Kekeringan merupakan suatu
kondisi kekurangan pasokan air dalam tanah, bisa disebabkan karena cuaca panas
terus menerus atau curah hujan di bawah rata-rata. Keadaan demikian
mengharuskan makhluk hidup untuk mampu beradaptasi agar tercukupinya kebutuhan
air dan metabolisme tetap berjalan. Begitu halnya dengan tumbuhan, meskipun
tidak bisa berpindah secara leluasa seperti hewan, tumbuhan tetap memiliki cara
tersendiri untuk bertahan dalam kondisi kekeringan. Kondisi kekeringan atau
kekurangan air desebut juga dengan defisit air, pada tumbuhan istilah ini ditunjukkan
dengan banyaknya air dalam jaringan yang hilang dibandingkan dengan kandungan
air pada kondisi turgor penuh. Semakin besar defisit air semakin rendah air
yang tersedia untuk metabolisme.[3]
Defisit
air berasosiasi dengan beberapa proses fisiologi yang berhubungan dengan
pertumbuhan tanaman hingga akhirnya apabila tumbuhan tidak dapat lagi
menjalankan fisiologinya dengan baik, maka dapat menyebabkan kematian. [1]
Setiap tumbuhan memiliki cara yang berbeda dalam menghadapi stres akibat
kekeringan atau defisit air. Secara umum tumbuhan memiliki dua cara untuk
mempertahankan diri dalam kondisi defisit air, mekanisme pertahanannya berupa:
1) menghindari kekeringan (drought avoidance) yaitu, tanaman mempertahankan
status air dalam jaringan agar metabolisme
tetap berjalan; dan 2) toleransi terhadap kekeringan (drought tolerance):
tanaman tetap dapat melangsungkan metabolismenya pada kondisi status air yang
rendah. [3]
Pengaruh
cekaman kekeringan pada setiap tanaman berbeda-beda. Tanaman yang melakukan
mekanisme toleransi terhadap kekeringan, memiliki tingkat toleransi yang
berbeda pula, bahkan ditingkat varietas.
Sehingga efek dari defisit air juga dilihat dari varietas tanaman, besar
dan lamanya cekaman, dan masa pertumbuhan tanaman. Karakter morfologi atau
fenotipik yang umum untuk menduga
tingkat toleransi tanaman terhadap cekaman kekeringan dapat diketahui dengan mengamati
perkembangan perakaran yang dapat digunakan untuk membedakan tanaman yang tahan
atau tanaman yang peka. [1]
Kekurangan
air pada tanaman akan dapat menghambat pembentukan dan perkembangan sel
sehingga menyebabkan pertumbuhan akar tanaman terhambat dan penyebaran akar
relatif sempit akibatnya absorbsi air dan unsur hara menurun sehinggga
metabolisme karbohidrat, protein dan zat pengatur tumbuh terganggu dan akhirnya
tanaman menjadi kerdil. [2]
Selain
akibat dari keterbatasan air tanah, akumulasi zat tertentu juga bisa
menyebabkan tanaman seperti berada dalam kondisi defisit air. Seperti akumulasi
zat Aluminium (Al), menyebabkan gangguan
pada proses penyerapan air tanah melalui akar, karena zat Al terakumulasi di
bagian akar sehingga mempengaruhi proses penyerapan air oleh pembuluh
pengangkut. Selain itu kekurangan air juga menyebabkan terhambatnya
perpanjangan dan perkembangan sel akar serta adanya pengaruh tidak langsung
terhadap ketersediaan hara melalui pembentukan kompleks-Al, kompetisi hara mineral dan penutupan “binding
site”. [2]
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 gen. Cekaman kekeringan
dari tingkat paling ringan sampai paling berat mempengaruhi proses-proses biokimia
yang berlangsung dalam sel. Kekeringan mempengaruhi reaksi-reaksi biokimia fotosintesis,
sehingga laju fotosintesis menurun. Salah satu aspek fotosintesis yang sangat
sensitif terhadap cekaman kekeringan, termasuk cekaman tingkat ringan, ialah biosintesis
klorofil, di samping itu pembentukan protoklorofil terhambat pada potensial air
sedikit di bawah 0 atm.
Beberapa
hal yang bisa diukur pada tumbuhan yang sedang beradaptasi dengan defisit air
yaitu adar air daun (KAD), yang menggambarkan jumlah air yang tersimpan dalam
tajuk (status air tanaman). Kandungan air daun semakin menurun dengan semakin
rendahnya kandungan air media (dalam hal ini tanah). Keadaan ini tidak
dipengaruhi oleh genotip suatu tanaman, karena kandungan air daun genotip
apapun tetap akan menurun jika kandungan air tanahnya rendah. [3]
Berbeda
dengan penurunan jumlah air yang tersimpan pada tajuk, hal ini dipengaruhi oleh
genotip suatu tanaman. Tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan relatif
lebih rendah penurunan jumlah air yang tersimpan dalam tajuk dibandingkan tanaman
yang kurang toleran. Perlu diingat tingkat toleransi suatu tanaman dipengaruhi oleh
genotip. [3]
Adaptasi
tanaman terhadap cekaman kekeringan yang lain adalah menambah ketebalan daun,
karena akan semakin tebal lapisan kutikula yang dapat menghambat kehilangan air.
Luas daun spesifik (LDS) dapat digunakan untuk memperkirakan ketebalan daun,
semakin rendah luas daun maka daun akan semakin tebal. [3]
Pertumbuhan
tanaman yang melambat, juga merupakan respon tumbuhan terhadap stres defisit
air, lebih lagi pada saat perkecambahan biji, bisa jadi biji gagal berkecambah
karena hal tersebut. Pertumbuhan tanaman
dapat diukur dengan berat kering tajuk tumbuhan tersebut, semakin rendah berat
keringnya maka semakin rendah kandungan air media/tanah disekeliling tumbuhan
tersebut. Berbeda dengan tanaman yang
kelimpahan air/ tidak mengalami defisit air, maka berat tajuk tumbuhan tersebut
semakin tinggi, dan pertumbuhannya pun cepat. [3]
Berat
kering akar menggambarkan kemampuan tanaman dalam menyediakan unsur hara dan
air yang diperlukan dalam proses metabolisme. Tanaman dengan berat kering akar lebih
tinggimempunyai kemampuan yang lebih besar untuk mendapatkan air pada saat
tercekam kekeringan. Berat kering akar yang rendah berkaitan dengan berat
kering tajuk yang rendah, sehingga menyebabkan pertumbuhan tumbuhan yang terus
melambat. [3]
Kemudian
mekanisme adaptasi tanaman terhadap cekaman kekeringan untuk mempertahankan
status air tetap tinggi adalah dengan mengembangkan perakaran, hal ini dapat
meningkatkan kemampuan tanaman dalam mengabsorbsi air. Peningkatan sistem
perakaran umumnya diikuti dengan penurunan pertumbuhan tajuk. Tanaman yang
lebih mengutamakan pertumbuhan akar daripada tajuknya mempunyai kemampuan lebih
baik untuk bertahan pada kondisi kekeringan. [3]
Panjang
akar berkaitan dengan ketahanan tanaman pada
saat tercekam kekeringan. Tanaman pada kondisi tercekam kekeringan akan
cenderung memperpanjang akarnya sampai ke lapisan tanah yang tersedia cukup air.
Pertumbuhan akar kuarter yang seimbang dengan pertumbuhan akar primer, sekunder
dan tersier. Oleh karena itu semakin besar volume akar akan semakin banyak akar
kuarter. Contohnya pada kelapa sawit, akar kuarter pada tanaman kelapa sawit
berperan penting dalam mengabsorbsi unsur hara dan air, sehingga tanaman yang mempunyai
volume akar tinggi akan mampu mengabsorbsi air lebih banyak, dan mampu bertahan
dalam kondisi kekeringan. [3]
Referensi
[1]
Hanum, C., Wahyu Q. Mugnisjah, Sudirman Yahya, Didi Sopandy, Komarudin Idris,
Dan Asmarlaili Sahar. 2007. Pertumbuhan Akar Kedelai Pada Cekaman Aluminium,
Kekeringan Dan Cekaman Ganda Aluminium Dan Kekeringan. Agritrop, 26 (1) : 13 - 18 (2007
[2]
Karti, P. D. M. H. 2004. Pengaruh Pemberian Cendawan Mikoriza Arbuskula
Terhadap Pertumbuhan Dan Produksi Rumput Setaria Splendida Stapf Yang Mengalami
Cekaman Kekeringan. Jurnal Media Peternakan, Vol. 27 N0. 2 , Hlm. 63-68 Issn 0126-0472
[3]
Palupi, E.R., Dan Yopy Dedywiryanto. 2008. Kajian Karakter Ketahanan Terhadap
Cekaman Kekeringan Pada Beberapa Genotipe Bibit Kelapa Sawit (Elaeis guineensis
Jacq.). Bul. Agron. (36) (1) 24 – 32.
[4]
Nio Song A. 2011. Biomassa Dan Kandungan Klorofil Total Daun Jahe (Zingiber
Officinale L.) Yang Mengalami Cekaman Kekeringan. Jurnal Ilmiah Sains
Vol. 11 No. 1
