METODE REPLACEMENT SERIES
ABSTRAK
Salah satu cara gulma E. crus-galli mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman padi adalah melalui kompetisi. Tujuan penelitian adalah untuk menganalisis derajat kompetisi gulma Echinochloa crus-galli terhadap tanaman padi. Percobaan dilakukan dengan metode replacement series yang disusun dalam rancangan acak kelompok dengan tiga ulangan. Populasi tanaman yang dicobakan yaitu 1 gulma E. crus-galli/pot (G1), 2 gulma/pot (G2), 3 gulma/pot (G3), 4 gulma/pot (G4), 1 padi/pot (P1), 2 padi/pot (P2), 3 padi/pot (P3), 4 padi/pot (P4), 3 padi + 1 gulma/pot (P3+G1), 2 padi + 2 gulma/pot (P2+G2), dan 1 padi + 3 gulma/pot (P1+G3). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kompetisi intraspesifik terjadi baik pada tanaman padi maupun pada gulma E.crus-galli ketika populasi meningkat. Kompetisi intraspesifik pada gulma E. crus-galli lebih besar dibandingkan dengan kompetisi intraspesifik pada tanaman padi. Berdasarkan nilai koefisien pendesakan, gulma E. crus-galli memiliki derajat kompetisi yang lebih besar terhadap tanaman padi ketika populasi gulma lebih tinggi daripada populasi tanaman padi. Pada populasi yang sama antara padi dan gulma ataupun populasi padi lebih tinggi dari gulma E. crus-galli, tanaman padi lebih kuat berkompetisi. Berdasarkan nilai agresivitas, gulma E. crus-galli lebih kuat berkompetisi dibandingkan tanaman padi ketika populasi padi dan gulma sama ataupun populasi gulma lebih tinggi daripada populasi tanaman padi.
Kata kunci : Echinochloa crus-galli, derajat kompetisi, metode replacement series, koefisien pendesakan, agresivitas.
ESTIMATION OF COMPETITION DEGREES OF Echinocloa
crus-galli (L.) Beauv. WEED THROUGH REPLACEMENT
SERIES METHOD
ABSTRACT
One way of Echinochloa crus-galli weed affect the growth and production of rice plants is through competition. The research objective was to analyze the degree of competition of E. crus-galli weed on rice plants. The experiments were conducted by the replacement series method that were arranged in randomized block design with three replications. Populations of plants tested were 1 E. crus-galli weed/pot (G1), 2 weed/pot (G2), 3 weed/pot (G3), 4 weed/pot (G4), 1 rice plant/pot (P1), 2 rice plants/pot (P2), 3 rice plants/pot (P3), 4 rice plants/pot (P4), 3 rice plants + 1 weed/pot (P3 + G1), 2 rice plants + 2 weeds/pot (P2 + G2), and 1 rice plant + 3 weeds/pot (P1 + G3). The results showed that intraspecific competition occurs both in rice and in E.crus-galli weeds when the population increased. Intraspecific competition in E. crus-galli weeds was greater than intraspecific competition in the rice plant. Based on crawding coefficient, E. crus-galli weeds had a greater degree of competition to rice plants when the population weed was higher than the rice plants population. At the same populations between rice and weeds or rice population was higher than the E. crus-galli weeds, rice plants had stronger compete to E. crus-galli. Based on the aggressiveness, E. crus-galli weed competed more strongly than rice plant when the rice population and weeds was equal or the population weed was higher than the rice population.
Keywords : Echinochloa crus-galli, competition degree, replacement series, crawding coefficient, aggresiveness.
Pendahuluan
Gulma merupakan salah satu diantara pembatas biologi yang penting pada produksi padi di Indonesia. Kehilangan hasil akibat gulma bervariasi dari 28 – 54% pada tanaman padi pindahtanam (transplanting) dan 28-89% pada tanaman padi tabur benih langsung (direct seeded) (Becker et al. 2003; Johnson et al. 2004). Gulma Echinochloa crus-galli merupakan gulma dominan pada padi sawah yang dapat menurunkan hasil produksi tanaman padi hingga 72% (Islam et al. 2003), memiliki daya adaptasi yang luas (Galinato et al. 1999), termasuk tumbuhan C4 yang efisien dalam fotosintesis dan memiliki tingkat kompetisi yang tinggi (Baki dan Azmi 2003).
Salah satu cara gulma E. crus-galli untuk mempengaruhi pertumbuhan dan hasil produksi tanaman padi adalah melalui kompetisi. Kompetisi didefinisikan sebagai hubungan negatif antara dua individu baik sama jenis ataupun berbeda jenis yang diakibatkan oleh pemakaian secara bersama sumberdaya yang dalam kondisi terbatas (Sastroutomo, 1990). Kompetisi terjadi apabila tanaman padi dan gulma E. crus-galli hidup bersama pada tempat yang memiliki sumberdaya terbatas.
Ada tiga bentuk kompetisi yang terjadi di antara spesies, yaitu kompetisi yang mengakibatkan hasil sesungguhnya dari masing-masing spesies dalam pertanaman campuran lebih rendah dari hasil yang diharapkan (mutual inhibition), kompetisi yang mengakibatkan hasil dari masing-masing spesies dalam pertanaman campuran lebih besar dari hasil yang diharapkan (mutual cooperation), dan kompetisi yang mengakibatkan hasil sesungguhnya lebih rendah dari hasil yang diharapkan untuk suatu spesies, dan sebaliknya lebih tinggi dari hasil yang diharapkan untuk spesies yang lain (compensation).
Metode percobaan replacement series atau sering disebut metode seri penggantian merupakan salah satu metode yang sering digunakan dalam kajian kompetisi antara dua spesies yang hidup bersama (Partzsch et al. 2011). Metode disusun dengan mengganti proporsi tanaman yang berkompetisi, tetapi total individu dalam satuan luas lahan tetap. Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisis kemampuan kompetisi gulma Echinochloa crus-galli terhadap tanaman padi.
Bahan dan Metode
Penelitian dilakukan di rumah kaca Kebun Percobaan IPB Cikabayan, pada bulan April 2009 sampai dengan Agustus 2009. Bahan tanaman yang digunakan yaitu benih padi varietas IR-64 dan gulma E. crus-galli aksesi Karawang (K6). Peralatan yang digunakan antara lain pot plastik berukuran 30-40 cm (diameter-tinggi), bak semai, meteran, timbangan, dan oven.
Percobaan dilakukan dengan menggunakan rancangan acak kelompok dengan satu faktor yaitu populasi tanaman per pot dengan tiga ulangan. Populasi tanaman per pot terdiri atas sebelas taraf yaitu 1 gulma E. crus-galli/pot (G1), 2 gulma/pot (G2), 3 gulma/pot (G3), 4 gulma/pot (G4), 1 padi/pot (P1), 2 padi/pot (P2), 3 padi/pot (P3), 4 padi/pot (P4), 3 padi + 1 gulma/pot (P3+G1), 2 padi + 2 gulma/pot (P2+G2), dan 1 padi + 3 gulma/pot (P1+G3). Satuan percobaan berupa pot dengan diameter 30 cm dan tinggi 40 cm.
(G1) (G2) (G3) (G4)
(P1) (P2) (P3) (P4)
(P1+G3) (P2+G2) (P3+G1)
Gambar 17. Skema penanaman padi dan gulma E. crus-galli di pot pada percobaan replacement series
Media tanam adalah jenis tanah latosol yang berasal dari Kebun Percobaan Sawah Baru Dramaga. Tanah dikeringanginkan dan dihaluskan, selanjutnya dimasukkan ke dalam pot sebanyak 9 kg/ pot. Biji gulma E. crus-galli direndam dalam larutan GA3 500 ppm selama 4 jam sebelum penyemaian pada bak semai. Bibit gulma dan bibit padi berumur 14 hari setelah semai ditanam pada pot percobaan sebanyak satu bibit per lubang dengan populasi sesuai perlakuan.
Pemupukan dilakukan 3 kali yaitu pada saat tanam, 4 minggu setelah tanam (MST), dan 6 MST dengan dosis masing-masing 1.35 g urea/pot, 0.9 g SP-18/pot, dan 0.9 g KCl/pot. Penyiraman dilakukan 2 hari sekali dengan ketinggian sekitar 5 cm. Penyiangan gulma selain E. crus-galli dilakukan secara manual.
Peubah yang diamati antara lain peubah pertumbuhan vegetatif yang diamati pada saat 9 MST dan peubah pertumbuhan generatif yang diamati pada saat panen. Peubah pertumbuhan vegetatif yang diamati antara lain tinggi tanaman, jumlah anakan, jumlah daun, panjang duan dan lebar daun. Peubah pertumbuhan generatif yang diamati antara lain panjang, lebar, dan luas daun bendera, bobot biomassa tajuk dan akar, panjang akar terpanjang, panjang malai, jumlah biji per malai, jumlah biji per pot, bobot gabah per pot, bobot 100 butir gabah padi, dan kandungan hara tajuk. Data hasil pengamatan dianalisis menggunakan analisis ragam dengan uji lanjut DMRT (Duncan Multiple Range Test) pada taraf 5%.
Hasil dan Pembahasan Kompetisi di Atas Permukaan Tanah
Tinggi tanaman. Rata-rata tinggi tanaman padi pada berbagai populasi tidak berbeda nyata baik pada pertanaman monokultur maupun campuran. Tinggi gulma E. crus-galli juga tidak berbeda nyata antara pertanaman monokultur dan campuran (Tabel 42). Gulma E. crus-galli menunjukkan tinggi tanaman yang lebih tinggi daripada tanaman padi, sehingga diduga memiliki kemampuan yang lebih tinggi dalam kompetisi cahaya dibandingkan dengan tanaman padi. Menurut Anten dan Hirose (1998), tanaman yang tinggi memiliki kemampuan menangkap cahaya yang lebih besar dibandingkan dengan tanaman yang lebih pendek.
Jumlah anakan. Jumlah anakan tanaman padi per pot tidak berbeda nyata antar populasi tanaman, baik pada pertanaman monokultur maupun pada pertanaman campuran, sedangkan gulma E. crus-galli pada populasi yang berbeda menunjukkan jumlah anakan per pot yang berbeda, baik pada pertanaman monokultur maupun pada pertanaman campuran. Pada pertanaman monokultur, jumlah anakan gulma E. crus-galli nyata menurun mulai populasi 4 gulma/pot.
Pada pertanaman campuran, jumlah anakan gulma E. crus-galli tidak berbeda nyata dengan perlakuan monokultur pada populasi 4 gulma/pot (Tabel 42). Hasil ini menunjukkan bahwa kompetisi intraspesifik pada gulma E. crus-galli lebih kuat dibandingkan dengan kompetisi interspesifik.
Tabel 42. Pengaruh populasi tanaman terhadap tinggi tanaman dan jumlah anakan padi dan gulma E. crus-galli pada 9 MST
Populasi per Pot
Tinggi Tanaman Padi (cm) Tinggi Gulma (cm) Jumlah Anakan Padi/tanaman Jumlah Anakan Gulma 1 padi 91.83 - 4.00 - 2 padi 89.10 - 3.00 - 3 padi 85.92 - 3.00 - 4 padi 83.54 - 2.00 - 3 padi + 1 gulma 84.62 119.03 2.33 1.3bc 2 padi + 2 gulma 88.37 114.85 2.50 1.8bc 1 padi + 3 gulma 89.43 111.57 2.33 0.8c 1 gulma - 128.17 - 4.3a 2 gulma - 116.57 - 3.2ab 3 gulma - 120.59 - 2.3abc 4 gulma - 110.71 - 1.6bc
Keterangan: angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%.
Jumlah daun. Pada pertanaman monokultur, jumlah daun tanaman padi menurun mulai populasi 4 gulma/pot dibandingkan dengan populasi 1 padi/pot. Pada pertanaman campuran, jumlah daun tanaman padi menurun pada populasi 3 padi + 1 gulma dan populasi 1 padi + 3 gulma, sedangkan pada populasi 2 padi + 2 gulma menunjukkan jumlah daun tanaman padi yang tidak berbeda nyata dengan populasi 1 padi/pot.
Jumlah daun gulma E. crus-galli pada pertanaman monokultur mulai menurun ketika populasi 2 gulma/pot dan peningkatan populasi lebih dari 2 gulma/pot menunjukkan jumlah daun gulma yang tidak berbeda nyata dengan jumlah daun pada populasi 2 gulma/pot. Jumlah daun gulma E. crus-galli lebih sedikit dibandingkan dengan jumlah daun tanaman padi (Tabel 43).
Panjang daun dan lebar daun. Panjang daun tanaman padi dan panjang daun gulma E. crus-galli tidak berbeda nyata baik pada pertanaman monokultur maupun pada pertanaman campuran. Rata-rata panjang daun gulma E. crus-galli
lebih pendek daripada panjang daun tanaman padi. Lebar daun tanaman padi dan lebar daun gulma E. crus-galli juga tidak berbeda nyata pada pertanaman monokultur maupun pada pertanaman campuran (Tabel 43).
Tabel 43. Pengaruh populasi tanaman per pot terhadap jumlah daun, panjang daun, dan lebar daun padi dan gulma E. crus-galli pada 9 MST Populasi Tanaman per Pot Jumlah Daun (Helai) Panjang Daun (cm) Lebar Daun (cm)
Padi Gulma Padi Gulma Padi Gulma
1 padi 22.7a - 57.33 - 1.00
-2 padi 21.5ab - 54.57 - 1.02
-3 padi 21.7ab - 54.14 - 0.99
-4 padi 16.7c - 53.94 - 0.94
-3 padi + 1 gulma 16.6c 15.7b 53.34 38.13 0.96 1.20 2 padi + 2 gulma 19.7abc 14.8b 55.48 41.85 0.95 1.40 1 padi + 3 gulma 17.7bc 10.6b 56.80 41.80 1.00 1.32
1 gulma - 28.0a - 41.30 - 1.43
2 gulma - 16.5b - 38.15 - 1.28
3 gulma - 16.6b - 46.54 - 1.50
4 gulma - 12.3b - 38.55 - 1.28
Keterangan: angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%.
Bobot kering biomass tajuk. Bobot kering tajuk tanaman padi dan bobot kering tajuk gulma E. crus-galli pada pertanaman monokultur semakin meningkat dengan semakin meningkatnya populasi per pot. Pada pertanaman campuran, bobot kering tajuk tanaman padi semakin menurun dengan semakin meningkatnya populasi gulma E. crus-galli, demikian juga dengan bobot kering tajuk gulma E. crus-galli semakin menurun dengan semakin meningkatnya populasi tanaman padi. Pada kondisi persaingan 2 padi vs 2 gulma, terlihat bahwa bobot kering tajuk padi lebih tinggi daripada bobot tajuk gulma. Pada persaingan 3 padi vs 1 gulma dan 1 padi vs 3 gulma, terlihat bahwa bobot tajuk gulma E. crus-galli lebih rendah dibandingkan dengan monokulturnya. Penurunan bobot tajuk gulma dibandingkan terhadap populasi monokulturnya lebih besar dibandingkan dengan penurunan bobot kering tajuk padi. Hasil ini menunjukkan bahwa tanaman padi lebih kompetitif dalam pembentukan biomass tajuk dibandingkan dengan gulma E. crus-galli (Gambar 18).
Gambar 18. Bobot kering biomassa tajuk tanaman padi dan gulma E. crus-galli pada pertanaman monokultur dan pertanaman campuran
Kompetisi di Bawah Permukaan Tanah
Panjang akar. Pada pertanaman monokultur, panjang akar tanaman padi tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan populasi 2 padi per pot, tidak berbeda nyata dibandingkan dengan populasi 1 tanaman/pot. Panjang akar padi mulai menurun pada populasi 3 dan 4 tanaman/pot. Pada pertanaman campuran, panjang akar tanaman padi terpanjang ditunjukkan oleh perlakuan 1 padi + 3 gulma/pot. Panjang akar padi pada pertanaman campuran populasi 3 padi + 1 gulma dan populasi 2 padi + 2 gulma tidak berbeda nyata dengan pertanaman monokultur populasi 3 dan 4 padi/pot. Hasil ini menunjukkan bahwa penurunan panjang akar tanaman padi lebih disebabkan oleh kompetisi intraspesifik pada tanaman padi dibandingkan dengan kompetisi interspesifik dengan gulma E. crus-galli (Gambar 19).
Gambar 19. Panjang akar tanaman padi dan gulma E. crus-galli pada pertanaman monokultur dan pertanaman campuran
0 2 4 6 8 10 12 14 16 1 2 3 4 3P+1G 2P+2G 1P+3G Bo bo t K er ing B io m as s Ta juk (g /po t)
Populasi Gulma E. crus-galli dan Padi per Pot
Padi Gulma E. crus-galli
0,0 5,0 10,0 15,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 1 2 3 4 3P+1G 2P+2G 1P+3G Panjang A kar (c m )
Populasi Gulma E. crus-galli dan Padi per Pot
Bobot kering biomass akar. Bobot kering biomass akar tanaman padi pada pertanaman monokultur mulai menurun pada populasi 3 padi per pot. Sedangkan pada pertanaman campuran, bobot kering biomass akar padi menurun pada populasi 2 padi + 2 gulma dan populasi 1 padi + 3 gulma (Gambar 20).
Gambar 20. Bobot kering biomass akar padi dan gulma E. crus-galli pada pertanaman monokultur dan pertanaman campuran
Kandungan hara. Kandungan hara N tajuk tanaman padi pada pertanaman monokultur tidak berbeda pada tiap populasi padi. Kandungan N tajuk tanaman padi pada pertanaman campuran berbeda antar perlakuan. Pada pertanaman campuran, kandungan hara N tajuk gulma E. crus-galli pada populasi 2 padi + 2 gulma dan populasi 1 padi + 3 gulma nyata lebih tinggi dibandingkan dengan populasi 3 padi + 1 gulma. Kandungan hara N tajuk tanaman padi terendah ditunjukkan oleh perlakuan populasi 1 padi + 3 gulma (Gambar 21). Hasil ini menunjukkan bahwa gulma E. crus-galli menyerap N lebih banyak dibandingkan dengan tanaman padi pada pertanaman campuran. Apabila dikaitkan dengan bobot biomass tajuk pada Gambar 18, gulma E. crus-galli terlihat lebih sedikit dalam penggunaan hara N untuk memproduksi setiap satu satuan bobot biomass tajuk. Hal ini berarti bahwa gulma E. crus-galli lebih efisien dalam penggunaan hara N dibandingkan dengan tanaman padi.
0 2 4 6 8 10 12 14 1 2 3 4 3P+1G 2P+2G 1P+3G Bo bo t K er ing B io m as s A ka r ( g/ po t)
Populasi Gulma E. crus-galli dan Padi per Pot
Gambar 21. Kandungan hara N tajuk padi dan gulma pada pertanaman monokultur dan pertanaman campuran
Kandungan hara P tajuk tanaman padi pada pertanaman monokultur tidak berbeda nyata antar populasi per pot, rata-rata berkisar antara 0.17-0.18% . Pada pertanaman campuran, kandungan hara P tajuk tanaman padi pada perlakuan 2 padi + 2 gulma/pot lebih rendah dibandingkan dengan perlakuan lainnya. Kandungan hara P tajuk gulma E. crus-galli terendah ditunjukkan oleh pertanaman campuran pada populasi 3 padi + 1 gulma yakni sebesar 0.07%, sedangkan pada populasi lainnya tidak berbeda nyata (Gambar 22). Hasil ini menunjukkan bahwa tanaman padi lebih banyak menyerap hara P dibandingkan dengan gulma E. crus-galli. Apabila dikaitkan dengan produksi biomassa tajuk, gulma E. crus-galli lebih efisien dalam menggunakan hara P untuk memproduksi biomass tajuk dibandingkan dengan tanaman padi.
Gambar 22. Kandungan hara P tajuk padi dan gulma pada pertanaman monokultur dan pertanaman campuran
0 0,2 0,4 0,6 0,81 1,2 1,4 1 2 3 4 3P+1G 2P+2G 1P+3G Ka nd un ga n H ar a N Ta ju k (% )
Populasi Gulma E. crus-galli dan Padi per Pot
Padi Gulma E. crus-galli
0 0,05 0,1 0,15 0,2 1 2 3 4 3P+1G 2P+2G 1P+3G Ka ndung an H ar a P Ta ju k ( % )
Populasi Gulma E. crus-galli dan Padi per Pot
Kandungan hara kalium pada tajuk tanaman padi berbeda nyata antar kepadatan populasi. Kandungan hara K pada tajuk tanaman padi lebih rendah dibandingkan dengan kandungan hara K pada tajuk gulma E. crus-galli, baik pada pertanaman monokultur maupun pada pertanaman campuran (Gambar 23).
Gambar 23. Kandungan hara K tajuk padi dan gulma pada pertanaman monokultur dan pertanaman campuran
Kandungan hara Ca tajuk tanaman padi meningkat dengan semakin meningkatnya populasi tanaman padi pada pertanaman monokultur, sedangkan pada pertanaman campuran kandungan hara Ca tajuk padi semakin menurun dengan semakin meningkatnya populasi gulma E. crus-galli per pot. Kandungan hara Ca tajuk padi lebih rendah dibandingkan dengan kandungan hara Ca pada tajuk gulma E. crus-galli pada populasi 2 padi + 2 gulma dan populasi 1 padi + 3 gulma per pot (Gambar 24).
Gambar 24. Kandungan hara Ca tajuk padi dan gulma pada pertanaman monokultur dan pertanaman campuran
0 1 2 3 4 1 2 3 4 3P+1G 2P+2G 1P+3G ka ndung an H ar a K Ta ju k ( % )
Populasi Gulma E. crus-galli dan Padi per Pot Padi Gulma E. crus-galli
0 0,02 0,04 0,06 0,080,1 0,12 0,14 0,16 0,18 1 2 3 4 3P+1G 2P+2G 1P+3G Ka nd un ga n H ar a C a Ta ju k ( %)
Populasi Gulma E. crus-galli dan Padi per Pot
Pada pertanaman monokultur, kandungan hara Mg pada tajuk tanaman padi tidak berbeda antar populasi tanaman per pot. Kandungan hara Mg pada tajuk gulma semakin menurun dengan semakin meningkatnya populasi gulma. Pada pertanaman campuran, kandungan hara Mg tajuk tanaman padi meningkat dengan semakin meningkatnya populasi gulma E. crus-galli, demikian juga dengan kandungan Mg pada tajuk gulma yang semakin meningkat dengan semakin meningkatnya populasi gulma per pot (Gambar 25).
Gambar 25. Kandungan hara Mg tajuk padi dan gulma pada pertanaman monokultur dan pertanaman campuran
Pengaruh Kompetisi terhadap Produksi Biomass Total
Bobot biomass total tanaman padi tidak berbeda nyata dengan semakin meningkatnya populasi tanaman padi pada pertanaman monokultur. Pada pertanaman campuran, populasi gulma E. crus-galli per pot menyebabkan penurunan bobot kering biomass total tanaman padi. Bobot kering biomass gulma E. crus-galli pada pertanaman monokultur juga semakin meningkat dengan meningkatnya populasi gulma. Pada pertanaman campuran, bobot gulma E. crus-galli semakin menurun dengan semakin meningkatnya populasi tanaman padi per pot. Pada kondisi persaingan 2 padi + 2 gulma, terlihat bahwa bobot biomass total tanaman padi lebih tinggi dibandingkan dengan gulma E. crus-galli (Gambar 26).
0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 1 2 3 4 3P+1G 2P+2G 1P+3G Ka ndung an H ara M g Ta ju k ( % )
Populasi Gulma E. crus-galli dan Padi
Gambar 26. Bobot kering biomass total tanaman padi dan gulma E. crus-galli pada pertanaman monokultur dan pertanaman campuran Pengaruh Kompetisi terhadap Komponen Hasil dan Hasil Produksi
Komponen hasil. Populasi tanaman padi per pot tidak berpengaruh terhadap jumlah anakan, panjang malai, jumlah biji per malai, jumlah biji per pot, dan bobot biji 100 butir, baik pada pertanaman monokultur maupun pertanaman campuran (Tabel 44). Populasi gulma E. crus-galli berpengaruh terhadap jumlah anakan produktif, jumlah biji per malai, dan bobot 1000 butir biji gulma E. crus-galli. Jumlah anakan produktif menurun pada pertanaman campuran dibandingkan dengan populasi 1 gulma/pot, sedangkan pada pertanaman monokultur jumlah anakan produktif menurun mulai populasi 2 gulma/pot. Jumlah biji gulma per malai pada pertanaman campuran lebih rendah dibandingkan dengan pertanaman monokultur (Tabel 44).
Tabel 44. Pengaruh populasi tanaman per pot terhadap komponen hasil tanaman padi Perlakuan Jumlah Anakan Produktif Panjang Malai (cm) Jumlah Biji per Malai (g) Jumlah Biji per Pot (g) Bobot 100 Biji (g) 1 padi 7.3 55.31 75.6 381.0 1.78 2 padi 5.2 46.09 63.6 460.3 1.21 3 padi 4.0 48.16 62.7 619.3 0.84 4 padi 3.0 46.94 62.5 616.0 1.25 1 gulma + 3 padi 4.1 48.31 65.2 662.3 1.25 2 gulma + 2 padi 3.7 48.43 68.7 501.0 1.64 3 gulma + 1 padi 4.7 51.62 64.2 287.7 1.43
Keterangan: angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama, tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%.
0 5 10 15 20 25 1 2 3 4 3P+1G 2P+2G 1P+3G Bo bo t K er ing Bi om ass T ot al (g /p ot )
Populasi Gulma E. crus-galli dan Padi per Pot
Tabel 45. Pengaruh populasi tanaman per pot terhadap komponen hasil gulma E. crus-galli Perlakuan Jumlah Anakan Produktif Panjang Malai (cm) Jumlah Biji per Malai (g) Jumlah Biji per Pot (g) Bobot 1000 Butir (g) Bobot Biji per Pot
1 gulma 20.0a 20.40 307.9 9976.0ab 1.22ab 12.17ab 2 gulma 8.8b 20.35 292.1 7984.0abc 1.15ab 9.18ab 3 gulma 13.6b 22.29 256.9 11527.0a 1.37a 15.79a 4 gulma 10.5b 20.43 203.9 11712.0a 1.14ab 13.35ab 3 padi + 1 gulma 8.0b 17.23 255.9 4203.0c 1.35a 5.67c 2 padi + 2 gulma 9.5b 18.96 231.5 5177.0c 1.01b 5.23c 1 padi + 3 gulma 8.6b 20.64 266.3 6170.0bc 1.24ab 7.65bc
Keterangan: angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%.
Produksi gabah. Perlakuan kepadatan populasi berpengaruh terhadap bobot gabah hampa, tapi tidak mempengaruhi bobot gabah kering, bobot gabah isi, dan % gabah hampa padi. Pertanaman monokultur menunjukkan bobot gabah hampa lebih besar dibandingkan perlakuan yang lainnya. Pada pertanaman campuran, bobot gabah hampa mengalami penurunan dengan meningkatnya kepadatan gulma E. crus-galli (Tabel 46).
Tabel 46. Pengaruh kepadatan populasi terhadap bobot gabah total, bobot gabah isi, bobot gabah hampa, dan persentase gabah hampa
Populasi per Pot Bobot Gabah (g/pot) % Gabah
Hampa
Total Isi Hampa
1 padi 2.25 1.87 0.38b 18.71
2 padi 2.89 2.10 0.78ab 49.18
3 padi 1.72 0.59 1.13a 66.13
4 padi 4.02 3.27 0.75ab 25.84
1 gulma + 3 padi 2.32 1.44 0.88ab 51.82
2 gulma + 2 padi 3.13 2.63 0.50b 21.31
3 gulma + 1 padi 1.88 1.51 0.37b 29.88
Keterangan: angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%.
Penguasaan Sarana Tumbuh
Kompetisi antara gulma dengan tanaman padi terjadi karena faktor tumbuh seperti air, hara, cahaya, CO2, dan ruang tumbuh dalam kondisi terbatas. Faktanya, kita sulit menjelaskan faktor mana yang berperan dalam kompetisi. De Wit (1960) memperkenalkan konsep penguasaan sarana tumbuh yang mencakup
semua faktor yang terlibat dalam kompetisi, yang dirumuskan dengan persamaan hiperbolik Y = ( .Ymax
Perhitungan penguasaan sarana tumbuh didasarkan pada jumlah biji per pot. Pada pertanaman monokultur, produksi biji tanaman padi mengikuti persamaan garis linear y = 1.387x + 1.286, dimana y = (1/Y), dan x = (1/X), Y=hasil nyata atau jumlah biji padi yang dihasilkan pada tiap populasi, X = populasi tanaman padi per pot. Nilai populasi X dimasukkan ke dalam persamaan garis linear tersebut, sehingga diperoleh nilai Y
. Persamaan linear resiprokal dari persamaan tersebut yaitu , dimana Y = hasil nyata, d = densitas tumbuhan, Ymax = hasil maksimal, dan b = kemampuan penguasaan sarana tumbuh. Penguasaan sarana tumbuh dirumuskan dengan PST = (Y/Ymax) x 100%.
dugaan jumlah biji yang dihasilkan oleh tanaman padi pada pertanaman monokultur. Berdasarkan persamaan linear tersebut, diperoleh nilai Ymax sebesar 777.6 dan nilai b sebesar 0.94, serta nilai Y dugaan pda tiap-tiap populasi tanaman padi per pot (Tabel 47).
Tabel 47. Hasil dugaan produksi biji tanaman padi pada pertanaman monokultur
Populasi Padi (X) Jumlah Biji Padi (Y) Ydugaan
1 381 374
2 460 505
3 619 572
4 616 612
Produksi biji gulma E. crus-galli per pot pada pertanaman monokultur mengikuti persamaan garis linear y = 0.178x + 0.901, dengan perhitungan yang sama dengan tanaman padi diperoleh nilai Ymax sebesar 11 098.8 dan nilai b sebesar 5.06, serta nilai Y dugaan pada tiap-tiap populasi gulma per pot (Tabel 48). Nilai b pada gulma E. crus-galli lebih besar dibandingkan dengan nilai b pada tanaman padi. Hasil ini menunjukkan bahwa gulma E. crus-galli lebih menguasai sarana tumbuh dibandingkan dengan tanaman padi.
Tabel 48. Hasil dugaan produksi biji gulma E. crus-galli pada pertanaman monokultur
Populasi Gulma (X) Jumlah Biji Gulma (Y) Ydugaan
1 9 976 9 268
2 7 984 10 101
3 11 527 10 413
4 11 712 10 576
Pada pertanaman campuran, produksi biji tanaman padi per pot mengikuti persamaan garis linear y = 2.522x + 0.909 (R2=0.968), sehingga diperoleh Ymax sebesar 1100.1 biji/pot. Produksi biji gulma E. crus-galli mengikuti persamaan garis linear y = 1.081x + 1.316 (R2 = 0.968), sehingga diperoleh nilai Ymax sebesar 7 598.8. Berdasarkan nilai Ymax masing-masing tanaman dapat dihitung nilai PST yaitu Y/Ymax (Tabel 49).
Tabel 49. Penguasaan sarana tumbuh tanaman padi pada pertanaman campuran dengan gulma E. crus-galli
Populasi (X) Jumlah Biji (Y) Y PST (Y/Y dugaan max (%) ) Padi y = 2.522x + 0.909 (Ymax =1100.1) 1P + 3G 287.7 291.5 26.2 2P + 2 G 501.0 460.8 45.5 3P + 1G 531.5 571.5 48.3 Gulma y = 1.081x + 1.316 (Ymax = 7 598.8) 1G + 3P 4 203.0 4 171.9 55.3 2G + 2P 5 177.0 5 386.5 68.1 3G + 1P 6 170.0 5 965.4 81.2
Gulma E. crus-galli lebih menguasai sarana tumbuh dibandingkan dengan tanaman padi. Ketika populasi 1 padi + 3 gulma per pot, tanaman padi hanya menguasai 26.2% sedangkan gulma E. crus-galli menguasai sarana tumbuh sebesar 81.2%. Sebaliknya pada populasi 3 padi + 1 gulma per pot, tanaman padi menguasai sarana tumbuh sebesar 48% dan gulma E. crus-galli menguasai 55.3% (Tabel 49 dan Gambar 27).
Gambar 27. Penguasaan sarana tumbuh tanaman padi dan E. crus-galli Apabila hasil dugaan dari persamaan garis linear pertanaman monokultur maupun pertanaman campuran dibandingkan dengan hasil maksimal yang dapat dicapai pada pertanaman monokultur, maka terlihat bahwa antara gulma E. crus-galli dan tanaman padi saling berkompetisi. Penurunan hasil dalam bentuk jumlah biji pada pertanaman campuran dari tanaman padi terlihat lebih rendah jika dibandingkan dengan penurunan hasil gulma E. crus-galli (Gambar 28).
Gambar 28. Hubungan antara produksi tanaman padi dan gulma E. crus-galli pada pertanaman monokultur dan pertanaman campuran 0 20 40 60 80 100 120 1P + 3G 2P + 2 G 3P + 1G Pe ng uasaan S ar an a Tum buh ( % )
Pertanaman Campuran Gulma E. crus-galli dan Padi
Gulma Padi 0 1 2 3 4 0 20 40 60 80 100 120 0 20 40 60 80 100 120 0 1 2 3 4 Populasi Gulma % B ij i P a d i % B ij i G u lm a Populasi Padi
%Biji Padi %Biji Padi tumpangsari
Koefisien Pendesakan
Berdasarkan jumlah biji per pot, populasi 3 padi + 1 gulma per pot dan populasi 2 padi + 2 gulma menunjukkan koefisien pendesakan tanaman padi terhadap gulma (KPp-e) lebih besar dibandingkan dengan koefisien pendesakan gulma terhadap tanaman padi (KPe-p). Hal ini berarti bahwa pada populasi tersebut tanaman padi lebih kuat dalam berkompetisi dibandingkan dengan gulma E. crus-galli. Pada populasi 1 padi + 3 gulma per pot, KPe-p lebih besar dibandingkan dengan KPp-e (Tabel 50) atau gulma E. crus-galli lebih kuat berkompetisi dibandingkan dengan tanaman padi. Apabila dikaitkan dengan persamaan garis dugaan produksi pada pertanaman campuran, maka kombinasi populasi yang populasi tanaman padi lebih rendah dari populasi gulma akan menghasilkan KPe-p lebih besar dibandingkan dengan KPp-e, artinya tanaman padi akan kalah berkompetisi terhadap gulma E. crus-galli.
Tabel 50. Nilai koefisien pendesakan (KP) pada pertanaman campuran padi dengan gulma E. crus-galli
Perlakuan KPp-e KPe-p
3 Padi + 1 Gulma 18.74 0.19
2 Padi + 2 Gulma 4.36 0.79
1 Padi + 3 Gulma 0.29 3.34
Nilai Agresivitas (A)
Agresivitas menunjukkan kemampuan kompetisi suatu spesies terhadap spesies lainnya dalam interaksi antar spesies. Nilai agresivitas dihitung berdasarkan bobot kering biomass total. Hasil percobaan menunjukkan bahwa nilai agresivitas tanaman padi terhadap gulma E. crus-galli (Apadi-gulma) dan agresivitas gulma E. crus-galli terhadap tanaman padi (Agulma-padi) tidak sama dengan nol yang berarti bahwa masing-masing spesies memiliki kemampuan kompetisi yang berbeda. Pada populasi 3 padi + 1 gulma per pot, nilai Apadi-gulma bernilai positif (0.611), sedangkan nilai Agulma-padi bernilai negatif (-0.611). Hal ini menunjukkan bahwa pada populasi 3 padi + 1 gulma, tanaman padi lebih kompetitif dibandingkan dengan gulma E. crus-galli. Pada populasi 2 padi + 2 gulma dan populasi 1 padi + 3 gulma, nilai Apadi-gulma bernilai negatif yaitu
berturut-turut -0.268 dan -0.183, sedangkan nilai Agulma-padi bernilai positif yaitu 0.268 dan 0.183. Hal ini berarti bahwa pada populasi 2 padi + 2 gulma dan populasi 1 padi + 3 gulma, gulma E. crus-galli lebih kompetitif dibandingkan dengan tanaman padi (Tabel 51).
Tabel 51. Nilai agresivitas tanaman padi dan gulma E. crus-galli pada pertanaman campuran
Perlakuan Aggresivitas
Apadi – gulma Agulma-padi
3 padi + 1 gulma 0.611 -0.611
2 padi + 2 gulma -0.268 0.268
1 padi + 3 gulma -0.183 0.183
Pembahasan
Kompetisi intraspesifik terjadi baik pada tanaman padi maupun pada gulma E. crus-galli apabila populasi semakin meningkat pada pertanaman monokultur. Kompetisi intraspesifik pada tanaman padi ditunjukkan dengan penurunan jumlah daun tanaman padi mulai populasi 4 tanaman padi/pot (Tabel 43), penurunan panjang akar mulai populasi 3 padi/pot (Gambar 19), penurunan bobot kering biomass akar mulai populasi 3 padi/pot (Gambar 20). Kompetisi intraspesifik pada gulma E. crus-galli ditunjukkan dengan penurunan jumlah daun mulai populasi 2 gulma/pot dibandingkan dengan populasi 1 individu/pot (Tabel 43), dan penurunan kandungan hara Mg pada tajuk mulai populasi 3 gulma/pot (Gambar 25). Hasil ini menunjukkan bahwa kompetisi intraspesifik pada gulma E. crus-galli lebih kuat dibandingkan dengan kompetisi intraspesifik pada tanaman padi.
Kompetisi interspesifik terjadi antara tanaman padi dengan gulma E. crus-galli ketika gulma dan tanaman padi hidup bersama dalam kondisi sumberdaya terbatas. Kompetisi antara gulma E. crus-galli dan tanaman padi terjadi baik di atas permukaan tanah maupun di bawah permukaan tanah (rhizosfer).
Kompetisi interspesifik di atas permukaan tanah antara gulma E. crus-galli dengan tanaman padi diantaranya ditunjukkan dengan penurunan bobot kering biomass tajuk baik pada tanaman padi maupun pada gulma E. crus-galli dibandingkan dengan pertanaman monokulturnya. Pada pertanaman campuran,
penurunan bobot biomass tajuk pada tanaman padi lebih besar dibandingkan dengan penurunan bobot biomass gulma E. crus-galli. Gulma E. crus-galli menunjukkan tinggi gulma yang lebih tinggi, panjang daun lebih pendek, dan lebar daun yang lebih lebar daripada tanaman padi. Dengan karakter yang demikian, gulma E. crus-galli memiliki kemampuan kompetisi yang lebih baik dalam menangkap cahaya matahari dibandingkan dengan tanaman padi, sehingga penurunan bobot kering biomass tajuk tanaman padi lebih besar dibandingkan dengan gulma. Menurut Anten dan Hirose (1998) tanaman yang pertumbuhannya besar akan menangkap cahaya yang lebih banyak sehingga memiliki kemampuan kompetisi interspesifik yang lebih besar.
Kompetisi interspesifik di bawah permukaan tanah antara gulma E. crus-galli dengan tanaman padi ditunjukkan dengan penurunan bobot kering biomass akar baik pada tanaman padi maupun gulma E. crus-galli dibandingkan dengan tanaman monokulturnya. Penurunan bobot kering biomass akar tanaman padi lebih besar dibandingkan dengan bobot kering biomass akar gulma E. crus-galli. Kompetisi bawah tanah juga terjadi dalam hal penggunaan hara. Gulma E. crus-galli lebih efisien dalam penggunaan hara N dan P untuk memproduksi biomassa, namun gulma E. crus-galli menyerap hara Mg dan K yang lebih banyak dibandingkan dengan tanaman padi. Menurut Gibson et al. (1999), kompetisi di bagian rhizosfer atau perakaran memainkan peranan penting dibandingkan dengan kompetisi di bagian tajuk. Pada populasi tinggi, besarnya persaingan tanaman akan meningkat (Liu et al. 2008). Tanaman yang memiliki ukuran lebih besar akan mendapatkan proporsi sumberdaya yang lebih besar daripada tanaman yang berukuran kecil (Yuan et al. 2004).
Kejadian kompetisi antara gulma E. crus-galli dan tanaman padi dapat diketahui berdasarkan peubah-peubah kompetisi, diantaranya penguasaan sarana tumbuh, koefisien pendesakan, dan agresivitas. Penghitungan peubah-peubah tersebut didasarkan pada produksi biji per pot. Penghitungan penguasaan sarana tumbuh berdasarkan produksi biji per pot menunjukkan adanya kejadian kompetisi antara tanaman padi dengan gulma E. crus-galli. Gulma E. crus-galli menguasai sarana tumbuh yang lebih besar dibandingkan dengan tanaman padi pada pertanaman campuran (Tabel 49).
Berdasarkan nilai koefisien pendesakan terlihat bahwa gulma E. crus-galli dan tanaman padi pada pertanaman campuran menunjukkan kompetisi yang ditunjukkan dengan adanya penurunan produksi per pot jika dibandingkan dengan pertanaman monokulturnya. Berdasarkan Gambar 28 terlihat bahwa penurunan produksi biji per pot pada tanaman padi lebih rendah dibandingkan dengan gulma E. crus-galli ketika populasi tanaman padi lebih banyak daripada populasi gulmanya, sedangkan pada populasi gulma E. crus-galli yang lebih tinggi dari tanaman padi maka penurunan produksi biji per pot pada tanaman padi lebih besar dibandingkan dengan gulma E. crus-galli. Hasil ini menunjukkan bahwa gulma E. crus-galli lebih kompetitif terhadap tanaman padi ketika populasi gulma E. crus-galli lebih banyak dibandingkan dengan tanaman padi.
Perhitungan nilai agresivitas berdasarkan produksi biomass menunjukkan bahwa nilai agresivitas gulma E. crus-galli positif pada saat populasi gulma dan tanaman padi pada proporsi yang sama ataupun populasi gulma lebih banyak dibandingkan dengan populasi tanaman padi. Nilai agresivitas positif menunjukkan bahwa gulma E. crus-galli lebih dominan dalam kompetisi dibandingkan dengan tanaman padi dalam produksi biomass (Tabel 51).
Kesimpulan dan Saran
Kompetisi intraspesifik terjadi baik pada tanaman padi maupun pada gulma E.crus-galli dengan adanya peningkatan populasi per pot. Kompetisi intraspesifik pada gulma E. crus-galli lebih besar dibandingkan dengan kompetisi intraspesifik pada tanaman padi. Kompetisi interspesifik terjadi antara gulma E. crus-galli dan tanaman padi ketika hidup bersama dalam pertanaman campuran. Kekuatan kompetisi masing-masing tergantung pada kepadatan populasi gulma. Kompetisi terjadi baik di atas permukaan tanah maupun di bawah permukaan tanah.
Berdasarkan penguasaan sarana tumbuh, gulma E. crus-galli menguasai sarana tumbuh lebih besar dibandingkan dengan tanaman padi pada pertanaman campuran. Berdasarkan nilai koefisien pendesakan, gulma E. crus-galli memiliki derajat kompetisi yang lebih besar terhadap tanaman padi ketika populasi gulma lebih tinggi daripada populasi tanaman padi. Pada populasi yang seimbang antara
padi dan gulma ataupun populasi padi lebih tinggi dari gulma E. crus-galli, tanaman padi lebih kuat berkompetisi. Berdasarkan nilai agresivitas, gulma E. crus-galli lebih kuat berkompetisi dibandingkan tanaman padi ketika populasi padi dan gulma seimbang ataupun populasi gulma lebih tinggi daripada populasi tanaman padi.
