Laporan Praktikum: Pengaruh Kekeringan pada Tanaman Pangan

Cekaman kekeringan merupakan salah satu kendala pada budi daya kedelai. Besarnya penurunan hasil biji akibat cekaman kekeringan bergantung pada fase pertumbuhan dan spesies tanaman. Pada tanaman sayuran, cekaman terjadi pada potensial air berkisar -0.5 MPa. Untuk tanaman pangan dan hijauan ternak, pertumbuhan yang baik masih dapat terjadi pada kondisi potensial air mendekati -1.6 MPa. Cekaman -0.06 MPa pada kedelai dilaporkan telah menghambat proses perkecambahan benih (Widoretno et al., 2002).

            Perkembangan tanaman budidaya. Respon tumbuhan terhadap kekurangan air dapat dilihat pada aktivitas metabolismenya, morfologinya, tingkat pertumbuhannya, atau produktivitasnya. Pertumbuhan sel merupakan fungsi tanaman yang paling sensitif terhadap kekurangan air. Kekurangan air akan mempengaruhi turgor sel sehingga akan mengurangi pengembangan sel, sintesis protein, dan sintesis dinding sel (Gardner et al., 1991). Pengaruh kekurangan air selama tingkat vegetatif adalah berkembangnya daun-daun yang ukurannya lebih kecil, yang dapat mengurangi penyerapan cahaya. Kekurangan air juga mengurangi sintesis klorofil dan mengurangi aktivitas beberapa enzim (misalnya nitat reduktase). Kekurangan air justru meningkatkan aktivitas enzim-enzim hidrolisis (misalnya amilase) (Solichatun et al., 2005).

            Ketersediaan air yang berbeda akan menghasilkan kadar saponin yang berbeda pula. Ketersediaan air yang rendah (40%) memberikan kadar saponin umbi yang tertinggi. Semakin tinggi tingkat ketersediaan air, maka kadar saponin umbi akan semakin menurun. Demikian pula untuk kadar saponin total. Saponin merupakan salah satu metabolit sekunder. Metabolit sekunder secara umum akan meningkat akumulasinya di dalam tubuh tanaman pada saat tanaman mengalami cekaman lingkungan (termasuk cekaman kekeringan) (Hopkins, 1999).

            Salah satu mekanisme ketahanan terhadap adanya cekaman kekeringan adalah menghindar atau escape dari kondisi cekaman tersebut. Mekanisme morfo-fisiologis tanama untuk menghindar dari cekaman kekeringan adalah adanya kemampu-an tanaman memanjangkan akarnya untuk mencari sumber air jauh dari permukaan tanah pada saat terjadi cekaman kekeringan di areal dekat permukaan tanah. Hal tersebut dijumpai pada tanaman ubijalar yang mampu memanjangkan akarnya lebih dari 2 m menembus kedalaman tanahuntuk mendapatkan air pada saat kemarau panjang (Onwueme, 1978).

            Mekanisme ketahanan terhadap kekeringan yang lain adalah kemampuan menghasilkan senyawa osmotikum seperti prolin dan asam-asam organik yang berfungsi dalam proses penyesuaian osmotic (Djazuli, 2010). Untuk mempertahankan potensial air tersebut, tanaman meningkatkan kadar senyawa osmotikum seperti prolin, asam amino, dan asam-asam organik yang berfungsi dalam proses penyesuaian osmotik pada kondisi kekeringan (Farooq et al., 2009).

            Bahan dasar pembentukan asam amino prolin adalah nitrogen dan hasil asimilat. Hal ini menyebabkan kandungan prolin pada umur 7 bulan lebih tinggi dibanding pada umur 5 bulan, sebab cadangan hasil asimilat lebih banyak pada umur 7 bulan. Namun, pada kondisi normal (tanaman tidak mengalami cekaman kekeringan), konsentrasi prolin akan selalu rendah (Lakitan, 2000). Pada kondisi kekeringan oksidasi prolin akan dihambat sehingga produksi prolin akan bertambah dan dengan adanya gen P5CS produksi prolin semakin meningkat karena enzim P5CS memicu katalisis glutamat menjadi prolin. Oleh sebab itu adanya akumulasi prolin dapat menjadi indikator tanaman yang toleran terhadap kekeringan dan salinitas tinggi (Khaerana et al., 2008).

  sumber:

Farooq, M., A. Wahid, N. Kobayasi, and D. Fujito. 2009. Plant drought stress: effect, mechanism, and management. Agronomy Sustainable Develompent 29: 185-212.

Gardner, F.P., R.B. Pearce, dan R.L. Mitchell. 2008. Physiology of Crop Plants (Fisiologi Tanaman Budidaya. Alih Bahasa: Herawati Susilo). Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Djazuli, M. 2010. Pengaruh cekaman kekeringan terhadap pertumbuhan dari beberapa karakter morfo-fisiologi tanaman nilam. Buletin Littro 21:8-17.

Hopkins, W. 1999. Introduction to Plant Physiology. John Willey and Sons Inc., Toronto.

Khaerana, M., Ghulumahdi, dan E.D. Purwakusumah.2008. pengaruh cekaman kekeringan dan umur panen terhadap pertumbuhan dan kandungan xanthorizol temulawak. Buletin Agronomi 36: 241-247.

Lakitan, B. 2000. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada, Jakarta.

Onwuewe, I.C. 1978. The Tropical Tubber Crop: Yams, Cassava, Swetpotato, and Cocoyam. John Willey and Sons Inc., Toronto.

Solicatun, E. Anggarwulan, dan W. Mudyantiri. 2005. Pengaruh ketersediaan air terhadap pertumbuhan dan kandungan bahan aktif saponin tanaman ginseng jawa. Biofarma 3: 47-51.

Widoretno, W., E. Guhardjo, S. Ilyas, dan Sudarsono. 2002. Efektivitas polietilen glikol untuk mengevaluasi tanggapan genotipe kedelai terhadap cekaman kekeringanpada fase perkecambahan. Hayati 9: 33-36.