Respon Tanaman terhadap Lingkungan Biotik

Lingkungan biotik adalah seluruh komponen organisme hidup yang berinteraksi dengan tanaman, baik secara langsung maupun tidak langsung. Interaksi ini dapat bersifat merugikan, menguntungkan, atau netral bagi tanaman. Respon tanaman terhadap lingkungan biotik merupakan bentuk ko-evolusi yang memengaruhi pertumbuhan, kelangsungan hidup, reproduksi, dan struktur komunitas vegetasi.

A. Jenis Interaksi Biotik dan Respon Tanaman  

Berdasarkan efeknya terhadap fitness tanaman, interaksi biotik diklasifikasikan sebagai berikut:

1. Kompetisi 

a. Pengertian

Kompetisi adalah interaksi negatif ketika dua organisme memperebutkan sumber daya yang sama dan terbatas, seperti cahaya, air, hara, dan ruang tumbuh.  

b. Respon tanaman

 Penurunan laju pertumbuhan, alokasi biomassa lebih besar ke akar untuk kompetisi hara dan ke batang untuk kompetisi cahaya, penurunan hasil. Gulma merupakan kompetitor utama tanaman budidaya karena memiliki laju tumbuh awal dan efisiensi penggunaan sumber daya lebih tinggi. Respon ini dijelaskan dalam Tilman’s Resource Competition Theory.

2. Herbivori dan Patogen  

a. Pengertian

Herbivori adalah konsumsi jaringan tanaman oleh serangga, nematoda, dan mamalia. Patogen meliputi jamur, bakteri, virus, dan mikoplasma.  

b. Respon tanaman

 Tanaman memiliki dua strategi pertahanan:

   1)  Pertahanan Konstitutif

Struktur fisik dan senyawa kimia yang selalu ada, contoh: kutikula tebal, trikoma, lignin, dan senyawa alelokimia seperti alkaloid, tanin.

   2)  Pertahanan Terinduksi

 Disintesis setelah serangan. Melibatkan jalur asam jasmonat JA untuk herbivora dan asam salisilat SA untuk patogen. Menghasilkan Pathogenesis-Related Proteins PR, senyawa volatil organik VOC untuk menarik musuh alami hama, dan hypersensitive response HR berupa kematian sel lokal untuk membatasi penyebaran patogen.

3. Simbiosis Mutualisme  

a. Pengertian

Interaksi menguntungkan kedua belah pihak.  

b. Respon tanaman

   1) Mikoriza Arbuskula MA

Tanaman menyediakan karbon 4-20% hasil fotosintesis, sebagai imbalannya jamur memperluas serapan hara P, Zn, Cu melalui hifa eksternal.

   2)  Rhizobium-Leguminosa

 Akar legum membentuk bintil akar sebagai respons terhadap senyawa Nod factor dari bakteri. Di dalam bintil, Rhizobium memfiksasi N2 menjadi NH4+ yang dapat diserap tanaman.

   3)  Polinasi dan Dispersi Biji

Tanaman menghasilkan nektar, aroma, dan warna bunga untuk menarik polinator. Buah berdaging dan biji berelaiosome diproduksi untuk menarik penyebar biji.

4. Allelopati  

a. Pengertian

Pelepasan senyawa kimia sekunder dari satu tanaman yang menghambat pertumbuhan tanaman lain.  

b. Respon tanaman

 Penghambatan perkecambahan, pemanjangan akar, dan pembelahan sel pada spesies peka. Contoh: alelopati alang-alang Imperata cylindrica terhadap tanaman semusim.

B. Konsep Dasar Respon Biotik  

1. Prinsip Biaya-Manfaat/Cost-Benefit

Mengaktifkan pertahanan memerlukan energi dan karbon sehingga terjadi trade-off dengan pertumbuhan. Tanaman hanya mengaktifkan pertahanan saat diperlukan.

2. Spesifisitas Gen-ke-Gen

Model interaksi tanaman-patogen menurut Flor. Tanaman memiliki gen R Resistance, patogen memiliki gen Avr Avirulence. Interaksi R-Avr memicu respon hipersensitif.

DAFTAR PUSTAKA

Agrios, G.N. 2005. Plant Pathology. 5th ed. Amsterdam: Elsevier Academic Press, .  

Dicke, M. & Sabelis, M.W. 1988. How Plants Obtain Predatory Mites as Bodyguards. Netherlands Journal of Zoology, 38(2-4): 148-165.  

Jones, J.D.G. & Dangl, J.L. 2006. The Plant Immune System. Nature, 444(7117): 323-329.  

Karban, R. & Baldwin, I.T. 1997. Induced Responses to Herbivory. Chicago: University of Chicago Press.  

Smith, S.E. & Read, D.J. 2008. Mycorrhizal Symbiosis. 3rd ed.London: Academic Press, .

Tilman, D. 1982. Resource Competition and Community Structure. Monographs in Population Biology, 17. Princeton University Press.