mustakinmhuzt: sambungan gulma pertanian

Gulma

Gulma adalah tumbuhan yang kehadirannya tidak diinginkan pada lahan pertanian karena menurunkan hasil yang bisa dicapai oleh tanaman produksi.

Batasan gulma bersifat teknis dan plastis. Teknis, karena berkait dengan proses produksi suatu tanaman pertanian. Keberadaan gulma menurunkan hasil karena mengganggu pertumbuhan tanaman produksi melalui kompetisi. Plastis, karena batasan ini tidak mengikat suatu spesies tumbuhan. Pada tingkat tertentu, tanaman berguna dapat menjadi gulma. Sebaliknya, tumbuhan yang biasanya dianggap gulma dapat pula dianggap tidak mengganggu. Contoh, kedelai yang tumbuh di sela-sela pertanaman monokultur jagung dapat dianggap sebagai gulma, namun pada sistem tumpang sari keduanya merupakan tanaman utama. Meskipun demikian, beberapa jenis tumbuhan dikenal sebagai gulma utama, seperti teki dan alang-alang.

Klasifikasi gulma

Cara klasifikasi pada gulma cenderung mengarah ke sistem buatan. Atas dasar pengelompokan yang berbeda, maka kita dapat mengelompokan gulma menjadi kelompok-kelompok atau golongan-golongan yang berbeda pula. Masing-masing kelompok memperlihatkan perbedaan di dalam pengendalian. Gulma dapat dikelompokan seperti berikut ini :

1. Berdasarkan siklus hidupnya, gulma dapat dikelompokan menjadi :

a. Gulma setahun (gulma semusim, annual weeds), yaitu gulma yang menyelesaikan siklus hidupnya dalam waktu kurang dari satu tahun atau paling lama satu tahun (mulai dari berkecambah sampai memproduksi biji dan kemudian mati). Karena kebanyakan umurnya hanya seumur tanaman semusim, maka gulma tersebut sering disebut sebagai gulma semusim. Walaupun sebenarnya mudah dikendalikan, tetapi kenyataannya kita sering mengalami kesulitan, karena gulma tersebut mempunyai beberapa kelebihan yaitu umurnya pendek, menghasilkan biji dalam jumlah yang banyak dan masa dormansi biji yang panjang sehingga dapat lebih bertahan hidupnya. Di Indonesia banyak dijumpai jenis-jenis gulma setahun, contohnya Echinochloa crusgalli, Echinochloa colonum, Monochoria vaginalis, Limnocharis flava, Fimbristylis littoralis dan lain sebagainya.

b. Gulma dua tahun (biennial weeds), yaitu gulma yang menyelesaikan siklus hidupnya lebih dari satu tahun, tetapi tidak lebih dari dua tahun. Pada tahun pertama digunakan untuk pertumbuhan vegetatif menghasilkan bentuk roset dan pada tahun kedua berbunga, menghasilkan biji dan kemudian mati. Pada periode roset gulma tersebut sensitif terhadap herbisida. Yang termasuk gulma dua tahun yaitu Dipsacus sylvestris, Echium vulgare, Circium vulgare, Circium altissimum dan Artemisia biennis.

c. Gulma tahunan (perennial weeds), yaitu gulma yang dapat hidup lebih dari dua tahun atau mungkin hampir tidak terbatas (bertahun-tahun). Kebanyakan berkembang biak dengan biji dan banyak diantaranya yang berkembang biak secara vegetatif. Pada keadaan kekurangan air (di musim kemarau) gulma tersebut seolah-olah mati karena bagian yang berada di atas tanah mengering, akan tetapi begitu ada air yang cukup untuk pertumbuhannya akan bersemi kembali.

Berdasarkan cara berkembang biaknya, gulma tahunan dibedakan menjadi dua :

1). Simple perennial, yaitu gulma yang sebenarnya hanya berkembang biak dengan biji, akan tetapi apabila bagian tubuhnya terpotong maka potongannya akan dapat tumbuh menjadi individu baru. Sebagai contoh Taraxacum sp. dan Rumex sp., apabila akarnya terpotong menjadi dua, maka masing-masing potongannya akan tumbuh menjadi individu baru.

2). Creeping perennial, yaitu gulma yang dapat berkembang biak dengan akar yang menjalar (root creeping), batang yang menjalar di atas tanah (stolon) atau batang yang menjalar di dalam tanah (rhizioma). Yang termasuk dalam golongan ini contohnya Cynodon dactylon, Sorgum helepense, Agropyron repens, Circium vulgare. Beberapa diantaranya ada yang berkembang biak dengan umbi (tuber), contohnya Cyperus rotundus dan Helianthus tuberosus. Contoh gulma tahunan populair yang perkembangbiakan utamanya dengan rhizoma adalah alang-alang (Imperata cylindrica). Dengan dimilikinya alat perkembangbiakan vegetatif, maka gulma tersebut sukar sekali untuk diberantas. Adanya pengolahan tanah untuk penanaman tanaman pangan atau tanaman setahun lainnya akan membantu perkembangbiakan, karena dengan terpotong-potongnya rhizoma, stolon atau tubernya maka pertumbuhan baru akan segera dimulai dan dapat tumbuh berkembangbiak dengan pesat dalam waktu yang tidak terlalu lama apabila air tercukupi. Adanya pengendalian dengan frekuensi yang tinggi (sering atau berulang-ulang) baik secara mekanis ataupun secara kimiawi, maka lambat laun pertumbuhannya akan tertekan juga. Satu cara pengendalian yang efektif, yang juga diperlukan adalah dengan membunuh kecambah-kecambah yang baru muncul atau tumbuh di atas permukaan tanah.

2. Berdasarkan habitatnya, gulma dikelompokkan menjadi :

a. Gulma darat (terrestial weeds), yaitu gulma yang tumbuh pada habitat tanah atau darat. Contoh Cyperus rotundus, Imperata cylindrica, Cynodon dactylon, Amaranthus spinosus, Mimosa sp. , dan lain sebagainya.

b. Gulma air (aquatic weeds), yaitu gulma yang tumbuh di habitat air. Gulma air dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu :

1). Gulma air garam (saltwater atau marine weeds), yaitu gulma yang hidup pada kondisi air seperti air laut, misal di hutan-hutan bakau. Sebagai contoh Enchalus acoroides dan Acrosticum aureum.

2). Gulma air tawar (fresh water weeds), yaitu gulma yang tumbuh di habitat air tawar. Dikelompokkan lagi ke dalam:

a). Gulma yang tumbuh mengapung (floating weeds), contohnya Eichornia crassipes, Salvinia cuculata, Pistia stratiotes.

b). Gulma yang hidup tenggelam (submerged weeds), dibedakan ke dalam :

Gulma yang hidup melayang (submerged not anchored weeds), contoh Ultricularia gibba.

Gulma yang akarnya masuk ke dalam tanah (submerged anchored weeds), contoh Hydrilla verticillata, Ottelia alismoides, Najas indica, Ceratophyllum demersum.

c). Gulma yang sebagian tubuhnya tenggelam dan sebagian mengapung (emerged weeds), contoh Nymphae spp. , Nymphoides indica.

d). Gulma yang tumbuh di tepian (marginal weeds), contoh Panicum repens, Scleria poaeformis, Rhychospora corymbosa, Polygonum sp., Ludwigia sp., Leersia hexandra, Cyperus elatus.

3. Berdasarkan tempat tumbuhnya, gulma dikelompokkan menjadi :

a. Terdapat di tanah sawah, contohnya Echinochola crusgalli, Echinochola colonum, Monochoria vaginalis, Limnocharis flava, Marsilea crenata.

b. Terdapat di tanah kering atau tegalan, contohnya Cyperus rotundus, Amaranthus spinosus, Eleusine indica.

c. Terdapat di tanah perkebunan besar, contohnya Imperata cylindrica, Salvinia sp., Pistia stratiotes.

4. Berdasarkan sistematikanya, gulma dikelompokan ke dalam :

a. Monocotyledoneae, gulma berakar serabut, susunan tulang daun sejajar atau melengkung, jumlah bagian-bagian bunga tiga atau kelipatannya, dan biji berkeping satu. Contohnya Imperata cylindrica, Cyperus rotundus, Cyperus dactylon, Echinochloa crusgalli, Panicum repens.

b. Dicotyledoneae, gulma berakar tunggang, susunan tulang daun menyirip atau menjari, jumlah bagian-bagian bunga 4 atau 5 atau kelipatannya, dan biji berkeping dua. Contohnya Amaranthus spinosus, Mimosa sp., Euphatorium odoratum.

c. Pteridophyta, berkembang biak secara generatif dengan spora. Sebagai contoh Salvinia sp., Marsilea crenata.

5. Berdasarkan morfologinya, gulma dikelompokan ke dalam :

a. Golongan rumput (grasses)

Gulma golongan rumput termasuk dalam familia Gramineae/Poaceae.

Batang bulat atau agak pipih, kebanyakan berongga.

Daun-daun soliter pada buku-buku, tersusun dalam dua deret, umumnya bertulang daun sejajar, terdiri atas dua bagian yaitu pelepah daun dan helaian daun. Daun biasanya berbentuk garis (linier), tepi daun rata. Lidah-lidah daun sering kelihatan jelas pada batas antara pelepah daun dan helaian daun.

Dasar karangan bunga satuannya anak bulir (spikelet) yang dapat bertangkai atau tidak (sessilis). Masing-masing anak bulir tersusun atas satu atau lebih bunga kecil (floret), di mana tiap-tiap bunga kecil biasanya dikelilingi oleh sepasang daun pelindung (bractea) yang tidak sama besarnya, yang besar disebut lemna dan yang kecil disebut palea.

Buah disebut caryopsis atau grain.

Contohnya Imperata cyliindrica, Echinochloa crusgalli, Cynodon dactylon, Panicum repens.

b. Golongan teki (sedges)

Gulma golongan teki termasuk dalam familia Cyperaceae.

Batang umumnya berbentuk segitiga, kadang-kadang juga bulat dan biasanya tidak berongga.

Daun tersusun dalam tiga deretan, tidak memiliki lidah-lidah daun (ligula).

Ibu tangkai karangan bunga tidak berbuku-buku. Bunga sering dalam bulir (spica) atau anak bulir, biasanya dilindungi oleh suatu daun pelindung.

Buahnya tidak membuka.

Contohnya Cyperus rotundus, Fimbristylis littoralis, Scripus juncoides.

c. Golongan berdaun lebar (broad leaves)

Gulma berdaun lebar umumnya termasuk Dicotyledoneae dan Pteridophyta.

Daun lebar dengan tulang daun berbentuk jala.

Contohnya Monocharia vaginalis, Limnocharis flava, Eichornia crassipes, Amaranthus spinosus, Portulaca olerace, Lindernia sp.

6. Berdasarkan asalnya, gulma dikelompokan ke dalam :

a. Gulma obligat (obligate weeds) adalah gulma yang tidak pernah dijumpai hidup secara liar dan hanya dapat tumbuh pada tempat-tempat yang dikelola oleh manusia. Contoh Convolvulus arvensis, Monochoria vaginalis, Limnocharis flava.

b. Gulma fakultatif (facultative weeds) adalah gulma yang tumbuh secara liar dan dapat pula tumbuh pada tempat-tempat yang dikelola oleh manusia. Contohnya Imperata cylindrica, Cyperus rotundus Opuntia sp.

7. Berdasarkan parasit atau tidaknya, dibedakan dalam :

a. Gulma non parasit, contohnya Imperata cylindrica, Cyperus rotundus.

b. Gulma parasit, dibedakan lagi menjadi :

1) Gulma parasit sejati, contoh Cuscuta australis (tali putri).

Gulma ini tidak mempunyai daun, tidak mempunyai klorofil, tidak dapat melakukan asimilasi sendiri, kebutuhan akan makannya diambil langsung dari tanaman inangnya dan akar pengisapnya (haustarium) memasuki sampai ke jaringan floem.

2) Gulma semi parasit, contohnya Loranthus pentandrus.

Gulma ini mempunyai daun, mempunyai klorofil, dapat melakukan asimilasi sendiri, tetapi kebutuhan akan air dan unsur hara lainnya diambil dari tanaman inangnya dan akar pengisapnya masuk sampai ke jaringan silem.

3) Gulma hiper parasit, contoh Viscum sp.

Gulma ini mempunyai daun, mempunyai klorofil, dapat melakukan asimilasi sendiri, tetapi kebutuhan akan air dan hara lainnya diambil dari gulma semi parasit, dan akar pengisapnya masuk sampai ke jaringan silem.

Kerugian akibat gulma

1.Menurunkan hasil tanaman (kuantitas dan kualitas produk) melalui persaingan: air, hara, cahaya, CO2, dan ruang tumbuh
à kompetisi dalam dimensi ruang dan waktu.

Paspalum conjugatum Berg., Axonopus compressus (Swartz) Beauv., dan Digitaria adscendens (H.B.K.) Henr. mengakibatkan 85 % bibit karet tidak layak untuk diokulasi karena lilit batangnya tertekan (Nasution, 1986). Produksi lateks selama enam tahun pertama setelah penyadapan menurun secara nyata pada lahan yang ditumbuhi gulma (Pushparajah dan Cellapah, 1968 cit. Nasution, 1986).

2 . Menghambat/menekan pertumbuhan bahkan meracuni tanaman budidaya dengan mengeluarkan zat alelopati.Beberapa contoh gulma yang mampu menghambat pertumbuhan tanaman lain, misalnya:

sembung rambat (Mikania sp.) mengeluarkan zat ekskresi (fenol dan flavon) à tertekannya pertumbuhan karet (Wong, 1964 cit. Nasution, 1986);

alang-alang (Imperata cylindrica (L.) Beauv.) menghasilkan fenol,

Juglans nigra menghasilkan hydroxy juglane,

teki (Cyperus rotundus L.) menghasilkan asam salisilat,

Salvinia leucophylla mengeluarkan senyawa terpenenes,

Encelia farinosa melepaskan 3-acetyl-6-methoxy benzaldehyde,

Artemisia vulgaris menghasilkan zat yang mudah menguap dan bersifat toksik, dan

A. absinthium melepaskan absinthine.

Sebaliknya beberapa jenis tumbuhan yang juga terhambat pertumbuhannya akibat zat toksik yang dihasilkannya sendiri antara lain:

Helianthus annuus dan Parthenium argenatum menghasilkan trans-cinnamic acid, Erigeron sp, Aster, Sorghum halepense, Agropyron repens, dan Brassica oleracea (Soerjani, 1974).

3.Mempersulit pemeliharaan tanaman à pemupukan, pendangiran dan penggemburan tanah, serta pengendalian OPT.

4.Menghambat aliran air dan merusak saluran pengairan.

5.Mengurangi persediaan air di waduk (transpirasi).

6. Mengurangi kapasitas air di saluran pengairan dan tempat penampungan (sungai, selokan, waduk, dam, embung, kolam, dsb) akibat sedimentasi.

7.Mengganggu dan mempersulit aktivitas manusia dalam budidaya tanaman sejak pratanam sampai pascapanen à sanitasi kebun / lahan budidaya.

8.Sebagai inang pengganti bagi serangga hama dan patogen penyakit.Peningkatan biaya untuk pengendalian hama dan penyakit tumbuhan. Gulma diserang oleh penyebab hama dan penyebab penyakit tumbuhan yang sama dengan yang menyerang tanaman.Scirpus maritimus menghidupi Piricularia orizae, organisme yang menyebabkan penyakit hawar (blast) padi.Kebanyakan gulma rumputan adalah tumbuhan inang bagi penggerek daun hijau dan coklat (Nephotettix impiticepts dan Nilaparvata lugens).Di antara musim pertanaman, gulma tersebut bertindak sebagai tumbuhan inang serangga yang menjamin adanya serangga pada musim tanam berikutnya (Soejono et al., 2000).

ALLELOPATI

Tumbuh-tumbuhan juga dapat bersaing antar sesamanya secara interaksi biokimiawi, yaitu salah satu tumbuhan mengeluarkan senyawa beracun ke lingkungan sekitarnya dan dapat mengakibatkan gangguan pertumbuhan tumbuhan yang ada di dekatnya. Interaksi biokimiawi antara gulma dan pertanamanan antara lain menyebabkan gangguan perkecambahan biji, kecambah jadi abnormal, pertumbuhan memanjang akar terhambat, perubahan susunan sel-sel akar dan lain sebagainya.

Beberapa species gulma menyaingi pertanaman dengan mengeluarkan senyawa beracun dari akarnya (root exudates atau lechates) atau dari pembusukan bagian vegetatifnya. Persaingan yang timbul akibat dikeluarkannya zat yang meracuni tumbuhan lain disebut alelopati dan zat kimianya disebut alelopat. Umumnya senyawa yang dikeluarkan adalah dari golongan fenol.Tidak semua gulma mengeluarkan senyawa beracun. Spesies gulma yang diketahui mengeluarkan senyawa racun adalah alang-alang (Imperata cylinarica), grinting (Cynodon dactylon), teki (Cyperus rotundus), Agropyron intermedium, Salvia lenocophyela dan lain-lain.

Eussen (1972) menyatakan, bahwa apabila gulma mengeluarkan senyawa beracun maka nilai persaingan totalnya dirumuskan sebagai berikut :

TCV = CVN + CVW + CVL + AV

dimana TCV = total competition value, CVN = competition value of nutrient, CVW = competition value of water, CVL = competition value of light, dan AV = allelopathic value. Nilai persaingan total yang disebabkan oleh gulma yang mengeluarkan alelopat terhadap tanaman pokok merupakan penggabungan dari nilai persaingan untuk hara + nilai persaingan untuk air + nilai persaingan untuk cahaya + nilai alelopatik.

Secara umum alelopati selalu dikaitkan dengan maslah gangguan yang ditimbulkan gulma yang tumbuh bersama-sama dengan tanaman pangan, dengan keracunan yang ditimbulkan akibat penggunaan mulsa pada beberapa jenis pertanaman, dengan beberapa jenis rotasi tanaman, dan pada regenarasi hutan.

Kuantitas dan kualitas senyawa alelopati yang dikeluarkan oleh gulma antara lain dipengaruhi kerapatan gulma, macam gulma, saat kemunculan gulma, lama keberadaan gulma, habitus gulma, kecepatan tumbuh gulma, dan jalur fotosintesis gulma (C₃ atau C₄).

Pengaruh Alelopati

Beberapa pengaruh alelopati terhadap aktivitas tumbuhan antara lain :

Senyawa alelopati dapat menghambat penyerapan hara yaitu dengan menurunkan kecepatan penyerapan ion-ion oleh tumbuhan.

Beberapa alelopat menghambat pembelahan sel-sel akar tumbuhan.

Beberapa alelopat dapat menghambat pertumbuhan yaitu dengan mempengaruhi pembesaran sel tumbuhan.

Beberapa senyawa alelopati memberikan pengaruh menghambat respirasi akar.

Senyawa alelopati memberikan pengaruh menghambat sintesis protein.

Beberapa senyawa alelopati dapat menurunkan daya permeabilitas membran pada sel tumbuhan.

Senyawa alelopati dapat menghambat aktivitas enzim.

Pengaruh Alelopati terhadap Pertumbuhan

Telah banyak bukti yang menunjukkan bahwa senyawa alelopati dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Laporan yang paling awal diketahui mengenai hal ini ialah bahwa pada tanah-tanah bekas ditumbuhi Agropyron repens, pertumbuhan gandum, oat, alfalfa, dan barli sangat terhambat.

Alang-alang menghambat pertumbuhan tanaman jagung dan ini telah dibuktikan dengan menggunakan percobaan pot-pot bertingkat di rumah kaca di Bogor. Mengingat unsur hara, air dan cahaya bukan merupakan pembatas utama, maka diduga bahwa alang-alang merupakan senyawa beracun yang dapat mempengaruhi pertumbuhan jagung. Tumbuhan yang telah mati dan sisa-sisa tumbuhan yang dibenamkan ke dalam tanah juga dapat menghambat pertumbuhan jagung. Lamid dkk. (1994) memperlihatkan bahwa semakin tinggi konsentrasi ekstraks organ tubuh alang-alang, semakin besar pengaruh negatifnya terhadap pertumbuhan kecambah padi gogo.

Penelitian semacam ini juga telah banyak dilakukan misalnya pada teki (Cyperus rotundus). Pengaruh teki terhadap pertumbuhan jagung, kedelai dan kacang tanah juga telah dipelajari dengan metode tidak langsung. Ekstrak umbi dari teki dalam berbagai konsentrasi telah digunakan dalam percobaan. Sutarto (1990) memperlihatkan bahwa tekanan ekstrak teki segar 200 dan 300 g/250 ml air menyebabkan pertumbuhan tanaman kacang tanah menjadi kerdil dan kurus, serta potensi hasilnya menurun.

Beberapa species gulma menyaingi pertanaman dengan mengeluarkan senyawa beracun. Tidak semua gulma mengeluarkan senyawa beracun. Apabila gulmanya mengeluarkan senyawa beracun maka rumusan nilai persaingan totalnya adalah TCV = CVN + CVW + CVL + AV. Di mana TCV = total competition value, CVN = competition value of nutrient, CVW = competition value of water, CVL = competition value of light, dan AV = allelopathic value.

Kuantitas dan kualitas senyawa alelopati yang dikeluarkan oleh gulma dipengaruhi oleh kerapatan gulma, macam gulma, saat kemunculan gulma, lama keberadaan gulma, habitus gulma, kecepatan tumbuh gulma dan jalur fotosintesis gulma (C₃ atau C₄).

Senyawa-senyawa kimia yang mempunyai potensi alelopati dapat ditemukan di semua jaringan tumbuhan termasuk daun, batang, akar rizoma, umbi, bunga, buah dan biji. Senyawa-senyawa alelopati dapat dilepaskan dari jaringan-jaringan tumbuhan dalam berbagai cara termasuk melalui penguapan, eksudat akar, pencucian dan pembusukan organ tumbuhan. Beberapa gulma yang berpotensi alelopati baik yang masih hidup atau yang sudah mati sama-sama dapat melepaskan senyawa alelopati melalui organ yang berada dia atas tanah maupun yang di bawah tanah.

Beberapa jenis gulma yang berpotensi mengeluarkan senyawa alelopati ialah Abutilon theoprasti, Agropyron repens, Agrostemma githago, Allium vineale, Amaranthus spinosus, Ambrosia artemisifolia, A. trifidia, Artemisia vulgaris, Asclepias syriaca, Avena fatua, Celosia argentea, Chenopodium album, Cynodon dactylon, Cyperus esculentus, C. rotundus, Euphorbia esula, Holcus mollis, Imperata cylindrica, Poa spp. , Polygonum persicaria, Rumex crispus, Setaria faberii, Stellaria media.

Senyawa alelopati dapat menghambat penyerapan hara, pembelahan sel-sel akar, pertumbuhan tanaman, fotosintesis, respirasi, sitesis protein, menurunkan daya permeabilitas membran sel dan menghambat aktivitas enzim.

Alelopati menghambat pertumbuhan tanaman. Agropyron repens menghambat pertumbuhan gandum, oat, alfalfa dan barli. Alang-alang dan teki baik yang masih hidup maupun yang sudah mati menghambat pertumbuhan dan menurunkan hasil tanaman budidaya.

Diposkan oleh sulmaidi di Jumat, April 10, 2009