5 BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Gulma
Gulma ialah spesies tumbuhan yang berasosiasi dengan tanaman budidaya dan beradaptasi pada habitat buatan manusia. Gulma dikenal di zona ilmu pertanian karena bersaing dengan tanaman budidaya dalam habitat tersebut. Gulma kebanyakan dari golongan herba, namun ada juga sebagai semak dan pohon. Gulma mengganggu manusia dengan intensitas gangguan beragam dan tertentu. Persaingan antara gulma dan budidaya, karenanya dapat terjadi karena keterdekatan dalam ruang tumbuh. Keterdekatan dalam ruang tumbuh tersebut berakibat pada terjadinya interaksi. Interaksi antara gulma tanaman budidaya dapat terjadi baik interaksi positif maupun negatif. Interaksi negatif ialah peristiwa persaingan antar dua jenis spesies yang berbeda, dalam cerita ini ialah persaingan antara gulma dengan tanaman budidaya (jody, 2010). Tumbuhan mempunyai status dalam pandangan secara antroposentris. Tumbuhan disebut gulma bila berada disekitar tanaman budidaya dan merugikan. Kerugian gulma diwujutkan oleh gangguan pada pertumbuhan dan penurunan hasil tanaman budidaya. Gulma selalu berada disekitar tanaman budidaya, dalam habitat buatan, karena gulma serupa dengan tanaman budidaya juga membutuhkan faktor tumbuh yang sama. Persamaan kebutuhan akan faktor tumbuh tersebut berakibat pada timbulnya interaksi negatif, kompetisi atau persaingan antara gulma dan tanaman budidaya (jody, 2010).
2.2 Daun Sembung Rambat (Mikania micrantha)
Daun sembung rambat (Mikania micrantha) berasal dari Amerika dan Mikania cordata berasal dari Afrika dan Asia keduanya kini telah menyebar keseluruh daerah tropik. Daun sembumg rambat (Mikania micrantha) memiliki bunga dan kelopak lebih besar, pada buku-bukunya terdapat rambut, dan papusnya berubah coklat kemerahan dan rambutnya banyak. Kebun raya
6
Bogor pada tahun 1949 menerima jenis gulma ini dari Paruguay, pada tahun 1956 digunakan sebagai tanaman penutup tanah pada karet, sekarang telah menyebar seluruh Indonesia (Soejono, 2015).
Daun sembung rambat (Mikania micrantha) merupakan gulma berdaun lebar menahun, tumbuh menjajar, memanjat atau membelit, panjang 3-6 m. Bentuk batang bersegi dan bertulang membujur, berambut halus dan jarang. Batang yang menjalar di permukaan tanah pada buku-bukunya dapat tumbuh akar tunas. Daun berhadapan dengan tangkai (Soejono, 2015).
Gambar 2.1 Daun Sembung Rambat (Mikania micrantha) Sumber : foto langsung
Daun sembung rambat (Mikania micrantha) memiliki panjang 1-6 cm, daun berbentuk hati atau bulat telur segitiga, pangkal tumpul, panjang 3-8 cm, lebar 1,5-6,0 dan berambut halus. Bunga muncul dari ketiak daun pada ujung batang cabang. Bunga tersusun pada tandan, tiap cabang terdapat banyak bunga, tersusun dalam malai dan rata. Kepala bunga bulat panjang sekitar 4 mm, ujung terdapat empat bunga, braktea berbentuk lanset ujung agak runcing. Karola berwarna putih, bentuk tabung, panjang 2,5-3 mm terdapat lima lekukan. Kepala sari hitam keabuan, putik warna putih, bulu atau papus banyak panjang 2,5 mm, semula warna putih kemudian kemerahan. Buah
7
panjang 2 mm, warna coelat kehitaman terdapat banyak papus warna kemerahan (Soejono, 2015).
2.2.1 Ekologi Daun Sembung Rambat (Mikania micrantha)
Daun sembut rambat (Mikania micrantha) memiliki jenis gulma yang tumbuh baik didaerah basah pada tempat terbuka maupun dibawah naungan, sangat membahayakan tanaman perkebunan yang masih muda dan juga merugikan padang rumput. Daun sembung rambat (Mikania micrantha) tumbuh baik didaerah basah, terbuka, dan terlindungi. Daun sembung rambat (Mikania micrantha) gulma berbahaya pada tanaman perkebunan yang masih muda (TBM), dapat menutup tanah seluruhnya. Jenis gulma tahunan ini tumbuh sampai pada ketinggian 2000 m, kebanyakan berbunga selama musim kemarau. Daun sembung rambat memperbanyak dirinya secara vegetatif dengan potongan batang, secara generatif menggunakan biji.
Daun sembung rambat (Mikania micrantha) melakukan pemencaran oleh manusia melalui stek, juga dengan bantuan angin, karena buahnya dilengkapi dengan papus sehingga mudah untuk diterbangkan ke tempat lain. Daun sembung rambat (Mikania micrantha) jenis gulma ini sangat merugikan pertumbuhan karet, kelapa sawit, teh, kopi, dan kakao karena persaingan dalam kebutuhan air dan N. Selain itu, melalui senyawa fenol dan flavon yang di keluarkan akar dapat menghambat proses nitrifikasi dalam tanah. Daun sembung rambat (Mikania micrantha) mengendalikannya secara manual dengan melakukan pembabatan periodik tidak efektif. Pengendalian secara mekanis yang efektif dengan melakukan pendongkelan akar sampai bersih. Pengendalian secara kimiawi dengan penyemprotan herbisida, 2,4-D, pikloram, atau 2,4,5-T dan dilakukan pada saat pertumbuhan vegetatif lambat (Soejono, 2015).
8
2.2.2 Botani Daun Sembung Rambat (Mikania micrantha) a. Batang
Tumbuh menjalar, membelit/memanjat; berwarna hijau mudah adakalanya bercorak ungu; bentuknya bersegi garis bertulang membujur; berambut halus dan jarang; duduknya daun-daun berhadapan, daun-daun sebelah ujung berukuran lebih kecil; buku-bukunya di permukaan tanah mengeluarkan akar; panjang batang mencapai 3-6 m.
b. Buku
Pada buku-bukunya terdapat dua helai daun berhadapan, tunas baru dan perbungaan; antara pertautan kedua tangkai daun terdapat anggota badan (Appendage) yang tidak berambut.
c. Daun
Helai daun berbentuk hati atau bulat telur segitiga, pangkalnya bersegi tumpul, permukaanya tak berambut, ukurannya 3-8 cm panjang dan lebar 1,5-6 cm; tangkai panjang yaitu 1-1,5-6 cm, berambut halus.
d. Perbungaan
Tumbuh dari ketiak daun dan ujung batang/cabang, perbungaan bercabang-cabang, tiap cabang dengan banyak kepala bungan yang tersusun berbentuk malai rata yang longgar.
e. Kepala bunga
Berbentuk bulat panjang, panjangnya ± 4 mm, braktea 3-4 mm berbentuk lanset dengan ujung agak runcing berbunga empat.
- Satu bunga
Daun tajuk berwarna putih berbentuk tabung panjangnya 2,5-3 mm berlekuk 5; kepala sari hitam ke abu-abuan, putik berwarna putih; bulu tambahan atau papus banyak panjangnya ± 2,5 mm, mula-mula berwarna putih kemudian kemerah-merahan.
f. Buah
Berwarna coklat kehitam-hitaman, panjang 2 mm, mempunyai banyak papus kemerah-merahan panjangnya ± 2,5 mm (Nasution, 1986).
9
1.2.3 Alelokimia Daun Sembung rambat (Mikania micrantha)
Prinsip utama alelopati adalah bahwa tumbuhan menghasilkan berjuta juta senyawa kimia atau yang disebut alelokimia. Beberapa senyawa alelokimia mengubah fungsi fisiologis dan pertumbuhan dari spesies. Alelokimia yang umumnya ditemukan adalah asam sinamat, asam benzoate dan flavonoid (Singh, 2003).
M. micrantha diketahui memiliki senyawa alelokimia berupa fenol, flavonoid dan terpenoid. Senyawa tersebut menghambat pertumbuhan tumbuhan lain sehingga dapat dimanfaatkan sebagai bioherbisida (Perez et al., 2010).
2.3 Rumput Grinting (Cynodon dactylon)
Rumput grinting (Cynodon dactylon) termasuk suku Gramineae (Poaceae) merupakan rumputan tahunan, batang tumbuh menjalar keras panjang 10-40 cm. Batang langsing agak pipih, setelah tua berongga kecil. Daun tersusun dua baris. Daun bentuk garis, pangkal tumpul ujung runcing, warna hijau kebiruan, panjang 2,5-15 cm dan lebar 2-7 mm, permukaan rata, dan tepi kasar berambut atau gundul. Lidah daun berupa selaput sangat pendek. Pelepah daun berwarna hijau pangkal keunguan. Pada pangkal batang pelepah daun tumpang tindih. Jumlah bulir 3-9, mengumpul pada satu titik diujung sumbu utama, tersebar teratur horizontal, dan panjang 5-6 cm. Anak bulir letak berseling kanan kiri, mengarah ke satu sisi, tersusun seperti genting, duduk, bentuk elips 1-2 yang terbawah tetap tinggal. Benang sari tiga, tangkai putik dua, kepala putik ungu, muncul di tengah anak bulir (Soejono, 2015). Rumput grinting (Cynodon dactylon) menyebar di daerah tropik dan subtropik dan seluruh Indonesia. Jenis gulma pada rumput grinting (Cynodon dactylon).
a) Lidah daun b) Bagian bulir c) Anak bulir
10 e) Daun pelindung atas
f) Lemma
g) Palea dengan floret belum sempurna h) Palea
i) Bunga
j) Buah (Soejono, 2015).
Gambar 2.2 Rumput Grinting (Cynodon dactylon) Sumber : foto langsung
2.3.1 Ekologi Pada Rumput Grinting (Cynodon dactylon)
Jenis gulma ini tumbuh di tempat terbuka sampai agak ternaung, pada kondisi kering sampai lembab, juga pada tanah berat, terdapat di sepanjang tepi jalan, lahan kosong, dan padang rumput sampai pada ketinggian 2100 m di atas permukaan laut. Rumput grinting (Cynodon dactylon) melakukan perbanyakan secara vegetatif melalui potongan batang atau dengan stolon dan secara generatif mempergunakan biji. Pemencaran jenis gulma ini dengan perantaraan angin dan hewan ternak secara endozokori. Biji yang terikut hijauan yang di makan hewan akan jatuh (Soejono, 2015).
Peranan dalam pertanian (Cynodon dactylon) merupakan bagian terbesar kelompok gulma rumputan yang menimbulkan masalah berat pada beberapa jenis tanaman perkebunan, seperti teh, kopi, kakao, karet, kelapa sawit, dan
11
kina merupakan jenis gulma perintis di lahan pertanian yang dibiarkan atau ditelantarkan (Soejono, 2015).
2.3.2 Botani Rumput Grinting (Cynodon dactylon) a) Batang
Berbentuk bulat sedikit tertekan, tumbuh menjalar dan tegak, Batang yang tegak tingginya 10-40 cm, batang yang mudah berwarna hijau, bercorak ungu sedangkan yang tua berwarna ungu, mempunyai geragih yang mengeluarkan akar pada buku-bukunya dan rimpang yang tumbuh horizontal dalam tanah. b) Daun
Helai daun berbentuk garis, pangkalnya tidak melancip, ujungnya agak runcing, permukaanya rata, tepinya kasar bila diraba, ukurannya 1-15 cm (Biasanya ± 4 cm) panjang dan 2-7 mm (Biasanya 4 mm) lebar. Upih daun berwarna hijau dengan pangkal bercorak ungu; dibagian mulut berjanggut atau tidak, dipangkal batang upih daun tumpang-tindih.
c) Lidah daun merupakan selaput yang sangat pendek. d) Perbungaan
Mempunyai tiga sampai Sembilan (Kebanyakan empat sampai lima) bulir yang tumbuh dari satu titik di ujung sumbuh utama (Digitatus); bulir besebar teratur hampir horizontal panjangnya tiga sampai sebelas cm (Kebanyakan lima sampai enam cm).
e) Susunan buliran
Buliran tersusun berselang-seling dua sepanjang sisi bawah sumbuh, merapat ke sumbuh dan tumpang-tindih; sumbuh ramping, sebelah belakang hijau berbentuk tunas perahu dan sebelah depan datar.
f) Buliran
Pipih berbulat panjang - ellips, kurang simetris, warnanya bercorak ungu, panjangnya 2,5 mm; sekam di dasar buliran berbentuk runcing, tetap persisten setelah buliran gugur; benang sari tiga dengan kepala sari berwarna putih, putik berwarna ungu dan muncul kesamping dibawah pertengahan buliran (Nasution, 1986).
12 2.4 Macam-Macam Alelokimia Alami
Senyawa alelokimia yang berasal dari tumbuhan dan mikroorganisme jumlah nya sangat banyak dan bervariasi dari bentuk gas dan senyawa alfatik sederhana sampai senyawa aromatic yang rumit berantai panjang. Senyawa alelokimia ini di bedakan menjadi beberapa golongan, meliputi gas beracun, asam organik dan aldehida, asam aromatic, lakto sederhana tidak jenuh, kumarin, kinon, flavonoid, tannin, alkaloid, terpenoid dan steroid, dan senyawa lain yang belum di kenal.
a). Gas beracun kebanyakan jaringan tumbuhan terdapat glukosida sianogenat berkonsentrasi tinggi termasuk amidlagin, durin, dan linamarin. Dalam reaksi sianogenesis melalui hidrolisis di lepaskan asam sianida. Jika gas ini di lepas oleh akar yang telah mati dapat menghambat perkecambahan biji dan pertumbuhan akar. Jenis lain yang telah diuji sebagai bioherbisida ialah azida dan tiosianat. Gas ammonium juga dapat menghambat perkecambahan biji, lebih beracun dari pada sianida. Dalam reaksi hidrolisis selama perkecambahan biji gula bit dan lactuca sativa terkumpul gas ammonium yang cukup beracun. Pada pemasakan buah, gas etilen dilepas oleh berbagai jaringan tumbuhan dalam konsentrasi yang cukup tinggi. Pada pemasakan buah apel dapat dilepas gas etilen sebanyak 11 ml/kg/hari. Gas ini pada konsentrasi rendah telah dimanfaatkan untuk memacu perkecambahan biji sriga lutea yang merupakan gulma parasit di berbagai Negara bagian Amerika. Penyemprotan dilakukan sebelum tanam, maka kecambah biji-biji striga yang muncul serentak akhirnya mati karena tidak terdapat tanaman inang, seperti padi, gandum, dan jagung. Minyak mostar merupakan senyawa mudah menguap termasuk alil tio-isosianat dan beta-penelit tiosianat terdapat pad jaringan brassisca sp. Dan sinapsis arvensis dapat menghambat perkecambahan biji dan menghasilkan senyawa dan pertumbuhan tanaman pangan. Salvia leuophylla terdapat di gurun pasir menghasilkan senyawa monoterpen termasuk kamfer dan sineol dapat digunakan sebagai bioherbisida. Senyawa semacam juga terdapat pada Artemisia californica
13
ternyata dapat menghambat pertumbuhan tanaman lain lain di sekitarnya pada radius 1-2 m.
b.) Asam organik dan aldehida ekstrak tumbuhan dan buah biasanya terdapat asam malat dan sitrat pada kadar 0,1-1,0% dapat menhambat perkecambahan biji. Pada sorgum di temukan senyawa asam trikarboksilat ternyata dapat meracuni tanaman lain. Campuran antara asam sitrat 0,025%, asam tartat 0,025%, dan asam salisilat 0,01% berpengaruh sinergis dan menhambat pertumbuhan tanaman lain lebih besar dari pada bila di berikan secara terpisah. Dikomposisi serasa tumbuhan yang berlangsung secara anaerob menghaslkan senyawa alifatik sederhana seperti asam asetat di hasilkan pada pembusukan jerami tanaman serealia. Walaupun senyawa tersebut tidak beracun karena dihasilkan dalam jumlah banyak pada kondisi kekurangan oksigen, dapat menghambat perkecambahan biji. Pengaruh yang sama juga ditunjukan oleh senyawa asetaldehida.
c.) Asam aromatik beberapa asam aromatik , aldehida, dan fenol telah diteliti ternyata berperan penting dalam proses alelopati. Asam benzoate, sinamat, dan beberapa senyawa turunannya telah dipisahkan dari berbagai jenis tumbuhan ternyata dapat menghambat pertumuhan tanaman. Beberapa senyawa turunan asam seperti asam-asam klorogenik, p-kumarik, ferulat, dan kafein ternyata bersifat alelopati. Asam-asam hidroksi benzoat, siringat, dan vanila mempunyai sifat meracun tanah juga merupakan senyawa turunan asam benzoat yang dihasilkan beberpa jenis tumuhan, seperti jagung, gandum, sorgum, dan vanili. Pemecahan rantai beberapa senyawa glukosida yang bersifat sianogenik dapat menghasilkan aldehida aromatik yang meracuni tanaman seperti p-hidroksi benzal dehid merupakan senyawa beracun yang dihasilkan dari pemecahan senyawa amigdalin pada akar prunus persica.
d.) Lakton sederhana tidak jenuh asam asetat dapat membentuk senyawa lakton sederhana beracun yang dapat menghambat perkecambahan biji. Dalam buah sorbus aucuparia terdapat senyawa asam parasorbik yang dapat menghambat perkecambahan biji lepidium virginicum.
14
e.) Kumarin tanaman meliotus alba dapat meghasilkan kumarin yang merupakan latkton dari asam o-hidroksisinamat dengan rantai samping isoprin yang sangat beracun dapat menhambat perkecambahan biji.
f.) Flavonoid adalah senyawa yang sangat bervariasi terdapat pada berbagai jenis tumbuhan. Phlorizin merupakan salah satu senyawa flavonoid yang bersifat alelopati. Senyawa tersebut dilepaskan melalui akar, batang, daun, dan buah.
g.) Glukosida dari proletin yang diisolasi dari akar tanaman apel senyawa ini sangat beracun dan dapat menghambat pertumbuhan perkecambahan biji apel itu sendiri.
h.) Tannin gula ester dari asam galat termasuk tannin berbentuk padat dan mudah terhidrolisis, senyawa lainnya ialah campuran dari asam-asam fenolat. Senyawa-senyawa ini dapat menghambat perkecambahan biji, pertumbuhan tanaman, bakteri pengikat N, dan bakteri nitrifikasi. Limbah makanan termasuk tanaman kayu banyak terdapat asam galat, elaga, dan digalat.
i.) Alkaloid adalah asam siklat yang rantai sampingnya mengandung senyawa ini sangat menghambat perkecambahan biji tembakau, kopi, dan kakao. j.) Terpenoid dan steroid senyawa-senyawa disusun dari unit-unit lima karbon aspirin yang saling bersatu membentuk cincin yang berbeda-beda tingkat kejenuhan dan fungsinya. Monoterpen merupakan sifat yang beracun pada tumbuhan salvia columbariae terdapat senyawa penghambat mudah menguap, yaitu kampor dan sineol bersama senyawa lain seperti kamper, dipenten, alpa dan beta-pinene. Hanya terdapat dua senyawa yang memiliki aktifitas menghambat pertumbuhan mikroorganisme, yaitu digitoksigenin dan storfantidin
k.) Senyawa lain yang belum dikenal beberpa jenis senyawa lain yang berkaitan dengan alelopati ialah asam-asam lemak dengan rantai panjang, alkohol, polipeptida, dan nukleosida. Sebagian besar senyawa yang bersifat alelopati merupakan produk sekunder yang berfungsi melindungi tanaman termasuk ketahanan terhadap serangan hama dan patogen (Soejono, 2015).
15 2.5. Bioherbisida
Teknologi produksi bioherbisida tergolong relatif muda dibandingkan dengan teknologi produksi biofungsida dan biointeksida. Bioherbisoda baru sekitar tahun 1960 mendapat perhatian di cina dan amerika baru pada tahun 1980 muncul produk komersial produksi devine dan collego di amerika utara. Kegiatan riset dan pengembangan bioherbisida baru 30 tahun terakhir dilakukan secara intensif, dengan pendekatan fenomena epidemiologi penyakit pada tanaman. Dengan demikian, sifat dari bioherbisida sangat spesifik target jenis gulma. Perhatian pada bahan aktif jamur atau bakteri patogen terhadap tanaman menjadi fokus utama. Hasil penelitian yang dilakukan oleh para saintis dibidang gulma dan penyakit tanaman, dilaporkan oleh templeton (1982) bahwa telah diidentifikasi diperkirakan ada 100 jenis mikroba yang mempunyai kandidat untuk dikembangkan sebagai produk komersial (Suwahyono, 2013).
Produk bioherbisida dengan biaya murah merupakan keharusan, tujuan agar kompetitif dengan produk pengendali hayati yang lain dan memberikan kemanfaatan ekonomi bagi pengguna. Hal ini adalah gambar yang diupayakan. Namun, sering kali banyak faktor yang menjadi kendala sehingga menjadikan tingginya biaya produksi. manfaat ekonomi dari penggunaan bioherbisda ada beberapa faktor yang saling ketergantungan yaitu biaya mikroherbisida (harga), nilai dari tanaman yang dibudidayakan dan dampak dari gulma target. Artinya jika tanaman yang dibudidayakan mempunyai nilai yang tinggi dan keberadaan gulma menimbulkan kerugian yang cukup bermakna (Suwahyono, 2013).
Bioherbisida ditujukan untuk pengendalian gulma atau tanaman penganggu. Gangguan yang dimaksud pada umumnya karena faktor kompetisi akan kebutuhan hidup. Gulma umumnya mampu bertahan hidup pada kondisi lingkungan kritis dan cepat berkembang pada habitat yang subur. Kompetisi bisa terjadi karena kebutuhan nutrisi atau cahaya. Selain itu gulma juga
16
mengeluarkan cairan tertentu yang dapat mematikan tanaman lain atau tanaman yang di budidayakan. Dalam usaha budidaya pertanian di Indonesia, keberadaan gulma belum menjadi masalah yang serius. Namun dalam usaha perkebunan, gulma merupakan masalah, baik terhadap menurunnya produktifitas dan dalam cara-cara pengendalian nya (Suwahyono, 2013).
Pada awalnya pengendalian gulma secara konvensional atau disebutkan sebagai cara klasik, pada konsep “prae dan predator” telah di lakukan dengan mengunakan jenis-jenis serangga penggerek. Misalnya dilakukan di afrika selatan untuk memberantas gulma sesbania punicea dengan melepas serangga jenis trichapion lativentre (cavanille), yang didatangkan dari daerah lain, demikian juga amerika untuk mengendalikan gulma cactus dilepaskan (Suwahyono, 2013).
