HUBUNGAN TANAMAN DAN AIR SECARA KESELURUHAN

MAKALAHUNTUK MEMENUHI TUGAS MATA KULIAH

Fisiologi Tumbuhan

Yang dibina oleh Prof. Dra. Herawati Susilo, M.Sc, Ph.D

dan Drs. Wayan Sumberatha

Oleh

Putri Fitria S. 140341606007

Rifda Zulfa L. 140341603519

Safrida Hidayatul A. 140342605894

Siti Ma’rifah 140341601740

Stevany Dea S. 140341605052

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

September 2015

DAFTAR ISI

COVER i

DAFTAR ISI ii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Topik Bahasan 3

1.3 Tujuan 3

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Menjelaskan perbedaan antara transpirasi, gutasi dan

evapotranspirasi 4

2.2 Menjelaskan mekanisme transpirasi dan peran perbedaan

tekanan uap antara tumbuhan dan lingkungan terhadap proses

transpirasi 6

2.3 Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi

transpirasi 10

2.4 Menjelaskan proses penyerapan air oleh akar yang

dihubungkan dengan proses transpirasi 13

BAB II I PENUTUP

3.1 Kesimpulan 19

DAFTAR RUJUKAN 20

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air mempunyai beberapa fungsi penting dalam tanah. Air penting

dalam pelapukan mineral dan bahan organik,yaitu reaksi yang menyiapkan

hara larut bagi pertumbuhan tanaman. Air berfungsi sebagai media gerak hara

ke akar-akar tanaman. Akan tetapi bila air yang terlalu banyak hara-hara yang

motil dapat hilang tecuci dari lingkungan perakaran atau bila evapotrasi tinggi,

garam-garam terlarut mungkin terangkut dalam jumlah yang dapat merusak

tanaman. Air yang berlebihan juga membatasi pergerakan udara di dalam

tanah, dan merintangi akar tanaman memperoleh O2. Kkarena itu air dapat

merugikan dan dapat berguna bagi pertumbuhan tanaman, tergantung pada

jumlah air yang ada dalam tanah(Tim penusun, 1986).

Transpirasi adalah suatu proses yang mengakibatkan pembuangan

energi dan dikatakan transpirasi mengakibatkan kehilangan air serta

pembuangan tenaga yang diterima tumbuhan dari matahari. Daun-daun

menyerap sejumlah energi dari matahari dan hanya sebagiannya dipakai oleh

tumbuhan. Kurang dari satu per sen dari energi yang diterima dari matahari

untuk digunakan dalam berfotosintesis (Pandey , 1972).

Telah diketahui bahwa transpirasi melalui kutikula, melalui stomata

dan melalui lentisel. Sebenarnya seluruh bagian tanaman itu mengadakan

transpirasi, akan tetapi biasanya yang dibicarakan adalah hanya transpirasi

yang melalui daun, karena hilangnya molekul-molekul air dari tubuh tanaman

itu sebagian besar adalah lewat daun. Hal ini disebabkan karena luasnya

permukaan daun, dan juga karena daun-daun itu lebih terkena udara

dibandingkan dengan bagian tanaman yang lain (Dwidjoseputro, 1994).

2

1.2 Topik Bahasan

Dalam pembahasan ini pemakalah membahas tentang hubungan

antara tumbuhan dan air secara keseluruhan, yang nantinya mampu membantu

pembaca untuk mengetahui lebih dalam tentang perbedaan antara transpirasi,

gutasi dan evaporasi, mekanisme transpirasi dan peran perbedaan tekanan uap

antara tumbuhan dan lingkungan terhadap proses transpirasi, faktor-faktor

yang mempengaruhi transpirasi, serta proses penyerapan air oleh akar yang

dihubungkan dengan proses transpirasi.

1.3 Tujuan

Makalah ini bertujuan untuk membahas tentang hubungan antara

tumbuhan dan air secara keseluruhan yang meliputi perbedaan antara

transpirasi, gutasi dan evaporasi, mekanisme transpirasi dan peran perbedaan

tekanan uap antara tumbuhan dan lingkungan terhadap proses transpirasi,

faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi, serta proses penyerapan air oleh

akar yang dihubungkan dengan proses transpirasi.

3

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Menjelaskan perbedaan antara Transpirasi, Gutasi, dan Evaporasi

a. Transpirasi

Transpirasi merupakan satu mekanisme untuk membuang kelebihan air

atau air sisa metabolisme. Proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan

hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang

kutikula, dan lentisel

Laju transpirasi dipengaruhi oleh faktor internal tumbuhan yang

bersangkutan, maupun berbagai faktor klimatik lingkungannya. Secara internal,

transpirasi dikontrol dengan pengaturan konduktivitas stomata, daya hisap daun,

dan tekanan akar, laju fotosintesis dan respirasi, serta jenis dan umur tanamannya.

Sedang faktor eksternal yang penting adalah suhu, kelembaban udara, kecepatan

angin dan beda potensial air antara tanah – jaringan - atmosfer. Oleh bermacam-

macam tenaga penggerak dan daya kohesi, maka dalam tubuh tumbuhan terbentuk

aliran air atau benang air yang tak terputus. Di sisi lain, transpirasi dapat

dipandang sebagai salah satu mekanisme pelepasan kelebihan panas tubuh

tumbuhan, serta mendorong aliran air tanah masuk ke jaringan untuk

mendapatkan berbagai nutrisi yang dibutuhkan. Transpirasi juga merupakan

mekanisme kontrol keseimbangan daan stabilitas cairan tubuh. Stabilitas cairan

tubuh terjaga apabila volum penyerapan air sebanding dengan volum kebutuhan

air untuk mempertahankan turgiditas jaringan (tekanan hidrostatik) dan air untuk

mendukung metabolisme serta stabilisasi suhu jaringannya. Bila transpirasi

berlebihan yang tidak seimbang dengan aliran air yang masuk, maka jaringan

akan kehilangan turgiditasnya. Tumbuhan menjadi layu atau bahkan mengering

dan mati.

4

b. Evaporasi

Adalah proses pertukaran melalui molekul air di atmosfer atau peristiwa

berubahnya air atau es menjadi uap di udara. Penguapan terjadi pada tiap keadaan

suhu sampai udara di permukaan tanah menjadi jenuh dengan uap air. faktor-

faktor yang mempengaruhi laju evaporasi adalah cahaya. Tumbuhan jauh lebih

cepat berevaporasi bilamana lebih terbuka terhadap cahaya. 

c. Gutasi

Adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah tepi

atau ujung tuleng tepi daun yang disebut hidatoda atau gutatoda atau emisarum.

Terjadi pada suhu rendah dan kelembabap tinggi.

No Transpirasi Evaporasi

1 proses fisiologis atau fisika yang

termodifikasi

proses fisika murni

2 diatur bukaan stomata tidak diatur bukaan stomata

3 diatur beberapa macam tekanan tidak diatur oleh tekanan

4 terjadi di jaringan hidup tidak terbatas pada jaringan hidup

5 permukaan sel basah permukaan yang menjalankannya

menjadi kering

No Transpirasi Gutasi

1 terjadi pada siang hari Terjadi pada malam hari

2 Air yang hilang berbentuk uap air Air yang keluar berupa cairan

3 Yang dilepaskan uap air murni Cairan mengandung solute, seperti

gula dan garam

4 Terjadi melewati stomata, lubang kutikula,

dan lentisel

Melewati hidatoda

5 Terkendali oleh bukaan stomata Tidak terkendali

6 Menurunkan suhu permukaan tanaman Tidak menurunkan suhu permukaan

5

2.2. Menjelaskan Mekanisme Transpirasi dan peran Perbedaan Tekanan

Uap antara Tumbuhan dan Lingkungan Terhadap Proses Transpirasi

Transpirasi dapat melalui stomata, kutikula, maupun lentisel. Kemungkinan

kehilangan air dari jaringan tanaman melalui bagian tanaman yang lain dapat saja

terjadi, tetapi porsi kehilangna tersebut sangat kecil dibanding dengan yang hilang

melalui stomata. Sedikitnya, sekitar 80-90% total transpirasi dilakukan di stomata,

20% total transpirasi melalui kutikula, dan sekitar 0,1% total transpirasi melalui

lentisel.

Dalam bukunya, Loveless (1991) juga menyatakan ada dua tipe transpirasi

yaitu :

1) Transpirasi Kutikula.

Adalah evaporasi air yang tejadi secara langsung melalui kutikula epidermis.

Kutikula daun secara relatif tidak tembus air, dan pada sebagian besar jenis

tumbuhan transpirasi kutikula hanya sebesar 10 persen atau kurang dari jumlah air

yang hilang melalui daun-daun. Oleh karena itu, sebagian besar air yang hilang

terjadi melaui stomata.

 2) Transpirasi Stomata

  Sel-sel mesofil daun tidak tersusun rapat, tetapi diantara sel-sel tersebut

terdapat ruang-ruang udara yang dikelilingi oleh dinding-dinding sel mesofil yang

jenuh air. Air menguap dari dinding-dinding basah ini ke ruang-ruang antar sel,

dan uap air kemudian berdifusi melalui stomata dari ruang-ruang antar sel ke

athmosfer di luar. Sehingga dalam kondisi normal evaporasi membuat ruang-

ruang itu selali jenuh uap air. Asalkan stomata terbuka, difusi uap air ke athmosfer

pasti terjadi kecualibila atmosfer itu sendiri sama-sama lembap.

Pada tumbuhan Difusi dapat terjadi jika ada jalur yang memungkinkan adanya

ketahanan yang rendah. Jumlah difusi keluarnya uap air dari stomata tergantung

pada tingkat kecuraman gradien konsentrasi uap air. Lapisan pembatas yang tebal

memiliki gradien yang lebih rendah, dan lapisan pembatas yang tipis memiliki

gradien yang lebih curam. Oleh karena itu, transpirasi melalui lapis pembatas

6

yang tebal lebih lambat dari pada yang tipis. Angin membawa udara dekat ke

daun dan membuta pembatas lebih tipis. Hal ini menunjukkan mengapa laju

transpirasi pada tumbuhan lebih tinggi pada udara yang banyak hembusan angin.

Hilangnya uap air dari ruang interseluler daun menurunkan kelembaban relatif

pada ruang tersebut. Air yang menguap dari daun (stomata) ini menimbulkan

kekuatan kapiler yang menarik air dari daerah yang berdekatan dalam daun.

Beberapa penggantian air berasal dari dalam sel daun melalui membran plasma.

Ketika air meninggalkan daun, molekul air menjadi lebih kecil. Hal ini akan

mengurangi tekanan turgor. Jika banyak air yang dipindahkan, tekanan turgor

akan menjadi nol.

Oleh karena itu, sel menjadi lunak dan kehilangan kemampuan untuk

mendukung daun. Hal ini dapat terlihat ketika tanaman layu. Untuk mengetahui

tingkat efisiensi tumbuhan dalam memanfaatkan air, sering dilakukan pengukuran

terhadap laju transpirasi. Tumbuhan yang efisien akan menguapakan air dalam

jumlah yang lebih sedikit untuk membentuk struktur tubuhnya dibandingkan

dengan tumbuhan yang kurang efisien dalam memanfaatkan air.

(Dwidjoseputro,1994)

Proses proses transpirasi terjadi melalui dua tahapan, yaitu :

1. Evaporasi air dari dinding sel ke ruang antar sel yang ada dalam daun

Proses ini akan terus berlangsung sampai rongga antar sel jenuh dengan uap

air. Sel-sel yang menguapkan air ke rongga antar sel akan kekurangan air

sehingga potensial airnya menurun. Pada tahap inilah air yang diserap oleh akar

akan dibawa naik melalui pembuluh xylem sampai bagian daun.

2. Difusi air dari ruang antar sel ke atmosfer melalui stomata, kutikula

ataupun lentisel

Di samping mengeluarkan air dalam bentuk uap air, tumbuhan dapat pula

mengeluarkan air dalam bentuk tetesan air yang prosesnya disebut gutasi dengan

melalui alat yang disebut hidatoda, yaitu yaitu suatu lubang yang terdapat pada

ujung urat daun yang sering kita jumpai pada spesies tumbuhan tertentu.

7

Pergerakan air ditentukan oleh perbedaan potential air. Maka dapat

diasumsikan bahwa kekuatan pendorong untuk transpirasi adalah perbedaan

potensial air antara ruang udara substomatal dan suasana eksternal. Namun,

karena masalah sekarang berkaitan dengan difusi uap air daripada air cair, maka

akan lebih mudah untuk berpikir ketentuan sistem uap. Pertimbangkan apa yang

terjadi, misalnya, ketika volume air murni diperkenalkan ke dalam ruang tertutup

(Figure2.2) mulanya molekul air lebih energik akan melarikan diri ke ruang udara

mengisi ruang dengan uap air. Beberapa dari molekul air akan mulai

berkondensasi menjadi fase cair. Akhirnya air di ruangan itu akan mencapai

keseimbangan yang dinamis; tingkat penguapan akan seimbang dengan laju

kondensasi. Ruang udara maka akan mengandung jumlah maksimum uap air yang

dapat bertahan pada suhu tersebut. Dengan kata lain, pada kesetimbangan fase gas

akan jenuh dengan uap air. Konsentrasi molekul air dalam fase uap dinyatakan

sebagai massa uap per satuan volume (gm-3), yang disebut kepadatan uap. Atau,

konsentrasi yang menyatakan interms tekanan yang diberikan oleh molekul uap

air terhadap permukaan fluida dan dinding ruangan. Atau, konsentrasi mungkin

menyatakan interms tekanan yang diberikan oleh molekul uap air terhadap fluida

permukaan dan dinding ruangan. Hal ini disebut tekanan uap (simbol = e).

Dengan persamaan yang tepat, kepadatan uap dan tekanan uap saling menukar.

Namun, karena kita sekarang terbiasa berurusan dengan komponen potensial air di

unit tekanan, maka akan lebih konsisten bagi kita untuk menggunakan tekanan

uap (dinyatakan sebagai kilo pascal, kPa). Ketika fase gas telah mencapai

kesetimbangan dan jenuh dengan uap air, sistem akan mencapai tekanan uap

jenuh.

Tekanan uap yang melebihi larutan pada tekanan atmosfer adalah

dipengaruhi oleh konsentrasi zat terlarut dan suhu. Pengaruh konsentrasi zat

terlarut pada tekanan uap dapat dinyatakan dalam fraksi mol molekul air.

Hubungan ini diberikan oleh bentuk hukum Raoult, yang menyatakan:

e = Xi eo …….(2.1)

8

dimana e adalah tekanan uap larutan, Xi adalah fraksi mol air (= jumlah molekul

air / jumlah molekul air + jumlah molekul zat terlarut), dan eo adalah tekanan uap

jenuh lebih pelarut murni

Sebenarnya penurunan tekanan uap karena zat terlarut ternyata cukup

kecil. Hal ini karena bahkan dalam solusi yang relatif terkonsentrasi fraksi mol

pelarut tetap besar. Perhatikan, misalnya, 0,5 solusi molal, yang kira-kira

konsentrasi vacuolar getah dalam sel tanaman khas. 0,5 solusi molal mengandung

1/2 mol zat terlarut dilarutkan dalam 1.000 gram (55.5mol) air. Oleh karena itu

55,5 / (55,5 + 0,5) = 0,991 fraksi mol air dalam 0,5 solusi molal adalah. Menurut

persamaan 2.1, tekanan uap jenuh larutan setengah molal akan dikurangi dengan

kurang dari 1 persen dibandingkan dengan air murni.

Suhu, di sisi lain, memiliki efek yang signifikan pada tekanan uap.

Hal ini disebabkan pengaruh suhu pada energi kinetik rata-rata dari molekul air.

Meningkatnya suhu dari volume air atau larutan , proporsi molekul dengan energi

mencukupi untuk keluar dari permukaan fluida juga meningkat. Hal ini pada

gilirannya akan meningkatkan konsentrasi molekul air dalam fase uap dan,

akibatnya, tekanan uap mengaalmi keseimbangan. Peningkatan suhu sekitar 12◦C

hampir akan menggandakan tekanan uap jenuh.

Menurut hukum Fick dari difusi , molekul akan berdifusi dari daerah

konsentrasi tinggi ke daerah konsentrasi rendah, atau, menuruni gradien

9

konsentrasi. Karena tekanan uap sebanding dengan konsentrasi uap, uap air juga

akan berdifusi menuruni gradien tekanan uap, yaitu, dari daerah tekanan uap

tinggi ke daerah tekanan uap lebih rendah. Pada prinsipnya, kita dapat

mengasumsikan bahwa ruang udara substomatal dari daun biasanya jenuh atau

sangat hampir jenuh dengan uap air. . Hal ini karena sel-sel mesofil yang

berbatasan dengan ruang udara tersaji besar, permukaan yang tak terlindng adalah

untuk penguapan air. sisi lain, suasana yang mengelilingi daun biasanya tak jenuh

dan mungkin sering memiliki kadar air yang sangat rendah. Keadaan ini

menciptakan gradien antara tekanan tinggi uap air di bagian dalam daun dan

tekanan uap air yang lebih rendah dari atmosphere. perbedaan tekanan uap air

antara ruang udara internal daun dan udara di sekitarnya adalah kekuatan

pendorong untuk transpirasi.(Hopkins,2009)

2.3 Menjelaskan Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Transpirasi

Kecepatan transpirasi suatu tumbuhan berbeda-beda, tergantung dari jenis

tumbuhannya dan faktor-faktor dalam dan faktor luar yang ikut mempengaruhinya

membuka dan menutupnya stomata. Misalnya, kenaikan temperatur daun dapat

memacu evaporasi, tetap dapat pula menyebabkan stomata menutup sehingga

transpirasi tidak naik sejalan dengan faktor yang memacu alur transpirasi (akar-

batang-daun-udara bebas), nampaknya sederhana, namun saling berinteraksi.

A. Faktor lingkungan yang mempengaruhi membukanya stomata antara lain

sebagai berikut:

1. Konsentrasi CO2

Konsentrasi CO2 akan mempengaruhi pH pada sel penutup. Perubahan pH

akan berpengaruh pada kerja enzim fosforilase dalam mengubah amilum

menjadi gula atau sebaliknya,

2. Cahaya

Bila cahaya (siang) akan terjadi fotosintesis sehingga kadar CO2 dalam

daun berkurang, stomata membuka Cahaya mempengaruhi laju transpirasi

melalui dua cara yaitu:

a. Sehelai daun yang terkena sinar matahari langsung akan mengabsorbsi

10

energi radiasi.

b. Cahaya tidak usah selalu berbentuk cahaya langsung dapat pula

mempengaruhi transpirasi melalui pengaruhnya terhadap buka-tutupnya

stomata, dengan mekanisme tertentu.

3. Kekurangan air (water stress)

Apabila tumbuhan kekurangan air, maka potensial air pada daun

termasuk sel penutup akan turun. Sehinga somata akan menutup.

4. Suhu

Naiknya suhu akan meningkatkan lajunya respirasi sehingga kadar

CO2 dalam daun meningkat, pH menurun. Stomata menutup

5. Angin

Bila angin bertiup kencang mengakibatkan transpirasi terjadi

berlebihan dibandingkan dengan kemampuan tumbuhan tersebut menyerap

air. Akibatnya tumbuhan kekurangan air. Tugor menurun, stomata

menutup. Angin juga disebut faktir penyebab membuka dan menutupnya

stomata secara tidak langsung.

6. Kelembaban

Gerakan uap air dari udara ke dalam daun akan menurunkan laju

neto dari air yang hilang, dengan demikian seandainya faktor lain itu

sama, transpirasi akan menurun dengan meningkatnya kelembaban udara.

Apabila stomata dalam keadaan terbuka maka kecepatan difusi dari uap air

keluar tergantung pada besarnya perbedaan tekanan uap air yang ada di

dalam rongga-rongga antar sel dengan tekanan uap air di atmosfer. Jika

tekanan uap air di udara rendah, maka kecepatan difusi dari uap air di daun

keluar akan bertambah besar begitu pula sebaliknya. Pada kelembaban

udara relatif 50% perbedaan tekanan uap air

7. Kandungan air tanah

Jika kandungan air tanah menurun, sebagai akibat penyerapan oleh

akar, gerakan air melalui tanah ke dalam akar menjadi lebih lambat. Hal

ini cenderung untuk meningkatkan defisit air pada daun dan menurunkan

laju transpirasi lebih lanjut.

11

B. Faktor-faktor yang dapat memengaruhi kecepatan transpirasi

Faktor-faktor yang dapat memengaruhi kecepatan transpirasi dapat

berupa faktor dalam atau faktor luar (lingkungan)

Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi evatransporasi:

A. Radiasi matahari. Dari radiasi matahari yang diserap oleh daun, 1-5%

digunakan untuk fotosintesis dan 75-85% digunakan untuk

memanaskan daun dan untuk transpirasi.

B. Temperatur. Peningkatan temperatur meningkatkan kapasitas udara

untuk menyimpan air, yang berarti tuntutan atmosfer yang lebih besar.

C. Kelembaban relatif. Makin besar kandungan air di udara, makin tinggi

udara, yang berarti tuntutan atmosfer menurun dengan meningkatnya

kelembapan relatif.

D. Angin. Transpirasi terjadi apabila air berdifusi melalui stomata.

Apabila aliran udara (angin) menghembus udara lembab di permukaan

daun, perbedaan potensial air di dalam dan tepat di luar lubang stomata

akan meningkat dan difusi bersih air dari daun juga meningkat.

Faktor-faktor dari dalam yang mempengaruhi evapotranspirasi:

A. Penutupan stomata

Sebagian besar transpirasi terjadi melalui stomata karena kutikula

secara relatif tidak tembus air, dan hanya sedikit transpirasi yang terjadi

apabila stomata tertutup. Jika stomata terbuka lebih lebar, lebih banyak

pula kehilangan air tetapi peningkatan kehilangan air ini lebih sedikit

untuk mesing-mesing satuan penambahan lebar stomata Faktor utama

yang mempengaruhi pembukaan dan penutupan stomata dalam kondisi

lapangan ialah tingkat cahaya dan kelembapan.

12

B. Jumlah dan ukuran stomata

Jumlah dan ukuran stomata, dipengaruhi oleh genotipe dan

lingkungan mempunyai pengaruh yang lebih sedikit terhadap transpirasi

total daripada pembukaan dan penutupan stomata

C. Jumlah daun

Makin luas daerah permukaan daun, makin besar evapotranspirasi.

D. Penggulungan atau pelipatan daun

Banyak tanaman mempunyai

mekanisme dalam daun yang menguntungkan pengurangan transpirasi

apabila persediaan air terbatas. Kedalaman dan proliferasi akar.

Ketersedian dan pengambilan kelembapan tanah oleh tanaman budidaya

sangat tergantung pada kedalaman dan proliferasi akar. Perakaran yang

lebih dalam meningkatkan ketersediaan air, dari proliferasi akar (akar per

satuan volume tanah ) meningkatkan pengambilan air dari suatu satuan

volume tanah sebelum terjadi pelayuan permanen (Gardner,e t.al. , 1991 )

Gardner,

2.4 Menjelaskan Proses Penyerapan Air Oleh Akar Yang Dihubungkan

Dengan Proses Transpirasi

A. Mekanisme Penyerapan Air

Proses Pengangkutan Air dan Garam Mineral

Pengangkutan air dan garam - garam mineral pada tumbuhan tingkat tinggi,

seperti pada tumbuhan biji dilakukan

melalui dua mekanisme pertama, air

dan mineral diserap dari dalam tanah

menuju sel - sel akar.

Pengangkutan ini dilakukan diluar berkas pembuluh, sehingga disebut sebagai

mekanisme pengangkutan

ekstravaskuler. kedua , air dan mineral

13

diserap oleh akar. selanjutnya diangkut dalam berkas pembuluh yaitu pada

pembuluh kayu (xilem), sehingga proses pengangkutan disebut pengangkutan

vaskuler. Air dan garam mineral dari dalam tanah memasuki tumbuhan melalui

epidermis akar, menembus korteks akar, masuk ke stele dan kemudian mengalir

naik ke pembuluh xilem sampai pucuk tumbuhan.

a. Pengangkutan Ekstravaskuler

Dalam perjalanan menuju silinder pusat, air akan bergerak secara bebas di

antara ruang antar sel.

Pengangkutan air dan mineral

dari dalam tanah di luar berkas

pembuluh ini dilakukan melalui

2 mekanisme, yaitu apoplas dan

simplas.

1. Pengangkutan Apoplas

Pengangkutan sepanjang jalur

ekstraseluler yang terdiri atas bagian tak hidup dari akar tumbuhan, yaitu dinding

sel dan ruang antar sel. air masuk dengan cara difusi, aliran air secara apoplas

tidak tidak dapat terus mencapai xilem karena terhalang oleh lapisan endodermis

yang memiliki penebalan dinding sel dari suberin dan lignin yang dikenal sebagai

pita kaspari. Dengan demikian, pengangkutan air secara apoplas pada bagian

korteks dan stele menjadi terpisah.

2. Pengangkutan Simplas

Padap pengangkutan ini, setelah masuk kedalam sel epidermis bulu akar, air

dan mineral yang terlarut bergerak dalam sitoplasma dan vakuola, kemudian

bergerak dari satu sel ke sel yang lain melalui plasmodesmata. Sistem

pengangkutan ini , menyebabkan air dapat mencapai bagian silinder pusat.

Adapun lintasan aliran air pada pengangkutan simplas adalah sel - sel bulu akar

menuju sel - sel korteks, endodermis, perisikel, dan xilem. dari sini , air dan

garam mineral siap diangkut keatas menuju batang dan daun.

14

b. Pengangkutan melalui berkas pengangkutan (pengangkutan

intravaskuler)

Setelah melewati sel - sel akar, air dan mineral yang terlarut akan masuk ke

pembuluh kayu (xilem) dan selanjutnya terjadi pengangkutan secara vertikal dari

akar menuju batang sampai kedaun. Pembuluh kayu disusun oleh beberapa jenis

sel, namun bagian yang berperan penting dalam proses pengangkutan air dan

mineral ini adalah sel - sel trakea. Bagian ujung sel trakea terbuka membentuk

pipa kapiler. Struktur jaringan xilem seperti pipa kapiler ini terjadi karena sel - sel

penyusun jaringan tersebut tersebut mengalami fusi (penggabungan). Air bergerak

dari sel trakea satu ke sel trakea yang di atasnya mengikuti prinsip kapilaritas dan

kohesi air dalam sel trakea xilem.

B. Pengangkutan Air dari Akar Menuju Daun

Absorpsi terjadi karena sel-sel tumbuhan kehilangan air, akibat adanya proses

transpirasi yang mana bisa terjadi dengan jumlah yang besar atau kecil. Sel-sel

yang kehilangan

air

mengakibatkan

suatu deficit

tekanan difusi

menarik air dari

unsure-unsur

xylem. Oleh

karena unsure-

unsur xylem

membentuk

tabung yang

berhubungan dari

akar sampai ke daun, teganggan ini ditularkan ke sel-sel akar yang kemudian air

akan diserap oleh sel-sel akar tanaman masuk memenuhi rongga-rongga sel dan

15

kemudian air diteruskan keseluruh tubuh tumbuhan.Air dan mineral yang ada di

dalam pembuluh kayu selanjutnya akan dibawa naik ke daun. Ada beberapa factor

yang membuat air dan mineral dapat naik ke daun, yaitu kapilaritas air, daya isap

daun, dan tekanan akar.(Pandey, 1972)

a. Kapilaritas Batang

Sebelumnya telah dipelajari bahwa tumbuhan mempunyai berkas pembuluh

(pengangkutan) air yang disebut xylem. Xylem merupakan sebuah saluran kecil

yang merentang mulai dari akar hingga daun. Karena kecilnya pembuluh-

pembuluh tersebut,

b. Daya Isap Daun

Daun yang umumnya tipis dan lebar juga menyebabkan tumbuhan mudah

kehilangan air karena air yang ada di daun menguap. Hilangnya air yang menguap

ini akan menyebabkan tekanan pada daun menjadi rendah sehingga menarik air

yang ada di pembuluh. Daun seakan-akan mengisap air yang ada di pembuluh.

Isapan daun ini akan membuat air yang terdapat di akar naik ke atas.

c. Tekanan Akar

Akar tumbuhan menyerap air dan €taram mineral baik siang maupun malam. Pada

malam hari, ketika transpirasi sangat rendah atau bahkan nol, sel-sel akar masih

tetap menggunakan energi untuk memompa ion – ion mineral ke dalam xilem.

Endodermis yang mengelilingi stele akar tersebut membantu mencegah kebocoran

ion - ion ini keluar dari stele.

Akumulasi mineral di dalam stele akan menurunkan potensial air. Air akan

mengalir masuk dari korteks akar, menghasilkan suatu tekanan positif yang

memaksa cairan naik ke xilem. Dorongan getah xilem ke arah atas ini disebut

tekanan akar (roof pressure). Tekanan akar juga menyebabkan tumbuhan

mengalami gutasi, yaitu keluarnya air yang berlebih pada malam hari melalui

katup pelepasan (hidatoda) pada daun.

Biasanya air yang keluar dapat kita lihat pada pagi hari berupa tetesan atau butiran

air pada ujung-ujung helai daun rumput atau pinggir daun

kecil herba (tumbuhan tak berkayu) dikotil.

16

Penyebab terjadinya absorpsi air adalah sebagai berikut :

Potensial gravitasi. Dimana air dalam tanah akan bergerak ke atas oleh

serapan akar tanaman disebabkan potensial gravitasi bertambah.

Potensial matriks (kapiler). Tanaman dapat dengan mudah mengambil air

pada potensial matriks tinggi pada keadaan kapasitas lapang.

Potensial osmotic. Dimana berpengaruh penting dalam pengalihan air

melalui dinding sel jasad hidup seperti akar tanaman.

Adanya transpirasi. Proses ini menyebabkan water potensial pada daun

menjadi rendah dibandingkan dengan potensial air pada batang, akar dan

tanah, sehingga terjadinya penyerapan dari akar tanaman.

Gaya edhesi dan kohesi lebih besar daripada gaya gravitasi.

Sinar matahari. Semakin tinggi intensitas radiasi matahari yang diterima

oleh tumbuhan maka tanaman akan lebih banyak kehilangan air dan tegangan

tugor pada tanaman meningkat sehingga air akan merembes melalui sel-sel

akar untuk mengatasi kekurangan air dan mengoptimalkan atau

menyeimbangkan penguapan dengan penyerapan air. (ketersediaan air pada

tubuh tanaman).

C. Hubungan Absorbsi dengan Transpirasi

Umumnya air yang masuk ke tanah dan tumbuhan akan hilang melalui

proses penguapan, dan hanya 2% air yang diserap oleh akar akan dipakai

membentuk lebih banyak materi tumbuhan. Pada prinsipnya air akan

meninggalkan tumbuhan melalui tiga cara:

· Transpiransi, yaitu bagian yang paling utama dari kehilangan air ini. Dalam

daun air akan diuapkan dari dinding sel ke ruang antar sel. Dari sini didifusikan ke

luar ke udara melalui lubang kecil di daun yang disebut stomata/ mulut daun.

17

Mulut-mulut daun ini akan terbuka pada siang hari dan menutup pada malam hari.

Fungsi utamanya adalah memberi kemungkinana untuk erjadinya pertukaran gas

antara tumbuhan dengan udara. (Dwidjoseputro, 1994)

· Penguapan Kutikula, sebagaian air mungkin menguap melalui kutikula dari

daun atau tngkai. Dan hanya sebagian kecil air hilang dengna cara ini, umumnya

kurang dari 10% dari total kehilangan air.

· Gutasi, di daerah yang lembab kehilangan air akibat penguapan adalah terlalu

sulit. Untuk tumbuhan yang hidup pada habitat ini mempunyai lubang pada ujung

dari xylem dari daun sebagai adaptasi morfologi dan fisiologi. Lubang ini dikenal

dengan hidatoda, yang memungkinkan air menetes langsung keluar dari daun.

Untuk mengatasi kebutuhan tanaman terhadap air tergantung kepada

kebutuhan tanaman itu sendiri, yaitu ada yang memerlukan air sedikit, bayak dan

jenuh (tergenang). Sebagaimana telah diketahui bahwa air merupakan suatu

komponen yang sangat peenting bagi pertumbuhan tanaman. Air bagi tanaman

merupakan komponen yang berada dalam suatu keadaan aliran yang sinambung

(kontinu), kehilangan air dapat menyebabkan terjadinya penghentian

pertumbuhan,dan definisi air yang terus enerus menyebabkan perubahan-

perubahan dalam tanaman yang irreversible. Kebutuhan air akan tanaman,

dinyatakan sebagai jumlah satuan yang diisap persatuan berat kering yang

dibentuk. Untuk mengatasi kebutuhan tanaman terhadap air agar tidak mengalami

kekurangan adalah dengan selalu menjaga ketersediaan air dalam tanah, yaitu

yang tergantung pada tipe dan kedalaman perakaran tanaman, laju kehilangan air

oleh penguapan dan transpirasi, suhu dan laju penambahan air tambahan, makin

sedikit air dalam tanah makin kuat dipegang. Kecepatan ektraksi air dari suatu

tanah merupakan fungsi dari konsentrasi akar. Sekitar 40 % dari jumlah air yang

diekstraksi berasal dari ¼ bagian teratas akar, 30% dari ¼ kedua, 20% dari ¼

ketiga dan 10% dari ¼ terbawah. Ketersediaan air pada tanah agar kebutuhan

tanaman akan air selalu terpenuhi adalah tergantung dari teksture tanah yang

menjadi media pertumbuhannya semakin halus butiran tanahnya maka akan

semakin kuat dan banyak dalam menyimpan air. (Sanha, 2013)

18

Transpirasi terjadi karena cahaya matahari yang menembus lapisan udara tipis

sehingga membuat rongga-rongga pada stomatajenuh air dan potensial airnya

lebih tinggi dibandingkan dengan di udara sehingga air akan keluar dari potensial

air yang tinggi ke yang rendah melalui proses penguapan, transpirasi dapat di atasi

atau dikurangi dengan selalu menjaga keseimbangan penyerapan air oleh akar,

membuat tanaman pelindung sehingga matahari tidak langsung kena tanaman

yang dibudidayakan.

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

19

Transpirasi dan absorpsi mempunyai hubungan yang sangat erat dimana

terjadinya hubungan timbale balik yaitu absopsi terjadi karena transpirasi dan

sebaliknya. Gerakan ke atas dari air dan zat-zat yang terlarut dalam tanamna

tinggi, diduga hal ini berhubungan dengan transpirasi, yaitu hilangnya uap air

secara penguapan dari daun melalui banyak stomata yang terbuka. Karena sel-sel

kehilangan air dari unsur-unsur xylem. Oleh Karena unsur-unsur xylem

membentuk tabung yang berhubungan dari akar sampai daun, tegangan ini

ditularkan ke sel-sel akar, ini mengakibatkan terjadinya penambahan pengisapan

air (absorpsi) oleh tanaman.

DAFTAR RUJUKAN

Hopkins, W. G. 2009. Introduction to Plant Physiology. 4th. New York: John

Wiley & Sons, Inc.

20

Loveless, A.R. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah

Tropik I. Gramedia Pustaka Utama: Jakarta.

Pandey.1972.Pengangkutan Pada Tumbuhan.

(http://scientistofbiology.weebly.com/mekanisme-pengangkutan-pada-

tumbuhan.html), diakses 2 September 2015

Sanha.2013.Pengangkuta Pada Tanaman.

(http://www.artikelbiologi.com/2013/01/pengangkutan-air-pada-

tumbuhan.html), diakses 2 September 2015

Dwidjoseputro. 1994. Proses Transpirasi.

(http://www.academia.edu/8647678/proses_transpirasi_air_pada_tanamah)

, diakses 2 September 2015

21