RESPON FISIOLOGIS TUMBUHAN TERHADAP STRESS LINGKUNGAN

Cekaman Kekeringan (Water Stress)

Cekaman air adalah kondisi tidakmenguntungkan yang dialami tumbuhanakibat tidak tersedia atau kurangnya air.

• Curah hujan rendah• Transpirasi lebih tinggi dibandingkan yang diserap

• Kadar garam yang terlalu tinggi dalam tanah• Tumbuhan tumbuh di tanah dangkal

Cekaman kekeringan mempengaruhi tumbuhanmelalui beberapa aspek secara fisiologis.

•Menurunkan turgor•Menyebabkan kerusakan membran dan protein•Memicu terjadinya cekaman oksidatif (oxidative stress)•Merangsang aktivitas hormon tertentu (ABA)•Memacu tumbuhan mengakumulasi ion dansenyawa organik.

Respon Tumbuhan terhadap CekamanKekeringan

• Penurunan laju pertumbuhan tajuk (shoot)• Absisi daun• Pembentukan lapisan lilin pada epidermis daun• Peningkatan kerapatan bulu pada daun• Peningkatan pertumbuhan akar• Penyesuaian tekanan osmotik (Osmotic

Adjustment)• Akumulasi senyawa organik dan as. Amino• Peningkatan mekanisme antioksidan dalam

tumbuhan

MEKANISME ADAPTASI TUMBUHAN THDP CEK. KEKERINGAN

1. Drought Escape dengan cara memperpendeksiklus hidupnya

2. Drought avoidance penghindaran, yaitudengan cara memperpanjang akar untukmendapatkan air di tempat yang lebih dalam

3. Drought Tolerant Berkaitan dengan faktorgenetik

Cekaman Garam

Cekaman garam adalah kondisi tidakmenguntungkan yang dialami tumbuhan

akibat kadar garam yang tinggi.

• Daerah tepi pantai

• Daerah yang pengairannya dipengaruhi sungaiyang berair payau

• Daerah pertanian yang beririgasi teknis

Cekaman Garam

SalinitasJika tanahmengandung banyakjenis garam, sepertiMg2+, Ca2+, Na+, Cl-.

SodisitasJika tanahmengandung hanyaNa+ dan Cl-.

Cekaman kadar garam memiliki dua efek yang menyebabkankerusakan tumbuhan:1. Menurunkan tekanan osmotik larutan tanah sehingga

menurunkan ketersediaan air2. Meracuni tanaman dengan ion-ion tertentu seperti

TUMBUHAN

HALOFITTumbuhan yang tahandengan kadar garam tinggidan bisa menyelesaikansiklus hidupnya dengan baik ToleranCth. Mangrove, kurma, kaktus

GLIKOFITTumbuhan yang tidak tahandengan kadar garam tinggi RentanCth. Padi, jagung, jeruk, kacang, dll.

CEKAMAN SUHU

• Tumbuhan memiliki kisaran suhu untuk bisatumbuh dengan baik suhu optimum.

• Jaringan tumbuhan yang tumbuh aktifbiasanya tidak akan bisa bertahan pada suhudi atas 45oC, namun jaringan yang tidak hidup(dorman) seperti biji dan polen dapatbertahan. Bahkan beberapa jenis biji dapatbertahan sampai suhu 120oC.

• Cekaman suhu tidak hanya terjadi pada suhutinggi, namun juga suhu rendah.

Efek Negatif Suhu TinggiSuhu tinggi utamanya akan berpengaruh merusak

struktur dan fungsi membran. Membran terdiri ataslipid dan protein, dimana lipid mempunyai tingkat

kekentalan tertentu untuk dapat berfungsi dengan baik. Pada saat suhu tinggi, lipid membran ini bisa menjadi

encer dan mengganggu fungsi membran tersebut, sehingga proses metabolisme tumbuhan yang

melibatkan membran seperti fotosintesis dan respirasipasti terganggu.

Toleransi terhadap Suhu Tinggi

Secara Morfologis1. Peningkatan bulu dan

lapisan lilin pada daunyang berfungsi untukmemantulkan cahaya

2. Daun menggulung3. Orientasi daun vertikal4. Ukuran daun mengecil

Secara FisiologisPembentukan protein cekaman panas (Heat Shock Protein – HSP) berfunggsi menjagaprotein yang tergangguakibat suhu tinggi

Efek Negatif Suhu Rendah

• Merusak membran dengan cara membuatmembran mengental melebihi tingkatkekentalan yang seharusnya.

• Terbentuknya kristal es di ruang antar sel danjaringan pembuluh. Hal ini menyebabkandehidrasi protoplas dan kematian sel.

Cekaman suhu rendah dibagi menjadi Chilling Stress (suhu rendah di atas suhu beku) danFreezing Stress (suhu beku).

Toleransi Tanaman terhadap CekamanSuhu Rendah

•Tanaman yang toleran terhadap suhu rendah biasanyamemiliki karakteristik membran yang berbeda dengantanaman yang peka.

•Tanaman yang toleran umumnya memiliki kandunganasam lemak tak jenuh yang tinggi.

•Selama mendapatkan cekaman suhu dingin, aktivitasenzim yang membentuk asam lemak tak jenuhmeningkat yang menyebabkan membran tetap dalamkondisi fluid. Dengan demikian, ketidakjenuhan asamlemak ini merupakan langkah proteksi tanaman terhadapkerusakan akibat cekaman suhu rendah.