alelopati

Alelopati merupakan interaksi antarpopulasi jika populasi yang satu menghasilkan zat yang dapat menghalangi tumbuhnya populasi lain. Contohnya, di sekitar pohon walnut (juglans) jarang ditumbuhi tumbuhan lain karena tumbuhan ini menghasilkan zat yang yang bersifat toksik. Pada mikroorganisme istilah alelopati dikenal sebagai anabiosa. Contohnya jamur pennicillium sp. Merupakan organisme penghasil antibiotika yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri tertentu

Abdurahman,deden.2006.biologi  kelompok pertanian dan kesehatan.bandung:grafindo media pratama

Alelopati merupakan sebuah fenomena yang berupa bentuk interaksi antara makhluk hidup yang satu dengan makhluk hidup lainnya melalui senyawa kimia (Rohman, 2001). Sedangkan menurut Odum (1971) dalam Rohman (2001) alelopati merupakan suatu peristiwa dimana suatu individu tumbuhan yang menghasilkan zat kimia dan dapat menghambat pertumbuhan jenis yang lain yang tumbuh bersaing dengan tumbuhan tersebut. Istilah ini mulai digunakan oleh Molisch pada tahun 1937 yang diartikan sebagai pengaruh negatif dari suatu jenis tumbuhan tingkat tinggi terhadap perkecambahan, pertumbuhan, dan pembuahan jenis-jenis lainnya. Kemampuan untuk menghambat pertumbuhan tumbuhan lain merupakan akibat adanya suatu senyawa kimia tertentu yang terdapat pada suatu jenis tumbuhan. Dalam Rohman (2001) disebutkan bahwa senyawa-senyawa kimia tersebut dapat ditemukan pada jaringan tumbuhan (daun, batang, akar, rhizoma, bunga, buah, dan biji). Lebih lanjut dijelaskan bahwa senyawa-senyawa tersebut dapat terlepas dari jaringan tumbuhan melalui berbagai cara yaitu melalui penguapan, eksudat akar, pencucian, dan pembusukan bagian-bagian organ yang mati. Anonim a (Tanpa Tahun) menjelaskan lebih lanjut proses-proses tersebut melalui penjelasan berikut ini.

• Penguapan

Senyawa alelopati ada yang dilepaskan melalui penguapan. Beberapa genus tumbuhan yang melepaskan senyawa alelopati melalui penguapan adalahArtemisia, Eucalyptus, dan Salvia. 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.

• Eksudat akar

Banyak terdapat senyawa kimia yang dapat dilepaskan oleh akar tumbuhan (eksudat akar), yang kebanyakan berasal dari asam-asam benzoat, sinamat, dan fenolat.

• Pencucian

Sejumlah senyawa kimia dapat tercuci dari bagian-bagian tumbuhan yang berada di atas permukaan tanah oleh air hujan atau tetesan embun. Hasil cucian daun tumbuhan Crysanthemum sangat beracun, sehingga tidak ada jenis tumbuhan lain yang dapat hidup di bawah naungan tumbuhan ini.

• 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 membrannya  dan dengan mudah senyawa-senyawa kimia yang ada didalamnya dilepaskan. Beberapa jenis mulsa dapat meracuni tanaman budidaya atau jenis-jenis tanaman yang ditanam pada musim berikutnya.

Selain melalui cara-cara di atas, pada 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 (Anonim a, Tanpa Tahun).

Rohman (2001) menyebutkan bahwa senyawa-senyawa kimia tersebut dapat mempengaruhi tumbuhan yang lain melalui penyerapan unsur hara, penghambatan pembelahan sel,pertumbuhan, proses fotosintesis, proses respirasi, sintesis protein, dan proses-proses metabolisme yang lain. Lebih lanjut, Anonim a (Tanpa Tahun) menjelaskan tentang pengaruh alelopati terhadap pertumbuhan tanaman adalah sebagai berikut.

• Senyawa alelopati dapat menghambat penyerapan hara yaitu dengan menurunkan kecepatan penyerapan ion-ion oleh tumbuhan.
• Beberapa alelopat menghambat pembelahan sel-sel akar tumbuhan.
• Beberapa alelopat 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.

Rice (1974) dalam Salempessy (1998) dalam Tetelay (2003) juga menjelaskan bahwa senyawa alelopat dapat menyebabkan gangguan atau hambatan pada perbanyakan dan perpanjangan sel, aktifitas giberalin dan Indole Acetid Acid ( IAA ), penyerapan hara, laju fotosintesis, respirasi, pembukaan mulut daun, sintesa protein, aktivitas enzim tertentu dan lain-lain. Selain itu Patrick (1971) dalam Salampessy (1998) dalam Tetelay (2003) menyatakan bahwa hambatan allelopathy dapat pula berbentuk pengurangan dan kelambatan perkecambahan biji, penahanan pertumbuhan tanaman, gangguan sistem perakaran, klorosis, layu, bahkan kematian tanaman.

Tumbuhan yang bersifat sebagai alelopat mempunyai kemampuan bersaing yang lebih hebat sehingga pertumbuhan tanaman pokok lebih terhambat, dan hasilnya semakin menurun (Anonim a, Tanpa Tahun). Namun kuantitas dan kualitas senyawa alelopati yang dikeluarkan oleh tumbuhan dapat dipengaruhi oleh kerapatan tumbuhan alelopat, macam tumbuhan alelopat, saat kemunculan tumbuhan alelopat, lama keberadaan tumbuhan alelopat, habitus tumbuhan alelopat, kecepatan tumbuh tumbuhan alelopat, dan jalur fotosintesis tumbuhan alelopat (C₃ atau C₄).

Rujukan:

Anonim a. Tanpa Tahun. Alelopati. (Online) (http://io.ppi-jepang.org/download.php?file=files/inovasi diakses tanggal 5 Desember 2007).

Tetelay, Febian. 2003. Pengaruh Allelopathy Acacia mangium wild terhadap Perkecambahan Benih Kacang Hijau (Phaseolus radiatus) dan Jagung (Zea mays). (Online) (http://www.geocities.com/irwantoshut/allelopathy_acacia.doc. diakses pada tanggal 21 November 2007).

Rohman, Fatchur. 2001. Petunjuk Praktikum Ekologi Tumbuhan. Malang: Universitas Negeri Malang.

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 (Hamilton dan King, 1988).

Beberapa species gulma menyaingi pertanaman dengan mengeluarkan senyawa beracun dari akarnya (root exudates atau lechates) atau dari pembusukan bagian vegetatifnya. Persaingan yang timbul akibat dikeluarkannya zat yang meracuni tumbuhan lain disebut alelopati dan zat kimianya disebut alelopat. Umumnya senyawa yang dikeluarkan adalah dari golongan fenol (Ewusia, 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).

Secara umum alelopati selalu dikaitkan dengan masalah gangguan yang ditimbulkan gulma yang tumbuh bersama-sama dengan tanaman pangan, dengan keracunan yang ditimbulkan akibat penggunaan mulsa pada beberapa jenis pertanaman, dengan beberapa jenis rotasi tanaman, dan pada regenarasi hutan. Kuantitas dan kualitas senyawa alelopati yang dikeluarkan oleh gulma antara lain dipengaruhi kerapatan gulma, macam gulma, saat kemunculan gulma, lama keberadaan gulma, habitus gulma, kecepatan tumbuh gulma, dan jalur fotosintesis gulma (Indriyanto, 2006).

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 dapat melepaskan senyawa alelopati (Heddy, dkk., 1986).

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, 1993).

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. Mengingat unsur hara, air dan cahaya bukan merupakan pembatas utama, maka diduga bahwa 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 terhadap pertumbuhan kecambah padi gogo (Setiadi, 1983).

Beberapa pengaruh alelopati terhadap aktivitas tumbuhan antara lain :

1. Senyawa alelopati dapat menghambat penyerapan hara yaitu dengan menurunkan kecepatan penyerapan ion-ion oleh tumbuhan.

2. Beberapa alelopat menghambat pembelahan sel-sel akar tumbuhan.

3. Beberapa alelopat dapat menghambat pertumbuhan yaitu dengan mempengaruhi pembesaran sel tumbuhan.

4. Beberapa senyawa alelopati memberikan pengaruh menghambat respirasi akar.

5. Senyawa alelopati memberikan pengaruh menghambat sintesis protein.

6. Beberapa senyawa alelopati dapat menurunkan daya permeabilitas membran pada sel tumbuhan.

7. Senyawa alelopati dapat menghambat aktivitas enzim

(Soemarwoto, 1983).

Fenomena alelopati mencakup semua tipe interaksi kimia antar tumbuhan,antar mikroorganisme, 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 (Soerianegaradan Indrawan, 1982).

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. Alelokimia pada tumbuhan dilepas ke lingkungan dan mencapai organisme sasaran melalui penguapan, eksudasi akar, pelindian, dan atau dekomposisi. Setiap jenis alelokimia dilepas dengan mekanisme tertentu tergantung pada organ pembentuknya atau sifat kimianya (Indriyanto, 2006).

Ewusia, J.Y. 1990. Pengantar Ekologi Tropika. Terjemahan oleh Usman Tanuwidjaja. Penerbit I TB. Bandung

Hamilton, L.S dan HLM. N. King. 1988. Daerah Aliran Sungai Hutan Tropika. Diterjemahkan oleh Krisnawati Suryanata. UGM Press. Yogyakarta

Heddy, S., S.B Soemitro, dan S. Soekartomo. 1986. Pengantar Ekologi. Penerbit Rajawali. Jakarta

Indriyanto. 2006. Ekologi Hutan. Penerbit Bumi Aksara. Jakarta

Odum, E. 1993. Dasar-dasar Ekologi. Terjemahan oleh Tjahjono samingan dari buku Fundamentals Ecology. UGM Press. Yogyakarta

Resosoedarmo, S., K. Kartawinata, dan A. Soegiarto. 1986. Pengantar Ekologi. Penerbit Redmaja Rosda Karya. Bandung

Setiadi, Y. 1983. Pengertian Dasar Tentang Konsep Ekosistem. Penerbit Fakultas Kehutanan IPB. Bogor

Soemarwoto, O. 1983. Ekologi Lingkungan Hidup dan Pembangunan. Penerbit Djambatan. Jakarta

Soerianegara, I dan A. Indrawan. 1982. Ekologi Hutan Indonesia. Departemen Manejemen Hutan Fakultas Kehutanan IPB. Bogor

Tumbuhan dalam bersaing mempunyai senjata yang bermacam-macam, misalnya duri, berbau, yang kurang bisa diterima sekelilingnya, tumbuh cepat, berakar dan berkarnopi luas dan bertubuh tinggi besar, Maupun adanya sekresi zat kimiawi yang dapat merugikan pertumbuhan tetangganya. Dalam uraian ini akan disinggung tentang sekresi kimiawi yang disebut alelopat dan mengakibatkan peristiwa yang disebut alelopati.Peristiwa alelopati adalah peristiwa adanya pengaruh jelek dari zat kimia (alelopat) yang dikeluarkan tumbuhan tertentu yang dapat merugikan pertumbuhan tumbuhan lain jenis yang tumbuhdi sekitarnya. Tumbuhan lain jenis yang tumbuh sebagai tetangga menjadi kalah. Kekalahan tersebut karena menyerap zat kimiawi yang beracun berupa produk sekunder dari tanaman pertama. Zat kimiawi yang bersifat racun itu dapat berupa gas atau zat cai dan dapat kelau dari akar, batang maupun daun. Hambatanpertumbuhan akibat adanya alelopat dalam peristiwa alelopati misalnya pertumbuhan hambatan pada oembelahan sel, pangambilan mineral,resppirasi, penutupan stomata, sintesis protein, dan lain-lainnya. Zat-zat tersebut keluar dari bagian atas tanah berupa gas, atau eksudat uang turun kembali ke tanah dan eksudat dari akar. Jenis yang dikeluarkan pada umumnya berasal dari golongan fenolat, terpenoid, dan alkaloid.
Telah banyak referensi yang mencatat tentang species yang dapat mengeluarkan alelopati. Species tersebut dalam lingkungan akan dapat menekan pertumbuhan species lain. Namun pengaruh interaksi gulma/tanaman budidaya akan adanya alelopati masih belum banyak diteliti. Beberapa penelitian tentang hal itu dicatat dari beberpa negara seperti Amerika, dan Inggris. Suatu zat terpen di keluarkan oleh semak yang aromatik dan sejenis substansi fenol dikeluarkan oleh Isorghum halepense yang dapat menghambat kegiatan bakteri fikasasi nitrogen. Agropyron repens (rumput perenial) yang melapuk selama 15 hari sangat efektif dalam penghambatan pertumbuhan Brassica napus. Penghambatan semacam ini hampir sama dengan diakaibatkan oleh pelapukan jerami. Imperata cylindrica juga mengeluarkan alelopati berpengaruh pada lingkungannya seperti halnya penghasil-penghasil alelopati lainnya.
Alelopati kebanyakan berada dalam jaringan tanaman, seperti daun, akar,aroma, bunga, buah maupun biji, dan dikeluarkan dengan cara residu tanaman. Beberapa contoh zat kimia yang dapat bertindak sebagai ealelopati adalah gas-gas beracun. Yaitu Sianogenesis merupakan suatu reaksi hidrolisis yang membebaskan gugusan HCN, amonia, Ally-lisothio cyanat dan β-fenil isitio sianat sejenis gas diuapkan dari minyak yang berasal dari familia Crusiferae dapat menghambat perkecambahan. Selain gas, asam organik, aldehida, asam aromatik, lakton tak jenuh seserhana, fumarin, kinon,flavanioda, tanin, alkaloida ,terpenoida dan streroida juga dapat mengeluarkan zat alelopati. (Moenadir,1998:73-88)
Sejumlah peneliti melaporkan bukti untuk zat kimia mengendalikan distribusi tumbuhan, asisiasi antar species, dan jalannya suksesi tumbuhan. Muller (1966) telah meneliti hubungan spatial antara Salvia leucophyla dan rumput annual. Rumpun saliva yang hidup pada padang rumbut ternyata dibawah rumpun dan disekeliling rumpun semak tersebut terjadi zona gundul (1-2 meter) tak ada tumbuhan rumput dan herba lain. Bahkan 6-10 m dari kanopi semak tumbuhan lain menjadi kerdil. Bentuk kerdil ini tidak disebabkan karena kompetisis untuk air, karena kar semak tidak menyusup jauh ke daerah rumput. Faktor tanah nampak tidak bertanggung jawab untuk asosiasi nehgatif, karena faktor khemis dan fisis tanah tidak berubah pada zona gundul tersebut.
Muller menemukan bahwa salvia mengeluarkan minyak volatile dari daun dan kandungan cinoile dan canphor bersifat toksik terhadap perkecambahan dan pertumbuhan annual disekeliling. (Syamsurizal,1993:89)
Alang-alang bukan hanya sebagai pesaing bagi tanaman lain terutama tanaman pangan dalam mendapatkan air, unsur hara dan cahaya tetapi juga menghasilkan zat alelopati yang menyebabkan pengaruh negatif pada tanaman lain (Hairiah et al., 2001).

DAFTAR PUSTAKA

Fitter.AH. 1994. Fisiologi Lingkungan Tanaman UGM : Semarang

Moenandir,jody.1988. Persaingan Tanaman Budidaya dengan Gulma. Rajawali pers:Jakarta

Syamsurizal.1993.Ekologi Tumbuhan.Institut Keguruan dan Ilmu Pendidikan : Sumatera Barat

Wiryowidgdo,sumali.2000.Kimia dan Farmakologi Bahan Alam edisi pertama.Universitas Indonesia : Jakarta

Hairiah K et al. 2000. Reclamation of Imperata Grassland using Agroforestry.
Lecture Note 5. ICRAF. (http://www.icraf.cgiar.org/sea).

Setyowati dan Yuniarti (1999). Efikasi allelopati teki formulasi cairan terhadap gulma. Jurnal Ilmu-ilmu Pertanian Indonesi (http://www.jurnal@indonesia.co.id)