3.1. Pertumbuhan dan Dinamika Populasi dan Komunitas Gulma

Infestasi gulma pada sepetak lahan ditentukan oleh jumlah jenis yang ada, kepadatan tiap jenis, dan distribusi seluruh jenis gulma di lapangan. Jumlah jenis gulma yang terdapat pada sepetak lahan biasanya relatif tidak berubah, tetapi kepadatan dan distribusinya selalu berubah sebagai tanggapan terhadap keadaan lingkungan, praktik budidaya, dan tindakan pengendalian gulma yang dilakukan. Perubahan kepadatan dan distribusi satu jenis gulma merupakan dinamika populasi, sedangkan perubahan kepadatan dan distribusi seluruh jenis gulma yang ada pada petak lahan tersebut merupakan dinamika komunitas gulma. Dalam hal ini, komunitas gulma pada petak lahan tersebut merupakan gabungan dari seluruh populasi gulma yang saling bersaing satu sama lain dan secara bersama bersaing dengan tanaman.

Membaca Materi Kuliah
Dalam kaitan dengan gulma, yang dihadapi oleh petani adalah komunitas gulma. Hal ini berbeda dengan OPT golongan hewan atau OPT golongan patogen yang pada umumnya dihadapi hanya jenis OPT golongan hewan tertentu atau OPT golongan patogen yang menyebabkan penyakit tertentu. Dalam menghadapi gulma, petani perlu perlu memberikan perhatian terhadap seluruh jenis gulma yang masing-masing membentuk populasinya sendiri. Petani tidak pernah memilih jenis gulma mana yang perlu disiang, melainkan sekaligus menyiang seluruh jenis gulma. Dalam hal ini, komunitas gulma merupakan individu seluruh jenis gulma yang terdapat pada lahan usahatani.

Kepadatan populasi atau padat populasi (population density) menyatakan jumlah individu jenis tertentu, dalam hal ini jenis gulma, yang tumbuh pada satu satuan luas lahan, dinyatakan dalam individu/satuan luas (misalnya individu per m2). Kepadatan populasi yang diperoleh dengan cara pengukuran ini disebut kepadatan mutlak (absolut density). Pada satu hamparan lahan usahatani, kepadatan absolut setiap jenis gulma dapat dihitung terhadap setiap jenis gulma yang ada pada lahan usatani yang bersangkutan. Selanjutnya kepadatan absolut setiap jenis gulma dijumlahkan untuk seluruh jenis gulma dan kemudian jumlah ini ini digunakan sebagai pembagi terhadap kepadatan absolut setiap jenis gulma untuk menghitung kepadatan nisbi (relative density) setiap jenis gulma, dinyatakan dalam proporsi atau persen. Kepadatan mudah diukur, tetapi untuk jenis tumbuhan pada umumnya dan jenis gulma pada khususnya yang mempunyai ukuran individu yang berbeda, dan dengan demikian mempunyai kemampuan yang berbeda untuk menyaingi tanaman, kepadatan belum memadai untuk menyatakan kemampuan gulma dalam menyaingi tanaman. 

Misalkan dua petak lahan jagung yang masing-masing berukuran 1 are dan keduanya diinfestasi oleh 20 individu Chromolaena odorata, tetapi petak yang satu dengan individu yang berukuran besar sedangkan petak yang lain dengan individu berukuran kecil. Chromolaena odorata dengan padat populasi yang sama pada kedua petak ini akan menyaingi tanaman jagung dengan daya saing yang berbeda antara pada petak yang satu dengan pada petak yang lain. Belum lagi bila pada petak yang satu Chromolaena odorata tersebut tumbuh menyebar sedangkan pada petak yang lain tumbuh mengelompok, kemampuannya untuk menyaingi tanaman jagung akan semakin berbeda. Untuk mengatasi permasalahan ini maka dalam mempelajari dinamika populasi dan komunitas gulma digunakan dua ukuran lain selain kepadatan populasi, yaitu dan kelindungan (cover) dan abundansi (abundance) atau frekuensi (frequency).

Kelindungan menyatakan area permukaan lahan yang terlindung oleh individu suatu spesies gulma, dinyatakan dalam satuan luas, misalnya cm2. Kelindungan yang diperoleh dengan cara pengukuran ini dikenal sebagai kelindungan mutlak (absolute cover). Bergantung pada cara pengukuran yang dilakukan, terdapat tiga katedori kelindungan absolut yang berbeda, yaitu kelindungan dasar (basal cover), kelindungan tajuk (canopy cover), dan kelindungan daun (foliar cover), yang berturut-turut diukur sebagai area yang digunakan oleh gulma untuk masuk ke dalam tanah, area yang ditutupi oleh tajuk, dan area yang ditutupi oleh daun bagian terluar. Sebagaimana halnya kepadatan populasi, dari hasil pengukuran kelindungan mutlak setiap jenis gulma dapat dihitung jumlah kelindungann mutlak semua jenis gulma yang terdapat pada suatu bidang lahan usahatani. Jumlah kelindungan mutlak semua jenis gulma tersebut selanjutnya digunakan sebagai pembagi terhadap nilai kelindungan mutlak setiap jenis gulma untuk memperoleh nilai kelindungan nisbi (relative cover) setiap jenis gulma, dinyatakan dalam proporsi atau persen. Kelindungan menyatakan jenis gulma apa yang mendominasi pada areal lahan pertanian tertentu. Jenis gulma dominan mengendalikan sumberdaya setempat yang tersedia terhadap jenis lainnya. Jenis gulma dominan akan mendesak jenis gulma lain yang sudah ada dan menghalangi masuknya jenis gulma lain. Oleh karena itu, kelindungan merupakan ukuran yang sangat relevan untuk menyatakan dinamika populasi dan dinamika komunitas gulma.

Frekuensi menyatakan berapa kali satu jenis gulma ditemukan dari seluruh pengamatan yang dilakukan, dinyatakan dalam jumlah berapa kali jenis gulma ditemukan. Nilai frekuensi yang diperoleh dengan cara pengamatan ini disebut frekuensi mutlak (absolute frequency). Sebagaimana halnya kepadatan dan kelindungan, nilai frekuensi mutlak setiap jenis dari seluruh jenis gulma yang terdapat pada suatu hamparan lahan usahatani dapat dijumlahkan. Nilai jumlah frekuensi mutlak seluruh jenis gulma tersebut selanjutnya digunakan sebagai pembagi terhadap nilai frekuensi mutlak setiap jenis gulma untuk memperoleh nilai frekuensi nisbi (relative frequency) setiap jenis gulma, dinyatakan dalam proporsi atau persen. Frekuensi menyatakan peluang untuk menemukan jenis gulma tertentu yang menjadi perhatian. Frekuensi juga dapat menyatakan distribusi suatu spesies gulma tertentu di dalam komunitas. Dalam hal ini, gulma dengan nilai frekuensi tinggi menunukkan distribusi yang lebih luas daripada gulma dengan nilai frekuensi yang lebih kecil.

Untuk mengetahui dinamika populasi dan dinamika komunitas gulma pada satu areal lahan pertanian maka perlu dilakukan pengukuran kepadapengambilan sampel dengan menggunakan satuan sampel (sampling unit) tertentu dan rancangan pengambilan sampel (sampling design) tertentu. Satuan sampel yang paling lazim digunakan adalah petak kuadrat (quadrat), yaitu suatu petak sampel berbentuk bujur sangkar, persegi panjang atau lingkaran yang ditempatkan sesuai dengan rancangan pengambilan sampel yang dipilih. Dalam hal ini, mengingat sebaran gulma dalam hamparan lahan usahatani pada umumnya mengelompok maka rancangan pengambilan sampel yang biasanya dipilih adalah rancangan pengambilan sampel sistematik (systematic sampling design), dengan cara menempatkan petak kuadrat dengan aturan penempatan tertentu, misalnya di tengah dan pada titik di tengah garis diagonal dari titik tengah menuju ke setiap sudut lahan usahatani. Selain itu, penempatan petak kuadrat juga dapat dilakukan dengan menggunakan rancangan pengambilan sampel acak (random sampling design) yang dilakukan dengan menempatkan petak kuadrat pada titik-titik yang dipilih dengan cara acak, misalnya dengan cara penarikan lotre. Rancangan pengambilan sampel apapun yang digunakan, penggunaan petak kuadrat sebagai satuan sampel untuk melakukan pengamatan gulma mempunyai kelemahan karena hasilnya sangat tergantung pada ukuran petak kuadrat dan jumlah petak kuadrat sampel yang diamati. 

Untuk mengatasi kelemahan tersebut, dapat digunakan satuan pengamatan lain. Untuk pengukuran kepadatan, dapat digunakan teknik jarak (distance method) yang terdiri atas perempat berpusat titik (point-centered quarter method), tetangga sebelah (nearest neighbor method), dan individu terdekat (closest individual method). Untuk pengukuran penutupan, sebagai alternatif teknik kuadrat dapat digunakan teknik terkena titik (point intercept method) dan teknik terkena garis (line intercept method). Penggunaan teknik-teknik alternatif ini lebih rumit daripada penggunaan teknik petak kuadrat sehingga uaian mengenai cara penggunaannya tidak dapat diberikan pada materi kuliah ini. Anda yang berminat mendalaminya dengan mengklik tautan yang diberikan atau silahkan mempelajarinya dari Elzinga et al. (n.d.), Coulloudon et al. (1999), dan Herrick et al. (2005). Uraian lebih lanjut mengenai pengukuran kerapatan, kelindungan, dan frekuensi jenis gulma dapat diperoleh dari Nkoa et al. (2015) dalam artikel Weed Abundance, Distribution, Diversity, and Community Analyses. 

Nilai padat populasi nisbi, kelindungan nisbi, dan frekuensi nisbi setiap jenis gulma dijumlahkan untuk memperoleh nilai penting jenis gulma yang bersangkutan dibandingkan dengan nilai penting jenis gulma lainnya. Nilai penting setiap jenis gulma dibagi tiga menghasilkan nisbah dominansi terjumlah (summed dominance ratio, SDR) untuk jenis gulma yang bersangkutan. Untuk mempelajari perhitungan padat populasi nisbi, kelindungan nisbi, frekuensi nisbi, nilai penting, dan nisbah dominansi terjumlah, silahkan baca artikel Identifikasi dan Dominansi Gulma pada Lahan Kering Dataran Tinggi di Kabupaten Kepahiang, Provinsi Bengkulu. Bagi yang berminat mendalami ilmu gulma sebagai skripsi, artikel jurnal tersebut bisa dijadikan rujukan untuk meneliti hal yang sama pada perladangan tebas bakar di NTT. Jenis gulma yang mempunyai nilai penting tinggi atau nilai nisbah dominansi terjumlah tinngi berarti merupakan jenis yang menguasai lahan sehingga agar tidak menyaingi tanaman maka jenis-jenis gulma dengan nilai penting atau nilai dominansi terjumlah yang tinggi perlu diprioritaskan pengendaliannya. 

Pertumbuhan dan dinamila populasi dan komunitas gulma berlaku terhadap bank biji, kecambah gulma, maupun gulma dewasa. Untuk maksud tersebut, perlu dipilih ukuran populasi yang tepat, misalnya untuk bank biji dan kecambah gulma cukup digunakan kepadatan. Dinamika populasi dan komunitas bank biji gulma akan memberikan gambaran mengenai ke mana ‘transfer’ biji terjadi dan untuk mempelajari pengaruh predasi biji. Dinamika populasi dan komunitas kecambah gulma akan memberikan gambaran mengenai jenis-jenis gulma mana yang berkecambah dini dan jenis-jenis mana yang berkecambah lambat karena setiap jenis gulma mempunyai profil perkecambahan masing-masing, yaitu kapan mulai berkecambah, lama waktu gulma berkecambag, dan distribusi perkecambahan selama lama waktu berkecambah. Untuk gulma dewasa, dinamika populasi dan komunitas dapat memberikan gambaran mengenai berbagai hal, bergantung pada ukuran populasi yang digunakan, sebagaimana telah diuraikan di atas.

Perumbuhan dan dinamika populasi dan komunitas gulma dipengaruhi oleh banyak faktor yang dapat dikelompokkan menjadi faktor abiotik, faktor biotik, dan faktor manusia. Faktor abiotik berpengaruh karena perkecambahan, pertumbuhan, dan reproduksi gulma dipengaruhi oleh suhu, kelembaban, dan sinar matahari, sedangkan pemencaran dipengaruhi oleh angin, hujan, pengairan, dan karantina. Setiap jenis gulma mempunyai titik kardinal, yaitu titik-titik minimum, optimum, dan maksimum untuk melangsungkan daur hidupnya. Terhadap proses yang berlangsung dalam daur hidup gulma, satu faktor abiotik bertindak sebagai faktor pembatas bagi faktor abiotik lainnya, yaitu faktor abiotik yang paling kurang akan membatasi pemanfaatan faktor abiotik lain yang tersedia memadai. Peluang biji dapat berkecambah dan kecambah dapat tumbuh menjadi gulma dewasa dan bereproduksi dipengaruhi oleh faktor biotik melalui interferensi memperoleh sumberdaya, predasi, dan interferensi langsung. Interferensi dalam memperoleh sumberdaya terjadi antar gulma sejenis maupun berlainan jenis. Predasi dapat terjadi terhadap biji, kecambah, maupun gulma dewasa oleh binatang maupun oleh mikroba patogenik. Interferensi langsung terjadi karena perubahan pH tanah yang disebabkan oleh jenis gulma lain atau alelopati oleh jenis gulma lain.

Di antara berbagai faktor yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan dinamika populasi dan komunitas gulma, pengaruh yang paling nyata ditimbulkan justeru oleh manusia. Manusia dapat mempengaruhi pertumbuhan dan dinamika populasi dan komunitas gulma melalui sistem pertanian yang dikembangkan, pola pertanaman yang dilakukan, teknik budidaya yang diterapkan, dan tindakan pengendalian gulma yang dilaksanakan. Sistem pertanian tradisional yang mengkombinasikan tanaman setahun dan tanaman tahunan dapat menghambat pertumbuhan dan dinamika populasi dan komunitas gulma, sebaliknya sistem perladangan tebas bakar justeru dapat mendorong dinamika populasi dan komunitas gulma ke arah dominansi jenis-jenis gulma yang tahan api. Demikian juga dengan pola pertanaman dan teknik budidaya yang diterapkan, pergiliran tanaman dan teknik budidaya tertentu dapat mendorong dinamika populasi dan komunitas gulma mengarah pada dominansi jenis-jenis gulma tertentu. Tindakan perlindungan tanaman tertentu, misalnya penggunaan herbisida secara terus menerus, dapat mendorong dinamika populasi dan komunitas gulma mengarah pada dominansi jenis-jenis gulma yang resisten terhadap jenis jerbisida yang digunakan.

 

Membaca Pustaka Wajib

Silahkan mengklik setiap tautan yang diberikan pada materi kuliah ini dan mengunduh pustaka yang disediakan dari halaman Pustaka Wajib dan membaca judul bab atau sub-bab yang berkaitan dengan materi kuliah ini.

Mengerjakan Latihan Pembelajaran Kasus

Setelah membaca uraian materi kuliah ini, silahkan mengerjakan latihan pembelajaran kasus ini dengan terlebih dahulu membaca bagian Metode Penelitian dari artikel Identifikasi dan Dominansi Gulma pada Lahan Kering Dataran Tinggi di Kabupaten Kepahiang, Provinsi Bengkulu dengan langkah-langkah sebagai berikut:

1. Nama petani asuh
2. Alamat petani asuh
3. Jenis tanaman utama yang dipilih
4. Memasang patok kayu di tengah lahan usahatani, membuat petak kuadrat dengan panjang sisi 1 m dengan menggunakan tali rafia dan mengikatkan paku berukuran panjang 7 cm pada setiap sudutnya, dan meletakkan petak kuadrat pada tempat sedemikian sehingga jenis gulma utama yang sudah diperoleh dari mengerjakan latihan pembelajaran kasus materi sebelumnya berada di tengah petak. Selanjutnya dengan menggunakan meteran gulung, ukur jarak dari patok ke titik pusat petak kuadrat. Ulangi meletakkan petak kuadrat pada tempat di mana terdapat individu kedua dan individu ketiga jenis gulma utama yang sama dan mengukur jarak dari patok ke titik pusat petak kuadrat kedua dan ke titik pusat petak kuadrat ketiga.
5. Menghitung jumlah individu setiap jenis gulma (kerapatan mutlak setiap jenis gulma), nilai kelindungan mutlak setiap jenis gulma, dan nilai frekuensi mutlak setiap jenis gulma pada petak kuadrat pertama. Sebutkan nama jenis gulma dengan menggunakan nama ilmiah, nama lokal, atau dengan memberikan kode dan catat nilai kerapatan mutlak, kelindungan mutlak, dan frekuensi mutlak yang diperoleh untuk setiap jenis gulma dengan menggunakan formulir pengerjaan latihan pembelajaran kasus (klik untuk munduh dan menyimpan file). Ulangi melakukan hal yang sama untuk mencatat hasil pengamatan pada petak kuadrat kedua dan petak kuadrat ketiga. Simpan tabel dengan nama LPK31_nilaimutlaksetiapjenisgulma_namamahasiswa.
   
6. Pada tabel pengamatan yang sudah diisi pada langkah 5, hitung nilai jumlah kerapatan mutlak seluruh jenis gulma, kelindungan mutlak seluruh jenis gulma, dan frekuensi mutlak seluruh jenis gulma untuk setiap petak kuadrat pengamatan. Simpan tabel dengan nama LPK31_jumlahnilaimutlakseluruhjenisgulma_namamahasiswa.
7. Pada tabel pengamatan yang sudah diisi pada langkah 6, gunakan rumus dari artikel Identifikasi dan Dominansi Gulma pada Lahan Kering Dataran Tinggi di Kabupaten Kepahiang, Provinsi Bengkulu untuk menghitung kerapatan nisbi setip jenjis gulma, kelindungan nisbi setiap jenis gulma, dan frekuensi nisbi setiap jenis gulma. Simpan tabel dengan nama LPK31_nilainisbisetiapjenisgulma_namamahasiswa.
8. Pada tabel pengamatan yang sudah diisi pada Langkah 7, hitung nilai penting setiap jenis gulma dengan menjumlahkan nilai kerapatan jenis, nilai kelindungan jenis, dan nilai frekuensi jenis masing-masing. Simpan tabel dengan nama LPK31_nilaipentingsetiapjenisgulma_namamahasiswa.
9. Pada tabel pengamatan yang sudah diisi pada Langkah 8, hitung nilai SDR setiap jenis gulma dengan membagi nilai penting masing-masing dengan 3. Simpan tabel dengan nama LPK31_nilaiSDRsetiapjenisgulma_namamahasiswa.
10. Berdasarkan pada hasil perhitungan yang telah dilakukan, sebutkan tiga jenis gulma dengan nilai SDR tertinggi.
    

Lakukan latihan pembelajaran kasus di atas dengan mengikuti langkah-langkah yang telah diberikan dan laporkan hasilnya sebagai bagian dari laporan mengikuti perkuliahan.

 

Menyampaikan dan Menanggapi Komentar dan/atau Pertanyaan

Setelah membaca materi kuliah ini, silahkan menyampaikan komentar dan/atau pertanyaan mengenai hal-hal berkaitan langsung dengan materi kuliah tetapi belum diuraikan secara jelas, bukan komentar dan/atau pertanyaan mengenai hal yang tidak berkaitan langsung atau yang sudah diuraikan dalam materi dan juga bukan komentar dan/atau pertanyaan yang sama dengan yang sudah disampaikan oleh mahasiswa lain. Ketik komentar dan/atau pertanyaan di dalam kotak komentar yang terletak di sebelah bawah materi kuliah ini selambat-lambatnya sampai pada Senin, 4 Oktober 2021 pukul 24.00 WITA. Kunjungi kembali materi ini beberapa hari kemudian dan tanggapi komentar dan/atau pertanyaan yang disampaikan oleh minimal satu mahasiswa lain, prioritaskan komentar dan/atau pertanyaan yang belum ditanggapi oleh mahasiswa lain. Komentar dan/atau pertanyaan yang tidak berkaitan dengan materi ini atau yang sama dengan yang telah disampaikan oleh mahasiswa lain akan diabaikan dalam penilaian. Salin (copy) komentar dan/atau pertanyaan yang disampaikan untuk dilaporkan dalam Laporan Melaksanakan Perkuliahan Daring. Setiap mahasiswa juga akan diminta untuk menyampaikan laporan penyampaian pertanyaan dan/atau komentar dan memberikan tanggapan terhadap pertanyaan dan/atau pertanyaan yang disampaikan oleh mahasiswa lain sebagai syarat mengikuti ujian tengah semester.

 

Membagikan Blog Mata Kuliah dan Materi Kuliah

Sebagai mahasiswa milenial, setiap mahasiswa tentu mempunyai akun media sosial untuk tujuan menampilkan diri. Gunakan media sosial masing-masing  untuk tujuan belajar dengan cara membagikan blog mata kuliah dengan mengklik pilihan tombol media sosial untuk membagikan blog secara keseluruhan dan membagikan setiap materi kuliah dengan mengklik tombol pilihan media sosial yang disediakan pada setiap materi kuliah. Catat tautan (link) pembagian blog dan pembagian materi kuliah melalui media sosial masing-masing untuk dilaporkan dalam Laporan Melaksanakan Perkuliahan Daring. Setiap mahasiswa juga akan diminta menyampaikan laporan pembagian blog dan materi kuliah sebagai syarat mengikuti ujian tengah semester.

Menandatangani Daftar Hadir dan Menyampaikan Laporan Melaksanakan Perkuliahan

Untuk membuktikan telah melaksanakan perkuliahan daring materi kuliah ini, silahkan mengisi dan memasukkan:

1. Menandatangani Daftar Hadir Melaksanakan Perkuliahan selambat-lambatnya pada Rabu, 29 September 2021 pukul 24.00 WITA dan kemudian memeriksa daftar hadir yang telah ditandatangani, 
2. Menyampaikan Laporan Melaksanakan Perkuliahan selambat-lambatnya pada Senin, 4 Oktober 2021 pukul 24.00 WITA dan kemudian memeriksa hasil penyampaian laporan.

Mahasiswa yang tidak mengisi dan memasukkan Daftar Hadir Melaksanakan Perkuliahan Daring dan Laporan Melaksanakan Perkuliahan Daring akan ditetapkan sebagai tidak mengikuti perkuliahan.

******************************

Hak cipta blog pada: I Wayan Mudita
Diterbitkan: 24 September 2018

Hak cipta selurun tulisan pada blog ini dilindungi berdasarkan Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 3.0 Unported License. Silahkan mengutip tulisan dengan merujuk sesuai dengan ketentuan perujukan akademik.