Upload
indryani-bali
View
134
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
fistum
Citation preview
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, karena
berkat rahmat dan hidayahnya maka kami dapat menyelesaikan makalah
“Ketersediaan Air Bagi Tanaman dan Transpirasi” ini dengan waktu yang telah
ditetapkan. Makalah ini kami susun dengan maksud untuk memenuhi persyaratan
Mata Kuliah Fisiologi Tumbuhan.
Tidak lupa kami ucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu dalam menyelesaikannya makalah ini. Sebagai manusia biasa, kami
menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna oleh karena keterbatetasan
serta pengetahuan yang kami miliki. Untuk itu sangat kami harapkan kritik dan saran
yang bersifat membangun di masa yang akan datang.
Akhirnya melalui sebuah do’a dan harapan semoga makalah ini dapat berguna
dan bermanfaat khususnya bagi penulis dan bagi para pembaca amin yarobbalalamin.
Makassar, September 2013
Kelompok III
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air merupakan sumber kehidupan, tanpa air tidak ada makhluk yang dapat
hidup. Begitu juga tanaman,salah satu unsur terbesar tanaman adalah air yaitu
berkisar anatara 90% untuk tanaman muda, sampai kurang dari 10% untuk padi-
padian yang menua sedangkan tanaman yang mengandung minyak, kandungan airnya
sangat sedikit. penyiraman harus dilakukan teratur agar tidak kekurangan. Jika tidak
disiram, tanaman akan mati kekeringan. Air merupakan bahan untuk fotosintesis,
tetapi hanya 0,1% dari total air yang digunakan untuk fotosintesis. Air yang
digunakan untuk transpirasi tanaman sebanyak 99 %, dan yang digunakan untuk
hidrasi 1 %, termasuk untuk memelihara dan menyebabkan pertumbuhan yang lebih
baik. Selama pertumbuhan tanaman membutuhkan sejumlah air yang tepat.
Air merupakan reagen yang penting dalam proses-proses fotosintesa dan
dalam proses-proses hidrolik. Disamping itu juga merupakan pelarut dari garam-
garam, gas-gas dan material-material yang bergerak kedalam tumbuh-tumbuhan,
melalui dinding sel dan jaringan esensial untuk menjamin adanya turgiditas,
pertumbuhan sel, stabilitas bentuk daun, proses membuk dan menutupnya stomata,
kelangsungan gerak struktur tumbuh-tumbuhan . Kekurangan air akan mengganggu
aktifitas fisiologis maupun morfologis, sehingga mengakibatkan terhentinya
pertumbuhan. Defisiensi air yang terusmenerus akan menyebabkan perubahan
irreversibel (tidak dapat balik) dan pada gilirannya tanaman akan mati.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan pembuatan makalah ini adalah :
1. Mahasiswa dapat mengetahui bagaimana ketersediaan air mempengaruhi
pertumbuhan tumbuhan
2. Mahasiswa dapat mengetahui segala proses transpirasi yang terjadi pada
tumbuhan
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Ketersediaan air bagi tanaman
Tumbuhan tersusun atas minimal 75% dari air yang hampir seluruh kebutuhan
air bagi tanaman terpenuhi mulai dari pengambilan air oleh akar tanaman. Akar
tanaman yang tumbuh menembus tanah akan menyerap air sampai mencapai
potensial air kritis dalam tanaman. Air yang dapat diserap oleh tanaman disebut air
tersedia bagi tanaman, yaitu air yang berada pada kapasitas lapang dengan titik layu
permanen.
Kapasitas lapang adalah air yang tersimpan atau tidak mengalir ke bawah
akibat adanya gaya gravitasi, sedangkan titik layu permanen adalah air yang
tersimpan dalam tanah, dimana tanaman akan layu dan tidak akan kembali pulih.
Ketersediaan air bagi tanaman sangat di pengaruhi oleh sifat koloid tanah (luas
permukaan partikel-partikel tanah). Pada umumnya tanah liat memiliki kemampuan
menyediakan air bagi tanaman lebih tinggi dibanding tanah bertekstur kasar seperti
tanah berpasir. Potensial air tumbuhan dan pada tanah merupakan penjumlahan dari
beberapa komponen potensial, yaitu :
Ψ = Ψm + Ψs + Ψp + Ψz
Potensial tanaman atau tanah umumnya jauh lebih tinggi di bandingkan
potensi air di udara. Pada tanaman selalu mines dan potensial daun diatas -15.
Apabila tidak terjadi kehilangan air pada tanaman khususnya pada malam hari, maka
potensial air hampir mencapai keseimbangan dengan potensial tanah. Pada siang hari,
dimana stomata mulai terbuka kehilangan air pada daun berlangsung secara terus
menerus yang mengakibatkan potensial daun menurun sehingga lebih rendah
dibandingkan dengan tangkai daun. Demikian seterusnya terjadi sampai pada akar
tanah. Sehingga aliran air dari dalam tanah sampai ke daun terus berlangsung secara
kontinyu dari tanah sampai ke daun tanaman. Dengan demikian maka potensial air
mulai dari tanah sampai ke udara bebas melalui tanaman adalah:
Ψ tanah > Ψ akar > Ψ batang > Ψ cabang > Ψ daun > Ψ udara
Pada kondisi di lapangan, umumnya kandungan air tanah tidak seragam pada
setiap profil tanah. Akar tanaman akan terus tumbuh dan menembus lapisan profil
tanah mulai dari lapisan paling atas sampai ke yang paling bawah. Pada saat Ψ tanah
lapisan atas mulai menurun akibat pengambilan air oleh akar tanaman, kebutuhan air
tanaman akan terpenuhi dari lapisan tanah yang lebih dalam, namun dengan demikian
dengan menurunnya volumetanah yang lembab, tanaman akan memerlukan landaian
Ψ yang lebih besar daripada akar agar dapat menyerap air yang cukup untuk
memenuhi kebutuhan hidup tanaman.
2.1.1 Faktor-Faktor Mempengaruhi Kebutuhan Air Pada Tanaman
Banyak pertanyaan yang mendasar seputar bagaimana menyiram tanaman
yang baik. Untuk menjawab itu, ada beberapa hal penting yang berkaitan dengan
kebutuhan air pada saat penyiraman, yaitu:
a) Jenis, Bentuk dan Umur Tanaman
Berdasarkan kebutuhan air, umumnya ada tiga jenis tanaman, yaitu:
Jenis Suka Air, memerlukan air yang cukup banyak untuk dapat hidup dengan
baik, contohnya jenis Adiantum, Begonia, Calathea, Dracaena, Dieffenbachia,
Monstera, Peperomia serta jenis pakis-pakisan.Jenis
menyukai air dalam jumlah sedang, memerlukan air yang cukup tapi tidak
berlebih untuk tumbuh dalam kondisi yang sehat, contohnya adalah Aglaonema,
Anthurium, Philodendron, dan lainnya Jenis menyukai
sedikit air, merupakan jenis tanaman yang dapat tumbuh dengan baik dalam
keadaan sedikit air, contohnya berbagai jenis tanaman sukulen, kaktus,
Sansiviera, Chryptanthus dan lainnya.
Bentuk daun juga harus diperhatikan, jika daunnya besar dan tipis, berarti
tanaman tidak kuat kondisi kering dan membutuhkan relatif lebih banyak air dalam
penyiraman. Jika daun ada lapisan lilinnya berarti sedikit tahan akan kondisi kering.
Daun kecil akan menghindari penguapan air saat siang hari. Akan tetapi penting pula
diketahui jenis tanamannya, apakah tanaman menyukai air atau tidak
b) Lokasi dan Kondisi Sekitar Tanaman
Lokasi juga mempunyai andil dalam menentukan banyaknya air untuk
penyiraman. Tanaman dalam pot yang diletakkan di bawah naungan dengan yang
langsung di bawah sinar matahari akan mempunyai perbedaan kebutuhan air.
Umumnya tanaman yang berada di daerah naungan membutuhkan jumlah air yang
relatif lebih sedikit dari pada tanaman yang terkena sinar matahari langsung.
Peletakan tanaman pada sumber air membutuhkan air yang berbeda dengan
yang diletakkan di tengah lapangan terbuka. Peletakan di dekat sumber air merupakan
jenis tanaman yang menyukai kondisi air cukup banyak untuk pertumbuhannya.
Jenisnya pun berbeda dengan tanaman yang tahan akan sinar matahari.
c) Jenis Media Tanam
Media merupakan material yang bersentuhan langsung dengan akar, bagian
tanaman yang sangat penting untuk penyerapan air dan unsur hara lainnya. Media
tanaman yang umum digunakan adalah tanah, humus, sekam, cocopeat, pasir malang,
dan akar pakis. Masing-masing mempunyai daya ikat air yang berbeda. Humus
mengandung banyak sisa-sisa bagian tanaman yang membusuk. Biasanya bersifat
menahan air. Tetapi jika diletakkan di area terbuka, humus mudah kering dan
berbentuk serpihan2/butiran2 halus.
Sekam yang umumnya digunakan adalah jenis sekam biasa dan sekam bakar.
Bentuknya yang berupa butiran-butiran sekam kasar membantu tanah dalam
memperbaiki struktur tanah hingga menjadi remah-remah tidak padat sehingga air
dapat mengalir dengan lancar. Untuk itu media tanam sekam murni relatif cocok
untuk tanaman hias pada pot, atau campuran media tanam pada musim hujan agar air
tidak merusak akar yang akan mengakibatkan busuk akar.
Cocopeat relatif dapat menyimpan air hingga penggunaan media dengan
campuran bahan ini sangat tepat saat musim kering, tetapi jangan biarkan media ini
terlampau kering. Beda dengan pasir malang yang lebih bersifat tidak menahan air.
Sangat cocok digunakan sebagai campuran media tanam pada musim hujan. Tak
jarang untuk penanaman sering kali media tersebut dicampur dengan jumlah tertentu.
Oleh karena itu penting mengetahui sifat media terhadap daya pegang air untuk
mendapat media yang ideal dengan jenis tanaman yang hendak ditanam.
d) Besar Kecilnya Pot
Terkait dengan tingkat kelembaban media dalam pot. Pot kecil akan
mempunyai tingkat kelembaban yang lebih kecil jika dibandingkan dengan media
pada pot yang besar. Tepai pot besar mempunyai kelebihan dalam pertumbuhan akar
tanaman. Banyaknya ruang yang tersedia dapat memberikan ruang yang cukup untuk
bernafasnya akar.
e) Musim
Dua musim utama di Indonesia, musim kering dan musim hujan, akan
mempengaruhi penyiraman terhadap tanaman. Musim kering tanaman harus diperiksa
apakah memerlukan penyiraman satu-dua hari sekali sedangkan musim hujan apakah
harus disiram setiap hari atau tidak.
2.1.2 Pengaruh Cekaman Air Terhadap Pertumbuhan Dan Hasil Tanaman
Pertumbuhan tanaman didefinisikan sebagai bertambah besarnya tanaman
yang diikuti oleh peningkatan berat kering. Proses pertumbuhan tanaman terdiri dari
pembelahan sel, perbesaran sel dan diferensiasi sel. Kekurangan air pada tanaman
terjadi karena ketersediaan air dalam media tidak cukup dan transpirasi yang
berlebihan atau kombinasi kedua faktor tersebut. Di lapangan walaupun di dalam
tanah air cukup tersedia, tanaman dapat mengalami cekaman (kekurangan air). Hal ini
terjadi jika kecepatan absorpsi tidak dapat mengimbangi kehilangan air melalui
proses transpirasi.
Kehilangan air dari tanaman oleh transpirasi merupakan suatu akibat yang
tidak dapat dielakkan dari keperluan membuka dan menutupnya stomata untuk
masuknya CO2 dan kehilangan air melalui transpirasi lebih besar melalui stomata
daripada melalui kutikula. Indeks luas daun yang merupakan ukuran perkembangan
tajuk, sangat peka terhadap cekaman air, yang mengakibatkan penurunan dalam
pembentukan dan perluasan daun, peningkatan penuaan dan perontokan daun, atau
keduanya. Perluasan daun lebih peka terhadap cekaman air daripada penutupan
stomata. Selanjutnya dikatakan bahwa peningkatan penuaan daun akibat cekaman air
cenderung terjadi pada daun-daun yang lebih bawah, yang paling kurang aktif dalam
fotosintesa dan dalam penyediaan asimilat, sehingga kecil pengaruhnya terhadap
hasil.
Martin, Tenorio dan Ayerbe (1994) menjelaskan bahwa cekaman air yang
terjadi pada paruh kedua dari siklus hidup tanaman ercis mengakibatkan penurunan
nilai LAI (leaf area index) setelah pembungaan. Hal ini menyebabkan rendahnya
hasil biji ercis bila dibandingkan dengan hasil pada musim tanam sebelumnya,
dimana curah hujan selama paruh pertama siklus hidupnya lebih besar. Kekurangan
air dapat menghambat laju fotosintesa, karena turgiditas sel penjaga stomata akan
menurun. Hal ini menyebabkan stomata menutup.
Penutupan stomata pada kebanyakan spesies akibat kekurangan air pada daun
akan mengurangi laju penyerapan CO2 pada waktu yang sama dan pada akhirnya
akan mengurangi laju fotosintesa. Disamping itu penutupan stomata merupakan
faktor yang sangat penting dalam perlindungan mesophyta terhadap cekaman air yang
berat. Waktu antara penyebaran benih dan pemasakan dapat diperpendek atau
diperpenjang tergantung pada intensitas dan waktu terjadinya cekaman air. Hasil
penelitian Turk dan Hal pada tahun 1980 dan Lawn tahun 1982 menunjukkan bahwa
kacang tunggak berbunga dan masak lebih awal dibawah tingkat cekaman air sedang,
tetapi cekaman air yang berat menunda aktivitas reproduktif.
Kedalaman perakaran sangat berpengaruh terhadap jumlah air yang diserap.
Pada umumnya tanaman dengan pengairan yang baik mempunyai sistem perakaran
yang lebih panjang daripada tanaman yang tumbuh pada tempat yang kering.
Rendahnya kadar air tanah akan menurunkan perpanjangan akar, kedalaman penetrasi
dan diameter akar .Peningkatan pertumbuhan akar di bawah kondisi cekaman air
ringan sampai sedang mungkin sangat penting dalam menyadap persediaan air baru
bagi suatu tanaman. Hasil penelitian Nour dan Weibel tahun 1978 menunjukkan
bahwa kultivarkultivar sorghum yang lebih tahan terhadap kekeringan, mempunyai
perkaran yang lebih banyak, volume akar lebih besar dan nisbah akar tajuk lebih
tinggi daripada lini-lini yang rentan kekeringan. Hasil penelitian Martin, Tenorio dan
Ayerbe (1994) menunjukkan bahwa perakaran tanaman ercis yang mengalami
cekaman air pada paruh kedua dari siklus hidupnya tidak dapat menjelajahi
keseluruhan lapisan tanah pada kedalaman 45 – 75 cm. Dengan kata lain tanaman
ercis tidak dapat mengekstrak air di bawah kedalaman 70 cm. Akibat lebih lanjut
cekaman air akan menurunkan hasil tanaman, dan bahkan tanaman gagal membentuk
hasil. Jika cekaman air terjadi pada intensitas yang tinggi dan dalam waktu yang lama
akan mengakibatkan tanaman.
Tanggap pertumbuhan dan hasil tanaman terhadap cekaman air tergantung
fase pertumbuhan saat cekaman air tersebut terjadi. Jika cekaman air terjadi pada fese
pertumbuhan vegetatif yang cepat, pengaruhnya akan lebih merugikan dibandingkan
dengan jika cekaman air terjadi pada fese pertumbuhan lainnya.
Untuk mengetahui apakah tanaman cukup air atau tidak, dapat melihat gejala-
gejala yang ditampakkan oleh tanaman. Diantaranya adalah:
a. Pengecekan media tanam:
Jika media terasa remah lepas, berarti media sedikit mengandung air
Periksa dengan membuat lubang sebesar ibu jari dengan kedalaman 1,5-3cm.
Jika kering maka kelembaban tanaman rendah dan tanaman perlu disiram.
b. Gejala fisiologis tanaman, antara lain:
Tanaman layu dan daun tua coklat dan mengering, dicurigai tanaman kekurangan
air. Periksa media dan gejala lain apakah disebabkan oleh hama dan penyakit
tanaman lainnya.
Pinggiran daun berwarna coklat dan kering untuk tanaman kekurangan air
Jika berbunga dan kurang air, maka bunga akan gugur dengan cepat.
Jika daun ujungnya coklat, kemungkinan besar kelebihan air.
Dalam media yang terlalu lembab, akar akan membu. Dampak kandungan lengas
pada perkembangan sistem perakaran.
2.1.3 Dampak Kelebihan Air pada Tanaman
Kelebihan air pada tanaman biasanya terlihat /terjadi ketika awal musim hujan
(akhir musim kemarau) dan pada saat pertengahan musim hujan. Yang sangat
berdampak bagi pertumbuhan tanaman dapat di lihat sebagai berikut:
Awal musim hujan (akhir musim kemarau)
Ciri, sinar matahari cukup banyak, suhu udara panas, kelembaban udara
absolute (Ah) tinggi, kelembaban udara relatip (Rh) tinggi, hujan masih jarang
terjadi, dan sumber air tanah maupun air permukaan sedikit. Dampak bagi tanaman
yaitu proses transpirasi (proses pendinginan) terganggu karena tingginya nilai Rh.
Keadaan ini diperparah dengan sulitnya proses pendinginan secara konduksi lewat
daun, karena bahang panas pada fase musim ini juga tinggi. Akibatnya tanaman akan
kepanasan, daun dan batang tanaman nampak layu meski masih nampak hijau. Kalau
kondisi parah ranting dan daun akan menguning dan rontok.
Kesalahan yang sering dilakukan pada fase ini, melihat tanaman nampak layu
timbul anggapan tanaman kurang air. Padahal kelayuan muncul bukan karena
kekurangan air (seperti pada musim panas), namun akibat terganggunya proses
penyerapan air karena transpirasi terhambat. Dampak selanjutnya gampang diduga,
zona akar akan kelebihan air dan mengundang penyakit.
Pertengahan musim hujan
Ciri, sinar matahari terhalangi mendung, suhu udara turun, kelembaban udara
absolute (Ah) turun / rendah, kelembaban udara relatip (Rh) tinggi, frekwensi hujan
tinggi, dan sumber air tanah maupun air permukaan melimpah. Dampak bagi tanaman
antara lain Kelembaban (Rh) tinggi pada suhu yang rendah merupakan kondisi ideal
pertumbuhan spora jamur. Tanaman yang tidak sehat atau bagian tanaman yang tua
menjadi rentan serangan jamur. Genangan-genangan air pada bagian batang, bonggol,
dan daun (bagian-bagian yang kaya karbohidrat) cepat atau lambat akan diserbu
jamur.
2.1.4 Stress Fisiologis Tanaman
Stress air pada tanaman merupakan faktor utama dalam penghambatan
produktivitas tanaman. Proses fisiologis selalu berhubungan dengan air. Hilangnya air
dari jaringan tanaman dapat berpengaruh pada banyak hal, antara lain berkurangnya
tekanan hidrostatik di dalam sel, meningkatnya konsentrasi makromolekul dan
larutan dengan berat molekul kecil. Beberapa aktivitas fisiologis yang dipengaruhi
oleh stress air antara lain sebagai berikut:
a. Pembesaran dan Pembelahan Sel
Proses yang paling sensitif terhadap stress air adalah pertumbuhan sel.
Pengaruh utama tampak pada proses fisis. Bila tekanan turgor sel jatuh akibat stress
air, pembesaran sel juga menurun karena kehilangan tekanan di dalam sel. Turgor
yang tinggi dalam jaringan kadang-kadang dijumpai pada malam hari dibanding
dengan pada siang hari. Ketersediaan air tanah juga berpengaruh pada potensi air di
daun dan juga perkembangan/perluasan daun. Stress air yang berkepanjangan dapat
menghambat pembelahan sel (meristem) belum jelas apakah penghambatan tersebut
secara langsung atau tidak langsung.
b. Dinding Sel dan Sintesis Protein
Dinding sel tersusun sebagian besar dari selulosa yang merupakan
penggabungan dari molekul glukosa. Sintesis substansi ini tertekan pada kondisi
stress air. Dilaporkan juga penggabungan asam amino ke dalam bentuk protein juga
dihambat oleh stress air, tetapi belum jelas bagaimana stress air berpengaruh terhadap
sintesis protein.
c. Enzim
Defisit air berpengaruh langsung terhadap level enzim. Pada kondisi stress
yang moderat, level beberapa enzim meningkat, misal enzim hidrolase dan
dehidrogenase. Pada umumnya stress air mengakibatkan menurunnya kadar enzim,
terutama nitrat reduktase. Stress air berpengaruh pada turgor, apakah kemudian
tekanan turgor juga berpengaruh terhadap enzim yang berada di plasma membran,
masih menimbulkan pertanyaan, mungkin bahwa aktivitas ATP ase membran
dikendalikan oleh besarnya turgor, yang juga dinyatakan bahwa potensial membran
tergantung pada turgor. Diduga bahwa perubahan potensial membran dimaksudkan
agar jaringan tanaman dapat mengendalikan reaksi fisiologis, misal penyerapan
bahan-bahan terlarut. Hubungan antara penyerapan sukrosa dan turgor telah
disebutkan di depan. Hal yang serupa dijumpai pada hubungan antara turgor dan
penyerapan K+ pada ganggang Velonia sp, penyerapan K+ meningkat bila turgor sel
menurun dan sebaliknya. Dengan demikian nampak bahwa tekanan turgor memiliki
fungsi ganda dalam proses pertumbuhan. Ia dibutuhkan untuk menekan
dinding/membran sel untuk memberi fasilitas pemecah ikatan kimia dan tahap
berikutnya mengendalikan bahan-bahan terlrut yang dibutuhkan untuk pertumbuhan.
2.2 Transpirasi
2.2.1 Pengertian 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 melalui bagian tanaman yang lain dapat saja terjadi,
tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil dibandingkan dengan 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 tersebut.
Tingkat transpirasi secara langsung berkaitan dengan partikel penguapan air
dari permukaan tanaman, terutama dari bukaan permukaan, atau stomata, pada daun.
Stomata untuk sebagian besar kehilangan air oleh tanaman, tetapi beberapa
penguapan langsung juga terjadi melalui permukaan sel-sel epidermis daun.
Transpirasi pada tumbuhan yang sehat sekalipun tidak dapat dihindarkan dan jika
berlebihan akan sangat merugikan karena tumbuhan akan menjadi layu bahkan mati.
Sebagian besar transpirasi berlangsung melalui stomata sedang melalui kutikula daun
dalam jumlah yang lebih sedikit. Transpirasi terjadi pada saat tumbuhan membuka
stomatanya untuk mengambil karbondioksida dari udara. Lebih dari 20% air yang
diambil oleh akar dikeluarkan ke udara sebagai uap air. Sebagian besar uap air yang
ditranspirasi oleh tumbuhan tingkat tinggi berasal dari daun, selain dari batang, bunga
dan buah. Manfaat transpirasi untuk membantu penyerapan mineral dari tanah dan
menghilangkan panas pada daun. Bila laju transpirasi rendah terjadi defisiensi dan
sebaliknya bila laju transpirasi tinggi maka terjadi peningkatan mineral. Umumnya
penyerapan mineral dilakukan bersama dengan penyerapan air, sehingga transpirasi
secara tidak langsung membantu transpor air keseluruh tubuh tanaman.
Untuk membuat makanan, sebuah tumbuhan harus membentangkan daunnya
pada matahari dan mendapatkan CO2 dari udara. Karbon dioksida akan berdifusi ke
dalam daun, dan oksigen yang dihasilkan sebagai hasil sampingan fotosintesis akan
berdifusi keluar dari daun melalui stomata. Stomata menghubungkan ruang udara
yang berbentuk sarang lebah, sehingga CO2 dapat berdifusi ke sel-sel fotosinterik
mesofil. Selama daun masih dapat menarik air dari tanah dengan cukup cepat untuk
menggantikan air yang hilang, maka transpirasi tidak akan menyebabkan masalah.
Ketika transpirasi melebihi pengiriman air melaui xilem, seperti ketika tanah mulai
mengering, daun mulai layu karena sel-selnya kehilangan tekanan turgor. Laju
potensial transpirasi yang paling besar adalah saat hari panas terik, kering dan
berangin, karena semua itu merupakan faktor lingkungan yang menigkatkan
penguapan air.
Penyerapan air dari dalam tanah ke bagian atas tumbuhan memiliki arti bahwa
tanaman tersebut harus melawan gaya gravitasi bumi yang selalu mengakibatkan
benda jatuh ke bawah. Akan tetapi, tanaman berhasil melakukan hal itu. Kuncinya
ialah tanaman-tanaman ini menggunakan tekanan akar, tenaga kapilari, dan juga
tarikan transpirasi. Namun pada tanaman-tanaman yang sangat tinggi, yang berperan
paling penting adalah tarikan transpirasi. Dalam proses ini, ketika air menguap dari
sel mesofil, maka cairan dalam sel mesofil akan menjadi semakin jenuh. Sel-sel ini
akan menarik air melalu osmosis dari sel-sel yang berada lebih dalam di daun. Sel-sel
ini pada akhirnya akan menarik air yang diperlukan dari jaringan xilem yang
merupakan kolom berkelanjutan dari akar ke daun. Oleh karena itu, air kemudian
dapat terus dibawa dari akar ke daun melawan arah gaya gravitasi, sehingga proses
ini terus menerus berlanjut. Proses penguapan air dari sel mesofil daun biasa kita
sebut dengan proses transpirasi. Oleh itu, pengambilan air dengan cara ini biasa kita
sebut dengan proses tarikan transpirasi dan selama akar terus menerus menyerap air
dari dalam tanah dan transpirasi terus terjadi, air akan terus dapat diangkut ke bagian
atas sebuah tanaman.
Proses transpirasi ini selain mengakibatkan penarikan air melawan gaya
gravitasi bumi, juga dapat mendinginkan tanaman yang terus menerus berada di
bawah sinar matahari. Mereka tidak akan mudah mati karena terbakar oleh teriknya
panas matahari karena melalui proses transpirasi, terjadi penguapan air dan
penguapan akan membantu menurunkan suhu tanaman. Selain itu, melalui proses
transpirasi, tanaman juga akan terus mendapatkan air yang cukup untuk melakukan
fotosintesis agar keberlangsungan hidup tanaman dapat terus terjamin. Struktur
anatomi daun memungkinkan penurunan jumlah difusi dengan menstabilkan lapis
pembatas tebal relatif. Misalnya rapatnya jumlah trikoma pada permukaan daun
cenderung meyebabkan lapisan pembatas udara yang reltif tidak bergerak. Stomata
yang tersembunyi menekan permukaan daun sehingga stomata membuka. Udara
memiliki efek penting dalam penjenuhan jumlah udara. Udara hangat membawa lebih
banyak air dari pada udara dingin. Oleh karena itu, pada saat panan volume udara
akan memberikan sedikit uap air dengan kelembaban relatif yang lebih rendah
daripada saat dingin. Untuk alasan ini, tumbuhan cenderung kehilangan air lebih
cepat pada udara hangat dari pada udara dingin. 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.
2.2.2 Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Transpirasi
Faktor-faktor yang mempengaruhi laju transpirasi adalah faktor-faktor internal
yang mempengaruhi mekanisme buka-tutup stomata, kelembaban udara sekitar
tanaman, suhu udara dan suhu daun tanaman. Angin dapat juga mempengaruhi laju
transpirasi. Angin dapat memacu laju transpirasi jika udara yang bergerak melewati
permukaan daun tersebut lebih kering dari udara disekitar tumbuhan tersebut.
Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi laju transpirasi, antara lain:
1. Cahaya
Laju transpirasi tanaman lebih cepat terjadi di tempat yang terang yang
terkena cahaya matahari. Hal ini terutama karena cahaya merangsang pembukaan
stomata pada siang hari,sehingga transpirasi bisa berjalan dengan lancar. Cahaya juga
mempercepat transpirasi oleh pemanasan daun.
2. Suhu
Suhu tumbuhan pada umumnya tidak berbeda banyak dengan lingkungannya.
Kenaikan suhu udara akan mempengaruhi kelembaban relatifnya. Meningkatnya suhu
pada siang hari, biasanya menyebabkan kelembaban relatif udara menjadi makin
rendah, sehingga akan menyebabkan perbedaan tekanan uap air dalam rongga daun
dengan di udara menjadi semakin besar dan laju transpirasi meningkat. Tanaman
terjadi lebih cepat pada suhu yang lebih tinggi karena air menguap lebih cepat karena
suhu meningkat. Pada 30 ° C, daun mungkin terjadi tiga kali lebih cepat seperti
halnya pada 20 ° C.
3. Kelembaban
Kelembaban udara sangat berpengaruh terhadap laju transpirasi. Kelembaban
menunjukkan banyak sedikitnya uap air di udara, yang biasanya dinyatakan dengan
kelembaban relatif. Makin besar tekanan uap air di udara, maka akan semakin lambat
laju transpirasi. Sebaliknya apabila sedikit tekanan uap air di udara maka maka laju
transpirasinya akan semakin cepat. Tingkat difusi meningkat setiap substansi sebagai
perbedaan dalam konsentrasi zat di dua daerah increases. Ketika udara sekitarnya
kering, difusi air dari daun berlangsung lebih cepat.
4. Angin
Angin adalah suatu perpindahan masa udara dari suatu tempat ke tempat lain.
Dalam perpindahan masa udara ini, angin akan membawa masa uap air yang berada
di sekitar tumbuhan, sehingga dapat menurunkan tekanan uap air disekitar daun dan
dapat mengakibatkan meningkatnya laju transpirasi. Apabila angin bertiup terlalu
kencang, dapat mengakibatkan keluaran uap air melebihi kemampuan daun untuk
menggantuinya dengan air yang berasal dari tanah, sehingga lama kelamaan daun
akan mengalami kekurangan air. Ketika tidak ada angin, udara sekitar daun menjadi
semakin lembab sehingga mengurangi laju transpirasi. Ketika angin hadir, udara
lembab dibawa pergi dan digantikan oleh udara kering.
5. Keadaan Air Tanah
Laju transpirasi sangat bergantung pada ketersediaan air di dalam tanah,
karena setiap air yang hilang dalam proses transpirasi harus dapat segera diganti
kembali, yang pada dasarnya berasal dari dalam tanah. Berkurangnya air di dalam
tanah akan menyebabkan berkurangnya pengaliran air ke daun dan hal ini akan
menghambat laju transpirasi. Tanaman tidak bisa terus terjadi cepat jika kehilangan
air yang tidak dibuat oleh pengganti dari tanah. Bila penyerapan air oleh akar gagal
mengikuti laju transpirasi, kehilangan turgor terjadi, dan tutup stomata. Ini segera
mengurangi laju transpirasi (serta fotosintesis). Jika hilangnya turgor meluas ke
seluruh daun dan batang, layu tanaman.
Ketika tanaman berada di dalam kondisi gelap ataupun malam hari, maka laju
transpirasi akan berkurang dibandingkan apabila tanaman terpapar cahaya. Hal
tersebut dapat terjadi karena pembukaan stomata distimulasi oleh cahaya, dan
kemudian cahaya menghangatkan daun yang dapat memicu proses transpirasi untuk
meningkat. Begitupun dengan perubahan temperature, semakin tinggi temperature
maka transpirasi akan semakin besar. Ketika temperatur naik sebesar 10°C,
transpirasi akan meningkat sebesar tiga kali transpirasi semula. Konsentrasi uap air di
udara juga memicu terjadinya transpirasi. Apabila terdapat perbedaan konsentrasi uap
air yang cukup signifikan dalam hal ini udara luar lebih kering, maka uap air tersebut
akan berdifusi dari stomata daun menuju ke udara sekitar yang memiliki konsentrasi
uap air relatif rendah. Hal sebaliknya dapat berlangsung apabila konsentrasi uap air
lebih tinggi pada udara bebas.
Tanaman gurun banyak jenis khusus fotosintesis, disebut crassulacean
metabolisme asam atau fotosintesis CAM yang stomata tertutup pada siang hari dan
terbuka pada malam hari ketika transpirasi akan lebih rendah.Transpirasi ini
berlangsung selama fotosintesis terjadi, yaitu sewaktu stomata daun membuka untuk
pertukaran gas antara karbon dioksida dan oksigen. Transpirasi merupakan proses
yang penting, serta merupakan tenaga penggerak yang mendorong naiknya air dan
bahan mineral lainnya dari akar menuju daun. Naiknya material-material tersebut
berkorelasi untuk melaksanakan biosintesis dalam rangka menyuplai fotosintesis, dan
mendinginkan daun.
Udara yang berada disekitar daun akan meningkat kelembapannya apabila
tidak ada angin yang berhembus, hal tersebut menyebabkan penurunan laju
transpirasi. Ketika angin berhembus, udara lembap akan bergeser dan digantikan oleh
udara yang lebih kering. Kelima, jika kehilangan air melalui transpirasi tidak dapat
segera digantikan oleh ketersediaan air di dalam tanah, maka dapat dipastikan
tumbuhan akan mengurangi laju transpirasinya. Sewaktu akar tumbuhan menyerap air
dari tanah dan gagal untuk memenuhi kebutuhan transpirasi yang cenderung cepat,
stomata kemudian akan menutup karena sel penjaga kehilangan tekanan turgor.
Tanaman dapat mengalami kelayuan apabila tekanan turgor yang berkurang tersebut
terjadi dalam jangka waktu yang cukup lama. Perbedaan tipe taanaman memegang
peranan penting dalam cepatnya laju transpirasi. Setiap jenis tanaman memiliki tipe
maupun jumlah stomata yang berbeda untuk setiap luasan daun. Selain itu,
lingkungan hidup juga berpengaruh. Tanaman xerofit akan lebih memiliki laju
transpirasi yang lebih kecil, dibandingkan dengan tumbuhan dengan habitat air.
2.2.3 Mekanisme Kerja Stomata (Membuka dan Menutupnya Stomata)
Masing-masing stomata diapit oleh sepasang sel penjaga, yang berbentuk
seperti ginjal pada tumbuhan dikotil dan berbentuk seperti halter pada tumbuhan
monokotil. Stomata akan membuka jika tekanan turgor kedua sel penjaga meningkat
dan akan menutup apabila tekanan turgornya rendah. Peningkatan tekanan turgor sel
penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga tersebut. Pada saat turgor
sel penutup tinggi, maka dinding sel penutup yang berhadapan pada celah stomata
akan tertarik kebelakang, sehingga celah menjadi terbuka. Naiknya turgor ini
disebabkan adanya air yang mengalir dari sel tetangga masuk ke sel penutup,
sehingga sel tetangga mengalami kekurangan air dan selnya sedikit mengkerut dan
akan menarik sel penutup kebelakang.
Sebaliknya pada waktu tekanan turgor turun, yang disebabkan oleh
kembalinya air dari sel penutup ke sel tetangganya, sel tetangga akan mengembang
dan mendorong sel penutup ke depan sehingga akhirnya stoma tertutup. Seorang ahli
fisiologi yang berasal dari Jepang yang bernama M. Fujiono menyatakan bahwa sel
penutup stomata yang sedang terbuka dalam cahaya, mengandung banyak ion K+
dalam konsentrasi yang tinggi dibanding dengan stomata yang tertutup dalam gelap.
Pada saat stomata membuka akan terjadi akumulasi ion kalium (K+) pada sel
penjaga. Ion kalium ini berasal dari sel tetangganya. Korelasi positif antara
peningkatan konsentrasi ion kalium dengan pembukaan stomata secara konsisten
ditemukan pada semua spesies yang telah diteliti. Untuk menjaga netralitas muatan
listrik, maka masuknya ion kalium harus dibarengi dengan masuknya suatu anion.
Asam-asam organik disintesis dalam sel penjaga sebagai tanggapan terhadap faktor-
faktor yang menyebabkan stomata membuka. Asam organik yang disintesis
umumnya adalah asam malat.
Perubahan tekanan turgor yang menyebabkan pembukaan dan penutupan
stomata terutama disebabkan oleh pengambilan dan kehilangan ion kalium (K+)
secara reversibel oleh penjaga. Stomata membuka ketika sel-sel penjaga secara aktif
mengakumulasi K+ dari sel-sel epidermal di sekitarnya. Pengambilan zat terlarut ini
menyebabkan potensial air di dalam sel penjaga menjadi lebih negatif. Kondisi ini
memungkinkan air mengalir ke dalam sel secara osmosis sehingga sel menjadi
membengkak. Sebagian besar K+ dan air disimpan di dalam vakuola, dengan
demikian tonoplas juga memainkan peranan penting. Penigkatan muatan positif sel
akibat masuknya K+ diturunkan dengan pengambilan ion klorida (Cl-) melalui
pemompaan ion hidrogen yang dibebaskan pada saat asam organik keluar dari sel,
serta melalui muatan negatif asam oranik setelah kehilangan ion hidrogennya.
Penutupan stomata disebabkan oleh keluarnya K+ dari sel penjaga, yang
menyebabkan kehilangan air secara osmotik.
Jumlah air yang dilepaskan juga mempengaruhi laju transpirasi tergantung
seberapa banyak air pada akar tanaman yang telah diserap, dan hal ini juga tergantung
pada kondisi lingkungan seperti sinar matahari, kelembaban, angin dan suhu. Sebuah
tanaman tidak boleh dicangkokkan di bawah sinar matahari penuh karena mungkin
kehilangan air terlalu banyak dan layu sebelum akar rusak dapat pasokan air yang
cukup. Perubahan pemanasan dari air menjadi uap. Dan kemudian keluar melalui
stomata. Transpirasi membantu mendinginkan dalam daun karena uap keluar telah
menyerap panas, derajat pembukaan stomata dan permintaan menguapkan suasana
sekitar daun. Jumlah air yang hilang oleh tanaman tergantung pada ukuran, bersama
dengan sekitar intensitas cahaya, suhu, kelembaban, dan kecepatan angin (semua
yang mempengaruhi permintaan menguapkan). Tanah air bersih dan suhu tanah dapat
mempengaruhi pembukaan stomata, dan dengan demikian tingkat transpirasi.
2.2.4 Mekanisme Transpirasi Melalui Daun
Mekanisme transpirasi akan mudah dipahami kalau kita mengenal juga
anatomi daun tumbuhan. 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 kerongga 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. Aapabila 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.
2.2.5 Pelepasan Panas pada Transpirasi
Daun yang terdedah pada radiasi matahari, akan menyerap sejumlah besar
energi radiasi tersebut, yang selanjutnya dengan suatu cara akan dilepaskan kembali
ke lingkungannya. Apabila energi ini tidak dilepaskan kembali ke lingkungannya,
maka energi tersebut akan diubah menjadi energi panas dan menaikkan suhu daun.
Karena transpirasi merupakan proses yang mengkonsumsi energi, seringkali dianggap
bahwa penguapan air dalam transpirasi ini merupakan pelepasan panas yang diserap
oleh daun tersebut. Beberapa faktor yang mempengaruhi proses pemindahan panas
pada tumbuhan yaitu radiasi neto positif dan negatif (radiasi neto negatif jika daun
meradiasikan lebih banyak energi ke lingkungannya, dan radiasi positif jika daun
menerima atau menyerap lebih banyak energi dari lingkungannya), konveksi negatif
dan konveksi positif (konveksi negatif jika panas pindah dari daun ke udara, dan
konveksi positif jika panas pindah dari udara ke daun), kadar konsumsi panas negatif
dan positif (kadar konsumsi panas negatif jika air diuapkan dari daun, dan kadar
konsumsi panas positif jika air mengembun pada permukaan daun), penyimpanan
negatif dan positif (penyimpanan negatif jika suhu daun turun dan penyimpanan
positif jika suhu daun naik), dan metabolisme seperti fotosintesis atau respirasi.
2.2.6 Fungsi Transpirasi Tumbuhan
Beberapa jenis tumbuhan dapat hidup tanpa melakukan respirasi, tetapi jika
transpirasi berlangsung pada tumbuhan akan memberikan beberapa keuntungan bagi
tumbuhan tersebut yaitu : mempercepat laju pengangkutan unsur hara melalui
pembulih xilem, menjaga turgiditas sel tumbuhan agar tetap pada kondisi optimal,
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. Transpirasi
itu suatu akibat yang tidak dapat dielakkan. Luasnya permukaan daun yang ada di
udara itu suatu kondisi yang menyebabkan penguapan harus terjadi. Pada tanaman,
transpirasi itu pada hakikatnya suatu penguapan air baru yang membawa garam-
garam mineral dari tanah. Transpirasi juga bermanfaat di dalam hubungan
penggunaan sinar matahari. Kenaikan temperatur yang membahayakan dapat dicegah
karena sebagian dari sinar matahari yang memancar itu digunakan untuk penguapan
air.
BAB III
KESIMPULAN DAN SARAN
3.1 Kesimpulan
Air bagi tanaman merupakan bahan untuk fotosintesis, tetapi hanya 0,1% dari
total air yang digunakan untuk fotosintesis. Air yang digunakan untuk transpirasi
tanaman sebanyak 99 %, dan yang digunakan untuk hidrasi 1 %, termasuk untuk
memelihara dan menyebabkan pertumbuhan yang lebih baik. Selama pertumbuhan
tanaman membutuhkan sejumlah air yang tepat .Kebutuhan air bagi tanaman
dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lainjenis tanaman dalam hubungannya
dengan tipe dan perkembangannya, kadar air tanah dan kondisi cuaca
peranan air bagi tumbuhan sangat besar diantaranya
Untuk pemakaian evapotranspirasi, di gunakan untuk proses asimilasi, sebagai
pengangkut unsure hara, sebagai pengatur tegangan sel, dan sebagai bagian dari
tanamaan baik sebagai penyusun jaringan ,maupun sebagai penolonng sifat sifat
bahan-bahan penyusun jaringan tersebut.
Kekurangan air bagi tanaman dapat menyebabkan aktivitas prposes vaktivitas
dan fisiologis tanaman terhambat bahkan tidaka kan berjalan, tanaman yang
kekuirangan air akan menyebabkan tanaman layu dan akhirnya akan menyebabkan
kematian pada tanaman Karen jaringan-jaringan tanaman tidak lagi berfungsi dengan
baik. Sedangkan kelebihan air pada tanaman akan meyebabkan permukaan tanah
tempat tanaman hidup akan lembab karena kelebihan air, keaaadaan lembab tersebut
akan memunculkan mikro organisme jamur yang akan mengakibatkan tumbuhnya
penyakit bagi tanaman.
3.2 Saran
Untuk dapat meningkatkan produksi pertanian, maka sebaiknya setiap pelaku
usaha tani agar dapat menyediakan air yang cukup bagi tanaman agar proses-proses
yang berlangsung dapat berjalan dengan lancar.
DAFTAR PUSTAKA
Aak. 1983. Dasar-dasar Bercocok Tanam. Kansius. Yogyakarta.
Anonim, 2013. Pengaruh Air Terhadap Pertumbuhan Tumbuhan. http://doc-bukanbasabasi.blogspot.com/2013/04/pengaruh-air-terhadap-pertumbuhan.html. Diakses pada tanggal 25 September 2013 pukul 21.00 WITA.
Sofyan, Arsyad. 2010. Transpirasi Pada Tumbuhan. http://google.com/Transpirasi-Pada-Tumbuhan.html. Diakses pada tanggal 25 September 2013 pukul 21.15 WITA.