FISIOLOGI TUMUHAN By : Muhibbuddin

FISIOLOGI TUMBUHAN Fisiologi (Physis = alam; Logos = ilmu)  Ilmua Alam Fisiologi Tumbuhan  Ilmu yang yang mempelajari tentang kehidupan tumbuhan Mengamati Melakukan eksperimen Lahir Hukum-hukum Terbentuk teori-teori

TANAH SEBAGAI SUBSTRAT TANAH  Merupakan suatu sistim koloid yang terdiri atas partikel-partikel halus yang diebut “MISEL” Ukuran Misel = 0,001 s.d 0,1 mikron. Misel  Tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya Sistim Koloid  Dapat diamati dengan efek Tyndal Koloid berupa “sol” bila mengeras berupa “gel” Misel dalam sistem koloid tidak bermuatan Misel tanah liat umumnya bermuatan negatif (-)  Sering terikat Kaion : Ca2+, K+, Na+, dan H+

STRUKTUR TANAH Pasir Halus  0,2 mm Lumpur  0,02 mm ANAH TERDIRI DARI : Bagian Mineral Bagian zat Organik Bagian Air dan larutan Tanah Bagian Udara dalam Tanah Organisme Tanah Pengelompokan Tanah Berdasarkan Ukuran Partikel : Pasir Kasar  2.0 mm Pasir Halus  0,2 mm Lumpur  0,02 mm Tanah Liat  0,002 mm

MINERAL DALAM TANAH Elemen mineral tanah berupa “Oksida” PERSEN Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O MnO3 TiO2 P2O5 SO3 SiO2 10,0 3,6 1,0 0,6 1,7 0,8 0,1 0,9 76,5 Beyer at al., 2005

ZAT ORGANIK TANAH Berasal dari penguraian sisa tumbuhan Tanah pasir  Sedikit bahan ornik Tanah Pertanian  Kira-kira 25% bahan organin Dalam bahan orgnik terdapat kegiatan bakteri, jamur dan organisme lainnya Di Daerah Tropis kegiatan mikroorganisme tinggi  Mengubah bahan ornik menjadi zat anorganik

AIR TANAH DAN LARUTAN TANAH Air tanah mengandung segala macam bahan yang terdapat dalam tanah Air tanah merupakan “Larutan” Pengelompokan Air Tanah : Air tidak Bebas (Air Kimia)  Terikat secara kimia dengan partikel anah  Tidak tersedia untuk tumbuhan Air Higroskopi  Air yang mengelilingi partikel Tanah Air kapiler  Air yang mengisi sela-sela partikel tanah  Tersedia untuk tumbuhan Air Grafitasi  Air yang mengalir diruang partikel tanah

UDARA TANAH Udara mengisi ruang diantara partikel tanah Makin besar partikel tanah makin banyak udara Tanah liat + air  Tidak ada ventilasi (ruang) tempat udara. Tanah liat  Airasi buruk bagi tumbuhan Keadaan dan sifat udara dalam tanah yang cukup ventilasinya tidak jauh berbeda dengan udara di luar tanah.

ORGANISME TANAH Orgnaisme tanah berupa : bakteri, ganggang, dan jamur. Organisme tanah (Bakteri, ganggang, dan jamur) dikenal sebagai “Flora Tanah” Protozoa, nematoda, serangga beserta larvanya  Fauna Tanah Organisme tanah biasanya ditemukan di lapisan tanah bagian atas. Tanah yang cukup bahan orgnaik dan ventilasi yan baik serta suhu sekitar 30 derjat Celcius merupakan kondisi yang baik bagi flora dan founa tanah

DIFUSI, OSMOSIS, IMBIBISI

DIFUSI Difusi : Penyebaran molekul suatu zat ke segala arah dari konsentrasi yang tinggi  konsentrasi yang rendah hingga mencapai suatu konsentrasi yang sama Gas, zat cair, dan Zat Padat  Molekul-molekulnya ada kecendrungan untuk menyebar ke segala arah sampai terdapat konsentrasi yang sama Difusi : Padat  Dalam zat cair Difusi : Cair  Dalam zat cair Difusi : Gas  Dalam Gas Difusi : Gas  Dalam zat cair Difusi : Cair  Dalam Gas

PERGERAKAN DIFUSI Difusi disebabkan adanya energi kinetis dari molekul Sumber energi utama pergerakan molekul terdapat di daerah yg banyak molekulnya (Konsentrasi pekat) Arah pergerakan difusi  Ketempat yang kekurangan molekul (konsentrasi rendah)

TEKANAN DIFUSI Sudut Pandang Sumber gerakan : Daerah konsentrasi tinggi terdapat tekanan energi yang menyebabkan melekul menyebar daerah konsentrasi rendah Tekanan tersebut dinamakan “Tekanan Difusi” B. Sudut pandang Tujuan : Tempat tujuan difusi adalah ke daerah defisit molekul (konsentrasi rendah)

TEKANAN DIFUSI B A B A 1 atm 0 atm 1/2 atm Catatan : RUANG “A” dan “B” sama besar, Tekanan berbeda

OSMOSIS Perhatikan Gambar : Bejana disekat dengan “Selaput Prmiable”  Dapat dilalui oleh “Gula” dan “Air” Dalam jangka tertentu  Dalam bejana tersebut dijumpai larutan gula (sukrosa) dengan konsentrasi yang sama Peristiwa apakah itu ? Difusi atau Osmosis. Simpulan : Karena berdifusinya molekul “air” dan “Gula” dalam bejana melewati “lubang (Pori)” maka peristiwa tersebut dinamakan “OSMOSIS” “OS” = Lubang; “Movea” = “to Move” = Pindah

OSMOSIS Perhatikan Gambar !! Bejana disekat dengan selaput “semipermiable”  Hanya bisa dilalui oleh molekul “air” saja. Setelah dibiarkan dalam waktu tertentu apa yg terjadi? Kapan kejadian tersebut berhenti ? Contoh selaput “semipermiable” = membran Sel

TEKANAN OSMOSIS Kelebihan “volume” akibat Osmosis disebut dengan “nilai osmosis” dari larutan gula. Kelebihan “volume” memiliki “berat” yang menekan ke segala arah Tekanan kelebihan volume ke segala arah tersebut dinamakan  TEKANAN OSMOSIS Tekanan Osmosis = NILAI OSMOSIS

MENGUKUR TEKANAN OSMOSIS PV = nRT P = Nilai Osmosis  Satuan “atm” V = Volume dinyatakan dengan “liter” n = Jumlah gram molekul zat terlarut R = Ketetapan gas, yaitu 22,4/273 T = Temperatur Mutlak (kelvin) = 1 derja Celcius = 274 derjat kalvin Contoh : 10 gr Urea (BM = 60,1) dilarutkan dalam air hingga mencapai volume 1 ilet (1000 ml). Hitung Nilai Osmosis nya pada suhu 20 derjat celcius = 293 derjat kalvin

TEKANAN TURGOR Perhatikan Gamar !!! Air Lar. Gula Gambar-A Perhatikan Gamar !!! Kantung selaput semipermiabel berisi larutan gula 40% Setelah dibiarkan 5 jam maka akan terjadi seperti Gambar-B Tekanan yang menyebabkan berkembangnya dinding kantung (gambar-B) dinamakan “Tekanan Turgor” Setelah 5 jam Gambar-B Catatan : “Tekanan Turgor” lebih rendah dari “Tekanan Osmosis”

Difusi, Osmosis Sel Tumbuhan Isi Sel (protopalsma) yang masih hidup Merupakan Suatu Larutan Dinding Sel (Selulosa) Bersifat “Permiabel” Membran Palasma, sistim membran & Tonoplas Bersifat “Semipermiabel” Sel “Akar” (terutama sel rambut) tumbuhan memiliki “Protoplasma” dengan konsentrasi Tinggi. Semakin jauh Posisi Sel dalam akar, semakin tinggi Konsentrasi Protoplasmanya Air Tanah (Larutan) konsentrasinya lebih rendah dari Konsentrasi Protoplasma sel akar

ABSORPSI AIR DI AKAR TUMBUHAN C Air NO=6 NO=10 NO=14 A B C Air NO=12 NO=18 NO=20 SETELAH 2 JAM NO = Nilai Osmosis

OSMOSIS  PLAMOLISIS Tumpukan Sel Air (H2O) Tumpukan Sel 25% Konsentrasi Larutan Glukosa 45%) Tumpukan Sel 25% Konsentrasi

OSMOSIS  PLASMOLISIS

Plasmolisis Plasmolisis  Lepasnya Membran sel dari dinding sel akibat dari devisit air Bisa bersifat permanen  Sel akan mati Bisa sembuh bila diberikan larutan isotonis

OSMOSIS  IMBIBISI Imbibisi : Migrasi molekul Air ke benda lain yang berlubang (pori) akibat perbedaan Nilai Osmosis, dan kemudian molekul air tersebut menetap di dalam Zat Tersebut. Imbibisi  Imbibere  Menyeludup Air yang Masuk  Air Imbibisi Zat yang Kemasukan Air  Imbiban

Absorpsi Air dan Transpirasi Masuknya Air Tanah + Ion-Ion ke Akar melalui Rambut Akar  Dengan cara “Osmosis” dan “Imbibisi” Perjalanan Air pada akar : Rambut Akar  Sel Korteks  Endodermis  Jaringan Pembuluh (Xilem) KLIK Animasi 

PERJALANAN AIR PADA JARINGAN AKAR

PERJALANAN AIR DALAM TUBUH TUMBUHAN Perjalanan air Melalui Pembuluh Xilem (Trakea) Dibantu oleh sel hidup sekitar Xilem (sel Parenkim)  dikenal dengan “Teori Vital) Adanya pengaruh “Tekanan Akar” Pengaruh sistem “Kapilaritas” pembuluh Trakea (xilem) Pengaruh “Adhesi” dan “Kohesi”  Benang air Pengaruh Daya Hisap Daun  Akibat adanya “Transpirasi” KLIK ANIMASINYA ???? DISINI

Perjalanan Air di Daun

TRANSPIRASI Sebagian besar air yang diserap tanaman akan dikeluarkan dalam bentuk uap air melalui stomata  “Transpirasi” Sebagian kecil air akan diangkut ke Jaringan lain tumbuhan : Bunga  Buah  Biji Keprluan Fotosintesis Vakuola, dll.

FAKTOR YANG BERPENGARUH PADA TRANSPIRASI Jumlah dan distribusi stomata Struktur Stomata Jumlah Membuka dan menutupnya stomata Intensitas sinar matahari Kelembaban udara Kecepatan angin sekitar daun Keadaan air tanah KLIK ANIMASI Transpirasi

MENGUKUR LAJU TRANSPIRASI POTETOMETER POTOMETER

TITIK LAYU DAN KOEFISIEN LAYU Bila keadaan tanah tidak lagi mengandung air yg cukup untuk tumbuhan  Tumbuahan akan layu. Layu ada hubungan dengan laju Transprirasi dengan ketersediaan air tanah. Layu berkaitan dengan kehilangan turgor pada sel-sel daun

ARTI PENTING TRANSPIRASI Transpirasi tidak dapat dielakkan dan dicegah Transpirasi pada tumbuhan merupakan penguapan yang mengangkut Garam Mineral (Nutrisi) dari tanah untuk keperluan tumbuhan Transpirasi dapat mengurangi temperatur udara Tumbuhan yang hidup di Daerah Gurun sangat sedikit transpirasi  Tanaman Sekulen = menyimpan air.

SEKIAN DAN TERIMAKASIH