MAKALAH EKOLOGI TANAMAN Acara: PENGARUH KETERSEDIAN AIR PADA TANAMAN

NAMA: Fauzi HimawanNIM: 14.05.016PRODI: BTP DIV

BUDIDAYA TANAMAN PERKEBUNAN DIV POLITEKNIK LPP YOGYAKARTA2014

A. Peranan Air Bagi tumbuhan

Air memiliki fungsi yang vital bagi mahluk hidup, tidak terkecuali tanaman. Hal ini erat kaitannya sebagai bahan dasar yang akan digunakan pada proses fotosintesis yang merupakan proses fisiologi tanaman untuk pembentukan karbohidrat (gula). Kebutuhan suplai air bagi setiap jenis tanaman tentu saja berlainan. Selain memiliki fungsi sebagai bahan dasar fotosintesis, air juga memiliki beberapa fungsi untuk tanaman antara lain : (1) sebagai pelarut, (2) media tranportasi unsur hara dari akar ke daun, (3) hasil fabrikasi daun keseluruh bagian tanaman, (4) pengatur tekanan turgor, (5) proses pembelahan dan pembesaran sel dan (6) untuk perkecambahan. Hubungan antar fungsi air dan resistensi tanaman terhadap kekeringan yaitu air dapat menurunkan atau mentralkan temperatur (suhu ) tanaman, hal ini karena air memiliki massa jenis. Tanaman yang memiliki jaringan koloid hydrophilic akan lebih mampu menurunkan dan menetralkan suhu tanaman dibandingkan tanaman yang tidak punya jaringan tersebut. Hal ini karena jaringan koloid hyrdophilic memiliki massa jenis yang besar. Ketersediaan air dalam tubuh tanaman diperoleh melalui proses fisiologis absorbsi. Sedangkan hilangnya air dari permukaan bagian-bagian tanaman melalui proses fisiologi, evaporasi dan transpirasi. Tanaman dengan kondisi daun penuh akan mengabsorbsi air dalam jumlah besar, demikian pula akan mengalami kehilangan air (transpirasi) yang banyak. Bila suplay air berlangsung pada tingkat yang normal maka akan menjamin kestabilan tekanan turgor dalam guard cell yang mana berkaitan dengan proses membukanya stomata. Dengan demikian, difusi CO2 berlangsung dengan baik, sehingga proses pembentukkan karbohidrat akan berjalan normal untuk menjamin kestabilan tumbuh dari tanaman. Sebaliknya, bila tanaman mengalami kekurangan suplai air sedangkan proses transpirasi berlangsung cepat maka yang terjadi adalah kekurangan jumlah air dalam tanaman. Pengaruh kekurangan air dapat dilihat pada skema disamping kiri berikut . Mengingat pentingnya suplai air bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang berkaitan dengan proses absorbsi dan transpirasi, maka kita perlu mengetahui faktor apa saja yang menentukan tingkat aktivitas kedua proses tersebut. Keadaan suplai air ditentukan dua proses yaitu absorbsi dan transpirasi. Absorbsi ini sendiri dipengaruhi oleh faktor tanah yang terdiri dari jumlah air tanah yang tersedia, jarak rembesan, kecepatan gerak air serta suplai oksigen (O2) dalam tanah dan faktor tanaman yang terdiri dari kekuatan absorbsi akar rambut dan kedalaman/kerapatan akar rambut tanaman. Sedangkan tranpirasi dipengaruhi oleh faktor lingkungan yang terdiri dari cahaya, kelembaban, suhu serta kecepatan angin dan faktor tanaman yang dipengaruhi luas permukaan tanaman, keadaan guard cell (stomata) serta kekuatan menahan air dari jaringan tanaman.

a. Faktor Peresapan Air pada TumbuhanJumlah air yang tersedia Kapasitas menahan air dari setiap tanah tidak sama, hal ini tergantung dari tekstur dan kandungan bahan organik tanah. Tanah yang memiliki tekstur baik serta mengandung bahan organik yang cukup akan lebih mampu menahan air dibandingkan dengan tanah-tanah yang mengandung sedikit bahan organik. Biasanya tanah-tanah dengan kandungan bahan organik tinggi akan memiliki kapasitas menahan air empat kali dibandingkan tanah yang bertekstur liat . Tidak semua jumlah air yang berada dalam tanah dapat dikatakan tersedia (available) untuk segera digunakan oleh tanaman. Keadaan air tersedia yang terdapat dalam tanah yang rendah akan mengakibatkan tanaman menjadi layu meskipun diadakan penambahan air ke dalam tanah, karena air tersebut diikat oleh koloid tanah.Jarak Rembesan Beberapa penelitian yang telah dilakukan menunjukkan adanya kesimpulan bahwa pergerakan atau jarak rembesan air tersedia di dalam tanah rata-rata 65 100 cm. Dengan jarak rembesan tersebut jelas akan berpengaruh pada penyerapan zat hara maupun air bila tanaman memiliki morfologi perakaran yang pendek. Apalagi bila terjadi musim kemarau maka jarak rembesan air dalam tanah bisa lebih dalam lagi, akibatnya tanaman yang memiliki perakaran pendek dan dangkal akan mengalami kekeringan.Kecepatan gerak air Kecepatan pergerakan air dari tanah yang mengandung lebih banyak koloid biasanya akan lebih lambat. Tanah tekstur pasir, kecepatan pergerakan air akan lebih cepat, oleh karena nya secara kontinyu harus ada supplay air hujan atau irigasi untuk dapat menjamin pertumbuhan dan perkembangan tanaman pada tingkat normal. Konsenstrasi larutan tanah berpengaruh terhadap kecepatan pergerakan air dalam tanah. Tanah yang memiliki lebih rendah konsentrasi dalam kondisi terlarut akan memiliki tingkat kecepatan pergerakan air yang lebih tinggi dari tanah permukaan ke daerah akar rambut. Persediaan oksigen (O2) dalam tanah Kebanyakan semua jenis tanaman menghendaki persediaan oksigen yang cukup. Oksigen tersebut bermanfaat bagi absorsi air oleh akar rambut tanaman. Berdasarkan beberapa percobaan yang dilakukan menunjukkan bahwa apabila ketersediaan oksigen tidak mencukupi sehingga digantikan peranannya oleh Nitrogen dan CO2, maka proses absorsi air akan berkurang malah dapat terhenti sama sekali. Dengan demikian tanah dengan drainase dan aerasi yang baik tentunya menjamin pula lancarnya absorbsi air ke dalam tanaman.Kekuatan absorsi akar rambut tanaman Peristiwa absorbsi air dan unsur hara ke dalam akar rambut, terjadi melalui peristiwa osmosis melalui selaput semi -permeable. Dengan kata lain hanya air dan mineral dalam bentuk ion yang dapat melakukan osmosis, sedangkan air dengan kandungan organik tidak. Peristiwa osmosis ini terjadi pada akar rambut dimana di dalam akar rambut banyak terdapat karbohidrat (gula). Apabila kandungan gula tinggi maka akan mengakibatkan lebih sedikit kandungan air dalam sel akar rambut. Dengan demikian tanaman yang memiliki kemampuan aktivitas fotosintesis lebih tinggi akan memungkinkan lebih lancarnya proses absorbsi air dan unsur hara ke dalam akar rambut.Proses Transpirasia. CahayaCahaya mempunyai hubungan langsung dengan proses fotosintesis dalam menghasilkan karbohidrat, untuk digunakan dalam proses respirasi sampai dihasilkan energi dalam bentuk ATP.b. SuhuKeadaan pergerakan molekul ditentukan oleh temperatur atau suhu. Makin tinggi suhu, maka akan mepercepat proses kehilangan air dari tanaman dan sebaliknya.c. Kecepatan anginPergerakan udara akan menyebabkan terjadinya angin, dimana makin tinggi tingkat pergerakan udara atau makin kencangnya angin, akan mengakibatkan makin cepatnya molekul uap air keluar dari jaringan tanaman.d. Luas permukaan tanamanSecara logika dapat dibayangkan bahwa semakin luas bagian permukaan tanaman akan mengakibatkan makin tingginya transpirasi.e. Keadaan stomataKeadaan suplai air yang cukup akan mempengaruhi guard cell dalm proses membuka menutupnyanya stomata. Apabila dalam kondisi setengah terbuka atau lebih pada siang hari maka proses transpirasi akan berlangsung lebih cepat.f. Kekuatan menahan air dalam jaringan tanamanDi dalam jaringan tanaman terdapat koloid yang diantaranya terdapat koloid-koloid yang berkemampuan untuk mengikat dan menahan air, biasanya disebut hydrophillic coloid. Air yang diikat oleh koloid -koloid tersebut disebut bound water yang akan membeku di bawah suhu 0oC dan menguap diatas 100oC. Tanaman yang memiliki jumlah koloid hydropllic yang tinggi biasanya tahan terhadap kekeringan.A. Macam-Macam Air1. Air gravitasi: berada di pori makro tanah, diikat sangat lemah oleh partikel tanah, dengan cepat turun ke lapisan yang lebih dalam, tidak dapat dimanfaatkan tanaman2. Air kapiler: terdapat di pori mikro tanah, melapisi butiran tanah, diikat longgar oleh partikel tanah, dapat dilepaskan oleh perakaran, dapat diserap akar3. Air higroskopis: air yang menempati posisi sangat dekat dengan partikel tanah, diikat sangat kuat, akar tidak mampu memutus ikatan, tidak dapat diserap akar

Tanggap pertumbuhan dan hasil tanaman terhadap cekaman air tergantung fase pertumbuhan saat cekaman air tersebut terjadi. Jika cekaman air terjadi pada fese pertumbuhan vegetatif yang cepat, pengaruhnya akan lebih merugikan dibandingkan dengan jika cekaman air terjadi pada fese pertumbuhan lainnya. Proses-proses fisiologi yng mengakibatkan perubahan hasil karena cekaman air.Untuk mengetahui apakah tanaman cukup air atau tidak, dapat melihat gejala-gejala yang ditampakkan oleh tanaman. Diantaranya adalah:a.Pengecekan media tanam: Jika media terasa remah lepas, berarti media sedikit mengandung air Periksa dengan membuat lubang sebesar ibu jari dengan kedalaman 1,5-3cm. Jika kering maka kelembaban tanaman rendah dan tanaman perlu disiram.b.Gejala fisiologis tanaman: Tanaman layu dan daun tua coklat dan mengering, dicurigai tanaman kekurangan air. Periksa media dan gejala lain apakah disebabkan oleh hama dan penyakit tanaman lainnya. Pinggiran daun berwarna coklat dan kering untuk tanaman kekurangan air Jika berbunga dan kurang air, maka bunga akan gugur dengan cepat. Jika daun ujungnya coklat, kemungkinan besar kelebihan air. Dalam media yang terlalu lembab, akar akan membu. Dampak kandungan lengas pada perkembangan sistem perakaran

B. Dampak Kelebihan Air pada TanamanKelebihan air pada tanaman biasanya terlihat /terjadi ketika awal musim hujan (akhir musim kemarau) dan padsa saat pertengfahan musim hujan. Yang sangat berdampak bagi pertumbuhan tanaman dapat di lihat sebagai berikut: Awal musim hujan (akhir musim kemarau)Ciri, sinar matahari cukup banyak, suhu udara panas, kelembaban udara absolute (Ah) tinggi, kelembaban udara relatip (Rh) tinggi, hujan masih jarang terjadi, dan sumber air tanah maupun air permukaan sedikit. Dampak bagi tanaman yaitu proses transpirasi (proses pendinginan) terganggu karena tingginya nilai Rh. Keadaan ini diperparah dengan sulitnya proses pendinginan secara konduksi lewat daun, karena bahang panas pada fase musim ini juga tinggi. Akibatnya tanaman akan kepanasan, daun dan batang tanaman nampak layu meski masih nampak hijau. Kalau kondisi parah ranting dan daun akan menguning dan rontok.Kesalahan yang sering dilakukan pada fase ini, melihat tanaman nampak layu timbul anggapan tanaman kurang air. Padahal kelayuan muncul bukan karena kekurangan air (seperti pada musim panas), namun akibat terganggunya proses penyerapan air karena transpirasi terhambat. Dampak selanjutnya gampang diduga, zona akar akan kelebihan air dan mengundang penyakit.Pertengahan musim hujan. Ciri, sinar matahari terhalangi mendung, suhu udara turun, kelembaban udara absolute (Ah) turun / rendah, kelembaban udara relatip (Rh) tinggi, frekwensi hujan tinggi, dan sumber air tanah maupun air permukaan melimpah.Dampak bagi tanaman antara lain Kelembaban (Rh) tinggi pada suhu yang rendah merupakan kondisi ideal pertumbuhan spora jamur. Tanaman yang tidak sehat atau bagian tanaman yang tua menjadi rentan serangan jamur. Genangan-genangan air pada bagian batang, bonggol, dan daun (bagian-bagian yang kaya karbohidrat) cepat atau lambat akan diserbu jamur.

C. Stress Fisiologis TanamanStress air pada tanaman merupakan faktor utama dalam penghambatan produktivitas tanaman. Proses fisiologis selalu berhubungan dengan air. Hilangnya air dari jaringan tanaman dapat berpengaruh pada banyak hal, antara lain berkurangnya tekanan hidrostatik di dalam sel, meningkatnya konsentrasi makromolekul dan larutan dengan berat molekul kecil. Beberapa aktivitas fisiologis yang dipengaruhi oleh stress air antara lain sebagai berikut.a.Pembesaran dan Pembelahan SelProses yang paling sensitif terhadap stress air adalah pertumbuhan sel. Pengaruh utama tampak pada proses fisis. Bila tekanan turgor sel jatuh akibat stress air, pembesaran sel juga menurun karena kehilangan tekanan di dalam sel. Turgor yang tinggi dalam jaringan kadang-kadang dijumpai pada malam hari dibanding dengan pada siang hari. Ketersediaan air tanah juga berpengaruh pada potensi air di daun dan juga perkembangan/perluasan daun. Stress air yang berkepanjangan dapat menghambat pembelahan sel (meristem) belum jelas apakah penghambatan tersebut secara langsung atau tidak langsung.b.Dinding Sel dan Sintesis ProteinDinding sel tersusun sebagian besar dari selulosa yang merupakan penggabungan dari molekul glukosa. Sintesis substansi ini tertekan pada kondisi stress air. Dilaporkan juga penggabungan asam amino ke dalam bentuk protein juga dihambat oleh stress air, tetapi belum jelas bagaimana stress air berpengaruh terhadap sintesis protein.c.EnzimDefisit air berpengaruh langsung terhadap level enzim. Pada kondisi stress yang moderat, level beberapa enzim meningkat, misal enzim hidrolase dan dehidrogenase. Pada umumnya stress air mengakibatkan menurunnya kadar enzim, terutama nitrat reduktase. Stress air berpengaruh pada turgor, apakah kemudian tekanan turgor juga berpengaruh terhadap enzim yang berada di plasma membran, masih menimbulkan pertanyaan, mungkin bahwa aktivitas ATP ase membran dikendalikan oleh besarnya turgor, yang juga dinyatakan bahwa potensial membran tergantung pada turgor. Diduga bahwa perubahan potensial membran dimaksudkan agar jaringan tanaman dapat mengendalikan reaksi fisiologis, misal penyerapan bahan-bahan terlarut. Hubungan antara penyerapan sukrosa dan turgor telah disebutkan di depan. Hal yang serupa dijumpai pada hubungan antara turgor dan penyerapan K+ pada ganggang Velonia sp, penyerapan K+ meningkat bila turgor sel menurun dan sebaliknya. Dengan demikian nampak bahwa tekanan turgor memiliki fungsi ganda dalam proses pertumbuhan. Ia dibutuhkan untuk menekan dinding/membran sel untuk memberi fasilitas pemecah ikatan kimia dan tahap berikutnya mengendalikan bahan-bahan terlrut yang dibutuhkan untuk pertumbuhan.

DAFTAR PUSTAKA

Dwidjoseputro, D. 1994.Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia : JakartaLukman, Diah . 1997.Buku Ajar Fisiologi Tumbuhan. PT. Raja Grafindo Persada : JakartaKimball, J.W. 2002.Fisiologi Tumbuhan. Erlangga. Jakarta.