HUBUNGAN TUMBUHAN DAN AIR

Air merupakan bahan yg sangat penting bagi kehidupan. Kehidupan tidak mungkin ada tanpa air. Tumbuhan sebagian besar tubuhnya tersusun oleh air. Pada sel tumbuhan, kandungan airnya bervariasi; tergantung pada: ٭ umur ٭ tipe sel ٭ spesies ٭ tipe jaringan ٭ tipe sel

Kandungan air pada tumbuhan: ٭ Tumbuhan tidak berkayu ٭ Buah segar ٭ Daun ٭ Akar ٭ Tumbuhan toleran kering ٭ Biji kering : 70% berat total (bt) : 85 – 95% bt : 80 – 90% bt : 70 – 95% bt : 20% bt : 5 – 7% bt

Fungsi air bagi tumbuhan Penyusun utama protoplasma. Pelarut zat hara yg diperlukan tumbuhan. Alat transpor pemindahan zat hara. Medium berlangsungnya reaksi metabolisme. Bahan dasar untuk reaksi biokimia. Pengatur turgor sel (untuk pembentangan dinding sel) Pengatur keseragaman suhu di dlm tubuh tumbuhan. Alat gerak pulvinus pada tangkai daun

Keberadaan air dalam tubuh tumbuhan Di dalam sel, air berada dalam bentuk bebas dan terikat: Air bebas terutama ada di vakuola, sebagai cairan yg encer. Jika tumbuhan kekurangan air air bebas akan hilang terlebih dulu. Air terikat pada ion / molekul glukosa koloid plasma (plasma protein dan dinding sel)

Potensial air (potensial kimia air): energi bebas per unit jumlah per berat gram molekul Potensial air murni sama dengan 0 Potensial air negatif jika < potensial air murni Potensial air positif jika > potensial air murni Molekul air akan berdifusi dari potensial air lebih tinggi (di luar sel) ke potensial air yg lebih rendah (di dalam sel) air akan berdifusi menuruni gradien potensial, dari air ke larutan terjadi peningkatan tekanan di dalam sistem menaikkan potensial air menuju 0

Kandungan air tanah minimal yg masih dapat diserap akar disebut titik layu sementara. Air tanah merupakan larutan yg didalamnya terlarut berbagai macam garam (ion, molekul) dan gas. Semakin tinggi konsentrasi garam semakin rendah nilai potensial air. Dengan adanya perbedaan ini terjadi proses difusi.

PENYERAPAN AIR OLEH AKAR DILAKUKAN BULU AKAR YG BERADA DI DALAM TANAH Air berdifusi masuk ke bulu akar, pada dinding sel masuk ruang bebas melewati membran plasma secara osmosis difusi memasuki plasma. Sel akar dapat menyerap air jika mempunyai poten- sial air negatif lebih besar dibanding larutan tanah penyerapan pasif. Masuknya air merupakan kombinasi antara difusi, osmosis dan arus masa. Air yg diperlukan tumbuhan sebagian besar diserap lewat akar, meski ada tumbuhan yg mampu me-nyerap air lewat daun atau batang.

Penyerapan pasif Tenaga penggeraknya: tarikan transpirasi daun

Faktor-faktor yg mempengaruhi penyerapan air Ada 2 faktor yg mempengaruhi penyerapan air, yaitu faktor dalam dan faktor luar. Faktor dalam: Kecepatan transpirasi Transpirasi menyebabkan daya hisap daun, sebagai akibat kohesi yg diteruskan lewat sistem hidrostatik pada xilem. Sistem perakaran Ada 2 macam sistem perakaran, yaitu intensif dan ekstensif. Intensif jika akar mempunyai banyak cabang dan daerah perakaran sempit. Ekstensif jika akar sedikit tetapi tumbuh memanjang masuk ke dalam tanah

Teori kekuatan fisika (transpirasi dan kohesi)

3. Pertumbuhan pucuk Pertumbuhan pucuk yg bagus memerlukan banyak air meningkatkan daya serap. 4. Metabolisme Penyerapan memerlukan energi metabolisme tingkat kecepatan metabolisme terutama respirasi sebagai penentu besarnya penyerapan. Metabolisme baik pertumbuhan akar lebih baik banyak cabang akar / bulu akar terbentuk.

Faktor luar: Ketersediaan air tanah Tumbuhan dapat menyerap air jika kandungan air tanah berada di antara kapasitas lapang dan titik layu Konsentrasi / potensial osmotik air tanah Di dalam air tanah terlarut ion / molekul potensial osmotik akan mengalami perubahan jika ion / molekul berkurang atau bertambah Ion / molekul yg larut dalam air tanah banyak potensial osmotik tinggi sel mengalami kesulitan untuk menyerap, perlu energi Tumbuhan halofit mampu menyerap air dari larutan yg mempunyai potensial osmotik tinggi

3. Temperatur tanah Temperatur tanah rendah air menjadi lebih kental sukar bergerak permeabilitas berkurang pertumbuhan terhambat 4. Aerasi Aerasi yg tidak baik menghambat metabolisme dan pertumbuhan akar. Rendahnya kadar oksigen akan menghambat respirasi aerob energi yg diperlukan untuk penyerapan berkurang. Kadar oksigen rendah memacu terjadinya respi-rasi anaerob hasil akhir alkohol melarutkan lipoprotein membran plasma akar busuk Aerasi jelek kadar CO2 meningkat pH tanah turun kekentalan protoplasma naik permeabilitas akar terhadap air berkurang

JARINGAN YG DILALUI AIR Air yg diserap oleh bulu akar dan sel epidermis sel- sel korteks akar endodermis perisikel xilem akar. Jalur ini disebut transpor ekstra vaskular, merupakan pengangkutan yg tidak melewati jaringan pengangkut. Arus simplas: air bergerak melewati plasma sel satu ke plasma sel lain Arus apoplas: air masuk ke dalam tubuh tumbuhan melewati dinding sel dan ruang antar sel. Arus apoplas ini hanya sampai endodermis.

Apoplas Simplas

Selanjutnya air akan lewat plasma xilem akar xilem batang transpor intra vaskular, karena lewat jaringan pengangkut berkas pengang-kutan di daun, trakeid sel mesofil, untuk digunakan dalam proses metabolisme / menguap masuk di ruang antar sel / berdifusi keluar melalui stomata

Mekanisme hantaran air Air yg diserap akar akan dialirkan ke atas dengan mekanisme: Tekanan akar Tekanan yg terjadi di xilem sebagai hasil proses aktif. Tekanan akar dipengaruhi oleh faktor-faktor yg mempengaruhi respirasi Aktivitas sel xilem Xilem merupakan bagian berkas pengangkutan yg terdiri dari trakea dan trakeid yg merupakan sel mati; dan parenkim yg merupakan sel hidup. Paren-kim mampu mengadakan metabolisme energi yg digunakan untuk menggerakkan air ke atas.

3. Daya hisap daun Merupakan akibat adanya transpirasi yg akan meningkatkan potensial osmotik sel-sel mesofil daun daya hisap terhadap air di saliran xilem. Pipa saluran xilem mengecil pada kondisi keterse-diaan air dari akar kurang. Pipa sel-sel xilem akan mengembang jika air dari akar cukup tersedia.