Penyerapan Air Oleh Tanaman

Add caption

A.    Penyerapan Air Oleh Akar Tanaman

Penyerapan air oleh akar terutama dilakukan oleh bulu akar yang selalu terendam di tanah. Air berdifusi masuk bulu akar pada dinding sel masuk ruang bebas, melewati membrane plasma secara osmosis dan kemali berdifusi memasuki plasma. Karena organela dibatasi oleh membrane yang diferensial permeable. Mka transport air di antaranya harus menggunakan mekanisme osmosis.

Sel akar dapat menyerap air bila mempunyai potensial air yang negative lebih besar dari pada larutan tanah. Dalam keadaan ini akar dapat melakukan pemyerapan pasif dengan penyetimbangan tenaga potensial air, potensial osmotic (tekanan osmotic), tekanan turgor dan tekanan dinding sel. Keseimbangan ini dapat mendorong air masuk karena sel-sel sebelah dalam mempunyai potensial air yang negative lebih besar sebagai akibat terjadinya transporasi.

Dalam hal ini masuknya air merupakan kobinasi antara difusi, osmosis dan arus massa. Tanpa melibatkan energi metabolism dan disebut penyerapan arus massa. Tanpa melibatkan energi metebolisme dan disebut penyerapan pasif. Dalam kenyataan sering dijumpai potensial air larutan tanah lebih tinggi dari pada sel-sel akar. Untuk menggerakkan air melawan gradient potensial air tersebut diperlukan energi yang diperoleh dari metabolism terutama respirasi. Hal ini dapat dibuktikan dari kejadian berikut .

(1)   Tumbuhan yang tergenang sehingga lingkungan perakaran berada dalam keadaan anaerob, akan layu (mati)

(2)   Pemberian KCN yang menghambat respirasi, akan mengurangi penyerapan air.

(3)   Penyerapan hanya berlangsung pada sel-sel yang hidup.

B.      Penyerapan Air melalui Daun Tumbuhan

Air yang diperlukan oleh tumbuhan sebagian besar diserap melalui akar, di samping itu ada pula tumbuhan yang mampu menyerap air lewat daun atau batang. Penyerapan air oleh daun dipengaruhi oleh factor-faktor berikut ini.

(1)   Struktur dan permeabilitas epidermis dan kutikula

(2)   Ada tidaknya trikoma di permukaan daun

(3)   Mudah tidaknya permukaan daun yang dibasahi

-          Penyerapan Air Aktif:

Dalam penyerapan air aktif air, sel-sel rambut akar tanaman menyerap air dari akar bahkan ketika tingkat transpirasi rendah. id air ini dilakukan dan kemudian didistribusikan ke seluruh tanaman, akhirnya mencapai daun. ATP digunakan dalam transpor aktif untuk memompa molekul melawan gradien konsentrasi, dari daerah rendah terlarut ke konsentrasi tinggi zat terlarut. Proses ini membutuhkan energi sel. Pada transpor aktif, partikel seperti protein, sel besar, ion dan gula diangkut. Jenis transportasi aktif endositosis, eksositosis, membran sel / natrium-kalium pompa. Ini mengangkut molekul melalui membran sel melawan gradien konsentrasi sehingga lebih nutrisi memasuki sel.

-          Penyerapan Air Pasif:

Dalam penyerapan air pasif, akar sel-sel rambut tetap pasif dan mereka tidak mengambil bagian dalam menyerap air dari tanah. transport pasif terjadi ketika tingkat transpirasi adalah benar-benar tinggi, karena aktivitas dari bagian atas tanaman seperti tunas dan daun. transpirasi aktif terjadi pada bagian atas tanaman dalam penyerapan air pasif. Dalam transportasi pasif, gerakan konsentrasi terjadi turun gradien. It goes dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi yang lebih rendah, untuk menjaga keseimbangan. Jenis penyerapan air pasif difusi, osmosis dan difasilitasi difusi. Ia memelihara keseimbangan di dalam sel. Limbah menyebar keluar dan dikeluarkan dan nutrisi yang disebarkan ke dalam sel.

-          Perbedaan penyerapan Air Aktif dan penyerapan Air Pasif

penyerapan air aktif terjadi melalui sel-sel rambut akar dan penyerapan air pasif terjadi ketika tingkat transpirasi tinggi.

penyerapan aktif melibatkan gerakan simplas air dan penyerapan pasif melibatkan apoplast gerakan air.

penyerapan aktif menggunakan energi metabolisme dan penyerapan pasif memanfaatkan energi surya untuk transpirasi.

penyerapan aktif adalah independen dari transpirasi dan pasif tergantung pada transpirasi.

Air diserap oleh proses osmotik osmotik dan non penyerapan aktif. Air diserap sebagai akibat dari ketegangan yang diciptakan oleh transpirasi tarik dalam penyerapan pasif.

C.      Pengangkutan Air Dan Mineral Oleh Akar

Ada dua proses yang menyebabkan air dapat terkirim sampai ke  daun, yaitu tekanan akar dan tarikan transpirasi. Saat partikel mineral  banyak yang terkumpul di bagian stele, potensial air akan turun  sehingga banyak air yang masuk (terosmosis) ke stele. Banyaknya air  yang mengalir dari korteks ke stele ini menghasilkan suatu dorongan besar yang “memaksa” cairan masuk dan naik di dalam xilem. Peristiwa ini yang dimaksud sebagai tekanan akar. 

Saat siang hari, udara di luar daun lebih kering. Artinya, kandungan air lebih rendah dibanding kandungan air dalam daun.  Akibatnya, air dalam daun akan terdifusi keluar melalui stomata. Proses ini disebut sebagai transpirasi. Proses transpirasi menyebabkan tumbuhan kehilangan air.  Adanya gaya adhesi dan kohesi yang terjadi antara air dengan sel-sel  jaringan meso fil daun maka jaringan ini ‘menarik’ air dari jaringan di bawahnya untuk memenuhi kebutuhan air dalam daun yang hilang karena transpirasi. Gaya tarik itu menyebabkan air yang terangkut akar (pada proses tekanan akar) akan mengisi xilem batang dan terus naik ke daun. Proses aliran air dari potensial tinggi ke potensial rendah karena tarikan transpirasi terjadi terus menerus sehingga air  dapat sampai ke daun.

Pengangkutan air dan mineral diluar berkas pembuluh disebut pengangkutan ekstra vaskular. Pada pengangkutan ekstravaskular, setelah sampai di sel epidermis akar, air akan bergerak di antara sel –sel korteks. Untuk memasuki silinder pusat (stele), air harus melewati sitoplasma sel-sel endodermis, dan setelah sampai di stele, air akan bergerak bebas di antara sel-sel. pengangkutan ekstravaskular dapat terjadi secara apoplas dan simplas.

D.      Mekanisme Penyerapan Air

Pemasukan air dari tanah ke dalam sel-sel akar dengan jalan difusi osmosis dan imbibisi. Berdasarkan hukum yang berlaku juga untuk zat cair dan sekalipun zat padat. Air berdifusi dari suatu larutan yang encer ke suatu larutan yang lebih pekat, atau dengan kata-kata lain air berdifusi dari daerah yang devisit-tekanan-difusinya kecil ke daerah yang defisit-tekanan-difusinya besar. Keadaan semacam ini memang kita dapati dalam larutan tanah, pada umumnya larutan tanah merupakan larutan yang konsentrasinya jauh lebih rendah daripada konsentrasi larutan yang ada dalam sel-sel akar. Hasil penyelidikan menunjukan bahwa nilai osmosis sel-sel suatu tanaman itu mengalami perubahan sesuai dengan keadaan air di dalam tanah. Pada umumnya terdapat hubungan timbal balik semacam ini. Jika tanah cukup mengandung air maka nilai osmosis sel-sel suatu tanaman tidak demikian tingginya daripada kalau tanah agak kekurangan air. Jadi cukup air di dalam tanah menurunkan nilai osmosis, sedangkan kurang air menaikkan nilai osmosis sel-sel suatu tanaman, bahkan nilai osmosis suatu sel pada siang hari itu berbeda dengan nilai osmosisnya pada malam hari. Hal ini sesuai dengan keadaan air pada siang hari dan pada malam hari.

Dengan masuknya air dari tanah kedalam sel-sel akar tentulah terbawa juga ion-ion yang terdapat di dalam tanah, karena larutan tanah memang mengandung ion-ion. Pemasukkan ion-ion dari tanah kedalam akar itu dipengaruhi oleh suatu hal yang disebut antagonisme ion yang artinya, bahwa pemasukka ion yang satu mempengaruhi

E.       Teori Mekanisme Penyerapan Air

Penyerapan air pada tumbuhan dilakukan dua cara yaitu penyerapan air secara aktif dan penyerapan air secara pasif. Kedua cara tersebut bekerja sendiri-sendiri.

Hal ini dikemukakan oleh Kramer (1945). Penyerapan air secara aktif dilakukan oleh sel hidup. Pada penyerapan tersebut sel memerlukan enerP. Kemampuan penyerapan air dipengaruhi oleh kendungan O2. Apabila akar tanaman mendapat 02 yang cukup proses penyerapan air oleh akar akan berlangsung sangat lancar. Sebaliknya apabilla 02 sangat kurang, penyerapan air oleh akar akan sangat lambat atau tidak terjadi sama sekali.

Teori yang dikemukakan oleh Kramer didukung dengan beberapa bukti sebagai berikut :

a)      Akar tanaman yang hidup pada daerah yang aerasi tanahnya tidak baik misalnya pada tanah yang kurang gembur dan pada tanah yang terendam air bentuk akarnya menggulung.

b)      Apabila respirasi dihalangi dengan zat penghalang misalnya KCN, maka absoprsi aiar air akan berkurang.

c)      Absorpsi air hanya dilakukan oleh sel yang hidup.

Penyerapan air secara pasif terjadi sebagai akibat dari proses transpirasi pada daun. Semakin lancar transpirasi pada daun, semakin lancar pula absorpsi air oleh akar.