Kondisi Umum
Tanaman tomat secara umum tumbuh dengan baik, walaupun terdapat beberapa tanaman yang terserang hama dan penyakit, tanaman tidak sampai mengalami kematian selama penelitian. Suhu harian di rumah kaca selama penelitian berlangsung berkisar antara 22.480 - 48.340C, dengan kelembaban berkisar antara 21.88 – 96.22% (Gambar 8 dan 9). Suhu yang relatif tinggi pada siang hari menjadi penyebab daun tanaman mengalami kelayuan, akan tetapi kelayuan yang terjadi tidak bersifat permanen. Menurut Hidayat (1997) tanaman tomat dapat tumbuh optimal pada suhu antara 200– 300C, suhu yang terlalu tinggi akan menyebabkan banyak bunga yang rontok. Cahyono (2008) menambahkan bahwa kelembaban yang tinggi dapat menghambat pertumbuhan tanaman dan memicu serangan hama serta penyakit. Selain itu, kelembaban yang tinggi juga dapat menghambat proses pembuahan dan buah yang dihasilkan menjadi peka terhadap penyakit busuk ujung buah pada tanaman tomat.
Persentase daya tumbuh tanaman tomat pada minggu pertama sebesar 98.61%. Pembungaan 75% pada tanaman tomat berlangsung pada 24 HST (Hari Setelah Tanam). Tanaman tomat mulai berbuah umur 4 MST dan panen pertama dilakukan pada umur 8 MST.
Selama proses pertumbuhan, beberapa tanaman terserang hama dan penyakit. Hama yang menyerang yaitu pengorok daun (Liriomyza sp.) yang menyerang pada awal tanam (Gambar 4a). Hama pengorok daun tidak menyebabkan banyak kerusakan sebab pengendalian hama dilakukan secara rutin. Selain itu, serangan kutu putih (Paracoccus marginatus) terjadi pada 8 MST (Gambar 4b). Serangan kutu putih tidak merusak tanaman karena segera dilakukan pengendalian secara kimiawi untuk mencegah kutu putih menyebar ke tanaman lainnya.
Penyakit yang menyerang yaitu busuk ujung buah (Gambar 4c). Gejala yang terlihat dari penyakit ini yaitu terdapat bercak berwarna hijau gelap, kemudian menjadi coklat kehitaman dan basah. Menurut Trisnawati et al. (2002) penyakit busuk ujung buah merupakan penyakit fisiologi yang disebabkan oleh
kelembaban tanah yang berfluktuasi tinggi, perubahan kelembaban udara yang mendadak, kelebihan unsur nitrogen dan kekurangan unsur hara kalsium. Selain itu, penyakit Tomato Mozaic Virus (TMV) (Gambar 4d). Tanaman tomat yang diserang penyakit ini yaitu salah satu tanaman perlakuan Cyperus rotundus tanpa perlakuan ekstrak gulma (kontrol) dan pertumbuhannya terhambat akibat serangan penyakit ini. Gejala yang terlihat yaitu terdapat bercak berwarna kuning pada daun dan daun-daun di bagian ujung tanaman mengerut. Menurut Trisnawati et al. (2002) virus TMV menyerang daun tanaman tomat dan serangan akan tinggi jika temperatur tinggi yang mengakibatkan pertumbuhan buah menjadi terhambat, jumlahnya sedikit, ukurannya kecil, dan bentuknya tidak normal. Cahyono (2008) menambahkan bahwa penyakit TMV biasanya disebarkan oleh serangga vektor, seperti thrips.
Gambar 4. Hama dan Penyakit pada Tanaman Tomat: (a) Hama Penggorok Daun, (b) Kutu Putih, (c) Penyakit Busuk Ujung Buah dan (d) Tomato Mozaic Virus (TMV)
a b
Pertumbuhan Vegetatif Tanaman Tomat Tinggi Tanaman
Pemberian ekstrak gulma dengan jenis gulma dan tingkat konsentrasi berbeda tidak berpengaruh terhadap tinggi tanaman tomat pada umur 3 MST hingga 6 MST (Lampiran 1). Secara rinci pengaruh jenis gulma dan konsentrasi ekstrak gulma terhadap tinggi tanaman tomat disajikan dalam Tabel 1.
Tabel 1. Pengaruh Jenis Gulma dan Konsentrasi Ekstrak Gulma terhadap Tinggi Tanaman Tomat
Perlakuan Tinggi Tanaman
3 MST 4 MST 5 MST 6 MST
Jenis Gulma ……….. cm ………..
C. rotundus 40.60 47.57 49.07 50.75
D. adscendens 39.71 47.83 50.51 53.35 A. conyzoides 39.04 45.39 50.50 50.07 Konsentrasi Ekstrak Gulma
0 g/l 41.92 47.30 48.89 50.67
40 g/l 38.19 45.17 50.56 51.65
80 g/l 39.81 48.67 52.01 52.11
120 g/l 39.22 46.59 48.65 49.81
Tinggi tanaman tomat umur 3 MST tidak dipengaruhi oleh perlakuan ekstrak gulma (Gambar 5). Tinggi tanaman tomat pada 3 MST berkisar antara 38.19 - 41.92 cm.
.
Gambar 5. Tinggi Tanaman Tomat pada 3 MST dengan perlakuan ekstrak gulma: (A) C. rotundus, (B) D. adscendens (C) A. conyzoides
Jumlah Daun
Pemberian ekstrak gulma dengan jenis gulma tidak berpengaruh terhadap jumlah daun tanaman tomat pada umur 3 MST hingga 6 MST, sedangkan pemberian ekstrak gulma dengan tingkat konsentrasi yang berbeda berpengaruh terhadap jumlah daun tanaman tomat pada umur 5 MST dan 6 MST (Lampiran 1).
Pemberian ekstrak gulma dengan tingkat konsentrasi yang berbeda menekan jumlah daun tanaman tomat pada umur 6 MST. Konsentrasi ekstrak gulma 40 g/l mampu menekan jumlah daun tanaman tomat dibandingkan dengan kontrol. Pemberian ekstrak gulma dengan konsentrasi 120 g/l juga mampu menekan jumlah daun tanaman tomat dibandingkan dengan kontrol. Perlakuan konsentrasi ekstrak gulma 40 g/l dan 120 g/l mampu menekan jumlah daun tanaman tomat masing-masing sebesar 7.34% dan 7.68% terhadap kontrol (Tabel 2).
Tabel 2. Pengaruh Jenis Gulma dan Konsentrasi Ekstrak Gulma terhadap Jumlah Daun Tanaman Tomat
Perlakuan Jumlah Daun (helai)
3 MST 4 MST 5 MST 6 MST Jenis Gulma
C. rotundus 13.94 18.11 24.92 31.64
D. adscendens 13.58 17.89 24.44 31.25 A. conyzoides 13.44 17.47 24.64 31.36 Konsentrasi Ekstrak Gulma
0 g/l 13.97 18.00 25.41ab 32.70a
40 g/l 13.22 17.59 23.67b 30.30b
80 g/l 13.89 18.04 26.22a 32.48a
120 g/l 13.53 17.67 23.37b 30.19b
Keterangan : angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf 5%
Jumlah Cabang
Pemberian ekstrak gulma dengan jenis gulma yang berbeda berpengaruh terhadap jumlah cabang tanaman tomat pada umur 3 MST, namun pada umur 4 MST hingga 6 MST tidak menunjukkan adanya pengaruh. Pemberian ekstrak gulma dengan tingkat konsentrasi berbeda berpengaruh terhadap jumlah cabang pada umur 3 MST dan 6 MST (Lampiran 1).
Pemberian ekstrak gulma dengan jenis gulma A. conyzoides dan D. adscendens dapat menekan jumlah cabang lebih rendah dibandingkan dengan jenis gulma C. rotundus pada saat tanaman berumur 3 MST. Pemberian ekstrak gulma dengan konsentrasi 40 g/l mampu menekan jumlah cabang tanaman tomat dibandingkan dengan kontrol pada saat tanaman berumur 3 MST. Perlakuan konsentrasi 40 g/l dan 120 g/l mampu menekan jumlah cabang sebesar 26.42%. Pada 6 MST, pemberian ekstrak gulma dengan konsentrasi 40 g/l cenderung menekan jumlah cabang tanaman tomat sebesar 6.46% dibandingkan dengan kontrol (Tabel 3).
Tabel 3. Pengaruh Jenis Gulma dan Konsentrasi Ekstrak Gulma terhadap Jumlah Cabang Tanaman Tomat
Perlakuan Jumlah Cabang
3 MST 4 MST 5 MST 6 MST Jenis Gulma
C. rotundus 1.15a 3.47 (1.83) 7.53 9.04 D. adscendens 0.85b 2.94 (1.69) 7.69 9.58 A. conyzoides 0.75b 2.64 (1.52) 7.47 9.50 Konsentrasi Ekstrak Gulma
0 g/l 1.06a 3.41 (1.82) 7.81 9.44ab 40 g/l 0.78b 2.56 (1.47) 7.07 8.83b 80 g/l 1.06a 3.41 (1.81) 8.07 10.06a 120 g/l 0.78b 2.70 (1.62) 7.30 9.17b
Keterangan :
angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf 5%.
angka dalam kurung (…) : data ditransformasi dengan menggunakan
Bobot Kering Tanaman
Pemberian ekstrak gulma dengan jenis gulma dan tingkat konsentrasi yang berbeda tidak berpengaruh terhadap bobot kering tanaman tomat yang didesktruksi pada umur 4 MST, 6 MST, 8 MST, dan 12 MST. Namun, interaksi antara jenis gulma dan konsentrasi gulma memberikan pengaruh terhadap bobot kering tanaman tomat pada umur 8 MST (Lampiran 1).
Pemberian ekstrak gulma dengan tingkat konsentrasi berbeda cenderung menekan bobot kering tanaman tomat pada umur 4 MST dan 6 MST. Pemberian
ekstrak gulma dengan konsentrasi 40 g/l cenderung menekan bobot kering tanaman tomat dibandingkan dengan kontrol (Tabel 4).
Tabel 4. Pengaruh Jenis Gulma dan Konsentrasi Ekstrak Gulma terhadap Bobot Kering Tanaman Tomat
Perlakuan Bobot Kering Tanaman (g)
4 MST 6 MST 8 MST 12 MST Jenis Gulma
C. rotundus 9.60 15.38 27.39 54.92
D. adscendens 9.05 15.23 26.08 50.61 A. conyzoides 9.52 16.41 23.57 49.13 Konsentrasi Ekstrak Gulma
0 g/l 10.10 17.10 25.48 53.39
40 g/l 8.70 15.69 26.49 45.76
80 g/l 9.46 15.01 25.76 55.40
120 g/l 9.30 14.89 24.98 51.66
Terdapat interaksi jenis gulma dengan konsentrasi ekstrak terhadap bobot kering tanaman tomat Pemberian ekstrak gulma D. adscendens dengan konsentrasi 80 g/l cenderung menekan bobot kering tanaman tomat sebesar 33.10% dibandingkan dengan kontrol (Gambar 6).
Gambar 6. Grafik Interaksi Jenis Gulma dan Konsentrasi Ekstrak Gulma terhadap Bobot Kering Tanaman Tomat pada 8 MST
Panjang Akar
Pemberian ekstrak gulma dengan jenis gulma dan tingkat konsentrasi berbeda tidak berpengaruh terhadap panjang akar tanaman tomat pada 12 MST. Namun, interaksi antara jenis gulma dan konsentrasi ekstrak gulma memberikan pengaruh terhadap panjang akar tanaman tomat (Lampiran 1). Panjang akar tanaman tomat pada 12 MST berkisar antara 45.97 – 50.55 cm (Tabel 5).
Tabel 5. Pengaruh Jenis Gulma dan Konsentrasi Ekstrak Gulma terhadap Panjang Akar Tanaman Tomat pada 12 MST
Perlakuan Panjang (cm)
Jenis Gulma
C. rotundus 45.97
D. adscendens 46.57
A. conyzoides 50.55
Konsentrasi Ekstrak Gulma
0 g/l 48.39
40 g/l 48.23
80 g/l 47.66
120 g/l 46.50
Terdapat interaksi antara jenis gulma dengan konsentrasi ekstrak terhadap panjang akar tanaman tomat. Pemberian ekstrak gulma C. rotundus dengan konsentrasi 40 g/l cenderung menekan panjang akar tanaman tomat sebesar 39.56% dibandingkan dengan kontrol (Gambar 7).
Gambar 7. Grafik Interaksi Jenis Gulma dan Konsentrasi Ekstrak Gulma terhadap Panjang Akar Tanaman Tomat pada 12 MST
Kandungan Klorofil
Pemberian ekstrak gulma dengan jenis gulma dan tingkat konsentrasi berbeda tidak berpengaruh terhadap kandungan klorofil daun tanaman tomat (Lampiran 1). Kandungan klorofil daun tanaman tomat berkisar antara 22.33 –
24.87% (Tabel 6).
Tabel 6. Pengaruh Jenis Gulma dan Konsentrasi Ekstrak Gulma terhadap Kandungan Klorofil Daun Tanaman Tomat pada 8 MST
Komponen Hasil dan Hasil Tanaman Tomat
Pemberian ekstrak gulma dengan jenis gulma dan tingkat konsentrasi berbeda tidak berpengaruh terhadap umur berbunga, jumlah tandan buah per tanaman, jumlah bunga per tanaman, jumlah buah per tanaman, dan fruitset, namun berpengaruh terhadap bobot buah total per tanaman (Lampiran 1).
Umur berbunga tanaman tomat berkisar antara 24.00 - 24.89 HST, jumlah tandan buah berkisar antara 14.36 - 17.63 tandan dan jumlah bunga berkisar antara 32.70 – 38.04 bunga (Tabel 7).
Perlakuan Klorofil Daun (%)
Jenis Gulma
C. rotundus 24.71
D. adscendens 25.06
A. conyzoides 25.25
Konsentrasi Ekstrak Gulma
0 g/l 24.78
40 g/l 26.04
80 g/l 24.33
Tabel 7. Pengaruh Jenis Gulma dan Konsentrasi Ekstrak Gulma terhadap Umur Berbunga, Jumlah Tandan, Jumlah Bunga, Jumlah Buah per Tanaman dan Fruitset
Perlakuan Umur Berbunga (HST) Jumlah Tandan Buah Jumlah Bunga Jumlah Buah Fruitset (%) per Tanaman Jenis Gulma C. rotundus 24.33 15.36 34.36 15.00 45.36 D. adscendens 24.33 16.08 36.70 15.14 43.10 A. conyzoides 24.33 15.61 33.83 15.11 44.90
Konsentrasi Ekstrak Gulma
0 g/l 24.00 15.04 32.70 14.55 46.03
40 g/l 24.89 14.36 33.30 14.19 43.94 80 g/l 24.00 17.63 38.04 16.96 45.75 120 g/l 24.44 15.81 35.81 14.63 42.09
Pemberian ekstrak gulma dengan konsentrasi 40 g/l hingga 120 g/l mampu menurunkan bobot buah total per tanaman dibandingkan kontrol masing-masing sebesar 21.63%, 25.86% dan 24.21%. Pemberian ekstrak gulma dengan konsentrasi 40 g/l hingga 120 g/l juga mampu menurunkan produktivitas tanaman tomat dibandingkan kontrol masing-masing sebesar 21.64%, 25.62% dan 24.38% (Tabel 8).
Tabel 8. Bobot Buah Total per Tanaman dan Produktivitas Tanaman Tomat Perlakuan Bobot Buah Total per
Tanaman (g) Produktivitas (ton/ha) Jenis Gulma C. rotundus 122.39 3.06 D. adscendens 132.79 3.32 A. conyzoides 140.94 3.52
Konsentrasi Ekstrak Gulma
0 g/l 160.60a 4.02a
40 g/l 125.86b 3.15b
80 g/l 119.99b 2.99b
120 g/l 121.72b 3.04b
Keterangan : angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama menunjukkan tidak berbeda nyata menurut uji DMRT pada taraf 5%
Pembahasan
Senyawa Alelopati
Senyawa kimia yang dilepaskan berupa senyawa alelopati yang merupakan metabolit sekunder pada tumbuh-tumbuhan. Rice (1984) mendefinisikan alelopati sebagai pengaruh merugikan dari suatu tanaman (termasuk mikroorganisme) atas tanaman lain baik langsung maupun tidak langsung melalui senyawa kimia racun yang dikeluarkan ke lingkungan tumbuhnya. Rice (1984) dan Wang et al. (2006) mengklasifikasikan senyawa alelopati ke dalam beberapa kategori menurut struktur dan sifat yang berbeda dari senyawa tersebut diantaranya: (1) asam organik yang larut dalam air, alkohol rantai lurus, aldehid alifatik, dan keton, (2) lakton sederhana yang tak jenuh, (3) rantai panjang asam lemak (fatty acid) dan polyacetylenes, (4) Naphthouinones, anthroquinones dan quinines kompleks, (5) fenol sederhana, asam benzoat dan turunannya, (6) asam sinamat dan turunannya, (7) kumarin, (8) flavonoid, (9) tanin, (10) steroid dan terpenoid (lakton sesquiterpene, diterpenes, dan triterpenoid), (11) asam amino dan polipetida, (alkaloid dan dyanohydrins), (12) sulfida dan glukosida, (15) purin dan nukleotida.
Hasil uji GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry) mengidentifikasi beberapa senyawa yang terkandung dalam gulma C. rotundus, A. conyzoides, dan D. adscendens. Senyawa-senyawa yang tergolong ke dalam senyawa alelopati dari gulma C. rotundus diantaranya: ketones, linoleic acid, palmitic acid, penol, sesquiterpenes, stearic acid, steroid, dan terpenes. Senyawa alelopati dari gulma A. conyzoides diantaranya: coumarin, etanol, linoleic acid, myristic acid, palmitic acid, etanol, sesquiterpenes, stearic acid, dan steroid. Senyawa alelopati dari gulma D. adscendens diantaranya: etanol, ketones, linoleic acid, palmitic acid, pentanoic acid, steroid, triterpenes, sesquiterpenes dan stearic acid (Lampiran 9 sampai 11).
Pengaruh Jenis Gulma
Pemberian ekstrak gulma dengan jenis gulma C. rotundus, A. conyzoides dan D. adscendens tidak menunjukkan penghambatan pada pertumbuhan dan hasil tanaman tomat. Hasil ini berbeda dengan hasil penelitian Pane et al. (1988) yang
menyatakan bahwa ekstrak A. conyzoides, I. cylindrica dan C. rotundus dapat menekan pertumbuhan, mengurangi jumlah anakan, dan menurunkan hasil pada tanaman padi gogo. Menurut Rice (1984) C. rotundus bersifat alelopati dan mampu menurunkan hasil pada tomat sebesar 53%. Hasil penelitian Lasmini (1997) juga menyatakan bahwa D. adscendens dan C. kyllingia terbukti memiliki potensi alelopati yang dapat menurunkan hasil pada tanaman bawang merah.
Pengaruh Konsentrasi Ekstrak Gulma
Pemberian ekstrak gulma dengan tingkat konsentrasi yang berbeda memberikan pengaruh terhadap jumlah daun, jumlah cabang, dan bobot buah total per tanaman. Pemberian ekstrak gulma dengan konsentrasi 40 g/l mampu menekan jumlah daun sebesar 7.34% pada 6 MST, jumlah cabang sebesar 26.42% pada 3 MST, dan bobot buah total per tanaman hingga 25.86% dibandingkan dengan kontrol. Hal ini menunjukkan bahwa senyawa alelopati yang terdapat pada ekstrak gulma dengan konsentrasi 40 g/l mampu mempengaruhi pertumbuhan vegetatif tanaman tomat. Menurut Saefudin (1990) esktrak akar dan umbi tanaman I. cylindrica, Dendrocalamus giganteus Munro, C. rotundus pada konsentrasi 10 g/l dapat menghambat pertumbuhan, produksi, dan bobot kering tanaman tomat.
Penurunan jumlah daun dan jumlah cabang tanaman tomat dipengaruhi oleh senyawa kimia yang bersifat alelopati. Penurunan jumlah daun dan jumlah cabang diduga karena adanya pengaruh senyawa fenol, coumarin dan asam lemak (fatty acid) yang terkandung dalam ekstrak gulma. Lambers et al. (2008) menjelaskan bahwa penghambatan oleh senyawa fenolik terjadi pada proses pembentukan ATP yang dapat menekan hampir seluruh proses metabolisme dalam sel. ATP merupakan salah satu komponen yang berperan dalam mengikat CO2, sehingga penghambatan ini menyebabkan jumlah karbohidrat yang berfungsi sebagai bahan bakar dan bahan penyusun struktur sel berkurang. Harborne (1999) menambahkan bahwa asam fenolat, kumarin, lakton, asam lemak (fatty acid) dikategorikan ke dalam senyawa yang menghambat pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Menurut Gupta (2005) coumarin dan scopoletin dapat
menurunkan proses mitosis dan mengurangi fotosintesis akibat penutupan stomata.
Bobot buah total per tanaman juga dipengaruhi oleh senyawa kimia yang bersifat alelopati. Pada umur tanaman 4 minggu dan 6 minggu dilakukan aplikasi ekstrak gulma, pada periode tersebut tanaman sudah mulai dalam fase pembungaan dan pembentukan buah. Menurut Sutoto (2001) pada tanaman tomat umur 4 minggu jika tanaman mendapat gangguan dapat mempengaruhi pembentukan buah. Buah merupakan salah satu hasil akumulasi metabolisme tanaman. Cekaman tanaman berupa senyawa alelopati yang terkandung dalam ekstrak gulma diduga menghambat proses metabolisme tanaman, yang berakibat pada penurunan bobot buah total per tanaman. Menurut Sastroutomo (1990); Ferguson dan Rathinasabapathi (2009) senyawa alelopati dapat mempengaruhi penyerapan hara, pembelahan sel, fotosintesis, sintesis protein dan aktivitas enzim.
Kandungan klorofil pada daun tanaman tomat tidak dipengaruhi oleh pemberian ekstrak gulma dengan jenis gulma dan konsentrasi yang berbeda. Hal ini didukung oleh Einheling dan Ramussen dalam Zhou dan Yu (2006) bahwa senyawa asam ferulic. asam ρ-coumaric dan asam venolid dapat menurunkan jumlah klorofil pada tanaman kedelai, namun senyawa tersebut tidak menurunkan jumlah klorofil pada tanaman gandum.
Pemberian ekstrak gulma dengan tingkat konsentrasi yang berbeda tidak memberikan pengaruh terhadap pertumbuhan tinggi, bobot kering tanaman, umur berbunga, jumlah tandan buah per tanaman, jumlah bunga per tanaman, jumlah buah per tanaman, dan fruitset. Hal ini diduga karena frekuensi pengaplikasian ekstrak gulma dalam penelitian ini hanya dilakukan 1 kali setiap minggu perlakuan (2 MST, 4 MST, dan 6 MST). Sehingga, senyawa alelopati yang terdapat pada ekstrak gulma dengan pengaplikasian 1 kali setiap minggu perlakuan belum mampu mempengaruhi beberapa parameter pengamatan tersebut. Sembodo (2010) menyatakan bahwa kehadiran gulma menimbulkan kerugian secara perlahan selama gulma hidup dalam ruang tumbuh yang sama dan berinteraksi dengan tanaman budidaya.
Pemberian ekstrak gulma yang dilakukan secara umum belum berpengaruh pada beberapa variabel pengamatan pertumbuhan lainnya. Hal ini diduga bahwa ekstrak gulma menggunakan metode ekstrak air mengandung senyawa alelopati yang rendah sehingga belum mampu mempengaruhi beberapa variabel pengamatan pertumbuhan.