Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh berbagai cara pemupukan terhadap pertumbuhan dan kandungan filantindan hipofilantin dua jenis meniran
(Phyllanthus niruriL. dan Phyllantus urinariaL.) Penelitian dilakukan di Kebun Percobaan IPB di Babakan Sawah Baru, Bogor, Jawa Barat dengan ketinggian 250 m dpl dari dari bulan Pebruari sampai dengan Mei 2010. Percobaan disusun berdasarkan rancangan acak kelompok (RAK) faktorial yang terdiri dari dua faktor. Faktor pertama adalah Pemupukan (P) yang terdiri dari tanah (P0 = tanpa pupuk), pupuk kandang (P1), pupuk NPK (P2), pupuk kandang + pupuk NPK (P3). Faktor kedua adalah jenis meniran (M) yang terdiri dari M1 = meniran hijau (Phyllantus niruri L.) asal Bangkalan (A6), M2 = Meniran hijau (Phyllantus niruri L.) asal Gresik (A7), dan M3 = meniran merah (Phyllanthus urinaria L.) asal Bangkalan (A13). Hasil penelitian menunjukkan bahwa untuk menghasilkan pertumbuhan dan produksi biomassa yang tinggi, aksesi meniran hijau (A6 dan A7) membutuhkan pemberian pupuk berupa kombinasi pemberian pupuk kandang + NPK. Meniran hijau (A7) membutuhkan pemberian pupuk kandang untuk menghasilkan kandungan total filantin tertinggi (0,17 % bobot kering) dan hipofilantin tertinggi (0,26% bobot kering). Meniran merah (Phyllanthus urinaria L.) membutuhkan pemberian pupuk kandang + NPK menghasilkan antosianin tertinggi (5.00 mg g-1).
Kata kunci : meniran hijau, meniran merah, filantin, hipofilantin, antosianin
Abstract
The objective of this research was to identify the effects of various ways of fertilizer on growth and phyllantin contents and also hypophyllantin of two species Phyllanthus (Phyllanthus niruri L. and Phyllantus urinaria L.) The research conducted at Lahan Penelitian IPB Babakan Sawah Baru, Bogor, West Java with an altitude of 250 m above sea level from February to May 2010. Experiment based on randomized block design (RGD) factorial which divided in two factors. The first factor is about the fertilization (P) that consist of soil (P0 = without fertilizer), manure (P1), fertilizer NPK (P2), manure + NPK fertilizer (P3). The second factor is the type meniran (M) which consists of M1 = green meniran (Phyllantus niruri L.) from Bangkalan (A6), M2 = green meniran (Phyllantus niruri L.) from Gresik (A7), and M3 = red meniran (Phyllanthus urinaria L.) from Bangkalan (A13). The results said that to increase growth and achieve high biomass production; green meniran (Phyllantus niruri L.) accession (A6 and A7) need a combination of fertilizer manure + NPK. Green meniran (A7) found to contain the highest amounts of phyllanthin (0.17% dry weight) and hypophyllantin (0.26% dry weight) with given of manure. On the other side, red
80
meniran (Phyllanthus urinaria L.) needs manure + NPK to produce the highest contain of anthocyanin (5.00 mg g-1).
Key words: green meniran, red meniran, phyllantin, hypophyllantin, anthocyanin
Pendahuluan
Produksi pada tanaman obat tidak hanya ditentukan oleh kuantitas produksi, tetapi juga oleh kandungan bioaktif yang terdapat di dalam tanaman. Kandungan bioaktif berhubungan dengan kandungan metabolit sekunder yang dihasilkan dari perubahan metabolit primer dalam metabolit sekunder.
Kandungan dan jumlah metabolit primer dan sekunder sebagai komponen produksi dalam tanaman obat dipengaruhi oleh unsur hara yang diserap tanaman. Kecukupan jumlah dan jenis unsur hara dalam bentuk pupuk maupun yang alami dari tanah sangat menentukan dalam pertumbuhan, perkembangan dan produksi tanaman yang optimal. Menurut Fageria (2009) Kebutuhan jumlah hara makro yang lebih tinggi berhubungan dengan perannya dalam pembentukan karbohidrat, protein daan lemak. Sedangkan hara mikro berperan paling besar dalam proses enzimatis dalam tanaman.
Jumlah metabolit sekunder dalam tanaman obat dipengaruhi oleh jenis dan jumlah unsur hara (Saharkhiz dan Omidbaigi 2008). Winarto (2003) menyatakaan, pengaruh ini bisa berupa peningkatan dan penurunan dan diduga akan mengakibatkan perubahan efek atau khasiat tanaman obat.
Menurut Indriani (2002) aplikasi pupuk kandang ke lahan-lahan pertanian memberikan keuntungan antara lain : memperbaiki struktur tanah, sumber unsur hara bagi tanaman, menambah kandungan humus atau bahan organik dalam tanah, meningkatkan aktivitas jasad renik, meningkatkan kapasitas menahan air, mengurangi erosi dan pencucian dan meningkatkan kapasitas tukar kation dalam tanah.
Pemupukan dapat berupa pupuk organik maupun anorganik. Menurut Prasad dan Power (1997) pupuk organik meliputi bahan-bahan yang berasal dari tanaman atau hewan dalam berbagai bentuk berbeda dari dekomposisi yang ditambahkan ke tanah untuk memasok hara kepada tanaman dan memperbaiki sifat-sifat fisik tanah. Salah satu pupuk organik yang banyak digunakan adalah
81
pupuk kandang. Pupuk kandang memiliki kelebihan karena mengandung unsur hara yang cukup lengkap dan dapat memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Aplikasi pupuk kandang 20 ton ha-1 dapat menambah jumlah hara dalam jumlah besar. Pupuk kandang juga mengandung hara mikro sehingga penggunaan secara berkesinambungan dapat mencegah defisiensi hara mikro akibat penggunaan pupuk anorganik dalam jumlah besar dan dalam jangka waktu lama.
Pupuk anorganik memiliki kelebihan dibandingkan pupuk kandang, yaitu jumlah dan kandungan unsur hara yang sudah pasti sehingga jumlah yang diberikan ke dalam tanaman lebih akurat. Disamping itu ketersediaannya di tanah setelah aplikasi juga lebih cepat. Penggunaan pupuk organik sebagai sumber tunggal hara tanaman memiliki beberapa masalah. Kandungan hara yang rendah, beragam dan secara umum tidak seimbang agak menyulitkan dalam memenuhi ketersediaan hara yang tepat dan seimbang. Berdasarkan hal tersebut dan adanya pemikiran akan sistem pertanian berkelanjutan menimbulkan gagasan untuk memadukan penggunaan pupuk organik dan anorganik (Prasad dan Power 1997). Chand et al. (2001) menyatakan aplikasi hara secara terpadu mempunyai pengaruh yang baik untuk pertumbuhan, hasil dan kualitas tanaman.
Peningkatan produksi dapat dilakukan melalui pemupukan. Djauharia et al. (1993) mendapatkan pertumbuhan dan produksi herba meniran meningkat dengan penggunaan 400 kg ha-1Urea (46% N), 150 kg ha-1SP-36 (36% P205) dan 200 kg ha-1 KCl (60% K20) serta pupuk kandang (pupuk organik) 20 ton per
hektar. Namun belum diketahui peningkatan kandungan bioaktif tanaman karena pemupukan. Secara umum produksi bahan bioaktif merupakan perkalian antara bobot bagian tanaman yang dipanen dengan kandungan bahan bioaktifnya. Pemupukan lengkap NPK pada peppermint (Mentha piperita L.) meningkatkan tinggi dan bobot biomassa sebesar 18-79% sedangkan kadar minyak atsiri meningkat 23-86%. Pemupukan tanaman menthe juga meningkatkan kadar menthol dalam minyak menthe (Jeliazkovaet al. 1999).
Pupuk kalium dapat meningkatkan kadar pyrethrin yang berkorelasi dengan konsentrasi K dalam jaringan apical pada tanamanpyrethrum (Tanacetum cinerariifolium). Pengaruhnya berlangsung selama 2 musim. Sedangkan pupuk P meningkatkan bioaktifpyrethrum dan berkorelasi dengan peningkatan konsentrasi
82
P dalam tanah, dalam jaringan daun, produksi biomassa dan konsentrasipyrethrin (Salardiniet al. 2006).
Pertumbuhan tanaman Datura inoxia meningkat dengan meningkatnya pemberian nitrogen dari 150 mg/l hingga 450 mg/l dan mengalami penurunan dengan kenaikan dosin 600 mg/l. Pemberian N dalam bentuk NH4atau urea lebih
memacu pertumbuhan dibandingkan dalam bentuk NO3. Dalam penelitian ini
tidak ditemukan hubungan antara persentase N dalam organ tanaman dan konsentrasi alkaloid (Ruminska dan El Gamal 1978). Sedangkan pemupukan N pada medicinal pumpkin (Cucurbita pepo convar, pepo var styriaca) meningkatkan jumlah klorofil dan kandungan N daun dibandingkan tanaman yang tidak dipupuk N. Peningkatan klorofil dan N tertinggi pada dosis 225 dan 300 kg N/ha, sedangkan kandungan B-sitosterol tertinggi didapatkan pada dosis 75 kg N/ha (Aroiee dan Omidbaigi 2004). Lillo et al. (2008) melaporkan kandungan flavonoid meningkat sebagai respon kekurangan nitrogen dan posfor pada tanaman. Manipulasi senyawa ini kemungkinan dapat digunakan untuk mengontrol tingkat senyawa yang diinginkan dan memperbaiki kualitas tanaman. Enzim kunci dalamshikimate pathwayyang merupakan penghasil prekusor untuk lintasan flavonoid, diatur transkripsinya sebagai umpan balik asam amino aromatik dan mungkin dikontrol redox melalui fotosintesis. Analisis transkripsi padaArabidopsismenyimpulkan bahwa level transkripsi pada shikimate pathway yang dipengaruhi oleh hara lebih kecil dibandingkan dengan flavonoid pathway. Cyanidin dan turunan flavonol meningkat sebagai respon terhadap kekurangan nitrogen. Kaemferolsmerupakan flavanol dominan dalam daunArabidopsispada kondisi normal, tetapi akumulasi quercetin dapat ditriger oleh kekurangan nitrogen dengan kombinasi faktor-faktor abiotik.
Penelitian ini bertujuan untuk melihat pengaruh pemupukan terhadap pertumbuhan, produksi biomassa dan kandungan bioaktif antosianin,filantin dan hipofilantindua jenis meniran.
83
Bahan dan Metode
Waktu dan Tempat PenelitianPenelitian dilaksanakan di Kebun Percobaan Sawah Baru IPB, Dramaga Kabupaten Bogor Jawa Barat dari bulan Pebruari 2010 sampai dengan Mei 2010. Analisis unsur hara tanah dan pupuk kandang dilakukan di Laboratorium Fisika dan Kimia Tanah Jurusan Ilmu Tanah Departemen Tanah dan Sumberdaya Lahan IPB. Analisis NPK jaringan tanaman di Laboratorium Pusat Penelitian Tanah Bogor. Analisis antosianin di Laboratorium RGCI AGH IPB, analisis kandungan bioaktiffilantindanhipofilantindi Laboratorium Terpadu Pusat Studi Biofarmaka IPB.
Bahan dan Alat
Bahan yang digunakan dalam penelitian lapangan adalah biji dua jenis meniran yaitu meniran hijau asal Bangkalan, meniran hijau asal Gresik dan meniran merah asal Bangkalan, pupuk NPK terdiri dari 400 kg ha-1Urea (46% N), 150 kg ha-1 SP-36 (36% P205) dan 200 kg ha-1 KCl (60% K20). Pupuk kandang
(kotoran ayam) 20 ton per hektar, dan pestisida hayati. Bahan yang dipakai untuk analisis di laboratorium adalah : satu set bahan untuk analisis unsur hara, analisis antosianin, klorofil dan analisis kandungan total filantindanhipofilantin.
Alat yang dipakai dalam percobaan di lapangan adalah, satu set peralatan untuk penanaman, pengamatan dan satu set alat tulis. Sedangkan alat yang digunakan dalam analisis laboratorium adalah satu set peralatan analisis unsur hara, analisis antosianin, klorofil dan analisis kandungan total filantin dan hipofilantin.
Metodologi Penelitian
Penelitian disusun berdasarkan rancangan acak kelompok (RAK) faktorial yang terdiri dari dua faktor. Faktor pertama adalah Pemupukan (P) yang terdiri dari tanah (P0 = tanpa pupuk), pupuk kandang (P1), pupuk NPK (P2), pupuk kandang + pupuk NPK (P3). Faktor kedua adalah jenis meniran (M) yang terdiri dari M1 = meniran hijau asal Bangkalan (A6) M2 = Meniran hijau asal Gresik (A7) dan M3 = meniran merah asal Bangkalan (A13). Terdapat 12 kombinasi
84
perlakuan yang diulang 3 kali sehingga secara keseluruhan terdapat 36 kombinasi perlakuan.
Model linier rancangan yang digunakan adalah :
Yijk = μ + άi + βj + (άβ)ij + έijk
Yijk = nilai pengamatan karena adanya pengaruh pemupukan ke-i atau jenis meniran ke-j pada kelompok ke-k
μ = nilai rata-rata hasil pengamatan untuk setiap satuan percobaan άi = nilai pengamatan karena pengaruh perlakuan pemupukan ke-i βj = nilai pengamatan karena pengaruh perlakuan jenis meniran ke-j
(άβ)ij = nilai pengamatan karena pengaruh interaksi pemupukan ke-i dan jenis meniran ke-j
έijk = pengaruh galat pada perlakuan pemupukan ke-i, jenis meniran ke-j dan kelompok ke-k
i = 1,2,3,4 untuk perlakuan pemupukan
j = 1,2,3 untuk perlakuan jenis meniran
k = pengaruh ulangan/kelompok
Data pengamatan diuji keragamannya. Analisis sidik ragam menggunakan software SAS 9.1, jika berpengaruh nyata dilanjutkan dengan uji Duncan’s Multiple Range Test (DMRT) pada taraf 5% (Steel dan Torrie 1993; Mattjik dan Sumertajaya 2002).
Persiapan Media Tanam
Tanah dikeringanginkan dan diayak. Sebagian tanah dipisah, sedangkan sebagian yang lain dicampur dengan dengan pupuk kandang ayam sebanyak 10 ton hektar-1. Pupuk NPK diberikan dalam bentuk 400 kg Urea hektar-1, 150 kg SP- 36 hektar-1 dan 200 kg KCl hektar-1. Pupuk kandang dan SP-36 diberikan seluruhnya pada waktu tanam sedangkan urea dan KCl diberikan dua kali yaitu pertama pada saat tanaman umur 1 bulan setelah tanam dan kedua pada saat umur tanaman 1.5 bulan setelah tanam. Masing-masing perlakuan dimasukkan ke dalam polibag ukuran (25 x 30) cm. Dilakukan inkubasi selama 7 hari.
85
Biji meniran yang didapat dari eksplorasi di Kabupaten Bangkalan dan Kabupaten Gresik dikeringanginkan selama 24 jam, kemudian disemai. Media semai berupa campuran antara tanah, sekam dan kompos dengan perbandingan 1:1:1. Biji yang disemai ditutup dengan kompos agar tidak mudah diterbangkan angin. Selanjutnya media disiram air. Untuk menjaga kelembaban, persemaian ditutup dengan plastik bening tembus cahaya. Wadah diletakkan ditempat yang ternaungi. Setelah tumbuh kecambah, tutup plastik dibuka. Dilakukan pemeliharaan sampai bibit siap untuk dipindahkan ke polibag. Bibit yang dipindah telah mempunyai minimal empat daun majemuk.
Kegiatan pemeliharaan tanaman meliputi penyiraman, penyiangan gulma dan pencegahan hama dan penyakit. Penyiraman dilakukan setiap hari pada pagi atau sore hari selama satu bulan pada awal penanaman dengan asumsi tidaak ada hujan. Selanjutnya penyiraman dilakukan sesuai dengan keperluan. Pengendalian hama dan penyakit dengan insektisida organik. Pengendalian gulma dilakukan dengan cara penyiangan.
Pengamatan
1. Tinggi tanaman (cm) diukur dari pangkal batang sampai ujung pucuk tanaman, diamati setiap 2 minggu.
2. Jumlah daun majemuk, dihitung bila daun telah membuka sempurna, diamati setiap 2 minggu.
3. Jumlah cabang, dihitung setiap 2 minggu.
4. Diameter batang (mm), diamati pada tanaman yang sudah dipanen dengan cara mengukur panjang diameter pada sisi tengah batang dengan menggunakan jangka sorong digital.
5. Produksi biomassa basah (g), diamati pada akhir percobaan dengan cara menimbang dengan timbangan neraca analitik bobot basah akar, daun dan batang.
6. Produksi biomassa kering (g), diamati pada akhir percobaan dengan cara menimbang dengan timbangan neraca analitik bagian akar, daun dan batang yang telah dioven pada suhu 105oC selama 24 jam.
86
8. Analisis kandungan N,P dan K pada pupuk kandang kotoran ayam yang digunakan. Disajikan pada Lampiran 7.
9. Analisis jaringan tanaman tanaman untuk penetapan N (metode Kjedahl), penetapan P dan K (metode pengabuan kering). Disajikan pada Lampiran 8.
10. Analisis antosianin daun. Sampel daun adalah daun yang telah terbentuk sempurna dan daun yang terkena matahari secara langsung. Sampel diambil pada akhir penelitian. Analisis menggunakan metode Yosidaet al. (1976) yang telah dimodifikasi (Sims dan Gamon 2002). Disajikan pada Lampiran 2.
11. Analisis High Performance Liquid Chromatography (HPLC) kandungan total filantin (% bobot kering) dan hipofilantin (% bobot kering) berdasarkan Tripathi et al. (2006) yang dimodifikasi. Prosedur analisis : 1 gram sampel kering meniran yang telah dihaluskan diekstraksi dengan metanol (3 x 10 ml masing-masing 10 jam) pada suhu kamar (25 ± 5oC), selanjutnya disaring untuk mendapatkan filtrat yang ditera menjadi 50 ml. Analisis HPLC : menggunakan Shimadzu (Tokyo, Japan) model LC 20AD yang dilengkapi dengan dioda Shimadzu SPD-M20A dilengkapi PAD (Photodiode Array Detector) untuk menentukan kemurnian puncak dan kesamaan uji lignan. Kolom menggunakan LiChroCART®250-4RP- 18e(5μ m).Penyaringanmenggunakan nylon membrans filter 0.45 μ m x 47 mm. Panjang gelombang deteksi 220 nm. Volume injeksi untuk standar dan sampel 20 μ L. Kromatografi hasil analisis HPLC dan contoh perhitungan disajikan pada Lampiran 9.
87