PROSES TERJADINYA CEKAMAN KEKERINGAN PADA TANAMAN

Cekaman air bagi tanaman merupakan fenomena yang sering dihadapi oleh hampir semua jenis tanaman yang hidup dan tumbuh pada suatu habitat, karena diantara faktor-faktor lingkungan yang berpengaruh secara interaktif, unsur air merupakan faktor lingkungan yang mempunyai variasi yang tinggi diberbagai wilayah.

Dalam lingkup kehidupan tanaman cekaman air mempunyai 3 dimensi yaitu :  cekaman karena kekurangan, kelebihan (tergenang) ataupun dalam konteks karena kadar logam maupun garam dalam air yang tinggi. Ketiga hal tersebut mempunyai dampak yang spesifik terhadap kehidupan tanaman.

Cekaman air pada tanaman pada umumnya terjadi karena beberapa hal yaitu :

1. Ketersediaan air dalam media tanam tidak mencukupi atau berlebihan
2. Transpirasi yang berlebihan
3. Kombinasi antara keduanya.

Kenyataan dilapang pernah menunjukkan walaupun di dalam tanah air cukup tersedia namun tanaman dapat mengalami cekaman air, hal ini terjadi jika kecepatan absorbsi tidak dapat mengimbangi kecepatan kehilangan air melalui proses transpirasi.

Proses penyerapan (absorbsi) air dipengaruhi oleh : 1).  Kecepatan kehilangan air, 2). Penyebaran dan efisiensi sistem perakaran dan 3). Potensial air tanah serta daya hantar air tanah.  Di sisi lain kecepatan transpirasi ditentukan oleh 1).  Luas dan struktur daun 2). Stomata dan 3 ).  Faktor lingkungan yang mempengaruhi perbedaan potensial air tanaman dan udara.  Karena perbedaan faktor yang mempengaruhi ini maka kecepatan absorbsi air dan transpirasi tidak selalu sama.  Jika kecepatan absorbsi lebih rendah dari transpirasi maka akan terjadi cekaman kekeringan, misalnya pada tengah hari cekaman air terjadi karena absorbsi lebih rendah dari transpirasi dan hal ini disebut dengan “defisit absorbsi (absorbtion lag)”. 

Absorbtion lag ini terjadi karena 1). Adanya perbedaan faktor yang mempengaruhi absorbsi dan transpirasi dan 2).  Hambatan pergerakan air di dalam tanaman.  Cekaman air yang ditulis tersebut seolah-olah hanya ditentukan oleh adanya transpirasi yang berlebihan.  Cekaman kekeringan semacam ini disebut dengan cekaman tengah hari yang sifatnya hanya sementara.  Cekaman tengah hari semacam ini terjadi karena jika hari panas yang menyebabkan suhu udara tinggi dan kelembaban udara yang rendah. Jika kita perhatikan lebih mendalam tanaman yang tumbuh pada media tanah yang relatif cukup air tetapi dalam kondisi cuaca yang panas (suhu tinggi) tampak bahwa tanaman menunjukkan kelayuan. 

Berbeda dengan cekaman tengah hari yang sifatnya hanya sementara, cekaman air yang terjadi karena ketersediaan air tanah yang rendah umumnya bersifat waktunnya lebih panjang.  Cekaman air ini juga lebih mempengaruhi pertumbuhan tanaman. 

Fenomena tentang kasus terjadinya cekaman air pada tanaman akan dapat terjadi dengan memperhatikan uraian berikut ini, jika kita menanam tanaman pada tanah yang kandungan airnya relatif cukup tinggi, misalnya pada kapasitas lapang.  Pada malam hari saat stomata menutup potensial air dalam tanaman sama dengan potensial air tanah.  Begitu pagi hari saat muncul sinar matahari maka stomata akan membuka dan air akan menguap dari daun.  Akibatnya potensial air dalam daun akan turun sehingga terjadilah pergerakan air dari dalam tanah ke tanaman dan akhirnya menuju ke atmosfer lewat transpirasi.  Apabila kecepatan transpirasi lebih besar dari kecepatan absorbsi air maka terjadi cekaman kekeringan, agar tidak terjadi kelayuan pada tanaman maka kecepatan air yang masuk (absorbsi air) harus sama dengan dengan kecepatan air yang keluar dari daun (transpirasi).  Karena intensitas radiasi matahari  yang merupakan sumber energi transpirasi akan meningkat terus sampai tengah hari, aliran air dari daun juga akan meningkat sampai tengah hari, peningkatan tersebut akan turun saat intensitas radiasi sinar matahari mulai menurun.

Jika kondisi terus berlangsung pada hari-hari berikutnya dengan tanpa adanya penambahan air pada media tanah, karena adanya penguapan maka potensial air dalam tanah akan menurun. Akibatnya aliran air akan semakin lambat karena ketiadaan kandungan air lagi dalam tanah.  Jika proses kehilangan air tersebut dibiarkan terus terjadi dan tidak dilakukan penambahan air maka penutupan stomata akan semakin lama dan semakin awal waktunya (semakin pagi).  Sampai pada suatu saat stomata akan menutup terus menerus selama siang dan malam.  Dan daun akan mengalami layu tetap (layu permanen).  Pada keadaan ini pertumbuhan terhenti dan potensial air tanah, potensial air akar dalam keadaan relatif seimbang pada nilai yang rendah sehingga kehilangan air karena transpirasi juga rendah.

Pada fenomena lain dari cekaman air ditunjukkan dengan terdapatnya tanaman yang mengalami cekaman air karena berlebihan.  Cekaman air yang berlebihan pada dasarnya menimbulkan terjadinya kondisi lingkungan mempunyai reaksi asam, karena lebih bersifat an aerob.  Akibat kondisi yang an-aerob ini lebih banyak terjadi reaksi reduksi-oksidasi, sehingga akar sulit berkembang karena persediaan oksigen yang sangat rendah.  Dengan demikian akar yang berperan sebagai absorber (penyerap) air dan hara menjadi terganggu.  Selain itu kondisi yang an-aerob juga berakibat pH tanah akan turun, sehingga logam-logam di dalam tanah dapat bersifat toksik bagi tanaman.  Pada kondisi tanah yang an-aerob berpengaruh terhadap terhambatnya aktifitas mikro organisme alam tanah, terganggunya fungsi akar, kondisi kimia tanah terutama yang berhubungan dengan pH tanah. Pada tanah dengan kondisi air yang berlebihan potensi terjadinya pencucian hara dalam tanah semakin besar, terutama pada tanah yang mempunyai kemiringan tinggi.

Potensi redoks dan konsentrasi oksigen di dalam tanah akan mengalami perubahan cukup besar bila kondisi tanah tersebut berada dalam kondisi kelebihan air sehingga perakaran terganggu.  Pada kondisi tersebut pertukaran gas di dalam tanah menjadi tidak lancar.

Kondisi media tumbuh yang an-aerob berdampak pada terjadinya perubahan reaksi kimia di dalam tubuh tanaman, terutama perakaran. Pada kondisi an-aerob menyebabkan terjadinya perubahan senyawa kimia di dalam tubuh tanaman yaitu amina-siklopropan-1-karboksilat (ACC) menjadi etilen (Salisbury dan Ross, 1995).  Dalam kondisi demikian tanaman akan mengalami keracunan ethilen yang secara morfologis diperlihatkan oleh adanya gejala klorosis pada daun, berkurangnya pemanjangan tanaman, penebalan batang, pelayuan, pengguguran daun serta terhambatnya pemanjangan akar.  Pada kondisi tergenang air konsentrasi gas ethilen menjadi meningkat dibandingkan dengan tanaman dalam kondisi normal.

Dampak Cekaman Air terhadap Aktifitas Kehidupan Tanaman.

       Aktifitas kehidupan tanaman pada umumnya mencakup tiga aspek yaitu : aspek agronomis, fisiologis dan aspek biokimia.  Pengaruh yang cukup nyata terhadap aspek agronomis antara lain terjadinya perubahan penampilan ukuran tanaman, daun, perakaran, pembungaan dan hasil biji (panen).  Sedangkan terhadap aspek fisiologis meliputi ; laju fotosintesis, akumulasi bahan kering, transpirasi, aktifitas stomata dan lain sebagainya.  Pada aspek biokimia pengaruh cekaman kekurangan air mencakup perubahan konsentrasi hormon, misalnya kandungan prolin dan asam absisat pada tanam