EKOFISIOLOGI TANAMANDec 21Posted by ayieniceIlmu ekofisiologi tanaman adalah hal yang menarik, karena menggabungkan antara ilmu Fisiologi dan Lingkungan. Artikel ini sebenarnya ialah tugas saya S2 di semester 1 untuk mata kuliah ekofistan, saya pajang untuk berbagi informasi..lebih bagus lagi kalau ada yang menambahi.. Semoga bermanfaat^^,

Ilmu Ekofisiologi TanamanEkofisiologi Tanaman adalah ilmu tentang respon fisiologis tanaman terhadap lingkungan. Fisiologi adalah ilmu yang mendeskripsikan tentang mekanisme fisiologis yang mendasari observasi ekologi. Di sisi lain, ilmuan ekologi atau fisiologi mengarahkan permasalahan ekologi tentang pengontrolan pertumbuhan, reproduksi, kemampuan bertahan hidup, dan penyebaran geografi tanaman sebagai proses yang diakibatkan oleh interaksi antara tanaman dengan mekanisme fisikanya, kimia, dan lingkungan biotik (Lambers, 1998).Ekofisiologi melibatkan studi deskriptif tanggapan organisme dengan kondisi sekitar dan analisis mekanisme fisiologis yang sesuai secara ekologis bergantung pada setiap level. Pendekatan ekofisiologi harus memperhitungkan polimorfisme di respon individu, yang sebagian besar bertanggung jawab untuk kemampuan adaptasi dari setiap kelompok. Dalam hal ini, studi ekofisiologi menghasilkan informasi yang fundamental untuk memahami mekanisme yang mendasari strategi adaptasi. Pada studi ekofisiologi akan mengeksplorasi proses fisiologis yang mempengaruhi pertumbuhan, reproduksi, kelangsungan hidup, adaptasi, dan evolusi tanaman. Proses-proses fisiologis meliputi hubungan air, nutrisi mineral, transportasi zat terlarut, dan energetika (fotosintesis dan respirasi). Pengaruh faktor biotik dan abiotik, fisiologi stres dan konsekuensi ekologis untuk adaptasi dan evolusi tanaman juga termasuk dalam studi ekofisiologi tanaman (Ebbs, 2009).Ekologi menyediakan pertanyaan dan permasalahan di sekitar kita, dan fisiologi menyediakan alat untuk mekanismenya. Teknik yang mengukur mikro tanaman, hubungan air dengan tanaman, dan pola pertukaran karbon menjadi ciri dari ekofisiologi. Sebagai contoh, pertumbuhan tanaman pada awalnya dijelaskan dalam hal perubahan dalam bobot tanaman. Pengembangan peralatan untuk mengukur pertukaran gas pada daun, untuk ahli ekologi dalam mengukur laju pemasukan dan pengeluaran karbon oleh tiap daun pada tanaman. Analisa pertumbuhan mengenai alokasi karbon dan nutrisi pada akar dan daun, seiring dengan laju produksi dan matinya tiap jaringan. Proses tersebut secara bersamaan memberi penjelasan yang menyeluruh mengenai perbedaan pertumbuhan tanaman pada lingkungan yang berbeda (Lambers, 1998).Respon Tanaman Terhadap LingkunganCekaman (stress) merupakan factor lingkungan biotik dan abiotik yang dapat mengurangi laju proses fisiologi. Tanaman mengimbangi efek merusak dari cekaman melalui berbagai mekanisme yang beroperasi lebih dari skala waktu yang berbeda, tergantung pada sifat dari cekaman dan proses fisiologis yang terpengaruh. Respon ini bersama-sama memungkinkan tanaman untuk mempertahankan tingkat yang relatif konstan dari proses fisiologis, meskipun terjadinya cekaman secara berkala dapat mengurangi kinerja tanaman tersebut. Jika tanaman akan mampu bertahan dalam lingkungan yang tercekam, maka tanaman tersebut memiliki tingkat resistensi terhadap cekaman. Contoh cekaman adalah kekurangan nitrogen, kelebihan logam berat, kelebihan garam dan naungan oleh tanaman lain (Lambers, 1998).Kompensasi yang dilakukan tanaman untuk efek karena adanya cekaman, terjadi berbeda pada tiap tanaman untuk skala waktunya, karena mekanismenya berbeda-beda tergantung hal itu pada cekaman alami dan proses fisiologinya. Jika tanaman mampu menghadapi stress lingkungan pasti tanaman tersebut mempunyai ketahanan cekaman (stress resistance). Namun ketahanan terhadap cekaman sangat berbeda pada tiap-tiap spesies (Lambers, 1998).Sebagai contoh adalah respon tanaman terhadap cekaman kekeringan dan salinitas; Cekaman kekeringan terjadi ketika ketersediaan air pada tanah berkurang dan kondisi atmosfer menyebabkan terus berkurangnya air karena transpirasi dan evaporasi. Cekaman bisa terjadi pada sehari-hari tanamanatau periode waktu yang panjang (Hale, 1987). Pada kondisi cekaman kekeringan maka stomata akan menutup sebagai upaya untuk menahan laju transpirasi. Saat stomata tertutup, maka tidak akan terjadi fotosintesis (Zoko, 2009). Menurut Jumin (1992), kekurangan air langsung mempengaruhi pertumbuhan vegetatif tanaman. Proses ini pada sel tanaman ditentukan oleh tegangan turgor. Hilangnya turgiditas dapat menghentikan pertumbuhan sel (penggandaan dan pembesaran) yang akibatnya pertumbuhan tanaman terhambat.Kehilangan air pada jaringan tanaman akan menurunkan turgor sel, meningkatkan konsentrasi makro molekul serta senyawa-senyawa dengan berat molekul rendah, mempengaruhi membran sel dan potensi aktivitas kimia air dalam tanaman. Peran air yang sangat penting tersebut menimbulkan konsekuensi bahwa langsung atau tidak langsung kekurangan air pada tanaman akan mempengaruhi semua proses metaboliknya sehingga dapatmenurunkan pertumbuhan tanaman (Sinaga, 2002).Jika air hujan sedikit, garam tidak akan dilepaskan dari volume tanah, dimana hasil akan berkurang dengan bertambahnya jumlah garam. Pengaruh utama salinitas adalah berkurangnya pertumbuhan daun yang langsung mengakibatkan berkurangnya fotosintesis tanaman. Tanggapan yang pertama kali dilakukan tanaman adalah menurunkan tekanan turgor. Penurunan tekanan turgor ini berdampak pada menurunnya kemampuan perkembangan dan perbesaran ukuran sel. Penurunan turgor ini diperkirakan sebagai proses yang paling sensitive pada tanaman dalam merespon adanya konmdisi cekaman kekeringan. Akibat dari menurunnya turgor ini bisa berpengaruh pada penurunan pertumbuhan yang meliputi pertambahan panjang batang, perluasan daun dan penyempitan stomata (Zoko, 2009).Respon lain yang diberikan oleh tanaman saat terjadi cekaman garam adalah dengan meningkatnya kadar hormone asam absisik (ABA). Konsentrasi endogenus ABA meningkat pada jaringan tanaman selama tanaman terkena cekaman, baik cekaman garam, kekeringan maupun dingin. (Moons, 1995)Konsep dan Pendekatan Penelitian EkofisiologiPenelitian tentang pertumbuhan merupakan sebagian efek dari aklimasi oleh individu dan perbedaan genetik diantara populasi. Aklimasi dapat diperoleh dengan pengukuran fisiologi secara genetik hal ini mirip dengan pertumbuhan tanaman yang ditanam pada kondisi lingkungan yang berbeda. Sebagai contoh, penelitian sebelumnya menunjukkan tanaman yang tumbuh pada suhu yang rendah secara umum memiliki suhu optimal yang lebih rendah untuk fotosintesis dari pada tanaman yang tumbuh di suhu hangat. Kita dapat menjelaskan perbedaan genetik dengan tumbuhnya tanaman yang telah terkoleksi dari alpine dan elevasi habitat yang rendah dalam kondisi lingkungan yang sama. Tanaman alpine secara umum mempunyai suhu optimal yang lebih rendah untuk fotosintesis elevasi populasi yang rendah. Demikian, banyak tanaman alpine yang berfotosintesis dengan cepat, juga pada aklimasi dan adaptasi. Penelitian control lingkungan merupakan komplemen penting untuk observasi lapang. (Lambers, 1998).Model ekologi dan modifikasi molekuler spesifik karakter adalah dua pendekatan yang selama ini digunakan dalam eksplorasi ekologi dari spesifik karakter. Model ekologi dapat dikisar dari hubungan empiris sederhana hingga model matematika komplek yang tergabung dalam pengaruh secara tidak langsung seperti perubahan nitrogen dan leaf area. Molekuler modifikasi gen dapat mengkode karakter. Pada cara molekuler modifikasi kita dapat mengekplorasi akibat dari perubahan kapasitas fotosintesis, sensitivitas pada hormone atau respon terhadap naungan(Lambers, 1998).ReferensiEbbs, Stephen. 2009. Plant Ecophysiology-Spring Semester. http://www.plantbiology.siu.edu/plb530/index_files/PLB530_Sp09.pdfJumin, H. B. , 1992, Ekologi Tanaman suatu Pendekatan Fisiologi, Rajawali Press, Jakarta.Lambers, H., F. Stuart Chapin, Thijs L. Pons. 1998. Plant Physiological Ecology. Springer. New York.Moonns. A. 1995. Molecular and Physiological Responses to Abscisic Acid Salts in Roots of Salt-Sensitive and Salt-Tolerant Indica Rice Varieties. Plant Physiol Vol 107: 177-186.Zoko, G. 2009. Cekaman Kekeringan. Diakses dari gozomora.blogspot.comSinaga, S. 2002. Asam Absisik Sebuah Mekanisme Adaptasi Tanaman Terhadap Cekaman Kekeringan. Hal 1-6. Diakses dari http://www.daneprairie.comStomataStomata adalah suatu celah pada epidermis yang dibatasi oleh dua sel penutup yang berisi kloroplas dan mempunyai bentuk serta fungsi yang berl;ainan dengan epidermis.Fungsi stomata: -Sebagai jalan masuknya CO2 dari udara pada proses fotosintesis -Sebagai jalan penguapan (transpirasi)\ -Sebagai jalan pernafasan (respirasi)Sel yang mengelilingi stomata atau biasa disebut dengan sel tetangga berperan dalam perubahan osmotik yang menyebabkan gerakan sel penutup.Sel penutup letaknya dapat sama tinggi, lebih tinggi atau lebih rendah dari sel epidermis lainnya. Bila sama tinggi dengan permukaan epidermis lainnya disebut faneropor, sedangkan jika menonjol atau tenggelam di bawah permukaan disebut kriptopor. Setiap sel penutup mengandung inti yang jelas dan kloroplas yang secara berkala menghasilkan pati. Dinding sel penutup dan sel penjaga sebagian berlapis lignin.Berdasarkan hubungan ontogenetik antara sel penjaga dan sel tetangga, stomata dapat dibagi menjadi tiga tipe, yaitu:1. Stomata mesogen, yaitu sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama.2. Stomata perigen, yaitu sel tetangga berkembang dari sel protoderm yang berdekatan dengan sel induk stomata.3. Stomata mesoperigen, yaitu sel-sel yang mengelilingi stomata asalnya berbeda, yang satu atau beberapa sel tetangga dan sel penjaga asalnya sama, sedangkan yang lainnya tidak demikian.Pada tumbuhan dikotil, berdasarkan susunan sel epidermis yang ada di samping sel penutup dibedakan menjadi empat tipe stomata, yaitu:1. Anomositik, sel penutup dikelilingi oleh sejumlah sel yang tidak beda ukuran dan bentuknya dari sel epidermis lainnya. Umum pada Ranuculaceae, Cucurbitaceae, Mavaceae.2. Anisositik, sel penutup diiringi 3 buah sel tetangga yang tidak sama besar. Misalnya pada Cruciferae, Nicotiana, Solanum.3. Parasitik, setiap sel penutup diiringi sebuah sel tetangga/lebih dengan sumbu panjang sel tetangga itu sejajar sumbu sel penutup serta celah. Pada Rubiaceae, Magnoliaceae, Convolvulaceae, Mimosaceae.4. Diasitik, setiap stoma dikelilingi oleh 2 sel tetangga yang tegak lurus terhadap sumbu panjang sel penutup dan celah. Pada Caryophylaceae, Acanthaceae.About these ads

Struktur Morfologi Daun Sahabat Pustakers, pada kesempatan kali ini Pustaka Sekolah akan share artikel mengenai Struktur Morfologi Daun. Semua bagian tumbuhan memerlukan tenaga untuk menjalankan berbagai macam pekerjaannya masing-masing, seperti halnya hewan dan manusia tenaga itu diperoleh dari hasil proses pernapasan pula. Daun-Daun sebagai bagian tumbuh tumbuhan yang tersusun atas sel-sel yang hidup dan melakukan pernapasan. Daun itu sendiri memiliki mulut-mulut daun atau yang biasa disebut sebagai stomata, mmemiliki peran sebagai jalan keluar masuknya udara ke dalam tumbuhan, maka tidaklah berlebihan jika daun pun dianggap sebagai salah satu alat yang penting untuk pernapasan tumbuhan.Setiap tumbuhan memiliki daun dengan struktur yang berbeda-beda dan hal ini dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor, Beberapa diantaranya adalah Keadaan lingkungan Tempat tanaman itu tumbuh, kondisi gentik tanaman tersebut. Banyak sekali faktor pembeda yang membuat keberagaman daun cukup tinggi, jika dilihat dari morfologinya saja mulai dari segi bentuk daun,ujung daun, pangkal daun, susuanan tulang, tepi hingga daging daun terdapat perbedaan antara tiap daun pada tiap jenis tumbuhan.

Definisi DaunDaun adalah salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari batang, umumnya berwarna hijau dan terutama berfungsi sebagai penangkap energi dari cahaya matahari melalui fotosintesis. Daun merupakan organ terpenting bagi tumbuhan dalam melangsungkan hidupnya karena tumbuhan adalah organisme autotrof obligat, ia harus memasok kebutuhan energinya sendiri melalui konversi energi cahaya menjadi energi kimia. Bentuk daun sangat beragam, namun biasanya berupa helaian, bisa tipis atau tebal. Gambaran dua dimensi daun digunakan sebagai pembeda bagi bentuk-bentuk daun. Bentuk dasar daun membulat, dengan variasi cuping menjari atau menjadi elips dan memanjang. Bentuk ekstremnya bisa meruncing panjang.Daun juga bisa bermodifikasi menjadi duri (misalnya pada kaktus), dan berakibat daun kehilangan fungsinya sebagai organ fotosintetik. Daun tumbuhan sukulen atau xerofit juga dapat mengalami peralihan fungsi menjadi organ penyimpan air. Warna hijau pada daun berasal dari kandungan klorofil pada daun. Klorofil adalah senyawa pigmen yang berperan dalam menyeleksi panjang gelombang cahaya yang energinya diambil dalam fotosintesis. Sebenarnya daun juga memiliki pigmen lain, misalnya karoten (berwarna jingga), xantofil (berwarna kuning), dan antosianin (berwarna merah, biru, atau ungu, tergantung derajat keasaman). Daun tua kehilangan klorofil sehingga warnanya berubah menjadi kuning atau merah (dapat dilihat dengan jelas pada daun yang gugur).Struktur Morfologi DaunDaun, berfungsi sebagai tempat fotosintesis; tempat evaporasi (penguapan air); gutasi (penetesan air); tempat pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida (pada stomata). Daun tersusun atas epidermis atas mesofil (terdiri atas jaringan palisade/jaringan tiang dan jaringan bunga karang/jaringan spons) jaringan pengangkut epidermis bawah. Pertulangan daun dikotil menjari atau menyirip, sedangkan pada daun monokotil melengkung atau sejajar.Korteks pada tumbuhan dikotil terdapat diantara berkas pembuluh dan epidermis, sedangkan pada monokotil batas tersebut tidak jelas. Pada tumbuhan dikotil terdapat juga jaringan dasar lain selain korteks yaitu empulur yang mengisi bagian tengah batang. Penumpukan pati pada umumnya terdapat pada empulur ini.Pada epidermis atas dan bawah daun dijumpai pori-pori kecil yang disebut dengan stomata (tunggal : stoma). Pada tumbuhan darat jumlah stomata pada epidermis bawah daun lebih banyak dari epidermis atas daun, yang merupakan adaptasi tumbuhan untuk meminimalisasi hilangnya air dari daun. Celah stomata terbentuk apabila sepasang sel penjaga stoma mengkerut. Sel penjaga ini mengatur ukuran stomata, berperan penting dalam pertukaran gas (CO2 dan O2) yang terdapat di dalam daun dengan lingkungan luar, selain itu juga berperan dalam pengaturan hilangnya air dari tumbuShisatne.m jaringan dasar pada daun disebut dengan mesofil.Pada daun tumbuhan dikotil, mesofilnya terdiferensiasi menjadi jaringan pagar dan bunga karang. Yang umumnya terdiri dari Proses fotosintesis terjadi dalam mesofil. Jaringan pagar dapat mengandung lebih dari 80 % kloroplas daun, sedangkan jaringan bunga karang karena sel-selnya tersusun longgar dengan ruang interselular yang banyak, jaringan ini merupakan tempat pertukaran gas.Struktur Morfologi daun pada setiap jenis tumbuhan berbeda-beda. Oleh karena itu, struktur morfologi daun dapat digunakan untuk mengklasifikasikan jenis-jenis tumbuhan. Struktur daun dapat dilihat dari: Bentuk tulang daun (menyirip, menjari, melengkung, dan sejajar). Bangun daun atau bentuk helaian daun (bulat, lanset, jorong, memanjang, perisai, jantung, dan bulat telur). Tepi daun (bergerigi, beringgit, berombak, bergiri, dan rata). Bentuk ujung daun (runcing,meruncing, tumpul, membulat, rompang/ terbelah, dan berduri). Bentuk pangkal daun (runcing, meruncing, tumpul, membulat, rata, dan berlekuk). Permukaan (licin, kasap, berkerut, berbulu, dan bersisik).Fungsi DaunAdapun fungsi daun adalah sebagai berikut : Tempat terjadinya fotosintesis. Pada tumbuhan dikotil, terjadinya fotosintesis di jaringan parenkim palisade. sedangkan pada tumbuhan monokotil, fotosintesis terjadi pada jaringan spons. Sebagai organ pernapasan. Di daun terdapat stomata yang berfungsi sebagai organ. Tempat terjadinya transpirasi. Tempat terjadinya gutasi. Alat perkembangbiakkan vegetatif. Misalnya pada tanaman cocor bebek (tunas daun).Anatomi DaunDaun merupakan modifikasi dari batang, merupakan bagian tubuh tumbuhan yang paling banyak mengandung klorofil sehingga kegiatan fotosintesis paling banyak berlangsung di daun.Anatomi daun dapat dibagi menjadi 3 bagian : Epidermis. Epidermis merupakan lapisan terluar daun, ada epidermis atas dan epidermis bawah, untuk mencegah penguapan yang terlalu besar, lapisan epidermis dilapisi oleh lapisan kutikula. Pada epidermis terdapat stoma/mulut daun, stoma berguna untuk tempat berlangsungnya pertukaran gas dari dan ke luar tubuh tumbuhan. Parenkim/Mesofil. Parenkim daun terdiri dari 2 lapisan sel, yakni palisade (jaringan pagar) dan spons (jaringan bunga karang), keduanya mengandung kloroplast. Jaringan pagar sel-selnya rapat sedang jaringan bunga karang sel-selnya agak renggang, sehingga masih terdapat ruang-ruang antar sel. Kegiatan fotosintesis lebih aktif pada jaringan pagar karena kloroplastnya lebih banyak daripada jaringan bunga karang. Jaringan Pembuluh. Jaringan pembuluh daun merupakan lanjutan dari jaringan batang, terdapat di dalam tulang daun dan urat-urat daun.