STUDI KOMPETISI TANAMAN PADI PADA BEBERAPA KEPADATAN POPULASI GULMA Echinochloa crus-galli DENGAN PENDEKATAN PARSIAL ADITIF

PANDAHULUAN

Latar Belakang

Kedudukan beras sebagai makanan pokok bagi sebagian besar masyarakat masih sulit digantikan oleh komoditi lain. Hal ini tergambar dari tingkat konsumsi beras per kapita Indonesia masih tinggi. Menurut FAO-OECD, konsumsi beras per kapita Indonesia tertinggi ketiga setelah Vietnam dan Bangladesh (Herdiman, 2008). Sejalan dengan pertambahan jumlah penduduk, kebutuhan beras dalam periode 2005-2025 diproyeksikan terus meningkat dengan laju peningkatan rata-rata 5,7% per tahun. Kebutuhan beras pada tahun 2005 sebesar 52,8 juta ton gabah kering giling (GKG), maka kebutuhan beras pada tahun 2025 diproyeksikan 65,9 juta ton GKG (Deptan, 2007).

Produksi tanaman pertanian, baik yang diusahakan dalam bentuk pertanian rakyat ataupun perkebunan besar ditentukan oleh beberapa faktor antara lain hama, penyakit dan gulma. Kerugian akibat gulma terhadap tanaman budidaya bervariasi, tergantung dari jenis tanamannya, iklim, jenis gulmanya, dan tentu saja praktek pertanian di samping faktor lain. Di Amerika Serikat besarnya kerugian tanaman budidaya yang disebabkan oleh penyakit 35 %, hama 33 %, gulma 28 % dan nematoda 4 % dari kerugian total. Di negara yang sedang berkembang, kerugian karena gulma tidak saja tinggi, tetapi juga mempengaruhi persediaan pangan dunia.

Persaingan antara gulma dengan tanaman yang kita usahakan dalam mengambil unsur-unsur hara dan air dari dalam tanah dan penerimaan cahaya matahari untuk proses fotosintesis, menimbulkan kerugian-kerugian dalam produksi baik kualitas maupun kuantitas. Cramer (1975) menyebutkan kerugian berupa penurunan produksi dari beberapa tanaman dalah sebagai berikut : padi 10,8 %; sorgum 17,8 %; jagung 13 %; tebu 15,7 %; coklat 11,9 %; kedelai 13,5 % dan kacang tanah 11,8 %. Menurut percobaan-percobaan pemberantasan gulma pada padi terdapat penurunan oleh persaingan gulma tersebut antara 25-50 %.

Salah satu organisme pengganggu tanaman yang dapat menurunkan produksi beras adalah gulma. Echinochloa crus-galli merupakan salah satu jenis gulma utama pada lahan sawah. Hasil penelitian di Indramayu, E. crusgalli dapat mengakibatkan kehilangan hasil padi gogo hingga mencapai 90% (Pane et al., 2004). Padi merupakan tanaman C3, sedangkan E. crus-galli ini termasuk tanaman C4. Tumbuhan berjalur C4 lebih efisien dalam menggunakan cahaya matahari, air dan unsur hara (Setyowati et al., 2007). Sehingga tanaman atau gulma dengan siklus C4 memiliki kapasitas tinggi dalam berproduksi dan berkompetisi.

Kompetisi ialah salah satu bentuk hubungan antar dua individu atau lebih yang mempunyai pengaruh negatif bagi kedua pihak (Mulyaningsih et al., 2008). Salah satu faktor yang mempengaruhi besarnya persaingan dalam pertanaman padi sawah adalah kepadatan gulma yang ada di sekitar pertanaman. Menurut Islam et al. (2003), populasi delapan E. crusgalli per pot menurunkan 97% hasil gabah. Semakin tinggi kepadatan gulma, semakin menurunkan hasil tanaman padi.   Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kompetisi padi pada beberapa kepadatan populasi gulma E. crus-galli.

Metode Penelitian

Percobaan dilakukan dengan menggunakan Rancangan Acak Kelompok (RAK) satu faktor yaitu populasi gulma E. crus-galli per pot. Jumlah perlakuan ada sembilan yaitu:

E0P1 = 1 padi tanpa E. crus-galli

E2P1 = 2 E. crus-galli dan 1 padi E2 = 2 E. crus-galli

E4P1 = 4 E. crus-galli dan 1 padi E4 = 4 E. crus-galli

E6P1 = 6 E. crus-galli dan 1 padi E6 = 6 E. crus-galli

E8P1 = 8 E. crus-galli dan 1 padi E8 = 8 E. crus-galli

Satuan percobaan berupa pot dengan diameter 30 cm. Setiap perlakuan diulang sebanyak 3 kali, sehingga terdapat 27 satuan percobaan. Data hasil pengamatan dianalisis dengan menggunakan analisis ragam (uji F) pada taraf nyata 5%. Apabila hasil analisis ragam menunjukkan perbedaan nyata, dilakukan uji lanjut dengan DMRT (Duncan Multiple Range Test) pada taraf nyata 5%.

Pelaksanaan Penelitian

Media tanam yang digunakan adalah jenis tanah sawah Latosol yang telah dikeringanginkan dan diaduk agar tercampur rata. Tanah dimasukkan ke dalam pot sebanyak 9 kg/pot dan dilumpurkan. Padi dan gulma E. crus-galli yang berumur 14 hari setelah semai dipindah tanam ke dalam pot. Penanaman dilakukan secara bersamaan. Pemupukan dilakukan dengan dosis total pupuk Urea 1.35 g/pot, SP-18 0.90 g/pot, dan KCl 0.90 g/pot. Pemupukan dilakukan tiga kali, yaitu 1/3 dosis pada saat tanam, 1/3 dosis pada 4 MST, dan 1/3 dosis pada 8 MST. Penyiraman dilakukan setiap hari sampai tanah tergenang dengan ketinggian genangan 3 cm. Pada 4 MST dan 8 MST dilakukan panen destruktif . Panen dilakukan pada saat 95% malai padi sudah menguning dan diremas 30% gabah sudah rontok.

Pengamatan

Peubah yang diamati pada tanaman padi meliputi: tinggi, jumlah anakan, jumlah daun, panjang dan lebar daun, luas daun bendera, panjang akar, bobot biomassa, panjang malai, jumlah gabah/malai, jumlah gabah/pot, bobot gabah kering panen, bobot 100 butir gabah, total hasil relatif, dan koefisien pendesakan padi terhadap E.crus-galli.

Peubah yang diamati pada gulma E.crus-galli meliputi: tinggi, jumlah anakan, jumlah daun, waktu keluarnya stage daun, panjang dan lebar daun, luas daun bendera, panjang akar, bobot biomassa, panjang malai, jumlah gabah/malai, jumlah gabah/pot, bobot 1000 butir biji, total hasil relatif dan koefisien pendesakan E.crus-galli terhadap padi.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hasil

Kondisi Umum

Suhu harian rata-rata rumah kaca selama penelitian adalah 41.67oC, dengan kelembaban udara rata-rata 66.58%. Berdasarkan hasil analisis tanah awal diketahui bahwa tanah bereaksi masam dengan pH 4.9. Kandungan C-organik 3.52% dan kandungan N 0.24%. Tekstur tanah termasuk liat dengan perbandingan fraksi pasir : debu : liat adalah 15 : 32 : 53. Hama yang mulai menyerang ketika gulma E. crus-galli dan padi dalam persemaian adalah burung. Tanaman padi selama percobaan mengalami serangan beberapa hama dan penyakit ketika fase vegetatif dan memasuki fase generatif. Hama dan penyakit yang menyerang yaitu ulat, burung, dan wereng. Gulma lain selain E. crus-galli yang tumbuh di pot adalah Fimbristylis litolaris.

Pertumbuhan Vegetatif dan Produksi Padi

Tinggi Tanaman

Perlakuan populasi gulma E.crus-galli berpengaruh terhadap tinggi tanaman padi pada 3 MST. Tabel 1 menunjukkan pada 3 MST perlakuan E4P1 dan E6P1 mampu menekan tinggi tanaman padi hingga 14.60% dibanding kontrol (E0P1). Sedangkan pada akhir pengamatan (9 MST), perlakuan E0P1 memberikan rata-rata tinggi tanaman tertinggi dan terendah pada perlakuan E8P1.

Tabel 1. Pengaruh Populasi Gulma E.crus-galli terhadap Rata-rata Tinggi Tanaman

 Padi

Perlakuan Populasi	Tinggi Tanaman (cm)
	3 MST	4 MST	5 MST	6 MST	7 MST
E0P1	53.29a	64.14	72.12	77.80	83.07
E2P1	50.88ab	60.53	70.67	74.73	81.73
E4P1	45.51b	57.14	63.92	71.40	74.62
E6P1	45.51b	57.52	64.37	70.13	77.58
E8P1	46.79b	56.28	62.57	70.40	76.88

Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak  berbeda nyata

pada uji lanjut DMRT taraf 5%.

Jumlah Anakan

Perlakuan populasi gulma E.crus-galli berpengaruh terhadap jumlah anakan tanaman padi pada 4, 5, 7 dan 8 MST. Pada umur 4 MST, rata-rata jumlah anakan tertinggi terdapat pada perlakuan E2P1 dan yang terendah pada perlakuan E6P1 dan E8P1. Sedangkan pada 8 MST perlakuan E8P1 menekan jumlah anakan padi hingga 52% dibanding kontrol (Tabel 2).

Tabel 2. Pengaruh Populasi Gulma E.crus-galli terhadap Rata-rata Jumlah Anakan Tanaman Padi

Perlakuan Populasi	Jumlah Anakan
	3 MST	4 MST	5 MST	6 MST	7 MST	8 MST
E0P1	0.56b	1.00ab	2.50	2.50	2.67a	4.17a
E2P1	1.00a	1.25a	2.50	2.50	3.17a	3.67ab
E4P1	0.22c	0.50b	2.00	2.00	2.67a	3.17a-c
E6P1	0.11c	1.25a	2.25	2.25	2.75a	2.67bc
E8P1	0.11c	0.50b	1.50	1.50	1.50b	2.00c

Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak  berbeda

nyata pada uji lanjut DMRT taraf 5%

Bobot Kering Tajuk, Akar, Malai dan Total

Populasi gulma E.crus-galli berpengaruh terhadap bobot kering tajuk tanaman padi hanya pada 4 dan 8 MST, juga bobot kering akar dan bobot kering total pada 4 MST, namun tidak berpengaruh terhadap bobot kering malai. Saat 8 MST, perlakuan E8P1 menurunkan bobot kering tajuk padi sebesar 49.7%. Penurunan bobot kering terbesar saat panen dihasilkan oleh perlakuan dengan populasi 6 gulma yang menurunkan bobot kering total sebesar 34.6% dari kontrol (Tabel 3).

Tabel 3. Pengaruh Populasi Gulma E.crus-galli terhadap Rata- rata Bobot Tajuk, Akar,   dan Malai Padi

Perlakuan Populasi	Bobot kering (gram)
	Tajuk                                        Akar                            Malai
	4 MST	8 MST	Panen	4 MST	8 MST	Panen	Panen
E0P1	0.89a	7.78a	8.54	0.50a	9.51	9.51	3.03
E2P1	0.56b	5.49ab	9.27	0.40ab	10.22	9.08	2.68
E4P1	0.31bc	4.64b	7.54	0.41ab	8.28	6.85	2.48
E6P1	0.27c	4.55b	5.27	0.25bc	6.22	6.46	2.06
E8P1	0.26c	3.91b	6.09	0.15c	8.40	8.39	1.73

Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang sama tidak  berbeda nyata pada uji lanjut DMRT taraf 5%

Tabel 4. Pengaruh Populasi Gulma E.crus-galli terhadap Rata- rata Bobot Total Padi

Perlakuan Populasi	Tinggi Tanaman (cm)
	4 MST	8 MST	Panen
E0P1	1.39a	17.29	21.07
E2P1	0.96b	15.71	21.03
E4P1	0.72bc	12.93	16.87
E6P1	0.52c	10.77	13.78
E8P1	0.41c	12.31	16.22

Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang

 sama tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT taraf 5%

Panjang Malai, Jumlah Gabah/Malai, Jumlah Gabah/Pot

Populasi gulma E.crus-galli hanya berpengaruh nyata terhadap jumlah gabah per pot. Rata-rata panjang malai padi tertinggi terdapat pada perlakuan kontrol mencapai 21.17 cm dan yang terendah pada perlakuan E6P1 dan E8P1 (Tabel 8). Perlakuan E8P1 menekan jumlah gabah per malai 28.5% dibanding kontrol.

Tabel 5. Pengaruh Populasi Gulma E.crus-galli terhadap  Panjang Malai, Jumlah Gabah Per Malai dan Per Pot

Perlakuan Populasi	Panjang malai (cm)	Jumlah Gabah (malai)
		Per malai	Per Plot
E0P1	21.17	73.20	468a
E2P1	20.54	68.40	370ab
E4P1	19.10	61.38	237c
E6P1	18.24	57.78	325bc
E8P1	18.30	52.35	237c

Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang

sama tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT taraf 5%

Produksi Gabah Padi

Populasi gulma E. crus-galli berpengaruh terhadap produksi gabah pada peubah bobot gabah isi, bobot gabah total dan persentasi bobot gabah hampa. Perlakuan E8P1 mampu menurunkan bobot gabah kering total sebesar 77.8% dibanding kontrol. Pada peubah bobot gabah isi, nilai rata-rata tertinggi dihasilkan oleh perlakuan E0P1 dan yang terendah pada perlakuan E8P1. Persentase gabah hampa terbesar terdapat pada perlakuan E8P1 sebesar 72.78% (Tabel 6).

Tabel 9. Pengaruh Populasi Gulma E.crus-galli terhadap  Komponen Produksi Gabah Tanaman Padi

Perlakuan Populasi	Bobot Gabah (gram)			Persentase Gabah Hampa (%)	Bobot 100 butir gabah (gram)
	isi	hampa	Per Plot
E0P1	3.43a	0.62	4.06a	14.85d	0.82
E2P1	1.22b	0.83	2.04b	39.81c	1.19
E4P1	0.48cd	0.90	1.38b	63.97ab	0.97
E6P1	0.76bc	0.74	1.50b	51.23bc	1.15
E8P1	0.24d	0.67	0.90b	72.78a	0.69

Keterangan: Angka yang diikuti huruf yang sama pada kolom yang  sama tidak berbeda nyata pada uji lanjut DMRT taraf 5%

Pembahasan

Semakin tinggi populasi gulma, semakin menekan pertumbuhan tinggi, jumlah anakan, jumlah dan ukuran daun. Hasil ini sejalan dengan laporan Islam et al. (2003) yang menyatakan bahwa keberadaan gulma E.crus-galli mulai populasi 2 per pot menurunkan tinggi tanaman padi. Purba (2007) juga melaporkan bahwa kerapatan E. crus-galli 10 tegakan per meter bujursangkar mampu menurunkan tinggi tanaman padi 11%. Semakin tinggi populasi gulma, semakin menekan panjang akar padi. Menurut Suardi (2002), peran akar padi dalam menyerap air selama pertumbuhan menentukan kelancaran proses fotosintesis dalam menghasilkan gabah.

Persaingan antara tanaman padi dengan gulma E.crus-galli mempengaruhi hampir seluruh peubah hasil padi baik itu bobot kering tajuk, bobot kering akar, bobot kering total, jumlah gabah per pot, bobot gabah isi, dan persentase bobot gabah hampa. Perlakuan populasi 8 gulma mampu menurunkan bobot gabah kering sebesar 77.8% dibanding kontrol. Hasil penelitian Frauke (2007) menyatakan bahwa populasi gulma E. crus-galli sebanyak 4 per pot menurunkan produksi tanaman padi dalam bentuk bobot gabah kering sebesar 48% dan menurunkan bobot gabah isi sebesar 46.2%. Hal ini menunjukkan semakin tinggi populasi gulma yang ditanam bersama padi, berakibat pada penurunan produksi gabah padi.

Bobot biomassa mencerminkan status nutrisi tanaman. Kerapatan tanam tinggi membuat semakin kecilnya hasil fotosintesis sebagai akibat berkurangnya penerimaan cahaya matahari, unsur hara dan air, sehingga semakin kecil pula hasil fotosintesis yang ditranslokasikan dan disimpan (Mursito dan Kawiji, 2001). Semakin tinggi populasi E.crus-galli, semakin menurunkan bobot biomassa padi dan meningkatkan bobot biomassa E.crus-galli. Namun sebaliknya pada populasi 8 gulma, bobot biomassa padi meningkat dan bobot biomassa E.crus-galli menurun. Hal ini diduga karena adanya persaingan intraspesifik antar E.crus-galli yang menekan pertumbuhan dan pada akhirnya menghilangkan pengaruhnya terhadap tanaman padi. Effendi (2006) menyatakan bahwa biomassa tanaman per satuan luas tanah akan tinggi sampai tingkat kepadatan tanaman tertentu, kemudian menurun kembali karena terjadi kompetisi sesama jenis dalam kebutuhan faktor tumbuh.

Semakin tinggi populasi gulma, semakin menurunkan panjang malai, jumlah gabah per malai, serta memperlambat waktu keluarnya stage daun E. crus-galli,. Halvorson dan Guertin (2003) menyatakan bahwa pengendalian E.crus-galli efektif dengan menggunakan herbisida yang kontak langsung dengan biji yang sedang berkecambah atau pada pertumbuhan awal bibit. Hal tersebut terkait dengan waktu munculnya stage daun, semakin lama waktu yang dibutuhkan untuk munculnya setiap stage daun, maka aplikasi herbisida semakin efektif. Menurut Kadir (2007), untuk mengendalikan E.crus-galli, aplikasi herbisida harus dilakukan maksimal 14 hari setelah tanam.

Pada saat panen, mulai dari perlakuan populasi 2 gulma E.crus-galli yang hidup bersama satu padi per pot menurunkan panjang akar gulma 29.6% dibanding perlakuan monokulturnya. Karakter bobot 1000 biji merupakan karakter tidak langsung untuk melihat ukuran biji E.crus-galli, semakin besar bobot 1000 biji maka ukuran biji E.crus-galli juga semakin besar. Ukuran biji dipengaruhi oleh kadar karbohidrat yang ditranslokasikan ke biji pada fase generatif (Suud, 2007).

KESIMPULAN 

Pertanaman padi yang tumbuh bersama gulma E.crus-galli menunjukkan pengaruh kompetisi E.crus-galli terhadap pertumbuhan dan produksi padi. Populasi 2 gulma per pot telah mampu menurunkan pertumbuhan dan produksi padi. Semakin tinggi populasi gulma E. crus-gallii per pot, semakin menurunkan pertumbuhan dan produksi padi. Populasi E. crus-galli sebanyak 8 per pot menurunkan bobot gabah kering sebesar 77.8% dan bobot gabah isi sebesar 93.0%. Perlakuan populasi 8 gulma E.crus-galli yang ditanam bersama padi menekan bobot kering total sebesar 45.7% dari perlakuan monokulturnya.  Nilai THR lebih besar dari satu menunjukkan tidak terjadi kompetisi antara E.crus-galli dan padi. Sedangkan dari  peubah koefisien pendesakan didapatkan bahwa gulma E.crus-galli lebih kompetitif dibandingkan padi.

DAFTAR PUSTAKA

Alfandi dan Dukat. 2007. Respon pertumbuhan dan produksi tiga kultivar kacang hijau (Vigna radiata L.) terhadap kompetisi dengan gulma pada dua jenis tanah. Jurnal Agrijati 6 (1): 20-29.

Azmi, M. dan B.B. Baki. 1995. The succession of noxious weeds in tropical asian rice fields with emphasis on Malaysia rice ecosystems, p. 140-148. The 15th Asian-Pacific Weed Science Society Conference. Tsukuba, Japan, July, 24-30.

Departemen Pertanian. 2007. Prospek dan Arah Pengembangan Agribisnis Padi. Edisi Kedua. Departemen Pertanian. Jakarta. 69 hal.

Effendi, F.B. 2006. Uji Beberapa Varieta Jagung (Zea mays L.) Hibrida pada Tingkat Populasi Tanaman yang Berbeda. Skripsi. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. 41 hal.

Frauke, Rosalia. 2007. Studi Kompetisi Beberapa Ekotipe Gulma Echinochloa crus-galli terhadap Tanaman Padi (Oryza sativa L.). Skripsi. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. 48 hal.

Halvorson,W.L. dan P. Guertin. 2003. Status of introduced plants in southern arizona parks factsheets for: Echinochloa Beauv. Spp. http://sbsc.wr.usgs.gov/sdrs/products/products_db. [5 Oktober 2009].

Herdiman, F.S. 2008. Swasembada beras. http://www.jurnalnasional.com. [27 Oktober 2008].

Islam, M.F. dan S.M.R.Karim. 2003. Effect of population density of Echinochloa crus-galli dan Echinochloa colona on rice. P:275-281. Proceedings I The 19th Asian-Pacific Weed Science Society Conference. Manila-Philippines, March, 17-21.

Kadir, M. 2007. Efektifitas berbagai dosis dan waktu aplikasi herbisida 2,4 dimetilamina terhadap gulma Echinochloa colonum, Echinochloa crus-galli, dan Cyperus iria pada padi sawah. Jurnal Agrisistem 3: 44-49.

Mulyaningsih, S., F.T. Kadarwati, dan I. Sadikin. 2008. Periode kritis kompetisi gulma pada kapas yang ditumpangsari dengan jagung. Agrivita 30: 35-44.

Mursito, D. Dan Kawiji. 2002. Pengaruh kerapatan tanam dan kedalaman olah tanah terhadap hasil umbi lobak (Raphanus sativus L.). http://pertanian.uns.ac.id/~agronomi/agrosains/peng_kerpt_tan_kawiji.pdf. [1 November 2009].

Pane, Hamdan. 2003. Kendala dan peluang pengembangan teknologi padi tanam benih langsung. Jurnal Litbang Pertanian 22:4.

Perera, K.K., P.G.Ayres, and H.P.M. Gunasena. 2006. Root growth and the relative importance of root and shoot competition in interactions between rice (Oryza sativa) and Echinochloa crus-galli. Weed Research 32: 67-76.

Purba, Edison. 2007. Respons padi terhadap kerapatan jajagoan (Echinochloa crus-galli). Jurnal Ilmu Pertanian Indonesia.http://unib.ac.id/faperta/jurnal/abstrak.php?id_isijur=184&id_jurnal=1&PHPSESSID. [2 Oktober 2009].

Schmid, B., A. Hector, P. Saha, and M. Loreau. 2008. Biodiversity effects and transgressive overyielding. Journal of Plant Ecology 2(1): 95-102.

Setyowati, N., U. Nurjanah, dan L.S. Sipayung. 2007. Pergesaeran gulma pada tanaman cabai besar akibat perbedaan waktu pengendalian gulma. Jurnal Ilmu-Ilmu Pertanian Indonesia 1: 21-27.

Suardi, D. 2002. Perakaran padi dalam hubungannya dengan toleransi tanaman terhadap kekeringan dan hasil. Jurnal Litbang Pertanian 21 (3): 100-108.

Suud, M.I. 2008. Studi Karakteristik Morfologi Gulma Echinochloa crus-galli dari Beberapa Tipe Ekologi. Skripsi. Fakultas Pertanian. Institut Pertanian Bogor. 50 hal.