ALLELOPATI

Tumbuh-tumbuhan juga dapat bersaing antar sesamanya secara interaksi biokimiawi, yaitu salah satu tumbuhan mengeluarkan senyawa beracun ke lingkungan sekitarnya dan dapat mengakibatkan gangguan pertumbuhan tumbuhan yang ada di dekatnya. Interaksi biokimiawi antara gulma dan pertanamanan antara lain menyebabkan gangguan perkecambahan biji, kecambah jadi abnormal, pertumbuhan memanjang akar terhambat, perubahan susunan sel-sel akar dan lain sebagainya. Tumbuhan yang bersifat sebagai alelopati mempunyai kemampuan bersaing yang lebih hebat sehingga pertumbuhan tanaman pokok lebih terhambat, dan hasilnya semakin menurun. Namun kuantitas dan kualitas senyawa alelopati yang dikeluarkan oleh tumbuhan dapat dipengaruhi oleh kerapatan tumbuhan alelopati, macam tumbuhan alelopati, saat kemunculan saat kemunculan tumbuhan alelopati, lama keberadaan tumbuhan alelopati, habitus tumbuhan alelopati, kecepatan tumbuh tumbuhan alelopati, dan jalur fotosintesis tumbuhan alelopati (C₃ atau C₄) (Mcilroy, 1976).

 Persaingan interspesifik terjadi diantara dua atau lebih individu organisme yang berlainan jenis. Spesies yang berhasil dalam persaingan bergantung pada kemampuan pertumbuhan dan reproduksinya. Perbedaan waktu perkecambahan biji dan pembentukannya anakan pohon juga mempengaruhi persaingan. Perbedaan kisaran toleransi dan syarat-syarat ekologi yang dimiliki suatu spesies organisme juga akan mempengaruhu kemampuan untuk bersaing. Interaksi ini dapat merupakan interaksi komensalisme yaitu salah satu organisme beruntung dan yang lain tidak berpengaruh sedangkan hubungan yang lain seperti amensalisme merupakan hubungan antara dua organisme dengan salah satu pihak dirugikan dan pihak lain mungkin tidak dirugikan. Pada umumnya interaksi saling merugikan karena terdapat kerugian yang dipengaruhi oleh bahan-bahan kimia yang dikenal sebagai alelopati (Indriyanto, 2006).

Proses pembentukkan senyawa alelopati sungguh merupakan proses interaksi antarspesies atau antarpopulasi yang menunjukkan suatu kemampuan suatu organisme untuk mempertahankan kelangsungan hidup dengan berkompetisi dengan organisme lainnya, baik dalam hal makanan, habitat, atau dalam hal lainnya. Beberapa alelopati menghambat pembelahan sel-sel akar tumbuhan. Beberapa alelopati dapat menghambat pertumbuhan yaitu dengan mempengaruhi pembesaran sel tumbuhan. Beberapa senyawa alelopati memberikan pengaruh menghambat respirasi akar. Senyawa alelopati memberikan pengaruh menghambat sintesis protein. Beberapa senyawa alelopati dapat menurunkan daya permeabilitas membran pada sel tumbuhan.Senyawa alelopati dapat menghambat aktivitas enzim (Brewer, 1990).

Alelopati merupakan interaksi antarpopulasi, bila populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa atau antibiotisme. Fenomena alelopati mencakup semua tipe interaksi kimia antartumbuhan, antarmikroorganisme, atau antara tumbuhan dan mikroorganisme interaksi tersebut meliputi penghambatan dan pemacuan secara langsung atau tidak langsung suatu senyawa kimia yang dibentuk oleh suatu organisme (tumbuhan, hewan atau mikrobia) terhadap pertumbuhan dan perkembangan organisme lain. Senyawa kimia yang berperan dalam mekanisme itu disebut alelokimia. Pengaruh alelokimia bersifat selektif, yaitu berpengaruh terhadap jenis organisme tertentu namun tidak terhadap organisme lain. Contoh jenis tumbuhan lainnya yang diduga menghasikan zat allelopati, yaitu genus Eucalyptus, Acacia, Pinus, Eucelia, Hordeum, Grevillea, Camelina, adenostena, erenophylla, Agropyron    (Indriyanto, 2006).

Alelopati merupakan contoh dari tipe interaksi amensalisme yang merupakan persaingan dalam bentuk yang lemah. Dalam hubungan ini antara individu yang satu dirugikan dan individu yang lain tidak dirugikan atau bersifat netral. Alelopati merupakan pengaruh yang merugikan baik langsung mupun tidak langsung dari suatu tumbuhan ke tumbuhan yang lainnya melalui produksi senyawa kimia. Dalam hal ini bahan kimia dapat dikategorikan Autotoxic (bahan penghambat) terhadap anakan dan Antitoxic (bahan penghambat) terhadap individu lainnya. Cara tanaman melepaskan bahan kimia (bahan alelopati) antara lain melalui pencucian daun atau batang oleh air hujan, bahan tanman yang jatuh sebagai serasah yang menjadi humus dalam tanah, gas yang menguap dari permukaan tanah, eksudat akar (Onrizal dan Kusmana, 2005).

Alelokimia pada tumbuhan dibentuk di berbagai organ, mungkin di akar, batang, daun, bunga dan atau biji. Organ pembentuk dan jenis alelokimia bersifat spesifik pada setiap spesies. Pada umumnya alelokimia merupakan metabolit sekunder yang dikelompokkan menjadi 14 golongan, yaitu asam organik larut air, lakton, asam lemak rantai panjang, quinon, terpenoid, flavonoid, tanin, asam sinamat dan derivatnya, asam benzoat dan derivatnya, kumarin, fenol dan asam fenolat, asam amino nonprotein, sulfida serta nukleosida. Pelepasan alelokimia pada umumnya terjadi pada stadium perkembangan tertentu, dan kadarnya dipengaruhi oleh stres biotik maupun abiotik (Brewer, 1990).

Tidak semua gulma mengeluarkan senyawa beracun. Spesies gulma yang diketahui mengeluarkan senyawa racun adalah alang-alang (Imperata cylinarica), grinting (Cynodon dactylon), teki (Cyperus rotundus), Agropyron intermedium, Salvia lenocophyela dan lain-lain. Apabila gulma mengeluarkan senyawa beracun maka nilai persaingan totalnya dirumuskan sebagai berikut :

TCV = CVN + CVW + CVL + AV

dimana TCV = total competition value, CVN = competition value of nutrient, CVW = competition value of water, CVL = competition value of light, dan AV = allelopathic value. Nilai persaingan total yang disebabkan oleh gulma yang mengeluarkan alelopat terhadap tanaman pokok merupakan penggabungan dari nilai persaingan untuk hara + nilai persaingan untuk air + nilai persaingan untuk cahaya + nilai alelopati (Resosoedarmo, 1986).

Tumbuhan yang masih hidup dapat mengeluarkan senyawa alelopati lewat organ yang berada di atas tanah maupun yang di bawah tanah. Demikian juga tumbuhan yang sudah matipun dapat melepaskan senyawa alelopati lewat organ yang berada di atas tanah maupun yang di bawah tanah. Alang-alang         (Imperata cyndrica) dan teki (Cyperus rotundus) yang masih hidup mengeluarkan senyawa alelopati lewat organ di bawah tanah, jika sudah mati baik organ  yang berada di atas tanah maupun yang di bawah tanah sama-sama dapat melepaskan senyawa alelopati. Tumbuhan ini banyak terdapat di lahan pertanian di daerah tropis dan subtropis. Alang-alang dapat menghasilkan hormon alelopati, yaitu zat yang dapat mematikan tumbuhan lain. Akibat pada suatu lahan dapat terjadi monokultur, dan yang ada hanya alang-alang.Dengan mengacu pada kemampuan alelopati untuk mematikan tumbuhan lain (Dove dan Martopo, 1990).

Senyawa-senyawa kimia yang mempunyai potensi alelopati dapat ditemukan di semua jaringan tumbuhan termasuk daun, batang, akar, rizoma, umbi, bunga, buah, dan biji. Senyawa-senyawa alelopati dapat dilepaskan dari jaringan-jaringan tumbuhan dalam berbagai cara termasuk melalui:

1.      Penguapan senyawa alelopati, senyawa kimianya termasuk ke dalam golongan terpenoid. Senyawa ini dapat diserap oleh tumbuhan di sekitarnya dalam bentuk uap, bentuk embun, dan dapat pula masuk ke dalam tanah yang akan diserap akar.

2.      Eksudat akar yaitu banyak terdapat senyawa kimia yang dapat dilepaskan oleh akar tumbuhan, yang kebanyakan berasal dari asam-asam benzoat, sinamat, dan fenolat.

3.      Pencucian yaitu sejumlah senyawa kimia dapat tercuci dari bagian-bagian tumbuhan yang berada di atas permukaan tanah oleh air hujan atau tetesan embun.

4.      Pembusukan organ tumbuhan setelah tumbuhan atau bagian-bagian organnya mati, senyawa-senyawa kimia yang mudah larut dapat tercuci dengan cepat. Sel-sel pada bagian-bagian organ yang mati akan kehilangan permeabilitas Persaingan antar jenis pada tumbuhan mungkin dapat dimanifestasi oleh agresi kimia atau disebut alelopati  yang berarti bahwa satu jenis menghasilkan zat kimia yang menghambat aatau membunuh tumbuhan yang disainginya. Interaksi alelopati bahkan terjadi dalam satu jenis misal pohon Grivillea di hujan hutan  Australia. Tampaknya akar-akar mengeluarkan suatu zat yang larut dalam air dan menghambat perkembangan kecambah jenis tersebut tumbuh disekitarnya. Pengaruh alelopati terhadap pertumbuhan tumbuhan antara lain perpanjangan atau perbanyakan sel kan terhambat, penyerapan hara meniral akan berkurang , laju fotosintesis dan respirasi akan terganggu, perlambatan perkecambahan , laju pertumbuhan terhambat, gangguan sistem perakaran, klorosis, layu, dan ada yang mati (Onrizal dan Kusmana, 2005).

Penelitian pengaruh ekstrak daun Pinus merkusii, terhadap perkecambahan dan pertumbuhan vegetatif Glvcine, max telah dilakukan di laboratorium ekofisiologi dan rumah kaca Jurusan Biologi Institut Teknologi Bandung, pada bulan Oktober 1989 sampai Februari 1990. Kandungan bioaktif daun Pinus merkusii, diekstrak dengan pelarut air, etanol dan aseton, untuk diperlakukan kepada biji Glycine max, yang sedang berkecambah dan tanaman Glycine max yang sedang dalam fase pertumbuhan vegetatif. Ekstrak air, ekstrak etanol dan ekstrak aseton dibuat menjadi konsentrasi 0; 250; 500; 750 dan 1000 ppm. Percobaan dilakukan dengan rancangan acak lengkap faktorial dengan tiga kali ulangan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ekstrak daun Pinus merkusii tidak mempengaruhi persentase perkecambahan dan faktor-faktor pertumbuhan Glvcine max. Satu-satunya parameter yang terpengaruh adalah panjang radikula kecambah Glycine max (Odum, 1971).

            Proses pembentukkan senyawa alelopati sungguh merupakan proses interaksi antarspesies atau antarpopulasi yang menunjukkan suatu kemampuan suatu organisme untuk mempertahankan kelangsungan hidup dengan berkompetisi dengan organisme lainnya, baik dalam hal makanan, habitat, atau dalam hal lainnya. Ada beberapa tempat bereaksinya alelopati dalam tubuh tumbuhan karena masuknya substansi alelopat padanya. Tempat-tempat tersebut dalam tumbuhan menjadi tempat persinggahan zat kimiawi yang masuk ke dalamnya dan tempat itulah terjadi substansi kimiawi tersebut.Tempat tersebut yang sering atau bahkan selalu dihubungkan dengan jenis proses kimiawi sehingga pada masalah nama tempat tersebut selalu dihubungkan dengan jenis prosesnya. Misalnya pengaruh alelopati pada pengambilan nutrisi, hambatan pada pembelahan sel, dan pertumbuhan hambatan pada fotosintesis dan respirasi pengaruh pada sintesa protein dan aktivitas enzim, hambatan pembukaan stomata dan lain lain (Moenandir, 1997).

Pada prinsipnya allelopati adalah :

1. Pengaruh yang bisa merusak, menghambat, merugikan dan dalam kondisi tertentu kemungkinan menguntungkan.
2. Pengaruh ini terjadi pada perkecambahan, pertumbuhan maupun metabolism tanaman.
3. Pengaruh ini disebabkan karena adanya senyawa kimia yang dilepaskan oleh suatu tanaman ke tanaman lainnya.

Pengaruhnya terhadap tanaman dapat berupa hambatan dan gangguan allelopati dapat terjadi pada perbandingan dan perpanjangan sel, aktivitas giberalin, dan auksin (IAA), Penyerapan hara mineral, laju fotosintesis, respirasi, pembukaan stomata, sistem protein, dan aktivitas enzim tanaman. Faktor-faktor yang mempengaruhi besarnya daya hambat senyawa kimia penyebab allelopati dari tanaman, antara lain: macam tanaman yang menghasilkan, macam tanaman yang dipengaruhi, keadaan pada waktu sisa tanaman mengalami perombakan, dan sebagainya (Onrizal dan Kusmana, 2005).

Telah banyak bukti yang menunjukkan bahwa senyawa alelopati dapat menghambat pertumbuhan tanaman. Laporan yang paling awal diketahui mengenai hal ini ialah bahwa pada tanah-tanah bekas ditumbuhi Agropyron repens, pertumbuhan gandum, oat, alfalfa, dan barli sangat terhambat. Alang-alang menghambat pertumbuhan tanaman jagung dan ini telah dibuktikan dengan menggunakan percobaan pot-pot bertingkat di rumah kaca di Bogor. alang-alang merupakan senyawa beracun yang dapat mempengaruhi pertumbuhan jagung. Tumbuhan yang telah mati dan sisa-sisa tumbuhan yang dibenamkan ke dalam tanah            juga dapat menghambat pertumbuhan jagung dimana semakin tinggi konsentrasi ekstrak organ tubuh alang-alang, semakin besar pengaruh negatifnya   (Kartawinata dan Danimihardja, 2009)