5 hubungan air tanaman minyak Geranium (2)

(1)

HUBUNGAN AIR DAN

TANAMAN

STAF LAB. ILMU TANAMAN

(2)

FUNGSI AIR

• Penyusun tubuh tanaman (70%-90%)

• Pelarut dan medium reaksi biokimia

• Medium transpor senyawa

• _{Memberikan turgor bagi sel (penting untuk}

pembelahan sel dan pembesaran sel)

• _{Bahan baku fotosintesis}

(3)

Bentuk Air Tersedia

• Air kapiler, terletak antara titik layu tetap (batas bawah) dan kapasitas lapangan (batas atas)

• _{Air tidak tersedia, air higroskopis (kurang}

(4)

Air pada Kap. Lapangan

Menguntungkan

• Adanya imbangan antara pori makro dg mikro

• Sebagian besar nutrisi dalam bentuk terlarut

• _{Permukaan akar memiliki luasan terbesar}

(5)

Air Membatasi Pertumbuhan

• _{Jumlahnya terlalu banyak (menimbulkan}

genangan) sering menimbulkan cekaman aerasi

• Jumlahnya terlalu sedikit, sering menimbulkan cekaman kekeringan

• _{Diperlukan upaya pengaturan lengas tanah}

(6)

• Air hujan dan irigasi masuk ke tanah lewat infiltrasi, mengisi pori mikro tanah, tertahan sebagai lengas

• _{Air tanah memiliki energi kinetik dan} potensial

• Energi kinetik sangat rendah, bergerak sangat lambat

• _{Energi potensial tinggi, penjumlahan dari} potensial gravitasi, potensial matrik,

(7)

• Status air tanah digambarkan oleh kandungan lengas

• Status air tanah tergantung pada tekstur dan struktur tanah

• _{Tanah lempung menyimpan air lebih}

(8)

Kapasitas Lapangan

• Seluruh pori mikro terisi air

• Batas atas air tersedia bagi tanaman

• Diukur berdasarkan kandungan lengas setelah tanah jenuh dibiarkan bebas

terdrainasi selama 2 – 3 hari

• _{Cara lain: ditentukan pada tanah jenuh}

(9)

Titik Layu Tetap

• Air yang ada berupa air higroskopis

• Batas bawah air tersedia

• _{Ditentukan dengan mengukur kandungan}

lengas pada saat tanaman indikator layu, dan tidak dapat segar kembali setelah

dibiarkan semalam di udara basah

• _{Cara lain: dengan mengukur kandungan}

(10)

• Titik layu tetap bukan merupakan tetapan tanah, lebih merupakan tetapan tanaman

• Titik layu tetap lebih tergantung pada

tekanan turgor sel-sel tanaman. Tekanan turgor dipengaruhi oleh komponen

osmotik daun, cuaca yang mempengaruhi transpirasi dan komponen yang

mempengaruhi ketersediaan air tanah

• _{Tidak ada batas bawah ketersediaan air}

(11)

Genangan

• _{Kandungan lengas tanah di atas kapasitas}

lapangan

• Menimbulkan dampak yang buruk terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman

• Dampak genangan: menurunkan pertukaran gas antara tanah dan udara yang mengakibatkan

menurunnya ketersediaan O2 bagi akar,

menghambat pasokan O2 bagi akar dan

(12)

• Pada kondisi genangan, < 10% volume pori yang berisi udara

• Sebagian besar tanaman pertumbuhan

akarnya terhambat bila < 10% volume pori yang berisi udara dan laju difusi O2 kurang

dari 0.2 ug/cm2/menit

• Keadaan lingkungan kekurangan O2

disebut hipoksia, dan keadaan lingkungan tanpa O₂ disebut anoksia (mengalami

(13)

• Kondisi anoksia tercapai pada jangka

waktu 6 – 8 jam setelah genangan, karena O2 terdesak oleh air dan sisa O2

dimanfaatkan oleh mikroorganisme

• Pada kondisi tergenang, kandungan O2

yang tersisa di tanah lebih cepat habis bila ada tanaman

• Laju difusi O2 di tanah basah 20000 kali

lebih lambat dibandingkan di udara

• Laju penurunan O2 dipengaruhi oleh

(14)

• Pada tanah pasiran, kehabisan O₂ terjadi pada 3 hari setelah tergenang sedangkan pada tanah lempungan terjadi < 1 hari,

porositas lempungan lebih rendah daripada pasiran

• Penurunan O2 dipercepat oleh keberadaan

tanaman di lahan, akar tanaman menyerap untuk respirasi

• _{Akar tanaman legum berbintil memerlukan}

O₂ enam kali lebih banyak dibandingkan yang dibuang bintilnya (30 : 4.3 ul

(15)

• Genangan selain menimbulkan penurunan difusi O2 masuk ke pori juga akan

menghambat difusi gas lainnya, misal keluarnya CO₂ dari pori tanah. CO₂

terakumulasi di pori, pada tanah yang baru saja tergenang 50% gas terlarut adalah

CO₂, sebagian tanaman tidak mampu menahan keadaan tersebut

(16)

• _{Genangan mempengaruhi sifat fisik, kimia, dan}

biologi tanah

• Struktur tanah rusak, daya rekat agregat lemah, penurunan potensial redoks, peningkatan pH

tanah masam, penurunan pH tanah basa, perubahan daya hantar dan kekuatan ion, perubahan keseimbangan hara

• _{Tanaman yang tergenang menunjukkan gejala}

klorosis khas kahat N

• Kekahatan N terjadi karena penurunan ketersediaan N maupun penurunan

(17)

• _{Pada kondisi tergenang ketersediaan N dalam}

bentuk nitrat sangat rendah karena proses

denitrifikasi, nitrat diubah menjadi N2, NO, N2O,

atau NO2 yang menguap ke udara

• Pada proses denitrifikasi, nitrat digunakan oleh bakteri aerob sebagai penerima elektron dalam proses respirasi

• _{Genangan berdampak negatif terhadap}

ketersediaan N, tetapi ada pula keuntungan dari timbulnya genangan yaitu peningkatan

(18)

• Genangan berpengaruh terhadap proses fisiologis dan biokimiawi antara lain

respirasi, permeabilitas akar, penyerapan air dan hara, penyematan N

• _{Genangan menyebabkan kematian akar di}

kedalaman tertentu dan hal ini akan

memacu pembentukan akar adventif pada bagian di dekat permukaan tanah pada

tanaman yang tahan genangan

• _{Kematian akar menjadi penyebab}

(19)

• _{Pada tanaman legum, genangan tidak hanya}

menghambat pertumbuhan akar maupun tajuk juga menghambat perkembangan dan fungsi bintil akar

• Fungsi bintil akar terganggu karena

terhambatnya aktifitas enzim nitrogenase dan pigmen leghaemoglobin, kemampuan fiksasi N2 akan menurun

• Tanaman kedelai termasuk tanaman yang tahan genangan, mampu membentuk akar adventif

dan bintil akar pada akar tersebut, efek

(20)

• Pengaruh genangan pada tajuk tanaman:

penurunan pertumbuhan, klorosis, pemacuan penuaan, epinasti, pengguguran daun,

pembentukan lentisel, penurunan akumulasi

bahan kering, pembentukan aerenkim di batang.

• Besarnya kerusakan tanaman sebagai dampak genangan tergantung pada fase pertumbuhan tanaman. Fase yang peka genangan: fase

perkecambahan, fase pembungaan, dan pengisian

• Genangan pada fase perkecambahan

menurunkan jumlah biji yang berkecambah (perkecambahan sangat memerlukan O2)

(21)

KEKERINGAN

• Kekeringan menimbulkan cekaman bagi tanaman yang tidak tahan kering

• Kekeringan terjadi jika lengas tanah lebih rendah dari titik layu tetap

• _{Kondisi di atas timbul karena tidak adanya}

tambahan lengas baik dari air hujan maupun irigasi sementara

(22)

• _{Cekaman kekeringan dapat dibagi ke dalam}

tiga kelompok yaitu:

a. Cekaman ringan :jika potensial air daun

menurun 0.1 Mpa atau kandungan air nisbi menurun 8 – 10 %

b. Cekaman sedang: jika potensial air daun

menurun 1.2 s/d 1.5 Mpa atau kandungan air nisbi menurun 10 – 20 %

c. Cekaman berat: jika potensial air daun

menurun >1.5 Mpa atau kandungan air nisbi menurun > 20%

Apabila tanaman kehilangan lebih dari separoh air jaringannya dapat dikatakan bahwa

(23)

• Pertumbuhan dan hasil tanaman tidak hanya dipengaruhi oleh cekaman

kekeringan, merupakan hasil integrasi dari semua pengaruh cekaman pada proses

fotosintesis, respirasi, metabolisme pertumbuhan, dan reproduksi

• _{Proses fisiologis untuk mengetahui}

dampak kekeringan yang dapat diukur: tekanan turgor, bukaan stomata, laju

(24)

• Faktor yang mempengaruhi penurunan pertumbuhan secara langsung bukan

potensial air, tetapi potensial osmotik atau tekanan turgor.

• _{Tekanan turgor sel tanaman akan}

mempengaruhi aktivitas fisiologis antara lain pengembangan daun, bukaan

(25)

• Pada tanaman yang tahan cekaman kekeringan, tekanan turgor daun tetap dipertahankan meskipun kandungan lengas tanah maupun air jaringan

menurun. Hal ini terjadi melalui penurunan potensial osmotik daun yang disebut

penyesuaian osmotik

• _{Penyesuaian osmotik dapat dilakukan}

melalui akumulasi atau sintesis zat terlarut yang menurunkan potensial solut dan

(26)

• _{Zat yang sering dihasilkan tanaman untuk}

penyesuaian osmotik pada tanaman yang tahan cekaman kekeringan adalah senyawa prolin

yang terakumulasi di jaringan daun

• Kandungan prolin pada daun yang mengalami cekaman kekeringan 10 – 100 kali lipat

dibandingkan tanaman yang kecukupan air

• Pada tanaman yang mengalami cekaman, prolin merupakan komponen asam amino terbesar

(27)

• Peranan prolin: sebagai penampung

nitrogen dari berbagai senyawa nitrogen yang berasal dari kerusakan protein,

sebagai senyawa pelindung untuk mengurangi pengaruh kerusakan cekaman air di sel. Begitu tanaman

terlepas dari cekaman air, senyawa prolin akan segera terdegradasi menjadi

glutamat

• _{Cekaman air mampu menurunkan LAB}