Keracunan pada Tanaman di Cekaman Tanah Salin

       Kita tahu bahwa lahan – lahan salin adalah lahan yang memiliki kadar Na dalam tanah yang tinggi. Keadaan dominan kation pada Na dan keadaan dominan anion pada Cl biasanya sering di temukan pada daerah pesisir dekat pantai, contohnya pada lahan pasang surut, keadaan ini terjadi akibat ekstrusi air laut yang terus menerus. Untuk tanaman yang toleran ini mungkin tidak menjadi masalah serius, karena tanaman akan mampu mengakumulasi Na dalam kadar tertentu dalam jaringan, lantas bagaimana dengan tanaman yang tidak toleran, apa sebenarnya mekanisme yang terjadi di dalamnya?

     Berdasarkan tingkatan tanah salin, ada 2 tipe tanah salin, yaitu tanah salin murni yang memang terjadi pada kondisi ekstrusi air laut, dan tanah sodic salin atau tanah alkali salin dimana dominan terhadap Na dan    anion Karbonat dengan kadar PH yang sangat tinggi (8,5-10,5).

     Bagaimana tanaman dapat bertahan pada tingkat salinitas yang berbeda berdasarkan responnya dibedakan menjadi 3 tipe:
1. Halophyta : merupakan golongan tanaman yang suka garam (membutuhkan Na) dalam arti lain, tanaman mampu mempertahankan produktifitasnya dengan kadar Na yang tinggi pada jaringan.
2. Hallophilic : merupakan golongan tanaman yang suka garam (membutuhkan Na) namun hanya sedikit NaCl yang mampu di influks ke dalam jaringan tanaman dan,
3. Glycophyta : merupakan tanaman yang tidak suka garam dimana apabila kadar NaCl berada diambang batas toleransi tanaman, tanaman akan mengalami keracunan, (toksisitas Na dan Cl) pada tanaman yang mengakibatkan pertumbuhannya terhambat. Ada 2 tipe golongan tanaman Glycophyta yaitu golongan tanaman yang toleran garam, contohnya pada Barley dimana masih mampu mentorerir keadaan kurang garam hingga kadar NaCl terakumulasi pada jaringan sebesar (200nM) dan golongan tanaman sensitif terhadap salinitas. Misalnya pada jagung dan kacang-kacangan (<100nM)

     Tidak jarang para pemulia menemukan bahwa, gen – gen yang berhubungan dengan cekaman salinitas, biasanya dapat mentorerir pada kondisi cekaman kekeringan. Ini diakibatkan gen-gen tersebut menginduksi keadaan yang mengatur tekanan turgor sel, dan keluar masuknya ion – ion yang tidak dibutuhkan tanaman, untuk digantikan dengan ion ataupun senyawa lain yang dihasilkan tanaman melalui metabolisme yang tidak meracuni tanaman. Sehingga banyak diantara tanaman yang tahan salinitas biasanya akan tahan terhadap kekeringan karena mekanisme tanaman sendiri untuk mempertahankan Na+.

     Pemenuhan terhadap kondisi stabil pada turgor sel adalah syarat utama tanaman dapat bertahan, karena turgor sel sendiri berfungsi sebagai pengatur pembelahan sel. Sel akan mampu membelah jika keadaan turgor selnya normal. Selain itu ketersediaan energi yang cukup akan membantu sel sel tanaman untuk membelah. Yang artinya jika tanaman mampu melakukan pembelahan sel, maka jaringan tersebut dapat tumbuh.
Pada tanaman yang kurang toleran terhadap kondisi salinitas, hambatan pertumbuhan tidak hanya terjadi di akar saja, tapi juga pada bagian tajuk tanaman, karena hara yang masuk akan terlarut dan mengikuti aliran masa ke atas. Konsentrasi Na pada sel, akan mengakibatkan air terdorong keluar sel. Jika keadaan kurang air, sel – sel pada stomata akan menutup, sehingga penutupan stomata akan menurangi terjadinya proses fotosintesis. Fotosintesis yang terganggu pada tanaman akan mengakibatkan hasil asimilat yang dapat dimanfaatkan tanaman berkurang. Kadar Na dalam jaringan tanaman akan sejalan dengan kondisi salinitas, jika kondisi salinitas tinggi, maka kadar Na dalam jaringan juga tinggi, Na akan mengakibatkan menutupnya sel-sel yang aktif melakukan fotosintesis. Akibatnya fiksasi pada CO2 akan menurun, dan laju respirasi akan meningkat. Laju respirasi ini memerlukan energi, yang akan diambil dari ekstraksi asimilat, sehingga nett fotosintetik akan turun dan asimilat akan turun. Yang kemudian akan memicu serangkaian mekanisme. Karena tanaman tidak mampu melakukan fotosintesis, maka hambatan pertumbuhan akan terjadi pada akar dan daun yang berkembang, akibatnya luas daun dan panjang akar yang seharusnya berkembang sebagaimana mestinya menjadi berkurang ukurannya. Luas daun dan panjang akar ini sangat mempengaruhi pertumbuhan ke tahap berikutnya. Akibatnya pertumbuhan tanaman semakin lama akan semakin tertekan.

     Keadaan meningkatnya laju respirasi pada tanaman dengan cekaman salinitas dapat dijelaskan pada metabolisme tanaman sendiri, dimana tanaman yang terkena cekaman salinitas akan melakukan mekanisme pertahanan diri untuk mengeluarkan ion Na keluar. Mengeluarkan ion Na berarti mengeluarkan energi, semakin banyak Na masuk pada sel-sel tanaman maka semakin banyak Na harus dikeluarkan, yang artinya kebutuhan energi akan meningkat sejalan dengan masuknya Na pada sel-sel tanaman. Kebutuhan energi ini menjadi berlipat ganda ketika pada tanaman terjadi kerusakan jaringan, kerusakan jaringan dan sel akan mengakibatkan tidak aktifnya enzym tertentu, yang vital bagi tumbuh kembang tanaman, oleh karena itu tanaman akan merecovery dengan memperbaiki tempat produksi enzym yang rusak. Sehingga untuk melakukan proses recovery-nya, tanaman memerlukan energi yang akan diambil dari hasil fotosintesis. Keadaan keracunan akibat laju respirasi yang tinggi pada tanaman dengan cekaman salinitas juga diakibatkan oleh konsentrasi ROS yang terbentuk dimana ROS(Reactive Oxygen Species) adalah senyawa yang berperan menyebabkan terbentuknya radikal bebas. Kadar ROS yang tinggi ini harus ditekan dengan menghasilkan senyawa antioksidan yang dihasilkan melalui serangkaian proses sintesa protein.

     Na bagi tanaman tertentu tidak terlalu dibutuhkan dalam jumlah banyak karena jika Na masuk ke dalam jaringan tanaman diambang batas yang mampu ditorerir tanaman, tanaman akan keracunan. Keracunan ini disebabkan karena Na tidak kompatibel bagi sebagian besar protein enzym, sehingga keadaan Na yang tinggi akan menggantikan Ca. Ion Ca sendiri merupakan second messenger yang berarti ion Ca akan berfungsi sebagai pembawa pesan, untuk aktivasi pintu membran tertentu pada membran sel.

     Na yang terakumulasi dalam sel terus menerus menggantikan Ca akan mengakibatkan dinding sel rusak dan mengalami kebocoran. Akibat Na masuk, Cl akan keluar digantikan Na. Konsentrasi Cl yang tinggi pada eksternal solute di sekitar tanah dan perakaran dalam bentuk yang terlarut akan mengganggu laju serapan ion (anion-anion).

 

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s