5 - Absorpsi Air Dan Transpirasi [PDF]

Citation preview

MAKALAH KELOMPOK FISIOLOGI TUMBUHAN



ABSORPSI AIR DAN TRANSPIRASI



DISUSUN OLEH: KELOMPOK V GRACE MAIRI SATIAN



(H041201028)



NURHIKMAH SABIR



(H041201029)



NURUL AMALIA



(H041201033)



SAEFUL MUSAWIR



(H041201044)



MUHAMMAD RIZAL UDIN



(H041201071)



DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2021



A. Absorpsi Air Air adalah salah satu komponen utama penyusun tubuh tanaman. Air memiliki fungsifungsi pokok seperti, sebagai bahan baku dalam proses fotosintesis, penyusun protoplasma yang sekaligus memelihara turgor sel, sebagai media dalam proses transpirasi, sebagai pelarut unsur hara, serta sebagai media translokasi unsur hara, baik di dalam tanah maupun di dalam jaringan tubuh tanaman. Tanaman memiliki kebutuhan air yang berbeda pada setiap fase pertumbuhan. Kapasitas air tersedia perlu ditetapkan agar pemberian air sesuai dengan kebutuhan tanaman. Pemberian air dengan yang tepat akan menghasilkan pertumbuhan tanaman yang optimal serta meningkatkan efisiensi pemberian air pada tanaman. Pada tanaman, jika kekurangan air akan menyebabkan tanaman tersebut menjadi kerdil, dan perkembangannya menjadi abnormal. Kekurangan yang terjadi terus menerus selama periode pertumbuhan akan menyebabkan tanaman tersebut menderita dan kemudian mati. Sedang tanda-tanda pertama yang terlihat ialah layunya daun-daun.



Gambar 1. Contoh tanaman yang kekurangan air Peristiwa kelayuan ini disebabkan karena penyerapan air tidak dapat mengimbangi kecepatan penguapan air dari tanaman. Jika proses tranpirasi ini cukup besar dan penyerapan air tidak dapat mengimbanginya, maka tanaman tersebut akan mengalami kelayuan sementara (transcient wilting), sedangkan ada pula tanaman yang akan mengalami kelayuan tetap, yaitu jika keadaan air dalam tanah telah mencapai permanent (wilting percentage). Tanaman dalam keadaan ini sudah sulit untuk disembuhkan karena sebagaian besar selselnya telah mengalami plasmolisis Setiap hari tumbuhan membutuhkan berbagai zat penting untuk melakukan proses metabolisme dalam tubuhnya. Adapun zat-zat yang dibutuhkan oleh tumbuhan antara lain air, garam mineral, oksigen, dan karbon dioksida yang bisa diperoleh dari luar tubuh tumbuhan. Melalui daun, tumbuhan dapat memperoleh oksigen dan karbon dioksida. Sedangkan melalui ujung akar dan buluh-buluh akar, air dan garam mineral diserap tumbuhan ke dalam tubuhnya. Penyerapan dan pengangkutan zat ini dilakukan oleh jaringan pengangkut yang



melewati berkas pembuluh. Dalam kehidupan sehari-hari terjadi banyak hal yang berkaitan dengan tumbuhan dan air kususnya utuk penyerapan yang dilakukan melalui akar. Meskipun pada kenyataannya daun dan batang juga memiliki pengaruh yang cukup penting dalam proses penyerapan air . Proses penyerapan air dan mineral dari dalam tanah oleh tumbuhan berawal dari air di dalam tanah yang kemudian akan diserap oleh rambut akar. Air mengalir karena ada perbedaan kepekatan (konsentrasi) cairan di antara sel. Air tanah mempunyai kepekatan larutan yang lebih encer dibandingkan dengan cairan sel sehingga air tanah dapat masuk ke rambut akar terjadi (difusi). Masuknya air dari tanah ke dalam sel-sel akar dilakukan dengan jalan difusi osmosis dan imbibisi. Berdasarkan hukum yang berlaku juga untuk zat cair dan sekalipun zat padat. Air berdifusi dari suatu larutan yang encer ke suatu larutan yang lebih pekat, atau dengan kata lain air berdifusi dari daerah yang devisit tekanan difusinya kecil ke daerah yang defisit tekanan difusinya besar. Keadaan semacam dapat diamati dalam larutan tanah, pada umumnya larutan tanah merupakan larutan yang konsentrasinya jauh lebih rendah daripada konsentrasi larutan yang ada dalam sel-sel akar. Hasil penelitian menunjukan bahwa nilai osmosis sel-sel suatu tanaman itu mengalami perubahan sesuai dengan keadaan air di dalam tanah. Pada umumnya terdapat hubungan timbal balik seperti ini. Jika tanah cukup mengandung air maka nilai osmosis selsel suatu tanaman tidak demikian tingginya dibandingkan jika tanah kekurangan air. Jadi cukup air di dalam tanah menurunkan nilai osmosis, sedangkan kurang air menaikkan nilai osmosis sel-sel suatu tanaman, bahkan nilai osmosis suatu sel pada siang hari itu berbeda dengan nilai osmosis pada malam hari. Hal ini sesuai dengan keadaan air pada siang hari dan pada malam hari. Dengan masuknya air dari tanah kedalam sel-sel akar tentulah terbawa juga ion-ion yang terdapat di dalam tanah, karena larutan tanah memang mengandung ion-ion. Pemasukan ion-ion dari tanah kedalam akar itu dipengaruhi oleh suatu hal yang disebut antagonisme ion yang artinya, bahwa pemasukan ion yang satu mempengaruhi, bahkan kadang-kadang menentang pemasukkan-pemasukkan ion jenis lain. Misalkan ion-ion Ca²+ meniadakan ion-ion Na+ terhadap kegiatan masuk keluarnya zat tertentu. Konsentrasi ion-ion Na+ yang agak tinggi menghambat peresapan ion-ion K+ atau ion-ion Ca²+ . 1. Mekanisme Penyerapan Air merupakan sumber kehidupan bagi seluruh makhluk hidup. Air mempunyai peranan sangat penting karena air merupakan bahan pelarut bagi kebanyakan reaksi dalam tubuh makhluk hidup. Air juga digunakan sebagai medium enzimatis. Organ yang menyerap air



a. Akar = organ tanaman yang aktif menyerap air b. Rambut akar paling cepat menyerap air, jumlahnya sedikit, jumlah air yang diserap sedikit c. Sel gabus lambat dalam menyerap air, jumlahnya banyak, air yang diserap banyak. Mekanisme Penyerapan Air Ada 2 yaitu penyerapan aktif dan pasif: a. Aktif: aktif osmotik dan aktif non osmotik. Absorbsi aktif harus dibedakan dari transpor aktif seyawa-senyawa yang terlarut melalui membran. Absorpsi aktif terjadi jika kelembaban tanah itu tinggi dan tumbuhan melangsungkan transpirasi yang rendah. Dalam kondisi ini, absorbsi air dinyatakan akibat osmosis, walaupun mekanisme lain mungkin ikut terlibat. Gerakan air kedalam tergantung pada konsentrasi solut yang lebih tinggi di dalam pembuluh xilem yang mati dibandingkan dengan yang ada dalam larutan tanah. Gerakan tersebut dikenal sebagai absorbsi aktif karena bergantung pada kandungan solut dan ketetapan (permeabilitas) sel-sel akar hidup b. Pasif: tarikan transpirasi (penggeraknya transpirasi). Bila gerakan air ke dalam tumbuhan yang mempunyai laju transpirasi yang tinggi, menyangkut perbedaan tekanan di dalam dan di luar tumbuhan, maka kondisi ini dinamakan absorbsi pasif karena gaya penyebabnya timbul pada puncak tumbuhan bukan dalam akar. Absorbsi pasif bergantung pada tarikan transpirasi. Ditinjau dari volume air yang diabsorbsi, absorbsi pasif jauh lebih penting daripada absorbsi aktif, dan boleh jadi mencakup sekitar 98 % dari jumlah gerakan air ke dalam akar. Bila tumbuhan mengalami transpirasi yang tinggi, pengambilan air berlangsung melalui absorbsi pasif. Pada konsisi tersebut, absorbsi aktif tidak berfungsi karena gerakan air yang cepat melalui akar akan menghanyutkan solut yang menentukan dalam absorbsi aktif.



2. Perbandingan Peranan Penyerapan secara pasif lebih penting dibanding aktif, alasannya: penyerapan aktif mempunyai banyak kelemahan yaitu : a. Pada beberapa jenis tanaman (gymnospermae) tekanan akar yang merupakan pendukung penyerapan aktif tidak terjadi b. Tekanan akar juga tidak terjadi pada tanaman yang transpirasinya berlangsung cepat



c. Air eksudasi yang keluar dari ujung batang yang dipotong tajuknya (murni hasil penyerapan aktif) hanya 5% dari total transpirasi d. Tanaman yang utuh menyerap air lebih banyak daripada yang dipotong tajuknya e. Tumbuhan hidrofit yang tubuhnya tenggelam, menyerap air dari seluruh tubuhnya 3. Jalur Penyerapan Air Air dan mineral yang terlarut di dalam tanah masuk ke dalam sel rambut secara osmosis. Setelah rambut akar menyerap air, maka cairan pada sel rambut akar menjadi kurang pekat jika dibandingkan dengan cairan pada sel korteks. Hal ini membuat air dari sel rambut akar dapat mengalir ke dalam sel pada korteks secara osmosis. Air kemudian mengalir ke endoddermis dengan cara yang osmosis hingga mencapai pembuluh kayu (xylem). Proses pengangkutan air dari rambut akar menuju ke pembuluh xylem dinamakan pengangkutan ekstravasikuler (pengangkutan di luar pembuluh angkut). Proses penyerapan air menyebabkan akar menekankan air hingga air masuk ke dalam pembuluh xylem, dalam pembuluh ini air diangkut menuju ke batang daun yang letaknya lebih tinggi. Saat air masuk ke dalam sel, akan terjadi tekanan pada dinding sel, sehingga sel akan merenggang. Hal ini menyebabkan adanya tekanan hidrostatis untuk melawan aliran air tersebut. 4. Faktor yang mempengaruhi penyerapan Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi penyerapan air pada tumbuhan dan faktor tersebut terbagi menjadi 2 yaitu faktor dalam dan faktor luar. 1) Faktor dalam (disebut juga faktor tumbuhan) yaitu: a) Kecepatan Transpirasi Penyerapan air hampir setara dengan transpirasi (penguapan lewat daun) bila penyediaan air tanah cukup. Hal itu terjadi karena adanya transpirasi yang menyebabkan terbentuknya daya isap daun sebagai akibat kohesi yang diteruskan lewat sistem hidrostatik pada xilem. Kecepatan transpirasi antara lain ditentukan oleh banyaknya stomata dan keadaan permukaan daun. b) Sistem Perakaran Berbagai tumbuhan menunjukan perakaran yang berbeda, baik pada pertumbuhan



maupun



kemampuannya



menembus



tanah.



Karena



penyerapan berlangsung di bulu akar yang terjadi akibat percabangan akar, yang menentukan penyerapan. Tumbuhan yang mempunyai akar dengan



percabangan banyak tetapi hanya meliputi daerah perakaran yang sempit disebut mempunyai perakaran intensif. Sebaliknya yang akarnya sedikit tetapi tumbuh memanjang dan masuk jauh kedalam tanah disebut perakaran ekstensif. c) Pertumbuan Pucuk Bila bagian pucuk tumbuh baik, akan memerlukan banyak air sehingga menyebabkan daya serap bertambah. d) Metabolisme Karena penyerapan memerlukan tenaga metabolisme, maka kecepatan metabolisme terutama respirasi akan menentukan besarnya penyerapan. Metabolisme yang baik juga memungkinkan pertumbuhan akar yang lebih baik, sehingga semakin banyak cabang akar/ bulu akar yang terbentuk. 2) Faktor luar yaitu: a) Ketersediaan air tanah Tumbuhan dapat menyerap air tanah bila kandungan air tanah terletak antara kapasitas lapang dan titik layu tetap. Bila air berada pada keadaan diatas kapasitas lapang, penyerapan akan terhambat karena akar berada dalam lingkungan anaerob. b) Konsentrasi atau potensial osmotik air tanah Karena dalam air tanah terlarut berbagai ion dan molekul maka potensial osmotiknya berubah bila yang larut berkurang atau bertambah. Bila ion atau molekul yang larut terlalu banyak sehingga potensial osmotiknya terlalu tinggi, sel tidak akan mampu menyerap, atau perlu menggunakan energi yang lebih besar. Tumbuhan halofit mampu menyerap air dari larutan dengan potensial osmotik yang lebih besar dari tumbuhan mesofit. c) Temperatur tanah Temperatur tanah berpengaruh terhadap penyerapan melalu berbagai cara, yaitu bila temperatur rendah, air menjadi lebih kental sehingga lebih sukar bergerak, permeabilitas plasma berkurang dan pertumbuhan akar terhambat. d) Aerasi Aerasi yang tidak baik menghambat metabolisme dan pertumbuhan akar. Kurangnya oksigen akan menghambat respirasi aerob sehingga energi untuk penyerapan berkurang. Bila respirasi anaerob terjadi, hasil akhir



berupa alkohol yang dapat melarutkan lipoprotein membran plasma sehingga akar busuk. Aerasi yang jelek juga menyebabkan kadar CO2 naik dan permeabilitas akar terhadap air berkurang. 5. Pengangkutan air Pengangkutan air adalah suatu proses pergerakan air melewati pembuluh xilem dari sistem perakaran ke bagian tajuk tanaman, khususnya daun. Ada beberapa teori yang dikenal: teori vital, teori tekanan akar, dan teori kekuatan fisika. a. Teori kekuatan fisika: teori tarikan transpirasi, tekanan kohesi, teori kapiler, teori tekanan atmosfer. b. Teori vital: Air dapat diangkut ke daun karena adanya pompa yang menghisap dan mendorong air naik ke daun Teori ini dibantah, dan tidak berlaku lagi. c. Teori Tekanan Akar: Air dari akar dapat diangkut ke daun karena adanya tekanan dari akar Tekanan akar maksimum 2 atm, hanya mampu menaikkan air sampai ketinggian 21 m). 6. Pergerakan Air dalam Sel Tanaman a. Difusi Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Perbedaan konsentrasi yang ada pada dua larutan disebut gradien konsentrasi. Difusi akan terus terjadi hingga seluruh partikel tersebar luas secara merata atau mencapai keadaan kesetimbangan dimana perpindahan molekul tetap terjadi walaupun tidak ada perbedaan konsentrasi. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara.Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida. Ada beberapa faktor yang memengaruhi kecepatan difusi, yaitu: 1) Ukuran partikel. Semakin kecil ukuran partikel, semakin cepat partikel itu akan bergerak, sehingga kecepatan difusi semakin tinggi. 2) Ketebalan membran. Semakin tebal membran, semakin lambat kecepatan difusi. 3) Luas suatu area. Semakin besar luas area, semakin cepat kecepatan difusinya. 4) Jarak. Semakin besar jarak antara dua konsentrasi, semakin lambat kecepatan difusinya.



5) Suhu. Semakin tinggi suhu, partikel mendapatkan energi untuk bergerak dengan lebih cepat. Maka, semakin cepat pula kecepatan difusinya. b. Aliran Massa Aliran massa adalah gerakan unsur hara di dalam tanah menuju permukaan akar tanaman bersama-sama gerakan massa air. Aliran massa pada tanah disebut juga konveksi, meliputi pergerakan dalam fase larutan maupun gas. Gerakan massa air di dalam tanah menuju permukaan akar tanaman berlangsung secara terus menerus karena diserap oleh akar dan menguap melalui transpirasi. Aliran massa merupakan proses penyediaan hara yang terpenting bagi unsur-unsur N (98,8%), Ca (71,,4%), S (95,0%), dan Mo (95,2%). Aliran massa adalah ion dan bahan lain yang larut berpindah bersama aliran larutan air ke akar tanaman akibat transpirasi tanaman. Transpirasi menggerakkan perpindahan air dan melarutkan nutrisi melalui tanah ke akar dengan aliran massa. Berarti dapat dikatakan pula bahwa aliran massa berperan dalam perpindahan bahan-bahan organik yang dimanfaatkan oleh tumbuhan. Seperti halnya dengan unsur hara N, hara Ca, dan Mg diserap oleh tanaman melalui mekanisme aliran massa. Telah disebutkan sebelumnya bahwa aliran massa memiliki keterkaitan dengan peristiwa transpirasi. Tujuan dari proses transpirasi itu sendiri adalah sebagai mekanisme pemenuh kebutuhan air dan ion-ion oleh tumbuhan. Pada saat tumbuhan melakukan transpirasi, maka tumbuhan menyalurkan air dan ion-ion yang terkandung dari bagian bawah tumbuhan ke bagian atas tumbuhan sampai ke pucuk (daun), untuk kemudian air diuapkan/dikeluarkan ke udara melalui daun dan hara ditransport ke seluruh bagian tumbuhan. Dari penjelasan tersebut dapat diartikan bahwa banyak sedikitnya hara yang didapatkan oleh tumbuhan memiliki ketergantungan dengan besar kecilnya transpirasi. Kecilnya laju transpirasi dapat disebabka oleh beberapa faktor, salah satunya adalah sedikitnya persediaan air tanah atau terlalu tingginya suhu lingkungan yang mengakibatkan tertutupnya stomata untuk mengurangi penguapan. Bahwa rendahnya serapan unsur hara pada kadar air tanah tersedia rendah terjadi karena laju aliran massa menurun sebagai akibat menutupnya stomata. c. Osmosis Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah



mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri. Osmosis adalah suatu topik yang penting dalam biologi karena fenomena ini dapat menjelaskan mengapa air dapat ditransportasikan ke dalam dan ke luar sel. B. Transpirasi Transpirasi dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata. 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. Oleh sebab itu, dalam perhitungan besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan tanaman umumnya difokuskan pada air yang hilang melalui stomata. Transpirasi merupakan bagian dari siklus air, dan itu adalah hilangnya uap air dari bagian tanaman (mirip dengan berkeringat), terutama pada daun tetapi juga di batang, bunga dan akar. Permukaan daun yang dihiasi dengan bukaan yang secara kolektif disebut stomata, dan dalam kebanyakan tanaman mereka lebih banyak pada sisi bawah dedaunan. Transpirasi juga dapat mendinginkan tanaman dan memungkinkan aliran massa nutrisi mineral dan air dari akar ke tunas. Aliran massa air dari akar ke daun disebabkan oleh penurunan hidrostatik (air) tekanan di bagian atas dari tumbuhan karena difusi air dari stomata ke atmosfer. Air diserap pada akar dengan osmosis, dan semua nutrisi mineral dilarutkan perjalanan dengan melalui xilem. Tingkat transpirasi secara langsung berkaitan dengan partikel penguapan air dari permukaan tanaman, terutama dari bukaan permukaan, atau stomates, pada daun. Stomata untuk sebagian besar kehilangan air oleh tanaman, tetapi beberapa penguapan langsung juga terjadi melalui permukaan sel-sel epidermis daun. Transpirasi dalam tanaman atau terlepasnya air melalui stomata dapat melalui kutikula walaupun hanya 5-10% dari jumlah air yang ditranspirasikan di daerah beriklim sedang. Air sebagian besar menguap melalui stomata,sehingga jumlah dan bentuk stomata sangat mempengaruhi laju transpirasi. Hanya 12% dari seluruh air yang ada dalam tubuh tumbuhan digunakan dalam fotosintesis atau dalam kegiatan metabolik sel-sel daunnya. Sisanya menguap dari daun dalam proses transpirasi. Bila stomata terbuka, uap air ke luar dari daun. Jika daun itu harus terus berfungsi dengan baik maka air segar harus disediakan kepada daun untuk menggantikan yang hilang pada waktu transpirasi.



Gambar 2. Transpirasi Tumbuhan Proses transpirasi akan menyebabkan potensial air lebih rendah dibandingkan batang ataupun akar. Akibatnya, daun seolah-olah menghisap air dari akar. Untuk menguapkan air, tumbuhan butuh energi baru atau berubah energi menjadi panas. Dengan demikian, transpirasi menimbulkan pengaruh pendinginan pada daun. Kebutuhan panas untuk menguapkan air berasal dari sinar matahari yang disalurkan melalui cahaya langsung, radiasi dan konveksi. Air merupakan bagian terbesar dari jaringan tumbuhan, semua proses tumbuh dan berkembang terjadi karena adanya air. Ada tiga jenis 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%. 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 atmosfer pasti terjadi kecuali bila atmosfer itu sendiri sama-sama lembab.



Gambar 3. Transpirasi pada stomata 3. Transpirasi Lentisel Yaitu pada daerah kulit kayu yang berisi sel-sel. Uap air yang hilang melalui jaringan ini adalah 0,1%.



1. Faktor yang Mempengaruhi Transpirasi a. Faktor dalam adalah: 1) 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. 2) 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. 3) Jumlah Daun Makin luas daerah permukaan daun, makin besar transpirasi. Penggulungan atau pelipatan daun : Banyak tanaman mempunyai mekanisme dalam daun yang menguntungkan pengurangan transpirasi apabila persediaan air terbatas. 4) 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. b. Faktor luar adalah: 1) Sinar Matahari Seperti yang telah dibicarakan didepan, maka sinar menyebabkan membukanya stoma dan gelap menyebabkan tertutupnya stoma, jadi banyak sinar berarti juga mempergiat transpirasi. Karena sinar itu juga mengandung panas (terutama sinar infra-merah), maka banyak sinar berarti juga menambah panas, dengan demikian menaikkan tempratur. Kenaikan tempratur sampai pada suatu batas yang tertentu menyebabkan melebarnya stoma dan dengan demikian memperbesar transpirasi. 2) Temperatur Merupakan faktor lingkungan yang terpenting yang mempengaruhi transpirasi daun yang ada dalam keadaan turgor. Suhu daun di dalam naungan kurang lebih sama dengan suhu udara, tetapi daun yang kena sinar matahari mempunyai suhu 10o -20o F lebih tinggi daripada suhu udara. Pengaruh tempratur terhadap transpirasi daun dapat pula ditinjau dari sudut lain, yaitu didalam hubungannya dengan tekanan uap air di dalam daun dan tekanan uap air di luar daun. Kenaikan tempratur menambah tekanan uap di dalam daun. Kenaikan tempratur itu sudah barang tentu juga menambah tekanan uap di luar daun, akan tetapi berhubung udara di luar daun itu tidak di dalam ruang yang terbatas, maka tekanan uap tiada akan setinggi tekanan uap yang terkurung didalam daun. Akibat dari pada perbedaan tekanan ini, maka uap air akan mudah berdifusi dari dalam daun ke udara bebas. 3) Kebasahan udara (Kelembaban udara) Pada hari cerah udara tidak banyak mengandung uap air. Di dalam keadaan yang demikian itu, tekanan uap di dalam daun jauh lebih lebih tinggi dari pada tekanan uap di luar daun, atau dengan kata lain, ruang di dalam daun itu lebih kenyang akan uap air daripada udara di luar daun, jadi molekul-molekul air berdifusi dari konsentrasi tinggi (di dalam daun) ke konsentrasi yang rendah (di luar daun. Kesimpulannya ialah, udara yang basah menghambat transpirasi, sedang udara kering melancarkan transpirasi. Pada kondisi alamiah, udara selalu mengandung uap air, biasanya dengan konsentrasi antara 1 sampai 3 persen. Sebagian dari molekul air tersebut bergerak ke dalam daun melalui stomata dengan proses



kebalika transpirasi. Laju gerak masuknya molekul uap air tersebut berbanding dengan konsentrasi uap air udara, yaitu 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. 4) Angin Pada umumnya angin yang sedang, menambah kegiatan transpirasi. Karena angin membawa pindah uap air yang bertimbun-timbun dekat stoma. Dengan demikian, maka uap yang masih ada di dalam daun kemudian mendapat kesempatan untuk difusi ke luar . Angin mempunyai pengaruh ganda yang cenderung saling bertentangan terhadap laju transpirasi. Secara singkat dapat disimpulkan bahwa angin cenderung untuk meningkatkan laju transpirasi, baik di dalam naungan atau cahaya, melalui penyapuan uap air. Akan tetapi, di bawah sinar matahari, pengaruh angin terhadap penurunan suhu daun, dengan demikian terhadap penurunan laju transpirasi, cenderung lebih penting daripada pengaruhnya terhadap penyingkiran uap air. 5) Keadaan air Dalam Tanah Air di dalam tanah ialah satu-satunya suber yang pokok, dari mana akar-akar tanaman mendapatkan air yang dibutuhkannya. Absorpsi air lewat bagian-bagian lain yang ada di atas tanah seperti batang dan daun juga ada, akan tetapi pemasukan air lewat bagian-bagian itu tiada seberapa kalau dibanding dengan penyerapan air melalui akar. Tersedianya air dalam tanah adalah faktor lingkungan lain yang mempengaruhi laju transpirasi. Bila kondisi air tanah sedemikian sehingga penyediaan air ke sel-sel mesofil terhambat, penurunan laju transpirasi akan segera tampak



Laju transpirasi dapat dipengaruhi oleh



kandungan air tanah dan laju absorbsi air dari akar. Pada siang hari, biasanya air ditranspirasikan dengan laju yang lebih cepat daripada penyerapannya dari tanah. Hal tersebut menimbulkan defisit air dalam daun. Pada malam hari akan terjadi kondisi yang sebaliknya, karena suhu udara dan suhu daun lebih rendah. Jika kandungan air tanah menurun, sebagai akibat penyerapan oleh akar, gerakan air melalui tanah ke dalam akar menjadi lebih lambat. 2. Mekanisme Transpirasi



Gambar 4. Mekanisme transpirasi Transpirasi dimulai dengan penguapan air oleh sel sel mesofil ke rongga antar sel yang ada dalam daun. Dalam hal ini rongga antar sel jaringan bunga karang merupakan rongga yang besar, sehingga dapat menampung uap air dalam jumlah banyak. Penguapan air ke rongga antar sel akan terus berlangsung selama rongga antar sel belum jenuh dengan uap air. Sel-sel yang menguapkan airnya ke rongga antar sel, tentu akan mengalami kekurangan air sehingga potensial airnya menurun. Kekurangan ini akan diisi oleh air yang berasal dari xilem tulang daun, yang selanjutnya tulang daun akan menerima air dari batang dan batang menerima dari akar dan seterusnya. Uap air yang terkumpul dalam ronga antara sel akan tetap berada dalam rongga antar sel tersebut, selama stomata pada epidermis daun tidak membuka. Apabila stomata membuka, maka akan ada penghubung antara rongga antar sel dengan atmosfer kalau tekanan uap air di atmosfer lebih rendah dari rongga antar sel maka uap air dari rongga antar sel akan keluar ke atmosfer dan prosesnya disebut transpirasi. Jadi syarat utama untuk berlangsungnya transpirasi adalah adanya penguapan air didalam daun dan terbukanya stomata.



Gambar 4. Membuka dan menutupnya stomata



Stomata merupakan bagian penting dari daun, khususnya adalah sel epidermis daun. Stomata merupakan modifikasi dari sel epidermis daun berupa sepasang (dua buah) sel penjaga yang bisa menimbulkan celah (lubang) sehingga uap air dan gas dapat dipertukarkan antara bagian dalam dari stomata dengan lingkungan luarnya. Sel penjaga memiliki bentuk yang berbeda dari sel-sel epidermis lainnya, yaitu bentuknya lebih kecil dan agak memanjang. Umumnya sel penjaga memiliki bentuk seperti halter disertai dengan sepasang sel subsider), bentuk sel penjaga seperti ini terjadi pada rumput-rumputan. Bentuk lainnya adalah seperti sepasang ginjal. Bentuk ini biasanya tidak disertai dengan sel subsider. Kedua jenis sel penjaga tersebut biasanya memiliki penebalan dinding sel yang berbeda antara di bagian ujung dan tengahnya karena adanya benang mikrofibril dari selulosa. Bentuk yang khusus inilah yang mendukung fungsi dari stomata yang bisa membuka dan menutup.



Gambar 5. Stomata 3. Kegunaan Dan Kerugian Transpirasi a. Kegunaan Transpirasi Pada tanaman, transpirasi itu pada hakekatnya suatu penguapan air yang baru yang membawa garam-garam mineral dari dalam tanah. Transpirasi juga bermanfaat di dalam hubungan penggunaan sinar (panas) matahari. Kenaikan temperatur yang membahayakan dapat dicegah karena sebagia dari sinar matahari yang memancar itu digunakan untuk penguapan air. Mempercepat laju pengangkutan unsur hara melalui pembulih xilem, membuang kelebihan air, menjaga turgiditas sel tumbuhan agar tetap pada kondisi optimal, mengatur bukaan stomata, dan sebagai salah satu cara untuk menjaga stabilitas suhu daun.



pengangkutan unsur hara tetap dapat



berlangsung jika transpirasi tidak terjadi. Akan tetapi, laju pengangkutan terbukti akan berlangsung lebih cepat jika transpirasi berlangsung secara optimum. Transpirasi jelas merupakan suatu proses pendinginan, pada siang hari radiasi matahari yang diserap daun akan meningkatkan suhu daun. Jika transpirasi berlangsung maka peningkatan suhu daun ini dapat dihindari. b. Kerugian Transpirasi



Transpirasi



dapat



membahayakan



tanaman



jika



lengas



tanah



terbatas,



penyerapanair tidak mampu mengimbangi laju transpirasi, tanaman layu, layu permanent, mati, hasil tanaman menurun. Sering terjadi di daerah kering, perlu irigasi.



DAFTAR PUSTAKA



Binsasi, R., Sancayaningsih, R. P., dan Murti, S.H. 2016. Evaporasi dan Transpirasi Tiga Spesies Dominan dalam Konservasi Air di Daerah Tangkapan Air (DTA) Mata Air Geger Kabupaten Bantul Yogyakarta. Jurnal Pendidikan Biologi. 1(3): 32-58. Hakim, M. F., Setiari, N., dan Izzati, M. 2017. Kapasitas Penyerapan dan Penyimpanan Air pada Berbagai Ukuran Gel dari Tepung Karaginan untuk Pembuatan Media Tanam Jeloponik. Jurnal Teknologi. 1(1): 129-137. Kurniawan, D., Hanum, C., dan Siregar, Lutfi. 2017. Morfosiologi Akar Melalui Interval Penyiraman, Pemberian Mikoriza dan Modifikasi Media Tanam Pada Pembibitan Kakao. Jurnal Pertanian Tropik. 4(3): 209-218. Marsha, N. A., dan Sumarni, T. 2014. Pengaruh Frekuensi dan Volume Pemberian Air Pada Pertumbuhan Tanaman Crotalaria mucronata Desv. Jurnal Produksi Tanaman. 2(8): 673-678. Setiawati, T., dan Syamsi, I. F. 2019. Karakteristik Stomata Berdasarkan Estimasi Waktu dan Perbedaan Intensitas Cahaya Pada Daun Hibiscus tiliaceus Linn. Di Pangandaran, Jawa Barat. Jurnal Pro-Live. 6(2): 148-159.