Abstrak
Efek alelopati sebelumnya belum pernah dipelajari untuk Acmella radicans (Jacquin) RK Jansen, spesies invasif baru yang tercatat di Provinsi Yunnan, Cina. Dalam studi saat ini, potensi alelopati ekstrak air akar, batang, daun, bunga, dan kepala buah dari A. radicans pada dua tanaman sayuran penting, Brassica rapa (mustard ladang) dan Chrysanthemum coronarium (garland daisy), dieksplorasi di laboratorium. Keempat ekstrak air bagian tanaman memiliki beberapa efek penghambatan pada B. rapa dan C. coronarium dalam hal perkecambahan biji dan pertumbuhan bibit. Peningkatan konsentrasi ekstrak air A. radicans mengurangi banyak indikator secara signifikan, termasuk laju perkecambahan, indeks perkecambahan biji, panjang akar, panjang batang, dan biomassa B. rapa dan C. coronarium . Secara umum, parameter yang paling terhambat adalah panjang akar, diikuti oleh panjang pucuk dan biomassa, dengan yang terendah adalah perkecambahan biji. Dalam hal indeks respons alelopati, bunga dan kepala buah menghasilkan penghambatan terkuat, diikuti oleh daun dan batang, dengan dampak terendah dari ekstrak akar. Ekstrak akar memiliki efek positif pada 0,0125–0,025 g·mL −1 . Laju penghambatan untuk ekstrak A. radicans pada B. rapa secara umum lebih tinggi daripada C. coronarium . Disimpulkan bahwa A. radicans memiliki potensi alelopati pada tanaman sayuran dengan keseluruhan laju penghambatan yang diurutkan berdasarkan kepala bunga dan buah > daun > batang > akar. Ini adalah studi pertama yang menunjukkan bahwa potensi alelopati A. radicans terhadap tanaman mungkin terkait erat dengan invasi dan perluasannya.
1. Pendahuluan
Invasi spesies tanaman asing menimbulkan ancaman signifikan terhadap keanekaragaman hayati global yang mengarah pada berbagai tantangan lingkungan dan ekonomi [ 1 , 2 ]. Dominasi mereka dalam ekosistem muncul dari pertumbuhan yang cepat, kemampuan beradaptasi fisiologis dan ekologis, dan sering kali penggunaan efek alelopati [ 3 – 6 ]. Dampak alelopati tersebut cenderung meningkatkan daya saing tanaman invasif [ 6 , 7 ]. Alelopati tanaman adalah interaksi kimia satu tanaman pada tanaman lain melalui produksi bahan kimia, yang memengaruhi perkecambahan biji, pertumbuhan tanaman, dan pembentukan populasi tanaman tetangga [ 8 ]. Mayoritas (51,4%) dari 524 spesies tanaman invasif dapat menghasilkan alelokimia dengan potensi untuk secara negatif mempengaruhi kinerja tanaman asli [ 9 ], yang menunjukkan bahwa alelopati dapat berdampak besar pada spesies asli di seluruh dunia. Selain itu, alelopati biasanya dianggap sebagai salah satu mekanisme di mana tanaman eksotis tersebut dapat menjadi penyerbu yang sukses [ 6 – 9 ]. Oleh karena itu, menyelidiki potensi alelopati tanaman invasif sangat penting untuk memahami mekanisme kompetitif potensial yang digunakan oleh tanaman invasif tertentu terhadap tanaman pangan atau spesies tanaman asli.
Tanaman herba tahunan Acmella radicans (Jacquin) RK Jansen berasal dari Amerika Tengah [ 10 ]. Saat ini, daerah penyebaran non-asli A. radicans meliputi Bangladesh, Tiongkok, Kuba, Curacao, India, Tanzania, dan Thailand [ 10 – 14 ]. Pada tahun 2014, A. radicans pertama kali didokumentasikan sebagai spesies yang dinaturalisasi di Tiongkok, khususnya di Provinsi Anhui [ 10 ]. Spesies ini tumbuh subur di lingkungan yang ditumbuhi rumput liar yang lembab, termasuk selokan pinggir jalan, daerah tepi sungai, dan lahan pertanian yang relatif lembap seperti sawah. Tanaman ini relatif tinggi (hingga 155 cm), berdaun lebar, dan memiliki periode reproduksi seksual yang panjang (November hingga Maret), serta menghasilkan banyak biji. Acmella radicans juga memiliki beberapa manfaat obat, seperti meredakan sakit gigi dan mengobati infeksi [ 12 , 15 , 16 ].
Acmella radicans diidentifikasi sebagai potensi masalah di Provinsi Yunnan, Tiongkok Barat Daya pada tahun 2017. Pada saat itu, tanaman ini sudah tumbuh luas di sekitar Baoshan dan Lincang, di mana tanaman ini terutama menyerang habitat yang terganggu secara antropogenik seperti ladang pertanian, perkebunan teh, kebun buah, pinggir jalan, dan parit. Tanaman ini dengan cepat menjadi dominan di habitat lokal, berdampak buruk pada keanekaragaman spesies tanaman dan nutrisi tanah [ 17 ]. Dalam survei lapangan tambahan, ditemukan bahwa A. radicans tampaknya menghambat pertumbuhan beberapa spesies sayuran, terutama dua tanaman sayuran utama lokal Brassica rapa (sawi ladang) dan Chrysanthemum coronarium (bunga aster karangan bunga) . Acmella radicans tersebar luas di ladang B. rapa dan C. coronarium , dengan tanaman yang menunjukkan tingkat perkecambahan biji yang berkurang dan perkecambahan yang tertunda dibandingkan dengan ladang tanpa A. radicans . Selain itu, hasil dari dua tanaman sayuran juga berkurang ketika A. radicans hadir . Namun, tidak diketahui apakah dampak A. radicans pada spesies ini dan spesies lainnya terkait dengan efek alelopati.
Studi ini berhipotesis bahwa beberapa dampak yang diamati dari A. radicans mungkin terkait dengan efek alelopati. Untuk mengeksplorasi potensi alelopati A. radicans terhadap dua tanaman sayuran utama B. rapa dan C. coronarium , penyelidikan dilakukan untuk menilai potensi alelopati ekstrak air dari akar, batang , daun, dan kepala bunga dan buah A. radicans untuk menghambat perkecambahan biji dan pertumbuhan tanaman sayuran ini.
2. Bahan dan Metode
2.1. Spesies Studi
Tanaman Acmella radicans dikumpulkan selama periode berbunga dan berbuah di tiga wilayah (20°14′ LU-25°12′ LU, 99°16′ BT−100°12′ BT) di Provinsi Yunnan pada tanggal 24 Desember 2022: Kotapraja Mengtong, Kabupaten Changning, dan Kota Baoshan. Sampel tanaman dibagi menjadi empat bagian (akar, batang, daun, dan kepala bunga dan buah) setelah dipanen. Sampel tanaman dikeringkan pada suhu 40°C selama seminggu dan kemudian dihaluskan dengan penggiling untuk persiapan ekstrak.
Benih tanaman sayuran B. rapa dan C. coronarium yang menunjukkan tingkat perkecambahan lebih dari 95% dalam uji pra-eksperimen diperoleh dari pasar Kabupaten Changning di Provinsi Yunnan untuk percobaan bioasai.
2.2. Persiapan Ekstrak dan Bioassay
Dari Januari hingga Maret 2023, efek alelopati akar, batang, daun, dan bunga serta kepala buah A. radicans terhadap B. rapa dan C. coronarium diuji dalam kondisi laboratorium. Ekstrak akar, batang, daun, dan bunga serta kepala buah untuk A. radicans dibuat menggunakan 50 g bubuk halus yang dilarutkan pada suhu ruangan (20 ± 5°C) dalam 500 mL air suling (10% b/v). Sebelum penyaringan dilakukan, ekstrak didinginkan selama 48 jam. Penyaringan dilakukan dengan menuangkan ekstrak melalui kain kasa (dua lapis) dan kertas saring (dua lapis). Konsentrasi ekstrak air awal setelah penyaringan adalah 0,1 g·mL −1 . Air suling digunakan untuk mengencerkan konsentrasi awal untuk membentuk empat konsentrasi (berdasarkan uji coba pra-eksperimental): 0,0125, 0,025, 0,05, dan 0,1 g·mL −1 , yang disimpan sebelum digunakan pada suhu 4 °C.
Empat konsentrasi ekstrak (0,0125, 0,025, 0,05, dan 0,1 g·mL −1 ) diuji, bersama dengan kontrol (air suling) (CK), untuk menyelidiki potensi efek alelopati A. radicans , dengan empat ulangan untuk setiap konsentrasi. Prosedur bioassay untuk menilai perkecambahan dan perkembangan bibit B. rapa dan C. coronarium mengikuti metode yang diuraikan oleh Shen et al. [ 18 ]. Setelah periode 7 hari, panjang akar, tinggi pucuk, dan biomassa segar bibit sayuran yang berkecambah dicatat.
2.3. Analisis Statistik
Percobaan menghitung laju perkecambahan (GR (%) = biji berkecambah/total biji × 100%), indeks perkecambahan (GI = Σ( G T / D T ), di mana G T adalah jumlah biji yang berkecambah pada hari T , dan D T adalah jumlah hari sejak awal pengujian) [ 19 ], dan indeks respons alelopati (RI: ketika T ≥ C, RI = 1-C/T; ketika T < C, RI = T/C-1; C adalah nilai kontrol dan T adalah nilai perlakuan) [ 20 ] dari B. rapa dan C. coronarium yang diberi ekstrak air dari A. radicans . Data dianalisis menggunakan ANOVA dua arah untuk mengevaluasi parameter perkecambahan dan pertumbuhan biji dan ANOVA satu arah untuk mengevaluasi indeks respons alelopati. Uji rentang berganda Duncan dilakukan untuk membandingkan perbedaan perlakuan ( p < 0,05) untuk perbedaan signifikan yang dideteksi oleh ANOVA. Faktor statistik F terdiri dari bagian tanaman dan tingkat konsentrasi serta interaksinya (ns, ∗ , dan ∗∗ masing-masing menunjukkan p > 0,05, p ≤ 0,05, dan p ≤ 0,01).
3. Hasil
3.1. Indeks Perkecambahan dan Laju Perkecambahan
Laju perkecambahan dan indeks perkecambahan B. rapa dan C. coronarium bervariasi secara signifikan dengan bagian tanaman dan tingkat konsentrasi ekstrak A. radicans , dengan efek interaksi yang signifikan ( p < 0,01) (Tabel 1 dan Gambar 1 ). Laju perkecambahan dan indeks perkecambahan B. rapa dan C. coronarium dipengaruhi secara signifikan oleh ekstrak air dari keempat bagian tanaman A. radicans yang diuji (Tabel 1 ). Ekstrak-ekstrak ini menunjukkan efek penghambatan yang kuat pada perkecambahan kedua spesies uji (Tabel 1 dan Gambar 1 ). Dengan meningkatnya konsentrasi, penghambatan oleh ekstrak air meningkat pesat, dan perkecambahan B. rapa dihambat sepenuhnya pada konsentrasi 0,05–0,1 g·mL −1 untuk ekstrak air daun atau bunga dan kepala buah. Untuk C . coronarium , perkecambahan sepenuhnya dihambat oleh ekstrak daun 0,1 g·mL −1 dan ekstrak bunga dan buah 0,05–0,1 g·mL −1 .
| Bagian tanaman | Konsentrasi (g·mL −1 ) | Bunga Brassica rapa | Krisan koronarium | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Indeks perkecambahan | Tingkat perkecambahan (%) | Indeks perkecambahan | Tingkat perkecambahan (%) | ||
| Akar | 0.1 | 2,83 ± 0,17e | 43,33 ± 2,72 hari | 3,69 ± 0,21e | 65,00 ± 4,30c |
| 0,05 | 5,12 ± 0,28 hari | 80,00 ± 2,72 sen | 6,25 ± 0,37 hari | 91,67 ± 4,30b | |
| 0,025 | 6,44 ± 0,22c | 89,17 ± 4,19b | 6,69 ± 0,19c | 95,00 ± 4,30 berat badan | |
| 0,0125 | 8,20 ± 0,33b | 97,50 ± 3,19a | 7,51 ± 0,17b | 98,33 ± 3,33a | |
| CK | 8,83 ± 0,10a | 98,33 ± 1,92a | 8,23 ± 0,41a | 98,33 ± 1,92a | |
| Tangkai | 0.1 | 2,75 ± 0,25e | 42,50 ± 1,67 hari | 3,33 ± 0,04e | 60,00 ± 2,72 sen |
| 0,05 | 4,77 ± 0,25 hari | 71,67 ± 1,92c | 5,55 ± 0,34 hari | 86,67 ± 2,72b | |
| 0,025 | 6,19 ± 0,45c | 85,00 ± 6,94 miliar | 6,62 ± 0,08c | 96,67 ± 2,7a | |
| 0,0125 | 7,89 ± 0,21b | 93,33 ± 2,72a | 7,28 ± 0,59b | 96,67 ± 4,71a | |
| CK | 8,83 ± 0,10a | 98,33 ± 1,92a | 8,23 ± 0,41a | 98,33 ± 1,92a | |
| Daun | 0.1 | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00c | 0,00 ± 0,00e | 0,00 ± 0,00d |
| 0,05 | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00c | 3,63 ± 0,22 hari | 60,00 ± 4,71 sen | |
| 0,025 | 4,11 ± 0,33c | 60,83 ± 3,19b | 5,23 ± 0,14c | 83,33 ± 2,72b | |
| 0,0125 | 7,60 ± 0,19b | 97,50 ± 1,67a | 6,91 ± 0,21b | 96,67 ± 2,72a | |
| CK | 8,83 ± 0,10a | 98,33 ± 1,92a | 8,23 ± 0,41a | 98,33 ± 1,92a | |
| Kepala bunga dan buah | 0.1 | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00c | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00d |
| 0,05 | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00c | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00d | |
| 0,025 | 3,83 ± 0,49c | 60,00 ± 5,44b | 2,69 ± 0,47c | 43,33 ± 7,20c | |
| 0,0125 | 7,39 ± 0,52b | 97,50 ± 1,67a | 5,30 ± 0,26b | 75,83 ± 4,19b | |
| CK | 8,83 ± 0,10a | 98,33 ± 1,92a | 8,23 ± 0,41a | 98,33 ± 1,92a | |
| Nilai F | Bagian tanaman | 5,86 ∗∗ | 669,78 ∗∗ | Tanggal 8.09 | 796,60 ∗∗ |
| Konsentrasi | 32.26 ∗∗ | 2332.31 ∗∗ | 18.59 | 1019.12 ∗∗ | |
| Interaksi | 78,14 ∗∗ | 170,74 ∗∗ | 60.89 | 128,85 ∗∗ | |
Catatan: Rata-rata dengan huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang signifikan ( p < 0,05).
3.2 Panjang Tunas dan Panjang Akar Bibit
Ekstrak A. radicans memengaruhi panjang tunas dan akar untuk B. rapa dan C. coronarium secara signifikan (Gambar 1 dan Tabel 2 ). Ekstrak air A. radicans menghasilkan efek yang bervariasi pada panjang akar dan tunas dari dua tanaman sayuran (Tabel 2 ). Sebagian besar ekstrak menunjukkan efek penghambatan yang kuat pada kedua spesies, dengan beberapa pengecualian: ekstrak akar 0,0125 g·mL −1 untuk B. rapa serta ekstrak akar 0,0125–0,025 g·mL −1 dan ekstrak batang 0,0125 g·mL −1 untuk C. coronarium menunjukkan efek stimulasi. Laju penghambatan ekstrak air pada panjang akar dan tunas B. rapa dan C. coronarium meningkat secara signifikan dengan meningkatnya konsentrasi. Ekstrak dari bunga dan kepala buah atau komponen daun A. radicans umumnya memiliki efek terkuat, dengan sedikit atau tidak ada pertumbuhan spesies bioassay pada dua konsentrasi tertinggi, sedangkan spesies bioassay masih menunjukkan beberapa pertumbuhan pada konsentrasi ekstrak yang lebih tinggi yang berasal dari akar atau batang. Tingkat penekanan ekstrak air pada B. rapa umumnya lebih besar daripada pada C. coronarium .
| Bagian tanaman | Konsentrasi (g·mL −1 ) | Bunga Brassica rapa | Krisan koronarium | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Panjang tunas (cm) | Panjang akar (cm) | Biomassa (g) | Panjang tunas (cm) | Panjang akar (cm) | Biomassa (g) | ||
| Akar | 0.1 | 0,19 ± 0,02e | 0,49 ± 0,04e | 0,029 ± 0,005d | 0,23 ± 0,02e | 0,44 ± 0,06e | 0,012 ± 0,002c |
| 0,05 | 0,26 ± 0,02 hari | 0,59 ± 0,04d | 0,033 ± 0,005d | 0,42 ± 0,02d | 0,55 ± 0,02d | 0,013 ± 0,001c | |
| 0,025 | 0,45 ± 0,02c | 0,92 ± 0,04c | 0,091 ± 0,004c | 0,58 ± 0,02c | 0,79 ± 0,03c | 0,017 ± 0,003b | |
| 0,0125 | 1,11 ± 0,11a | 3,34 ± 0,03b | 0,159 ± 0,007b | 0,62 ± 0,02b | 1,39 ± 0,05b | 0,044 ± 0,001a | |
| CK | 0,93 ± 0,02b | 3,49 ± 0,04a | 0,191 ± 0,004a | 0,55 ± 0,01a | 1,78 ± 0,01a | 0,041 ± 0,002a | |
| Tangkai | 0.1 | 0,17 ± 0,01e | 0,43 ± 0,05e | 0,029 ± 0,004d | 0,21 ± 0,02d | 0,41 ± 0,03e | 0,012 ± 0,002c |
| 0,05 | 0,25 ± 0,01d | 0,58 ± 0,03d | 0,032 ± 0,003d | 0,41 ± 0,02c | 0,54 ± 0,02 hari | 0,014 ± 0,002 bc | |
| 0,025 | 0,42 ± 0,03c | 0,89 ± 0,02c | 0,089 ± 0,002c | 0,48 ± 0,02b | 0,76 ± 0,03c | 0,016 ± 0,004b | |
| 0,0125 | 0,82 ± 0,03b | 3,32 ± 0,03b | 0,158 ± 0,006b | 0,56 ± 0,02a | 1,37 ± 0,04b | 0,042 ± 0,002a | |
| CK | 0,93 ± 0,02b | 3,49 ± 0,04a | 0,191 ± 0,004a | 0,55 ± 0,01a | 1,78 ± 0,01a | 0,041 ± 0,002a | |
| Daun | 0.1 | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00d | 0,000 ± 0,000d | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00e | 0,000 ± 0,000e |
| 0,05 | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00d | 0,000 ± 0,000d | 0,33 ± 0,03c | 0,48 ± 0,03d | 0,012 ± 0,001d | |
| 0,025 | 0,37 ± 0,03c | 0,84 ± 0,03c | 0,075 ± 0,001c | 0,46 ± 0,03b | 0,71 ± 0,05c | 0,018 ± 0,001c | |
| 0,0125 | 0,79 ± 0,03b | 3,26 ± 0,03b | 0,152 ± 0,007b | 0,52 ± 0,04a | 1,29 ± 0,04b | 0,033 ± 0,003b | |
| CK | 0,93 ± 0,02b | 3,49 ± 0,04a | 0,191 ± 0,004a | 0,55 ± 0,01a | 1,78 ± 0,01a | 0,041 ± 0,002a | |
| Kepala bunga dan buah | 0.1 | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00d | 0,000 ± 0,000d | 0,00 ± 0,00c | 0,00 ± 0,00d | 0,000 ± 0,000d |
| 0,05 | 0,00 ± 0,00d | 0,00 ± 0,00d | 0,000 ± 0,000d | 0,00 ± 0,00c | 0,00 ± 0,00d | 0,000 ± 0,000d | |
| 0,025 | 0,24 ± 0,03c | 0,63 ± 0,04c | 0,050 ± 0,001c | 0,25 ± 0,02b | 0,56 ± 0,04c | 0,018 ± 0,001c | |
| 0,0125 | 0,67 ± 0,02b | 2,70 ± 0,08b | 0,135 ± 0,005b | 0,53 ± 0,04a | 1,10 ± 0,05b | 0,033 ± 0,003b | |
| CK | 0,93 ± 0,02b | 3,49 ± 0,04a | 0,191 ± 0,004a | 0,55 ± 0,01a | 1,78 ± 0,01a | 0,041 ± 0,002a | |
| Nilai F | Bagian tanaman | 203,87 ∗∗ | 598,54 ∗∗ | 221,54 ∗∗ | 391,59 ∗∗ | 383,81 ∗∗ | 63,88 ∗∗ |
| Konsentrasi | 2650,04 ∗∗ | 33.317,78 ∗∗ | 7095,58 ∗∗ | 1288,43 ∗∗ | 6803.15 ∗∗ | 1127,35 ∗∗ | |
| Interaksi | 28,46 ∗∗ | 91,84 ∗∗ | 23,49 ∗∗ | 71,36 ∗∗ | 59,60 ∗∗ | 17,93 ∗∗ | |
Catatan: Rata-rata dengan huruf yang berbeda menunjukkan perbedaan yang signifikan ( p < 0,05).
3.3. Biomassa Bibit
Semua ekstrak air, kecuali ekstrak akar dan batang pada 0,0125 g·mL −1 untuk C. coronarium , menunjukkan efek penghambatan yang kuat pada biomassa bibit kedua spesies. Laju penghambatan ekstrak air pada biomassa B. rapa dan C. coronarium meningkat secara signifikan dengan konsentrasi yang lebih tinggi, dengan B. rapa mengalami penghambatan yang lebih besar daripada C. coronarium .
3.4. Indeks Respon Alelopati
Untuk B. rapa , semua indeks respons alelopati yang diukur secara signifikan di bawah nol, kecuali untuk ekstrak akar 0,0125 g·mL −1 , yang memiliki efek positif pada panjang pucuk. Indeks respons alelopati ekstrak air pada B. rapa berkurang secara signifikan dengan meningkatnya konsentrasi. Membandingkan sumber anatomi ekstrak, besarnya penghambatan paling besar untuk ekstrak bunga dan kepala buah secara umum, dengan penghambatan yang agak kurang untuk ekstrak daun, dan tingkat yang sedikit lebih rendah untuk batang, dan penghambatan paling sedikit oleh ekstrak akar (Gambar 2 ) . Membandingkan dampak pada parameter pertumbuhan untuk B. rapa , panjang pucuk dan akar serta biomassa secara umum lebih terhambat daripada indeks perkecambahan, dengan laju perkecambahan yang paling sedikit terhambat (Gambar 2 ).
Untuk C. coronarium , beberapa indeks respons alelopati pada konsentrasi rendah 0,0125–0,025 g·mL −1 berada di atas 0 (yaitu, stimulasi); namun, indeks respons alelopati lainnya jauh di bawah 0. Indeks respons alelopati untuk C. coronarium secara signifikan lebih rendah dengan meningkatnya konsentrasi, dan ekstrak bunga dan kepala buah umumnya paling terhambat dan parameter tanaman yang terpengaruh mengikuti pola yang sama seperti yang terlihat pada B. rapa (Gambar 3 ). Secara kolektif, hasil ini menunjukkan bahwa tingkat penghambatan keseluruhan pada dua spesies bioassay mengikuti urutan bunga dan kepala buah > daun > batang > akar, dan bahwa tingkat penghambatan untuk B. rapa secara umum lebih tinggi daripada untuk C. coronarium .
4. Diskusi
Sifat invasif banyak spesies tanaman ditingkatkan oleh alelopati [ 9 , 21 ]. Pelepasan alelokimia oleh tanaman invasif telah terbukti menghambat tanaman asli secara fisiologis, bahkan sampai menyebabkan kepunahan lokal [ 7 , 22–24 ]. Studi terbaru menunjukkan bahwa banyak tanaman invasif dapat menekan pertumbuhan tanaman utama melalui alelopati [ 3 , 6 , 22–24 ]. Namun, dengan A. radicans sebagai spesies invasif yang baru – baru ini tercatat di Provinsi Yunnan, Tiongkok, efek alelopati pada tanaman tetangga, terutama tanaman sayuran utama, sebagian besar tidak diketahui sebelum studi saat ini.
Studi terkini menunjukkan berbagai dampak ekstrak A. radicans pada tahap awal kehidupan B. rapa dan C. coronarium berdasarkan bagian tanaman, konsentrasi, dan tingkat interaksi. Temuan ini serupa dengan pola yang terlihat pada beberapa studi sebelumnya [ 25 – 28 ]. Ekstrak Acmella radicans memengaruhi B. rapa dan C. coronarium pada tahap kehidupan paling rentan melalui alelopati. Panjang akar terhambat paling parah pada kedua spesies, diikuti oleh biomassa, panjang pucuk, dan indeks perkecambahan, dengan laju perkecambahan mengalami penghambatan paling sedikit. Keberhasilan pembentukan spesies tanaman invasif di habitat baru sering kali membutuhkan laju perkecambahan biji yang tinggi [ 22 ]. Panjang akar yang berkurang, waktu perkecambahan yang lama, dan keterlambatan munculnya bibit yang disebabkan oleh tanaman asing invasif dapat berdampak signifikan pada seberapa baik tanaman asli bersaing untuk sumber daya di atas dan di bawah tanah [ 22 ]. Ekstrak metanol dari tanaman asing invasif Ipomoea cairica menunda perkecambahan biji dari dua spesies sayuran, Lactuca sativa dan L. sativa var. ramosa , dan akar yang diobati dengan ekstrak menunjukkan kependekan dan kekar, pengurangan rambut akar atau tidak ada rambut akar, dan kecoklatan atau kematian [ 28 ]. Penghambatan alelopati terhadap perkecambahan dan panjang akar sering menyebabkan penurunan penyerapan air dan nutrisi, mengurangi pemanfaatan sumber daya yang efektif dan berdampak negatif pada pertumbuhan, kelangsungan hidup spesies, dan akhirnya mengakibatkan berkurangnya populasi tanaman [ 22 , 28 ].
Produksi alelokimia sangat bervariasi dalam hal waktu dan sumber anatomi tanaman [ 25–27 ] . Senyawa alelopati dapat dilepaskan melalui berbagai cara, termasuk melalui senyawa volatil, lindi pucuk atau akar, eksudat akar, dan selama dekomposisi di dalam tanah [ 8 ]. Sejumlah penelitian telah menunjukkan bahwa bahan daun biasanya menunjukkan efek alelopati yang lebih kuat dan mungkin memiliki konsentrasi senyawa alelokimia yang lebih besar [ 25 , 27 ]. Fernandez dkk. [ 27 ] menemukan bahwa konsentrasi dan keragaman senyawa alelokimia lebih banyak terdapat di daun daripada di akar Pinus halepensis . Penelitian saat ini menemukan bahwa penghambatan perkecambahan biji dan pertumbuhan bibit B. rapa dan C. coronarium oleh ekstrak A. radicans umumnya lebih tinggi untuk ekstrak dari bunga dan kepala buah dibandingkan dengan daun dan batang, dengan tingkat terendah yang diamati untuk akar. Selain itu, sebagian besar indeks respons alelopati untuk ekstrak A. radicans terdiri dari nilai negatif yang menurun secara signifikan dengan meningkatnya konsentrasi.
Jirovetz et al. [ 16 ] mengidentifikasi lebih dari 70 konstituen dalam minyak esensial yang diproduksi oleh A. radicans di India Selatan. Sulit untuk menentukan mana dari ini yang aktif terhadap tanaman tanpa pengujian lebih lanjut. Senyawa utama yang mereka identifikasi adalah 1-pentadecene, 2-tridecanone, pentadecane, sesquiterpenes, dan tridecane [ 16 ]. Menariknya, mereka menentukan melalui analisis GC bahwa asam palmitat terdiri dari 16,6% dari volatil dari A. radicans [ 16 ]. Sebuah studi tentang penghambatan tanaman invasif oleh berbagai senyawa dalam ubi jalar ( Ipomoea batatas ) menemukan bahwa asam palmitat menghasilkan tingkat penghambatan tertinggi kedua pada 4 tanaman asing invasif yang diuji [ 29 ]. Dengan demikian, alelokimia yang diproduksi oleh A. radicans kemungkinan merupakan bahan volatil yang terutama dilepaskan dari bagian tanaman di atas tanah.
Kato-Noguchi et al. [ 30 ] adalah peneliti pertama yang mengidentifikasi aktivitas alelopati pada spesies kongenerik, Acmella oleracea , yang menunjukkan penghambatan empat spesies tanaman oleh zat A. oleracea . Mereka mengisolasi dua zat ( E , E )-2,4-undecadien-8,10-diynoic acid isobutylamide dan nona-(2Z)-en-6,8-diynoic acid 2-phenylethylamide dari A. oleracea yang bertanggung jawab atas efek penghambatan [ 30 ]. Selain itu, potensi fitotoksik ekstrak dan fraksi A. oleracea terhadap tiga tanaman seperti L. sativa, Calopogonium mucunoides , dan Ipomoea purpurea dieksplorasi dan beberapa alelokimia diidentifikasi melalui analisis GC/MS [ 31 ]. Efek penghambatan senyawa-senyawa ini dari A. oleracea mungkin sangat berguna untuk menentukan apakah senyawa-senyawa ini atau senyawa serupa yang diproduksi oleh A. radicans juga menunjukkan aktivitas fitotoksik. Beberapa alelokimia aktif seperti (E,E)-2,4-decadienal, 2-tridecanone, γ-cadinene, δ-cadinene, (E)-α-cadinol, spathulenol, caryophyllene oxide, dan widdrol dalam minyak atsiri dari A. radicans dieksplorasi lebih lanjut dalam penelitian lain [ 32 ].
Acmella radicans telah dianggap sebagai spesies asing invasif yang berbahaya di Provinsi Yunnan utara, Cina [ 17 ]. Dalam studi terpisah, model MaxEnt mengindikasikan bahwa di Cina, area potensial yang cocok untuk A. radicans terutama terletak di wilayah selatan negara tersebut. Spesies tanaman ini telah menunjukkan kemampuan bersaing yang kuat ketika ditanam dengan tanaman lain karena dapat mengurangi kepadatan populasi dan nilai penting banyak spesies tanaman dan menyerap lebih banyak nutrisi di habitat yang diserang [ 17 ]. Selain itu, perkecambahan biji dan pertumbuhan benih dari beberapa gulma terkait secara nyata dihambat oleh ekstrak air A. radicans [ 33 ]. Potensi alelopati yang kuat dari A. radicans terhadap B. rapa dan C. coronarium memiliki implikasi untuk mengelola A. radicans , karena tampaknya dampak negatifnya tidak hanya disebabkan oleh persaingan sumber daya. Oleh karena itu, untuk mengurangi atau menghindari efek alelopati A. radicans pada pertumbuhan tanaman, beberapa tindakan seperti memanfaatkan spesies tanaman alternatif, variasi waktu tanam tanaman, dan pembuangan sisa tanaman A. radicans perlu dipertimbangkan. Selain itu, penggunaan A. radicans yang positif dapat dieksplorasi seperti menghambat spesies gulma di sekitarnya atau mengembangkan cara lain untuk memanfaatkan sifat herbisidanya.
5. Kesimpulan
Temuan penelitian ini menunjukkan bahwa ekstrak air dari A. radicans secara signifikan menghambat pertumbuhan B. rapa (sawi ladang) dan C. coronarium (bunga aster garland). Laju perkecambahan, indeks perkecambahan, panjang akar, panjang pucuk, dan biomassa berkurang secara nyata ketika konsentrasi ekstrak A. radicans meningkat. Laju penghambatan tertinggi pada dua spesies bioassay diamati untuk panjang akar dan biomassa, diikuti oleh panjang pucuk dan indeks perkecambahan, dengan laju perkecambahan biji mengalami penghambatan paling sedikit. Di antara indeks respons alelopati yang berasal dari ekstrak air A. radicans , bunga dan kepala buah menunjukkan efek penghambatan terkuat, diikuti oleh daun dan batang, sementara ekstrak akar memiliki dampak paling kecil. Selain itu, penghambatan oleh A. radicans secara umum lebih besar untuk B. rapa dibandingkan dengan C. coronarium . Sebagian besar indeks respons alelopati untuk ekstrak air A. radicans menurun secara signifikan dengan meningkatnya konsentrasi, memberikan bukti kuat penghambatan alelopatinya. Untuk memperoleh pemahaman yang lebih komprehensif tentang mekanisme alelopati A. radicans , diperlukan penyelidikan tambahan untuk mengidentifikasi alelokimia dan menjelaskan mekanisme biokimia yang terlibat dalam aktivitas alelopati.
Leave a Reply