BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Pemanasan global yang terjadi pada beberapa tahun terakhir ini menyebabkan terjadinya perubahan iklim yang ekstrim yang disertai peningkatan temperatur dunia yang mengakibatkan terjadinya kurangnya curah hujan, peningkatan volume air laut, dan angin kencang. Perubahan iklim dapat diartikan sebagai perbedaan yang nyata secara statistik pada nilai rata-rata iklim yang terjadi secara luas pada periode waktu tertentu. Akhir-akhir ini, perubahan iklim seperti peningkatan temperatur yang berkaitan dengan peningkatan kadar CO2 atmosfer mulai diperhatikan kalangan nasional maupun internasional. Perubahan iklim berpengaruh baik secara langsung maupun tidak langsung pada seluruh aspek kehidupan. Hal ini sangat mempengaruhi keberadaan vegetasi baik jumlah, jenis maupun persebarannya. Perubahan tersebut memungkinkan terjadinya kehilangan atau kepunahan berbagai macam vegetasi di alam. Toleransi terhadap kondisi ekstrim dibutuhkan agar organisme dapat beradaptasi terhadap kondisi tersebut. Namun tidak semua tanaman memiliki derajat toleransi yang sama dalam menghadapi kondisi ekstrim. Bagi tanaman yang tidak mampu beradaptasi maka akan menyebabkan kepunahan spesies tersebut. Setiap tumbuhan memiliki tingkat toleransi yang berbeda-beda terhadap perubahan lingkungan yang terjadi (Allen, 2010). Oleh karena itu, penting dilakukan penelitian untuk menguji dan mengetahui daya adaptasi tanaman yang ditumbuhkan pada kondisi lingkungan ekstrim khususnya yang memiliki keterbatasan asupan air. Hal tersebut bertujuan untuk
1
mendapatkan spesies yang adaptif pada daerah-daerah berkondisi ekstrim khususnya kondisi kering dengan keterbatasan air pada waktu-waktu tertentu. Contoh jenis yang didaerah kering adalah Nyamplung (Callophylum inophyllum L.) dan Johar (Cassia florida Vahl.). Kedua spesies tanaman tersebut diperkirakan mempunyai perbedaan toleransi terhadap kekeringan karena Nyamplung tumbuh dipinggir pantai sedangkan Johar didaerah tanah daratan. Penelitian ini dilakukan untuk menguji respon pertumbuhan
dan
perkembangan
tanaman
Nyamplung
provenan
Baluran,
Nyamplung provenan Madura, Johar provenan Bondowoso dan Johar provenan NTT terhadap kekeringan. Karakter yang mengindikasikan adaptif terhadap daerah kering akan diamati meliputi perubahan morfologi, fisiologi, dan anatomi. Dengan dilakukannya penelitian ini diharapkan dapat diperoleh alternatif spesies tanaman yang dapat dikembangkan pada kondisi kering. B. Permasalahan Setiap tumbuhan memiliki respon morfologis, anatomis dan fisiologis yang berbeda-beda terhadap kekeringan. Permasalahan yang dapat dirumuskan dalam penelitian ini adalah bagaimanakah respon pertumbuhandan perkembangan tanaman Nyamplung (Callophylum inophyllum L.) yang berasal dari provenan Baluran dan Madura, serta tanaman Johar (Cassia florida Vahl.) yang berasal dari provenan NTT dan Bondowoso yang mengalami kekeringan ditinjau dari aspek morfologi, fisiologi, dan anatomi? Spesies manakah yang lebih adaptif terhadap kekeringan?
C. Tujuan Penelitian
ini
bertujuan
untuk
menguji
respon
pertumbuhan
dan
perkembangan tanaman Nyamplung (Callophylum inophyllum L.) provenan Baluran
2
dan Madura, serta tanaman Johar (Cassia florida Vahl.) provenan Bondowoso dan NTT yang mengalami kekeringan ditinjau dari aspek morfologi, fisiologi, dan anatomi, serta untuk mengetahui spesies yang lebih adaptif terhadap kekeringan.
D. Manfaat Manfaat dari penelitian ini yaitu di antara kedua spesies tanaman Nyamplung (Callophylum inophyllum L.) dan Johar (Cassia florida Vahl.) dapat diseleksi spesies yang paling adaptif terhadap kekeringan dan untuk menyediakan informasi perbedaan antar provenan yang potensial di Indonesia untuk tumbuh di daerah kering. E. Dasar Teori Air berperan sangat penting bagi pertumbuhan tanaman diantaranya yaitu sebagai pelarut, transport hara, dan bahan fotosintesis. Air merupakan penyusun utama tubuh tumbuhan namun sebagian besar air yang diserap akan dilepaskan kembali ke atmosfer dan hanya sebagian kecil yang digunakan untuk proses metabolisme dan mengatur turgor sel. Kekurangan air pada tanaman akan berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman seperti penurunan tinggi batang, diameter batang, mengecilnya ukuran daun, jumlah daun, laju transpirasi, dan berkurangnya berat kering tanaman. Hal ini disebabkan kekurangan air akan berpengaruh
terhadap
aktifitas
fisiologi
tanaman
yaitu
menghambat
atau
menghentikan pembelahan sel sehingga pertumbuhan tanaman menjadi terhambat (Hamim, 2003). Tanaman beradaptasi terhadap cekaman kekeringan dengan menghasilkan senyawa-senyawa osmoregulasi yang dapat menurunkan potensial osmotik sehingga
3
menurunkan potensial air dalam sel tanpa membatasi fungsi enzim serta menjaga turgor sel. Beberapa senyawa yang berperan dalam penyesuaian tekanan osmotik sel yang juga termasuk dalam kelompok molekul organik antara lain peningkatan akumulasi prolin dalam akar. Dengan demikian, peningkatan kadar prolin pada tanaman dapat menjadi salah satu indikator tanaman yang toleran terhadap kekeringan karena pada kondisi tersebut akumulasi prolin akan meningkat dibandingkan kondisi normal. Kekeringan menyebabkan pembelahan sel melambat atau bahkan berhenti, terhambatnya diferensiasi dan perkembangan organ, serta berkurangnya laju fotosintesis (Maestri et al., 1995). Tanaman Nyamplung merupakan salah satu jenis tanaman yang mudah dibudidayakan, tanaman Nyamplung tumbuh baik di daerah pantai yang kering dan berpasir atau digenangi air laut (Noor, 1999). Secara morfologi, daun Nyamplung mempunyai ciriyaitu permukaan licin dan mengkilap akibat adanya kutikula lilin. Permukaan daun yang mengkilap selainuntuk mengurangi intensitas sinar matahari dan mencegah penguapan yang terlalu tinggi juga dimungkinkan untuk melindungi dari kondisi salinitas yang tinggi. Kandungan air garam tidak mudah masuk ke dalam daun akibat adanya lapisan kutikula lilin tersebut, sehingga proses fotosintesis tidak terganggu. Keadaan ini didukung oleh hasil penelitian Hani, (2010) yang menyatakan bahwa bibit Nyamplung dapat tumbuh lebih baik dengan adanya perlakuan penyiraman air laut dengan kadar 75% dan 100%. Hal ini dapat disimpulkan bahwa tanaman Nyamplung lebih adaptif terhadap cekaman kekeringan dibandingkan
tanaman
Johar
yang
dapat
tumbuh
baik
pada
dataran
rendah tropik dengan iklim muson, dengan curah hujan antara 500-2800 mm (optimum sekitar 1000 mm) pertahun, dan temperatur yang berkisar antara 20-30 °C.
4
Lamina daun merupakan organ tumbuhan yang penting, karena lamina dauntempat berlangsungnya fotosintesis dan transpirasi tumbuhan (Esau, 1977). Penurunan pada tebal lamina daun tersebut memungkinkanadanya gangguan piranti fotosintesis, juga diduga terjadi penurunan tekanan turgor pada semua sel-sel mesofil seperti palisade dan bunga karang. Pemberian cekaman kekeringan dapat menurunkan ketebalan sel mesofil seperti jaringan palisade, dan bunga karang (Arifai, 2009). Penurunan tekanan turgor akan berdampak pada penurunan berbagai metabolisme di dalamsel termasuk fotosintesis dan respirasi (Hamim, 2005). Xilem merupakan jaringan pengangkut terutama air dan hara dari akar menuju tajuk. Perlakuan kekeringan cenderung meningkatkan diameter xilem. Perubahan ini diduga sebagai bentuk adaptasi tumbuhan yaitu dengan meningkatkan diameter xilem untuk menambah penyerapan air dari tanah (Patakas et al., 2002).
F. Hipotesis Hipotesis dari penelitian ini yaiturespon tanaman Nyamplung (Callophylum inophyllum L.) dan Johar (Cassia florida Vahl.) dapat ditunjukkan dengan perubahan morfologi, fisiologi, dan anatomi berupa penurunan tinggi tanaman, diameter batang, luas daun, jumlah daun, berat kering akar, berat kering total, kadar air tanaman, laju transpirasi, indeks stomata, tebal mesofil sebaliknya terjadi peningkatan kadar prolin, diameter xilem akar, diameter xilem batang, dan tebal xilem daun. Nyamplung provenan Baluran lebih adaptif terhadap cekaman kekeringan dibandingkan tanaman Nyamplung provenan Madura dan Johar NTT lebih adaptif terhadap cekaman kekeringan dibandingkan tanaman Johar Bondowoso. Spesies yang lebih adaptif terhadap cekaman kekeringan adalah tanaman Nyamplung.
5
