3.3. Kompetisi, Alelopati, dan Kehilangan Hasil oleh Gulma

Kehadiran gulma bersama tanaman akan menyaingi tanaman dalam memperoleh ruang, air, unsur hara, dan udara. Setiap spesies gulma mempunyai kemampuan bersaing masing-masing dan setiap jenis tanaman juga demikian. Selain spesies gulma dan spesies tanaman, berbagai faktor lingkungan menentukan pihak mana yang menang dalam persaingan tersebut. Persaingan antara gulma dan tanaman akan menyebabkan kemampuan tanaman untuk memberikan hasil menjadi berukurang. Pengurangan hasil tanaman sebagai akibat dari persaingan dengan gulma ini lazim disebut kehilangan hasil. Tulisan ini menguraikan mengenai kompetisi antara gulma dengan tanaman dan kehilangan hasil yang ditimbulkannya.

Membaca Uraian
Kemampuan menyebabkan kehilangan hasil merupakan faktor utama mengapa jenis tumbuhan tertentu dikategorikan sebagai gulma. Gulma menyebabkan kehilangan hasil dengan cara berkompetisi dengan tanaman. Kompetisi (persaingan, competition) merupakan interaksi antara dua individu atau antar beberapa individu satu spesies atau berbeda spesies pada taraf trofik yang sama sedemikian sehingga pertumbuhan dan sintasan salah satu individu dirugikan oleh yang lain. Taraf trofik (trophic levels) yang sama berarti berada pada tingkatan yang sama dalam proses transfer energi dan makanan pada rantai atau jejaring nakanan. Konpetisi antar individu-individu dalam spesies yang sama disebut kompetisi intraspesifik (intraspecific competition), sedangkan kompetisi antar individu dari spesies yang berbeda disebut kompetisi interspesifik (interspecific competition). Dalam kaitan dengan kategori kompetisi ini, kompetisi antara gulma dengan tanaman merupakan kompetisi interspesifik karena terjadi antar spesies gulma yang berbeda dengan spesies tanaman. 

Kompetisi juga dapat dibedakan berdasarkan mekanisme terjadinya dan berdasarkan hasil yang terjadi. Berdasarkan mekanisme terjadinya, keompetisi dibedakan menjadi:

• Kompetisi eksploitasi (exploitation competition): kompetisi yang terjadi bila salah satu pihak yang berkompetisi dalam memperoleh sumberdaya yang dibutuhkan bersama dengan cara memanfaatkan yang lebih baik daripada pihak lainnya. Misalnya, agar bisa memperoleh unsur hara lebih banyak, gulma membentuk perakaran secara lebih cepat dalam jumlah lebih banyak daripada akar tanaman.
• Kompetisi interferensi (interference competition): kompetisi yang terjadi bila salah satu pihak yang berkompetisi dalam memperoleh sumberdaya yang dibutuhkan bersama dengan cara mengganggu pihak lainnya. Misalnya, agar bisa memperoleh unsur hara lebih banyak, gulma tumbuh lebih cepat daripada tanaman sehingga bisa menghambat pertumbuhan tanaman dengan cara menaungi.

Berdasarkan atas hasil yang terjadi, kompetisi dibedakan menjadi:

• Kompetisi berebutan (scramble competition): kompetisi yang terjadi bila kedua belah pihak yang berkompetisi dalam memperoleh sumberdaya yang dibutuhkan bersama mengambil sumberdaya yang dibutuhkan bersama secara berebutan. Misalnya kompetisi antara gulma dan tanaman dalam memperoleh unsur hara ketika padat populasi gulma tidak terlalu tinggi.
• Kompetisi kalah menang (contest competition): kompetisi yang terjadi bila salah satu pihak yang berkompetisi dalam memperoleh sumberdaya yang dibutuhkan bersama dengan cara mengalahkan pihak lainnya. Misalnya kompetisi antara gulma dan tanaman dalam memperoleh unsur hara ketika padat populasi gulma terlalu tinggi.

Selain dengan cara berkompetisi, gulma juga merugikan tanaman dengan cara melepaskan senyawa kimia ke lingkungannya sehingga menyebabkan tanaman terganggu dalam memperoleh sumberdaya yang dibutuhkan bersama (kompetisi interferensi). Cara ini dikenal sebagai alelopati (allelopathy). Namun kini alelopati diartikan bukan sekedar sebagai pelepasan senyawa kinia penghambat, tetapi juga senyawa kimia yang menguntungkan organisme lain sehingga:

• Alelopati tidak lagi dapat dipandang sebagai mekanisme kompetisi dan penggunaan istilah alelopati dalam definisi kompetisi harus diubah menjadi alelopati merugikan.  
• Alelopati tidak selalu berakibat pada organisme yang berada terdekat yang seharusnya menerima akibat langsung sebagaimana yang terjadi dalam kompetisi, tetapi bila organisme terdekat juga mempunyai kemampuan alelopati maka yang terkena justeru organisme yang berada lebih jauh (autoalelopati, autoallelopathy). 
• Alelopati merupakan proses pelepasan senyawa kimia, sedangkan kompetisi sebaliknya, merupakan proses pengambilan atau perebutan untuk memperoleh. 

Bagaimanapun mekanismenya dan apapun hasilnya, kompetisi pada dasarnya merupakan perjuangan untuk memperoleh sumberdaya guna bertahan hidup. Dalam persaingan antara gulma dan tanaman, sumberdaya yang diperebutkan adalah air (moisture), unsur hara (nutrients), dan sinar matahari (light) dari ruang yang sama (shared space) (Gambar 3.3.1):

• Kompetisi memperoleh air, ditentukan bukan hanya oleh ukuran akar (luas dan kedalaman), melainkan juga oleh kemampuan mengekstraksi air dari tanah (degree of water extraction). Misalnya, pada pertanaman gandum, gulma lambrushquarter memerlukan 300 L air sedangkan gandum memerlukan 227 L untuk memproduksi 0,5 kg bahan kering (Tabel 3.3.1). 
• Kompetisi memperoleh unsur hara, ditentukan oleh kecepatan menyerap dari dalam tanah dan mengakumulasikan unsur hara dalam bentuk biomasa. Misalnya, pada pertanaman gandum, gulma lambrushquarter memerlukan 7,6 kg N dan 1,6 P dan gulma pigweed memerlukan 5,1 kg N dan 1,4 kg P, sedangkan tanaman sorgum memerlukan 5,5 kg N dan 1,2 kg P untuk memproduksi biomasa yang sama (Tabel 3.3.2).
• Kompetisi memperoleh sinar matahari, ditentukan oleh kemampuan dalam memperoleh jumlah dan kualitas sinar matahari melalui proses saling menaungi yang ditentukan oleh indeks luas daun (leaf area index, LAI) masing-masing.

Persaingan antara gulma dan tanaman dalam memperoleh air, unsur hara, dan sinar matahari terjadi hanya apabila gulma dan tanaman berada dalam ruang yang sama, tidak terjadi bila gulma dan tanaman berada pada ruang yang berbeda.

Kompetisi antara gulma dan tanaman dipengaruhi oleh tujuh faktor yang saling berkaitan satu sama lain sebagai berikut:

• Karakteristik jenis gulma: Dari 10 jenis gulma yang dikategorikan sebagai gulma paling merusak di dunia, 8 jenis merupakan tumbuhan C4, 1 jenis merupakan tumbuhan C3, dan 1 jenis tidak diketahui, sedangkan dari 10 tananaman terpenting di dunia, 9 jenis merupakan tanaman C1 dan hanya 1 jenis merupakan tanaman C4 (Tabel 3.3.3). Pada umumnya, tumbuhan C4 berkemampuan fotosintesis yang lebih tinggi, lebih menyukai suhu tinggi dan radiasi matahari tinggi, dan memerlukan lebih sedkit air dibandingkan dengan tumbuhan C3 (Tabel 3.3.4). Karakteristik gulma yang juga berpengaruh adalah kemampuan alelopati gulma, yaitu kemampuan menghasilkan senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan tanaman (Tabel 3.3.5).
• Waktu perkecambahan gulma. Gulma terdiri atas jenis-jenis yang berkecambah dini (early emergence), jenis-jenis yang berkecambah pertengahan (middle emergence), dan jenis-jenis yang berkecambah lambat (late emergence) (Gambar 3.3.3). Hal ini terjadi karena bank biji gulma terdiri atas berbahai jenis gulma yang masing-masing mempunyai profil perkecambahan masing-masing. Jenis-jenis gulma yang berkecambah awal akan berkompetisi dengan tanaman pada saat tanaman juga sedang dalam pertumbuhan kecambah sehingga mampu mengalahkan tanaman dalam kompetisi memperoleh sumberdaya pertumbuhan (Gambar 3.3.4). 
• Lama waktu gulma tumbuh bersama tanaman. Terutama untuk jenis-jenis gulma yang berkecambah dini, semakin lama gulma dibiarkan tumbuh bersama tanaman maka semakin besar kompetisinya dengan tanaman. Tanaman, selama proses pertumbuhannya, mempunyai saat-saat kritis dalam menghadapi persaingan dengan gulma. Dengan demikian, selain lamanya gulma tumbuh bersama tanaman, saat tumbuh yang bersamaan dengan saat tanaman dalam fase kritis akan paling berpenaruh. Oleh karena itu, kehilangan hasil, selain ditentukan oleh lamanya waktu dibiarkan tumbuh bersama tanaman, juga ditentukan oleh ketepatan waktu gulma tumbuh bersamaan dengan saat-saat kritis pertumbuhan tanaman. Misalnya, pada tanaman jagung, semakin lama tanaman dibiarkan tumbuh bersama gulma maka semakin menurun hasil biji yang dapat diperoleh (Tabel 3.3.6). Demikian juga pada tanaman padi (Gambar 3.3.5). Pada tanaman padi di Jepang Echinochloa oryzicola berkecambah awal dan berbunga menjelang tanaman padi berbunga sehingga mampu menyaingi tanaman padi pada saat yang kritis. Silahkan pelajari pengaruh lama waktu berkompetisi dengan sesamanya dan dengan tanaman Lepidium sativum.
• Padat populasi dan dominansi gulma. Padat populasi gulma merupakan karakteristik gulma yang mempengaruhi kemampuannya berkompetisi dengan tanaman, tetapi perlu diperhatikan bahwa bila ukuran individu gulma sangat bervariasi maka yang lebih berperan adalah justru dominansi gulma. Padat populasi dan dominansi gulma bergantung pada jenis gulma, jarak tanam, dan musim tanam (Tabel 3.3.7).
• Bentuk tumbuh gulma dan tanaman. Gulma maupun tanaman dapat mempunyai bentuk tumbuh herba, rumput, teki, melilit, liana, atau pohon. Kompetisi antara gulma dengan tanaman akan ditentukan oleh bentuk tumbuh tanaman yang sedang dibudidayakan dan bentuk tumbuh gulma yang tumbuh bersama tanaman. Di antara bentuk tumbuh tanaman bentuk tumbuh herba merupakan bentuk tumbuh yang paling lemah dalam menghadapi kompetisi, sedangkan di antara bentuk tumbuh gulma, bentuk tumbuh pohon merupakan bentuk tumbuh yang paling kuat berkompetisi. Bentuk tumbuh gulma menentukan tutupan gulma yang merupakan karakteristik penting yang menentukan kemampuan gulma berkompetisi, tetapi kemampuan berkompetisi gulma juga ditentukan oleh karakteristik lainnya yang tidak kalah penting, yaitu padat populasi gulma.
• Karakteristik jenis tanaman. Setiap jenis tanaman terdiri atas kultivar yang masing-masing mempunyai kemampuan berkompetisi berbeda-beda terhadap gulma.
• Praktik budidaya. Praktik budidaya yang dilakukan petani dalam membudidayakan jenis tanaman yang sama menentukan kemampuan tanaman dalam berkompetisi dengan gulma. Misalnya, pada budidaya tanaman padi, perubahan praktik budidaya dari tanam bibit semai menjadi tanam tebar langsung menggeser jenis-jenis gulma (Tabel 3.3.8) dan abundansi jenis gulma (Gambar 3.3.6) sehingga pada akhirnya mempengaruhi besar kehilangan hasil tanaman padi (Tabel 3.3.9). Berbagai praktik budidaya lainnya, seperti pembakaran, jarak tanam, pemupukan, pengairan, dsb. berpengaruh terhadap gulma dan dengan demikian akan menentukan kemampuan gulma untuk berkompetisi dengan tanaman. Apapun praktik yang akan dilakukan, pertimbangan perlu diberikan terhadap kemungkinan gulma dapat menyebabkan kehilangan hasil menjadi lebih besar.

Kompetisi antara gulma dan tanaman, jika dibiarkan, akan menyababkan pertumbuhan tanaman terhambat sehingga pada akhirnya hasil tanaman lebih rendah daripada hasil tanaman yang sama tapi tidak dikompetisi oleh gulma. Perbedaan besar hasil tanaman yang sama antara yang tidak berkompetisi dengan gulma dengan yang berkompetisi dengan gulma disebut besar kehilangan hasil (BKH) dalam satuan berat hasil per satuan luas tanam, misalnya kg/ha. Jika besar kehilangan hasil ini dikalikan dengan harga hasil per kg maka diperoleh nilai kehilangan hasil (NKH). Untuk mengurangi BKH maka perlu dilakukan pengendalian gulma dan untuk melakukan pengendalian gulma diperlukan biaya..Misalkan tanaman tanpa gulma menghasilkan a dan dengan gulma tidak dikendalikan menghasilkan b maka BKH adalah a - b. Jika kemudian dilakukan pengendalian gulma maka tanaman akan menghasilkan sebesar c di mana c>b dan c<a. Selisih c - b merupakan BKH yang dapat diselamatkan dengan melakukan pengendalian gulma. Jika c - b = x dan biaya pengendalian adalah y maka ppengendalian masih memberikan keuntungan jika x>y. Sebaliknya lebih baik tidak melakukan pengendalian karena justru akan merugikan.

Oleh karena pengendalian gulma tidak selalu menguntungkan maka pengendalian gulma perlu dilakukan dengan menggunakan cara yang tepat dan dilakukan pada waktu yang tepat. Untuk itu maka pengendalian gulma perlu dilakukan dalam selang waktu yang disebut periode kritis (critical period). Periode kritis didasarkan pada prinsip ekologi tumbuhan bahwa tumbuhan yang tumbuh lebih dahulu akan menghambat tumbuhan yang tumbuh kemudian. Atas dasar prinsip ini ditentukan bahwa periode kritis tanaman padi yang ditabur langsung adalah 10-20 hari setelah tebar benih sedangkan periode kritis tanaman padi yang disemai terlebih dahulu sebelum tanam adalah 4-6 minggu setelah tanam dan pada minggu ke-12 pertumbuhan tanaman. Pada tanaman jagung, dalam 2-3 minngu setelah tanam, tanaman menyelesaikan 2-3% pertumbuhannya, sedangkan  gulma menyelesaikan 15-18% pertumbuhannya sehingga dalam budidaya jagung, pengendalian gulma perlu dilakukan secara dini.

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. Melanjutkan mengerjakan Latihan Pembelajaran Kasus Materi Kuliah 3.1. Apakah sudah selesai mengerjakan Latihan Pembelajaran Kasus Materi Kuliah 3.1 dan jika belum, silahkan menyelesaikan.
5. Tanyakan kepada petani, berapa umur tanaman pada saat Anda mengerjakan Latihan Pembelajaran Kasus Materi Kuliah 3.1.
   
6. Tanyakan kepada petani, apakah telah dilakukan pengendalian gulma pada saat Anda mengerjakan Latihan Pembelajaran Kasus Materi Kuliah 3.1. dan jika sudah dilakukan, cara pengendalian apa yang telah dilakukan.
7. Berdasarkan pada hasil mengerjakan Latihan Pembelajaran Kasus Materi Kuliah 3.1., umur tanaman pada saat Anda mengerjakan latihan pembelajaran kasus tersebut, dan pengendalian gulma yang telah dilakukan petani sebelum Anda mengerjakan latihan pembelajaran kasus tersebut, jelaskan apakah 3 jenis gulma dengan nilai SDR tertinggi merupakan jenis gulma yang menghasilkan biji dalam jumlah paling banyak per individu gulma atau bukan disertai dengan penjelasan mengapa Anda menyimpulkan demikian.
8. Berdasarkan pada hasil mengerjakan Latihan Pembelajaran Kasus Materi Kuliah 3.1., umur tanaman pada saat Anda mengerjakan latihan pembelajaran kasus tersebut, dan pengendalian gulma yang telah dilakukan petani sebelum Anda mengerjakan latihan pembelajaran kasus tersebut, jelaskan faktor yang menyebabkan 3 jenis gulma dengan nilai SDR tertinggi bisa memperoleh nilai tertinggi tersebut.
9. Di antara faktor-faktor yang memungkinkan suatu jenis gulma menjadi kompetitif sebagai telah diuraikan pada materi kuliah ini, faktor manakah yang berkontribusi menjadikan 3 jenis gulma memperoleh nilai SDR tertinggi Latihan Pembelajaran Kasus Materi Kuliah 3.1. dapat memperoleh nilai tertinggi disertai dengan penjelasannya.
10. Berdasarkan pada hasil mengerjakan Latihan Pembelajaran Kasus Materi Kuliah 3.1. dan uraian pada materi kuliah ini, jenis gulma manakah yang berpotensi menyebabkan kehilangan hasil paling tinggi dan bagaimana penjelasannya.

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, 10 Oktober 2022 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 Kuliah selambat-lambatnya pada Rabu, 5 Oktober 2022 pukul 24.00 WITA dan kemudian memeriksa daftar hadir yang telah ditandatangani, 
2. Menyampaikan Laporan Melaksanakan Kuliah selambat-lambatnya pada Senin, 10 Oktober 2022 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, direvisi: 6 Oktober 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.