Pengaruh Lingkungan Terhadap Pertumbuhan Padi
7
area daun. Faktor lain yang mempengaruhi pertumbuhan dan produksi padi adalah tanah masam, sehingga upaya pemanfaatan lahan-lahan marginal seperti lahan
kering dan rawa menjadi kurang berkembang dikarenakan kondisi tanah yang masam dengan pH 3.5-5.5 Noor 1996.
Toksisitas aluminium merupakan salah satu cekaman abiotik yang biasanya ditemukan pada lahan masam. Aluminium
adalah salah satu diantara unsur yang memiliki kelimpahan paling banyak di bumi, mewakili sekitar 8 berat lapisan bumi Asher 1991. Keracunan Al
merupakan salah satu faktor pembatas pertumbuhan yang penting bagi tanaman pada berbagai tanah masam dunia, yang meliputi 50 lebih dari lahan pertanian
didunia adalah tanah asam Bot et al. 2000. Tanah masam adalah tanah yang memiliki pH yang rendah, tanah ini terbentuk karena
dekomposisi bahan organik dan curah hujan yang tinggi Salisbury dan Ross 1995.
Pengaruh cekaman Al tidak sama pada semua tanaman, bahkan dalam spesies yang sama. Akar merupakan bagian tanaman yang paling sensitif terhadap
keracunan Al. Gejala awal yang tampak pada tanaman yang keracunan Al, yaitu tidak
berkembangnya sistem
perakaran sebagai
akibat penghambatan
perpanjangan sel Purnamaningsih dan Mariska 2008. Keracunan Al yang berat
terutama pada pH tanah dibawah 5, Al menjadi terionisasi dengan bentuk ion trivalent Al
3+
bersifat toksik bagi tanaman dan merusak sistem perakaran tanaman Kochian et al. 2004. Namun tidak semua Al bersifat toksik, Al yang
membentuk ikatan dengan ligand seperti aluminium silikat tidak beracun bagi tanaman. Rout et al. 2001, mengemukakan bahwa kelarutan Al yang tinggi di
dalam tanah sangat merugikan tanaman karena menghambat pertumbuhan akar. Namun terdapat beberapa spesies tanaman yang memiliki toleransi terhadap
konsentrasi Al yang tinggi Bell dan Edwards 1987.
Akar dari tanaman yang toleran Al akan sedikit atau sama sekali tidak mengalami kerusakan ketika
tercekaman Al dibandingkan akar dari tanaman yang sensitif Al Delhaize et al. 2004, sehingga akar dari tanaman yang toleran Al akan memiliki kemampuan
pertumbuhan akar kembali yang lebih tinggi dibanding akar dari tanaman yang sensitif Al.
Kemampuan toleransi ini dikontrol secara genetik. Menurut Taylor 1991 mekanisme toleransi tanaman terhadap Al terbagi
menjadi dua kelompok, yaitu: 1 dengan mencegah Al masuk ke dalam simplas dan sampai daerah metabolik yang peka di dalam sel tanaman mekanisme
ekslusi, dan 2 dengan detoksikasi, imobilisasi atau pengubahan dalam metabolisme saat Al telah masuk ke dalam simplas sehingga memungkinkan
tanaman melanjutkan proses tumbuhnya mekanisme internal. Mekanisme eksklusi berhubungan dengan: imobilisasi Al dalam dinding sel, sifat selektif
permeabel membran plasma, meningkatkan pH di sekitar perakaran, dan kelatisasi Al oleh asam organik. Mekanisme internal berhubungan dengan: kelatisasi Al
dalam sitosol oleh asam organik atau protein, kompartementasi Al dalam vakuola, evolusi enzim pada tanaman toleransi Al Anggraito 2012.
Selain itu beberapa peneliti melaporkan bahwa toleransi terhadap Al juga dipengaruhi oleh mucilage pada tanaman. Mucilage adalah bahan seperti gel yang
dihasilkan pada bagian ujung akar yang sedang berkembang. Mucilage merupakan partikel penting pada tanah mineral asam untuk melindungi meristem akar,
Watanabe et al. 2008 menyebutkan bahwa mucilage akar berperan dalam imobilisasi kation-kation logam misalnya Al pada rizofer. Pada tanaman Vigna
unguiculata dan M. Malabathricum memiliki toleransi terhadap Al karena dapat
8
menghasilkan sejumlah besar mucilage jika dibandingkan dengan yang sensitif Suthipradit et al. 1990; Watanabe et al. 2008.
Pada tanaman padi keracunan Al, menyebabkan kerusakan sistem akar, dimana tanaman padi yang sensitif Al yaitu IR64 dan Krowal, mengalami
pertumbuhan akar terhambat dibandingkan tanaman padi yang toleran Al yaitu Grogol dan Hawara Bunar. Akumulasi Al yang tinggi pada tanaman padi yang
sensitif Al menyebabkan kerusakan akar, dan ini tidak terjadi pada tanaman padi yang toleran Al Roslim 2011.