PENGARUH AKSESI GULMA Echinochloa crus-galli TERHADAP PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI PADI ABSTRAK Aksesi gulma E. crus-galli dari beberapa habitat padi sawah di Jawa Barat diduga memiliki potensi yang berbeda dalam menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah. Penelitian bertujuan untuk mempelajari pengaruh beberapa aksesi gulma E. crus-galli asal Jawa Barat terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah pada percobaan pot di rumah kaca. Percobaan dilakukan dengan menggunakan rancangan acak kelompok dengan satu faktor dan tiga ulangan. Faktor yang dicobakan yaitu aksesi gulma E. crus-galli yang terdiri atas 5 aksesi terpilih (K3, K6, K9, Te3, Tf3) dan kontrol tanpa gulma. Satu satuan percobaan berupa pot berukuran diameter 30 cm dan tinggi 45 cm. Setiap pot ditanam 1 bibit padi dan 2 bibit gulma E. crus-galli. Hasil penelitian menunjukkan bahwa aksesi gulma E. crus-galli memiliki potensi yang berbeda dalam menurunkan pertumbuhan dan hasil tanaman padi. Aksesi K6 (Karawang) merupakan aksesi yang paling potensial dalam menurunkan pertumbuhan dan produksi padi. Potensi aksesi K6 dalam menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah terkait dengan potensi alelopati dan karakter morfologinya yaitu panjang daun panjang (>60 cm), lebar daun sempit (<0.7 cm), sudut daun kecil (<16 ), dan umur berbunga lambat (>16 MST). Kata kunci : aksesi Echinochloa crus-galli, pertumbuhan, produksi, padi.
62 THE EFFECT OF Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. WEED ACCESSION ON GROWTH AND PRODUCTION OF RICE PLANT ABSTRACT E. crus-galli weed accession from several habitats of lowland rice in West Java supposedly has a potential different in reducing the growth and production of rice plants. The research objective was to study the effect of some accessions of E. crus-galli weed from West Java on the growth and production of rice plants in greenhouse experiment. The experiments were conducted in randomized block design with one factor and three replications. The accession of E. crus-galli weed consisted of five elected accession (K3, K6, K9, Te3, TF3) and without weed as control. The experiment unis was pots (diameter 30 cm and a height of 40 cm). Each pot was planted one rice seedling and 2 E. crus-galli seedling. The results showed that the E. crus-galli weed accession had potential different in reducing growth and yield of rice plants. Accession K6 (Karawang) was the most potential accession in decreasing the growth and production of rice. Decreasing of the rice growth and production of K6 accession related to the allelophatic potential and morphological character of K6 accession i.e. lenght leaf (> 60 cm), width leaf (<0.7 cm), leaf angle (<16 ), and flowering age (> 16 MST). Keywords: Echinochloa crus-galli accession, growth, production, rice.
63 Pendahuluan Upaya untuk meningkatkan produksi padi dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya luas lahan yang menurun akibat konversi lahan, menurunnya kesuburan tanah dan serangan organisme pengganggu tanaman (OPT). Salah satu OPT yang dapat menurunkan produksi tanaman padi yaitu gulma. Kerugian akibat gulma di negara yang sedang berkembang tidak saja tinggi, tetapi juga mempengaruhi persediaan pangan dunia. Gulma merupakan tumbuhan yang tumbuh pada tempat yang tidak dikehendaki. Gulma yang tumbuh di sekitar tanaman yang dibudidayakan dapat menghambat pertumbuhan dan menekan hasil akhir. Salah satu jenis gulma utama pada lahan sawah yang dapat menurunkan produksi tanaman padi adalah gulma Echinochloa crus-galli (L.) Beauv. Gulma ini dapat menurunkan hasil padi sampai 72% (Lubigan dan Vega dalam Suardi dan Pane 1983). Gulma dapat menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman melalui mekanisme kompetisi, alelopati, dan alelomediasi. Kompetisi dapat terjadi antara gulma dengan tanaman padi dalam memperebutkan sumber daya yang terbatas, yaitu air, unsur hara, dan sarana tumbuh lainnya. Mekanisme alelopati terjadi dengan adanya zat alelopati yang bersifat menghambat yang dikeluarkan oleh gulma ke dalam lingkungan dan mempengaruhi pertumbuhan dan produksi tanaman padi. Alelomediasi terjadi karena tanaman padi menjadi inang bagi hama dan penyakit tanaman padi sehingga menyebabkan penurunan pertumbuhan dan produksi tanaman padi. Aksesi gulma E. crus-galli dari beberapa habitat padi sawah di Jawa Barat menunjukkan potensi alelopati yang berbeda dalam menghambat perkecambahan tanaman padi yang ditunjukkan dengan perbedaan dalam penghambatan plumula dan radikula. Perbedaan potensi alelopati ini diduga menyebabkan tinggi rendahnya penurunan pertumbuhan dan produksi tanaman padi. Penelitian bertujuan mempelajari pengaruh beberapa aksesi gulma E. crus-galli asal Jawa Barat terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah pada percobaan pot di rumah kaca.
64 Bahan dan Metode Penelitian dilaksanakan di rumah kaca Kebun Percobaan IPB, Cikabayan, Bogor mulai Februari 2007 hingga Desember 2007. Bahan tanaman berupa biji aksesi E. crus-galli asal di Jawa Barat, benih padi varietas IR-64, pupuk Urea, KCl, SP-36, furadan 3G, aquadest dan media tanah sawah jenis latosol. Alat yang digunakan antara lain pot, peralatan tanam, timbangan analitik, dan oven. Percobaan dilakukan dengan menggunakan rancangan acak kelompok dengan satu faktor dan tiga ulangan. Faktor yang dicobakan yaitu aksesi gulma E. crus-galli yang terdiri atas 5 aksesi terpilih yaitu aksesi K3, K6, K9, Te3, Tf3 dan kontrol tanpa gulma. Satu satuan percobaan berupa pot berukuran 30-40 (diameter-tinggi). Setiap pot ditanam 1 bibit padi dan 2 bibit gulma E. crus-galli. Media tanah sawah latosol darmaga dikeringanginkan dan dihaluskan kemudian dimasukkan ke dalam pot sebanyak 9 kg per pot. Tanah dilumpurkan dengan cara menyiramkan air hingga jenuh dan diaduk. Benih padi IR-64 dan biji E. crus-galli disemai dalam bak semai. Bibit padi dan gulma E. crus-galli dipindahtanam ke dalam pot pada saat 2 minggu setelah semai. Bibit padi ditanam tepat di tengah-tengah pot sebanyak satu bibit per pot dan bibit gulma E. crus-galli sebanyak dua bibit per pot yang ditanam di sisi kanan dan kiri tanaman padi dengan jarak sekitar 7 cm dari tanaman padi. Penyiraman tanaman dilakukan setiap dua hari sekali dengan ketinggian genangan 5 cm. Pemupukan dilakukan pada saat 0, 4, dan 6 minggu setelah tanam (MST) dengan dosis pupuk 1.88 g urea/pot, 1.25 g SP-36/pot, dan 1.25 g KCl/pot. Pengendalian gulma dilakukan secara manual dengan cara mencabut gulma selain gulma E. crus-galli yang tumbuh di dalam pot. Panen dilakukan pada saat 80 % malai padi sudah menguning. Peubah yang diamati antara lain tinggi tanaman, panjang dan lebar daun ke-3 dari atas, jumlah daun, jumlah anakan, jumlah anakan produktif, panjang dan lebar daun bendera, panjang akar pada saat panen, panjang malai, kepadatan malai, produksi gabah, bobot gabah isi dan hampa, dan persentase gabah hampa, bobot biomassa akar dan tajuk, dan bobot 100 butir gabah kering. Data hasil pengamatan dianalisis menggunakan analisis ragam dengan uji lanjut Duncan s Multiple Range Test pada taraf 5%.
65 Hasil dan Pembahasan Pertumbuhan Vegetatif Tanaman Padi Tinggi tanaman. Aksesi gulma E. crus-galli berpengaruh terhadap tinggi tanaman padi, jumlah daun, panjang dan lebar daun, dan jumlah anakan pada saat 9 MST. Tinggi tanaman padi pada semua perlakuan rata-rata meningkat dibandingkan dengan kontrol (tanpa gulma E. crus-galli). Peningkatan tinggi tanaman padi terendah ditunjukkan oleh perlakuan aksesi K6, sedangkan peningkatan tinggi tanaman padi tertinggi ditunjukkan oleh perlakuan aksesi K9 (Gambar 9). Dari Gambar 9 terlihat adanya sifat mimikri pada aksesi gulma E. crus-galli, pada tanaman padi yang tingginya meningkat, gulma E. crus-galli ikut meningkat pula tingginya. Gulma E. crus-galli selalu lebih tinggi dibandingkan dengan tanaman padi. Tinggi Tanaman 140 120 100 80 60 40 20 0 Tinggi Padi Tinggi Gulma Kontrol K3 K6 K9 Te3 Tf3 Asesi Gulma E. crus-galli Gambar 9. Pengaruh aksesi gulma E. crus-galli terhadap tinggi tanaman padi Jumlah daun dan ukuran daun. Aksesi gulma E. crus-galli berpengaruh terhadap jumlah daun, panjang daun, dan lebar daun tanaman padi. Gulma E. crus-galli aksesi K3, K6, K9, dan Te3 menurunkan jumlah daun tanaman padi, sedangkan aksesi Tf3 tidak berbeda nyata dibandingkan terhadap kontrol. Penurunan jumlah daun pada perlakuan aksesi K6 dan Te3 nyata lebih besar dibandingkan dengan aksesi K9 dan K3, walaupun jumlah daun aksesi gulma E. crus-galli tidak berbeda nyata antar aksesi (Tabel 21 dan Tabel 22).
66 Panjang daun tanaman padi pada perlakuan aksesi gulma menunjukkan lebih panjang dibandingkan terhadap kontrol, kecuali pada perlakuan aksesi K6 yang menunjukkan panjang daun lebih pendek. Hal ini diduga sebagai respon akibat ternaungi oleh daun gulma E. crus-galli (Tabel 21). Panjang daun aksesi gulma K6 tidak berbeda nyata dibandingkan dengan aksesi K3, Tf9, dan Tf3, namun panjang daun aksesi K6 cenderung lebih pendek dibandingkan terhadap kontrol (Tabel 22) Tabel 21. Pengaruh aksesi gulma E. crus-galli terhadap pertumbuhan vegetatif tanaman padi Aksesi Jumlah Daun Panjang Daun Lebar Daun (helai) K3 10.0c 44.83b 0.7c K6 5.0d 23.83f 0.5d K9 15.0a 46.00a 0.8b Te3 5.7d 35.00d 0.7c Tf3 13.7b 39.50c 0.7c Kontrol 13.0b 29.67e 1.0a Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%. Semua aksesi gulma E. crus-galli nyata menurunkan lebar daun tanaman padi. Perlakuan aksesi K6 menyebabkan penurunan lebar daun tanaman padi yang paling tinggi dibandingkan dengan aksesi lainnya (Tabel 21), meskipun lebar daun aksesi K6 menunjukkan cenderung lebih rendah dibandingkan dengan aksesi lainnya (Tabel 22). Hasil ini menunjukkan bahwa aksesi K6 memiliki derajat kompetisi yang lebih kuat dibandingkan dengan aksesi lainnya. Tabel 22. Pertumbuhan vegetatif aksesi gulma E. crus-galli Aksesi Jumlah Daun Panjang Daun Lebar Daun (helai) K3 16.7a 58.33a 1.27ab K6 12.0a 44.87ab 0.97b K9 18.7a 61.87a 1.47a Te3 8.0a 39.27b 1.00b Tf3 16.3a 52.13ab 1.10ab Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%.
67 Jumlah anakan. Tiap aksesi gulma E. crus-galli menunjukkan jumlah anakan yang tidak berbeda nyata, namun menunjukkan pengaruh yang berbeda terhadap jumlah anakan padi. Aksesi gulma K6 dan Te3 dapat menurunkan jumlah anakan padi, sedangkan aksesi lainnya menunjukkan jumlah anakan yang tidak berbeda nyata dibandingkan terhadap kontrol. Jumlah anakan terendah ditunjukkan oleh perlakuan aksesi K6, yakni sebesar 3 anakan/rumpun (Gambar 10). Jumlah Anakan/rumpun 8,0 7,0 6,0 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Anakan Padi Anakan Gulma Kontrol K3 K6 K9 Te3 Tf3 Aksesi Gulma E. crus-galli Gambar 10. Pengaruh aksesi gulma E. crus-galli terhadap jumlah anakan tanaman padi Panjang akar. Perlakuan aksesi gulma E. crus-galli menurunkan panjang akar tanaman padi dibandingkan terhadap kontrol. Aksesi K6 merupakan aksesi yang paling kuat dalam menurunkan panjang akar yang ditunjukkan dengan panjang akar tanaman padi yang paling rendah dibandingkan dengan aksesi lainnya (Gambar 11). Menurut Gibson et al. (1999), kompetisi di perakaran memainkan peranan penting daripada kompetisi di tajuk dalam studi hubungan antara gulma E. crus-galli dan padi. Hasil ini menunjukkan bahwa aksesi K6 sangat potensial dalam menurunkan pertumbuhan dan produksi padi sawah di lapangan.
68 Panjang Akar 50,0 40,0 30,0 20,0 10,0 0,0 Panjang Akar Padi Panjang Akar Gulma Kontrol K3 K6 K9 Te3 Tf3 Asesi Gulma E. crus-galli Gambar 11. Pengaruh aksesi gulma E. crus-galli terhadap panjang akar tanaman padi Bobot kering tajuk dan akar. Aksesi gulma E. crus-galli dapat menekan bobot kering tajuk dan akar padi. Aksesi K6 mampu menekan bobot kering tajuk dan akar padi dengan penekanan yang nyata lebih besar dibandingkan dengan perlakuan aksesi lainnya (Gambar 12 dan Gambar 13). Terlihat bahwa proporsi bobot kering tajuk tanaman padi pada perlakuan aksesi gulma menunjukkan lebih rendah dibandingkan dengan bobot kering akar. Eussen dan Zulfaldi (1981) menyatakan bahwa tanaman padi yang ditanam dengan gulma pada seluruh siklus pertumbuhannya, produksi bahan kering dari padi akan menurun. Bobot Kering (g/pot) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Tajuk Padi Tajuk Gulma kontrol K3 K6 K9 Te3 Tf3 Asesi Gulma E. crus-galli Gambar 12. Bobot tajuk tanaman padi pada perlakuan aksesi gulma E. crus-galli
69 Bobot Kering (g/pot) 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Akar Padi Akar Gulma kontrol K3 K6 K9 Te3 Tf3 Asesi Gulma E. crus-galli Gambar 13. Bobot kering akar tanaman padi pada perlakuan aksesi gulma E. crus-galli Pertumbuhan Generatif Tanaman Padi Jumlah anakan produktif, panjang malai dan kepadatan malai. Aksesi gulma K6 menekan jumlah anakan produktif padi sebesar 52.61% dibandingkan terhadap kontrol. Aksesi K6 menunjukkan panjang malai dan kepadatan malai terendah dibandingkan dengan aksesi lainnya. Aksesi K6 menekan panjang malai padi sebesar 8.71% dibandingkan terhadap kontrol dan menurunkan kepadatan malai sebesar 39.24% dibandingkan terhadap kontrol (Tabel 23). Tabel 23. Pengaruh aksesi gulma E. crus-galli terhadap jumlah anakan produktif, panjang malai, dan kepadatan malai padi Aksesi Gulma Jumlah Anakan Panjang Malai Kepadatan Malai Produktif (butir/cm) K3 6.00a 22.15a 5.99e K6 3.00c 19.17d 4.80f K9 6.67a 20.03c 6.19d Te3 4.33b 22.18a 7.23c Tf3 6.00a 21.77a 8.10a Kontrol 6.33a 21.00b 7.90b Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji DMRT taraf 5%. Panjang dan lebar daun bendera. Aksesi gulma E. crus-galli berpengaruh terhadap lebar daun bendera padi, tetapi tidak berpengaruh terhadap panjang daun bendera padi. Aksesi gulma E. crus-galli K3 dan K9 menurunkan
70 lebar daun bendera, sedangkan aksesi lainnya menunjukkan lebar daun bendera yang tidak berbeda nyata dibandingkan terhadap kontrol (Tabel 24). Tabel 24. Pengaruh aksesi gulma E. crus-galli terhadap panjang dan lebar daun bendera tanaman padi Aksesi Gulma Panjang Daun Bendera Lebar Daun Bendera K3 30.25a 1.09c K6 27.68a 1.15bc K9 27.88a 1.10c Te3 25.93a 1.13bc Tf3 30.94a 1.24a Kontrol 27.94a 1.18ab Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT taraf 5%. Produksi gabah dan mutu hasil. Aksesi gulma E. crus-galli berpengaruh terhadap bobot gabah kering total, bobot gabah isi, dan bobot gabah hampa. Aksesi K6 menurunkan bobot gabah total, gabah isi dan gabah hampa padi berturut-turut sebesar 78.69%, 81.91% dan 66.27% dibandingkan terhadap kontrol. Aksesi gulma E. crus-galli tidak berpengaruh terhadap bobot 100 butir gabah padi (Tabel 25). Tabel 25. Pengaruh aksesi gulma E. crus-galli terhadap bobot gabah total, bobot gabah isi, bobot gabah hampa, dan bobot 100 butir Aksesi Bobot Gabah (g/pot) Bobot 100 Butir Total Isi Hampa (g) K3 4.88d 3.70d 1.18d 1.96a K6 2.61f 1.76e 0.85e 1.58a K9 6.47c 5.25c 1.22c 2.03a Te3 7.84b 6.48b 1.37b 1.87a Tf3 4.40e 3.67d 0.73f 1.63a Kontrol 12.25a 9.73a 2.52a 1.63a Keterangan : angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT taraf 5%. Pembahasan Aksesi gulma E. crus-galli asal Jawa Barat memiliki potensi yang berbeda dalam menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi di dalam pot pada percobaan rumah kaca. Hasil percobaan menunjukkan bahwa aksesi gulma E. crus-galli menyebabkan etiolasi pada tanaman padi sehingga tinggi tanaman padi
71 meningkat jika dibandingkan dengan tanaman padi tanpa gulma (Gambar 9). Aksesi gulma E. crus-galli menyebabkan penurunan jumlah daun dan ukuran daun tanaman padi (Tabel 21) yang diikuti dengan penurunan jumlah anakan (Gambar 10) dan bobot tajuk tanaman padi (Gambar 12). Aksesi gulma E. crusgalli juga menyebabkan penurunan panjang akar (Gambar 11) dan bobot akar tanaman padi (Gambar 13). Aksesi gulma E. crus-galli menurunkan jumlah anakan produktif, panjang malai, dan kepadatan malai (Tabel 23), serta menurunkan produksi gabah (Tabel 25). Perbedaan penurunan pertumbuhan dan produksi padi oleh aksesi gulma diduga terkait dengan potensi alelopati tiap aksesi gulma E. crus-galli dan searah dengan penghambatan plumula dan radikula. Aksesi K6 dengan tingkat penghambatan plumula tinggi dan tingkat penghambatan radikula sedang menyebabkan penurunan jumlah daun, panjang dan lebar daun, panjang akar, bobot tajuk dan bobot akar yang lebih besar dibandingkan dengan aksesi lainnya. Aksesi K3 yang memiliki potensi penghambatan plumula tinggi dan penghambatan radikula rendah menyebabkan penurunan bobot tajuk yang hampir sama dengan aksesi K6, tetapi penurunan bobot akar lebih rendah dibandingkan dengan aksesi K6. Aksesi Tf3 dengan potensi penghambatan plumula rendah dan penghambatan radikula sedang serta aksesi K9 dan Te3 dengan tingkat penghambatan plumula sedang dan tingkat penghambatan radikula rendah menunjukkan penurunan pertumbuhan dan produksi padi yang lebih rendah dibandingkan dengan aksesi K6. Potensi penurunan pertumbuhan dan produksi tanaman padi lebih disebabkan oleh sifat genetik dari aksesi gulma E. crus-galli dibandingkan dengan asal aksesi. Dalam kasus aksesi K3, K6, dan Tf3, aksesi tersebut secara genetik berbeda dan lokasi asal aksesi berbeda. Ketiga aksesi tersebut memiliki potensi penghambatan plumula dan radikula yang berbeda dan menyebabkan penurunan pertumbuhan dan produksi padi juga berbeda. Aksesi K9 dan Te3 walaupun asal lokasi berbeda, tetapi secara genetik sama. Aksesi K9 dan Te3 memiliki potensi penghambatan plumula dan radikula yang sama sehingga menyebabkan penurunan pertumbuhan dan produksi padi yang tidak berbeda.
72 Penurunan pertumbuhan dan produksi tanaman padi selain disebabkan oleh potensi alelopati aksesi gulma E. crus-galli diduga juga terkait dengan karakter morfologinya. Aksesi K6 dengan karakter panjang daun yang panjang (tidak berbeda dengan aksesi lainnya), daun sempit (<0.7 cm), sudut daun kecil (<16 ), dan umur berbunga lambat diduga memiliki daya kompetisi di atas tanah yang kuat. Daun tidak saling menaungi, sehingga proses fotosintesis lebih baik. Selain itu, dengan masa vegetatif yang lebih panjang, maka masa kompetisi dengan tanaman padi lebih lama. Apabila dikaitkan dengan lokasi Karawang yang intensif dalam praktek budidaya tanaman padi, diduga aksesi ini memiliki kemampuan adaptasi dan plastisitas fenotipik pada kondisi lingkungan yang berbeda, sehingga memiliki kemampuan yang kuat dalam menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi. Kesimpulan Aksesi gulma E. crus-galli menunjukkan potensi yang berbeda dalam menurunkan pertumbuhan dan hasil tanaman padi. Perbedaan penurunan pertumbuhan dan produksi padi disebabkan oleh perbedaan potensi alelopati aksesi gulma E. crus-galli yang disebabkan perbedaan faktor genetik. Aksesi K6 (Karawang) merupakan aksesi yang paling potensial dalam menurunkan pertumbuhan dan produksi padi. Aksesi K6 yang memiliki potensi penghambatan plumula tinggi dan penghambatan radikula sedang menyebabkan penurunan jumlah daun, panjang dan lebar daun, jumlah anakan, panjang akar, bobot kering tajuk dan akar, jumlah anakan produktif, panjang dan kepadatan malai, bobot gabah total dan gabah isi yang lebih tinggi dibandingkan dengan aksesi lainnya. Potensi aksesi K6 dalam menurunkan pertumbuhan dan produksi tanaman padi sawah juga terkait dengan karakter morfologi aksesi K6 yaitu panjang daun panjang (>60 cm), lebar daun sempit (<0.7 cm), sudut daun kecil (<16 ), dan umur berbunga lambat (>16 MST).