Pengaruh NaCl pratanam dalam mengurangi stress garam melalui peningkatan pertahanan antioksidan sistem dan akumulasi osmotik pada tanaman kedelai.

Pendahuluan :

Salinitas adalah salah satu stress abiotik dan menjadi masalah di berbagai produksi pertanian. Lahan yang terpengaruh garam berkisar 19% dari total 2.8 juta hektar lahan yang dapat ditanami di dunia. Stress garam menyebabkan kemunduran perkecambahan benih, panjang akar dan tajuk, bobot segar dan vigor benih pada kedelai. Salinitas menginduksi klorosis nekrosis dan menurunkan kandungan klorofil a, b serta karotenoid. Level kegaraman menginduksi penanda seperti proline glisin pinnitol dll. 

Tanaman dapat mengembangkan kemampuan fisiologisnya untuk beradaptasi terhadap macam-macam stres lingkungan. Fenomena ini bernama aklimatisasi. Dan telah ada yang melaporkan aklimatisasi untuk stress dingin, kekeringan, salinitas dan perubahan lingkungan yang lain. Menganalisis perubahan fisiologis dengan aklimatisasi tersebut dapat meningkatkan pengetahuan tentang toleransi tanaman terhadap stress lingkungan.

Metode :

Benih kedelai disrrelisiasi menggunakan HgCl2 (0.1%,w/v) lalu dicuci pada air destilasi. Benih untuk perlakuan pratanam direndam NaCl sebesar 50 mM selama 2 jam.Selanjutnya benih diberikan perlakuan salinitas sebesar 50 Mm, 100 mM dan 150 mM NaCl. Sebagai kontrol digunakan benih tanpa perlakuan pratanam dengan konsentrasi perlakuan salinitas yang sama. pemanenan dilakukan 7 hari setelah perlakuann salinitas.

Hasil :

Efek dari dari NaCl terhadap pertumbuhan bibit. Macam-macam perlakuan konsentrasi NaCl signifikan menurunkan panjang akar dan tajuk perkecambahan kedelai. Efek ini lebih terlihat pada akar daripada tajuk. Panjang akar menurun secara signifikan pada 100 dan 150 mM NaCl dengan rata-rata penuruan sebesar 48%. Sebaliknya panjang tajuk sedikit lebih rendah penurunannya yaitu 40%. Pratanam NaCl benih kedelai sebesar 50 mM signifikan meningkatkan panjang akar dan tajuk dibandingkan perlakuan NaCl secara langsung (kontrol). 

Terdapat penurunan yang linier pada pengamatan klorofil, klorofil a, b karoten dan xantofil. Ketika benih diperlakukan pratanam dipindahkan ke konsentrasi salinitas yang berbeda, kandungan pigmen dan Intensity fluorescence meningkat dibandingkan tanaman yang tidak diperlakukan pratanam. Peningkatan tersebut rata-rata 27% untuk klorofil total, 20% untuk klorofil a, 52% untuk klorofil b, 6% untuk karoten, 8 % untuk xantofil dan 5% untuk flurosence intensity. Tetapi peningkatan maksimum pada kandungan pigmen tersebut terdapat pada benih yang diperlakukan salinitas sebesar 150 mM NaCl.

Efek terhadap ektifitas enzim antioksidan pada beberapa bagian tanaman sangat beragam. Salinitas signifikan meningkatakan aktifitas SOD pada kedua bagian akar maupun daun dibandingkan kontrol. Peningkatan meninjadi lebih signifikan pada bagian akar yaitu sebesar 77% dibandingkan kontrol sebesar 10%. Aktifitas SOD signifikan menurun di akar maupun daun dengan rata-rata 18% dan 5% dibandingkan tanaman tanpa pratanam. 

Perlakuan NaCl pratanam signifikan meningkatkan kandungan prolin di akar dan daun bibit kedelai. Kandungan prolin meningkat 0, 40 dan 160% di akar dan 8, 60, 213% di daun dibawah kondisi salin 50, 100 dan 150 mM. 

Salinitas menyebabkan efek yang signifikan terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman kedelai. Terdapat penurunan baik akar maupun panjang tajuk diikuti dengan peningkatan NaCl. Pertumbuhan akar lebih terhambat daripada pertumbuhan tajuk. Peningkatan konsentrasi NaCl akan meningkatkan akar yang rusak dengan menurunkan akar lateral. Dalam penelitian ini, diamati bahwa penurunan akar dan tajuk yang signifikan disebabkan oleh stress garam dapat diperbaiki dengan mengaplikasikan konsentrasi NaCl medium 50 mM terlebih dahulu. Peningkatan pertumbuhan lebih tinggi pada tanaman dengan pratanam dibandingkan tanpa pratanam mengindikasikan konsentrasi yang rendah pada perlakuan NaCl pratanam memiliki efek menstimulasi pada aklimatisasi proses seperti yang telah dilaporkan sebelumnya pada kedelai dan padi. Penurunan kandungan klorofil dibawah kondisi salinitas dapat terjadi karena peningkatan akitivtas enzim klorofilase menjadi akan menganggu struktur kloroplas dan ketidakstabilan komples pigment protein. Juga penurunan klorofil b lebih besar dari klorofil a dapat dijelaskan melalui fakta bahwa penurunan klorofil b dikarenakan klorofil b diubah menjadi klorofil a. bagaimanapun, tanaman pratanam menunjukkan penurunan laju degrdasi klorofil dibandingkan tanaman tanpa pratanam. Salinitas menginduksi penurunan pertumbuhan dan hasil pembibitan kedelai sebagian terjadi karena penurunan produksi karbohidrat pada daun kedelai.

Papiya Saha, Paramita Chatterjee and Asok K Biswas* Plant Physiology and Biochemistry Laboratory, Department of Botany, University of Calcutta Indian Journal of Experimental Biology Vol, 48, June 2010, pp 593-600