LAPORAN PRAKTIKUM DASAR-DASAR EKOLOGI ACARA II KOMPETISI INTER DAN INTRA SPESIFIK SEBAGAI FAKTOR PEMBATAS BIOTIK

ACARA 1I

KOMPETISI INTER DAN INTRA SPESIFIK SEBAGAI

FAKTOR PEMBATAS BIOTIK

I. TUJUAN

1.   Mengetahui pengaruh faktor biotic terhadap pertumbuhan tanaman.

2. Mengetahui tanggapan tanaman terhadap tekanan kompetisi inter dan intra spesifik

II. TINJAUAN PUSTAKA

            Setiap makhluk hidup membutuhkan air, ruang, udara dan nutrisi untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Kebutuhan  yang terpenuhi secara tepat atau optimum akan menghasilkan pertumbuhan yang baik dan sehat, bahkan akan menghasilkan buah yang nikmat.

Tumbuhan, manusia dan hewan dalam memperoleh kebutuhan hidupnya perlu mengadakan persaingan baik antar spesies bahkan antar organ satu dengan yang lain dalam satu tubuh (Sitompul et al., 1980).

            Kompetisi terjadi apabila tanaman mencapai tingkat pertumbuhan tertentu dan akan semakin keras dengan pertambahan ukuran tanaman dengan umur. Kemampuan suatu tanaman dipengaruhi oleh kemampuan suatu organ yang melakukan kompetisi. Daun dan akar merupakan bagian yang berperan aktif kompetisi.  Akar yang memiliki luas permukaan lebar, daun yang banyak, lebar dan tersebar di seluruh tubuh tanaman akan meningkatkan kompetisi, akibatnya kompetisi tanaman pun tinggi (Fuller dan Caronthus, 1964).

            Jumlah dari suatu populasi tergantung pada pengaruh dua kekuatan dasar. Pertama adalah jumlah yang sesuai bagi populasi untuk hidup dan kondisi yang ideal. Kedua adalah gabungan berbagai aspek kondisi factor lingkungan yang kurang ideal yang membatasi pertumbuhan. Factor-faktor yang membatasi diantaranya ketersediaan makanan yang rendah, pemangsa, persaingan dengan makhluk hidup sesame spesies atau spesies lainnya, iklim dan penyakit (Anonim, 2006).

            Kekuatan kompetisi tanaman dapat diukurdari biomssa total tanaman. Biomassa yang besar akan membutuhakn nutrisi yang besar sehingga kompetisinya juga tinggi (Sitompul et al.,1980).

            Kebutuhan tanaman mengenai unsure hara dan air berbeda maka tingkat kompetisi tanamn dapat berbeda pada tanaman yang dikombinasi. Perbedaan intensitas kebutuhan zat, perbedaan sistem perakaran (dangkal-dalam) digunakan sebagi dasar diterapkannya tumpangsari. Untuk mendapatkan sistem yang tepat, factor yang harus diperhatikan yaitu kombinasi tanaman, penelitian yang telah dilakukan mengenai kombinasi kacang tanah – jagung berproduksi lebih tinggi dari pada kacang tanah – padi (Anonim, 1974 cit. Gunawan et al.,1996).

            Percampuran varietas sebagi salah satu dari upaya dehomogenasi merupakan cara untuk meningkatkan stabilitas tanaman dengan menyerbuk sendiri. Kombinasi yang baik apabila meningkatkan hasil lebih baik dari pertanian sendiri (Indayani et al., 2000).

            Ada 3 tipe interaksi tanaman yaitu, pertama, hasil yang terjadi pada tanaman tumpangsari lebih rendah dari yang diharapkan. Hal ini terjadi karena tanaman yang satu dengan yang lain saling menghambat. Yang kedua, hasil yang didapat lebih berhasil dari yang diharapkan. Yang ktiga, hasil yang diperoleh lebih rendah dari tanaman yang diharapkan menghasilkan produk yang tinggi dan begitu sebaliknya (Clapham, 1973).

            Organisme yang saling bergantung pada persediaan makanan yang sama atau materi lain yang sangat penting merupakan saingan bagi organisme  yang lain. Tanaman bersaing terutama untuk mendapatkan air dan sinar matahari (Whaley, 1964).

            Selain itu, kemungkinan kekurangan air atau kekeringan dipersepsi memiliki bobot pengaruh terpenting terhadap keberhasilan sistem pertanaman polikultur. Bardasarkan urutan kepentingannya, bobot pengaruh tersebut diikuti oleh curah hujan pertahun, efek naungan dari tanaman lain yang dapat mengurangi radiasi sinar matahari, total kebutuhan air, curah hujan pertahun dan efek lindungan (Naylor, 2009).

III. METODOLOGI

Praktikum Dasar-Dasar Ekologi acara II yang berjudul Kompetisi Inter dan Intra Spesifik Sebagai Pembatas Biotik dilaksanakan pada hari Kamis, 19 Maret 2009 di Laboratoium Ekologi Tanaman, Jurusan Budidaya Pertanian, Fakultas Pertanian, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta. Bahan-bahan yang digunakan antara lain tiga macam tanaman yang terdiri dari kedelai (Glycine max), jagung (Zea mays) dan kacang tanah (Arachis Hipogaea), polybag, pupuk kandang, kantong kertas dan kertas label. Sedangkan alat-alat yang digunakan yaitu peralatan tanam seperti cetok, penggaris, timbangan analitik, dan oven sebagai pengering.

Praktikum ini dimulai dengan diisinya polybag dengan tanah yang sudah dicampur dengan pupuk kandang sebanyak 3 Kg. Kerikil, sisa-sisa akar tanaman lain dan kotoran dihilangkan agar tidak mengganggu pertumbuhan tanaman. Dipilih biji yang sehat dari jenis tanaman jenis tanaman yang akan ditanam, kemudian ditanam ke dalam polybag sesuai perlakuan sebagai berikut : a). monokultur kedelai sejumlah 2, 4 dan 6 tanaman ; b). polikultur kedelai-jagung sejumlah (1+1, 2+2, dan 3+3) tanaman ; c). polikultur kedelai-kacang tanah sejumlah (1+1, 2+2, dan 3+3) tanaman) ; d). masing-masing perlakuan diulang 6 kali (sesuai jumlah kelompok dalam satu golongan). Tiap polybag diberi label yang mudah dibaca sesuai perlakuan dan ulangan sebagai pencegah tertukarnya data pengamatan. Penyiraman dilakukan setiap hari sampai 21 hari, kemudian dilakukan pemanenan. Setelah diamati, kemudian tanaman dikering-anginkan dan di masukkan ke dalam kantong kertas untuk di oven dengan temperatur 80⁰ C selama 2 hari sampai berat konstan. Dalam praktikum ini parameter yang diamati meliputi tinggi tanaman dan jumlah daun setiap 2 hari sekali, berat segar semua tanaman pada akhir pengamatan dan berat kering semua tanaman setelah di oven. Setelah data terkumpul dihitung rerata seluruh ulangan pada tiap perlakuan, selanjutnya dibuat histogram berat segar dan berat keringnya pada masing-masing tanaman dan juga dibuat grafik tinggi tanaman dan jumlah daun.

IV. HASIL PENGAMATAN

A.    Tinggi Tanaman

1. Monokultur Kedelai

Perlakuan	Tinggi Tanaman Hari Ke-
	1	2	3	4	5	6	7
Monokultur  2	14.36	19.96	22.73	25.83	28.32	32.51	36.51
Monokultur  4	13.51	19.06	21.42	24.7	27.25	31.63	34.79
Monokultur  6	11.93	16.31	19.15	22.24	24.27	28.15	31.15

2. Polikultur Kedelai -Kacang Tanah

·         Kedelai

Perlakuan	Tinggi Tanaman Kedelai Polikultur dengan Tanaman Kacang Tanah
	1	2	3	4	5	6	7
1+1	13.97	19.03	22.9	25.57	28.88	33	36.72
2+2	13.46	17.54	21.61	24.76	26.21	29.37	32.28
3+3	11.02	15.13	18.36	20.62	23.39	25.38	30.06

·         Kacang Tanah

Perlakuan	Tinggi Tanaman Kacang Tanah Polikultur dengan Tanaman Kedelai
	1	2	3	4	5	6	7
1+1	5.62	8.29	14.86	16.43	18.46	21.1	23.79
2+2	4.41	7.79	13.21	14.99	17.24	18.77	20.4
3+3	3.73	7.09	11.85	13.81	16.33	17.73	19.67

3.      Polikultur Kedelai-Jagung

·         Kedelai

Perlakuan	Tinggi Tanaman Kedelai Polikultur dengan Tanaman Jagung
	1	2	3	4	5	6	7
1+1	15.05	19.41	31.96	34.67	36.29	37.55	41.9
2+2	13.63	17.59	29.19	33.2	34.16	35.2	38.01
3+3	12.65	17.24	20.34	22.87	24.37	28.51	32.37

·         Jagung

Perlakuan	Tinggi Tanaman Jagung Polikultur dengan Kedelai
	1	2	3	4	5	6	7
1+1	20.3	30.93	36.95	41.36	44.83	50.33	53.97
2+2	18.98	19.13	33.82	38.5	42.1	46.28	50.84
3+3	18.16	28.04	32.57	34.72	38.12	43.1	45.63

B. Jumlah Daun

1.      Monokultur Kedelai

Perlakuan	Hari Pengamatan Ke-
	1	2	3	4	5	6	7
Monokultur 2	4	4.43	5.58	5.97	6.13	10.58	12.03
Monokultur 4	4	4.23	5.08	5.37	6.02	8.36	11.12
Monokultur 6	4	4.07	4.4	5.1	5.23	7.18	10.25

2. Polikultur Kedelai -Kacang Tanah

·         Kedelai

Perlakuan	Jumlah Daun Kedelai Polikultur dengan Tanaman Kacang Tanah
	1	2	3	4	5	6	7
1+1	4	5.2	6.15	7.23	7.89	11.1	12.08
2+2	4	4.5	5	6.13	7.1	8.28	10.1
3+3	4	4.05	4.33	5	5.3	6.1	7.24

·         Kacang Tanah

Perlakuan	Jumlah Daun Kedelai Polikultur dengan Tanaman Jagung
	1	2	3	4	5	6	7
1+1	4	4.25	5.18	6.13	7.1	10.12	11.15
2+2	4	4.05	4.33	6.12	7.1	8.28	10.1
3+3	4	4.07	4.15	5	5.25	6.13	7.19

3. Polikultur Kedelai-Jagung

·         Kedelai

Perlakuan	Jumlah Daun Kacang Tanah Polikultur dengan Tanaman Kedelai
	1	2	3	4	5	6	7
1+1	8	22.67	27.55	29.66	34.42	39.5	40.15
2+2	8	18.75	24.75	27.42	30.1	31.88	32.58
3+3	8	16.88	22	25.33	28.5	30.7	31.42

·         Jagung

Perlakuan	Jumlah Daun Jagung Polikultur dengan Tanaman Kedelai
	1	2	3	4	5	6	7
1+1	3	4	4.75	6.08	6.48	7.02	7.15
2+2	3	4	4.17	5.12	5.12	6.02	6.23
3+3	3	3.58	4.03	4.23	5.02	5.18	5.67

C. Berat Segar dan Berat Kering

1.      Monokultur Kedelai

Pengamatan	Monokultur 2	Monokultur 4	Monokultur 6
BB	3.24	2.88	2.36
BK	0.18	0.99	1.11

2.      Polikultur Kedelai -Kacang Tanah

·         Kedelai

Pengamatan	Poli K-KT 1+1	Poli K-KT 2+2	Poli K-KT 3+3
BB	3.66	3.05	1.96
BK	0.35	0.45	1.15

·         Kacang Tanah

Pengamatan	Poli KT-K 1+1	Poli KT-K 2+2	Poli KT-K 3+3
BB	7.84	7.19	4.68
BK	0.96	1.17	1.74

3.      Polikultur Kedelai-Jagung

·         Kedelai

Pengamatan	Poli K-J 1+1	Poli K-J 2+2	Poli K-J 3+3
BB	4.34	3.35	2.63
BK	0.52	0.83	1.13

·         Jagung

Pengamatan	Poli J-K 1+1	Poli J-K 2+2	Poli J-K 3+3
BB	8.87	8.12	6.66
BK	1.89	2.86	3.56

V. PEMBAHASAN

            Praktikum acara II dengan judul Kompetisi Inter dan Intra Spesifik Sebagai Faktor Pembatas Abiotik bertujuan untuk mengetahui pengaruh faktor biotik terhadap pertumbuhan tanaman dan mengetahui tanggapan tanaman terhadap tekanan kompetisi inter dan intra spesifik.

Kompetisi dalam pertumbuhan tanaman dapat dilihat melalui tingkat pertumbuhannya, bila ditanam dengan tanaman yang sejenis. Sehingga dalam proses penanaman, jarak tanam sangat penting untuk diperhatikan. Jarak tanam yang terlalu dekat atau terlalu tinggi akan mengganggu pertumbuhan tanaman. Dengan jarak tanam yang terlalu dekat, tingkat kompetisi tanaman dalam mengambil makanan dari dalam tanah sangat tinggi, sehingga pertumbuhan tanaman tidak dapat optimal.

1. Grafik Tinggi Tanaman 

1. Monokultur Kedelai (Glycine max)

            Dari grafik diketahui bahwa pertumbuhan tinggi tanaman yang paling baik adalah pada monokultur 2. Hal ini terjadi karena dalam satu polybag hanya terdapat dua tanaman sehingga kompetisi antar tanaman dalam mencari  zat-zat makanan tidak terlalu besar. Air, unsur hara, oksigen dan cahaya matahari dapat diperoleh dalam jumlah yang cukup. Sehingga akan terbentuk interaksi kompetisi yang bersifat mutual cooperation, atau sama-sama terpacu untuk menjadi baik. Pada monokultur 6 dan 4, pertumbuhan tanaman kurang optimal., karena dalam 1 polybag diisi dengan jumlah yang cukup banyak sehingga terjadi kompetisi yang tinggi antar tanaman. Dengan jumlah yang banyak tersebut maka akar tanaman tidak dapat menyerap unsur-unsur hara dan mineral dalam tanah dengan baik, karena harus berkompetisi dengan akar tanaman yang lain.

2. Polikultur Kedelai-Kacang Tanah

           

Dari grafik diketahui bahwa pertumbuhan tinggi tanaman terjadi paling  baik pada polikultur kedelai-kacang tanah 1+1, kemudian 2+2 dan yang paling rendah 3+3. Hal ini terjadi karena pada polikultur 1+1, akar mempunyai ruang yang cukup untuk mencari makanan karena kompetisi antar tanaman tidak terlalu tinggi. Berbeda dengan polikultur 3+3 yang mempunyai tingkat kompetisi yang sangat ketat, karena dalam 1 polybag berisi 3 kedelai dan 3 kacang tanah. Kompetisi tidak hanya terjadi antar tanaman, tetapi dalam tubuh tanaman itu sendiri juga terjadi kompetisi dalam membagi asimilat. Sehingga tingkat pertumbuhan tanaman berbeda-beda walaupun dalam satu jenis tanaman.

3.      Polikultur Kedelai-Jagung

           

Dari grafik diketahui bahwa tinggi tanaman terjadi paling  baik pada polikultur kedelai-jagung  1+1, kemudian 2+2 dan yang paling rendah 3+3. Hal ini disebabkan karena pada polikultur 1+1 kompetisi tanaman tidak terlalu tinggi. Karena dalam polybag hanya terisi 1 kedelai dan 1 jagung. Sehingga tanaman mendapat cukup nutrisi dari dalam tanah. Berbeda dengan polikultur 3+3 yang pertumbuhannya tidak optimal karena kompetisi terjadi sangat ketat.

B. Grafik Jumlah daun

1. Jumlah Daun Monokultur Kedelai

            Pengamatan pertama hingga keempat jumlah daun tiap perlakuan adalah hampir sama dan yang terbanyak pada pengamatan terakhir adalah pada perlakuan monokultur 2. Hal ini dapat terjadi kemungkinan disebabkan ketersediaan unsur hara yang maksimal hanya dapat mencukupi pada perlakuan monokultur 2. Pada perlakuan monokultur 4 terjadi kompetisi antar tanaman tetapi tidaklah seketat pada perlakuan monokultur 6 karena pada perlakuan monokultur 6, diisi 6 tanaman kedelai dengan luas lahan yang sama, sehingga kompetisinya pun menjadi lebih ketat. Dengan unsur hara yang ada terbatas maka tanaman pada monokultur 6 tidak dapat tumbuh dengan optimal.

      2. Jumlah Daun Polikultur Kedelai-Kacang Tanah

           

Dari grafik diketahui bahwa pertumbuhan tanaman terjadi paling baik baik pada polikultur 1+1. Pada prinsipnya semakin banyak tanaman yang ditanam dalam suatu lahan pada luas yang sama, maka tingkat kompetisinya semakin tinggi. Karena dalam jumlah yang sama unsure hara diperebutkan oleh tanaman yang lebih banyak, sehingga setiap tanaman mendapatkan nutrisi yang sedikit. Akibatnya pertumbuhannya juga tidak bisa maksimal.

3.      Jumlah Daun Polikultur Kedelai-Jagung

           

Dari grafik diketahui bahwa jumlah daun paling banyak pada polikultur 1+1, hal ini disebabkan pada keadaan tersebut tidak terjadi kompetisi yang terlalu ketat. Sehingga tajuk dapat mendapat pasokan zat hara dan cahaya matahari yang cukup. Dengan pasokan cahaya matahari yang cukup, tanaman dapat melakukan fotosintesis dengan baik. Apabila proses fotosintesis dapat berlangsug denagn baik, maka tanaman dapat menghasilkan asimilat yang cukup untuk pertumbuhannya.

2. Grafik Gabungan Tinggi Tanaman Kedelai

Dari grafik gabungan diatas diketahui bahwa tanaman kedelai dapat tumbuh dengan baik pada polikultur kedelai-jagung 1+1 dan paling rendah pada polikultur kedelai-kacang tanah 3+3. Pada polikultur Kedelai-Jagung terbentuk interaksi kompetisi yang bersifat mutual cooperation, atau sama-sama terpacu untuk menjadi baik. Kedelai dan jagung mempunyai bentuk perakaran yang berbeda, sehingga antara keduanya tidak saling terjadi kompetisi dengan ketat. Selain itu tanaman jagung yang relatif tinggi dari kedelai dan bentuk daun jagung yang kecil tidak menghalangi kedelai yang ada dibawahnya untuk mendapatkan cahaya. Sedangkan pada polikultur kedelai-kacang tanah tidak terjadi pertumbuhan yang baik. Karena antara keduanya terjadi kompetisi yang sangat tinggi. Sehingga menghambat pertumbuhan masing-masing tanaman

D. Grafik Gabungan Jumlah Daun Kedelai

            Dari grafik diketahui bahwa  jumlah daun yang terbanyak pada tanaman kedelai adalah pada polikultur dengan kacang tanah 1+1, sedangkan yang paling rendah adalah pada polikultur kedelai-jagung 3+3. Hal ini dikarenakan terjadinya kompetisi yang ketat antara keduanya. Sehingga kebutuhan air, unsur hara, oksigen dan cahaya matahari tidak dapat terpenuhi dengan baik.

E. Histogram Berat Segar dan Berat Kering

1. Monokultur Kedelai

            Dari histogram diketahui bahwa berat segar yang tertinggi adalah pada polikultur kedelai jagung 1+1. Hal ini disebabkan adanya pertumbuhan yang optimal pada polikultur ini, sehingga tinggi tanaman serta jumlah daunnya lebih banyak dari tanaman yang lain. Sehingga saat penimbangan diperoleh berat yang cukup tinggi. Sedangkan pada histogram berat kering, tanaman yang memiliki berat kering tertinggi adalah kedelai pada polikultur kedelai-kacang tanah 3+3. Hal ini disebabkan pertumbuhannya yang tidak optimal, sehingga tanaman tidak banyak mengandung air. Tanaman yang tidak banyak mengandung air, pada saat pengovenan tidak terjadi penguapan, sehingga berat keringnya tinggi. Berat kering dan berat basah merupakan suatu hal yang saling berlawanan. Tanaman yang memiliki berat basah tinggi, berat keringnya rendah, karena pada saat pengovenan terjadi penguapan. Begitu juga sebaliknya.

     

2. Polikultur Kedelai-Kacang Tanah

            Dari histogram di atas dapat diketahui bahwa berat segar tertinggi adalah pada perlakuan polikultur kacang tanah-kedelai 1+1. Hal ini disebabkan kompetisi yang berlangsung lebih rendah bila dibandingkan dengan dua perlakuan lainnya. Kedelai dan kacang tanah memiliki kebutuhan akan unsur hara dan air yang hampir sama. Oleh karena itu, semakin banyak jumlah tanaman dalam satu polibag maka semakin sulit bagi masing-masing tanaman dalam memperoleh unsur hara dan air.

            Berat kering kacang tanah terendah pada perlakuan polikultur kacang tanah-kedelai 1+1. Hal ini disebabkan semakin sedikit jumlah tanaman dalam suatu lahan maka kemampuan untuk menyerap air semakin tinggi, sehingga dalam tubuh tanaman tersebut banyak mengandung air. Jika dioven air tersebut akan cepat hilang, sehingga berat keringnya akan rendah.

3. Polikultur Kedelai-Jagung

            Dari histogram diatas diketahui bahwa berat segar paling tinggi terjadi  pada tanaman polikultur kedelai-jagung 1+1. Karena pada polikultur 1+1 ini, tanaman dapat berkembang dengan baik. Persaingan atau kompetisi antara kedua tanaman ini tidak terlalu ketat karena dalam satu polibag hanya ada 1 kedelai dan 1 jagung. Selain itu, pada polikultur kedelai dengan jagung terjadi interaksi yang saling mendukung pertumbuhan (mutual cooperation), sehingga polikultur kedelai-jagung dapat menghasilkan produktivitas yang baik. Pada histogram berat kering, tanaman yang memiliki berat kering terendah adalah polikultur kedelai-jagung 1+1 dan yang tertinggi adalah polikultur kedelai-jagung 3+3. Antara berat segar tanaman dan berat kering saling berlawanan. Semakin tinggi berat segar suatu tanaman, maka berat keringnya semakin kecil.  

VI. KESIMPULAN

1. Faktor biotik baik berupa persaingan intraspesifik (dalam spesies yang sama) maupun interspesifik (berbeda spesies) akan mempengaruhi kualitas dan hasil produk tanaman.
2. Persaingan pada kepadatan yang tinggi akan menurunkan hasil, bila nutrisi serta kebutuhan hidup terbatas. Pemberian unsur hara dan air tetap memegang peran besar dalam perkembangan tanaman. Selama kebutuhan akan kedua hal tersebut terpenuhi, pertumbuhan tanaman akan tetap optimal.
3. Pertumbuhan tanaman terjadi secara optimal pada tanaman yang dibudidayakan secara monokultur 1+1, karena pada pembudidayaan tersebut kompetisi tanaman untuk mencari makanan tidak terlalu ketat.
4. Kompetisi paling ketat terjadi pada perlakuan polikultur (3+3) dari pada perlakuan yang lain karena populasi tanaman cukup banyak.
5. Pada polikultur kedelai-jagung pertumbuhan tanaman dapat terjadi secara baik, karena diantara keduanya terjadi interaksi yang saling mendukung pertumbuhan (mutual cooperation).
6. Pada polikultur kedelai-kacang tanah, pertumbuhan tanaman tidak dapat terjadi secara baik karena diantara keduanya terjadi kompetisi yang ketat dalam memperoleh makanan.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2006.Ekologi.<http://www.langsing.net/gunung/artikel/lingkungan/ekologi.html>

            Diakses tanggal 27 Maret 2009.

Clapham.JR,WB.1973.Natural Ecosystem.Mac Millan Publishing ci.Inc.,New York.

Fuller,J.H. and L.B. Caronthus.1964. The Plant World (4rd edition).Holt, Ricard Winston, Inc.,USA.

Gunawan.1996. Pengaruh jumlah daun, buah dan pemberian GA terhadap hasil dan kadar sukrosa buah tanaman melon (Cucumis sativus L). Agrotropika I:27-30.

Indayani.2000. Kajian biometrika daya saing antara varietas kedelai pada pertanaman campuran dan baris berseling. Agrosains XII:183-184.

Naylor, R.E.L.2009. Enviromental impact of agriculture and foresty. Journal of Agricultural Sains I:1-5.

Sitompul.1980. Pengaruh waktu tanam jagung terhadap pertumbuhan dan produksi kacang tanah dan jagung dalam sistem tumpang sari. Agrotropika III:1-16.

Whaley,W.G.1964.Principles of Biology. Hoppes and Row Publisher, New York.