BABIPENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Siklus air atau siklus hidrologi adalahsirkulasiair yang tidak
pernah berhenti dari atmosfer ke bumi dan kembali ke atmosfer
melalui kondensasi,presipitasi,evaporasi dan transpirasi.Pemanasan
airlaut oleh sinarmatahari merupakan kunci proses siklus hidrologi
tersebut dapat berjalan secara terus menerus. Air berevaporasi,
kemudian jatuh sebagai presipitasi dalam bentuk hujan air ataupun
hujan salju. Pada perjalanan menuju bumi beberapa presipitasi dapat
berevaporasi kembali ke atas atau langsung jatuh yang kemudian
diintersepsi oleh tanaman sebelum mencapai tanah. Setelah mencapai
tanah, siklus hidrologi terus bergerak secara kontinu.
Gambar 1 (Siklus Hidrologi)
Air merupakan salah satu faktor penentu bagi berlangsungnya
kehidupan tumbuhan.Banyaknya air yang ada didalam tubuh tumbuhan
selalu mengalami fluktuasi tergantung padakecepatan proses masuknya
air ke dalam tubuh tumbuhan, kecepatan proses penggunaan airoleh
tumbuhan, dan kecepatan proses hilangnya air dari tubuh tumbuhan.
Hilangnya air daritubuh tumbuhan dapat berupa cairan dan uap atau
gas. Proses keluarnya atau hilangnya airdari tubuh tumbuhan dapat
berbentuk uap atau gas ke udara di sekitar tubuh tumbuhandinamakan
transpirasi. Transpirasi berlangsung melalui bagian tumbuhan yang
berhubungandengan udara luar, yaitu luka dan jaringan epidermis
pada daun, batang, cabang, ranting,bunga, buah, dan bahkan
akar.Cepat lambatnya proses transpirasi ditentukan oleh
faktor-faktor yang mampumerubah wujud air sebagai cairan ke wujud
air sebagai uap atau gas dan faktor-faktor yangmampu menyebabkan
pergerakan uap atau gas. Faktor-faktor tersebut meliputi suhu,
cahaya,kelembaban udara, dan angina. Di samping itu luas permukaan
jaringan epidermis atau lukatempat proses transpirasi berlangsung
juga ikut berperan.Transpirasi berhubungan langsung dengan
intensitas cahaya. Semakin besar intensitascahaya semakin tinggi
laju transpirasi. Faktor-faktor lingkungan lainnya yang
berpengaruhterhadap transpirasi antara lain: konsentrasi CO2,
temperatur, kelembaban relatif, kepadatanudara, dan kecepatan
angin. Sedangkan faktor tanaman yang mempengaruhi laju
transpirasiadalah jumlah daun dan stomata. Pada makalah ini, akan
di bahas mengenai pengaruh cahayaterhadap laju transpirasi.Proses
transpirasi ini selain mengakibatkan penarikan air melawan gaya
gravitasibumi, juga dapat mendinginkan tanaman yang terus menerus
berada di bawah sinar matahari.Mereka tidak akan mudah mati karena
terbakar oleh teriknya panas matahari karena melaluiproses
transpirasi, terjadi penguapan air dan penguapan akan membantu
menurunkan suhutanaman. Selain itu, melalui proses transpirasi,
tanaman juga akan terus mendapatkan airyang cukup untuk melakukan
fotosintesis agar keberlangsungan hidup tanaman dapat
terusterjamin.
1.2 Rumusan Masalah
Sesuai dengan judul makalah kami yaitu Transpirasi,sehingga
dalam rumusan masah yang dapat kami ambil adalah :1. Apa pengertian
transpirasi ?2. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi
transpirasi ?3. Bagaimana mekanisme transpirasi ?4. Apa manfaat
Transpirasi bagi tanaman ?5. Apa saja keuntungan dan kerugian
transpirasi?1.3 Maksud dan TujuanAdapun maksud dan tujuan dari
penulisan ini yaitu :1. Untuk mengetahui pengertian transpirasi2.
Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi3.
Untuk mengetahui mekanisme transpirasi4. Untuk mengetahui manfaat
transpirasi bagi tanaman5. Untuk mengetahui keuntungan dan kerugian
transpirasi
BAB IIPEMBAHASAN
A. 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 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 1-2% dari seluruh air yang ada dalam tubuh
tumbuhan digunakan dalam fotosintesis atau dalam kegiatan metabolic
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. 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 energy baru atau berubah energy 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 athmosfer pasti terjadi kecuali bila atmosfer itu
sendiri sama-sama lembap.
3) Transpirasi Lentisel
Yaitu pada daerah kulit kayu yang berisi sel-sel. Uap air yang
hilang melalui jaringan ini adalah 0,1%.
B. Faktor yang mempengaruhi transpirasi
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.
4. Penggulungan atau pelipatan daun : Banyak tanaman mempunyai
mekanisme dalam daun yang menguntungkan pengurangan transpirasi
apabila persediaan air terbatas.
5.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.
Faktor luar adalah :
1.Sinar matahariSeperti 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.TemperaturMerupakan 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.AnginPada 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.Dalam udara yang sangat tenang suatu
lapisan tipis udara jenuh terbentuk di sekitar permukaan daun yang
lebih aktif bertranspirasi. Jika udara secara keseluruhan tidak
jenuh, maka akan terdapat gradasi konsentrasi uap air dari lapisan
udara jenuh tersebut ke udara yang semakin jauh semakin tidak
jenuh. Dalam kondisi seperti itu transpirasi terhenti karena
lapisan udara jenuh bertindak sebagai penghambat difusi uap air ke
udara di sekitar permukaan daun. Oleh karena itu, dalam udara yang
tenang terdapat dua tahanan yang harus ditanggulangi uap air untuk
berdifusi dari ruang-ruang antar sel ke udara luar. Yang pertama
adalah tahanan yang harus dilalui pada lubang-lubang stomata, dan
yang kedua adalah tahanan yang ada dalam lapisan udara jenuh yang
berdampingan dengan permukaan daun. Oleh karena itu dalam udara
yang bergerak, besarnya lubang stomata mempunyai pengaruh lebih
besar terhadap transpirasi daripada dalam udara tenang. Namun,
pengaruh angin sebenarnya lebih kompleks daripada uraian tadi
karena kecendrungannya untuk meningkatkan laju transpirasi sampai
tahap tertentu dikacaukan oleh kecendrungan untuk mendinginkan
daun-daun sehingga mengurangi laju transpirasi. Tetapi efek angin
secara keseluruhan adalah selalu meningkatkan transpirasi.
5.Keadaan air dalam tanahAir 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
tampakLaju 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.
C. 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 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.
D. Peranan dan Manfaat Transpirasi1. Transpirasi memberikan
manfaat sebagai penunjang pengangkutan mineral, mempertahankan
turgiditas optimum dan menghilangkan sejumlah besar panas dari
daun. Mineral yang diserap ke dalam akar bergerak ke atas tumbuhan
dengan cara tertentu dalam arus transpirasi, yaitu aliran air
melalui xylem akibat transpirasi.2. Transpirasi yang terjadi
membantu penyerapan mineral dari tanah dan pengangkutannya dalam
tumbuhan. Sebagai contoh hasil penelitian menunjukan Kalsium dan
Boron di jaringan tampak sangat peka terhadap laju transpirasi.
Tumbuhan yang ditanam dalam rumah kaca yang mempunyai kelembaban
tinggi dan udara yang kaya CO2 (membuat stomata cendrung tertutup)
dapat menampakan kekahatan (kekurangan) kalsium pada jaringan
tertentu.3. Sebaliknya transpirasi yang terlalu cepat dapat
menyebabkan meningkatnya beberapa unsur tertentu, mencapai jumlah
kadar yang meracuni.4. Selain itu peranan transpirasi dalam
tumbuhan untuk menurunkan suhu atau mendinginkan daun. Daun yang
tidak melakukan transpirasi akan lebih panas beberapa derajat.
Perubahan suhu dari daun menunjukan adanya pertukaran energi dari
daun dan lingkungannya.
E. Kegunaan dan kerugian transpirasi
1.Kegunaan transpirasiPada 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.
2.Kerugian transpirasiTranspirasi 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.
