Apa yang dimaksud dengan alelopati?

Alelopati adalah pelepasan substansi kimia oleh tanaman yang bertujuan untuk menghambat perkecambahan atau pertumbuhan tanaman lain. Alelopati merupakan mekanisme kimiawi tumbuhan dalam menghadapi kompetisi dengan tanaman lain.

Pendahuluan.
Lahan kritis merupakan sebidang lahan yang penggunaan atau pemanfaatannya tidak sesuai dengan kemampuannya. Oleh sebab itu lahan kritis tidak dapat dimanfaatkan secara optimal karena mengalami proses kerusakan fisik, kimia, maupun biologi yang pada akhirnya akan membahayakan fungsi hidrologis, orologis, produksi lahan, pemukiman dan kehidupan sosial ekonomi masyarakat. Lahan kritis juga disebut sebagai lahan marginal yaitu lahan yang memiliki beberapa faktor pembatas. Faktor pembatas adalah faktor lingkungan, misalnya unsur hara, air, suhu, kelembapan dan sebagainya yang ketersediaannya dalam jumlah sangat kurang atau berlebihan. Ciri utama lahan kritis adalah gundul, gersang, produktivitas rendah, dan umumnya lahan kritis didominasi vegetasi alang- alang. Oleh karena itu salah satu cara mengatasinya adalah dengan menanam jenis tanaman lain yang tumbuh lebih cepat (fast growing).
Alang-alang (Imperata cylindrica) adalah jenis tanaman pionir yang menyukai sinar matahari dengan bagian yang mudah terbakar di atas tanah dan akar rimpang yang menyebar luas di bawah permukaan tanah. Alang-alang memiliki ketahanan yang tinggi, sehingga tanaman lain harus bersaing dalam memperoleh air, unsur hara, dan cahaya matahari. Jenis tanaman tersebut memberikan pengaruh negatif terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman lain di sekitarnya, hal ini dikarenakan alang-alang merupakan tumbuhan pengganggu yang mampu melepaskan senyawa alelopati.
Istilah alelopati pertama kali digunakan oleh Hans Molisch tahun 1937 (dalam Junaedi et al. 2006) berasal dari kata allelon (saling) dan pathos (menderita). Menurut Molisch, alelopati meliputi interaksi biokimia secara timbal balik, merupakan senyawa yang bersifat menghambat maupun memacu antara semua jenis tumbuhan termasuk mikro-organisme. Dalam perkembangan selanjutnya alelopati didefinisikan sebagai pengaruh langsung ataupun tidak langsung dari suatu tumbuhan terhadap yang lainnya termasuk mikroorganisme, baik yang bersifat positif (perangsangan), maupun negatif (penghambatan) terhadap pertumbuhan, melalui pelepasan senyawa kimia ke lingkungannya.
Sumber Alelopati dalam Agroekosistem
Pada suatu agroekosistem, senyawa alelopati kemungkinan dapat dihasilkan oleh gulma, tanaman pangan, dan hortikultura (semusim), tanaman berkayu, residu dari tanaman dan gulma, serta mikroorganisme. Alelopati dari tanaman dan gulma dapat dikeluarkan dalam bentuk eksudat dari akar dan serbuk sari, luruhan organ (decomposition), senyawa yang menguap (volatile) dari daun, batang, dan akar, serta melalui pencucian (leaching) dari organ bagian luar.

  1. Alelopati dari Gulma.
    Banyak spesies gulma menimbulkan kerugian dalam budi daya tanaman yang berakibat pada berkurangnya jumlah dan kualitas hasil panen. Menurut Qasem dan Foy (2001) mencatat 64 spesies gulma yang bersifat alelopati terhadap gulma lain, 25 spesies gulma yang bersifat autotoxic/autopathy, dan 51 spesies gulma aktif sebagai antifungi atau antibakteri. Jenis gulma yang memberikan pengaruh negatif alelopati pada tanaman berkontribusi pada berkurangnya jumlah dan kualitas panen tanaman melalui alelopati dan juga kompetisi sarana tumbuh.
  2. Alelopati dari Tanaman Semusim.
    Alelopati dari tanaman budidaya dapat menimbulkan efek negatif pada tanaman budi daya yang lain maupun gulma. Senyawa alelopati yang dikeluarkan tanaman dapat berdampak pada tanaman yang ditanam berikutnya bahkan juga bisa bersifat alelopati pada tanaman itu sendiri atau autotoxicity. Batish et. al., (2001) melaporkan 56 spesies tanaman semusim bersifat alelopati terhadap tanaman yang lain, 56 spesies tanaman semusim bersifat alelopati terhadap gulma, dan 31 spesies tanaman semusim bersifat autotoxic. Adanya senyawa alelopati dari tanaman dapat memberikan dampak yang baik jika senyawa alelopati tersebut menyebabkan penekanan terhadap pertumbuhan gulma, patogen, ataupun hama. Namun demikian, keadaan ini perlu mendapatkan perhatian sebagai pertimbangan pola pertanaman ganda dan menetapkan pola pergiliran tanaman.
  3. Alelopati dari Tanaman Berkayu.
    Tanaman berkayu yang dilaporkan bersifat alelopati antara lain: Acasia spp., Albizzia lebbeck, Eucalyptus spp., Grewia optiva, Glirycidia sepium, Leucaena leucocephala, Moringa oleifera, Populus deltoides, Abies balsamea, Picea mariana, Pinus divaricata, P. recinosa, dan Thuja occidentalis. Adanya senyawa alelopati dari tanaman berkayu dapat dimanfaatkan dalam pertanaman sistem wanatani (agroforestry) serta dalam pengendalian gulma, patogen, ataupun hama. Alelopati dalam sistem wanatani dapat dimanfaatkan dalam strategi pengurangan keragaman vegetasi di bawah tegakan.
  4. Alelopati dari Residu Tanaman dan Gulma.
    Residu tanaman dan gulma dilaporkan menimbulkan efek alelopati pada spesies yang ditanam kemudian. Hong et. al., (2004) menyatakan pengaruh alelopati dari beberapa jenis tumbuhan yang dapat menekan pertumbuhan gulma sekaligus meningkatkan hasil tanaman padi. Adanya senyawa alelopati dari residu tumbuhan perlu menjadi pertimbangan dalam kegiatan persiapan tanam (pengolahan tanah), pengendalian gulma, dan penggunaan serasah sebagai mulsa organik. Residu gulma dan tanaman yang memiliki pengaruh negatif alelopati sebaiknya tidak dibiarkan terdekomposisi di areal pertanaman dan tidak dipergunakan sebagai mulsa organik.
  5. Alelopati dari Mikroorganisme.
    Alelopati dari mikroorganisme yaitu identifikasi senyawa griseofulvin dari Penicillium griseofulvum yang menghambat pertumbuhan tanaman gandum. Beberapa galur Fusarium equiseti juga dilaporkan menghasilkan senyawa yang bersifat toksik terhadap tanaman kapri. Beberapa Rhizobacteria juga dilaporkan menyebabkan penghambatan perkecambahan benih, gangguan pertumbuhan akar dan menjadi peka terhadap serangan patogen pada tanaman target. Selain pengaruhnya pada tanaman, alelopati dari mikroorganisme juga dapat mempengaruhi mikroorganisme lain.
  6. Alelopati dari Tepung Sari.
    Tepung sari dari gulma Parthenium hysterophorus, Agrotis stolonifora, Erigeron annuus, Melilotus alba, Phleum pretense, Vicia craca, dan Hieracium aurantiacum dilaporkan memiliki pengaruh alelopati. Tepung sari tanaman jagung juga dilaporkan memiliki pengaruh alelopati. Pengaruh alelopati tersebut dapat terjadi pada perkecambahan, pertumbuhan, maupun pembuahan dari spesies target. Hal ini perlu mendapatkan perhatian karena alelopati dari tepung sari kemungkinan menjadi penyebab rendahnya pembuahan pada spesies tertentu.
    Beberapa Teknik Pengendalian Senyawa Alelopati
  7. Aplikasi arang atau karbon aktif.
    Telah dilaporkan bahwa penggunaan arang atau karbon aktif mampu menekan pengaruh senyawa alelopati yang dihasilkan oleh tanaman Ageratina adenophora L.
  8. Aplikasi Asam salisilat
    Residu dari tanaman ‘Khat” (Catha edulis F.) yang dapat menjadi senyawa alelopati cukup toksik dan menghambat pembentukan produksi bahan kering tanaman, pektin, dan selulose tanaman gandum. Al-Hakimi (2008) melaporkan bahwa perendaman benih gandum kedalam larutan asam salisilat 0.06 mmol akan mampu menurunkan pengaruh residu senyawa alelopati dari tanamn Khat dan meningkatkan kandungan pektin dan selulose.
  9. Aplikasi Magnesium sulfat.
    Diantara tanaman ada komponen pemupukan yang dapat mengurangi pengaruh dari senyawa alelopati. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak daun Festuca arundicea L., Lolium multiflorum L., Lolium perenne L. dan Phleum pratense L. bersifat alelopati dan menekan pertumbuhan benih Phleum pratense L… Aplikasi pupuk MgSO4 ternyata mampu menekan tingkat hambatan senyawa alelopati
  10. Rotasi tanaman
    Penggantian tanaman selain akan memutus siklus organisme pengganggu tanaman (OPT), dijumpai beberapa jenis tanaman yang mampu menyerap senyawa racun dari tanaman penghasil alelopati. Bustos et. al., (2008) melaporkan bahwa tanaman yang mampu menyerap senyawa toksik allelopati yang ada disekitar kopi arabika adalah tanaman menta (Mentha piperita L), selasih (Ocimum basilicum L), sage (Salvia officanalis L), dan oregano (Origanum vulgare L).
  11. Penggunaan mikroba tanah
    Terdapat interaksi yang cukup kuat antara keberadaan mikroba tanah dengan efektivitas senyawa alelopati yang dihasilkan oleh tanaman. Telah dilaporkan bahwa senyawa alelopati yang dihasilkan oleh tanaman Alliaria petolata L. bersifat racun bagi endo dan ektomikoriza. Hasil pengujian yang lain dilaporkan bahwa pengaruh senyawa alelopati dalam proses penghambatan pertumbuhan tanaman lain terlihat lebih kuat pada tanah yang telah disterilkan dibandingkan dengan tanah yang mengandung mikroba tanah. Dalam tanah yang tidak disterilasi tersebut mengandung kelompok mikroba tanah yang mampu menghasilkan enzim yang dapat mengurangi tingkat toksisitas senyawa alelopati. Namun demikian belum dilaporkan jenis dan enzim mikroba yang dapat menekan tingkat toksistas alelopati.
    Keragaman Potensi Alelopati
    Potensi alelopati dari suatu organisme sumber dan pengaruhnya terhadap organisme target memiliki keragaman yang secara umum disebabkan oleh faktor genetika maupun lingkungan. Keragaman potensi alelopati karena faktor lingkungan dapat terjadi pada keadaan perbedaan populasi, siklus hidup dan waktu tanam, tanah dan iklim, serta adanya cekaman biotik maupun abiotik. Informasi tentang keragaman potensi alelopati merupakan bahan pertimbangan dalam praktik budi daya tanaman seperti penentuan jenis tanaman dan pola tanam, waktu tanam, serta tindakan-tindakan dalam pemeliharaan tanaman.
  12. Faktor Genetika.
    Selain spesies yang berbeda, potensi alelopati juga bervariasi antar varietas atau aksesi dalam spesies yang sama. Junaedi et. al., (2005) melaporkan keragaman potensi alelopati pada Recombinant Inbred Lines (RILs) persilangan Nongan dengan Sathi menggunakan metode pengujian Double Pots Allelopathi Bioassay (DPAB) di laboratorium dan Rice Ratoon Interplanting Barnyardgrass Seedling (RRIBS) di sawah. Varietas Sathi dapat menekan bobot kering tajuk jajagoan (Echinochloa crus-galli Beauv. var. frumentaceae), yang dipergunakan sebagai indikator pengaruh alelopati dari padi, sebesar 43% pada DPAB dan 89% pada RRIBS. Varietas Nongan hanya dapat menekan bobot kering tajuk jajagoan sebesar 20% pada DPAB dan 69% pada RRIBS. Pada pengujian potensi alelopati 181 galur RILs persilangan Nongan/Sathi diperoleh penyebaran potensi alelopati dalam kategori rendah-sedang-tinggi pada DPAB masing-masing 34- 88-59 galur dan pada RRIBS masing-masing 37-82-62 galur. Berdasarkan atas galur dengan potensi alelopati tinggi, diperoleh lima galur yang memiliki potensi untuk dikembangkan berdasarkan kriteria agronomi yang diharapkan.
  13. Populasi, Siklus Hidup, dan Waktu Tanam.
    Pengaruh alelopati dilaporkan berkurang dengan meningkatnya populasi spesies target. Siklus hidup tumbuhan penghasil alelopati berpengaruh terhadap tumbuhan target. Hal ini berkaitan dengan tingkat ketersediaan senyawa alelopati secara statis maupun dinamis, persistensi, dan kondisinya di rizosfer. Siklus hidup ini sangat dipengaruhi oleh faktor lingkungan. Gulma setahun dengan gulma tahunan memiliki pengaruh alelopati yang berbeda. Masa hidup tumbuhan sumber alelopati berkaitan dengan masa kritis pengaruh alelopati yang dipengaruhi oleh saat terbentuknya senyawa alelopati.
  14. Tanah dan Iklim.
    Gulma Pluchea lanceolata yang tumbuh pada lahan yang diolah, menghasilkan total senyawa fenolik lebih banyak daripada lahan yang tidak diolah, kandungan fenol tahun kedua pada lahan yang diolah juga meningkat. Senyawa quercetin ditemukan pada lahan yang diolah, namun tidak ditemukan pada lahan yang tidak diolah. Kandungan senyawa-senyawa yang bersifat alelopati juga bervariasi dari suatu lokasi ke lokasi yang lainnya dan dari suatu waktu ke waktu yang lainnya. Variasi alelopati tersebut berkaitan dengan variasi kondisi iklim dan tanah seperti suhu udara dan tanah, dan kelembaban tanah. Retensi, transformasi, dan pergerakannya dalam tanah mempengaruhi kondisi senyawa alelopati. Kajian alelopati juga harus mempertimbangkan kondisi fisik, kimia, dan biologi tanah. Ekspresi alelopati di lapangan sangat dipengaruhi oleh tekstur tanah, kemasaman, C organik, kandungan hara, teknik pengolahan tanah, dan sistem tanam. Mikroorganisme tanah berperan penting memodifikasi pengaruh alelopati dengan mendegradasi senyawa alelopati sehingga dapat bersifat lebih aktif atau berkurang aktivitas alelopatinya. Di tanah, senyawa alelopati dapat dalam keadaan bebas atau berikatan dengan partikel tanah yang bersifat dapat balik (reversible) maupun tidak dapat balik.
  15. Cekaman Biotik dan Abiotik.
    Cekaman yang diakibatkan faktor lingkungan seperti kelembapan, hara, suhu, kerapatan tanam, cahaya, juga patogen mempengaruhi produksi, persistensi dan efektivitas alelopati. Umumnya cekaman baik biotik maupun abiotik cenderung meningkatkan produksi senyawa metabolit sekunder. Interaksi senyawa alelopati asam ferulat dengan herbisida atrazina juga dilaporkan memiliki pengaruh aditif.

Sumber Referensi.
Al-Hakimi, A.M.A. 2008. Effect of salicylic acid on biochemical changes in wheat plants under khat leaves residues. Plant Soil Environment 54(27): 288-293.

Batish DR, Singh HP, Kohli RK, Kaur S. 2001. Crop allelopathy and its role in ecological agriculture. J Crop Prod 4:121-161.

Bustos, P.A., J. Pohlan, and M. Schulz. 2008. Interaction between coffee (Coffea arabica L) and intercropped herbs under field conditions in the Sierra Norte of Peubla, Mexico. Journal of Agriculture and Rural Development in the Tropic and Sub Tropics 109(1): 85-94.

Djazuli, M. 2011. Alelopati pada Beberapa Tanaman Perkebunan dan Teknik Pengendalian Serta Prospek Pemanfaatannya. Jurnal Perspektif 10 (1): 44-50.

Hong NH, Xuan TD, Eiji T, Khanh TD. 2004. Paddy weed control by higher plants from Southeast Asia. Crop Prot J 23:255-261.

Junaedi A, Chun SG, Lee SB, Chung IM, Kim KH. 2005. Rice allelopathic potential of recombinant inbred lines in Nongan/Sathi cross. Korean Journal Crop Science 50 supp 2:260-261.
Junaedi, A., A. Chozin., K. Hokim. 2006. Ulasan Perkembangan Terkini Kajian Alelopati. Departemen Agronomi dan Hortikultura 13 (2): 79-84

Qasem JR, Foy CL. 2001. Weed allelopathy, its ecological impacts and future prospects: a review. J Crop Prod 4:43-119.

1 Like