Distribusi Hara dalam Tanaman: Transport Jarak Jauh dalam Xylem

dan Phloem

AGH 322

Aliran Hara dari Akar ke Jaringan Pembuluh

Aliran dalam xylem satuarah (acropetal, kepucuk)

Aliran dalam phloemterjadi dari source kesink ke 2 arah, yaitu:

- basipetal (ke akar)

- acropetal (ke pucuk)

ANGKUTAN DALAM XYLEM DAN PHLOEM

ANGKUTAN DALAM XYLEM: Struktur Xylem

Sel-sel xylem :

Perforation plates

Pith

Pith

- Sel mati (tidak memiliki sitoplasma)

- Terdiri atas tracheiddan vessel

- Memiliki pori (pith) pada dinding sel bagian luar

- Vessel memiliki perforation plate

Tracheid Vessel

ANGKUTAN DALAM XYLEM: Struktur Xylem

Perforation plates

Mekanisme: Apoplasmik (dalam sel-sel mati) yang bergantung pada:- Aliran transpirasi- Tekanan akar- Gradien potensial air

ANGKUTAN DALAM XYLEM

Laju pergerakan solut dalam xylem bergantung pada:- laju transpirasi- proses adsorpsi- proses resorpsi- proses sekresi hara

ANGKUTAN DALAM XYLEM

Pengaruh Laju Transpirasi pada Pe-nyerapan dan Translokasi Hara Transpor jarak dekat & jarak jauh ditentukan

oleh tekanan akar & laju transpirasi. Yang ditentukan oleh faktor-faktor sebagai berikut:

a. Umur tanaman : tanaman kecambah/muda efek transpirasi rendah (tekanan akar >).

b. Waktu : Siang hari sangat tergantung transpirasi Malam hari tekanan akar

c. [larutan luar] : [lart. luar] efek transpirasi semakin jelas dibandingkan tekanan akar

ANGKUTAN DALAM XYLEM

d. Konsentrasi hara di dalam akar:Transpirasi biasanya meningkatkan laju

penyerapan hara bila status hara di dalam tanaman (sebaliknya transpor aktif )

e. Jenis Hara:Transpirasi lebih besar pengaruhnya pada absorpsi & translokasi dari hara yang tidak bermuatan (dibandingkan dengan yang bermuatan/bentuk ion) berhubungan dengan permeabilitas membran.

Pembentukan AdsorpsiDinding sel terdiri atas pektin yang memiliki gugus karboksil (R-COO-) sehingga dinding sel xylem bermuatan negatif. Oleh karena itu laju gerakan kation dalam xylem ditentukan oleh:

Valensi (Ca2+ < K+)Diameter pembuluh xylemBanyaknya muatan negatif pada dinding sel

xylem dikotil > monokotil

Konsentrasi & aktivitas hara

ANGKUTAN DALAM XYLEM

ResorpsiHara diserap kembali

oleh sel-sel hidup sejak dari akar pucuk.Terjadi karena

penyerapan aktif langsung ke dalam sel-sel parenchymaatau penyerapan ke dalam sel-sel khusus sel transfer (diteruskan ke floem).

ANGKUTAN DALAM XYLEM

Xylem

Parenchyma Xylem

Sekresi HaraTerdapat mekanisme

pelepasan mineral darisel-sel di sekitarpembuluh xylem kedalam xylem untukmenjaminkesinambungan pasokanhara ke titik tumbuh.pasokan dari akar tinggi disimpanpasokan dari akar

rendah dilepaskan

ANGKUTAN DALAM XYLEM

Xylem

Parenchyma Xylem

ANGKUTAN DALAM FLOEM: Struktur Floem

Sel-sel floem :- Terdiri atas tabung

tapis- Memiliki companion cell- Memiliki pori-pori kecil

pada dinding sel yang menghubungkan tabung tapis dengan companion cell

- Memiliki sieve plate

Tabungtapis (sieve tube)

Pori

Companion cells

Sieve plate

Inti sel

PERANAN COMPANION CELLS Banyak pori (plasmodesmata) yang

menghubungkan tabung tapis dengancompanion cells

Fungsi companion cells Mitokondria memproduksi ATP untuk

disuplai ke tabung tapis Dapat berfungsi sebagai sel transfer;

misalnya sebagai sel antara untukmengalirkan produk fotosintesis dari sel-sel produksi pada mesofil menuju tabungtapis

Mekanisme: Simplas; angkutan dalam floem mirip dengan angkutan jarak dekat melalui plasmodesmataArah angkutan dalam floem adalah dari source

(sumber) ke sink (wadah):Fotosintat

Source: daun sebagai tempat pembentukfotosintat

Sink: akar, pucuk, buah & biji sebagai tempatpembongkaran isi floem.

HaraSource: Apoplas akar, xylem batang & daun, se

sel daun (terutama saat remobilisasi harasaat penuaan daun).

ANGKUTAN DALAM FLOEM

Remobilisasi hara: transport hara dari suatu organ ke organ lainnya pada tanaman (misalnya: transport N dari daun tua ke daun muda saat N kurang tersedia).

Tahapan :a.Mobilisasi dalam sel-sel daun

b.Angkutan jarak dekat dalam simplas ke floem

c.Masuk ke pembuluh floem secara aktif

d.Angkutan dalam floem

REMOBILISASI HARA

Remobilisasi hara terjadi dalam intensitas tinggiselama perkembangan tanaman, yaitu ketika:

Terjadi remobilisasi hara (kecuali Ca) dari biji ke titiktumbuh (akar, daun).

Oleh karena itu, bibit dapat tumbuh beberapa hari tanpa pasokan hara dari luar.

A. Perkecambahan biji

Selama pertumbuhan vegetatif, tanaman dapatmengalami kahat hara permanen atau sementara

Untuk mengatasi hal ini sering terjadi remobilisasihara dari daun tua ke daun muda

Oleh karena itu kahat hara pada daun tua menunjukkanlaju remobilisasi yang tinggi.

B. Kahat Hara Tanah

Ciri-ciri khas dari gejala kahat dan tingkatanremobilisasi:

Nutrisi Gejala kahatterlihat jelas

Remobilisasi

N, K, Mg, P (mobil)

daun tua sangat baik

S (mobil) daun muda tidak cukup

Fe, Zn, Cu, Mo (intermediate)

daun muda sangat rendah

B & Ca (immobil)

daun muda, meristem apikal

~ nol

Mobil Intermediet Immobil

K Fe LiRb Mn CaNa Zn SrMg Co BaP Mo BSCl

ANGKUTAN HARA DALAM FLOEM

Pembentukan biji, buah, organ-organ lain, pada saat itu: Pasokan karbohidrat ke akar Aktivitas akar Penyerapan hara Kandungan hara di daun

Beberapa faktor yang mempengaruhi:a. Kebutuhan hara tertentu oleh biji & buah.

Biji-bijian N , (Ca2+, K+, Mg2+) Buah lunak, organ penyimpanan K+ ; N, P relatif Kacang-kacangan:

% remobilisasi N, P Mg, Ca K

b. Keadaan kandungan hara dalam daun. Contoh pada daun dewasa:

[Cu] daun pada gandum: 70% Cu diremobilisasi [Cu] daun hanya 20%

C. Pada Tahap reproduksi

c. Nisbah antara massa & jumlah serta besarnya biji dan buah.- Makin besar biji dan buah kekuatan penyerapan

hara makin tinggi

d. Laju penyerapan hara selama tahap reproduksi.- Laju remobilisasi hara mikro meningkat selama

pembesaran buah (~ disebabkan penuaan daunyang dirangsang oleh pembuahan)

Antara xylem dan phloem hanya dipisahkan olehbeberapa lapisan sel.

Aliran hara pasif (bocor) dari floem xylem.Sebaliknya aliran dari xylem phloem aliran aktif

(misalnya K+).

Batang memainkan peranan penting dalam transfer dari xylem floem melalui sel transfer.Aliran dari xylem ke floem sangat penting.

Mengapa?

HUBUNGAN ANTARA XYLEM DAN FLOEM

Aliran hara dalam xylem tidak menuju pada bagianyang membutuhkan hara tetapi ke bagian yang memilikilaju transpirasi tinggi.

Transfer Antara Xylem dan Floem

Distribusi Hara dalam Tanaman: Transport Jarak Jauh dalam Xylem dan PhloemPERANAN COMPANION CELLS