamatan dilakukan pada 4 MST Pengamatan Visual Morfologi Tanaman Diamati perubahan yang terjadi pada tanaman setiap MST, Pengamatan meliputi perubahan warna daun, warna batang, gejala nekrosis dan sebagainya. Perubahan visual tanaman didokumentasikan setiap mst.



4



PENGARUH ALELOPATI TERHADAP PERTUMBUHAN AWAL TANAMAN



PENDAHULUAN Persaingan ini merupakan interaksi antar komponen ekologi yang dapat merupakan interaksi antar organisme, antar populasi maupun antar komunitas. Persaingan antar tumbuhan mempunyai senjata bermacam-macam, misalnya berduri, berbau sehingga tumbuhan tersebut kurang dapat diterima oleh sekelilingnya. Disamping itu ada tumbuhan yang memiliki laju pertumbuhan akar serta diameter batangnya yang relatif lebih cepat dibandingkan dengan organisma lainnya, atau mengeluarkan senyawa beracun (alelopati) yang dapat merugikan organism lainnya. Allelopati merupakan interaksi antar populasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon akasia jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang bersifat toksik. Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa. Contoh, jamur Penicillium sp. dapat menghasilkan antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu. Pada umumnya alelopati menghambat pertumbuhan tanaman, walaupun pada kondisi tertentu dapat betindak sebagai stimulator. Alelopati kebanyakan berada pada jaringan tanaman seperti daun, batang, akar, rhizome, bunga, buah, maupun biji dan dikeluarkan tumbuhan dengan cara penguapan, eksudasi dari akar, pencucian, dan pelapukan residu tanaman. Zat beracun yang dikeluarkan tanaman



5



ini dapat menghambat pembelahan sel, pengambilan mineral, respirasi, penutupan stomata, sintesa protein dan sebagainya.



Gambar 4. Induksi senyawa alelopati oleh cekaman lingkungan (Kim and Shin, 2000)



Produksi senyawa-senyawa alelopati sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor lingkungan termasuk di antaranya adalah : 1. Kualitas, intensitas dan lamanya penyinaran cahaya dapat mempengaruhi produksi. Jumlah senyawa alelopati akan lebih banyak dihasilkan pada keadaan kondisi yang kekurangan hara. Perbedaannya dapat beberapa kali lipat. Contohnya asam klorogenat merupakan senyawa alelopati yang ditemukan pada bunga matahari. 2. Senyawa alelopati lebih banyak dihasilkan dalam keadaan yang mengalami kekeringan.



6



3. Senyawa alelopati jumlahnya lebih besar dalam keadaan dengan suhu yang lebih rendah jika dibandingkan dengan suhu normal bagi pertumbuhanan. 4. Penggunaan hormon seperti hidrasit maleat dapat meningkatkan produksi senyawa alelopati (Sastroutomo, 1990). Jenis-jenis gulma yang berpotensi mengeluarkan senyawa alelopati cukup besar jumlahnya. Alelopati dapat meningkatkan agresivitas gulma di dalam hubungan interaksi antara gulma dan tanaman pangan ataupun di dalam pola-pola penguasaan habitat melalui eksudat yang dikeluarkannya, yang tercuci, yang teruapkan, atau melalui hasil pembusukan bagian-bagian organ yang telah mati (Sastroutomo, 1990). Beberapa jenis tumbuhan seperti alang-alang, teki, dan banyak lainnya diketahui dapat menimbulkan efek alelopatik yang dapat menghambat perkecambahan.



BAHAN DAN METODE Bahan Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah rhizome alang-alang (Imperata cylindrica), umbi teki (Cyperus rotundus), bandotan (Ageratum conyzoides), benih tanaman, 4 buah cup plastik, pasir sebagai media tanam, dan label untuk menandai polybag. Alat Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu, penggaris untuk mengukur tinggi tanaman, spidol untuk menandai jumlah daun, timbangan untuk menimbang, alat tulis untuk menulis data, buku untuk mencatat data, kamera untuk dokumentasi.



7



Metode Percobaan P0 : ditanam 2 benih kacang hijau dalam 1 cup plastik dan tidak diberi perlakuan penyiraman ekstrak alelopati (kontrol) P1 : ditanam 2 benih kacang hijau dalam 1 cup plastik dan diberi perlakuan larutan alelopati alang-alang sebanyak 30 ml setelah penanaman benih P2 : ditanam 2 benih kacang hijau dalam 1 cup plastik dan diberi perlakuan larutan alelopati teki sebanyak 30 ml setelah penanaman benih P3 : ditanam 2 benih kacang hijau dalam 1 cup plastik dan diberi perlakuan larutan alelopati babadotan sebanyak 30 ml setelah penanaman benih Tanaman diamati hingga 2 Minggu Setelah Tanam (MST) Persiapan Tempat Percobaan Tempat percobaan yang digunakan adalah tempat yang mendapat sinar matahari yang cukup dan ditempatkan di tempat yang sama / berdekatan. Prosedur Pelaksanaan 1. Sediakan 50 gram rhizome alang-alang, atau teki, dan bandotan yang telah dicuci



bersih.



Kemudian



potong-potong



untuk



memudahkan



penghancuran. 2. Blender (ditumbuk jika tidak ada blender) rhizome alang-alang, atau teki, atau bandotan tersebut dengan terlebih dahulu, lalu ditambahkan 100 ml air. 3. Ditanam 2 benih tanaman pada setiap cup plastik. 4. Setelah benih ditanam, ekstrak larutan alelopati disiramkan pada perlakuan P0, P1, P2, dan P3.



8



Pemeliharaan Penyiraman : Tanaman disiram secukupnya agar media tanam lembab



Peubah Amatan Persentase Perkecambahan Persentase perkecambahan dihitung pada umur satu minggu setelah tanam. Persentase perkecambahan = (Jumlah benih yang berkecambah : Jumlah seluruh benih) x 100% Tinggi Tanaman Pengukuran tinggi tanaman dilakukan mulai umur satu minggu dan dua minggu setelah tanam (MST). Pengukuran dilakukan dengan menggunakan penggaris yaitu mulai dari pangkal batang bawah (diatas permukaan media) sampai ujung daun terakhir / tertinggi untuk kacang hijau dan dinyatakan dalam satuan (cm). Jumlah Daun Penghitungan jumlah daun dilakukan mulai umur satu dan dua minggu setelah tanam. Pengukuran dilakukan cara menghitung jumlah daun pada setiap tanaman. Perhitungan dilakukan dengan cara menghitung daun yang membuka dan dinyatakan dalam satuan helai. Diameter Batang Perhitungan diameter batang dilakukan mulai pada 1 dan 2 MST menggunakan jangka sorong/penggaris dengan cara mengukur diameter batang yang berada di dekat titik tumbuh tanaman.



9



Bobot Basah Tajuk Tanaman Bobot basah tajuk tanaman diperoleh dengan cara menimbang bagian tajuk tanaman setelah dicabut dari cup plastik dan dinyatakan dalam satuan gram (g)/tanaman. Pengamatan dilakukan pada 2 MST Bobot Basah Akar Tanaman Bobot basah akar tanaman diperoleh dengan cara menimbang bagian akar tanaman setelah dicabut dari cup plastic dan dinyatakan dalam satuan gram (g)/tanaman. Pengamatan dilakukan pada 2 MST Pengamatan Visual Morfologi Tanaman Diamati perubahan yang terjadi pada tanaman setiap minggu. Pengamatan meliputi perubahan warna daun, warna batang, gejala nekrosis dan sebagainya. Perubahan visual tanaman didokumentasikan setiap mst.



10



UJI TOLERANSI TANAMAN TERHADAP CEKAMAN SALINITAS



PENDAHULUAN Identitas dan analisis morfologi, fisiologi, serta genetika ketahanan terhadap cekaman salinitas akan memberikan kontribusi nilai jangka panjang dalam penyediaan, pengembangan, dan manipulasi tanaman-tanaman yang toleran terhadap cekaman salinitas di Indonesia. Hal ini terkait bahwa di masa-masa yang akan datang lahan-lahan ekstensifikasi pertanian dihadapkan kepada masalah pemanfaatan lahan-lahan marjinal seperti tanah salin. Penelitian bertujuan untuk menyeleksi derajat toleransi sepuluh tanaman padi terhadap cekaman salinitas melalui pengamatan terhadap karakter morfologi dan fisiologi dengan target khusus mendapatkan padi yang toleran terhadap cekaman salinitas. Sesuatu unsur yang berlebihan pada media tumbuh tanaman dapat mengganggu metabolisme melalui (Marschner, 1986): (i) kompetisi dengan unsur esensial lain dalam penyerapan (ii) menonaktifkan suatu enzim (iii) menggantikan unsur-unsur esensial dari tempat berfungsinya, atau (iv) mengubah struktur air. Oleh karena itu, tanaman yang toleran terhadap kelebihan NaCl pada media tumbuhnya, harus mampu mengurangi absorbsi ion Na dan atau Cl oleh akar atau mempunyai berbagai cara menetralkan (buffer) pengaruh naCl setelah diserap tanaman. Dengan mengetahui sifat-sifat tanaman yang demikian dapat berguna dalam penapisan pada populasi tanaman yang besar, disamping bermanfaat sebagai indikator ada atau tidaknya potensial keracunan NaCl pada tanah, sekaligus dapat mempelajari mekanisme dasar tentang adaptasi tanaman terhadap keracunan NaCl.



11



Morfologi dan fisiologi toksisitas cekaman NaCl pada tanaman, juga nampak pada reduksi pertumbuhan akar (Devit dan stolzy, 1985, Sopandie, 1990, Kusmiyati et al 1998 Kusmiyati et al., 2000), penurunan serapan unsur hara (Huffaker dan Rains, 1985, Soepandi 1990; dan Kusmiyati et al., 2000) dan perubahan struktur tanaman seperti lebih sedikit dan lebih kecilnya ukuran daun, jumlah stomata per satuan luas, daun lebih sedikit, penebalan kutikula daun dan terbentuknya lapisan lilin pada permukaan daun serta lignifikasi akar yang lebih awal (Bintoro, 1981; Harjadi dan Yahya, 1988). Beberapa karakter fisiologi toleransi tanaman terhadap NaCl menunjukkan bahwa sifat tanaman yang lebih toleran terhadap cekaman NaCl (Harjadi dan Yahya, 1988), (1) menolak ion Na oleh membran (2) mengekskresikan ion Na keluar jaringan (3) memompa ion Na ke vakuola (4) mengakumulasikan senyawasenyawa organik sebagai penyangga sel penyeimbang kekuatan ionic dan (5) replacement ion K dan ion Na. Hasil yang diharapkan dari penelitian ini adalah untuk mendapatkan tanaman rumput pakan yang toleran terhadap cekaman salinitas. Tujuan Percobaan Adapun tujuan dari dilaksanakannya percobaan ini adalah untuk dapat mengetahui



pengaruh



pemberian



beberapa



konsehtrasi



garam



terhadap



pertumbuhan awal tanaman.



Pelaksanaan Percobaan Waktu dan Tempat Percobaan Percobaan ini dilaksanakan pada bulan September 2022 sampai dengan selesai di Laboratorium Ekologi Tanaman Fakultas Pertanian USU. 12



Bahan dan Alat Adapun bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu benih tanaman sebagai tanaman indikator, air untuk menyiram tanaman, garam, polibag untuk wadah media tanam, label dan plastic untuk menandai polybag, topsoil sebagai media tanam. Adapun alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu, penggaris untuk mengukur tinggi tanaman, spidol untuk menandai jumlah daun, timbangan untuk menimbang, alat tulis untuk menulis data, buku untuk mencatat data, kamera untuk dokumentasi. Metode Percobaan S0 = tanpa pemberian larutan garam (control)



16



S1 = pemberian larutan garam dengan konsentrasi 10 g garam/liter air S2 = pemberian larutan garam dengan konsentrasi 20 g garam/liter air S3 = pemberian larutan garam dengan konsentrasi 30 g garam/liter air Masing-masing perlakuan diulang untuk 3 tanaman Persiapan Tempat Percobaan Tempat percobaan yang digunakan adalah tempat yang tidak terkena curah hujan tetapi mendapat sinar matahari yang cukup. Persiapan Media Tanam Media tanam menggunakan tanah topsoil yang diisi pada cup plastic. Penanaman Benih tanaman ditanam sebanyak 2 benih per lubang tanam pada kedalaman sekitar 3 cm kemudian lubang tanam ditutup dengan top soil.



13



Aplikasi Perlakuan Salinitas Penyiraman dengan menggunakan air garam dengan konsentrasi berbeda dilakukan pada saat tanam sampai 2 minggu setelah tanam dengan interval waktu seminggu sekali. Penyiraman Tanaman disiram pada waktu pagi secukupnya hanya untuk menjaga kelembaban tanah. Parameter Amatan Tinggi Tanaman Pengukuran tinggi tanaman di lakukan mulai umur satu minggu sampai empat minggu setelah tanam (MST). Pengukuran dilakukan 1 minggu sekali dengan menggunakan penggaris yaitu mulai dari pangkal batang bawah (diatas permukaan media) sampai bagian titik tumbuh tanaman dan dinyatakan dalam satuan (cm). Jumlah Daun Penghitungan jumlah daun dilakukan mulai umur satu sampai empat minggu setelah tanam sampai panen. Pengukuran dilakukan 1 minggu sekali dengan cara menghitung jumlah daun pada setiap tanaman. Bobot Basah Tajuk Tanaman Bobot basah tajuk tanaman diperoleh dengan cara menimbang bagian tajuk tanaman setelah dicabut dari cup plastik dan dinyatakan dalam satuan gram (g)/tanaman. Pengamatan dilakukan 2 MST.



14



Bobot Basah Akar Tanaman Bobot basah akar tanaman diperoleh dengan cara menimbang bagian tajuk tanaman setelah dicabut dari cup plastik dan dinyatakan dalam satuan gram (g)/tanaman. Pengamatan dilakukan 2 MST Pengamatan Visual Morfologi Tanaman Diamati perubahan yang terjadi akibat perbedaan perlakuan konsentarasi garam. Pengamatan meliputi perubahan warna daun, warna batang, kondisi perakaran,



gejala



nekrosis



dan sebagainya.



Perubahan visual



tanaman



didokumentasikan.



15



SISTEMATIKA PENULISAN LAPORAN



Laporan praktikum dibuat masing-masing praktikan untuk setiap judul praktikum. Format laporan adalah sebagai berikut 1. Judul (cover) 2. Kata pengantar 3. Daftar isi 4. Pendahuluan, Tujuan dan Kegunaan Percobaan 5. Tinjauan literatur 6. Bahan dan metode 7. Hasil percobaan 8. Pembahasan 9. Kesimpulan 10. Daftar pustaka 11. Lampiran (Data Pengamatan dan Dokumentasi) Laporan diketik dengan huruf Times New Roman 12 dengan spasi 1.5. Margin halaman dengan pias 4 cm dari tepi kiri dan pias 3 cm dari kanan, atas serta bawah. Nomor halaman diletakkan disebelah kanan atas.



16