Mekanisme tanaman menghadapi
cekaman kekeringan
Selama siklus hidup tanaman, mulai dari
perkecambahan sampai panen selalu membutuhkan air. Tidak satupun proses
kehidupan tanaman yang dapat bebas dari air. Besarnya kebutuhan air setiap fase
pertumbuhan selama siklus hidupnya tidak sama. Hal ini berhubungan langsung
dengan proses fisiologis, morfologis dan kombinasi kedua faktor di atas dengan
faktor-faktor lingkungan.
Kebutuhan air pada tanaman dapat
dipenuhi melalui tanah dengan jalan penyerapan oleh akar. Besarnya air yang
diserap, oleh akar tanaman sangat tergantung pada kadar air dalam tanah
ditentukan oleh pF ( Kemampuan partikel tanah memegang air), dan kemampuan akar
untuk menyerapnya (Jumin, 1992)
Kekeringan merupakan salah satu jenis bencana alam yang
terjadi secara perlahan (slow-onset disaster), berlangsung lama sampai musim
hujan tiba, berdampak sangat luas, dan bersifat lintas sektor (ekonomi, sosial,
kesehatan, pendidikan, dan lain-lain). Kekeringan merupakan fenomena alam yang
tidak dapat dielakkan dan merupakan variasi normal dari cuaca yang perlu
dipahami.
Variasi alam dapat terjadi dalam hitungan hari,
minggu, bulan, tahun, bahkan abad. Dengan melakukan penelusuran data cuaca
dalam waktu yang panjang, akan dapat dijumpai variasi cuaca yang beragam,
misalnya: bulan basah-bulan kering, tahun basah-tahun kering, dan dekade
basah-dekade kering.
Kekeringan menyangkut neraca air antara inflow dan outflow atau antara presipitasi dan evapotranspirasi. Kekeringan tidak hanya dilihat sebagai fenomena fisik cuaca saja, tetapi hendaknya juga dilihat sebagai fenomena alam yang terkait erat dengan tingkat kebutuhan masyarakat terhadap air. Bertambahnya jumlah penduduk telah mengakibatkan terjadinya tekanan penggunaan lahan dan air serta menurunnya daya dukung lingkungan. Akibatnya kekeringan semakin sering terjadi dan semakin meluas. Kekeringan dapat menimbulkan dampak yang amat luas, kompleks, dan juga rentang waktu yang panjang setelah berakhirnya kekeringan. Dampak yang luas dan berlangsung lama tersebut disebabkan karena air merupakan kebutuhan pokok dan vital bagi seluruh makhluk hidup, yang tidak tergantikan oleh sumber daya lainnya (TKPSDA, 2003).
Kekeringan menyangkut neraca air antara inflow dan outflow atau antara presipitasi dan evapotranspirasi. Kekeringan tidak hanya dilihat sebagai fenomena fisik cuaca saja, tetapi hendaknya juga dilihat sebagai fenomena alam yang terkait erat dengan tingkat kebutuhan masyarakat terhadap air. Bertambahnya jumlah penduduk telah mengakibatkan terjadinya tekanan penggunaan lahan dan air serta menurunnya daya dukung lingkungan. Akibatnya kekeringan semakin sering terjadi dan semakin meluas. Kekeringan dapat menimbulkan dampak yang amat luas, kompleks, dan juga rentang waktu yang panjang setelah berakhirnya kekeringan. Dampak yang luas dan berlangsung lama tersebut disebabkan karena air merupakan kebutuhan pokok dan vital bagi seluruh makhluk hidup, yang tidak tergantikan oleh sumber daya lainnya (TKPSDA, 2003).
Cekaman kekeringan yang terjadi
pada awal phase pertumbuhan vegetatif menekan tinggi tanaman sebesar 21%
dibanding tinggi tanaman cekaman pada phase generatif (51-70 hst). Sedangkan
cekaman kekeringan pada phase generatif menghasilkan tinggi tanaman yang sama
dengan tanaman yang memperoleh pengairan penuh/optimal selama pertumbuhan. Pada
sisi lain cekaman kekeringan pada phase generatif menurunkan jumlah polong isi
sebesar 50% yaitu lebih tinggi dibanding bila cekaman terjadi pada phase
vegetatif (0-25 hst) yaitu hanya 22% dan menjadi 35% apabila terjadi cekaman
pada umur 26-50 hst. Ini membuktikan bahwa cekaman kekeringan pada saat proses
pembentukan bunga akan mengurangi jumlah bunga yang terbentuk sehingga jumlah
polong juga akan berkurang secara nyata
Kramer (1963) menyatakan bahwa
defisit air tanaman akan mempengaruhi semua proses metabolik dalam tanaman yang
berakibat berkurangnya pertumbuhan tanaman. Selain itu Fagi dan Tangkuman
(1985) menegaskan bahwa rendahnya produktivitas kedelai karena keterbatasan air
untuk menunjang pertumbuhan yang optimal.
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 (Haryati, 2006). 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 Haryati, 2006)
Tanaman
melakukan beberapa strategi yang dimulai saat fase perkecambahan dan
pertumbuhan awal vegetatif dalam menghadapi cekaman kekeringan dengan membentuk
formasi akar yang dalam dan percabangan akar yang banyak (Dubrovsky and
Go´mezlomeli, 2003). Strategi yang di lakukan yaitu:
Ø Escape strategy
yaitu kemampuan tumbuhan untuk menyelesaikan siklus
hidupnya atau tanaman tersebut tumbuh subur dan berbungan dan menyelesaikan siklus
hidupnya sebelum mengalami stress kekeringan yang sangat ekstrim. Mekanisme
yang biasa dilakukan adalah dengan berbunga dan berbuah lebih awal sehingga
pada kondisi yang ekstrim terjadi tanaman telah menghasilkan biji yang sedang
dormansi.
Ø Avoidance strategy
adalah kemampuan tumbuhan menjaga agar potensial air
tubuh tetap tinggi (mendekati nol) atau mempertahankan status air pada kondisi
deficit air. Dapat dilakuan dengan mengurangi transpirasi dan meningkatkan
absorbsi air dengan cara :
– penutupan stomata (stomatal
closure)
(berasosiasi dengan potensi hasil yang rendah karena asimilasi CO2 akan rendah)
– Pergerakan daun paralel
radiasi (posisi daun yang parallel dengan arah radiasi)
– Adanya keberadaan bulu-bulu
daun (leaf hairness)
– mengurangi
permukaan evavorasi dengan mereduksi perkembangan daun (leaf expansion)
– Pengguguran daun (leaf
senescence)
– Meningkatkan
absorbsi air tanah dapat ditingkatkan dengan peningkatan
panjang dan ketebalan akar dan arah ekspansi akar yang mengarah kebawah atau dengan sistem perakaran yang luas dan dalam
Ø Tolerance strategy
adalah srategi tanaman yang dapat dilakukan dengan
dua cara yaitu pengaturan tekanan turgor (turgor maintenance) dan toleran
protoplasma seperti yang dijumpai pada tanaman kaktus.
Pengaturan tekanan turgor dapat dilakukan dengan
osmoregulasi dan cell wall elasticity (elastisitas dinding sel).
