TUGAS BUDIDAYA TANAMAN
LINGKUNGAN TERKENDALI
OLEH
NAMA : AMRUL WAHYUDI
NIM : C1M014015
PRODI : AGROEKOTEKHNOLGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS MATARAM
2017
Penyebab penyakit fisiologis adalah sebagai berikut,
A. Faktor cahaya:
Cahaya merupakan salah satu kunci penentu dalam proses metabolisme dan fotosintesis tanaman. Cahaya dibutuhkan oleh tanaman mulai dari proses perkecambahan biji sampai tanaman dewasa. Respon tanaman terhadap cahaya berbeda-beda antara jenis satu dengan jenis lainnya. Ada tanaman yang tahan ( mampu tumbuh ) dalam kondisi cahaya yang terbatas atau sering disebut tanaman toleran dan ada tanaman yang tidak mampu tumbuh dalam kondisi cahaya terbatas atau tanaman intoleran.
Kedua kondisi cahaya tersebut memberikan respon yang berbeda-beda terhadap tanaman, baik secara anatomis maupun secara morfologis. Tanaman yang tahan dalam kondisi cahaya terbatas secara umum mempunyai ciri morfologis yaitu daun lebar dan tipis, sedangkan pada tanaman yang intoleran akan mempunyai ciri morfologis daun kecil dan tebal. Kedua kondisi tersebut akan dapat menjadi faktor penghambat pertumbuhan tanaman apabila pemilihan jenis tidak sesuai dengan kondisi lahan, artinya tanaman yang toleran ketika ditanam diareal yang cukup cahaya justru akan mengalami pertumbuhan yang kurang baik, begitu juga dengan tanaman intolean apabila di tanam pada areal yang kondisi cahaya terbatas pertumbuhan akan mengalami ketidak normalan. Dengan demikian pemilihan jenis berdasarkan pada sifat dasar tanaman akan menjadi kunci penentu dalam keberhasilan pembuatan tanaman.
Berikut ini adalah perbedaan Tanaman Toleran ( Shade leaf) Vs Intoleran ( Sun Leaf) menurut .
1. Tumbuhan cocok ternaung menunjukkan laju fotosintesis yang sangat rendah pada intensitas cahaya tinggi dibanding tumbuhan cocok terbuka.
2. Laju fotosintesis tumbuhan cocok ternaung mencapai titik jenuh pada intensitas cahaya yang lebih rendah dibanding tumbuhan cocok terbuka.
3. Laju fotosintesis tumbuhan cocok ternaung lebih tinggi dibanding tumbuhan cocok terbuka pada intensitas cahaya yang sangat rendah.
4. Titik kompensasi cahaya untuk tumbuhan cocok ternaung lebih rendah dibanding tumbuhan cocok terbuka.
B. Faktor Air
Faktor air dalam fisiologi tanaman merupakan faktor utama yang sangat penting. Tanaman tidak akan dapat hidup tanpa air, karena air adalah matrik dari kehidupan, bahkan makhluk lain akan punah tanpa air. Kramer menjelaskan tentang betapa pentingnya air bagi tumbuh-tumbuhan; yakni air merupakan bagian dari protoplasma (85-90% dari berat keseluruhan bahagian hijau tumbuh-tumbuhan (jaringan yang sedang tumbuh) adalah air. Selanjutnya dikatakan bahwa air merupakan reagen yang penting dalam proses-proses fotosintesa dan dalam proses-proses hidrolik. Disamping itu juga merupakan pelarut dari garam-garam, gas-gas dan material-material yang bergerak kedalam tumbuh tumbuhan, melalui dinding sel dan jaringan esensial untuk menjamin adanya turgiditas, pertumbuhan sel, stabilitas bentuk daun, proses membuka dan menutupnya stomata, kelangsungan gerak struktur tumbuh-tumbuhan.
Peran air yang sangat penting tersebut menimbulkan konsekuensi bahwa langsung atau tidak langsung kekurangan air pada tanaman akan mempengaruhi semua proses metaboliknya sehingga dapat menurunkan pertumbuhan tanaman (Sinaga, 2008). Efek kelebihan air atau banjir yang umum adalah kekurangan oksigen, sedangkan kekurangan air atau kekeringan akan mengakibatkan dehidrasi pada tanaman yang berpengaruh terhadap zona sel turgor yang selanjutnya dapat menghambat pertumbuhan tanaman (Fallah, 2006). Kebutuhan air bagi tanaman dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain jenis tanaman dalam hubungannya dengan tipe dan perkembangannya, kadar air tanah dan kondisi cuaca.
1. Respon Terhadap Cekaman Kelebihan Air
Dampak genangan air adalah menurunkan pertukaran gas antara tanah dan udara yang mengakibatkan menurunnya ketersediaan O2 bagi akar, menghambat pasokan O2bagi akar dan mikroorganisme (mendorong udara keluar dari pori tanah maupun menghambat laju difusi). Genangan berpengaruh terhadap proses fisiologis dan biokimiawi antara lain respirasi, permeabilitas akar, penyerapan air dan hara, penyematan N. 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. Kematian akar menjadi penyebab kekahatan N dan cekaman kekeringan fisiologis (Staff Lab Ilmu Tanaman, 2008).
2. Respon Terhadap Cekaman Kekeringan
Cekaman kekeringan pada tanaman disebabkan oleh kekurangan suplai air di daerah perakaran dan permintaan air yang berlebihan oleh daun dalam kondisi laju evapotranspirasi melebihi laju absorbsi air oleh akar tanaman. Serapan air oleh akar tanaman dipengaruhi oleh laju transpirasi, sistem perakaran, dan ketersediaan air tanah (Lakitan, 1996). Secara umum tanaman akan menunjukkan respon tertentu bila mengalami cekaman kekeringan. Staff Lab Ilmu Tanaman (2008) mengemukakan bahwa cekaman kekeringan dapat dibagi ke dalam tiga kelompok yaitu:
a. Cekaman ringan :jika potensial air daun menurun 0.1 Mpa atau kandungan air nisbi menurun 8 – 10 %
b. Cekaman sedang: jika potensial air daun menurun 1.2 s/d 1.5 Mpa atau kandungan air nisbi menurun 10 – 20 %
c. Cekaman berat: jika potensial air daun menurun >1.5 Mpa atau kandungan air nisbi menurun > 20%
Lebih lanjut Staff Lab Ilmu Tanaman mengemukakan bahwa apabila tanaman kehilangan lebih dari separoh air jaringannya dapat dikatakan bahwa tanaman mengalami kekeringan.
Kekurangan air akan mengganggu aktifitas fisiologis maupun morfologis, sehingga mengakibatkan terhentinya pertumbuhan. Defisiensi air yang terus menerus akan menyebabkan perubahan irreversibel (tidak dapat balik) dan pada gilirannya tanaman akan mati . Respon tanaman terhadap stres air sangat ditentukan oleh tingkat stres yang dialami dan fase pertumbuhan tanaman saat mengalami cekaman. Respon tanaman yang mengalami cekaman kekeringan mencakup perubahan ditingkat seluler dan molekuler seperti perubahan pada pertumbuhan tanaman, volume sel menjadi lebih kecil, penurunan luas daun, daun menjadi tebal, adanya rambut pada daun, peningakatan ratio akar-tajuk, sensitivitas stomata, penurunan laju fotosintesis, perubahan metabolisme karbon dan nitrogen, perubahan produksi aktivitas enzim dan hormon, serta perubahan ekspresi .
Tumbuhan merespon kekurangan air dengan mengurangi laju transpirasi untuk penghematan air. Terjadinya kekurangan air pada daun akan menyebabkan sel-sel penjaga kehilangan turgornya. Suatu mekanisme control tunggal yang memperlambat transpirasi dengan cara menutup stomata. Kekurangan air juga merangsang peningkatan sintesis dan pembebasan asam absisat dari sel-sel mesofil daun. Hormon ini membantu mempertahankan stomata tetap tertutup dengan cara bekerja pada membrane sel penjaga. Daun juga berespon terhadap kekurangan air dengan cara lain. Karena pembesaran sel adalah suatu proses yang tergantung pada turgor, maka kekurangan air akan menghambat pertumbuhan daun muda. Respon ini meminimumkan kehilangan air melalui transpirasi dengan cara memperlambat peningkatan luas permukaan daun. Ketika daun dari kebanyakan rumput dan kebanyakan tumbuhan lain layu akibat kekurangan air, mereka akan menggulung menjadi suatu bentuk yang dapat mengurangi transpirasi dengan cara memaparkan sedikit saja permukaan daun ke matahari (Campbell, 2003).
Kedalaman perakaran sangat berpengaruh terhadap jumlah air yang diserap. Pada umumnya tanaman dengan pengairan yang baik mempunyai sistem perakaran yang lebih panjang daripada tanaman yang tumbuh pada tempat yang kering. Rendahnya kadar air tanah akan menurunkan perpanjangan akar, kedalaman penetrasi dan diameter akar .Hasil penelitian Nour dan Weibel tahun 1978 menunjukkan bahwa kultivarkultivar sorghum yang lebih tahan terhadap kekeringan, mempunyai perkaran yang lebih banyak, volume akar lebih besar dan nisbah akar tajuk lebih tinggi daripada lini-lini yang rentan kekeringan (Goldsworthy dan Fisher, dalam Senyawa biokimia yang dihasilkan tanaman sebagai respon terhadap kekeringan dan berperan dalam penyesuaian osmotik bervariasi, antara lain gula-gula, asam amino, dan senyawa terlarut yang kompatibel. Senyawa osmotik yang banyak dipelajari pada toleransi tanaman terhadap kekeringan antara lain prolin, asam absisik, protein dehidrin, total gula, pati, sorbitol, vitamin C, asam organik, aspargin, glisin-betain, serta superoksida dismutase dan K+ yang bertujuan untuk menurunkan potensial osmotik sel tanpa membatasi fungsi enzim .
C. Faktor suhu :
Suhu sebagai faktor lingkungan dapat mempengaruhi produksi tanaman secara fisik maupun fisiologis. Secara fisik, suhu merupakan bagian yang dipengaruhi oleh radiasi sinar matahari dan dapat diestimasikan berdasarkan keseimbangan panas. Secara fisiologis, suhu dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, fotosintesis, pembukaan stomata, dan respirasi. Selain itu, suhu merupakan salah satu penghambat dalam proses fisiologi untuk sistem produksi tanaman ketika suhu tanaman berada diluar suhu optimal terendah maupun tertinggi.
1. Cekaman Panas
Panas berlebihan dapat mengganggu dan akhirnya membunuh suatu tumbuhan dengan cara mendenaturasi enzim-enzimnya dan merusak metabolismenya dalam berbagai cara. Salah satu fungsi transpirasi adalah pendinginan melalui penguapan. Pada hari yang panas, misalnya temperature daun berkisar 3°C sampai 10°C di bawah suhu sekitar. Tentunya, cuaca panas dan kering juga enderung menyebabkan kekurangan air pada banyak tumbuhan; penutupan stomata sebagai respon terhadap cekaman ini akan menghemat air, namun mengorbankan pendinginan melalui penguapan tersebut. Sebagian besar tumbuhan memiliki respon cadangan yang memungkinkan mereka untuk bertahan hidup dalam cekaman panas Di atas suatu temperature tertentu- sekitar 40°C pada sebagian besar tumbuhan yang menempati daerah empat musim, sel-sel tumbuhan mulai mensintesis suatu protein khusus dalam jumlah yang cukup banyak yang disebut protein kejut panas (heat-shock protein). Protein kejut panas ini kemungkinan mengapit enzim serta protein lain dan membantu mencegah denaturasi (Campbell, 2003).
2. Cekaman Dingin
Satu permasalahan yang dihadapi tumbuhan ketika temperature lingkungan turun adalah perubahan ketidakstabilan membrane selnya. Ketika sel itu didinginkan di bawah suatu titik kritis, membrane akan kehilangan kecairannya karena lipid menjadi terkunci dalam struktur Kristal. Keadaan ini mengubah transport zat terlarut melewati membrane, juga mempengaruhi fungsi protein membrane. Tumbuhan merespon terhadap cekaman dingin dengan cara mengubah komposisi lipid membrannya. Contohnya adalah meningkatnya proporsi asam lemak tak jenuh, yang memiliki struktur yang mampu menjaga membrane tetap cair pada suhu lebih rendah dengan cara menghambat pembentukan Kristal. Modifikasi molekuler seperti itu pada membrane membutuhkan waktu beberapa jam hingga beberapa hari. Pada suhu di bawah pembekuan, Kristal es mulai terbentuk pada sebagian besar tumbuhan. Jika es terbatas hanya pada dinding sel dan ruang antar sel, tumbuhan kemungkinan akan bertahan hidup. Namun demikian, jika es mulai terbentuk di dalam protoplas, Kristal es yang tajam itu akan merobek membrane dan organel yang dapat membunuh sel tersebut. Beberapa tumbuhan asli di daerah yang memiliki musim dingin sangat dingin (seperti maple, mawar, rhodendron) memiliki adaptasi khusus yang memungkinkan mereka mampu menghadapi cekaman pembekuan tersebut. Sebagai contoh, perubahan dalam komposisi zat terlarut sel-sel hidup memungkinkan sitosol mendingin di bawah 0°C tanpa pembentukan es, meskipun Kristal es terbentuk dalam dinding sel.
Tumbuhan yang disiram terlalu banyak air bisa mengalami kekurangan oksigen karena tanah kehabisan ruangan udara yang menyediakan oksigen untk respirasi seluler akar (Campbell, 2003). Keadaan lingkungan kekurangan O2disebut hipoksia, dan keadaan lingkungan tanpa O2 disebut anoksia (mengalami cekaman aerasi) (Staff Lab Ilmu Tanaman, 2008). Beberapa tumbuhan secara structural diadaptasikan ke habitat yang sangat basah. Sebagai contoh, akar pohon bakau yang terendam air, yang hidup di rawa pesisir pantai, adalah sinambungan dengan akar udara yang menyediakan akses ke oksigen.
D. Faktor Hara
Tumbuhan membutuhkan beberapa unsur mineral untuk pertumbuhan yang normal. Beberapa unsur, seperti nitrogen, posfor, kalium, magnesium dan sulfur dibutuhkan dalam jumlah yang relatif besar yang disebut unsur makro, sedangkan yang lain seperti besi, boron, mangan, seng, tembaga, molibdenum dan klorin dalam jumlah kecil yang disebut unsur mikro. Jenis gejala yang dihasilkan oleh defisiensi hara tertentu trutama tergantung pada fungsi unsur tersebut di dalam tumbuhan. Fungsi-fungsi tersebut mungkin menghambat atau mengganggu apabila unsur-unsur tersebut terbatas. Gejala tertentu biasanya sama pada defisiensi beberap unsur, tetapi ciri-ciri diagnostik lain biasanya berhubungan dengan defisiensi unsur tertentu. Gejala yang ditimbulkan
tumbuhan sebagai akibat defisiensi hara adalah sebagai berikut :
- Nitrogen, apabila terjadi defisiensi menyebabkan tumbuhan tumbuh jelek dan berwarna hijau muda. Daun bagian bawah berubah kuning atau coklat muda dan batang pendek dan kurus.
- Posfor, apabila terjadi defisiensi menyebabkan tumbuhan tumbuh jelek dan daun hijau kebiruan. Daun bagian bawah kadang-kadang berubah menjadi karat muda dengan bercak ungu atau coklat.
- Kalium, apabila terjadi defisiensi menyebabkan tumbuhan mempunyai tunas kecil yang pada keadaan ganas timbul mati-ujung. Daun yang lebih tua memperlihatkan gejala klorosis dengan kecoklatan pada ujung pinggirnya mengering dan biasanya banyak bercak coklat di pinggirnya.
- Besi, apabila terjadi defisiensi menyebabkan daun muda mengalami klorosis berat, tetapi tulang daun utamanya tetap hijau seperti biasa. Kadang-kadang berkembang bercak coklat. Sebagian atau keseluruhan daun mungkin mati.
- Seng, apabila terjadi defisiensi menyebabkan terjadinya gejala klorosis antar pertulangan daun yang akhirnya menyebabkan nekrosis dan menghasilkan pigmentasi ungu. Jumlah daun sedikit dan mengecil, ruas pendek dan tunas berbentu roset, dan produksi buah rendah. Daun gugur dengan cepat.
EmoticonEmoticon