Ekofisiologi Tumbuhan

Posted by: PLaNT-eCoLoGY 008 / Category:

EKOFISIOLOGI TUMBUHAN : HUBUNGAN PENCEMARAN ATMOSFER DAN PERTUMBUHAN

Dhimas Cahyo H. (1509100043), Nur Sita Hamzati (1509100704)
Kelompok VIII
Jurusan Biologi, FMIPA Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

ABSTRAK
Pertumbuhan  tumbuhan dan struktur komunitas dapat dipengaruhi oleh adanya pencemaran atmosfer. Pencemaran  yang terjadi disebabkan oleh berbagai macam gas polutan yang dihasilkan oleh kendaraan, industri maupun limbah. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui pengaruh gas polutan terhadap struktur stomata daun. Secara langsung, memberikan pengaruh terhadap proses fotosintesis, resistensi stomata, aktifitas metabolik dan reproduktif. Sedangkan pengaruh tak langsung, pencemar atmosfer bekerja melalui perubahan aktifitas biokimia tumbuhan yang terkena polutan. Pada sebuah contoh dari pengaruh secara langsung dapat diamati dengan pembuatan preparat stomata. Mekanisme yang digunakan adalah mekanisme buka tutup dari stomata. Dimana pencemaran udara itu nantinya akan mempengaruhi kondisi dari stomata. Stomata juga menjadi rusak dan tidak teratur.
Kata Kunci : pencemaran, polutan, stomata,mekanisme, rusak

ABSTRACT
Plant growth and structure of the community may be affected by air pollution. Pollution affect by many gas of polutane from vehichle, industrial or biohazard. The mean or thir practicum is for knowing affect pollutan with structure stomatal. Directly affect photosynthesis, stomatal resistance, metabolic and reproductive activity. Whereas indirect impacts, pollution works through changes in the biochemical activities of plants affected by pollutants. For an example of direct influence can be seen preparing well. Facility is open lid of stomatal mechanism. Where air pollution that affects the conditions stomatal. Stomatal has been broken and mess.
Keyword : contamination, pollutant, stomatal, mechenism, broke
PENDAHULUAN
Udara merupakan atmosfer yang berada di sekeliling bumi yang fungsinya sangat penting bagi kehidupan. Udara dapat mengalami pencemaran. Pencemaran udara  menyebabkan kerusakan dan perubahan fisiologi tanaman yang kemudian diekspresikan dalam gangguan pertumbuhan. Pencemaran udara terjadi dengan masuknya atau dimasukkannya zat, energi dan komponen lain ke dalam udara ambien oleh kegiatan manusia. Sumber pencemaran bisa berasal dari kendaraan bermotor, pembakaran, industri, limbah dan lain sebagainya.
Pencemaran udara dapat mempengaruhi kondisi dari stomata dari tumbuhan. Stomata merupakan bagian tumbuhan yang mempunyai peranan penting dalam proses fotosintesis. Sehingga pengaruh dari pencemaran udara dapat dilihat pada kondisi stomata daun yang berada di daerah yang terkena gas polutan. Hasil dari pencemaran udara tersebut dapat menjadi faktor negatif dari pertumbuhan tumbuhan serta struktur komunitas.
Permasalahan dari praktikum ini adalah bagaimana mengetahui pengaruh gas polutan terhadap struktur stomata daun. Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui pengaruh gas polutan terhadap struktur stomata daun. Hasil dari percobaan ini diharapkan nantinya menjadi informasi bagaimana pengaruh gas polutan terhadap struktur stomata daun.

METODOLOGI
Waktu dan Tempat Pengambilan Sampel
Pengambilan sampel dilakukan pada hari Kamis, 31 Maret 2011 pada pukul 10.00 WIB. Tempat pengambilan sampel berada di Jalan Darmo, Surabaya.
Alat dan Bahan
Alat – alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah mikroskop, kapas, selotip kuteks, gelas obyek dan gelas penutup. Sedangkan bahan yang digunakan adalah sampel daun dari lokasi yang berbeda yang diduga tercemar gas polutan. Daun yang digunakan adalah daun Pterocarpus indicus.
Cara kerja
Cara kerja yang dilakukan adalah pertama permukaan sampel daun Pterocarpus indicus dibersihkan dengan kapas yang telah dibasahi oleh air. Setelah itu, dibuat preparat dari sampel daun tersebut. Preparat dilakukan dengan mengoleskan kuteks ke permukaan daun bagian bawah. Kemudian dikering anginkan dan ditempelkan selotip pada permukaan tersebut. Selanjutnya, struktur stomata digambar dan ditentukan persentase kerusakan stomatanya. Tahap terakhir, stomata daun yang terkena gas polutan dibandingkan dengan stomata daun yang tidak terkena gas polutan.

PEMBAHASAN
Daun adalah organ tumbuhan yang memiliki peranan penting. Tanpa daun, kehidupan makhluk hidup lainnya tidak mungkin bisa tercukupi. Karena dari daun inilah sumber makanan yang menjadi sumber utama makhluk hidup. Oleh karena itu, daun ini menjadikan tumbuhan dikategorikan sebagai produsen dalam rantai makanan.
Selain sebagai produsen dengan melakukan fotosintesis, daun mempunyai peran lain. Peranan daun tersebut antara lain adalah peka terhadap pencemaran. Sehingga menyebabkan daun menjadi bagian yang paling menderita. Menurut Keller (1983), mengatakan bahwa penggunaan daun tumbuhan dapat dijadikan sebagai sarana untuk mendeteksi pencemaran udara. Pencemar yang melekat pada daun atau yang tersimpan didalamnya masuk dalam bentuk cairan sebagai senyawa kimia sehingga berubah akibat keadaan lembab, sehingga menjadi merusak bagian jaringan daun sehingga nantinya akan menjadi mati (Bernatzky, 1980 dalam Anonim, 2002). Akan tetapi, kemampuan tanaman dalam menyerap dan mengakumulasi zat tercemar dipengaruhi oleh karakteristik morfologi tumbuhan, seperti ukuran dan bentuk daun, adanya rambut pada permukaan daun dan juga tekstur daun (Starkman, 1969, Chamberlain, 1986 dalam Anonim, 2002).
Tumbuhan yang tumbuh di daerah tercemar polutan akan menyerap gas-gas lain ke dalam mesofil daun pada saat proses asimilasi CO2. Pada kecepatan angin yang besar, umumnya akan terjadi penambahan yang besar dalam penambahan SO2 yang disertai dengan membukanya stomata. Absorbsi SO2 secara normal akan dibatasi oleh lubang stomata, dengan kutikula daun yang memberikan tahanan yang tinggi. Jika polutan yang masuk ke dalam sel mesofil, pengaruh utamanya akan terletak pada tingkat molekuler atau tingkat ultra-struktural.
Daerah Wonokromo merupakan daerah yang menjadi daerah pencemaran atmosfer. Secara realita yang ada, berbagai sumber gas polutan yang ada di daerah itu sangat banyak. Terlihat dari banyaknya kendaraan yang melintas dan dari segi kemacetan sering terjadi. Adanya fenomena ini menjadikan kenaikan tingkat gas polutan semakin tinggi. Disisi lain
Polutan menjadi penyebab perubahan dalam respon stomata, struktur kloroplas, fiksasi CO2 dan sistem transport elektron fotosintetik. Daun yang dihadapkan dengan SO2, akan menyebabkan turunnya fiksasi CO2 yang cepat dan mengganggu proses fotosistem II. Hal ini terjadi karena adanya kompetisi antar ion sulfit dan bikarbonat atas tempat pengikatan CO2 pada karboksilase RuBP dan karboksilase PEP. Sehingga hasil akhirnya, fotosintesis menjadi menurun dan pertumbuhan menjadi terhambat (Anggarwulan, 2007).
Stomata merupakan bagian dari daun yang menjadi pusat peranan penting sebagai alat untuk melakukan penguapan dan sebagai tempat untuk pertukaran CO2 pada proses fisiologi yang berhubungan dengan produksi. Stomata terdiri atas sel penjaga dan sel penutup yang dikelilingi oleh beberapa sel tetangga (Fahn, 1982 dalam Lestari, 2005).
Mekanisme membuka dan menutupnya stomata tergantung dari tekanan turgor sel tanaman dan dapat juga dipengaruhi oleh perubahan konsentrasi karbondioksida, berkurangnya cahaya dan hormon asam absisat (Lakitan, 1996 dalam Lestari 2005).

KESIMPULAN
Kesimpulan dari percobaan ini adalah stomata merupakan organ tumbuhan yang digunakan pada percobaan mengetahui pengaruh gas polutan terhadap tumbuhan. Hasil dari percobaan membuktikan bahwa Gas polutan dapat mempengaruhi kondisi stomata Pterocarpus indicus. Stomata yang didapatkan adalah struktur dari stomata yang tidak teratur serta mempunyai kerusakan sebesar  ...................................................................

DAFTAR PUSTAKA
Anggarwulan, Endang dan Solichatun. 2007. Kajian Klorofil dan Karotenoid Plantago major L. Dan Phaseolus vulgaris L. Sebagai Bioindikator Kualitas Udara. Biodiversitas Volume 8, Nomor 4, Hal :278-282
Anonim. 2002. Pencemaran Udara. Bogor Agricultural University. Bogor
Lestari, Endang Gati. 2005. Hubungan antara Kerapatan Stomata dengan Ketahanan Kekeringan pada Somaklon Padi Gajahmngkur, Towuti dan IR 64. Biodiversitas. Volume 7, Nomor 1. Hal : 44-48


Baca selengkapnya »
2 komentar

Studi FENOLOGI

Posted by: PLaNT-eCoLoGY 008 / Category:


Fenologi adalah ilmu tentang periode fase-fase yang terjadi secara alami pada tumbuhan. Berlangsungnya fase-fase tersebut sangat dipengaruhi oleh keadaan lingkungan sekitar, seperti lama penyinaran, suhu, dan kelembaban udara. Seperti fenologi perbungaan pada beberapa jenis anggrek, agar bunganya segera mekar, harus mendapatkan stimulasi udara panas dan atau dingin, tergantung jenis anggrek tersebut.
                Para ahli telah sepakat bahwa devinisi dari fenologi adalah studi tentang suatu masa dari peristiwa-peristiwa biologis yang berulang-ulang dimana pada masa tersebut turut berperan adalah eneti kekuatan eneti dan abiotik yang dapat berupa hubungan antar fase pada jenis yang sama atau jenis yang  berbeda. Disamping itu, ada beberapa tambahan yaitu suatu unit telah dapat dari satu jenis, beberapa jenis, koloni, sampai satu ekosistem. Sedangkan area dapat lebih kecil untuk studi yang intensif pada semua fenofase dari suatu ekosistem, atau daerah yang luas untuk membendingkan antara daerah yang luas untuk membandingkan antara daerah yang fenofase yang berbeda. Definisi ini merumuskan bahwa pertumbuhan dan perkembangan dari organism termasuk siklus hidup dan kejadian musim yang berulang. Jadi dapat dikatakan suatu studi musiman. Lebih lanjut didefinisikan bahwa musiman (seasonal) adalah adanya eneti biotis yang nyata dan keadaan abiotis ataukejadian grup pada suatu periode yng terbztzs atau periode dari astronomi, seperti eneti matahari, kalender atau tahun.
                Definisi fenologi ini mengimplikasikan tentang telaah masalah dalam taksonomi jelas. Penelitian tentang enetik dari jenis tanaman telah dilakukan dengan baik. Hal yang dibutuhkan dalam fenologi adalah memisahkan enetic dan mengurangi respon fenologis.
                Fenologi diduga merupakan sebuah respon dari tanaman terhadap eneti-faktor lingkungan pada suatu daerah yang mana merupakan manifestasi dari interaksi komponen struktur dan fungsi tanaman terhaap lingkungannya.
                Perbedaan dalam fenologi antara daerah dengan lainnya mungkin disebabkan perbedaan eneti enetik, produksi, rantai makanan, dekomposisi, toleransi tanaman dan respon terhadap gangguan. Fenologi seharusnya merupakan bagian dari studi produktifitas sejak adanya hubungan aliran eneti.
                Metode-metode dari oenelitian fenologi dapat berubah-ubah dengan organism dan dengan unit dari alam, seperti jenis lokal. Populasi, atau dengan komunitas. Semua organism menunjukkan peristiwa fenologi pada setiap tingkatan untuk menyeleksi suatu  jenis yang cocok dan memberikan suatu pengertian pada setiap fenofasenya.
                Beberapa teknik koleksi data fenologi dan prosesnya telah dilakukan oleh para ahli berdasarkan hasil kerja para peneliti, khususnya dari program Biology International Amerika (The US International Biologyy Program). Pada pengamatan fenologi jenis, dibutuhkan daerah yang lebih luas. Bahkan dibutuhkan sekitar 200 tahun untuk observasi tanaman darat. Data yang diambil pada fenofase ini adalah pengamatan enetik dan dikirim kepada para peneliti untuk membendingkan satu penelitian dengan penelitian yang sama pada area yang berbeda.
                Pengindraan jauh telah digunakan untuk mendeteksi perubahan fenologi. Walaupun perubahan yang tepat dapat dideteksi, tapi metodenya sangat sedikit yang dapat digunakan pada fenologi, karena ketidakmampuan sensor untuk penetrasi tutupan awan, untuk mengoleksi data sementara, dan untuk mengetahui tekanan fisiologis serta perubahan fenologi yang normal.
                Transplantasi pada suatu kebun dan pertumbuhan pada lingkungan terkontrol menghadirkan dua metode analisis fenologi pada tanaman. Telaah klasik dari beberapa peneliti sebelumnya telah mendemonstrasikan sejumlah peneliti fenologi transplantasi pada sebuah kebun. Disamping itu, beberapa peneliti telah menggunakan metode kultur alam analisis enetik dan respon adaptif pada perubahan lingkungan dari percobaan fenologi
                Informasi tentang fase-fase pembungaan terutama perkembangan bunga dan buah  atau yang diistilahkan dengan fenologi merupakan informasi yang sangat penting bagi perluasan pengetahuan tentang tanaman itu sendiri maupun untuk kepentingan perkembangan sains. Studi fenologi juga memiliki kepentingan praktis bagi perencanaan program pemuliaan tanaman tersebut terutama bila akan dilakukan perakitan varietas-varietas unggul gambir melalui hibridisasi dimasa depan. Kegiatan perakitan varietas selalu akan dihadapkan pada kondisi kesiapan tanaman untuk dapat diserbuki secara buatan dan teknik pemantauan keberhasilan persilangan yang pada prinsipnya sangat  membutuhkan informasi fenologi perkembangan bunga dan buah.


Baca selengkapnya »
0 komentar

AKLIMATISASI, teknik Kultur Jaringan

Posted by: PLaNT-eCoLoGY 008 / Category:


Aklimatisasi atau penyesuaian terhadap lingkungan baru dari lingkungan yang terkendali ke lingkungan yang relatif berubah. Penyesuaian terhadap iklim pada lingkungan baru yang dikenal dengan aklimatisasi merupakan masalah penting apabila membudidayakan tanaman menggunakan bibit yang diperbanyak dengan teknik kultur jaringan. Masalah ini dapat terjadi karena beberapa faktor:
1.             pemindahan tanaman dari botol ke media dalam pot  sebenarnya telah menempatkan tanaman pada lingkungan yang tidak sesuai dengan habitatnya.
2.             Tumbuhan yang dikembangkan menggunakan teknik kultur jaringan memiliki kondisi lingkungan yang aseptik dan senyawa organik yang digunakan tanaman sebagian besar didapat secara eksogenous. Oleh karena itu, apabila dipindahkan kedalam pot, maka  tanaman dipaksa untuk dapat membuat sendiri bahan organik secara endogenous.
Perbedaan faktor lingkungan antara habitat asli dan habitat pot atau antara habitat kultur jaringan dengan habitat pot memerlukan penyesuaian agar faktor lingkungan tidak melewati batas kritis bagi tanaman.
Salah satu metode yang digunakan pada proses aklimatisasi tanaman botol ke tanaman pot menurut lc nursery adalah sebagai berikut:
-                Bibit yang masih ada didalam botol dikeluarkan dengan hati-hati menggunakan kawat atau dengan memecahkan botol setelah dibungkus dengan kertas.
-                Bibit kemudian dibilas diatas tray plastik berlubang sebelum disemprot dengan air mengalir untuk membersihkan sisa media agar.
-                Tiriskan bibit yang sudah bersih diatas kertas koran.
-                Tanam bibit secara berkelompok tanpa media tanam, kemudian tempatkan ditempat teduh yang memiliki sirkulasi udara yang baik.
-                Tanaman disemprot setiap hari menggunakan hand sprayer.
-                Setelah kompot berumur 1-1.5 bulan, bibit dapat ditanam dalam individual pot menggunakan media pakis atau sabut kelapa.
Metode aklimatisasi ini adalah salah satu dari sekian banyak metode yang digunakan untuk melakukan aklimatisasi terhadap bibit anggrek botol dan disebut dengan metode kering. Untuk dapat meningkatkan efektivitas metode yang digunakan, maka masalah fisiologis yang dihadapi oleh tanaman mungkin juga perlu diketahui.
Tumbuhan yang dikembangkan menggunakan teknik kultur jaringan memiliki kondisi lingkungan yang aseptik dan senyawa organik yang digunakan tanaman sebagian besar didapat secara  eksogenous. Oleh karena itu, apabila dipindahkan kedalam pot, maka tanaman dipaksa untuk dapat membuat sendiri bahan organik secara endogenous (Adiputra, 2009).
Masa aklimatisasi merupakan masa yang kritis karena pucuk atau planlet yang diregenerasikan  dari kultur in vitro menunjukan beberapa sifat yang kurang menguntungkan, seperti lapisan lilin (kutikula tidak berkembang dengan baik, kurangnya lignifikasi batang, jaringan pembuluh dari akar ke pucuk kurang berkembang dan stomata sering kali tidak berfungsi (tidak menutup ketika penguapan tinggi). Keadaan itu menyebabkan pucuk-pucuk in vitro sangat peka terhadap transpirasi, serangan cendawan dan bakteri, cahaya dengan intensitas tinggi dan suhu tinggi. Oleh karena itu, aklimatisasi pucuk-pucuk in vitro memerlukan penanganan khusus, bahkan diperlukan modifikasi terhadap kondisi linkungan terutama dalam kaitannya dengan suhu, kelembaban dan intensiitas cahaya. Disamping itu, medium tumbuh pun memiliki peranan yang cukup penting khususnya bila puucuk-pucuk mikro yang diaklimatisasikan belum membentuk sistem perakaran yang baik (Zulkarnain, 2009).


Baca selengkapnya »
0 komentar

Interaksi Suhu Dengan Tumbuhan

Posted by: PLaNT-eCoLoGY 008 / Category:


Suhu merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman, kemudian suhu berkorelasi positif dengan radiasi matahari, beberapa factor yang mempengaruhi suhu  disekitar  tanaman ialah radiasi matahari, kerapatan tanaman, distribusi cahaya dalam tajuk tanaman, kandungan lengas tanah.
Suhu mempengaruhi beberapa proses fisiologis penting: bukaan stomata, laju transpirasi, laju penyerapan air dan nutrisi, fotosintesis, dan respirasi, peningkatan suhu sampai titik optimum akan diikuti oleh peningkatan proses diatas. Setelah melewati titik optimum, proses tersebut mulai dihambat: baik secara fisik maupun kimia, menurunnya aktifitas enzim (enzim terdegradasi).
Peningkatan suhu disekitar iklim mikro tanaman akan menyebabkan cepat hilangnya kandungan lengas tanah. Peranan suhu kaitannya dengan kehilangan lengas tanah melewati mekanisme transpirasi dan evaporasi. Peningkatan suhu terutama suhu tanah dan iklim mikro di sekitar tajuk tanaman akan mempercepat kehilangan lengas tanah terutama pada musim kemarau.
Pada musim kemarau, peningkatan suhu iklim mikro tanaman berpengaruh negatif terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman terutama pada daerah yang lengas tanahnya terbatas. Pengaruh negatif suhu terhadap lengas tanah dapat diatasi melalui perlakuan pemulsaan (mengurangi evaporasi dan transpirasi). Keuntungan pemakaian mulsa: meningkatkan penyerapan air oleh tanah, mempebaiki sifat fisik tanah, mengurangi kisaran suhu tanah, dapat mengendalikan pertumbuhan gulma.
Salah satu dampak pemulsaan terhadap perbaikan sifat fisik tanah: memperbaiki aerasi tanah sehingga akar dapat berkembang dengan baik, pertumbuhan tanaman akan lebih subur, warna mulsa juga mempengaruhi tinggi rendahnya suhu.
Proses fisiologis terutama fotosintesis akan meningkat, produksi bahan kering meningkat. Di samping itu, pemberian mulsa plastik dengan warna tertentu menyebabkan distribusi cahaya di dalam tajuk tanaman lebih merata (mengurangi kasus mutual shading)
Efek gas rumah kaca, meningkatnya konsentrasi CO2 di atmosfer. Meningkatnya konsentrasi CO2 diatmosfer sebenarnya berdampak positif terhadap proses fisiologis tanaman, tetapi pengaruh positif CO2 dihilangkan oleh peningkatan suhu atmosfer yang cenderung berdampak negatif terhadap proses fisiologis tersebut
-      Pengaruh positif peningkatan CO2 atmosfer : merangsang proses fotosintesis, meningkatkan pertumbuhan tanaman dan produktivitas pertanian tanpa diikuti oleh peningkatan kebutuhan air (transpirasi).
-   Pengaruh negatif peningkatan CO2: meningkatnya suhu iklim global, berdampak pada peningkatan respirasi, menurunkan produktifitas tanaman. Peningkatan suhu menghilangkan pengaruh positif dari peningkatan CO2


Baca selengkapnya »
0 komentar