1

RESPON TUMBUHAN TERHADAP

CEKAMAN DINGIN

MAKALAH

FISIOLOGI BIOTA LAUT

OLEH

NAMA : ANDI MUH AGUNG PRATAMA AR

NIM : L111 14 505

JURUSAN : ILMU KELAUTAN

JURUSAN ILMU KELAUTAN

FAKULTAS ILMU KELAUTAN DAN PERIKANAN

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2016

i

DAFTAR ISI

DAFTAR ISI ......................................................................................................................................... I

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................................................. II

KATA PENGANTAR ........................................................................................................................... III

BAB I PENDAHULUAN ....................................................................................................................... 1

A. LATAR BELAKANG ............................................................................................................................ 1 B. RUMUSAN MASALAH ........................................................................................................................ 2 C. TUJUAN ......................................................................................................................................... 2

II. PEMBAHASAN ............................................................................................................................... 3

A. FAKTOR – FAKTOR CEKAMAN ............................................................................................................. 3 B. RESOPON TUMBUHAN ...................................................................................................................... 3 C. DAERAH BERPOTENSI CEKAMAN SUHU ................................................................................................. 5

BAB III PENUTUP ............................................................................................................................... 7

A. RANGKUMAN ................................................................................................................................. 7

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................................................. 8

ii

DAFTAR GAMBAR

GAMBAR 2. 1 WORLD MAP KOPPEN - GEIGER CLIMATE CLASSIFICATION .............................................. 6

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa karena atas

limpahan rahmat dan karunia-Nya , saya dapat menyelesaikan makalah “Respon

Tumbuhan Terhadap Cekaman Dingin” dengan baik dan lancar .

Makalah ini disusun untuk membantu mengembangkan kemampuan

pemahaman pembaca terhadap cekaman pada tumbuhan. Pemahaman tersebut

dapat dipahami melalui pendahuluan , pembahasan masalah , serta penarikkan

garis kesimpulan dalam laporan ini .

Makalah respon tumbuhan terhadap cekaman dingin ini disajikan dalam

konsep dan bahasa yang sederhana sehingga dapat membantu pembaca dalam

memahami makalah ini. Dengan makalah ini , diharapkan pembaca dapat

memahami mengenai respon tumbuhan .

Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada Dosen mata kuliah Fisiologi

Biota Laut yang telah memberikan kesempatan kepada penulis untuk berkarya

menyusun makalah respon tumbuhan terhadap cekaman dingin.

Semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi pembaca. Sesuai dengan pepatah

tak ada gading yang tak retak maka kami sadar akan kekurangan pada makalah ini

baik dalam segi penulisan dan masalah penyusunan kata. Maka Saran , kritik dan

masukan yang membangun sangat penulis harapkan dari seluruh pihak dalam

proses membangun mutu makalah ini .

Makassar, Desember 2016

Penulis

1

BAB I PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Lingkungan yang ekstrim ialah lingkungan yang dapat menimbulkan cekaman

pada tumbuhan. Penyebab cekaman dapat berupa berbagai bahan kimia dan faktor-

faktor fisik yang bersifat permanen maupun dapat balik. Kekeringan dapat

merupakan cekaman primer maupun cekaman sekunder. Cekaman primer disebabkan

oleh kekurangan air di lingkungan sekitar tumbuhan, sedangkan cekaman sekunder

diinduksi oleh keadaan dingin, pembekuan, panas atau kadar garam. Sel tumbuhan

yang telah kehilangan air dan mempunyai tekanan turgor yang lebih rendah daripada

nilai maksimumnya dikatakan mengalami cekaman kekeringan (Darusman et al.,

1991; Tal, 1983; Fitter dan Hay, 1994).

Cekaman (stress) merupakan factor lingkungan biotik dan abiotik yang dapat

mengurangi laju proses fisiologi. Tanaman mengimbangi efek merusak dari cekaman

melalui berbagai mekanisme yang beroperasi lebih dari skala waktu yang berbeda,

tergantung pada sifat dari cekaman dan proses fisiologis yang terpengaruh. Respon

ini bersama-sama memungkinkan tanaman untuk mempertahankan tingkat yang

relatif konstan dari proses fisiologis, meskipun terjadinya cekaman secara berkala

dapat mengurangi kinerja tanaman tersebut. Jika tanaman akan mampu bertahan

dalam lingkungan yang tercekam, maka tanaman tersebut memiliki tingkat resistensi

terhadap cekaman. Contoh cekaman adalah kekurangan nitrogen, kelebihan logam

berat, kelebihan garam dan naungan oleh tanaman lain (Lambers, 1998).

Pada taman daerah kutub dan perairan mempunyai suhu yang sangat extrem.

Keadaan ini dapat mentebabkan cekaman sepanjang tahun pada tumbuahan. Suhu

yang mendinginkan adalah suhu yang terlalu rendah untuk pertumbuhan normal

tetapi tidak cukup rendah bagi es untuk terbentuk. Secara tipikal, jenis tropis dan

subtropis rentan terhadap cedera dingin. Diantara tanaman budidaya, jagung, kacang

Phaseolus, padi, tomat, mentimun, ubi jalar, dan kapas adalah sensitif

2

terhadap pendinginan. Passiflora, Coleus, dan Gloxinia adalah contoh tanaman

ornamental yang rentan (Anonim, 2016).

B. RUMUSAN MASALAH

1. Faktor penyebab cekaman dingin

2. Respon tumbuhan terhadap cekaman dingin

3. Daerah potensi cekaman dingin

C. TUJUAN

1. Memberi informasi terhadap pembaca

2. Mengetahui respon tumbuhan terhadap cekaman dingin

3

II. PEMBAHASAN

A. FAKTOR – FAKTOR CEKAMAN

Cekaman suhu terhadap makhluk hidup bersifat spesifik. Menurut Salisbury

(1995), tidak ada batas suhu terendah bagi kelangsungan hidupspora, biji dan bahkan

lumut kerak dan lumut daun tertentu pada kondisikering. Batas suhu terendah untuk

bertahan hidup pada keadaan yang lebihnormal sangat tergantung pada spesies dan

sejauh mana jaringan telahdiadaptasikan terhadap embun es. Tumbuhan yang sedang

tumbuh aktif sering dapat bertahan hidup hanya pada beberapa derajat di bawah 0⁰C,

sedangkan banyak yang dapat bertahan pada sekitar -40oC. Beberapa tumbuhan tinggi

dapat tumbuh dan berbunga di bawah salju.

Parker (1963) dalam Salisbury (1995) mengemukakan, bahwa walaupun

produktivitas ekosistem dunia mungkin lebih dibatasi oleh air dari pada faktor lain.

Suhu rendah merupakan faktor pembatas terpenting bagi persebaran tumbuhan.

Tumbuhan mengalami penciutan pada saat pembekuan karena kristal es memasuki

ruang udara di luar sel dan di dalam sel hidup dapat terjadi pembekuan es secara

alami. Selain itu, aktivitas enzim pada suhu rendah terganggu sehingga terjadi

ketidakseimbangan metabolisme dalam sel.

B. RESPON TUMBUHAN

Tumbuhan pada derah yang mengali perubahan empat musim akan mengalami

cekaman dingin. Cekaman dingin diakibatkan dari naiknya suhu stabil suatu medium

tumbuh yang menyebabkan terjadinya perubahan pada aspek fisiologis berupa

mekanisme metabolisme tumbuhan unutk mempertahankan hidupnya.

Permasalahan lain yang dihadapi tumbuhan ketika temperatur lingkungan turun

adalah perubahan ketidakstabilan membran selnya. Ketika sel itu didinginkan di

bawah suatu titik kritis, membran akan kehilangan kecairannya karena lipid menjadi

terkunci dalam struktur Kristal. Keadaan ini mengubah transport zat terlarut melewati

4

membran, juga mempengaruhi fungsi protein membran. Tumbuhan merespon

terhadap cekaman dsuhu rendah dengan cara mengubah komposisi lipid

membrannya. Contohnya adalah meningkatnya proporsi asam lemak tak jenuh, yang

memiliki struktur yang mampu menjaga membran tetap cair pada suhu lebih rendah

dengan cara menghambat pembentukan Kristal.

Modifikasi molekuler seperti itu pada membran membutuhkan waktu beberapa

jam hingga beberapa hari. Pada suhu di bawah pembekuan, Kristal es mulai terbentuk

pada sebagian besar tumbuhan. Jika es terbatas hanya pada dinding sel dan ruang

antar sel, tumbuhan kemungkinan akan bertahan hidup. Namun demikian, jika es

mulai terbentuk di dalam protoplas, Kristal es yang tajam itu akan merobek membran

dan organel yang dapat membunuh sel tersebut. Beberapa tumbuhan asli di daerah

yang memiliki musim dingin sangat dingin (seperti maple, mawar, rhodendron)

memiliki adaptasi khusus yang memungkinkan mereka mampu menghadapi cekaman

pembekuan tersebut. Sebagai contoh, perubahan dalam komposisi zat terlarut sel-sel

hidup memungkinkan sitosol mendingin di bawah 0°C tanpa pembentukan es,

meskipun Kristal es terbentuk dalam dinding sel (Campbell, 2003). Contoh tumbuhan

yang melakukan proses adaptasi pada suhu rendah Sphagnum dan Mawar.

Pada kondisi suhu tinggi yang ekstrim, enzim dapat mengalami denaturasi dan

pemutusan asam nukleat pada sebagian besar organisme dan juga dapat merusak

metabolisme pada tumbuhan. Sifat merusak pada tumbuhan terutama pada fungsi

fotosintesis yang tidak terjadi karena fotosistem yang peka terhadap panas. Dengan

demikian, faktor suhu sangat menentukan penyebaran tumbuhan dalam biosfer.

Suhu sebagai faktor lingkungan dapat mempengaruhi produksi tanaman secara

fisik maupun fisiologis. Secara fisik, suhu merupakan bagian yang dipengaruhi oleh

radiasi sinar matahari dan dapat diestimasikan berdasarkan keseimbangan panas.

Secara fisiologis, suhu dapat mempengaruhi pertumbuhan tanaman, fotosintesis,

pembukaan stomata, dan respirasi. Selain itu, suhu merupakan salah satu penghambat

dalam proses fisiologi untuk sistem produksi tanaman ketika suhu tanaman berada

diluar suhu optimal terendah maupun tertinggi. Pada kondisi suhu tinggi, misalnya

5

temperatur daun yang berkisar antara 3°C sampai 10°C di bawah suhu sekitar, akan

menyebabkan terjadinya penutupan stomata dan terjadinya penghematan air.

Sebagian besar tumbuhan memiliki respon cadangan yang memungkinkan mereka

untuk bertahan hidup dalam cekaman panas di atas suhu tertentu. Sel-sel tumbuhan

pada kondisi ekstrim akan mulai mensintesis suatu protein khusus dalam jumlah yang

cukup banyak yang disebut protein kejut panas (heat-shock protein). Protein kejut

panas ini kemungkinan mengapit enzim serta protein lain dan membantu mencegah

denaturasi (Campbell, 2003).

Contoh tumbuhan yang melakukan proses adaptasi pada suhu tinggi, yaitu kaktus.

Tumbuhan kaktus memiliki lapisan lilin pada batangnya, dan memodifikasi daun

dengan cara membentuk duri.

C. DAERAH BERPOTENSI CEKAMAN SUHU

Pada umumnya semua permukaan bumi tidak memiliki ketetapan suhu yang pasti.

Pada bagian negara yang menempati bagian bumi selatan dan utara mempunyai iklim

yang sangat dingin.

Pada peta pembagian dunia terdapat beberapa tempat dengan iklim yang sangat

berbeda. Indonesia merupakan slah saru negara yang berada pada garis khatulistiwa.

Berarti menandakan musim yang tidak terlalu jauh perubahan antara naik dan

turunnya suhu. Pada pembagian iklim terdapat beberapa pendapat dan metode antra

lain pembagian iklim menurut Koppen. Pada gambar dibawah dapat dipisahkan

bagian negra mana yang terdapat potensi tinggin cekaman suhu.

6

Gambar 2. 1 World Map Koppen - Geiger Climate Classification

7

BAB III PENUTUP

A. RANGKUMAN

1. Pada setiap tumbuhan akan mengalami gangguan baik berupa factor biotik dan

abiotik

2. Pada factor abiotic meliputi suhu,air,salinitas dan lain – lain. Tumbuhan yang

dapat tumbuh pada daerah suhu extrim akan mengalami adaptasi untuk

meyesuaikan baik pada suhu tinggi maupun rendah

3. Pada setiap bagian dunia terdapat perbedaan iklim yang sangat jelas terkuciali

pada negara yang berada pada garis khatulistiwa

8

DAFTAR PUSTAKA

Lambers, H., F. Stuart Chapin, Thijs L. Pons. 1998. Plant Physiological Ecology. Springer. New

York.

Darusman, L.K., O. Koswara, J. Wiroatmodjo dan S. Arsjad. 1991. Pengaruh stress air dan pH

tanah terhadap kemungkinan timbulnya senyawaan stress pada tanaman kentang

(Solanum tuberosum L.). Forum Pascasarjana 14:13-23.

Anonim. 2016. Fisiologi Cekaman.

Saliybury, Ross. 1996. Fisiologi Tumbuhan. ITB. Bandung.

Campbell, at al. 2003. Biologi Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Riski Apriyandi. . https://www.academia.edu/12359955/CEKAMAN_FISIOLOGIS. (Online).

Diakses pada tanggal 27 Maret 2016