LAPORAN DASAR-DASAR EKOLOGI ACARA I SALINITAS SEBAGAI FAKTOR PEMBATAS ABIOTIK ~ ARI SETIADI

ACARA I

SALINITAS SEBAGAI FAKTOR PEMBATAS ABIOTIK

I. TUJUAN

1. Mengetahui dampak salinitas terhadap pertumbuhan tanaman.

2. Mengetahui tanggapan beberapa macam tanaman terhadap tingkat salinitas yang berbeda.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Kata ekologi pada awalnya diciptakan oleh ahli zoologi Ernst Haekel Jerman pada 1860-an. Hal ini berasal dari bahasa Yunani untuk "oikos" yang diterjemahkan sebagai "rumah". Jadi, secara harfiah, ekologi adalah studi ilmiah dari rumah kami. Dalam prakteknya, ekologi didefinisikan sebagai studi ilmiah dari interaksi antara organisme dengan satu sama lain dan dengan lingkungan abiotik dan biotik mereka (Markus, 2007).

Salinitas pada umumnya dinyatakan sebagai berat jenis (specific gravity), yaitu rasio antara berat larutan terhadap berat air murni dalam volume yang sama. Rasio ini dihitung berdasarkan konidisi suhu 15°C. Pengukuran salinitas dalam kehidupan sehari-hari biasanya menggunakan hydrometer, yang telah dikalibrasikan untuk digunakan pada suhu kamar (Irianto dan Machbub, 2004).

Salinitas menjadi masalah bila garam menumpuk di akar yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Kelebihan garam pada akar menghambat akar tanaman dari penyerapan air di sekitarnya. Bila dibandingkan, pertumbuhan tanaman di dua tanah identik dengan kelembaban yang sama, satu menerima air tanah asin dan yang lainnya bebas garam, tanaman yang dapat menggunakan lebih banyak air dari tanah menerima garam bebas air dapat menurunkan ketersediaan air tanaman dan menyebabkan tanaman stress (Bauder, 2003).

Di dalam hukum lingkungan Shelford, dinyatakan bahwa faktor pembatas adalah konsep pengaruh yang membatasi dari keadaan maksimum serta pula minimum. Fungsi faktor pembatas pada tingkat organisme yaitu mengontrol proses fisiologi dan pada tingkat populasi mengontrol kepadatan populasi ( Mc. Naughton & Wolf, 1998 ).

Unsur gizi tanaman mineral dipengaruhi oleh salinitas. Salinitas berubah penyerapan selektif ion oleh akar dan translokasi ion ini menurun. kondisi Salinitas menyebabkan ketidakseimbangan gizi pada elemen yang tersedia dan penyerapan kompetitif dan translokasi unsur atau distribusi. Hal ini dapat menghentikan aktivitas fisiologis atau meningkatkan kebutuhan tanaman internal elemen (Khorshidi, 2009).

Tanah yang mengandung tingkat salinitas tinggi di daerah perakaran atau padi yang digenangi terus-menerus hanya menimbulkan masalah didaerah tertentu, hal ini disebabkan oleh beberapa factor (Tinning, 2007):

1.Macam tanah.

2.Hujan terus-menerus sejak tsunami terjadi.

3.Lamanya waktu suatu tanah digenangi oleh air laut.

4.Pengenangan yang disebabkan oleh pasang naik dan pasang surut.

Di dalam tanah terdapat banyak simpanan garam dalam area semidesert. Pada daerah kering yang sensitif digunakan irigasi dalam jumlah yang besar, tetapi air yang menapis salinitas tanah menjadi lebih atau berkurang maka harus ditambah garam. Ketika air ini digunakan untuk irigasi, maka produksinya akan terkonsentrasi oleh garam karena evaporasi dan transpirasi yang dilakukan oleh tanaman (Leclerc, 2003).

III.METODOLOGI

Praktikum Dasar-Dasar Ekologi Acara I yang berjudul Salinitas sebagai Faktor Pembatas Abiotik, ini dilaksanakan pada hari Selasa tanggal 17 Maret 2011 di Laboratorium Ekologi Tanaman Jurusan Budidaya Tanaman Universitas Gadjah Mada. Alat yang digunakan dalam praktikum ini yaitu timbangan analitik, gelas ukur, erlenmeyer, pengaduk, peralatan tanam, dan penggaris. Sedangkan bahan yang digunakan yaitu benih padi (Oryza sativa), kacang panjang (Vigna sinensis), mentimun (Cucumis sativus), polybag, NaCl teknis, pupuk kandang dan kertas label.

Cara kerja yang dilakuakan antara laian, pertama-tama polybag disiapkan dan diisi tanah yang telah dibersihkan dari kerikil, sisa akar tanaman, ataupun kotoran, sebanyak 3 kilogram. Kemudian benih dipilih yang sehat dari jenis tanaman yang akan diperlakukan, selanjutnya ditanam lima benih ke masing-masing polybag dan disiram setiap hari. Setelah berumur satu minggu, kemudian bibit dijarangkan menjadi dua tanaman tiap polybag. Bibit yang dipilih adalah bibit yang sehat dan terbaik diantara lainnya. Lalu dibuat larutan NaCl dengan konsentrasi 2000 ppm dan 4000 ppm. Air aquades digunakan sebagai pembanding. Masing-masing konsentrasi larutan garam dituangkan pada polybag sesuai perlakuan, sampai kapasitas lapang. Volume untuk tiap polybag harus sama. Tiap polybag diberi label sesuai perlakuan dan ulangannya. Label harus jelas untuk menghindari tertukar dengan perlakuan yang lain saat dilakukan pengamatan. Larutan garam diberikan tiap dua hari sekali sampai tanaman berumur 21 hari, kemudian dilakukan pemanenan. Jadi dalam percobaan ini terdapat 9 macam perlakuan dan masing-masing perlakuan terdapat dua tanaman. Pengamatan yang dilakukan meliputi tinggi tanaman (cm) yang diukur setiap 2 hari sekali., berat segar serta berat kering tanaman pada akhir pengamatan (gram), panjang akar utama pada akhir pengamatan (cm), serta abnormalitas tanaman (klorosis pada daun dan sebagainya). Setelah pengamatan selesai dilakukan dan data telah terkumpul, selanjutnya dihitung rerata tiga ulangan pada tiap perlakuan dan dibuat grafik tinggi tanaman pada masing-masng konsentrasi garam versus hari pengamatan dan grafik panjang akar pada masing-masing konsentrasi larutan garam versus hari pengamatan serta histrogram berat segar versus berat kering.

IV. HASIL PENGAMATAN

TINGGI TANAMAN

1. Padi (Oryza sativa)

Perlakuan	Tinggi Tanaman (cm) hari ke
Perlakuan	1	2	3	4	5	6	7	8
0 ppm	4,85	8,61	14,82	18,77	20,48	22,28	24,78	27,18
2000 ppm	4,48	8,16	12,18	15,36	16,88	18,43	20,19	21,82
4000 ppm	3,83	7,27	13,51	17,87	18,93	20,63	22,76	22,75

2. Kacang Panjang (Vigna sinensis)

Perlakuan	Tinggi Tanaman Hari Ke-
Perlakuan	1	2	3	4	5	6	7	8
0 ppm	14,99	20,53	26,73	31,91	40,98	49,79	57,07	60,79
2000 ppm	14,43	17,60	24,44	33,89	39,57	45,06	53,11	60,75
4000 ppm	16,73	21,67	28,83	33,98	40,73	48,16	59,32	62,45

3. Mentimun (Cucumis sativus)

Perlakuan	Tinggi Tanaman Hari Ke-
Perlakuan	1	2	3	4	5	6	7	8
0 ppm	6,09	7,32	8,01	8,55	9,38	10,21	12,19	14,04
2000 ppm	6,06	6,90	7,58	7,97	9,30	11,08	11,73	13,73
4000 ppm	6,58	7,29	7,73	7,88	8,42	9,48	11,79	13,40

JUMLAH DAUN

1. Padi (Oryza sativa)

Perlakuan	Jumlah Daun Hari Ke-
Perlakuan	1	2	3	4	5	6	7	8
0 ppm	0,83	1,42	2,25	2,58	2,92	3,00	3,25	3,50
2000 ppm	0,83	1,42	2,17	2,50	2,67	2,83	3,00	3,08
4000 ppm	0,83	1,50	2,33	2,83	3,00	3,00	3,08	3,00

2. Kacang Panjang (Vigna sinensis)

Perlakuan	Jumlah Daun Hari Ke-
Perlakuan	1	2	3	4	5	6	7	8
0 ppm	1,67	2,92	4,17	5,08	6,00	7,50	7,50	7,83
2000 ppm	1,67	3,00	3,83	4,92	5,58	7,00	7,33	7,42
4000 ppm	1,67	3,17	4,08	5,25	6,00	8,00	8,08	8,83

3. Mentimun (Cucumis sativus)

Perlakuan	Jumlah Daun Hari Ke-
Perlakuan	1	2	3	4	5	6	7	8
0 ppm	1,83	2,50	3,17	3,33	3,67	3,92	4,33	4,58
2000 ppm	1,83	2,42	3,17	3,42	3,67	3,75	4,00	4,33
4000 ppm	1,83	2,83	3,17	3,50	3,83	3,92	4,00	4,33

BERAT BASAH, BERAT KERING DAN PANJANG AKAR

1. Padi (Oryza sativa)

Perlakuan	Berat Basah	Berat Kering	Panjang Akar
0 ppm	0,23	0,06	6,81
2000 ppm	0,17	0,04	5,88
4000 ppm	0,29	0,04	5,15

2. Kacang Panjang (Vigna sinensis)

Perlakuan	Berat Basah	Berat Kering	Panjang Akar
0 ppm	5,81	1,12	12,64
2000 ppm	6,41	1,16	11,69
4000 ppm	6,80	1,27	10,38

3. Mentimun (Cucumis sativus)

Perlakuan	Berat Basah	Berat Kering	Panjang Akar
0 ppm	7,91	1,12	12,88
2000 ppm	7,35	1,09	15
4000 ppm	6,18	0,9	13,12

V. PEMBAHASAN

Faktor biotik dan faktor abiotik merupakan faktor pembentuk suatu ekosistem. Faktor biotik terdiri dari makhluk hidup yang ada di suatu tempat sedangkan faktor abiotik terdiri ats faktor yang mempengaruhi faktor biotik seperti suhu, pH, ketersediaan oksigen, kelembaban dan juga salinitas. Salinitas adalah tingkat keasinan atau kadar garam terlarut dalam air. Salinitas juga dapat mengacu pada kandungan garam dalam tanah. Garam-garam yang terlarut dalam tanah merupakan unsur yang essensial bagi pertumbuhan tanaman. Kehadiran larutan garam dalam tanah dapat membantu pertumbuhan tanaman karena tumbuhan dapat memperoleh zat-zat yang penting untuk membantu pertumbuhan tanaman melalui garam-garam dalam tanah tersebut. Namun apabila kadar garam yang tinggi dapat menurunkan laju fotosintesis pada tanaman akibat terhambatanya pengambilan CO₂, hal ini mengganggu pertumbuhan tanaman. Karena sebagian besar energi hasil respirasi akan diubah untuk mengatasi cekaman garam, akibatnya kemampuan tanaman untuk tumbuh dan berproduksi menjadi berkurang. Kadar garam yang terlalu tinggi di dalam tanah dapat meracuni tanaman dan juga dapat menghambat perkecambahan benih, kualitas hasil, produksi dan merusak jaringan tanaman. Antara tanaman yang satu dengan yang lain memiliki tingkatan toleran yang berbeda-beda terhadap salinitas. Berdasarkan tingkat toleran tanaman terhadap salinitas, tanaman dibagi menjadi tiga kelompok yaitu tanaman halofit, glikofit dan euhalofit. Tanaman yang tahan terhadap salinitas adalah tanaman halofit. Tanaman glikofit adalah tanaman yang tidak tahan terhadap salinitas. Tanaman euhalofit adalah tanaman yang toleran terhadap salinitas.

Dalam praktikum ini dilakukan pengamatan tentang pengaruh salinitas terhadap pertumbuhan dan tanggapan tanaman terhadap tingkat salinitas yang berbeda. Tanaman yang diamati adalah tanaman padi (Oryza sativa), kacang panjang (Vigna sinensis), dan mentimun (Cucumis sativus). Di bawah ini akan diuraikan tentang pengaruh salinitas terhadap pertumbuhan dan tanggapan tanaman terhadap tingkat salinitas yang berbeda yang diperlihatkan dalam beberapa grafik hasil pengamatan tinggi tanaman, jumlah daun, panjang akar utama, serta berat basah dan berat kering tanaman pada tiga jenis tanaman tersebut.

Berdasarkan grafik tinggi tanaman padi diatas dapat dilihat bahwa tinggi tanaman padi yang paling tinggi merupakan tanaman padi 0 ppm diikuti tanaman padi 4000 ppm yang laju nya fluktuatif dan tanaman padi 2000 ppm. Pada awal penanaman ketiga tanaman mengalami penambahan tinggi yang relatif sama. Hal ini dikarenakan cadangan makanan pada biji masih cukup dan kadar salinitas belum begitu mempengaruhi pertumbuhan. Mulai hari tigai terjadi perbedaan pertambahan tinggi. Tanaman padi 0 ppm mengalami pertambahan tinggi terbesar dan pada tanaman padi 2000 ppm pertambahan tinggi tanaman merupakan yang paling kecil. Dari hasil pengamatan dapat diketahui bahwa tanaman padi tumbuh baik dan optimal pada kondisi netral. Akan tetapi pada kondisi salin tanaman padi juga mengalami pertumbuhan meskipun tidak sebaik pada kondisi netral. Hal ini membuktikan bahwa tanaman padi merupakan jenis tanaman yang toleran terhadap kadar garam (halofit). Hasil ini telah sesuai dengan teori yang ada meskipun pada kondisi salin 4000 ppm tanaman padi lebih tinggi dibanding 2000 ppm mungkin dikarenakan pada saat enyiraman banyaknya air tidak seimbang. Selain itu kondisi bibit yang berbeda dapat menyebabkan hal ini terjadi.

Menurut grafik tinggi tanaman kacang panjang di atas tampak bahwa secara umum tanaman mengalami pertumbuhan yang seragam dari awal pengamatan. Pertambahan tinggi tanaman antar tanaman 0 ppm, 2000 ppm dan 4000 ppm relatif sama. Tanaman kacang panjang 4000 ppm pada akhir pengamatan merupakan tanaman yang tertinggi, dikuti 0 ppm dan 2000 ppm. Dari percobaan dapat dilihat bahwa tanaman kacang panjang merupakan tanaman yang tahan terhadap kondisi salinitas tinggi.

Dari grafik tinggi tanaman mentimun di atas terlihat bahwa tanaman mentimun yang paling tinggi pada tanaman mentimun 0 ppm lalu yang tertinggi kedua adalah tanaman padi 2000 ppm dan yang paling rendah adalah tanaman mentimun 4000 ppm. Tanaman mentimun dapat dikatakan bersifat rentan terhadap salinitas (glikofit) sehingga dapat tumbuh optimal pada kondisi non-salin.

Berdasarkan grafik jumlah daun tanaman padi di atas tampak bahwa tanaman padi 0 ppm memiliki jumlah daun yang paling banyak kemudian tanaman padi 2000 ppm dan yang paling sedikit memiliki daun adalah tanaman padi 4000 ppm. Pada tanaman padi 4000 ppm pada hari keempat mempunyai jumlah daun terbanyak akan tetapi setelah itu mengalami petambahan yang relatif sedikit. Karena jenis tanaman ini merupakan jenis halofit sehingga kondisi salin tidak terlalu signifikan mempengaruhi pertumbuhan dalam hal ini pertambahan jumlah daun .

Dilihat dari grafik jumlah daun tanaman kacang panjang di atas terlihat bahwa tanaman dengan kadar salinitas 4000 ppm menpunyai jumlah daun lebih banyak diikuti 0 ppm dan 2000 ppm. Kondisi ini dikeranakan tanaman kacang panjang ini merupakan jenis euhalofit sehingga pada kondisi salinitas tinggi pertumbuhan akan maksimal.

Berdasarkan grafik jumlah daun tanaman mentimun di atas tampak bahwa tanaman 0 ppm mempunyai jumlah daun yang terbanyak dibanding tanaman dengan salinitas 2000 ppm dan 4000 ppm yang mempunyai jumlah daun relatif sama. Karena tanaman mentimun merupakan jenis glikofit yaitu renta terhadap salinitas makan akan memperoleh pertumbuhan yang maksimal pada kondisi 0 ppm.

Dari histogram panjang akar padi di atas dapat dilihat bahwa tanaman yang memiliki akar paling panjang adalah tanaman padi 0 ppm kemudian tanaman padi 2000 ppm dan yang terakhir tanaman padi 4000 ppm. Hal tersebut menunjukkan bahwa tanaman padi adalah tanaman yang tahan terhadap salinitas karena walaupun dalam kondisi salin tanaman tetap dapat menyerap unsur hara melalui akar tanaman.

Berdasarkan histogram panjang akar kacang panjang di atas tampak bahwa tanaman yang memiliki akar terpanjang adalah tanaman kacang panjang 0 ppm diikuti dengan tanaman kacang panjang 2000 ppm dan yang memiliki akar paling pendek adalah tanaman kacang panjang 4000 ppm. Hal ini berlawanan denga teori maupun hasil yang mengamatan dengan variabel yang lain mungkin dikarenakan pada saat pencabutan tanaman akar utama mengikat tanah dengan kuat hingga terputus.

Dari histogram panjang akar mentimun di atas terlihat jika tanaman yang memiliki akar paling panjang adalah tanaman mentimun 0 ppm. Tanaman yang memiliki akar terpanjang kedua adalah tanaman mentimun 2000 ppm dan yang memiliki akar paling pendek adalah tanaman mentimun4000 ppm. Tanaman timun yang tergolong glikofit jika ditempatkan pada kondisi salinitas tinggi akan mengalami perlambatan pertumbuhan karena akar sulit menyerap unsur hara dalam tanah dan akan maksimal pada kondisi netral.

Histogram berat basah dan berat kering tanaman padi di atas menunjukkan bahwa tanaman padi yang memiliki berat basah terbesar yaitu tanaman padi 4000 ppm kemudian tanaman padi 0 ppm dan yang terakhir adalah tanaman padi 2000 ppm. Dan untuk berat kering yang paling besar pada tanaman padi 0 ppm kemudian tanaman padi 4000 ppm dan yang terkecil adalah tanaman padi 2000 ppm. Dari hasil tersebut terlihat bahwa tanaman yang paling banyak menyerap air adalah tanaman padi 4000 ppm yang berarti tanaman padi adalah tanaman yang tahan terhadap salinitas karena walaupun dalam kondisi salin tanaman tetap dapat menyerap air yang berguna bagi pertumbuhan tanaman dengan maksimal.sedangkan pada kondisi berat kering karena kandungan hara yang baik pada kondisi 0 ppm maka berat daun pun menjadi semakin besar karena kondisi sel yang berkembang maksimal.

Dari histogram berat basah dan berat kering tanaman kacang panjang di atas terlihat bahwa berat basah tanaman kacang panjang terbesar terdapat pada tanaman kacang panjang 4000 ppm kemudian 2000 ppm dan yang paling kecil adalah tanaman kacang panjang 0 ppm. Dan berat kering tanaman kacang panjang terbesar terdapat pada tanaman kacang panjang 4000 ppm kemudian 2000 ppm dan yang paling kecil adalah 0 ppm. Dapat dilihat bahwa hasil berat kering maupun basah kacang panjang dari tiap salinitas menunjukan selisih yang relatif sedikit. Hal ini karena kacang panjang merupakan tanaman yang tahan terhadap salinitas dan tanaman dapat menyerap air dengan maksimal pada lingkungan salin.

Dari histogram berat basah dan berat kering tanaman mentimun di atas dapat disimpulkan bahwa berat basah tanaman yang paling besar terdapat pada tanaman mentimun 0 ppm kemudian 2000 ppm dan yang paling kecil adalah tanaman mentimun 4000 ppm. Berat kering terbesar juga terlihat pada tanaman mentimun 0 ppm, 2000 ppm dan yang paling kecil adalah tanaman mentimun 4000 ppm. Dari hasil tersebut tanaman mentimun merupakan tanaman yang bersifat rentan terhadap salinitas karena tanaman dapat tumbuh maksimal pada kondisi salin yang rendah.

VI. KESIMPULAN

1. Salinitas merupakan kandungan garam yang ada di dalam tanah.

2. Salinitas memiliki pengaruh terhadap tinggi tanaman, jumlah daun, panjang akar, berat basah dan berat kering tanaman. Salinitas juga dapat menghambat perkecambahan benih, kualitas hasil, produksi dan dapat merusak jaringan tanaman.

3. Berdasarkan tingkat ketahanannya terhadap salinitas tanaman dibedakan menjadi :

§ Tanaman Euhalofit adalah tanaman yang tahan terhadap salinitas.

§ Tanaman Glikofit adalah tanaman yang tidak tahan terhadap salinitas.

§ Tanaman Halofit adalah tanaman yang toleran terhadap salinitas.

4. Berdasarkan hasil pengamatan tanaman yang tahan terhadap salinitas adalah tanaman kacang panjang, tanaman yang rentan terhadap salinitas adalah tanaman mentimun dan tanaman yang toleran terhadap salinitas adalah tanaman padi.

DAFTAR PUSTAKA

Bauder, James W. 2003. The Basic Of Salinity And Sodicity Effects Of Soil Physical Properties. Montana State University, Montana.

Irianto, Eko W. dan B. Machbub. 2004. Pengaruh multiparameter kualitas air terhadap parameter indikator oksigen terlarut dan daya hantar listrik. Jurnal Lingkungan Perairan 54 : 18-24.

Khorshidi, M.B. 2009.Salinity effect on nutrients accumulation in alfalfa shoots in hydroponic condition. Journal of Food, Agriculture & Environment 7 : 787-790.

Leclerc, Jean Clude. 2003. Plant Ecophysiology. Science Publishers Inc., New York.

Markus, Christie. 2007. What is ecology ?. <http://salamandercandy. wordpress.com/2007/02/09/what-is-ecology/> Diakses pada tanggal 20 maret 2011.

Mc.Naughton, J.E., Larry L Wolf. 1998. General Ecology 2^nd Edition ( Dasar-Dasar Ekologi Edisi Kedua , alih bahasa : Pringgoseputro dan Srigandono, 1998 ). Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Tinning, G . 2007. Agriculture Tsunami. NSW Department Of Primary Industri, Australia.