Gulma dan Tumbuhan Berbiji Parasitik: OPT Golongan Tumbuhan yang Sangat Merugikan

Sebelum membaca tulisan ini, mudah-mudahan Anda sudah mempelajari OPT golongan binatang (serangga bagian 1 2 dan 3, tungau, moluska, dan mamalia) dan golongan patogen (jamur, bakteri, dan virus). Semua golongan OPT tersebut berkerabat jauh dengan tanaman dibandingkan dengan gulma dan tumbuhan parasitik, yang sebagaimana halnya tanaman, merupakan golongan tumbuhan berbunga (floweing plants, Angiospermae). Gulma merupakan tumbuhan berbunga yang mengganggu tanaman dengan cara menyaingi dalam memperoleh ruang, air, unsur hara, dan sinar matahari. Tumbuhan berbunga parasitik tidak menyaingi tanaman, melainkan memarasit, yaitu mengambil zat makanan langsung dari dalam sel tanaman. Dalam hal cara mengganggu tanaman, tumbuhan berbunga parasitik merupakan OPT golongan patogen. Tetapi dalam hal ciri-ciri morfologi, lebih berkerabat dengan gulma. Oleh karena itu saya menuraikan keduanya bersama-sama dalam tulisan ini.

Apakah sebenarnya gulma itu? Dan juga tumbuhan berbunga parasitik? Keduanya adalah tumbuhan berbunga, yaitu tumbuhan yang menghasilkan biji dalam buah yang dibentuk dari bunga. Tumbuhan berbunga saling berbagi satu sama lain dalam ciri-ciri yang dapat diturunkan sebagai berikut:

• Bunga sebagai organ perkembangbiakan seksual
• Organ reproduksi jantan (benang sari) halus dan termodifikasi untuk mengurangi penyerbukan sendiri (self-fertilization)
• Organ reproduksi betina (putik) yang tereduksi dan termodifikasi untuk menghasilkan biji dengan cepat
• Karpel tertutup untuk lebih menghindarkan terjadinya penyerbukan sendiri
• Gametofit betina tereduksi untuk mempercepat pembentukan biji
• Endosperma yang berisi makanan cadangan untuk perkecambahan biji

Berbeda dengan sebagian besar tumbuhan berbunga, gulma merupakan berbagai spesies yang beradaptasi untuk memproduksi biji dalam jumlah besar atau mempunyai organ reproduksi vegetatif khusus, mengembangkan kemampuan untuk tidak mengalami dormasi sehingga biji dapat berkecambah dini, mengembangkan pola pertumbuhan dengan membentuk berbahai organ khusus yang memungkinkannya dapat dengan cepat menguasai ruang, dan mengembangkan organ khusus untuk mempertahankan diri dalam kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan. Kemampuan seperti ini memungkinkan mereka dapat dengan mudah mengalahkan tanaman dalam persaingan sehingga oleh petani didefinisikan sebagai tumbuhan yang tidak diinginkan (pada tempat dan waktu tertentu). Pada pihak lain, tumbuhan berbunga parasitik mengembangkan cara untuk mendekatkan diri dengan inang dengan berbagai cara, di antaranya dengan biji yang mampu bertahan sangat lama dan biji yang disebarkan oleh binatang (misalnya burung), dan cara menemukan inang dengan menggunakan penanda kimia (chemical cue).

Namun tumbuhan memperoleh status sebagai OPT golongan gulma terjadi bukan semata-mata karena kemampuan tumbuhan itu sendiri. Faktor lingkungan juga menentukan kemampuan tumbuhan untuk menjadi gulma. Faktor lingkungan seperti kekeringan, kebakaran, banjir, dan terlepas dari musuh alami dapat mendorong berbagai spesies tumbuhan dapat berstatus sebagai gulma. Kekeringan menyebabkan tumbuhan dengan perakaran masif dan dalam dapat berstatus sebagai gulma, demikian juga dengan kebakaran. Tetapi pada kebakaran, ditambah dengan kemampuan untuk menghasilkan biji halus yang masuk ke dalam rekahan tanah dan kemampuan untuk mengembangkan batang berlapisan pelindung. Pada pihak lain, banjir membawa biji dari lahan berlerang ke dan menimbunnya pada lahan datar untuk kemudian berkembang menjadi gulma. Pemindahan spesies tumbuhan dari luar kawasan geografik asalnya menyebabkan tumbuhan lepas dari musuh alaminya sehingga menjadi gulma di tempat yang baru.

Bahkan manusia sendiri juga merupakan faktorn penting yang menyebabkan tumbuhan menjadi gulma. Bukankah pertanian merupakan rekayasa alam yang dilakukan manusia? Tanpa manusia maka tidak ada pertanian dan tanpa pertanian maka tidak ada gulma. Pembukaan lahan menyediakan ruang untuk pertumbuhan gulma, penanaman jenis tanaman yang sama secara terus-menerus memungkinkan spesies tumbuhan tertentu yang tumbuh bersama tanaman mengakumulasi biji dalam jumlah banyak, dan penggunaan herbisida dapat mendorong spesies gulma tertentu menjadi resisten dan membunuh spesies tumbuhan lain sehingga spesies gulma menjadi semakin leluasa untuk tumbuh dan berkembang. Dan yang juga tidak kalah penting adalah ketidakpedulian manusia sendiri, seperti misalnya kebijakan pembangunan pertanian yang terlalu terfokus hanya pada tanaman tanpa memberikan perhatian terhadap kegiatan perlindungan tanaman.

Dengan faktor-faktor seperti yang diuraikan di atas sebagai faktor yang menentukan status sebagai gulma maka berbagai spesies tumbuhan dapat berstatus sebagai gulma. Untuk tujuan pengendalian, identitas spesies gulma dan kedudukannya dalam klasifikasi tumbuhan berbunga perlu diketahui dengan pasti. Identifikasi gulma dilakukan terutama dengan menggunakan ciri-ciri morfologis. Secara morfologis, tumbuhan terdiri atas tubuh secara keseluruhan dan bagian-bagian tubuh tumbuhan, yaitu akar, batang, daun, bunga dan perbungaan, sertabuah. Tubuh tumbuhan mempunyai bentuk berbeda-beda, tetapi untuk gulma dapat dibedakan menjadi: (1) herba yang terdiri atas: graminoid (rumput dan teki) dan herba berdaun lebar (secara ekologi disebut forb), (2) perdu, (3) tumbuhan memanjat atau melilit yang terdiri atas vine dan liana, dan (4) pohon. Uraian mengidentifikasi tumbuhan perlu dipahami peristilahan umum daun, pelekatan dan susunan daun, serta bentuk helai, bentuk dasar,bentuk tepi, dan bentuk ujung daun. Terlebih-lebih lagi, perlu dipahami peristilahan umum bunga dan tipe perbungaan serta peristilahan umum buah, peristilahan dasar, dan tipe buah. Uraian mengenai morfologi tumbuhan diberikan oleh situs Wayne's Word, yang menjelaskan uraian disertai gambar mengenai morfologi vegetatif (bagian 1, bagian 2, dan bagian 3), morfologi daun (bagian 1 dan bagian 2), morfologi bunga (bagian 1, bagian 2, dan bagian 3), morfologi perbungaan (bagian 1 dan bagian 2), morfologi buah (bagian 1, bagian 2, bagian 3, dan bagian 4), dan identifikasi tipe buah utama. Uraian mengenai klasifikasi buah secara sistematik dapat diperoleh dari World Botanical. Bila Anda merasa lebih mudah mempelajari morfologi tumbuhan dengan cara melihat gambar, silahkan kunjungi situs vPlants atau silahkan membaca uraian lebih rinci mengenai ciri-ciri morfologis tumbuhan berbunga.

Dalam biologi, identifikasi merupakan proses penentuan nama ilmiah suatu individu pada peringkat taksonomik tertentu dengan menggunakan ciri-ciri tertentu. Dalam kaitan dengan gulma, identifikasi gulma berarti proses identifikasi untuk menentukan nama (terutama nama ilmiah) gulma tertentu. Identifikasi dapat dilakukan dengan berbagai cara, di antaranya dengan menggunakan kunci identifikasi dikotomis (dichotomous key). Kunci dikotomis terdiri atas sepasang ciri morfologis, atau dua kelompok ciri morfologis, yang harus dipilih salah satu untuk melanjutkan ke pasangan ciri berikutnya yang dengan memilih salah satu pada akhirnya akan sampai pada nama ilmiah tertentu. Contoh kunci dikotomis disediakan oleh situs Go Botany untuk mengidentifikasi famili tumbuhan yang terdapat di New England, Australia. Variasi dari kunci dikotomis adalah kunci multi akses dengan memilih satu dari dua atau banyak pilihan ciri organ tertentu, misalnya ciri daun dengan banyak pilihan tingkat pertama dan kemudian setiap pilihan tingkat pertama terdiri atas dua sampai banyak pilihan tingkat kedua. Contoh kunci akses adalah sebagaimana yang harus dilakukan pada kunci identifikasi yang disediakan pada situs Australian Tropical Rainforest Plants dan kunci identifikasi famili tumbuhan monokotil yang disediakan pada situs eMonocot.

Selain dengan menggunakan kunci identifikasi dikotomis, juga dapat digunakan deskripsi mengenai ciri-ciri morfologis nama ilmiah pada peringkat taksonomik tertentu. Deskripsi genus dan deskripsi spesies tumbuhan golongan rumput dapat diperoleh dari situs GrassBase. Silahkan klik tautan deskripsi genus, maka Anda akan memperoleh daftar panjang genera rumput. Klik satu nama genus maka Anda akan memperoleh deskripsi genus rumput yang bersangkutan. Klik genus Imperata maka Anda akan memperoleh deskripsi genus rumput tersebut untuk digunakan sebagai perbandingan dalam mengidentifikasi rumput yang Anda curigai sebagai anggota genus Imperata. Untuk memperoleh deskripsi spesies rumput, silahkan klik tautan deskripsi spesies dan kemudian pilih satu spesies rumput yang ingin Anda ketahui deskripsinya, misalnya Imperata cylindrica. Hal serupa juga disediakan oleh situs GrassWorld. Deskripsi gulma golongan rumput, herba, perdu, dan pohon juga dapat diperoleh dari situs Global Invasive Species Database.

Selain ciri-ciri morfologis juga dapat digunakan ciri-ciri lain, misalnya ciri-ciri genetik (misalnya DNA, sebagaimana sudah dijelaskan pada awal tulisan ini). Uraian mengenai identifikasi tumbuhan dengan menggunakan DNA ini dapat diperoleh antara lain dengan membaca artikel jurnal berjudul PlantID – DNA-based identification of multiple medicinal plants in complex mixtures. Universitas California Davis menyediakan jasa identifikasi tumbuhan berbasis DNA yang disebut DNA Finerprinting sebagai layanan berbayar. Sementara identifikasi tumbuhan berbasis DNA masih terus dikembangkan, identifikasi berbasis morfologis masih digunakan secara luas. Oleh karena itu pula, Anda masih perlu mempelajari morfologi tumbuhan sebagai dasar untuk dapat melakukan identifikasi gulma.

Setelah identitas spesies gulma diketahui maka dapat dilakukan klasifikasi. Perlu diketahui bahwa klasifikasi dapat dilakukan secara fenetik, yaitu menggunakan semua ciri morfologi, atau secara filogenetik, yaitu dengan menggunakan hanya ciri-ciri yang diwariskan. Ada berbagai sistem klasifikasi tumbuhan berbunga, tetapi untuk klasifikasi tumbuhan berbunga, sistem klasifikasi yang digunakan saat ini adalah sistem klasifikasi filogenetik yang dikembangkan oleh Angiosperm Phylogenetic Group (APG). Versi termutakhir dari sistem klasifikasi APG-III adalah APG-III versi 12. Perhatikan percabangan famili yang termasuk dalam ordo Asrerales berikut ini:

Percabangan famili dalam ordo Asterales menurut klasifikasi filogenetik tumbuhan APG-III. Famili tidak merupakan percabangan dari satu titik, melainkan dari titik-titik yang berbeda sehingga dapat dilihat hubungan kekerabatan (evolusi) antar famili. Misalnya, famili Asteraceae berkerabat lebih dekat dengan famili Calyceraceae daripada dengan famili Goodeniaceae. Perhatikan pula, ordo tidak hanya bercabang menjadi famili, tetapi juga menjadi sub-famili.

Perhatikan bahwa percabangan ordo pada sistem klasifikasi APG-III tidak hanya menghasilkan famili, sebagaimana pada sistem klasifikasi Linaeus, tetapi juga langsung menghasilkan sub-famili. Empat cabang sub-famili tersebut diindikasikan tergolong ke dalam dua famili yang dalam Tree of Life web project digambarkan sebagai berikut:

Percabangan famili dalam ordo Asterales menurut Tree of Life web project. Periksa dengan teliti, apakah berbeda dengan percabangan menurut APG-III versi 12?

Untuk bisa lebih memahami perbedaan antara sistem klasifikasi filogenetik dengan sistem klasifikasi fenetik, perhatikan kedudukan ordo Asterales yang disejajarkan bukan hanya dengan ordo lain, tetapi juga dengan famili, genus dan spesies lain sebagaimana pada gambar berikut:

Kedudukan ordo Asterales yang sejajar bukan hanya dengan ordo lain, tetapi dengan faimili lain (Bruniaceae, Escalloniaceae, dan Polyosmaceae), dan bahkan dengan genus (Quintinia, Sphenostemon, Columellia) dan spesies (Tribeles australis, Eremosyne pectinata, Paracryphia alticola, dan Despontainia spinosa) lain. 

Dalam klasifikasi filogenetik, tumbuhan ordo Asterales termasuk dalam kelompok asterid yang dibedakan menjadi kelompok euasterid yang sejajar dengan ordo Cornales dan Ericales. Euasterid selanjutnya dikelompokkan menjadi euasterid I (lamiid) dan euasterid II (campanulid). Euasterid II dipilah menjadi kelompok besar yang terdiri atas beberapa ordo, famili, genus, dan spesies (termasuk ordo Asterales) dan satu ordo berdiri sendiri, yaitu Aquisfoliales. Perubahan sistem klasifikasi ini tentu saja menimbulkan perubahan kedudukan spesies gulma dalam berbagai peringkat taksonomik. Oleh karena itu, bila Anda menggunakan nama umum dan klasifikasi gulma dalam tulisan, maka sebaiknya Anda terlebih dahulu melakukan pemeriksaan pada situs-situs yang menyediakan layanan pemeriksaan nama ilmiah. Anda dapat melakukan pemeriksaan pada situs  GBIF Data Portal, Catalogue of Life, dan The Plant List.

Banyak ordo tumbuhan berbunga mempunyai spesies yang berstatus sebagai OPT golongan gulma atau tumbuhan berbunga parasitik. Contoh jenis-jenis gulma dan tumbuhan berbunga parasitik yang penting pada pertanian lahan kering di NTT adalah sebagai berikut:

• Golongan rumput dan teki: Cenchrus ciliaris, Cenchrus echinatus, Heteropogon contortus, Imperata cylindrica, Rottboellia cochinchinensis, Sorghum halepense, Cyperus rotundus,
• Golongan herba: Ageratum conyzoides, Bidens pilosa, Mimosa pudica, Parthenium hystoreporus, 
• Golongan perdu: Chromolaena odorata, Lantana camara, Merremia peltata, Opuntia monachanta, Passiflora foetida, Pueraria montana var. lobata, 
• Golongan tumbuhan melilit: Coccinia grandis, 
• Golongan pohon: Acacia nilotica, Ziziphus mauritiana,  
• Tumbuhan berbunga parasitik: Ordo tumbuhan parasitik, benalu, tali putri, Orobanche, Striga, 

Berikut adalah daftar spesies gulma pada berbagai jenis tanaman yang terdapat di California, AS, di antara spesies gulma yang diuraikan, mungkin ada yang terdapat di Indonesia dan di NTT: apokat, bawang-bawangan, cabai, jagung, jeruk, kacang-kacangan, kapas, kubis-kubisan, labu-labuan, padi, terung, tomat, dan wortel.


Tautan luar:

• Taksonomi, klasifikasi, dan nama ilmiah: Daftar sistem klasifikasi tumbuhan dari Wikipedia
• Tumbuhan berbunga parasitik: The Parasitik Plants Connection, Parasitic Flowering Plants, Parasitic Plant Biology Study Guide, The Mistletoe Center, Digital Atlas of Cuscuta (Convolvulaceae),