Keracunan Fe pada Tanaman

Respon akar tanaman padi terhadap kondisi kontrol (kiri) dan keracunan Fe (kanan) (Turhadi 2018)

Profil akar dan tajuk tanaman padi cv. IR64 pada kondisi kontrol dan keracunan Fe (Turhadi 2018)

Kondisi daun yang mengalami bronzing akibat keracunan Fe (Turhadi 2018)

Keracunan Fe merupakan suatu gejala yang ditunjukkan oleh tanaman karena kelebihan unsur Fe yang diserap dan berkaitan dengan tingginya jumlah Fe di dalam tanah. Karakteristik umum tanah yang dapat menyebabkan keracunan Fe yaitu adanya kelebihan Fe tereduksi (Fe²⁺), pH rendah, nilai cation-exchange capacity (CEC), dan exchangeable K content yang rendah. Kirk (2004) juga menyatakan bahwa keracunan Fe berkaitan dengan terjadinya defisiensi P/Zn dan toksisitas H₂S. Berdasarkan studi literatur yang telah dilakukan diketahui bahwa konsentrasi Fe yang mampu menyebabkan terjadinya keracunan pada tanaman bervariasi karena bergantung pada genotipe, umur, dan kondisi lingkungan (Engel et al. 2009).

Terdapat tiga kelompok keadaan tanah yang mampu menyebabkan terjadinya keracunan Fe berdasarkan review yang dilakukan oleh Becker & Asch (2005). Kelompok 1 merujuk pada tipe tanah sulfat asam yang mempunyai karakteristik kandungan Fe²⁺ yang cukup melimpah yakni 500 mg/kg hingga lebih dari 5000 mg/kg, sedangkan konsentrasi Fe pada jaringan tanaman berkisar 500 hingga 2000 mg/kg. Beberapa area yang termasuk kedalam kelompok 1 meliputi: delta sungai Mekong di Vietnam, daratan pantai di Afrika Barat (Liberia, Sierra Leone, Senegal) dan Thailand. Kelompok 2 merujuk pada tipe tanah lempung (Ultisol dan Histosol). Pada tipe tanah tersebut kandungan Fe mencapai 300 sampai 1000 mg/kg dan konsentrasi Fe pada jaringan tanaman 300 sampai 800 mg/kg. Beberapa area yang termasuk kelompok 2 meliputi: Filipina, Indonesia, Burundi dan Madagaskar. Kondisi tanah pada area tersebut mempunyai potensial redoks rendah, kandungan materi organik relatif tinggi (misalnya: tanah gambut) dan konsentrasi inhibitor respirasi (H₂S) yang tinggi. Kelompok 3 merujuk pada tipe tanah berpasir dengan drainase kurang yang biasanya terdapat pada area lembah yang menerima aliran air dari lereng didekatnya. Kondisi tanah pada area-area kelompok 3 ini berupa nilai CEC dan unsur P yang rendah, konsentrasi Fe²⁺ berkisar 20 sampai 600 mg/kg serta kandungan Fe pada jaringan tanaman sangat bervariasi dengan titik kritis 300 mg/kg. Beberapa area yang termasuk kelompok 3 meliputi: Guinea, Madagaskar, pantai Gading dan Sri Lanka.

Keracunan Fe pada tanaman ditandai dengan adanya bintik-bintik cokelat (bronzing) pada helai daun. Adanya keracunan Fe dilaporkan menyebabkan penurunan terhadap aktivitas pertumbuhan pada padi (Audebert & Syahrawat 2000; Audebert & Fofana 2009), gandum Australia hexaploid (Khabaz-Saberi et al. 2010), dan tembakau (Nicotiana plumbaginifolia) (Kampfenkel et al. 1995). Selain itu, beberapa penelitian juga telah mengungkapkan bahwa keracunan Fe memengaruhi regulasi homeostasis Fe yang melibatkan protein-protein transporter, produksi ROS, mengganggu metabolisme karbohidrat, hormon, dan metabolit sekunder (Quinet et al. 2012; Bashir et al. 2014; Finatto et al. 2015). Dampak yang cukup merugikan dari adanya keracunan Fe khususnya pada tanaman pangan yaitu terjadinya penurunan produktivitas yang dihasilkan. Audebert & Sahrawat (2000) melaporkan, keracunan Fe menyebabkan penurunan produktivitas tanaman padi yang cukup bervariasi berkisar 15-30% bergantung pada varietas dan tingkat keparahannya. Namun, pada kasus keracunan Fe yang cukup parah mampu menyebabkan terjadinya kegagalan panen

NB: Daftar Pustaka (under request, please contact me via turhadibiologi@gmail.com)