RESPON FISIOLOGI TANAMAN KACANG TANAH ( Arachis ( Arachis hypogaea L.) TERHADAP STRES GARAM.
Oleh: Fikrie Fauza !"A#"$#%& Riz'i Nahriai !"A#"$#%% Li*a A+rai !"A#"$#,Niklau* /i+a*0ara !"A#"$"#" R R012a :I Kel03k :4 A* A*i*e : Ra !a2u* Sa3ura
LAPORAN PRAKTIK5M FISIOLOGI T5M!5HAN I
KEMENTERIAN RISET6 TEKNOLOGI6 DAN PENDIDIKAN TINGGI 5NI7ERSITAS 8ENDERAL SOEDIRMAN FAK5LTAS !IOLOGI P5R/OKERTO 9#"&
I. PEND PENDAH AH5L 5L5A 5AN N I." Laar Laar !elak !elaka2 a2 Tanaman kacang tanah ( Arachis Arachis hypogaea, hypogaea , L.) merupakan tanaman yang berasal
dari benua Amerika, khususnya dari daerah Brazilia (Amerika Selatan). Awalnya kacang tanah dibawa dan disebarkan ke benua Erpa, kemudian menyebar ke benua Asia Asia sampai sampai ke !ndnesi !ndnesia. a. "enurut "enurut "arzuki "arzuki (#$$%) (#$$%) kacang kacang tanah tanah menghen menghendaki daki keadaan iklim yang panas tetapi sedikit lembab, yaitu rata&rata '&% dan curah hu*an tidak terlalu tinggi, yaitu sekitar +$$&-$$ mmtahun. /urah hu*an yang terlalu tingg tinggii menye menyebab babkan kan bunga bunga sulit sulit diserb diserbuki uki dan dan zna zna peraka perakara ran n terla terlalu lu lemba lembab b sehingga sehingga menyubur menyuburkan kan pertumb pertumbuhan uhan cendawa cendawan n dan penyakit penyakit yang menyeran menyerang g plng. Tanaman kacang tanah menghendaki keadaan yang cukup lembab dan cukup udara pada waktu berbunga sehingga kuncup buah dapat menembus tanah dengan baik dan pembentukan plng dapat ber*alan secara leluasa, sedangkan pada saat buah kacang tanah men*elang tua, tanah harus diupayakan men*adi kering. Apabila tanah terlalu basah, sebagian plng kacang tanah akan membusuk dan kualitasnya bisa men*adi kurang baik (0i*aya, #$). Tanaman kacang tanah menghendaki sinar matahari yang cukup. 1acang tanah berdasarkan tipe 2tsintesisnya 2tsintesisn ya merupakan tanaman /-. 1anpi kacang tanah resp respn nsi si22
terh terhad adap ap
pembungaan.
peni pening ngka kata tan n
!ntensitas
cahaya
inte intens nsit itas as
caha cahaya ya
mata mataha hari ri
teru teruta tama ma
yang rendah pada saat pembungaan
saat saat akan
menghambat pertumbuhan 3egetati2 dan intensitas cahaya yang rendah. 4isamping itu rendahnya intensitas penyinaran pada masa pengisian plng akan menurunkan *umlah dan berat plng serta meningkatkan *umlah plng hampa (Adisarwant, #$$$). I.9 I.9 Tuua ua . "emaham "emahamii bahwa pertumbu pertumbuhan han tanaman tanaman dipengaruh dipengaruhii leh 2aktr internal internal dan
eksternal (lingkungan). #. "emaham "emahamii bahwa kndisi kndisi lingkung lingkungan an yang ekstrim ekstrim (stres) (stres) merupaka merupakan n kndisi kndisi yang kurang menguntungkan bagi pertumbuhan tanaman. -. "enentuk "enentukan an besarnya besarnya kandunga kandungan n garam dalam dalam media tanam tanam dimana dimana tanaman tanaman masih tleran untuk tumbuh. 5. "en*el "en*elask askan an dampak dampak cekama cekaman n garam garam tinggi tinggi terhad terhadap ap peruba perubahan han&pe &perub rubaha ahan n 2isilgi tanaman kacang tanah Arachis ( Arachis hypogaea). hypogaea). II. TELAAH P5STAKA
Stres atau cekaman merupakan kndisi lingkungan yang dapat memberi pengaruh buruk pada pertumbuhan, reprduksi, dan kelangsungan hidup tumbuhan (/ampbell, #$$-). Stres tanaman terdiri dari stres suhu, stres air, stres radiasi, stres bahan kimia dan stres angin, tekanan, bunyi, dan lainnya. Stres garam merupakan salah&satu dari antara enam bentuk stres tanaman yaitu stres suhu, stres air, stres radiasi, stres bahan kimia dan stres angin, tekanan, bunyi dan lainnya. Stres garam termasuk stres bahan kimia yang meliputi garam, in&in, gas, herbisida, insektisida dan lain sebagainya. (6ar*adi 7 8ahya, 9++). Stres garam ter*adi karena terdapatnya salinitas atau knsentrasi garam&garam terlarut yang berlebihan dalam tanaman. stres garam umumnya ter*adi pada tanaman dengan tanah salin (tanah yang mengandung kadar :a yang tinggi). Stres garam meningkat apabila knsentrasi garam meningkat hingga pada knsentrasi tertentu dapat mengakibatkan kematian pada tanaman. ;aram&garam yang menimbulkan stres tanaman antara lain adalah :a/l, :aS< 5, /a/l#, "gS<5, "g/l# yang terlarut dalam air (=itter, 99). Berdasarkan kemampuan
tumbuhan untuk
tumbuh
pada
kndisi
stres
garam,tumbuhan dibedakan men*adi dua kelmpk yaitu halophyta dan glycophyta. Halophyta
adalah
tumbuhan
yang
mampu
bertahan
dan
menyelesaikan
siklushidupnya pada kndisi salinitas tinggi (-$$ m"). Tumbuhan *enis ini memiliki kemampuan yang unik untuk mengakumulasi garam dalam daun sampai pada tara2 yang sama atau bahkan melebihi kadar garam air laut, dengan tanpa mengalami masalah. Sementara itu, glycophyta adalah tumbuhan yang memiliki kisaran tleransi *auh dibawah tumbuhan halophyta (;reenway 7 "unns, 9+$). Tanaman kacang tanah diklasi2ikasikan sebagai berikut> 1ingdm > ?lantae 4i3isi > Spermatphyta Subdi3isi > Angispermae 1elas > 4ictylednae
@sales =amili > ?apilinaceae ;enus > Arachis Spesies > Arachis hypgaea, L. Tanaman kacang tanah dapat tumbuh pada daerah trpik, subtrpik, serta daerah temperate pada 5$L&5$LS dengan ketinggian $&$$ meter di atas permukaan laut. 1ndisi tanah yang mutlak diperlukan adalah tanah yang gembur. 1ndisi tanah yang gembur akan memberikan kemudahan bagi tanaman kacang tanah terutama
dalam hal perkecambahan bi*i, kuncup buah, dan pembentukan plng yang baik (?it*, #$$). Berdasarkan penelitian sebelumnya yang dilakukan leh =uskhah et al (#$5) menggunakan benih lamtr turi, Calopogonium,
dan Centrosema dengan
menggunakan tingkat salinitas $, #$$$, -$$$, dan 5$$$ ppm :a/l. ntuk leguminsa phn, sebagai petak utama adalah TC Lamtr, T# C Turi, knsentrasi :a/l ($, #$$$, -$$$, dan 5$$$ ppm :a/l). ntuk leguminsa penutup tanah L C /alp, L# C /entr. 1nsentrasi :a/l ($, #$$$, dan -$$$ ppm :a/l). 4idapatkan hasil knsentrasi garam :a/l menurunkan tinggi tanaman walaupun tidak signi2ikan. 1nsentrasi garam :a/l sebesar #$$$ ppm sudah menekan pertumbuhan lamtr. :amun pada tanaman turi, penambahan :a/l *ustru meningkatkan pertumbuhan walaupun tidak signi2ikan. 6al ini menun*ukkan bahwa knsentrasi :a/l #$$$ sampai 5$$$ ppm masih dibutuhkan turi untuk pertumbuhannya. ?ada leguminsa penutup tanah tampaknya mempunyai tleransi terhadap salinitas yang lebih rendah karena hanya mampu hidup pada knsentrasi :a/l sampai dengan -$$$ ppm. /alp mempunyai pan*ang tanaman yang *auh lebih rendah dari pada centr lebih karena keduanya memang mempunyai mr2lgi dan genetik yang berbeda. Semakin tinggi
knsentrasi
garam
:a/l
semakin
menekan
pertumbuhan
tanaman.
4ibandingkan dengan calp, centr menun*ukkan penurunan pertumbuhan yang lebih ta*am.
III.
MATERI DAN METODE
A. Maeri
Alat&alat
yang
digunakan pada praktikum
ini adalah pipa gelas diameter
-cm pan*ang $$cm,kain kasa, gelas piala, stpwatch, magnetic stirrer, timbangan analitis, 3en, mikrskp stere, pisau, kamera, gelas ukur, plybag, stati2 dan klem, gelas beaker, gelas erlenmeyer, karet gelang, kertas kran dan kertas label. Bahan& bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sample tanah, air, tanaman kacang tanah ( Arachis hypogea L.), :a/l, acetne +$ !. Me+e
/ara ker*a dalam praktikum ini > Pe0a3ara NaCl . Larutan garam dibuat dengan menimbang menggunakan rumus> •
G
"C
#.
Mr
1000
D
V
1eterangan C " C mlaritas garam yang digunakan ; C Berat garam yang ditimbang "r C Berat mlekul :a/l (+,) C lume larutan garam Berdasarkan rumus diatas, untuk mendapatkan larutan garam knsentrasi # m" maka :a/l sebanyak ,5'# g perlu dilarutkan dengan air sampai 3lume $$$mL dan dihmgenkan menggunakan magnetic stirer. Selan*utnya,
-.
knsentrasi $m", % m", dan $$ m" dihitung dengan cara yang sama. :a/l diberikan kepada tanaman berumur -&+ minggu. ?emberian :a/l dilakukan setiap tiga hari sekali. Pe2a0aa Para0eer Fi*il2i
Pe2ukura Lua* Dau
. ?engukuran dilakukan setiap dua minggu sekali. #. 4ata luas daun diperleh dengan cara mengukur luas daun pada percabangan yang kedua ( fully expanded leaf ) dan dinyatakan dalam cm#. -. ?engukuran luas daun dilakukan dengan metde gra3imetri. a. 1ertas 6S %$ gram disiapkan, lalu dibuat ktak bu*ur sangkar berukuran $D$ cm sehingga luas kertas adalah $$ cm# (A). b. 1ertas bu*ur sangkar ditimbang dengan tmbangan analitik, misal terukur D gram dinyatakan sebagai (B).
c. ?la daun percabangan kedua tanaman sampel digambar. 1ertas bu*ur sangkar ditng sesuai pla kemudian ditimbang dengan timbangan analitik. "isal terukur y gram dinyatakan sebagai (/). d. Luas daun dihitung dengan rumus AC
Luas daun C
B
cm#
1eterangan> A C Luas kertas bu*ursangkar (cm#) B C Berat kertas bu*ursangkar (gram) / C berat pla sampel daun (gram) Pe2ukura Ti22i Taa0a
. ?engukuran dilakukan setiap seminggu sekali. #. Tinggi tanaman mulai dari pangkal batang sampai titik tumbuh apikal tanaman. -. ?enambahan tinggi tanaman dihitung dengan rumus> ∆ ( hCht&(ht&)) C perubahan tinggi (cm) ∆h ht C pengukuran tinggi terakhir (cm) ht& C pengukuran tinggi sebelumnya (cm) Pe2ukura !era !a*ah +a !era Keri2
. 4ata berat basah dan berat kering tanaman diperleh dengan menimbang berat basah dan berat kering tanaman diakhr dan dinyatakan dalam satuan gram. #. ?engukuran berat basah dan berat kering dilakukan dengan cara memisahkan akar, daun, dan batang. -. ?engukuran ini dilakukan sebagai berikut> a. "edia dari akar tanaman dipisahkan dengan cara menybek plibag, membuang media tanaman dengan air da diusahakan tidak ada bagian tanaman yang ikut terbuang. b. Bagian akar, batang, dan daun tanaman dipisahkan dan diptng&ptng. 1emudian, bagian tanaman ditimbang (berat basah). c. Bagian tanaman dikeringkan dengan cara di3en sampai diperleh berat yang knstan (berat kering). d. @ati berat basah dan berat kering dihitung Pe2ukura Ka+u2a klr;il +a karei+ 0e22uaka 0e+e *3ek;0eri +e2a
a. 4aun segar diptng dengan ukuran D cm (cm#) dan dilumatkan dalam mrtar dengan pelarut asetn +$ sampai semua pigmen terlarut. b. Absrbansi 2iltrat menggunakan spekt2tmeter pada pan*ang gelmbang 5%$ nm, '5$ nm, ''- nm dihitung. c. 1andungan klr2il ditentukan dengan 2rmulasi>
Ttal klr2il FgmL C %,- (A'5') G %,+ (A''-) ?enentuan titik eksklusi garam dilakukan dengan mengamati kemunculan kristal garam pada permukaan daun dan dengan menggunakan mikrskp stere atau dengan cara di*ilat pada permukaan daunnya. •
Analisis 4ata 4ata yang diperleh dianalisis dengan analisis ragam (A:<A) dengan u*i = dan dilan*utkan dengan u*i beda nyata terkecil dengan tara2 kepercayaan 9 dan 99.
I7.
HASIL DAN PEM!AHASAN
A. Ha*il Ta1le -. ". " Aali*i* Daa Ti22i Taa0a Ta1el ANO7A Ti22i Taa0a I
=tabel Sumber 1eragaman
4b
H1
1T
=hitung
?erlakuan
5
5,+$#5
-,%$$ '
;alat
#$
#9,'
,5%+
Ttal
#5
+5,-'#5
-,
9,#'9'+9
I
$.$
$.$
#,+%
5,5-
Ta1el !N8 Ti22i Taa0a I
perlakua n $ m" # m" % m" $$ m" $ m"
rataan $,5 $,9' #,%+ 5,5+
$ m" $,5 $ :S $,5# :S $,5' :S #,#5 :S -,95 :S
# m" $,9' $ $,$5 ,+# -,#
:S :S :S :S
% m"
$$ m" #,%+
$ :S ,%+ :S -,5+ :S
$ :S ,% :S
$ m" 5,5+
$ :S
Ta1el ANO7A Ti22i Taa0a II
=tabel Sumber keragaman
4 b
H1
1T
?erlakuan
5
,%%' #,+955
;alat
#$
%$,'#
-,-
#5
+#,9% '
-,5#59
Ttal
=hitung
n $,+9% s
$.$
$.$
#.+ %
5.5-
Ta1el ANO7A Ti22i Taa0a III
=tabel 4 b
Sumber 1eragaman
H1
1T
=hitung
$.$
$.$
n ,+$$'+ s
#.+ %
5.5 -
?erlakuan
5
9,%#+
#,5-#
;alat
#$
#%,$#
,-$'
-',%5
,-$+-
Ttal
#5
Ta1el ANO7A Ti22i Taa0a I7
=tabel Sumber 1eragaman
4b H1
1T
=hitung $.$ $.$
?erlakuan
5
-5,9#'
+,%-5
'$,$%+% II #.+% 5.5-
;alat
#$
#,9$9'
$,55+
Ttal
#5
5,5955
$,+%#'%
Ta1el !N8 Ti22i Taa0a I7 perlakua n
75 mM
rataa n -0,08
25 mM 50 mM
0,3 0,32
100 mM 0 mM
0,66 0,92
75 mM
25 mM
50 mM
100 mM
0 mM
-0,08 0 NS 0,3 8 NS 0,4 NS 0,7 4 ** 1 **
0,3
0,32
0,66
0,92
0 0,02
NS NS
0
NS
0,36 0,62
NS **
0,34 0,6
NS **
0 0,26
NS NS
0
NS
Ta1el ANO7A Ti22i Taa0a 7
=tabel Sumber 1eragaman
4b
H1
1T
=hitung
$.$
$.$
9,'%9 9
#.+ %
5.5 -
?erlakuan
5
-',''5
9,5'
;alat
#$
9,-+5
$,5%'9#
II
Ttal
#5
#5,5$-'
,$'+ %
Ta1el !N8 Ti22i Taa0a 7 perlaku an
25 mM
rataa n 0,6
100 mM 50 mM
0,68 0,7
75 mM
0,74
0 mM
2,22
25 mM
100 mM
50 mM
75 mM
0 mM
0,6 0 NS 0,0 8 NS 0,1 NS 0,1 4 NS 1,6 2 **
0,68
0,7
0,74
2,22
0 0,02
NS NS
0
NS
0,06
NS
0,04
NS
1,54
**
1,52
**
0 1,48
NS **
0
NS
Gra;ik Ti22i Taa0a
Gra;ik -. ". 9 Aali*i* Daa Ti22i Taa0a Ta1el ANO7A Lua* Dau I
=tabel Sumber 1eragaman 4b H1
1T
= hitung
$.$ $.$ ns #.+% 5.5-
?erlakuan
5
-,5+$5 $,+%#%' $,59--
;alat
#$
-,-#-'+ ,%''+5
Ttal
#5
-+,+$+%+ ,'%$--
Ta1el ANO7A Lua* Dau II
=tabel Sumber 1eragaman
4 b
?erlakuan
;alat
Ttal
H1
1T
= hitung
5
,$++# 5
,#'5%$ '
$,'#59 9
#$
5,#9' '
#,$'5+# +
#5
5',-+
,9-5% 5
n s
$.$
$.$
#.+ %
5.5 -
Gra;ik Lua* Dau
Gra;ik -. ". 4 Aali*i* Lua* Dau Ta1el ANO7A !era !a*ah=!era Keri2
=tabel Sumber 1eragaman
4b
H1
1T
?erlakuan
5
'',-# -
5,$+ -
;alat
#$
-+',5+
9,-#%5
Ttal
#5
$$#,+%
5,%+'-
=hitung
%,9%#%$9
I
$.$
$.$
#.+ %
5.5-
-
+
Ta1el !N8 !era !a*ah=!era Keri2 perlaku an
75 mM Rata an 8,63 6 11,3 28 15,5 34 16,1 54 23,2 26
75 mM 50 mM 100 mM 25 mM 0 mM
8,636 0
100 mM
25 mM
0 mM
11,328
15,534
16,154
23,226
n s
11,328
*
15,534
*
16,154
*
23,226
50 mM
*
n 0 s n 4,206 s n 4,826 s 11,89 8 *
0
ns
0,62
ns
7,692
*
0 0
ns ns
0
Gra;ik !era !a*ah=Keri2
Dia2ra0 -. ". - Aali*i* Daa !era !a*ah=Keri2 Taa0a Ta1el ANO7A Ka+u2a Klr;il
=tabel Sumber 1eragaman
4b
H1
1T
5
$,$+''9 #
$,$#'% -
;alat
#$
#,#5+% -
$,#5+
Ttal
#5
#,--55
$,$9%-
?erlakuan
=hitung $,9#%
ns
$.$
$.$
#.+%
5.5-
n s
Gra;ik Ka+u2a Klr;il
Kanun!an kl"r"#$l%&!'ml(
Dia2ra0 -. ". $ Aali*i* Daa Ka+u2a Klr;il Ga01ar Pe2a0aa Sre* Gara0 erha+a3 Taa0a Ka
Ga01ar ". F 3e2a0aa *e1elu0 +i1erika larua NaCl
Ga01ar 9. F 3e2a0aa *eelah +i1erika larua NaCl +e2a k*era*i # 0M6 9$ 0M6 $# 0M6 >$ 0M6 +a "## 0M
Ga01ar 4. Ka+u2a klr;il # 0M6 9$ 0M6 $# 0M6 >$ 0M6 +a "## 0M
!. Pe01aha*a
%2002(, mekan$sme keta)anan ter)aap stress tanaman apat entuk $l$)at +a$tu p"tens$al ar$ ua m"r#"l"!$ perua)an mel$put$ struktur s$"l"!$ "sm"re!ulas$ pen!aturan atau k"mpartementas$ an sekres$ $nte!r$tas !aram memran/ serta / e le$) aun %ukuran aun, pen$n!katan sukulens$, kut$kula an penealan lap$san permukaan serta +an! l$!n$kas$ a.al/ aun akar
Stres atau cekaman merupakan kndisi lingkungan yang dapat memberi
pengaruh buruk pada pertumbuhan, reprduksi, dan kelangsungan hidup tumbuhan (/ampbell 7 "itchell, #$$-). "enurut 4einlen (#$5), akumulasi garam dalam tanah garapan sebagian besar disebabkan dari irigasi air yang mengandung se*umlah mineral sdium klrida (:a/l) dan dapat *uga dari air laut. ?eningkatan knsentrasi garam dalam tanah menurunkan kemampuan tanaman dalam prses pengangkutan air, dan menurunkan e2isiensi 2tsintesis. Stres garam dapat dibagi :aJ dengan tambahan /l& stres.
merupakan salah satu respn tanaman yang mengalami cekaman kekeringan. Selain respn tersebut, respn lain yang ditun*ukkan leh tanaman akibat cekaman kekeringan yaitu 3lume sel men*adi lebih kecil, daun men*adi tebal, adanya rambut pada daun, peningkatan rasi akar&ta*uk, sensiti2itas stmata, penurunan la*u 2tsintesis, perubahan metablisme karbn dan nitrgen, perubahan prduksi akti3itas enzim dan hrmn. ?engamatan stres garam dengan parameter ttal klr2il didapatkan =hitung *enis tanaman yaitu $,9#%. =hitung yang didapatkan lebih kecil dari kedua =tabel yaitu #,+% dan 5,5-. 6asil ini menun*ukkan bahwa kandungan klr2il tidak signi2ikan yang artinya stres garam tidak berpengaruh terhadap ttal klr2il pada daun. @endahnya kandungan klr2il pada kndisi stres merupakan 2enmena biasa dan dilaprkan dalam banyak penelitian. !ni mungkin disebabkan leh kerusakan membran. 6asil penelitian menun*ukkan bahwa kandungan klr2il tidak banyak terpengaruh leh salinitas sampai pada knsentrasi :a/l $$ m", tetapi penurunan kandungan klr2il teramati pada knsentrasi :a/l yang melampaui $$ m" (4*anaguiraman et al., #$$'). ?engamatan stres garam dengan parameter berat basah dan berat kering didapatkan =hitung *enis tanaman sebesar %,9%#%$9. 6asil ini menun*ukkan bahwa larutan :a/l berpengaruh signi2ikan terhada berat basah dan berat kering tanaman. hal ini dikarenakan =hitung yang didapatkan *auh lebih tinggi dibandingkan dengan kedua =tabel yaitu #,+% dan 5,5-. "enurut 6ussein (#$$%) semakin tinggi salinitas, luas daun, berat kering batang, berat kering daun, dan berat kering tanaman ttal pada tanaman akan berkurang. 6al tersebut menun*ukkan bahwa tanaman tersebut merupakan tanaman yang tidak tleran terhadap salinitas. /ekaman salinitas *uga menyebabkan berkurangnya berat kering ttal tanaman. ?engamatan dengan parameter titik eksklusi garam menun*ukkan bahwa tanaman tidak memperlihatkan adanya titik eksklusi garam secara langung. 6al ini dibuktikan pada saat pengu*ian yaitu dengan cara men*ilat permukaan daun dimana daun tersebut tidak terasa asin. "enurut 1reps et al (#$$#) mekanisme :aJ6J antprt ber2ungsi untuk membuang :aJ keluar sel ataupun ke dalam kedalam 3akula sehingga tumbuhan untuk sementara dapat terhindar dari keracunan. ?rses :aJ6J antiprt pada plasma membran dan tnplas dari sel akar mungkin meningkat dalam kndisi salin, tetapi tidak semua spesies mempunyai mekanisme yang sama. ?ada kulti3ar *agung, dera*at perbedaan dalam eksklusi :aJ tampaknya
berkaitan dengan permeabilitas pasi2 :aJ pada membran akar. ?eningkatan Kplasmamembrane&bund 6J pumping AT?ase acti3ity dan Ktnplast&bund 6J pumping AT?ase acti3ity sebagai respn tanaman terhadap cekaman garam tinggi. Stres pada tanaman dipengaruhi leh dua 2aktr, yaitu 2aktr eksternal dan internal. =aktr eksternal yang mempengaruhi stress pada tanaman diantanya> Air =aktr air dalam 2isilgi tanaman merupakan 2aktr utama yang sangat
penting. Tanaman tidak akan dapat hidup tanpa air, karena air adalah matrik dari kehidupan, bahkan makhluk lain akan punah tanpa air. 1ramer men*elaskan tentang betapa pentingnya air bagi tumbuh&tumbuhanM yakni air merupakan bagian dari prtplasma (+&9$ dari berat keseluruhan bagian hi*au tumbuh& tumbuhan (*aringan yang sedang tumbuh) adalah air. =ungsi air menurut Sinaga (#$$+), yaitu> . @eagen yang penting dalam prses&prses 2tsintesa dan dalam prses& prses hidrlik. #. ?elarut dari garam&garam, gas&gas dan material&material yang bergerak kedalam tumbuh tumbuhan, melalui dinding sel dan *aringan esensial. -. "en*amin adanya turgiditas, pertumbuhan sel, stabilitas bentuk daun, prses membuka dan menutupnya stmata, dan kelangsungan gerak struktur tumbuh&tumbuhan. E2ek kelebihan air atau ban*ir yang umum adalah kekurangan ksigen, sedangkan kekurangan air atau kekeringan akan mengakibatkan dehidrasi pada tanaman yang berpengaruh terhadap zna sel turgr yang selan*utnya dapat menghambat pertumbuhan tanaman. 4e2isiensi air yang terus menerus akan menyebabkan perubahan irreversibel (tidak dapat balik) dan pada gilirannya tanaman akan mati (Sinaga, #$$+). @espn tanaman yang mengalami cekaman kekeringan mencakup perubahan ditingkat seluler dan mlekuler seperti perubahan pada pertumbuhan tanaman, 3lume sel men*adi lebih kecil, penurunan luas daun, daun men*adi tebal, adanya rambut pada daun, peningakatan rati akar&ta*uk, sensiti3itas stmata, penurunan la*u 2tsintesis, perubahan metablisme karbn dan nitrgen, perubahan prduksi akti3itas enzim dan hrmn (Sinaga, #$$+). @espn daun terhadap kekurangan air yaitu dengan cara mengurangi la*u transpirasi untuk penghematan air. Ter*adinya kekurangan air pada daun akan menyebabkan sel&sel pen*aga kehilangan turgrnya. Suatu mekanisme kntrl
tunggal yang memperlambat transpirasi dengan cara menutup stmata. 1ekurangan air *uga merangsang peningkatan sintesis dan pembebasan asam absisat dari sel&sel mes2il daun. 6rmn ini membantu mempertahankan stmata tetap tertutup dengan cara beker*a pada membrane sel pen*aga. lain. 1etika daun dari kebanyakan rumput dan kebanyakan tumbuhan lain layu akibat kekurangan air, mereka akan menggulung men*adi suatu bentuk yang dapat mengurangi transpirasi dengan cara memaparkan sedikit sa*a permukaan daun ke matahari (/ampbell 7 "itchell, #$$-). 1edalaman perakaran sangat berpengaruh terhadap *umlah air yang diserap. ?ada umumnya tanaman dengan pengairan yang baik mempunyai sistem perakaran yang lebih pan*ang daripada tanaman yang tumbuh pada tempat yang kering. @endahnya kadar air tanah akan menurunkan perpan*angan akar, kedalaman penetrasi dan diameter akar (Sinaga, #$$+). Senyawa bikimia yang dihasilkan tanaman sebagai respn terhadap kekeringan dan berperan dalam penyesuaian smtik ber3ariasi, antara lain gula& gula, asam amin, dan senyawa terlarut yang kmpatibel. Senyawa smtik yang banyak dipela*ari pada tleransi tanaman terhadap kekeringan antara lain prlin, asam absisat, prtein dehidrin, ttal gula, pati, srbitl, 3itamin /, asam rganik, aspargin, glisin&betain, serta superksida dismutase dan 1J yang bertu*uan untuk menurunkan ptensial smtik sel tanpa membatasi 2ungsi enzim (Sinaga, #$$+). •
Saliia*
Stres garam ter*adi dengan terdapatnya salinitas atau knsentrasi garam& garam terlarut yang berlebihan dalam tanaman. Stres garam ini umumnya ter*adi dalam tanaman pada tanah salin. Stres garam meningkat dengan meningkatnya knsentrasi garam hingga tingkat knsentrasi tertentu yang dapat mengakibatkan kematian tanaman. ;aram&garam yang menimbulkan stres tanaman antara lain ialah :a/l, :aS< 5, /a/l#, "gS<5, "g/l# yang terlarut dalam air (Sipayung, #$$'). Stres akibat kelebihan :aJ dapat mempengaruhi beberapa prses 2isilgi dari mulai perkecambahan sampai pertumbuhan tanaman (/ampbell, #$$-). 1elebihan :a/l atau garam lain dapat mengancam tumbuhan karena dua alasan.
. ?ertama, dengan cara menurunkan ptensial air larutan tanah, garam dapat menyebabkan
kekurangan
air
pada
tumbuhan meskipun tanah
tersebut
mengandung banyak sekali air. 6al ini karena ptensial air lingkungan yang lebih negati2 dibandingkan dengan ptensial air *aringan akar, sehingga air akan kehilangan air, bukan menyerapnya. #. 1edua, pada tanah bergaram, natrium dan in&in tertentu lainnya dapat men*adi racun bagi tumbuhan *ika knsentrasinya relati3e tinggi. "embran sel akar yang selekti2 permeabel akan menghambat pengambilan sebagian besar in yang berbahaya, akan tetapi hal ini akan memperburuk permasalahan pengambilan air dari tanah yang kaya akan zat terlarut. ?ertumbuhan sel tanaman pada tanah salin memperlihatkan struktur yang tidak nrmal. ?enyimpangan yang ter*adi meliputi kehilangan integritas membran, kerusakan lamella, kekacauan rganel sel, dan akumulasi 1alsium
Suhu
Suhu sebagai 2aktr lingkungan dapat mempengaruhi prduksi tanaman secara 2isik maupun 2isilgis. Secara 2isik, suhu merupakan bagian yang dipengaruhi leh radiasi sinar matahari dan dapat diestimasikan berdasarkan keseimbangan panas. Secara 2isilgis, suhu dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, 2tsintesis, pembukaan stmata, dan respirasi. Selain itu, suhu merupakan salah satu penghambat dalam prses 2isilgi untuk sistem prduksi tanaman ketika suhu tanaman berada diluar suhu ptimal terendah maupun tertinggi. . /ekaman ?anas ?anas berlebihan dapat mengganggu dan akhirnya membunuh suatu tumbuhan dengan cara mendenaturasi enzim&enzimnya dan merusak metablismenya dalam berbagai cara. Salah satu 2ungsi transpirasi adalah pendinginan melalui penguapan.
/uaca panas dan kering cenderung menyebabkan kekurangan air pada banyak tumbuhanM penutupan stmata sebagai respn terhadap cekaman ini akan menghemat air, namun mengrbankan pendinginan melalui penguapan tersebut. Suhu di atas sekitar 5$N/ pada sebagian besar tumbuhan yang menempati daerah empat musim, sel&sel tumbuhan mulai mensintesis suatu prtein khusus dalam *umlah yang cukup banyak yang disebut prtein ke*ut panas (heat&shck prtein). ?rtein ke*ut panas ini kemungkinan mengapit enzim serta prtein lain dan membantu mencegah denaturasi (/ampbell, #$$-). #. /ekaman 4ingin Satu permasalahan yang dihadapi tumbuhan ketika temperature lingkungan turun adalah perubahan ketidakstabilan membrane selnya. 1etika sel itu didinginkan di bawah suatu titik kritis, membrane akan kehilangan kecairannya karena lipid men*adi terkunci dalam struktur 1ristal. 1eadaan ini mengubah transprt zat terlarut melewati membrane, *uga mempengaruhi 2ungsi prtein membrane. Tumbuhan merespn terhadap cekaman dingin dengan cara mengubah kmpsisi lipid membrannya. /nthnya adalah meningkatnya prprsi asam lemak tak *enuh, yang memiliki struktur yang mampu men*aga membrane tetap cair pada suhu lebih rendah dengan cara menghambat pembentukan 1ristal. 1ristal es mulai terbentuk pada sebagian besar tumbuhan. Hika es terbatas hanya pada dinding sel dan ruang antar sel, tumbuhan kemungkinan akan bertahan hidup. :amun, *ika es mulai terbentuk di dalam prtplas, kristal es yang ta*am itu akan merbek membrane dan rganel yang dapat membunuh sel tersebut. (/ampbell 7 "itchell, #$$-). •
Kekura2a Ok*i2e
Tumbuhan yang disiram terlalu banyak air bisa mengalami kekurangan ksigen karena tanah kehabisan ruangan udara yang menyediakan ksigen untk respirasi seluler akar (/ampbell, #$$-). 1eadaan lingkungan kekurangan <# disebut hipksia, dan keadaan lingkungan tanpa <# disebut anksia (mengalami cekaman aerasi) (Sta22 Lab !lmu Tanaman, #$$+). Beberapa tumbuhan secara structural diadaptasikan ke habitat yang sangat basah. Sebagai cnth, akar phn bakau yang terendam air, yang hidup di rawa pesisir pantai, adalah sinambungan dengan akar udara yang menyediakan akses ke ksigen (/ampbell, #$$-). •
Ceka0a Cahaa
/ahaya dibutuhkan leh tanaman mulai dari prses perkecambahan bi*i sampai tanaman dewasa. @espn tanaman terhadap cahaya berbeda&beda antara *enis satu dengan *enis lainnya. Ada tanaman yang tahan ( mampu tumbuh ) dalam kndisi cahaya yang terbatas atau sering disebut tanaman tleran dan ada tanaman yang tidak mampu tumbuh dalam kndisi cahaya terbatas atau tanaman intleran. 1edua kndisi cahaya tersebut memberikan respn yang berbeda&beda terhadap tanaman, baik secara anatmis maupun secara mr2lgis. Tanaman yang tahan dalam kndisi cahaya terbatas secara umum mempunyai ciri mr2lgis yaitu daun lebar dan tipis, sedangkan pada tanaman yang intleran akan mempunyai ciri mr2lgis daun kecil dan tebal. Berikut ini adalah perbedaan Tanaman Tleran ( Shade lea2) s !ntleran ( Sun Lea2) menurut Sinaga (#$$+)> . Tumbuhan cck ternaung menun*ukkan la*u 2tsintesis yang sangat rendah pada intensitas cahaya tinggi dibanding tumbuhan cck terbuka. #. La*u 2tsintesis tumbuhan cck ternaung mencapai titik *enuh pada intensitas cahaya yang lebih rendah dibanding tumbuhan cck terbuka. -. La*u 2tsintesis tumbuhan cck ternaung lebih tinggi dibanding tumbuhan cck terbuka pada intensitas cahaya yang sangat rendah. 5. Titik kmpensasi cahaya untuk tumbuhan cck ternaung lebih rendah •
dibanding tumbuhan cck terbuka. He?a Her1i@ra 6ewan herbi3ra adalah suatu cekaman yang dihadapi tumbuhan dalam setiap
eksistem. Tumbuhan menghadapi herbi3ra yang begitu banyak baik dengan pertahanan 2isik, seperti duri, maupun pertahanan kimia, seperti prduksi senyawa yang tidak enak atau bersi2at tksik disebut kana3anin yang dinamai berdasarkan salah satu sumbernya, jacbean (Cannavalia ensiformis). 1ana3anin mirip arginin. Hika suatu serangga memakan tumbuhan yang mengandung kana3anin, mlekul itu bergabung dengan prtein serangga di tempat yang biasanya ditempati leh arginin, yang dapat menyebabkan matinya serangga tersebut (/ampbell, #$$-). =aktr internal yang dapat mempengaruhi stress pada tanaman, yaitu ptensial air, pertumbuhan, di2erensiasi, metablisme, mineral dan hrmn (Sipayung, #$$-). . ?tensial air merupakan *umlah air yang terkandung dalam suatu sel atau *aringan tumbuhan. ?tensial air berbanding lurus dengan kandungan air. ?tensial air berpengaruh pada prses pengangkutan. Hika ptensial air rendah
maka sel tidak dapat menyebarkan hasil 2tsintesis dan zat hara dari tanah secara e2isien. #. 4i2erensisasi sel men*adi salah satu 2aktr yang berpengaruh pada cekaman, di2erensisasi sel menentukan apakah suatu sel akan sur3ei pada cekaman. -. ?engaruh hrmn terhadap cekaman mempengaruhi ketahanan tanaman pada suatu kndisi yang tidak menguntungkan , seperti zat ameliran bilgi yang dapat meningkatkan ketahanan tanaman pada cekaman. "enurut Sinaga (#$$+), mekanisma katahanan tanaman terhadap stress garam (salinitas) dapat dilihat dari dua bentuk, yaitu> . "ekanisme mr2lgi meliputi perubahan struktur daun (ukuran daun, stmata, luas daun, peningkatan sukulensi, penebalan kutikula dan lapisan lilin terhadap permukaan daun serta ligni2ikasi akar yang lebih awal. @espn perubahan struktural dapat beragam pada berbagai *enis tanaman dan tipe salinitas. Secara mr2lgi tanaman memang sudah menun*ukkan ge*ala de2isiensi 1 yang ditandai dengan daun menguning, dimulai dari tepi daun menu*u ke pusattengah, daun yang letaknya lebih rendah dan berwarna cklat pada u*ungnya. Berat tanaman menurun dengan bertambahnya salinitas (Terry 7 0aldrn, 9+).Salinitas menyebabkan perubahan struktur yang memperbaiki keseimbangan air tanaman sehingga ptensial air dalam tanaman dapat mempertahankan turgr dan seluruh prses bikimia untuk pertumbuhan
dan
akti3itas
yang
nrmal. Salinitas
klrida
umumnya
menambah sukulensi pada banyak spesies tanaman. Sukulensi ter*adi dengan meningkatnya knsentrasi S<5. Adaptasi struktural ini menyebabkan knduksi air akan berkurang dan mungkin akan menurunkan kehilangan air pada transpirasi. #. "ekanisme 2isilgi meliputi smregulasi atau pengaturan ptensial smsis, kmpartementasi dan sekresi garam serta integritas membran. Beberapa karakter 2isilgi tleransi tanaman terhadap :a/l menun*ukkan bahwa si2at tanaman yang lebih tleran terhadap cekaman :a/l mampu (6ar*adi 7 8ahya, 9++) > ) menlak in :a leh membran, #) mengekresikan in :a keluar *aringan, -) memmpa in :a ke 3akula, 5)
mengakumulasikan senyawa&senyawa rganik sebagai penyangga sel dan penyeimbang kekuatan inik, dan ) OreplacementO in 1 leh in :a. 4ampak stress garam terhadap tanaman, yaitu> . Tekanan smtik Tingkat salinitas yang tinggi akan menyebabkan larutan tanah men*adi pekat dan tekanan smtik larutan tanah men*adi tinggi. #. Tksisitas dan 1etidakseimbangan !n. ?endapat serupa *uga disampaikan leh Bintr (9+-) yang menyatakan bahwa pengaruh salinitas terhadap pertumbuhan tanaman berhubungan dengan kekurangan air yang disebabkan leh tekanan smtik atau leh in& in
spesi2ik
yang
meracuni
secara
tidak
langsung
dan
ter*adi
ketidakseimbangan serapan in atau kmbinasi dari keduanya. !n dari knsentrasi garam yang tinggi secara langsung meracuni metablik tertentu dan secara tidak langsung mengganggu serapan berbagai unsur hara esensial termasuk unsur hara nitrgen dan metablisme. Senyawa ksigen reakti2 dapat diprduksi leh sel dalam kndisi stress maupun tidak. ?ada kndisi tidak stres, terdapat keseimbangan antara prses pembentukan dan
pemusnahan senyawa ksigen
reakti2. Sementara pada kndisi stres,
pembentukan senyawa reakti2 lebih tinggi di bandingkan pemusnahannya.
7.
KESIMP5LAN DAN SARAN
A. Ke*i03ula
Berdasarkan hasil dan pembahasan pada praktikum kali ini dapat disimpulkan bahwa> . Stres atau cekaman merupakan kndisi lingkungan yang dapat memberi pengaruh buruk pada pertumbuhan, reprduksi, dan kelangsungan hidup tumbuhan.Stres tanaman terdiri dari stres suhu, stres air, stres radiasi, stres bahan kimia dan stres angin, tekanan, bunyi, dan lainnya. #. Stress garam berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman. 6al tersebut ditandai dengan penurunan tinggi tanaman, penurunan kandungan klr2il, berat basah, berat kering, titik eksklusi dan luas daun. !. Sara
Saran untuk praktikum kali ini, yaitu untuk kedepannya praktikan harus lebih ra*in dalam merawat tanaman, teliti dalam menghitung dan memasukkan hasil agar tidak ter*adi kekeliruan. "enyadari bahwa lapran kelmpk kami masih *auh dari kata sempurna, kedepannya kami berharap praktikan lebih 2kus dan detail dalam men*elaskan dan men*abarkan pin pembahasan dengan sumber& sumber yang lebih banyak dan dapat dipertanggung*awabkan.
DAFTAR REFERENSI
Adisarwant, T. #$$$. !eningatan "rodusi #acang $anah di Lahan %a&ah dan Lahan #ering. Hakarta> ?enebar Swadaya. Bintr, ".6. 9+-. ?engaruh :a/l terhadap pertumbuhan beberapa kulti3ar tmat. 'ulletin Agribisnis. 5(), pp> -&-. /ampbell, @. 7 "itchell . #$$-. 'iologi ilid . Hakarta> Erlangga. 4einlein, . #$5. ?lant salt tlerance mechanism. Cell press journal . Trplsc&5 4*anaguiraman, "., H. A. Sheeba, A. 1. Shanker, 4. 4urgade3i and . Bangarusamy. #$$'. @ice can acclimate t lethal le3el 2 salinity by pre&treatment with sub lethal le3el 2 salinity thrugh smtic ad*ustment. "lant %oil . #+5> -'-&-%-. =itter, A. 6. 99. *isiologi Lingungan $anaman. 8gyakarta> ;ad*ah "ada. =uskhah, E., @. 4. Setrisn, Syai2ul A., =. 1usmiyati. #$5. 1a*ian "r2lgi 4an =isilgi 1etahanan Leguminsa ?akan Terhadap Salinitas "edia Tanam. Agromedia, -#(#)> 5&-. ;reenway, 6. 7 "unns @. 9+$. "echanism 2 Salt Tlerance in :n 6allphytes. Annu +ev "lant "hysiol. -> 59&9$. 6ar*adi, S.S 7 S. 8ahya. 9++. *isiologi %tres $anaman. 8gyakarta> ni3ersity 6ussein, Balbaa, ;aballah. #$$%. KSalicylic Acid and Salinity E22ect n ;rwth 2 "aize ?lants. +esearce ournal of Agriculture and 'iological %cience. -(5)> -#&-#+, #$$%. 1usmiyati, =., E.4. ?urba*anti, 0. Slamet, E. =uskhah, dan S. Anwar. 99+. ?engaruh Salinitas Terhadap ?ertumbuhan dan Serapan 6ara @umput "akanan Ternak. ni3ersitas 4ipnegrSemarang. (Lapran ?enelitian). "arzuki, 6. A. @. #$$%. 'ertanam #cang $anah. Hakarta> ?enebar Swadaya. ?it*, S. #$$. 'enih #acang $anah. Hakarta> ?anisius ?ress. Sinaga, E. #$$+. Amomum cardamomum ild. Hakarta> ::AS. Terry, 6.7 L.H. 0aldrn. 9+. Salinity respnses 2 crp plants in terms 2 lea2 eDpansinand phtsynthesis. !n> Sil and ?lant !nterac tin 0ith Sal inity. Agricultural -xperiment %tation, niv. of California niversity.
Sipayung, @. #$$-. Stress ;aram dan "ekanisme Tleransi Tanaman. urnal %. pp> -&5. 0i*aya, A. #$. ?engaruh ?emupukan dan ?emberian 1apur Terhadap ?ertumbuhan 4aya 6asil 1acang Tanah ( Arachis hypogea L.) . %ripsi. !?B> =akultas ?ertanian.