Document

Gambar. Diagram dari model akar yang menunjukkan berbagai senyawa
organik yang ada di rizosfir. Nomor merujuk kepada hal yang dijelaskan pada
tabel
Ujung akar
KOMPOSISI EKSUDAT
Eksudat bertindak sebagai messenger yg menstimulasi interaksi secara
biologi dan fisik antara akar dan organisme tanah. Merubah sifat fisik
dan biokimia rizosfir dan menyokong pertumbuhan akar dan survival
tanaman
Komposisi eksudat bervariasi dengan lingkungan stadia pertumbuhan
dari biji dan akar.
Sangat sulit untuk menentukan senyawa yang mana yang merupakan
eksudat yang sebenarnya dan mana yang dilepaskan oleh sel akar
yang mati
Senyawa yang terdapat pada eksudat termasuk
-gula, asam amino, vitamin, tannin, alkaloid, fosfatida dll
Gula merupakan sumber karbon yang tersedia untuk
pertumbuhan m.o
Asam amino, merupakan sumber N
Asam organik dapat mengikat logam, mempengaruhi pH, dan
serapan serta translokasi u.h
Berbagai vitamin dan jumlah yang berbeda dalam eksudat
menyebabkan perbedaan populasi m.o
Tabel. Senyawa organik yang terdeteksi sebagai eksudat akar tanaman
Klas senyawa organik
Gula
Senyawa Amino
Asam organik
Asam lemak dan sterol
Faktor pertumbuhan
Nukleotida, enzim
Lain-lain
Komponen eksudat
Glukosa, fruktosa, sukrosa, maltosa, galaktosa,
ribosa, silosa, rafinosa, oligosakarida
Asparagin, alanin, glutamin, asam aspartat,
leusin, isoleusin, glikosin, sistein, sistin,
metionin, fenilalanin, tirosin, lisin, triptofan,
arginin
Tartarat, oksalat, sitrat, malat, asetat,
propionat, butarat, suksinat, fumarat, malonat
Palmitat, stearat, oleat, linoleat, kolasterol,
sitosterol
Biotin, tiamin, niacin, pantotenat, kolin,
inositol, piridoksin
Flavonon, adenin, guanin, uridin/citidin,
fosfatase, invertase, amilase, proteinase
Auksin, asam hidrosianat, glikosida, senyawa
fosfor organik, stimulan pertumbuhan miselia
fungi, spora, stimulan dan inhibitor bakteri,
stimulator perkecambahan biji gulma
Faktor yang mempengaruhi pelepasan senyawa organik:
1. Jenis tanaman
Cth. Avena sativum mengeluarkan 14 senyawa amino dan 2
gula (glukosa dan fruktosa) ; Pisum sativum mengeluarkan 22
jenis senyawa amino
Beberapa sp pinus (Pinus banksiana, P.lambertiana, P.radiata,
P.rigida) menghasilkan jenis senyawa yang berbeda
jagung : mengeluarkan 8 jenis asam amino, serta vitamin dan
enzim
gandum : 5 jenis gula, 10 jenis asam organik, 18 jenis asam
amino, serta vitamin dan enzim
Padi : 8 jenis asam amino, 2 jenis vitamin
sorgum: 2 jenis gula, 2 jenis asam organik
tomat: 6 jenis asam amino
ercis: 2 jenis gula, 18 jenis asam amino, vitamin serta enzim
2. Stadia perkembangan tanaman
Umur tanaman akan mempengaruhi jumlah dan komposisi
senyawa organik yang dikeluarkan
Cth.
Jumlah senyawa amino yang mengandung N dan gula
lebih banyak pada tan muda dibanding tan dewasa
3. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan
perkembangan tanaman akan mempengaruhi eksudat akar
- temperatur --- meningkat dan menurun T --- meningkatkan
eksudat
- menurun radiasi mth ------ menurunkan eksudat karena
menurunnya FS
- Kelembaban tanah turun ---- meningkatkan atau menurunkan
eksudat
- status hara tanah ----- merubah pola eksudat akar
Penelitian padan tanaman P.radiata
kurang hara P ---- meningkatkan jumlah eksudat
kurang hara N ----- menurunkan eksudat
4. Aplikasi pupuk dan pestisida melalui daun
Aplikasi pupuk N ---- meningkatkan kandungan asam amino
dan menurunkan gula dari eksudat akar
Aplikasi pupuk P ---- menurunkan kandungan asam amino dan
meningkatkan kadar gula
Senyawa organik yang diaplikasikan melalui daun dapat
dideteksi pada rizosfir, yang menunjukkan bahwa senyawa ini
dapat ditranslokasikan dari daun ke akar dan eksudat tanpa
perubahan menuju rizosfir
Cth. Penggunaan triclorobenzoic acid
Penggunaan streptomisin dan hormon melalui daun dapat
mempengaruhi mikroflora rizosfir
Cth . Hasil penelitian pada tanaman Phaseolus aureus,
penggunaan IAA sampai 100 ppm dapat meningkatkan
populasi mikroba dibanding kontrol
5. Keberadaan m.o pada rizosfir dapat meningkatkan eksudasi
akar
Cth. Hasil penelitian Barber dan Martin (1976) , pada kondisi
steril eksudasi pada akar barley meningkat 5-10 %, tapi bila
ditambahkan mikroba eksudasi meningkat 12-18%
Prikryl dan Vancura (1980) mendapatkan bahwa jumlah eksudat
akar gandum meningkat 2 kali lipat dengan keberadaan
Pseudomonas putida pada larutan akar dibanding pada kondisi
steril.
Hal ini disebabkan oleh
-m.o dapat mempercepat metabolisme C yang dilepaskan
melalui akar
-m.o dapat menyebabkan akar lebih bocor karena kerusakan
akar secara fisik atau dengan memproduksi hormon tanaman
atau metabolit sekunder yang mempengaruhi fisiologi akar
Tabel. Eksudat akar terlarut pada jagung pada kultur larutan
steril dan nonsteril (selama 36 hari)
Eksudat akar
Gula
glukosa
arabinosa
fruktosa
sukrosa
Asam organik
asam oksaloasetat
asam fumarat
asam malat
asam citrat
asam suksinat
Asam amino
asam glutamat
asam aspartat
alanin
glisin
Steril (μg/g dry root)
Non steril (μg/g dry
root)
7370
2870
2440
1590
3900
1760
1400
1720
2040
3810
270
480
320
3100
4710
190
530
470
71
63
59
39
126
52
44
32
LAJU EKSUDASI
Laju aktual eksudasi dari akar sangat sulit untuk diukur
Berbagai perbedaan pelepasan eksudat terjadi, terutama karena
adanya perpanjangan sel dan pembentukan akar lateral.
Konsentrasi karbon pada rizosfir menurun secara eksponensial
dengan semakin jauhnya jarak dari akar
Peningkatan eksudat dapat dihasilkan dari kondisi sbb:
-temperatur yang ekstrim
-stress air
-defisiensi P
-meningkatnya intensitas cahaya
-meningkatnya populasi m.o
Laju eksudasi juga dipengaruhi oleh :
-herbisida
-patogen
-treatment melalui daun
-asosiasi simbiotik
Turunnya Eksudasi dipengaruhi oleh:
-Defisiensi N
-menurunnya intensitas cahaya
-menurunnya populasi m.o
Fungsi dari eksudat akar
1. Mempertahan rizosfir dan akar melawan mikroorganisme
patogen
2. Menarik dan menolak spesies mikroorganisme
Kelembaban dan jumlah hara yg tinggi di rizosfir menarik
lebih banyak m.o. Komposisi dan pola eksudat yg
dikeluarkan akar akan mempengaruhi jumlah dan jenis
m.o serta aktivitasnya. Selanjutnya akan mempengaruhi
organisme tanah yg ada pada lingkungan tsb
3. Menjaga daerah di sekitar perakaran tetap lembab
4. Mendapatkan hara
Eksudat akar membantu akar tanaman untuk menyerap
dan menyimpan hara.
Contoh. Flavonoid pada akar legum, mengaktifkan gen
Rhizobium meliloti yg bertanggung jawab dalam
membentuk bintil akar yg memungkinkan akar tanaman
mendapatkan N dari udara
5. Merubah sifat kimia di sekitar akar
Lingkungan rizosfir umumnya mempunyai pH yg rendah,
konsentrasi O2 rendah dan konsentrasi CO2 tinggi.
Eksudat dapat merubah tanah menjadi lebih alkalin atau
masam tergantung dari hara yg diambil dari tanah
Contoh : ketika tanaman mengambil N dalam bentuk amonium,
tanaman melepaskan ion H yg membuat rizosfir lebih masam.
Ketika tanaman mengambil N dalam bentuk nitrat, tanaman
melepaskan ion hidroksil (OH) yg membuat rizosfir menjadi
lebih alkalin.
Hal ini akan mempengaruhi kehidupan m.o di sekitar rizosfir
6. Menstabilkan aggregat tanah di sekitar akar
Adanya mucilage yg mampu merekatkan antar partikel
tanah
7. Menghambat pertumbuhan tanaman yg menjadi pesaing
Tanaman dapat mengeluarkan alelopati yg dapat
menghambat pertumbuhan tanaman lain