Membaca Uraian
Ketika lahan perladangan baru dibuka dari hutan atau belukar dan dibudidayakan pertama kali, gulma hampir tidak menjadi permasalahan. Kalaupun ada, maka gulma yang ada merupakan spesies tumbuhan setempat. Setelah dibudidayakan 2-3 kali maka petani mulai harus mencurahkan semakin banyak waktu untuk melakukan penyiangan. Semakin lama lahan digunakan, semakin menyulitkan pula permasalahan yang ditimbulkan oleh gulma. Sebaliknya, pada lahan yang dibuka untuk perkebunan, gulma menjadi permasalahan terutama pada tahun-tahun awal. Semakin lama, seiring dengan semakin lebarnya tajuk tanaman, semakin berkurang permasalahan gulma yang dihadapi. Sampai kemudian, gulma yang tetap harus diwaspadai adalah jenis-jenis gulma yang tumbuh memanjat dan merambati tajuk tanaman. Mengapakah hal ini terjadi? Apa yang membedakan sehingga petani ladang dan petani perkebunan menghadapi permasalahan gulma yang berbeda?
Ketika lahan baru dibuka, bank biji (seed bank) yang ada di dalam tanah terdiri terutama atas biji vegetasi lokal. Bergantung pada tipe vegetasi yang dibuka, apakah hutan, belukar, atau padang rumput, biji yang ada pada bank biji pada umumnya merupakan biji tumbuhan lokal yang kemampuan menggulmanya rendah karena pengaruh faktor intrinsik, yaitu sifat tumbuhan itu sendiri, maupun karena pengaruh faktor lingkungan abiotik maupun biotik, misalnya tanah yang kurang subur, predasi oleh musuh alami setempat, dsb. Ketika lahan dibuka maka lingkungan berubah dan peluang bank biji untuk menerima ‘transfer’ biji (seed transfer) melalui berbagai cara pemencaran biji (seed disepersal) dari luar menjadi meningkat. Pembukaan lahan menyebabkan naungan berkurang dan vegetasi penutup (vegetation cover) yang semula beranekaragam menjadi didominasi oleh satu dua jenis tumbuhan. Seiring dengan meningkatnya lalu lintas orang, pergerakan alat dan mesin pertanian, dan penggunaan sarana produksi maka peluang terjadinya ‘transfer’ biji dari luar ke dalam bank biji menjadi semakin meningkat. Bila ‘transfer’ biji dari luar ke dalam bank biji melibatkan biji jenis-jenis gulma yang semula tidak ada maka ‘transfer’ berubah menjadi introduksi jenis (species introduction) sehingga lahan ditumbuhi oleh jenis-jenis introduksi (introduced species) sebagai gulma.
Untuk memungkinkan terjadi ‘transfer’ biji ke dalam bank biji maka harus ada pemasok biji dari luar. Sebagaimana telah diuraikan pada materi kuliah 2.1, gulma mempunyai kemampuan untuk menghasilkan biji dalam jumlah besar yang mempunyai perlengkapan khusus untuk memencar (to disperse, to disseminate), yaitu berpindah ke segala arah menjauh dari sumbernya menuju ke tempat lain. Pemencaran biji (seed dispersal, dissemination of seeds) merupakan perpindahan biji menjauh dari individu dan populasi induk sehingga individu-individu yang kemudian tumbuh dari biji tersebut menyebar (to distribute) mengisi ruang yang masih kosong dalam ruang yang sudah diisi oleh populasi atau menjauh dari ruang untuk membentuk populasi baru. Pemencaran diperlukan untuk mempertahankan kebugaran individu (individual fitness), untuk perbaikan persebaran jenis (species distribution) dalam ruang, dan untuk memperbaiki genetika populasi (population genetics). Pemencaran memungkinkan populasi gulma menjadi dinamik, yaitu berubah dalam ruang dan waktu.
Pemencaran dalam ruang terjadi ke arah memanjang, melebar, dan meninggi. Namun pemencaran sebenarnya terjadi tidak hanya dalam ruang, tetapi juga dalam waktu. Beberapa jenis gulma berbunga dan berbuah serentak dalam periode yang pendek, beberapa yang lain berbunga dan berbuah dalam waktu yang lama. Demikian juga dengan pelepasan biji (seeed discharge, seed release), beberapa jenis gulma segera melepaskan bijinya setelah buah tua, yang lainnya tetap mempertahankan bijinya dalam buah dalam waktu lama. Jenis-jenis gulma yang melepaskan biji secara cepat dan serempak akan meningkatkan peluang biji untuk memencar jauh bersama dengan hasil tanaman dan membuat pasokan biji menjadi melimpah sehingga predator biji tidak mampu lagi untuk menghabiskannya (oversaturate predator demands). Sementara itu, jenis-jenis gulma yang melepaskan biji secara bertahap dalam waktu lama akan meningkatkan peluang biji untuk sampai di tempat yang jauh pada saat yang menguntungkan untuk perkecambahan dan untuk terhindar dari predasi oleh predator biji. Untuk kepentingan pemencaran tersebut, setiap jenis gulma mempunyai mekanisme pelepasan biji yang khas.
Pelepasan dan pemencaran merupakan dua proses yang tidak saling berdiri sendiri satu sama lain, melainkan berkaitan dalam hal organ yang terlibat dan cara berlangsungnya. Oleh karena itu, keduanya diuraikan secara saling berkaitan. Organ yang terlibat sebenarnya bukan hanya organ generatif (biji), tetapi juga organ vegetatif (umbi, rimpang, dsb.). Pelepasan dan pemencaran dari induk dapat terjadi secara aktif dan secara pasif. Pelepasan dan pemencaran secara aktif disebut autokori (autochory) atau pemencaran yang dilakukan sendiri (self-generated dispersal). Pemencaran secara aktif ini terdiri atas: (1) balokori (ballochory), pelepasan secara kasar oleh induk, (2) blastokori (blastochory), merambat di permukaan tanah dalam bentuk rimpang, dan (3) herpokori (herpochory), berpindah dengan bantuan trikoma (trichome). Di antara ketiga tipe pelepasan dan pemencaran secara aktif ini, balokori terjadi melalui proses balistik, yaitu pelepasan biji dari buah secara eksplosif melalui kontraksi elastik jaringan buah sedemikian rupa sehingga biji terlempar menjauh dari individu induk. Pelepasan dan pemencaran secara pasif terjadi dengan bantuan: (1) tarikan gravitasi (barokori, barochory), (2) aliran air (hidrokori, hydrochory), (3) tiupan angin (anemokori, anemochory), (4) pergerakan binatang (zoochory), dan (5) kegiatan manusia (termasuk peralatan yang digunakan, anthropochory). Kedua kejadian pelepasan tersebut menghasilkan vektor pemencaran (dispersal vector), yaitu garis pemencaran biji yang mengarah menjauh dari induknya.
Pelepasan dan pemencaran dengan bantuan gravitasi merupakan yang paling umum terjadi di kalangan tumbuhan. Sebagian besar jenis tumbuhan, tetapi sedikit jenis gulma, melepaskan buah atau biji dari individu induk karena pengaruh gravitasi. Pelepasan dan pemencaran dengan cara ini merupakan karakteristik tumbuhan yang tumbuh terisolasi sehingga bukan merupakan karakteristik gulma, kecuali bagi gulma yang memproduksi biji dalam jumlah sangat besar yang kemudian, setelah jatuh ke permukaan tanah, selanjutnya memencar kembali dengan cara lain, misalnya dengan bantuan air. Dalam hal ini, gravitasi sebenarnya membantu lebih pada pelepasan daripada pemencaran. Pelepasan dan pemencaran dengan bantuan air terjadi ketika biji masih berada di dalam buah maupun setelah biji jatuh di permukaan tanah. Ketika biji masih berada dalam buah, air dapat menyebabkan kulit buah jenis gulma tertentu berkontraksi dan melepaskan bijinya secara aktif sehingga jatuh ke permukaan tanah. Setelah sampai di permukaan tanah, aliran air hujan (limpasan, run-off) dan air irigasi akan memindahkan biji ke tempat jauh, bahkan bila kemudian sampai hanyut ke sungai maka biji akan dapat memencar sangat jauh. Kemampuan biji untuk memencar dengan bantuan air, selain bergantung pada aliran air, juga bergantung pada karakteristik biji dalam hal berat jenis yang rendah, bentuk biji yang pipih, dan adanya perlengkapan bergabus pada biji.
Pelepasan dengan bantuan angin terjadi karen angin akan memberikan bantuan bagi biji jenis gulma tertentu untuk melepaskan diri dari buah. Setelah lepas dari buah, pemencaran dengan bantuan angin dapat berlangsung dengan cara biji ‘mengapung’ dalam angin atau berguling di permukaan tanah. Kemampuan biji untuk memencar dengan bantuan angin bergantung pada ketinggian titik pelepasan, kecepatan jatuh, dan kecepatan angin dan turbulensi udara antara titik pelepasan sampai pada permukaan tanah. Ketinggian titik pelepasan akan meningkatkan peluang biji untuk diambil oleh angin atau turbulensi sebelum sampai ke permukaan tanah, kecepatan biji jatuh dipengaruhi oleh berat jenis dan adanya perlengkapan khusus biji yang memungkinkannya ‘mengapung’ lebih lama di udara. Setelah biji sampai di permukaan tanah bukan berarti tidak lagi dapat memencar dengan bantuan angin. Bersama-sama dengan biji yang dilepaskan rendah ke permukaan tanah, biji yang telah sampai ke permukaan tanah dapat dibantu pemencarannya oleh angin dengan cara berguling (rolling action), baik sebagai biji yang telah terlepas dari buah maupun masih berada dalam buah. Biji-biji yang memencar dengan bantuan angin memiliki oerlengkapan khusus pada bijunya sendiri (biji dengan papus, pappus) maupun pada buahnya (buah dengan sayap).
Pelepasan dan pemencaran biji atau buah gulma dengan bantuan binatang dan manusia terjadi karena aktivitas binatang atau manusia yang bersangkutan. Binatang mamalia melepaskan dan memencarkan biji atau buah karena rambut di badannya ditempeli oleh biji atau buah gulma ketika binatang bergerak atau binatang itu sendiri memakan buah gulma, sedangkan binatang lainnya melepaskan dan memencarkan hanya dengan cara memakan buah gulma. Pada pihak lain, manusia yang tidak memakan biji atau buah gulma, tetapi berbagai aktivitas yang dilakukannya (kegiatan budidaya, pemasaran hasil, perjalanan) dan peralatan yang digunakannya (alat dan mesin pertanian, peralatan transportasi) akan membantu melepaskan dan sekaligus memencarkan biji dan buah gulma. Efektivitas pemencaran dengan bantuan binatang bergantung pada perilaku teritori dan migrasi binatang yang bersangkutan, pengaruh pencernaan terhadap viabilitas biji (bila pemencaran dengan cara dimakan), dan lama waktu biji berada pada binatang (di permukaan atau di dalam tubuh). Pemencaran dengan bantuan manusia merupakan cara pemencaran gulma yang sangat efektif karena dengan bantuan manusia gulma dapat memencar bukan hanya dalam wilayah lokal, tetapi melintasi lautan dan benua. Secara lokal manusia membantu pemencaran karena biji atau buah menempel dapada pakaian atau peralatan atau biji mengkontaminasi hasil, sedangkan secara lintas pulau dan lintas negara melalui perdagangan hasil, transportasi, dan perjalanan untuk berbagai keperluan yang semakin meningkat seiring dengan globalisasi.
Pemencaran sesungguhnya merupakan fase awal dari proses yang lebih besar, yaitu introduksi jenis (species introduction), untuk kemudian berlanjut dengan kedatangan jenis (species arrival) dan sintasan jenis (species survival) di tempat baru. Tempat asal organ pencar (generatif maupun vegetatif) dapat berupa sumber pertama (primary sources) maupun sumber satelit (satelite sources) karena dalam proses pemencaran organ pencar tumbuh dan berkembang di tempat yang tidak terlalu jauh dari sumber pertama. Introduksi sendiri merupakan bagian awal dari proses yang lebih besar lagi, yaitu proses invasi habitat (habitat invasion), yang akan diikuti dengan kolonisasi habitat (habitat colonization) dan naturalisasi jenis (species naturalization). Dalam proses introduksi, tidak semua spesies yang tiba akan dengan sendirinya berhasil melakukan kolonisasi dan naturalisasi. Berdasarkan hasil banyak penelitian, dari seluruh spesies yang masuk, biasanya hanya sekitar 10% saja (10% rule dari Williamson) yang berhasil melakukan kolonisasi dan naturalisasi. Lebih-lebih bagi tumbuhan yang memerlukan waktu yang lama untuk menghasilkan biji guna memungkinkan populasinya tumbuh sebelum dapat melakukan kolonisasi. Waktu yang lama tersebut menimbulkan kesenjangan (time lag) yang dapat bersifat inheren biji yang bersangkutan, diperpanjang oleh faktor lingkungan, maupun dikendalikan secara genetik.
Menginvasi berarti masuk dalam jumlah besar dan kemudian menggunakan cara kekerasan untuk mengalahkan dan menguasai dan akhirnya menjadikan tempat yang baru sebagai tempatnya sendiri. Setelah melalui proses introduksi, invasi berlanjut dengan proses kolonisasi untuk mengalahkan dan menguasai dan naturalisasi untuk menjadikan tempat yang baru sebagai tempatnya sendiri. Kolonisasi dan naturalisasi dilakukan melalui proses kelahiran, kematian, dan migrasi (kedatangan dan keberangkatan). Proses yang terjadi selama fase-fase invasi tersebut merupakan proses ekologis yang berskala ekologis maupun geografik. Introduksi, kolonisasi, dan naturalisasi berskala ekologis berturut-turut dalam hal perekrutan jenis, ekspansi kelompok, dan ekspansi hamparan serta berskala geografik berturut-turut dalam hal individu, populasi, dan meta-populasi (populasi dalam wilayah sangat luas)
Tabel 1. Fase, proses, dan skala invasi gulma
Keberhasilan invasi difasilitasi oleh goncangan (disturbance) dan porositas habitat (habitat porosity). Goncangan merupakan kejadian diskret dalam waktu yang menyebabkan struktur populasi, komunitas, atau ekosistem mengalami perubahan ketersediaan substrat atau sumberdaya atau perubahan faktor lingkungan. Goncangan dapat disebabkan oleh bencana berskala luas seperti kebakaran dan banjir atau oleh gangguan berskala lokal seperti pembalikan tanah atau penggundulan hutan. Sementara itu, porositas habitat menyatakan jumlah tempat kosong (vacant sites) dan proporsi tempat kosong yang belum ditempati oleh spesies lain. Porositas, dengan demikian, berpeluang menjadi semakin besar dengan terjadinya goncangan. Akan tetapi, meskipun terjadi goncangan, porositas tidak dengan sendirinya menjadi besar bila terdapat spesies lokal yang siap mengisi tempat kosong yang ditimbulkan oleh goncangan. Untuk memungkinkan terjadinya invasi secara berhasil, pertama, harus datang biji dari luar ekosistem dalam jumlah besar untuk mengisi tempat kosong yang tersedia. Kedua, tidak ada spesies lokal yang dapat menyediakan biji dalam jumlah yang cukup untuk mengisi tempat kosong yang tersedia. Ketiga, biji spesies asing yang datang harus mampu segera tumbuh dan berkembang menghasilkan populasi yang akan menjadi sumber satelite dalam proses kolonisasi dan naturalisasi.
Tabel 2. Berbagai tipe goncangan dan spesies gulma yang potensial menginvasi
Dalam memfasilitasi invasi, goncangan dan porositas mempunyai dimensi ruang, waktu, dan kerentanan komunitas dan ekosistem dalam kaitan dengan menentukan keberhasilan invasi. Dimensi ruang berarti seberapa luas wilayah yang mengalami goncangan dan apakah goncangan terjadi merata atau terfragmentasi, sedangkan dimensi waktu artinya seberapa lama, frekuensi terjadinya, dan keteraturan terjadinya. Goncangan dapat membinasakan tumbuhan pesaing dan musuh alami, mengganggu ketersiaan sumberdaya, menimbulkan cekaman, dan sebagainya. Dengan demikian, goncangan menyebabkan komunitas dan ekosistem menjadi rentan (vurnerable) terhadap invasi. Namun demikian, tanpa mengalami goncangan komunitas dan ekosistem alami tertentu juga dapat rentan dengan sendirinya terhadap invasi. Kerawanan komunitas dan ekosistem alami terhadap invasi dapat terjadi karena tidak mempunyai musuh alami bagi spesies yang menginvasi, keanekaragaman hayati yang rendah, atau mempunyai banyak tempat kosong alami.
Tabel 3. Dimensi goncangan dalam memfasilitasi keberhasilam terjadinya invasi
Pada pihak sebaliknya, dalam upaya untuk menghadapi spesies lokal dalam memanfaatkan tempat kosong dan mempertahankan diri dari predasi, gulma introduksi jenis tertentu mengembangkan adaptasi reproduktif (reproductive adaptation), kemampuan bersaing (competitive ability), dan kemampuan menghindar dari musuh alami (natural enemies). Adaptasi reproduksi dilakukan dengan cara memproduksi banyak biji yang dilengkapi dengan perlengkapan untuk memencar jauh dan kemampuan untuk melakukan sintasan melalui mekanisme dormansi. Adaptasi untuk meningkatkan kemampuan bersaing dilakukan melalui pertumbuhan cepat dan rimbun, pola pertumbuhan memanjat, menghasilkan bahan kimia alelopatik (akan dibahas pada materi kuliah 3.3), dan toleransi terhadap cekaman kekeringan dan banjir. Adaptasi untuk menghindarkan diri dari musuh alami dilakukan melalui produksi bahan kimia yang memungkinkannya kurang disukai oleh musuh alami dan melalui adaptasi morfologis yang menyebabkannya sulit dapat dijangkau oleh musuh alami (misalnya berduri tajam).
Kemampuan beradaptasi merupakan bagian dari upaya gulma untuk mengembangkan ‘sejarah kehidupan’ (life history) untuk melakukan invasi sebagai strategi ekologis untuk mempertahankan statusnya sebagai gulma. Apakah harus menjadi invasif atau tidak, merupakan pilihan dalam menghadapi tekanan seleksi yang mendorong tumbuhan untuk meningkatkan laju intrinsik pertumbuhan populasi (r) atau untuk untuk memungkinkan daya dukung lingkungan yang tinggi (K) yang oleh MacArthur (1972) disebut seleksi r-K (r-K selection theory). Dari segi ketersediaan sumberdaya dan stabilitas pasokan sumberdaya, Grime (1977) mengemukakan strategi adaptif universal (universal adaptive strategy theory) untuk membedakan tekanan seleksi terhadap tumbuhan. Menurut teori ini, tumbuhan dapat memilih untuk tumbuh cepat dan menghabiskan sumberdaya yang tersedia cukup tetapi sesaat dengan secepat-cepatnya (disebut ruderal, strategi R), tumbuh dengan kemampuan bersaing tinggi untuk memanfaatkan sumberdaya yang tersedia cukup dalam waktu lama (disebut competitive, strategi C), atau tumbuh lambat untuk memanfaatkan sumberdaya terbatas dalam keadaan tercekam (disebut under stress, strategi S). Menghadapi tekanan seleksi ini, tumbuhan dapat memilih untuk menginvasi atau bertahan mengkolonisasi wilayah semula.
Pelepasan dengan bantuan angin terjadi karen angin akan memberikan bantuan bagi biji jenis gulma tertentu untuk melepaskan diri dari buah. Setelah lepas dari buah, pemencaran dengan bantuan angin dapat berlangsung dengan cara biji ‘mengapung’ dalam angin atau berguling di permukaan tanah. Kemampuan biji untuk memencar dengan bantuan angin bergantung pada ketinggian titik pelepasan, kecepatan jatuh, dan kecepatan angin dan turbulensi udara antara titik pelepasan sampai pada permukaan tanah. Ketinggian titik pelepasan akan meningkatkan peluang biji untuk diambil oleh angin atau turbulensi sebelum sampai ke permukaan tanah, kecepatan biji jatuh dipengaruhi oleh berat jenis dan adanya perlengkapan khusus biji yang memungkinkannya ‘mengapung’ lebih lama di udara. Setelah biji sampai di permukaan tanah bukan berarti tidak lagi dapat memencar dengan bantuan angin. Bersama-sama dengan biji yang dilepaskan rendah ke permukaan tanah, biji yang telah sampai ke permukaan tanah dapat dibantu pemencarannya oleh angin dengan cara berguling (rolling action), baik sebagai biji yang telah terlepas dari buah maupun masih berada dalam buah. Biji-biji yang memencar dengan bantuan angin memiliki oerlengkapan khusus pada bijunya sendiri (biji dengan papus, pappus) maupun pada buahnya (buah dengan sayap).
Pelepasan dan pemencaran biji atau buah gulma dengan bantuan binatang dan manusia terjadi karena aktivitas binatang atau manusia yang bersangkutan. Binatang mamalia melepaskan dan memencarkan biji atau buah karena rambut di badannya ditempeli oleh biji atau buah gulma ketika binatang bergerak atau binatang itu sendiri memakan buah gulma, sedangkan binatang lainnya melepaskan dan memencarkan hanya dengan cara memakan buah gulma. Pada pihak lain, manusia yang tidak memakan biji atau buah gulma, tetapi berbagai aktivitas yang dilakukannya (kegiatan budidaya, pemasaran hasil, perjalanan) dan peralatan yang digunakannya (alat dan mesin pertanian, peralatan transportasi) akan membantu melepaskan dan sekaligus memencarkan biji dan buah gulma. Efektivitas pemencaran dengan bantuan binatang bergantung pada perilaku teritori dan migrasi binatang yang bersangkutan, pengaruh pencernaan terhadap viabilitas biji (bila pemencaran dengan cara dimakan), dan lama waktu biji berada pada binatang (di permukaan atau di dalam tubuh). Pemencaran dengan bantuan manusia merupakan cara pemencaran gulma yang sangat efektif karena dengan bantuan manusia gulma dapat memencar bukan hanya dalam wilayah lokal, tetapi melintasi lautan dan benua. Secara lokal manusia membantu pemencaran karena biji atau buah menempel dapada pakaian atau peralatan atau biji mengkontaminasi hasil, sedangkan secara lintas pulau dan lintas negara melalui perdagangan hasil, transportasi, dan perjalanan untuk berbagai keperluan yang semakin meningkat seiring dengan globalisasi.
Pemencaran sesungguhnya merupakan fase awal dari proses yang lebih besar, yaitu introduksi jenis (species introduction), untuk kemudian berlanjut dengan kedatangan jenis (species arrival) dan sintasan jenis (species survival) di tempat baru. Tempat asal organ pencar (generatif maupun vegetatif) dapat berupa sumber pertama (primary sources) maupun sumber satelit (satelite sources) karena dalam proses pemencaran organ pencar tumbuh dan berkembang di tempat yang tidak terlalu jauh dari sumber pertama. Introduksi sendiri merupakan bagian awal dari proses yang lebih besar lagi, yaitu proses invasi habitat (habitat invasion), yang akan diikuti dengan kolonisasi habitat (habitat colonization) dan naturalisasi jenis (species naturalization). Dalam proses introduksi, tidak semua spesies yang tiba akan dengan sendirinya berhasil melakukan kolonisasi dan naturalisasi. Berdasarkan hasil banyak penelitian, dari seluruh spesies yang masuk, biasanya hanya sekitar 10% saja (10% rule dari Williamson) yang berhasil melakukan kolonisasi dan naturalisasi. Lebih-lebih bagi tumbuhan yang memerlukan waktu yang lama untuk menghasilkan biji guna memungkinkan populasinya tumbuh sebelum dapat melakukan kolonisasi. Waktu yang lama tersebut menimbulkan kesenjangan (time lag) yang dapat bersifat inheren biji yang bersangkutan, diperpanjang oleh faktor lingkungan, maupun dikendalikan secara genetik.
Menginvasi berarti masuk dalam jumlah besar dan kemudian menggunakan cara kekerasan untuk mengalahkan dan menguasai dan akhirnya menjadikan tempat yang baru sebagai tempatnya sendiri. Setelah melalui proses introduksi, invasi berlanjut dengan proses kolonisasi untuk mengalahkan dan menguasai dan naturalisasi untuk menjadikan tempat yang baru sebagai tempatnya sendiri. Kolonisasi dan naturalisasi dilakukan melalui proses kelahiran, kematian, dan migrasi (kedatangan dan keberangkatan). Proses yang terjadi selama fase-fase invasi tersebut merupakan proses ekologis yang berskala ekologis maupun geografik. Introduksi, kolonisasi, dan naturalisasi berskala ekologis berturut-turut dalam hal perekrutan jenis, ekspansi kelompok, dan ekspansi hamparan serta berskala geografik berturut-turut dalam hal individu, populasi, dan meta-populasi (populasi dalam wilayah sangat luas)
Tabel 1. Fase, proses, dan skala invasi gulma
Fase Invasi | Proses Ekologis | Skala Ekologis | Skala Geografik |
Introduksi jenis | Pemencaran, kedatangan, sintasan | Perekrutan spesies | Individu |
Kolonisasi habitat | Kelahiran (perkecambahan), kematian (biji, kecambah, gulma dewasa), migrasi (kedatangan dan keberangkatan) | Ekspansi kelompok (patch expansion) | Populasi |
Naturalisasi jenis | Kelahiran (perkecambahan), kematian (biji, kecambah, gulma dewasa), migrasi (kedatangan dan keberangkatan) | Ekspansi hamparan (range expansion) | Meta-populasi |
Keberhasilan invasi difasilitasi oleh goncangan (disturbance) dan porositas habitat (habitat porosity). Goncangan merupakan kejadian diskret dalam waktu yang menyebabkan struktur populasi, komunitas, atau ekosistem mengalami perubahan ketersediaan substrat atau sumberdaya atau perubahan faktor lingkungan. Goncangan dapat disebabkan oleh bencana berskala luas seperti kebakaran dan banjir atau oleh gangguan berskala lokal seperti pembalikan tanah atau penggundulan hutan. Sementara itu, porositas habitat menyatakan jumlah tempat kosong (vacant sites) dan proporsi tempat kosong yang belum ditempati oleh spesies lain. Porositas, dengan demikian, berpeluang menjadi semakin besar dengan terjadinya goncangan. Akan tetapi, meskipun terjadi goncangan, porositas tidak dengan sendirinya menjadi besar bila terdapat spesies lokal yang siap mengisi tempat kosong yang ditimbulkan oleh goncangan. Untuk memungkinkan terjadinya invasi secara berhasil, pertama, harus datang biji dari luar ekosistem dalam jumlah besar untuk mengisi tempat kosong yang tersedia. Kedua, tidak ada spesies lokal yang dapat menyediakan biji dalam jumlah yang cukup untuk mengisi tempat kosong yang tersedia. Ketiga, biji spesies asing yang datang harus mampu segera tumbuh dan berkembang menghasilkan populasi yang akan menjadi sumber satelite dalam proses kolonisasi dan naturalisasi.
Tabel 2. Berbagai tipe goncangan dan spesies gulma yang potensial menginvasi
Tipe Goncangan | Spesies gulma yang berpotensi menginvasi | |
Nama Umum | Nama Ilmiah | |
Ternak lepas | Black thorn | Vachellia nilotica (L.) P.J.Hurter & Mabb. |
Banjir, ternak lepas | Buffelgrass | Cenchrus ciliaris L. |
Kelinci liar, ternak lepas, pembangunan jalan, penambangan, goncangan alami | Bitou bush | Chrysanthemoides monilifera subsp. rotundata (DC.) Norl. |
Kekeringan diikuti oleh banjir, kebakaran, perumputan oleh ternak lepas | Rubber vine | Cryptostegia grandiflora (Roxb.) R.Br. |
Pengayaan hara badan perairan, transportasi air | Water hyacinth, Giant salvinia | Eichhornia crassipes (Mart.) Solms-Laub., Salvinia molesta D.S. Mitch. |
Pembalakan, fluktuasi muka air tanah | Catclaw mimosa | Mimosa pigra L. |
Banjir | Bellyache bush | Jatropha gossypiifolia L. |
Lalu lintas jalan raya, gangguan oleh babi hutan | Mission grass | Cenchrus polystachios (L.) Morrone |
Curah hujan tahunan berlebihan, banjir | Athel pine | Tamarix aphylla (L.) H.Karst. |
Dalam memfasilitasi invasi, goncangan dan porositas mempunyai dimensi ruang, waktu, dan kerentanan komunitas dan ekosistem dalam kaitan dengan menentukan keberhasilan invasi. Dimensi ruang berarti seberapa luas wilayah yang mengalami goncangan dan apakah goncangan terjadi merata atau terfragmentasi, sedangkan dimensi waktu artinya seberapa lama, frekuensi terjadinya, dan keteraturan terjadinya. Goncangan dapat membinasakan tumbuhan pesaing dan musuh alami, mengganggu ketersiaan sumberdaya, menimbulkan cekaman, dan sebagainya. Dengan demikian, goncangan menyebabkan komunitas dan ekosistem menjadi rentan (vurnerable) terhadap invasi. Namun demikian, tanpa mengalami goncangan komunitas dan ekosistem alami tertentu juga dapat rentan dengan sendirinya terhadap invasi. Kerawanan komunitas dan ekosistem alami terhadap invasi dapat terjadi karena tidak mempunyai musuh alami bagi spesies yang menginvasi, keanekaragaman hayati yang rendah, atau mempunyai banyak tempat kosong alami.
Tabel 3. Dimensi goncangan dalam memfasilitasi keberhasilam terjadinya invasi
Dimensi Goncangan | Faktor Goncangan | Contoh | |
Ruang | kedekatan pengaruh: langsung atau tak langsung, lokal atau meluas, heterohenitas dan fragmentasi | langsung, lokal: titik sambaran petir; di lapangan, tak langsung, meluas: pengaruh koridor jalan raya terhadap hutan, pengaruh erosi terhadap lanskap | |
Waktu | keparahan: jumlah, frekuensi, dan durasi, pola teratur dan keterprediksian |
daur: tanah kering musiman; goncang: pengolahan tanah musim tanam; bencana: pembalakan hutan | |
Kepekaan komunitas dan ekosistem | interaksi, kespesifitasan, dan kerentanan tetangga pesaing: sensitivitas dan resistansi, perubahan keanekaragaman hayati | penghilangan kompetitif oleh biji yang berkecambah awal, tanggapan terhadap predator, parasit, dan penyakit, meningatnya kebakaran yang mematikan banyak herbivora besar | |
ketersediaan sumberdaya, penghambat dan tekanan, iklim dan cuaca | kekeringan, herbisida, panas kebakaran terhadap tanah |
Pada pihak sebaliknya, dalam upaya untuk menghadapi spesies lokal dalam memanfaatkan tempat kosong dan mempertahankan diri dari predasi, gulma introduksi jenis tertentu mengembangkan adaptasi reproduktif (reproductive adaptation), kemampuan bersaing (competitive ability), dan kemampuan menghindar dari musuh alami (natural enemies). Adaptasi reproduksi dilakukan dengan cara memproduksi banyak biji yang dilengkapi dengan perlengkapan untuk memencar jauh dan kemampuan untuk melakukan sintasan melalui mekanisme dormansi. Adaptasi untuk meningkatkan kemampuan bersaing dilakukan melalui pertumbuhan cepat dan rimbun, pola pertumbuhan memanjat, menghasilkan bahan kimia alelopatik (akan dibahas pada materi kuliah 3.3), dan toleransi terhadap cekaman kekeringan dan banjir. Adaptasi untuk menghindarkan diri dari musuh alami dilakukan melalui produksi bahan kimia yang memungkinkannya kurang disukai oleh musuh alami dan melalui adaptasi morfologis yang menyebabkannya sulit dapat dijangkau oleh musuh alami (misalnya berduri tajam).
Kemampuan beradaptasi merupakan bagian dari upaya gulma untuk mengembangkan ‘sejarah kehidupan’ (life history) untuk melakukan invasi sebagai strategi ekologis untuk mempertahankan statusnya sebagai gulma. Apakah harus menjadi invasif atau tidak, merupakan pilihan dalam menghadapi tekanan seleksi yang mendorong tumbuhan untuk meningkatkan laju intrinsik pertumbuhan populasi (r) atau untuk untuk memungkinkan daya dukung lingkungan yang tinggi (K) yang oleh MacArthur (1972) disebut seleksi r-K (r-K selection theory). Dari segi ketersediaan sumberdaya dan stabilitas pasokan sumberdaya, Grime (1977) mengemukakan strategi adaptif universal (universal adaptive strategy theory) untuk membedakan tekanan seleksi terhadap tumbuhan. Menurut teori ini, tumbuhan dapat memilih untuk tumbuh cepat dan menghabiskan sumberdaya yang tersedia cukup tetapi sesaat dengan secepat-cepatnya (disebut ruderal, strategi R), tumbuh dengan kemampuan bersaing tinggi untuk memanfaatkan sumberdaya yang tersedia cukup dalam waktu lama (disebut competitive, strategi C), atau tumbuh lambat untuk memanfaatkan sumberdaya terbatas dalam keadaan tercekam (disebut under stress, strategi S). Menghadapi tekanan seleksi ini, tumbuhan dapat memilih untuk menginvasi atau bertahan mengkolonisasi wilayah semula.
Terlepas dari tersedianya faktor yang dapat memfasilitasi dan kemampuan tumbuhan untuk beradaptasi, konsep invasi perlu dipahami secara hati-hati sebab tidak dengan sendirinya introduksi suatu spesies akan menjadikan spesies yang bersangkutan bersifat invasif. Pertama, untuk dapat bersifat invasif, spesies yang diintroduksi perlu memiliki sifat-sifat mengganggu dan merugikan, baik pada ekosistem binaan (agroekosistem dan ekosistem binaan lainnya) maupun pada ekosistem alami. Kedua, untuk dapat mengganggu dan merugikan, suatu spesies tidak perlu selalu berasal dari luar ekosistem. Dalam kaitan ini, konsep gulma perlu dibedakan dengan konsep spesies asing invasif (invasive alien species, IAS) yang merupakan spesies yang berasal dari luar ekosistem yang bila diintroduksi dapat menimbulkan kerugian ekonomis, ekologis, maupun lingkungan hidup pada ekosistem yang terinvasi. Dalam kaitan dengan gulma maka tidak semua jenis gulma adalah spesies asing invasif, sedangkan semua spesies asing invasif dengan sendirinya adalah gulma, baik gulma dalam arti sempit (pertanian) maupun dalam arti luas (gulma lingkungan hidup, environmental weeds). Konsep spesies asing invasif dan gulma lingkungan membuka wawasan baru bukan hanya dalam kaitan dengan konsep gulma, melainkan dalam kaitan dengan konsep perlindungan tanaman yang selama ini seakan-akan mempostulasikan bahwa OPT (termasuk di dalamnya gulma) hanya dapat berkembang di lingkungan ekosistem binaan.
Lanjutkan membaca Materi Kuliah 3.3.
*****
Hak cipta blog pada: I Wayan Mudita
Diterbitkan: 24 September 2018, direvisi: 30 November 2020
Diterbitkan: 24 September 2018, direvisi: 30 November 2020
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.
Terimakasih atas materinya pak 🙏
BalasHapusTadi diatas menjelaskan tentangU kepentingan pemencaran tersebut, setiap jenis gulma mempunyai mekanisme pelepasan biji yang khas.
Yang saya mau tanyakan pak coba jelaskan bagimana mekanisme pelepasan biji yang khas untuk setiap jenis gulma?
Trima kasih pak 🙏😇
Baik terimakasih atas materi yang telah diberikan, disini saya masih merasa kebingungan, pada penjelasan di awal materi bahwa ketika lahan baru dibuka, itu jenis gulmanya sedikit, tapi setelah diolah 2 samapai 3 kali itu jenis gulmanya semakin bertambah,
BalasHapusYang menjadi pertnyaan saya, mengapa hal tersebut terjadi?
Atau faktor apa yang mempengaruhi pertumbuhan gulma tersebut.
Terimakasih
Ketika lahan dibuka maka lingkungan berubah dan peluang bank biji untuk menerima ‘transfer’ biji (seed transfer) melalui berbagai cara pemencaran biji (seed disepersal) dari luar menjadi meningkat. Pembukaan lahan menyebabkan naungan berkurang dan vegetasi penutup (vegetation cover) yang semula beranekaragam menjadi didominasi oleh satu dua jenis tumbuhan. Seiring dengan meningkatnya lalulintas orang, alat dan mesin pertanian, dan sarana produksi maka peluang terjadinya ‘transfer’ biji dari luar ke dalam bank biji menjadi semakin meningkat. Bila ‘transfer’ biji dari luar ke dalam bank biji melibatkan biji jenis-jenis gulma yang semula tidak ada maka ‘transfer’ berubah menjadi introduksi jenis sehingga lahan ditumbuhi oleh jenis-jenis introduksi (introduced species) sebagai gulma.
HapusKomentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapusBaik pak terima kasih atas materi yang telah diberikan,yang ingin saya tanyakan Bagaimana cara pengedalian gulma tersebut secara alami dan kimiawi.
BalasHapusTerimakasih🙏🙏
Baik saya akan menjawab pertanyaan dari teman @Eugenius.
HapusPengendalian secara hayati atau alami dengan menggunakan musuh alami gulma seperti kutu loncat eksotik untuk pengendalian Mimosa diplotricha. Sedangakan Pengendalian secara kimia biasa dengan menggunakan herbisida. Herbisida yang digunakan harus memenuhi persyaratan seperti tidak berbahaya bagi manusia hewan dan lingkungan, efektif terhadap gulma sasaran, mempunyai ketahanan yang lama dan biaya operasional relatif murah.
Baik, terima kasih atas materi yang telah dipaparkan oleh bapak disini jelaskan mengenai spesies yang berasal dari luar ekosistem yang bila diintroduksi dapat menimbulkan kerugian ekonomis, ekologis, maupun lingkungan hidup pada ekosistem yang bersangkutan. Yang ingin saya tanyakan tindakan apa yang harus dilakukan oleh pemerintah untuk mengatasi masalah tersebut
BalasHapusTerima kasih pak 🙏🙏
Baik Terimakasih atas materi yang telah di paparkan oleh bapak,,,
BalasHapusCoba sebutkan faktor-faktor yang mempengaruhi proses pemencaran dan invasi gulma !
Terimakasih 🙏
Baik pak trimakasih atas materi yang telah di berikan🙏 saya ingin bertanya mengapa semakin lama lahan di gunakan,semakin menyulitkan pula permasalahan yg di timbulkan oleh gulma ,Trimakasih🙏
BalasHapusBaik Terima kasih saya akan mencoba jawab pertanyaan dari teman @felicia
HapusKemampuan beradaptasi merupakan bagian dari upaya gulma untuk mengembangkan ‘sejarah kehidupan’ (life history) untuk melakukan invasi sebagai strategi ekologis untuk mempertahankan statusnya sebagai gulma.
Ketika lahan dibuka maka lingkungan berubah dan peluang bank biji untuk menerima ‘transfer’ biji (seed transfer) melalui berbagai cara pemencaran biji (seed disepersal) dari luar menjadi meningkat. Pembukaan lahan menyebabkan naungan berkurang dan vegetasi penutup (vegetation cover) yang semula beranekaragam menjadi didominasi oleh satu dua jenis tumbuhan. Seiring dengan meningkatnya lalulintas orang, alat dan mesin pertanian, dan sarana produksi maka peluang terjadinya ‘transfer’ biji dari luar ke dalam bank biji menjadi semakin meningkat. Bila ‘transfer’ biji dari luar ke dalam bank biji melibatkan biji jenis-jenis gulma yang semula tidak ada maka ‘transfer’ berubah menjadi introduksi jenis sehingga lahan ditumbuhi oleh jenis-jenis introduksi (introduced species) sebagai gulma
Trimakasih teman @isabella kurniawati atas jawabanya😇
HapusBaik terima kasih atas materi yang di berikan.
BalasHapusPada materi di atas di jelaskan Pelepasan dan pemencaran secara aktif dan pelepasan dan pemencaran secara pasi.
Yang saya mau tanyakan bagaimanakah cara kita untuk mengatasi terjadinya pelepasan dan pemencaran gulma tersebut agat tidak tersebar kemana-mana?
Terima kasih pak😇
Baik terima kasih atas materinya pak.saya ingin bertanya apakah tumbuhan invasi berpengaruh atau berdampak besar dalam jangka panjang pada tanah dan lingkungan dan apakah pengaruh tersebut dapat merugikan atau menguntungkan.Terima kasih pak🙏🙏
BalasHapusSelamat pagi pak
BalasHapusDidalam materi
Dikatakan, Dalam kaitan dengan gulma maka tidak semua jenis gulma adalah spesies asing invasif, sedangkan semua spesies asing invasif dengan sendirinya adalah gulma, baik gulma dalam arti sempit (pertanian) maupun dalam arti luas (gulma lingkungan hidup, environmental weeds).
Mohon menjelaskan cara membedakan konsep gulma dengan konsep spesies asing invasif
.terima kasih🙏
Baik terima kasih untuk materi yang di jelaskan di sini saya ingin bertanya.
BalasHapusContoh jenis-jenis gulma yang melepaskan biji secara bertahap dalam waktu lama.terima kasih🙏
enis-jenis gulma yang melepaskan biji secara cepat dan serempak akan meningkatkan peluang biji untuk memencar jauh bersama dengan hasil tanaman dan membuat pasokan biji menjadi melimpah sehingga predator biji tidak mampu lagi untuk menghabiskannya (oversaturate predator demands). Sementara itu, jenis-jenis gulma yang melepaskan biji secara bertahap dalam waktu lama akan meningkatkan peluang biji untuk sampai di tempat yang jauh pada saat yang menguntungkan untuk perkecambahan dan untuk terhindar dari predasi oleh predator biji.
HapusBaik pak terima kasih untuk paparan materinya, disini saya mau bertanya apa yang menyebabkan gulma, melepaskan buah atau biji dari individu induk karena pengaruh gravitasi?
BalasHapusTerima kasih pak🙏🙏
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
HapusTerimakasih Utk Materinya Pak🙏
BalasHapusDari materi di jelaskan bahwa Untuk meningkatkan keberhasilan melakukan invasi, gulma mengembangkan kemampuan adaptasi reproduksi, adaptasi untuk bersaing, dan adaptasi untuk menghadapi musuh alami. Adaptasi dilakukan untuk menghadapi tekanan seleksi yang dapat berupa seleksi r-K atau seleksi R-C-S.
Pertanyaan saya bagaimanakah pengaruh dari seleksi r-K atau seleksi R-C-S terhadap keberhasilan melakukan invasi sehingga gulma harus mengembangkan adaptasi reproduksi, adaptasi untuk bersaing, dan adaptasi untuk menghadapi musuh alami.Terimakasih🙏
Baik terima kasih Pak
BalasHapusMengapa Semakin lama, seiring dengan semakin lebarnya tajuk tanaman, semakin berkurang permasalahan gulma yang dihadapi?
Terima kasih
Selamat pagi pak trima kasih atas materi yang di paparkan.
BalasHapusYang menjadi pertanyaan saya adalah berapa lamakah kemampuan gulma untuk beradaptasi dan mempertahankan statusnya sebagai gulma?
Terima kasih
faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi keberhasilan suatu proses invasi?
BalasHapusEmpat faktor yang mempengaruhi keberhasilan proses invasi suatu spesies (Richardson dan Pyšek (2006) yaitu : Ketersediaan sumberdaya, • Gangguan • Kompetisi dan • Tekanan terhadap propagul.
HapusBaik saya akan menjawab pertanyaan dari teman Yanuarius
HapusDistribusi spesies invasi dipengaruhi oleh faktor biotik dan faktor abiotik. Faktor abiotik yang mempengaruhi keberadaan spesies tumbuhan asing invasif diantaranya jenis tanah, kemasaman tanah, kelembaban tanah, kualitas dan kuantitas pencahayaan, pola presipitasi, variasi temperatur pada tanah, air dan udara.
Faktor yang mempengaruhi keberhasilan proses invasi suatu spesies yaitu ketersediaan sumberdaya, gangguan, kompetisi dan tekanan terhadap propagul. Kualitas suatu lahan merupakan salah satu faktor penentu kesuksesan tumbuhan asing menginvasi ekosistem barunya. Lingkungan komunitas tumbuhan dengan ketersediaan sumberdaya yang tinggi memiliki kemungkinan besar untuk terganggu dan terinvasi.
Faktor faktor yang mempengaruhi keberhasilan suatu proses invasi,
BalasHapus1. Ketersediaan sumber daya
2. Gangguan
3. Kompetisi
4. Tekanan terhadap progaul
Bagaimana kebakaran dapat mendukung proses atau keberhasilan invasi? Mohon dijelaskan...
BalasHapusKebakaran (wildfire) mempengaruhi tumbuhan menjadi gulma melalui proses yang kompleks karena jenis-jenis tertentu peka terhadap kebakaran, sedangkan jenis-jenis lainnya justeru memperoleh keuntungan dari kebakaran. Jenis-jenis yang tahan terhadap kebakaran mempunyai struktur morfologi batang yang khusus untuk tumbuh kembali dengan cepat setelah kebakaran, menghasilkan biji yang dapat tertimbun di lapisan tanah yang dalam, atau mempunyai struktur vegetatif khusus dalam tanah yang dapat bertahan dari kerusakan yang ditimbulkan oleh api. Spesies-spesies yang tahan terhadap kebakaran akan potensial menjadi gulma yang dominan.
HapusSelamat Pagi pa Saya atas Nama Dolorosa Evaristi Malo
HapusIngin bertanya Mengenai materi yang pa Berikan jadi Pertayaan saya adalah
mengapa pada infestasi gulma di tentukan oleh jenis gulma yang ada dan cara infestasi seperti apa? Dan jelaskan faktor apa saja yang menentukan kemampuan gulma berkompetisi dengan tanaman?
dalam suatu ekosistem gulma tidak hidup secara tunggal, melainkan hidup bersama-sama dengan tumbuhan lain atau tanaman lain, sehingga untuk mendapatkan cahaya, unsur hara, air, gas dan tempat hidup harus melakuan persaingan. Persaingan akan terjadi bila timbul interaksi antara lebih dari satu tumbuhan.
HapusFaktor-faktor yang Mempengaruhi Kompetisi Gulma dengan Tanaman
Kemampuan tanaman untuk bersaing dengan gulma ditentukan oleh:
1. Species atau jenis gulma. Perbedaan species akan menentukan kemampuan bersaing karena perbedaan system fotosintesis, kondisis perakaran, dan keadaan morfologinya. Species gulma yang tumbuh cepat, berhabitat besar, dan memiliki metabolisme efisien (yaitu tumbuhan berjalur fotosintesis C4, seperti alang-alang, teki, dan bayam duri) akan menjadi gulma yang berbahaya.
2. Kepadatan gulma. Kepadatan atau kerapatan populasi gulma menentukan persaingan dan makin besar pula penurunan produksi tanaman. Pada musim penghujan kepadatan suatu gulma relative lebih tinggi dibandingkan dengan pada musim kemarau, karena pada musim penghujan air tersedia dalam jumlah yang cukup.
3. Saat dan lama persaingan. Gulma yang muncul atau berkecambah lebih dahulu atau bersamaan dengan tanaman yang dibudidayakan, berakibat besar terhadap pertumbuhan dan hasil panen tanaman. Persaingan gulma pada awal pertumbuhan akan mengurangi kuantitas hasil, sedangkan persaingan dan gangguan gulma menjelang panen berpengaruh besar terhadap kualitas hasil.
4. Cara budidaya dan varietas yang ditanam. Perbedaan cara budidaya dan varietas tanaman yang ditanam menentukan besarnya persaingan gulma dengan tanaman.
5. Serta tingkat kesuburan tanah. Tingkat ketersediaan unsure hara juga akan menentukan besarnya persaingan gulma dengan tanaman.
Jelaskan bagaimana kebanyakan spesies invasif bisa mencapai daerah baru di mana mereka tidak secara alami berada?
BalasHapusSaya akan menjawab pertanyaan dari teman alex, bagaimana kebanyakan spesies invasif bisa mencapai daerah baru di mana mereka tidak secara alami berada?
HapusSpesies invasif bisa masuk ke dalam ekosistem baru, baik secara alami maupun tidak alami, yaitu melalui aktivitas kegiatan manusia termasuk perdagangan dan transportasi secara nasional dan internasional. Ada yang disengaja, misalnya sebagai tanaman hortikultura dan tanaman hias.
Komentar ini telah dihapus oleh pengarang.
BalasHapusSaya ingin bertanya Mengapa spesies invasif berbahaya bagi spesies asli?
BalasHapus