HUBUNGAN AIR DAN TANAMAN

1. Fungsi Air

Air sebagai suatu molekul memiliki beberapa fungsi penting, antara lain :

1. Penyusun tubuh tanaman (70%-90%)

2. Pelarut dan medium reaksi biokimia

3. Medium transpor senyawa

4. Memberikan turgor bagi sel (penting untuk pembelahan sel dan pembesaran sel)

5. Bahan baku fotosintesis

6. Menjaga suhu tanaman supaya konstan

2. Bentuk Air Tersedia

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

2. Air tidak tersedia, air higroskopis (kurang dari titik layu tetap) dan air gravitasi (di atas kapasitas lapangan)

3. Air Membatasi Pertumbuhan

Air dapat menjadi factor pembatas bagi pertumbuhan suatu tanaman apabila :

• Jumlahnya terlalu banyak (menimbulkan genangan) sering menimbulkan cekaman aerasi.

• Jumlahnya terlalu sedikit, sering menimbulkan cekaman kekeringan.

Oleh karena itu, diperlukan upaya pengaturan lengas tanah supaya optimum, melalui pembuatan saluran drainase (mencegah terjadinya genangan) maupun saluran irigasi (mencegah cekaman kekeringan).

4. Genangan

1. Kandungan lengas tanah di atas kapasitas lapangan

2. Menimbulkan dampak yang buruk terhadap pertumbuhan dan hasil tanaman, yaitu salah satunya dapat menurunkan pertukaran gas antara tanah dan udara yang mengakibatkan menurunnya ketersediaan O₂ bagi akar, menghambat pasokan O₂ bagi akar dan mikroorganisme (mendorong udara keluar dari pori tanah maupun menghambat laju difusi).

3. Pada kondisi genangan, <>2 kurang dari 0.2 ug/cm²/menit.

4. 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 dan laju penurunan O₂ dipengaruhi oleh tekstur tanah.

5. Pada tanah pasiran, kehabisan O₂ terjadi pada 3 hari setelah tergenang sedangkan pada tanah lempungan terjadi <>

6. Penurunan O₂ dipercepat oleh keberadaan tanaman di lahan, akar tanaman menyerap untuk respirasi

7. 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. Dampak kelebihan konsentrasi CO₂ mempunyai pengaruh lebih kecil dibandingkan defisiensi O_2.

8. Genangan mempengaruhi sifat fisik, kimia, dan biologi tanah

9. 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.

10. Tanaman yang tergenang menunjukkan gejala klorosis khas kahat N. Kekahatan N terjadi karena penurunan ketersediaan N maupun penurunan penyerapannya.

11. 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.

12. Genangan berdampak negatif terhadap ketersediaan N, tetapi ada pula keuntungan dari timbulnya genangan yaitu peningkatan ketersediaan P, K, Ca, Si, Fe, S, Mo, Ni, Zn, Pb, Co.

13. Genangan berpengaruh terhadap proses fisiologis dan biokimiawi antara lain respirasi, permeabilitas akar, penyerapan air dan hara.

14. 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.

15. Kematian akar menjadi penyebab kekahatan N dan cekaman kekeringan fisiologis.

16. Pada tanaman legum, genangan tidak hanya menghambat pertumbuhan akar maupun tajuk juga menghambat perkembangan dan fungsi bintil akar. Hal ini karena fungsi bintil akar terganggu karena terhambatnya aktifitas enzim nitrogenase dan pigmen leghaemoglobin, kemampuan fiksasi N2 akan menurun.

17. Tanaman kedelai termasuk tanaman yang tahan genangan, mampu membentuk akar adventif dan bintil akar pada akar tersebut, efek genangan akan hilang begitu akar adventif terbentuk.

5. KEKERINGAN

1. Kekeringan menimbulkan cekaman bagi tanaman yang tidak tahan kering.

2. 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 evapotranspirasi tetap berlangsung

3. Cekaman kekeringan dapat dibagi ke dalam tiga kelompok yaitu:

1. Cekaman ringan : jika potensial air daun menurun 0.1 Mpa atau kandungan air nisbi menurun 8 – 10 %.

2. Cekaman sedang: jika potensial air daun menurun 1.2 s/d 1.5 Mpa atau kandungan air nisbi menurun 10 – 20 %.

3. 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 tanaman mengalami kekeringan.

4. 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.

5. Proses fisiologis untuk mengetahui dampak kekeringan yang dapat diukur: tekanan turgor, bukaan stomata, laju metabolisme, kerusakan enzim, dan kerapatan akar.

6. 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 osmotic.

7. Penyesuaian osmotik dapat dilakukan melalui akumulasi atau sintesis zat terlarut yang menurunkan potensial solut dan mempertahankan turgor sel.

8. Zat yang sering dihasilkan tanaman untuk penyesuaian osmotik pada tanaman yang tahan cekaman kekeringan adalah senyawa prolin yang terakumulasi di jaringan daun.

9. 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 dalam jaringan (30% dari total nitrogen terlarut)

10. 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 glutamate.