RICE BACTERIAL BLIGHT

                                                           RICE BACTERIAL BLIGHT

Bacterial leaf blight (BLB) is caused by the bacterium Xanthomonas oryzae pv.oryzae. Pathogenic bacteria is commonly referred to as pathogens Xoo. In the general population of bacterial leaf blight disease is referred to as crackle. Maybe plants bacterial leaf blight disease crackle-crackle this sound when the wind, so as to facilitate eventual called crackle disease. Bacterial leaf blight disease attacks the rice plants from the nursery until the rice crop before harvest. The infection starts from the leaves through a wound like the cut rice seedlings or natural openings such as stomata of leaves (leaf holes) and damage the leaf chlorophyll, so that leaves the ability to perform photosynthesis was decreased and stunted plant growth. Bacterial leaf blight (BLB) is usually attacks the rice plant during the rainy season. Planting conditions with high humidity and unbalanced fertilization with high doses of nitrogen fertilizer. Planting Rice Varieties Resistant Bacterial leaf blight (BLB) Control of Bacterial leaf blight (BLB) by planting resistant varieties is done by planting rice varieties that are resistant to bacterial leaf blight disease is. At this time there have been several rice varieties that are resistant to multiple strains / pathotype bacterial leaf blight. The level of persistence against bacterial leaf blight varies between moderately resistant and resistant. Varieties - rice varieties are somewhat resistant to bacterial leaf blight disease, among others Ciliwung, Fatmawati, Mekongga and Aek Sibundoong (pathotype IV), Widas, Rokan and Hipa 3 (pathotype III and IV), Ketonggo, Ciherang, Inpari Inpari 2 and 3 (pathotype III), Tukad Unda and Tukad Petanu (pathotype VIII), Hipa 4, Hipa 5 Ceva, Hipa 6 Jete (pathotype IV and VIII), Inpari 1 and Inpari 6 Jete (pathotype III, IV and VIII). While the rice varieties resistant to bacterial leaf blight disease (HBD), among others Memberamo, Cibodas, Maros, Sintanur, Wera, (pathotype III), Way Apo Buru, Singkil, Konawe, Intani, Sunggal, Ketan Hitam (pathotype III and IV ), Code, Angke, Ciujung, Inpari 1, Inpari 6 Jete (pathotype III, IV and VIII). However, planting resistant varieties should also be done carefully. Strain / pathotype rapid bacterial leaf blight disease once formed strain / new, more virulent pathotype (virulent). So that the level of resistance of rice varieties resistant to bacterial leaf blight bacteria attack Xanthomoasn sp cause HDB also be not last long. In addition, resistant varieties are planted in a particular area can be susceptible varieties when grown in other regions, this was due to strain / pathotype HDB is rapidly shifting from one region to another region.

A.     Causes leaf blight disease

Leaf blight disease-causing bacterium Xanthomonas oryzae pv is oryzae. Scientific classification of bacteria is as follows.

Kingdom :  Procaryotae

Division  :  Gracilicutes

Class       :  Proteobacteria

Family    :  Psudomonadaceae

Genus     :  Xanthomonas

Species   :  Xanthomonas oryzae pv. oryzae

           Xanthomonas oryzae pv. oryzae (Xoo) is a Gram-negative bacterium that causes bacterial leaf blight (BLB) in rice. HDB classified as critical illness in many rice producing countries. This is because the HDB can reduce yields to varying degrees, depending on the stage of growth of the infected plants, the level of vulnerability of rice cultivars, and environmental conditions [1]. Losses incurred by the HDB in tropical areas is higher than in the subtropical region. HDB attacks in Indonesia cause yield losses of 21-36% in the rainy season and by 18-28% in the dry season [2]. HDB extensive disease transmission in 2006 reached more than 74 thousand ha, 16 ha of which cause plants puso [3]. Character tropical climate also means that many pathogenic strains were found in the tropics. In Indonesia, the emergence of the HDB was reported in 1950 and until now has found 12 Xoo strains with different levels of virulence. Strains IV and VIII are known to dominate the HDB attack on rice plants in Indonesia [4]. Diversity Xoo strain composition is also influenced by the growth stage of rice plants. Domination of the strain found in the seedling stage, flowering and ripening different [5]. The phenomenon of adult plant resistance, mutation, and natural heterogeneity character microorganism population is estimated as a factor affecting the composition of the strains with growth stage of rice plants.

B.      Leaf blight disease symptoms

Symptoms of bacterial leaf blight in rice plants are systematic and can infect plants at various stages of growth. Symptoms of the disease can be divided into three kinds, namely:

(1). Wilting symptoms (crackle) on young plants are sensitive or mature plants

(2). Symptoms of blight and

(3). Symptoms of a pale yellow leaves.

Wilting symptoms which became known as the crackle generally against the young plants aged 1-2 weeks after planting or crop vulnerable adults .At first symptoms are on the edge of the leaf or part of leaf wetness cuts a line spots, the spots are green extends keabu- gray, then the whole leaf becomes wrinkled and eventually wither like a scalded. Often when irrigation water is high, the plants wither and droop surface water menjadibusuk.Pada sensitive plants against this disease, the symptoms continued to grow until the entire surface of the leaf, sometimes rice sheath until mengering.Padapagi day humid weather, frequent bacterial exudate out to the leaf surface and easily fall by gusts of wind, wind friction, geekan leaves or rain splash. This exudate is an effective source of transmission. Bacterial leaf blight (BLB) is one of the diseases that can cause rice crops have puso. The disease is caused by the bacterium Xanthomonas oryzae pv. oryzae which can infect plants from seeding to harvest. There are two kinds of symptoms HDB. Symptoms appear at the time the plant was less than 30 days after planting, ie in the new plant nursery or moved to the field, called crackle. The symptoms at tillering to ripening called blight (blight). Specifically, the signs of the onset of infected plants are yellow to white spots, starting from the formation of aqueous bruising lines at the edges of the leaves. Spotting can start from one or both edges of the leaves are damaged and developed to cover the entire leaf blade. If the infection through the root or base of the stem, the plant looks dry as burnt.

C.      Identification Method Based and Molecular Physiology

Identification based on physiological character is first performed by Gram staining to see the types and forms of bacteria. Three isolates were allegedly Xoo is STG21, STG42, and STG46, further characterized physiologically by using a kit MicrogenTMGN-ID A + B panel. Isolates in the 24-hour media XA taken by 7 loops then dissolved in 10 mL of sterile 0.85% NaCl solution. A total of 20 mL in the pipette into each hole Microgen panel kit. Mineral oil is added to a particular panel hole and then incubated for 24 hours. After 24 hours, into the hole particular panel of reagents added as much as 20 mL. Reading of test results conducted by comparing the change in color of each test panel hole against color chart available. Other tests on the ability of starch hydrolysis, hydrolysis of casein, catalase, VP, and a fluorescent pigment test is done manually. Isolation of genomic DNA for molecular identification was conducted using CTAB (Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide) [12]. Genomic DNA obtained was used to amplify the 16S rRNA gene. 16S rRNA gene was amplified using polymerase chain reaction machines (PCR) with specific primers for prokaryotes, ie 63F (5'-CAGGCCTAACACATGCAAGTC-3 ') and 1387r (5'-GGGCGGWGTGTACAAGGC-3') [13]. The composition of the PCR reaction consisted of Taq DNA polymerase enzyme La 0.25 mL, 12.5 mL 2X GC buffer, dNTP mixture 4 mL, 1 mL 63F primer, primer 1387r 1 mL, 2.25 mL ddH2O, and 4 mL of genomic DNA. PCR conditions used were predenaturasi (94 ° C, 5 min), denaturation (94 ° C, 1 min), annealing (55 ° C, 1 min), elongation (72 ° C, 1 min), and post-PCR (72 ° C, 7 min ) as many as 25 cycles. DNA separation of PCR products is done on a machine mini-gel electrophoresis using 1% agarose on the power supply voltage of 70 volts for 45 minutes. Visualization of DNA carried over UV dye Ethidium Bromide transluminator use (EtBr). DNA amplification product sequenced to determine the nucleotide base sequence using the services of PT Charoen Phokphand Indonesia, Jakarta. The nucleotide sequences of the results of the sequence and then aligned with the data GeneBank using BlastN program (basic local alignment search tool-nucleotides) from the NCBI website (National Center for Biotechnology Information).

D.     Leaf blight Disease Control Method

Control of bacterial leaf blight in rice plants in Indonesia have mainly relied on the use of pesticides, but due to the side effects of its use may be reduced, due to the residue left behind can be toxic and carcinogenic. Therefore, the development of biocontrol agents (biological agents) as a component of bacterial leaf blight disease control in an integrated rice-friendly environment needs to be developed and is expected to become an important alternative control in the era of sustainable agriculture. Biocontrol advantages, among others; safer, does not accumulate in the food chain, their reproduction process so as to reduce the use of repeated and can be used in conjunction with existing controls. Utilization of microorganisms as control agents seems still to be developed. Development of the use of such microorganisms should be based knowledge of the types of microorganisms, types of disease and also the mechanisms controlling plant diseases by using microorganisms. Utilization is expected to help control the disease without disturbing the environment There are a number of filosfer bacteria isolated from rice leaves as a potential biocontrol agent of bacterial leaf blight disease on a scale greenhouse. There filosfer bacterium Pseudomonas fluorescens and Bacillus sp groups were also isolated from the leaves and stems of rice plants as a potential biocontrol agent of late blight disease on rice in vitro. Bacterial leaf blight disease is effectively controlled with resistant varieties; complete fertilization; and water management. For areas that are endemic bacterial leaf blight disease, planting resistant varieties such as Code and Angke and use of NPK in the correct dosage. If possible, avoid continuous flooding, ie. 1 day 3 days flooded and drained (Suyamto, 2007).

Bacterial leaf blight disease intensity is not only influenced by the resistance of varieties and virulence of pathogens, but also influenced by farming techniques applied by farmers. As with other rice diseases, bacterial leaf blight disease has a clear relationship with fertilization, especially nitrogen fertilization. N fertilizer at the recommended dosage is important to increase vegetative growth and productivity. Instead of fertilizer N with high doses will increase the damage to the varieties with moderate resistance, although the impact of resistant varieties is relatively small. Therefore, excessive N fertilization should be avoided. In addition to fertilizer according to recommended dosage, varieties and crop rotation, sanitation and eradication in affected plants can be done to control the bacterial leaf blight disease in a particular area. Various varieties and rice lines with different levels of resistance to bacterial leaf blight has been developed. But then known resistant varieties is only effective against certain strains at a specific location. Research indicates that the pathogen Xanthomonas oryzae pv. Oryzae can form a new strain that is able to break the resistance of a variety. A few years after being released in 1970, reportedly susceptible to strain IR20 Isabela in the Philippines. While IR36 were released in 1979 reportedly susceptible to strain IV in 1982. This suggests that the resistance of rice varieties against bacterial leaf blight caused not only by the dominance and distribution of different strains in different regions, but also related to the period of the development of these varieties .

Period is determined by the resistance of a variety of factors, such as changes in strain rate, composition and dominance of strains, cultivation frequency, and the composition of varieties with different backgrounds gene planted in time and a certain expanse.

In addition, for the usual areas of interference from the disease danjurkan make efforts.

1. Stable. Planting resistant.

2. transplanted rice seedlings do not cut the tip of the leaves.

3. Move the seedlings at the age of not less than 40 days. For the species that are more susceptible age better plus.

4. For the species that are vulnerable are encouraged to plant 4-5 seeds per hill, with the  hope of one day no empty places.

5. Fertilization balanced.

6. Do not irrigate the nursery too deep.

7. If necessary, the disease can be prevented by soaking the seeds were cut leaves into  terusi solution of 0.05% for 30 minutes. Plants can be sprayed bactericidal fenazin-oxide 5 x 10 WP) at a dose of 0.1 kg / ha of active ingredient.

TINJAUAN PUSTAKA PENGMATAN STOMATA

TINJAUAN PUSTAKA

PENGMATAN STOMATA

Stomata daun adalah sarana utama pertukaran gas pada tumbuhan. Stomata berbentuk pori-pori kecil, biasanya di sisi bawah daun, yang dibuka atau ditutup di bawah kendali sepasang sel berbentuk pisang yang disebut sel penjaga. Ketika terbuka, stomata memungkinkan CO2 untuk memasuk ke daun untuk melakukan sintesis glukosa, dan juga memungkinkan untuk air (H2O) dan oksigen bebas (O2) untuk keluar. Selain membuka dan menutup stomata (perilaku stomata), tanaman menggunakan kontrol atas pertukar gas mereka dengan memvariasikan kepadatan stomata dalam daun ketika mereka baru diproduksi (seperti pada musim semi atau musim panas). Stomata per satuan luas (kepadatan stomata) bisa mengambil banyak O2, dan semakin banyak air yang dapat dilepaskan. Jadi, lebih tinggi kerapatan stomata dapat sangat memperkuat potensi untuk kontrol perilaku atas kehilangan kadar air dan penyerapan CO2 (Grant dan Vatnick,2009).

Stomata terdiri atas sel penjaga dan sel penutup yang dikelilingi oleh beberapa sel tetangga. Mekanisme menutup dan membuka-nya stomata tergantung dari tekanan turgor sel tanaman, atau karena perubahan konsentrasi karbondioksida, berkurangnya cahaya dan hormon asam absisat. Stomata berperan penting sebagai alat untuk adaptasi tanaman terhadap cekaman kekeringan. Pada kondisi cekaman kekeringan maka stomata akan menutup sebagai upaya untuk menahan laju transpirasi. Senyawa yang banyak berperan dalam membuka dan menutupnya stomata adalah asam absisat. Mekanisme membuka dan menutup stomata pada tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan sangat efektif sehingga jaringan tanaman dapat menghindari kehilangan air melalui penguapan. Tipe stomata yang berbeda dipengaruhi olek kondisi lingkungan, habitat tanaman tersebut dan anatomi tanaman itu sendiri. Tanaman dengan kondisi kekurangan air memiliki stomata dengan kerapatan rendah serta memiliki sel buliform berukuran besar dengan kerapatan relative besar Sedangkan pada kondisi kelebihan air memiliki stomata dengan kerapatan tinggi (Lestari, 2006).

Stomata ini berfungsi sebagai jalan masuknya CO2 dari  udara pada proses  fotosintesis, sebagai jalan penguapan (transpirasi), dan sebagai jalan pernapasan (respirasi). Stomata sangat penting bagi tumbuhan karena pori stomata merupakan tempat terjadinya pertukaran gas dan air antara atmosfer dengan system ruang antar sel yang berada pada jaringan mesofil di bawah epidermis. Hal ini sangat menyebabkan stomata sangat berperan dalam proses transpirasi dan fotosintesis (Moore, 1988).

Tidak semua stomata pada spesies sangat peka terhadap kelembaban atmosfer. Stomata menutup bila selisih kandungan uap air di udara dan di ruang antar sel melebihi titik kritik. Hal itu mungkin disebabkan gradien uap yang tajam mendorong penutupan stomata, respon paling cepat terhadap kelembaban yang rendah terjadi pada saat tingkat cahaya rendah. Suhu tinggi (30 – 350C) biasanya menyebabkan stomata menutup. Mungkin hal ini sebagai respon taklangsung tumbuhan terhadap keadaan rawan air, atau mungkin karena laju respirasi naik sehingga CO2 dalam daun juga naik. Stomata membuka karena meningkatnya pencahayaan (dalam batas tertentu) dan peningkatan cahaya menaikkan suhu daun sehingga air menguap lebih cepat naiknya suhu membuat udara mampu membawa lebih banyak kelembaban sehingga transpirasi meningkat dan akan mempengaruhi bukaan stomata.(Salisbury dan Ross, 1995).

Stomata akan membuka jika kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air kedalam sel penjaga tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari sel yang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah bahan yang terlarut (solute) didalam cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan yang terlarut maka potensi osmotic sel akan semakin rendah. Dengan demikian, jika tekanan turgor sel tersebut tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk memacu agar air masuk ke sel penjaga, maka jumlah bahan yang terlarut di dalam sel tersebut harus ditingkatkan (Lakitan, 1993).

Kepadatan stomata dapat ditunjukkan dengan kondisi perubahan konsentrasi karbondioksida. Karbondioksida dan intensitas cahaya merupakan adalah satu-satunya faktor yang diketahui dapat digunakan untuk mengendalikan perkembangan stomata dari sel epidermis. Efek dari karbondioksida, pada pertumbuhan daun dapat diketahui dengan mengukur indeks stomata (IS), yang menggambarkan rasio antara banyaknya stomata dengan jumlas sel pada permukaan daun (Johnson et.al., 2002).

Intensitas cahaya yang optimal akan mempengaruhi aktivitas stomata untuk menyerap CO2, makin tinggi intensitas cahaya matahari yang diterima oleh permukaan daun tanaman, maka jumlah absorpsi CO2, relatif makin tinggi pada kondisi jumlah curah hujan cukup, tetapi pada intensitas cahaya matahari diatas 50% absorpsi CO2 mulai konstan. (Nasaruddin, 2002).

Sel penjaga pada tanaman dikotil umumnya berbentuk seperti sepasang ginjal. Keunikan dari sel penjaga ini adalah bahwa serat halus selulosa (cellulose microfibril) pada dinding selnya tersusun melingkari sel penjaga, pola susunan yang demikian disebut sebagai miselasi radial (radial micellation). Karena serat selulosa ini relatif tidak elastis, maka jika sel penjaga menyerap air, maka sel ini tidak dapat membesar diameternya, tetapi dapat memanjang. Karena sepasang sel penjaga ini melekat satu sama lain pada kedua ujungya, maka jka keduanya memanjang (akibat menyerap air) maka keduanya akan melengkung ke arah luar. Kejadian ini akan menyebabkan celah stomata terbuka (Lakitan,2007).

Kadang stomata hanya terdapat dibawah permukaan daun, tetapi juga sering ditemui pada kedua permukaannya, meskipun lebih banyak terdapat dibawah permukaan daun. Daun teratai mempunyai stomata di bagian atas daun, dan tumbuhan yang terendam air tidak memiliki stomata sama sekali. Stomata pada umumnya membuka pada saat matahari mulai terbit dan menutup saat hari gelap, sehingga memungkinkan masuknya CO yang diperlukan untuk fotosintesis di siang hari. Umumnya proses pembukaan memerlukan waktu 1 jam, dan penutupan berlangsung secara bertahap sepanjang sore (Dwidjoseputro, 1984).

   

Daftar Pustaka

Dwidjoseputro, D., 1984, Pengantar Fisiologi Tumbuhan, PT. Gramedia, Jakarta.

Grant, B. and Vatnick.2009.Environmental Correlates of Leaf Stomata Density.Journal of Biology(1): 1-5.

Johnson, D.M., W.K.Smith, M.R. Silman. 2008. Climate-independent paleoaltimetry using stomatal density in fossil leaves as a proxy for CO2partial pressure. Biology journal (27) 109-117

Lakitan,Benyamin.2007.Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan.Jakarta:PT. Raja Grafindo Persada.

Lestari, E.G. 2006. Hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan kekeringan pada Somaklon Padi Gajahmungkur, Towuti, dan IR 64. Jurnal Biodiversitas 7(1): 44-48.

Moore at al, 1988. Botany. McGraw-Hill companies inc.USA

Nasaruddin. 2002. Aktivitas beberapa proses fisiologis tanaman kakao muda di lapang pada berbagai naungan buatan. Jurnal Agrisistem. 2(1).

Salisbury, F.B, dan C.W. Ross. 1995. Plant Physiology (Fisiologi Tumbuhan, alih bahasa: D.R. Lukman dan Sumaryono). ITB, Bandung.

TINJAUAN PUSTAKA STRUKTUR STOMATA

                                                STRUKTUR STOMATA

PENDAHULUAN

I.I latar Belakang Masalah

Stomata berasal dari bahasa Yunani yaitu stoma yang berarti lubang atau porus, jadi stomata adalah lubang-lubang kecil berbentuk lonjong yang dikelilingi oleh dua sel epidermis khusus yang disebut sel penutup (Guard Cell), dimana sel penutup tersebut adalah sel-sel epidermis yang telah mengalami kejadian perubahan bentuk dan fungsi yang dapat mengatur besarnya lubang-lubang yang ada diantaranya .

Stomata pada umumnya terdapat pada bagian-bagian tumbuhan yang berwarna hijau, terutama sekali pada daun-daun tanaman. Pada submerged aquatic plant atau tumbuhan yang hidup dibawah permukaan air terdapat alat-alat yang strukturnya mirip dengan stomata, padahal alat-alat tersebut bukanlah stomata. Pada daun-daun yang berwarna hijau stomata terdapat pada satu permukaannya saja.

Aktivitas stomata terjadi karena hubungan air dari sel-sel penutup dan sel-sel pembantu. Bila sel-sel penutup menjadi turgid dinding sel yang tipis menggembung dan dinding sel yang tebal yang mengelilingi lubang (tidak dapat menggembung cukup besar) menjadi sangat cekung, karenanya membuka lubang. Oleh karena itu membuka dan menutupnya stomata tergantung pada perubahan-perubahan turgiditas dari sel-sel penutup, yaitu kalau sel-sel penutup turgid lubang membuka dan sel-sel mengendur pori atau lubang menutup .

Stomata membuka karena sel penjaga mengambil air dan menggembung dimana sel penjaga yang menggembung akan mendorong dinding bagian dalam stomata hingga merapat. Stomata bekerja dengan caranya sendiri karena sifat khusus yang terletak pada anatomi submikroskopik dinding selnya. Sel penjaga dapat bertambah panjang, terutama dinding luarnya, hingga mengembang ke arah luar. Kemudian, dinding sebelah dalam akan tertarik oleh mikrofibril tersebut yang mengakibatkan stomata membuka.

Pada saat stomata membuka akan terjadi akumulasi ion kalium (K+) pada sel penjaga. Ion kalium ini berasal dari sel tetangganya. Cahaya sangat berperan merangsang masuknya ion kalium ke sel penjaga dan jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap, maka ion kalium akan kembali keluar sel penjaga.

Stomata tumbuhan pada umumnya membuka pada saat matahari terbit dan menutup saat hari gelap sehingga memungkinkan masuknya CO2 yang diperlukan untuk fotosintesis pada siang hari. Umumnya, proses pembukaan memerlukan waktu 1 jam dan penutupan berlangsung secara bertahap sepanjang sore. Stomata menutup lebih cepat jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap secara tiba-tiba. Terbukanya stomata pada siang hari tidak terhambat jika tumbuhan itu berada dalam udara tanpa karbon dioksida, yaitu keadaan fotosintesis tidak dapat terlaksana.

DAFTAR PUSTAKA

Loveless, A. R. 1991. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik.

Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

Soedirokoesoemo, Wibisono. 1993. Materi Pokok Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan.

Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Suradinata, Tatang. 1993. Petunjuk Praktikum Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan.

Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Anonim, 2009. Transportasi pada Tumbuhan. http://tedbio.multiply.com/journal/. Diakses pada hari Rbu, 24 Mei 2011.

TINJAUAN PUSTAKA KADAR AIR

                                                KADAR AIR 

 PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Air merupakan sumber daya alam yang cukup banyak di dunia ini, ditandai dengan adanya lautan, sungai, danau dan lain-lain sebagainya. Tanah memegang peranan penting dalam melakukan prespitasi air yang masuk ke dalam tanah, selanjutnya sekitar 70% dari air yang diterima di evaporasi dan dikembalikan ke atmosfer berupa air, dan tanah memegang peranan penting dalam refersi dan penyimpanan. Sisanya itulah yang digunakan untuk kebutuhan tranpirasi, evaporasi dan pertumbuhan tanaman.

Kandungan air dalam tanah dapat ditemukan dengan beberapa cara. Sering dipakai istilah nisbi, seperti basah dan kering. Kedua-duanya adalah kisaran yang tidak pasti tentang kandungan air dan karena itu dapat ditafsirkan bermacam-macam. Walaupun penentuan kandungan air tanah didasarkan pada pengukuran gravimetrik, tetapi jumlah air lebih mudah dinyatakan dalam hitungan volumetrik seperti nisbah air.

Air diperlukan oleh tumbuhan untuk memenuhi kebutuhan biologisnya, antara lain untuk memenuhi transpirasi dalam proses asimilasi. Reaksi kimia dalam tanah hanya berlangsung bila terdapat air. Pelepasan unsur-unsur hara dari mineral primer terutama juga karena pengaruh air, yang kemudian mengangkutnya ke tempat lain (pencucian unsur hara). Sebaliknya kemampuanair menghanyutkan unsur hara dapat pula dimanfaatkan untuk mencuci garam-garam yang berda dalam tanah.

Fungsi lain dalam tanah adalah melapukkan mineral yaitu menyiapkan hara larut bagi pertumbuhan tanaman dan sebagai media gerak unsur-unsur hara ke akar. Jadi air merupakan pelarut dan bersama-sama hara yang lain terlarut membentuk larutan tanah, tetapi bila air teralalu banyak maka hara tanah akan tercuci dan membatasi pergerakan udara dalam tanah.

Konsistensi tanah dan kesesuaian tanah untuk diolah sangat dipengaruhi oleh kandungan air tanah. Demikian pula daya dukung tanah sangat dipengaruhi oleh kandungan air dalam tanah. Berdasarkan uraian tersebut maka perlu melaksanakan pengamatan penetapan Kadar Air tanah untuk mengetahui proses dan berapa jumlah air yang dikandung oleh tanah.

1.2. Tujuan dan Kegunaan

Tujuan dari praktikum penetapan kadar air tanah ini adalah untuk mengetahui kadar air tanah pada tanah lapisan I dan lapisan II yang telah di ambil di lapangan, serta faktor – faktor yang mempengaruhinya.

Kegunaan dari praktikum penetapan kadar air tanah ini adalah sebagai bahan informasi mengenai kadar air yang dikandung oleh tanah yang dapat digunakan sebagai lahan pertumbuhan dan perkembangan tanaman.

BAB II

 TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Kadar Air

Kadar air biasanya dinyatakan dalam banyaknya air yang hilang bila massa tanah dikeringkan dalam oven pada suhu 1050C sampai diperoleh berat tanah kering yang tetap. Penentuan kandungan air dalam tanah dapat ditentukan dengan istilah nisbi, seperti basah dan kering dan istilah jenuh atau tidak jenuh. Jumlah air yang ditahan oleh tanah dapat dinyatakan atas dasar berat atau isi (Pairunan, dkk. 1997).

Adapula disebut kadar air pada kapasitas lapang yaitu apabila permukaan lapisan air berkisar 1/3 atm, dimana air memasuki tanah dan tebal lapisan air tanah menipis, tegangan pada batas antara air dengan udara meningkat dan akhirnya begitu besar sehingga menghentikan gerakan air kebawah. Air dalam ruang   pori  makro  tidak  ada   lagi,   tetapi  masih terdapat   dalam   pori  mikro (Foth, 1998).

Titik Layu Permanen adalah kandungan air tanah dimana akar-akar tanaman mulai tidak mampu lagi menyerap air dari tanah, sehingga tanaman menjadi layu. Tanaman akan tetap layu baik pada siang ataupun malam hari.Kandungan air pada titik layu permanen adalah pada tegangan 15 bar. Air yang tersedia bagi tanaman adalah air yang terdapat pada tegangan antara 1/3 bar sampai dengan 15 bar (Hakim, 1986).

2.2. Faktor – faktor yang Mempengaruhi Kadar Air tanah

Faktor yang mempengaruhi kadar air adalah : (1) tekstur tanah.      Kemampuan tanah menahan air dipengaruhi antara lain oleh tekstur tanah. Tanah-tanah bertekstur kasar mempunyai daya menahan air lebih kecil daripada tanah bertekstur halus. Oleh karena itu, tanaman yang ditanam pada tanah pasir umumnya lebih mudah kekeringan daripada tanah-tanah bertekstur lempung atau liat. (2) Bahan organik, semakin tinggi kadar bahan organik suatu tanah semakin tinggi pula kadar dan ketersediaan airnya (3) Senyawa kimia, semakin banyak senyawa kimia semakin rendah kadar air tanah, (4) Kedalaman solum, semakin dalam kedalaman solum suatu tanah maka semakin besar kadar airnya, (5) Iklim, faktor iklim meliputi curah hujan suhu dan air (6)Tanaman, faktor tanaman dapat meliputi kedalaman perakaran toleransi terhadap kekeringan serta tingkat dan stadium pertumbuhan yang pada prinsipnya terkait dengan kebutuhan air tanaman. (7) Struktur tanah, apabila struktur tanahnya berbentuk remah, granuler maka kemampuan menahan airnya lebih besar karena struktur tanah tersebut tidak mudah rusak sehingga pori-pori tanah tidak cepat tertutup apabila terjadi hujan (Hakim, 1986).

Faktor-faktor yang mempemgaruhi kadar air yaitu evaporasi, tekstur tanah serta bahan organik. Tanah yang berlempung misalnya mempunyai kandungan air yang labih banyak dibandingkan tanah berpasir. Gerakan air dalam tanah akan mempengaruhi keberadaan air disuatu tempat, gerak kapiler pada tanah basah akan lebih cepat daripada gerakan keatas maupun kesamping (Mulyani, 1991).

2.3. Kapasitas Lapang

            Kapasitas lapang adalah suatu keadaan tanah yang merupakan tanah paling lembab dan mampu untuk menahan kadar air terbanyak terhadap adanyagaya tarik bumi atau gaya grafitasi.kapasitas lapang sangat berhubungan dengan lingkungan dan kondisi tanah yang mampu untuk menahan air didalamnya. Misalnya di suatu daerah memiliki kondisi tanah yang bagus dengan kapasitas lapang terbaik maka di dalam tanah tersebut mungkin saja terdapat akar-akaran dari pohon sehingga membantu penyerapan air tanah dan menyimpannya lebih lama di dalam tanah. Akan tetapi dengan berkurangnya jumlah pepohonan menjadikan ekosistem di dalam tanah menjadi semakin buruk dan air tanahpun akan cepat sekali menguap, sehingga tak heran kalau suatu saat nanti akan menimbulkan bencana banjir (Mulyani, M. 1991)

            Menurut (Hardjowigeno, 2007) bahwa air terdapat di daalam tanah karena di tahan/disserap oleh massa tanah, tertahan oleh lapisan kedap air, atau karena keadaan drainase yang kurang baik. air dapat mersap atau ditahan oleh tanah karena adanya gaya-gaya adhesi, kohesi, dan gravitasi. karena adanya gaya-gaya tersebut maka air dalam tanah dapat dibedakan menjadi:

a. Air higroskopis, yang terserap tanah sangat kuat sehingga tidak dapat digunakan tanaman (adhesi antara tanah dan air)

b. Air kapiler, yang terdapat dalam tanah dimana kohesi dan daya adhesi lebih kuat dari gravitasi. dapat bergerak kesamping atau keatas karena gaya-gaya kapiler. sebagian besar dari air kapiler merupakan air yang tersedia bagi tanaman.

DAFTAR PUSTAKA

Foth, H.D., 1998.  Dasar-Dasar Ilmu Tanah..  Edisi VI.  Erlangga, Jakarta.

Hakim N., M.Y. Nyakpa, A. M. Lubis, S.G. Nugroho, H.M. Soul, M.A. Diha, Go Bang 

Hong, H.H. Bailey, 1986. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Badan Kerjasam Perguruan Tinggi Negeri Indonesia Bagian Timur. Ujung Pandang.

Haryati.2003. Pengaruh Cekaman Air Terhadap Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara, Medan.

Hardjowigeno. S, 2003. Ilmu Tanah. Penerbit Akademika Pressindo, Jakarta.

Mulyani, M. 1991. Pengantar Ilmu Tanah. Rineka Cipta. Jakarta

Pairunan ,A.K., JL.Nanere, Arifin. S.R.Samosir, R.Tangkai Sari, J.R.Lalopouo, 

B.Ibrahim, H.Asmadi.,  1997.  Dasar-Dasar Ilmu Tanah.  Badan Kerjasama Perguruan Tinggi Negeri Indonesia Timur, Ujung Pandang.

Tinjauan Pustaka Kadar Air, Stomata dan Transpirasi

                                                   TINJAUAN PUSATAKA

 Kadar Air, Stomata dan Transpirasi

Air merupakan sumber daya alam yang cukup banyak di dunia ini, ditandai dengan adanya lautan, sungai, danau dan lain-lain sebagainya. Tanah memegang peranan penting dalam melakukan prespitasi air yang masuk ke dalam tanah, selanjutnya sekitar 70% dari air yang diterima di evaporasi dan dikembalikan ke atmosfer berupa air, dan tanah memegang peranan penting dalam refersi dan penyimpanan. Sisanya itulah yang digunakan untuk kebutuhan tranpirasi, evaporasi dan pertumbuhan tanaman.

Ketersediaan air untuk proses pertumbuhan merupakan salah satu faktor yang sangat penting bagi pertumbuhan tanaman. Air bagi tanaman adalah sebagai bahan penyusun yang sangat menentukan dalam sitoplasma, sebagai reagensia yang terpenting dalam proses biologis, dan sebagai suatu faktor iklim yang mempunyai arti sangat penting di sekitar tanaman. Air merupakan kebutuhan essensial bagi pertumbuhan tanaman hingga berproduksi. Air merupakan faktor yang berkorelasi positif, tetapi juga dapat berkorelasi negatif. Secara fungsional keadaan air dalam tanah diklasifikasikan berdasarkan pada besar relatif retensinya, yaitu air bebas, air kapiler, dan air higroskopis. Tidak tersedianya air yang cukup pada saat perkecambahan dan awal pertumbuhan menimbulkan gangguan pertumbuhan pada tanaman. Kekurangan air akan berpengaruh terhadap perkembangan tanaman, yaitu menekan luas daun, diameter batang, tinggi tanaman, dan berat tanaman (Purwatoro et al., 1994).

Air adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang diketahui sampai saat ini di bumi, tetapi tidak di planet lain. Air menutupi hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air sebagian besar terdapat di laut (air asin) dan pada lapisan-lapisan es (di kutub dan puncak-puncak gunung), akan tetapi juga dapat hadir sebagai awan, hujan, sungai, muka air tawar, danau, uap air, danlautan es. Air dalam obyek-obyek tersebut bergerak mengikuti suatu siklus air, yaitu: melalui penguapan, hujan, dan aliran air di atas permukaan tanah (runoff, meliputi mata air, sungai, muara) menuju laut. (Anonim, 2009).

Air adalah substansi kimia dengan rumus kimia H₂O: satu molekul air tersusun atas dua atom hidrogen yang terikat secara kovalen pada satu atomoksigen. Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi standar, yaitu pada tekanan 100 kPa (1 bar) and temperatur 273,15 K (0 °C). Zat kimia ini merupakan suatu pelarut yang penting, yang memiliki kemampuan untuk melarutkan banyak zat kimia lainnya, seperti garam-garam, gula, asam, beberapa jenis gas dan banyak macam molekul organik. (Leopold, 1964)

Air di dalam jaringan tanaman selain berfungsi sebagai penyusun utama jaringan yang aktif mengadakan kegiatan fisiologis, juga berperan penting dalam memelihara turgiditas yang diperlukan untuk pembesaran dan pertumbuhan sel. Peranan yang penting ini menimbulkan konsekuensi bahwa secara langsung atau tidak langsung defisit air tanaman akan mempengaruhi semua proses metabolisme dalam tanaman yang mengakibatkan terganggunya proses pertumbuhan (Lestari, 2006).

Kandungan air dalam tubuh tanaman pun dapat hilang, hilang nya atau keluarnya air dalam tubuh tanaman melalui stomata. Stomata daun adalah sarana utama pertukaran gas pada tumbuhan. Stomata berbentuk pori-pori kecil, biasanya di sisi bawah daun, yang dibuka atau ditutup di bawah kendali sepasang sel berbentuk pisang yang disebut sel penjaga. Ketika terbuka, stomata memungkinkan CO2 untuk memasuk ke daun untuk melakukan sintesis glukosa, dan juga memungkinkan untuk air (H2O) dan oksigen bebas (O2) untuk keluar. Selain membuka dan menutup stomata (perilaku stomata), tanaman menggunakan kontrol atas pertukar gas mereka dengan memvariasikan kepadatan stomata dalam daun ketika mereka baru diproduksi (seperti pada musim semi atau musim panas). Stomata per satuan luas (kepadatan stomata) bisa mengambil banyak O2, dan semakin banyak air yang dapat dilepaskan. Jadi, lebih tinggi kerapatan stomata dapat sangat memperkuat potensi untuk kontrol perilaku atas kehilangan kadar air dan penyerapan CO2 (Grant dan Vatnick,2009).

Stomata terdiri atas sel penjaga dan sel penutup yang dikelilingi oleh beberapa sel tetangga. Mekanisme menutup dan membuka-nya stomata tergantung dari tekanan turgor sel tanaman, atau karena perubahan konsentrasi karbondioksida, berkurangnya cahaya dan hormon asam absisat. Stomata berperan penting sebagai alat untuk adaptasi tanaman terhadap cekaman kekeringan. Pada kondisi cekaman kekeringan maka stomata akan menutup sebagai upaya untuk menahan laju transpirasi. Senyawa yang banyak berperan dalam membuka dan menutupnya stomata adalah asam absisat. Mekanisme membuka dan menutup stomata pada tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan sangat efektif sehingga jaringan tanaman dapat menghindari kehilangan air melalui penguapan. Tipe stomata yang berbeda dipengaruhi olek kondisi lingkungan, habitat tanaman tersebut dan anatomi tanaman itu sendiri. Tanaman dengan kondisi kekurangan air memiliki stomata dengan kerapatan rendah serta memiliki sel buliform berukuran besar dengan kerapatan relative besar Sedangkan pada kondisi kelebihan air memiliki stomata dengan kerapatan tinggi (Lestari, 2006).

Stomata ini berfungsi sebagai jalan masuknya CO2 dari  udara pada proses  fotosintesis, sebagai jalan penguapan (transpirasi), dan sebagai jalan pernapasan (respirasi). Stomata sangat penting bagi tumbuhan karena pori stomata merupakan tempat terjadinya pertukaran gas dan air antara atmosfer dengan system ruang antar sel yang berada pada jaringan mesofil di bawah epidermis. Hal ini sangat menyebabkan stomata sangat berperan dalam proses transpirasi dan fotosintesis (Moore, 1988).

Tidak semua stomata pada spesies sangat peka terhadap kelembaban atmosfer. Stomata menutup bila selisih kandungan uap air di udara dan di ruang antar sel melebihi titik kritik. Hal itu mungkin disebabkan gradien uap yang tajam mendorong penutupan stomata, respon paling cepat terhadap kelembaban yang rendah terjadi pada saat tingkat cahaya rendah. Suhu tinggi (30 – 350C) biasanya menyebabkan stomata menutup. Mungkin hal ini sebagai respon taklangsung tumbuhan terhadap keadaan rawan air, atau mungkin karena laju respirasi naik sehingga CO2 dalam daun juga naik. Stomata membuka karena meningkatnya pencahayaan (dalam batas tertentu) dan peningkatan cahaya menaikkan suhu daun sehingga air menguap lebih cepat naiknya suhu membuat udara mampu membawa lebih banyak kelembaban sehingga transpirasi meningkat dan akan mempengaruhi bukaan stomata.(Salisbury dan Ross, 1995).

Stomata akan membuka jika kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air kedalam sel penjaga tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari sel yang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah bahan yang terlarut (solute) didalam cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan yang terlarut maka potensi osmotic sel akan semakin rendah. Dengan demikian, jika tekanan turgor sel tersebut tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk memacu agar air masuk ke sel penjaga, maka jumlah bahan yang terlarut di dalam sel tersebut harus ditingkatkan (Lakitan, 1993).

Secara alamiah tumbuhan mengalami kehilangan air melalui penguapan. Proses kehilangan air pada tumbuhan ini disebut transpirasi. Pada transpirasi, hal yang penting adalah difusi uap air dari udara yang lembab di dalam daun ke udara kering di luar daun. Kehilangan air dari daun umumnya melibatkan kekuatan untuk menarik air ke dalam daun dari berkas pembuluh yaitu pergerakan air dari sistem pembuluh dari akar ke pucuk, dan bahkan dari tanah ke akar. Ada banyak langkah dimana perpindahan air dan banyak faktor yang mempengaruhi pergerakannya. Besarnya uap air yang ditranspirasikan dipengaruhi olh beberapa faktor, antara lain: (1) Faktor dari dalam tumbuhan (jumlah daun, luas daun, dan jumlah stomata); (2) Faktor luar (suhu, cahaya, kelembaban, dan angin). Ruang interseluler udara dalam daun mendekati keseimbangan dengan larutan dalam fibrill sel pada dinding sel. Hal ini berarti sel-sel hampir jenuh dengan uap air, padahal banyaknya udara di luar daun hampir kering. Difusi dapat terjadi jika ada jalur yang memungkinkan adanya ketahanan yang rendah. Kebanyakan daun tertutup oleh epidermis yang berkutikula yang memiliki resistansi (ketahanan) tinggi untuk terjadinya difusi air. Namun stomata memiliki resistansi rendah ketika membuka dan uap air berdifusi ke luar melalui stomata. Jumlah difusi keluarnya uap air dari stomata tergantung pada tingkat kecuraman gradien konsentrasi uap air. Lapisan pembatas yang tebal memiliki gradien yang lebih rendah, dan lapisan pembatas yang tipis memiliki gradien yang lebih curam. Oleh karena itu, transpirasi melalui lapis pembatas yang tebal lebih lambat dari pada yang tipis. Angin membawa udara dekat ke daun dan membuta pembatas lebih tipis. Hal ini menunjukkan mengapa laju transpirasi pada tumbuhan lebih tinggi pada udara yang banyak hembusan angin. Struktur anatomi daun memungkinkan penurunan jumlah difusi dengan menstabilkan lapis pembatas tebal relatif. Misalnya rapatnya jumlah trikoma pada permukaan daun cenderung meyebabkan lapisan pembatas udara yang reltif tidak bergerak. Stomata yang tersembunyi menekan permukaan daun sehingga stomata membuka. Udara memiliki efek penting dalam penjenuhan jumlah udara. Udara hangat membaewa lebih banyak air dari pada udara dingin. Oleh karena itu, pada saat panan volume udara akan memberikan sedikit uapa air dengan kelembaban relatif yang lebih rendah daripada saat dingin. Untuk alasan ini, tumbuhan cenderung kehilangan air lebih cepat pada udara hangat dari pada udara dingin. Hilangnya uap air dari ruang interseluler daun menurunkan kelembaban relatif pada ruang tersebut. Air yang menguap dari daun (stomata) ini menimbulkan kekuatan kapiler yang menarik air dari daerah yang berdekatan dalam daun. Beberapa penggantian air berasal dari dalam sel daun melalui membran plasma. Ketika air meninggalkan daun, molekul air menjadi lebih kecil. Hal ini akan mengurangi tekanan turgor. Jika banyak air yang dipindahkan, tekanan turgor akan menjadi nol. Oleh karena itu, sel menjadi lunak dan kehilangan kemampuan untuk mendukung daun. Hal ini dapat terlihat ketika tanaman layu. Untuk mengetahui tingkat efisiensi tumbuhan dalam memanfaatkan air, sering dilakukan pengukuran terhadap laju transpirasi. Tumbuhan yang efisien akan menguapakan air dalam jumlah yang lebih sedikit untuk membentuk struktur tubuhnya (bahan keringnya) dibandingkan dengan tumbuhan yang kurang efisien dalam memanfaatkan air (Anonim, 2009).

DAFTAR PUSTAKA

                  

Leopold,     A. C. 1964. Plant Growth and Development. Mac Graw Hill book   Company, London.

          

            Lestari, E.G. 2006. Hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan kekeringan pada Somaklon Padi Gajahmungkur, Towuti, dan IR 64. Jurnal Biodiversitas 7(1): 44-48.

                

                  Purwantoro, A., S. Trisnowati, S. Fatimah, Toekidjo, Suyadi. 1994. Tanggapan Beberapa Kultivar Kacang Hijau pada Berbagai Tingkat Kelengasan dan Macam Tanah. Fakultas Pertanian UGM, Yogyakarta.

Grant, B. and Vatnick.2009.Environmental Correlates of Leaf Stomata Density.Journal of Biology(1): 1-5.

Lestari, E.G. 2006. Hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan kekeringan pada Somaklon Padi Gajahmungkur, Towuti, dan IR 64. Jurnal Biodiversitas 7(1): 44-48.

Moore at al, 1988. Botany. McGraw-Hill companies inc.USA

Lakitan,Benyamin.2007.Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan.Jakarta:PT. Raja Grafindo Persada.

Salisbury, F.B, dan C.W. Ross. 1995. Plant Physiology (Fisiologi Tumbuhan, alih bahasa: D.R. Lukman dan Sumaryono). ITB, Bandung.