Pengertian lahan kritis yaitu lahan yang telah terjadi degradasi, sebagai risikonya lahan tersebut mengalami penurunan fungsi dan potensinya. Lahan kritis juga sanggup diartikan sebagai lahan yang fungsi biologis, orografis, serta geografisnya tidak sanggup menjalankan fungsi secara maksimal. Kondisi lahan kritis mempunyai empat karakteristik utama, diantaranya (1) peka terhadap proses erosi; (2) tingkat kesuburan tanah menjadi rendah; (3) sumber air hanya mengandalkan curah hujan; serta (4) lapisan tanah bawahnya mempunyai kelembaban yang sangat rendah. Lahan perbukitan karst sanggup dikategorikan dalam lahan kritis, lantaran sesuai dengan karakteristik di atas.
Karst yaitu suatu daerah yang mempunyai karakteristik relief dan drainase spesifik lantaran derajat pelarutan batuannya intensif serta watu gamping mengalami pelapukan (Nahdi, 2012). Sistem drainase daerah karst sangat unik, lantaran didominasi oleh air bawah permukaan yang sebagian besar masuk ke jaringan bawah tanah. Kondisi ini mengakibatkan pada demam isu penghujan, air tidak sanggup tertahan pada permukaan dan pribadi masuk ke dalam tanah. Karakteristik ekosistem karst yang sangat spesifik tersebut sanggup mengakibatkan permasalahan-permasalahan biologi, terutama tumbuhan yang sanggup hidup di daerah ini merupakan tumbuhan yang mempunyai pembiasaan tinggi terhadap kekeringan, dan pH tinggi.
Cekaman atau stress yaitu kondisi lingkungan yang sanggup memberi dampak jelek pada pertumbuhan, reproduksi, dan kelangsungan hidup tumbuhan (Reece, 2011). Tanah-tanah yang dibuat di atas lahan induk menyerupai batuan kapur, kapur dan endapan glasial, mengandung kalsium karbonat (CaCO3) dengan kadar tinggi dan tanah ini cenderung mempunyai pH sekitar 7 atau lebih, sehingga sanggup memperlihatkan cekaman pada tanaman.
Penelitian yang dilakukan oleh Sutara (1996) pada tumbuhan gulma Eichornia crassipes dan Pistia stratiotes yang diberi perlakuan CaCO3 dengan konsentrasi 2,5 g/L; 5 g/L; 7,5 g/L; 10 g/L, memperlihatkan bahwa semakin tinggi kadar CaCO3 pada tanaman, akan besar lengan berkuasa negatif pada panjang akar, terhambatnya pembentukan ruang antar sel, menghambat pertumbuhan diameter trakea akar, menurunkan laju perkembangan diameter akar, penyempitan mesofil daun, menghambat perkembangan ruang antar sel bunga karang, menghambat pembentukan sel palisade.
Ion Ca2+ mempunyai tugas sebagai pengikat antara molekul-molekul fosfolipid atau antara fosfolipid dengan protein penyusun membran dalam bentuk Ca2+ pektat. Ion Ca2+ juga berperan sebagai penetral materi organik, memacu enzim atau sanggup menghambat acara enzim lainnya (Lakitan, 1993). Marschner (1986) menjelaskan Ca2+ mempunyai kegunaan untuk memperkuat dinding sel lantaran akan membentuk kalsium pektat jikalau berikatan dengan pektin, disamping itu juga Ca2+ sanggup menghambat kerja auksin sebagai pemacu pertumbuhan.
Karst yaitu daerah yang mempunyai karakteristik relief dan drainase spesifik dan unik, lantaran sistem drainase daerah karst didominasi oleh air bawah permukaan yang sebagian besar masuk ke jaringan bawah tanah sehingga pada demam isu penghujan, air tidak sanggup tertahan pada permukaan dan pribadi masuk ke dalam tanah. Kondisi lahan kritis karst sanggup memberi cekaman kehilangan cairan tubuh pada tumbuhan lantaran air tidak sanggup terserap secara optimum pada tumbuhan disebabkan pribadi masuk ke dalam jaringan bawah tanah.
Beberapa jenis tumbuhan sanggup tumbuh dan bertahan pada kondisi yang tidak optimum bagi pertumbuhannya. Hal ini disebabkan terdapat beberapa prosedur atau strategi, sanggup dilakukan oleh suatu organisme dalam lingkungan tercekam, antara lain:
1. Strategi Pelarian (Escaping)
Strategi ini dilakukan apabila reproduksi telah terjadi sebelum ada cekaman, contohnya kekeringan. Tanaman melaksanakan prosedur siklus hidup pendek dengan laju pertumbuhan dan pertukaran gas yang tinggi, memakai sumber-sumber yang tersedia secara maksimum seiring dengan berkurangnya kadar kelembaban tanah.
2. Penghindaran (Avoidance)
Penghindaran terhadap cekaman mencakup prosedur meminimalisir kehilangan zat-zat yang dibutuhkan dalam badan antara lain keluarnya air (penutupan stomata, pengurangan perembesan cahaya melalui penggulungan daun, dan penurunan kanopi luas permukaan daun), memaksimalkan perembesan air (meningkatkan debit perembesan air di akar, realokasi nutrien yang tersimpan pada daun tua, dan laju fotosintesis yang tinggi).
3. Toleransi
Toleransi terhadap kekeringan atau stress abiotik lain, tampak pada pembiasaan perubahan tumbuhan secara fisiologis dan biokimia pada level selular dan molekular. Perubahan-perubahan yang terjadi antara lain melibatkan penyesuaian osmotik, dinding sel yang lebih kaku/tebal, atau sel yang lebih kecil. Perubahan juga tampak terperinci pada level mRNA dan protein yang mengarah pada fase toleransi.
