Penyerapan dan Pengangkutan Air

Penyerapan dan Pengangkutan Air

by Siswanto

​

​Agroteknologi - Fak. Pertanian

​UPN "Veteran" Jawa Timur

​Organ yang menyerap air

​•Akar  àorgan tanaman yang aktif

menyerap air

•Rambut akar  à paling cepat menyerap

air à bila jumlahnya sedikit à jumlah

air yang diserap sedikit

•Sel gabus àlambat dalam menyerap air,

jumlahnya banyak, air yang diserap

banyak

​Mekanisme penyerapan air

​Ada 2 yaitu :

A. penyerapan aktif (aktif osmotik dan aktif non osmotik)

dilakukan oleh sel hidup à penyerapan ini sel memerlukan energi.

​Kemampuan penyerapan air dipengaruhi oleh kendungan O2. Apabila akar

tanaman mendapat 02 yang cukup proses penyerapan air berlangsung sangat

lancar.

Sebaliknya apabila 02¯ à penyerapan sangat kurang

​B. Penyerapan Pasif

Tarikan transpirasi (penggeraknya transpirasi)

Multiple Select

Mekanisme penyerapan air oleh tanaman dilakukan secara aktif dan pasif. Penyerapan aktif dilakukan oleh sel hidup jika dalam tanah ........ dan penyerapan pasif dilakukan karena ........

• Kehilangan air karena proses biokimia

• Cukup Oksigen atau aerasi tanah baik

• Tarikan transpirasi

• Jenuh Air

Multiple Choice

Berikuti ini adalah organ yang terlibat dalam proses penyerapan air oleh tanaman

• Tudung akar dan apikal meristem

• Meristem, protoderm, procambium

• Akar, bulu akar dan sel gabus

• Kortek, meristem dan epidermis

​Aktif osmotik

- Osmosis adalah tipe special dari difusi

- Yaitu : Gerakan air melintasi membrane semi

perabel dari daerah berkonsentrasi tinggi  ke

daerah berkonsentrasi rendah

- Molekul terlarut (ions, senyawa organik dll)

disebut zat terlarut

- Kebanyakan zat terlarut tidak dapat melintasi

membrane

- Peningkatan konsentrasi zat terlarut -> 

konsentrasi air bebas menurun

• Hypertonic (konsentrasi zat terlarut tinggi)

• Hypotonic (konsentrasi zat terlarut rendah)

​Aktif non osmotik

Mekanisme respirasi sel akar, -> sebagai sumber tenaga penggerak penyerapan air

§ Ion mineral masuk akar dengan transpor aktif yang menurunkan potensi air di

dalam akar (Yo (akar)  < Y_o (tanah))

§ Air masuk ke akar dengan osmosis

§ Mineral dan air masuk melalui xylem dan masuk ke transpirasi batang​

Multiple Choice

Penyerapan nutrisi secara aktif non osmotik dilakukan oleh tanaman dengan .... sehingga nutrisi dan air masuk melalui sylem dan ditranspirasi ke batang.

• Menurunkan potensial osmotik akar

• Menyeimbangkan potensial tekanan akar dengan potensial tanah

• Menaikkan potensial osmotik dalam akar

• Menurunkan potensial tekanan dalam tanah

Multiple Choice

Pergerakan air melewati selaput semi permeabel dari daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah berkonsentrasi rendah sering dikenal sebagai

• Difusi

• Hipertonik

• Osmosis

• Hipotonik

​Penyerapan pasif

​Tenaga penggeraknya: tarikan transpirasi daun (buka tutup stomata)

​Perbandingan peranan

​Penyerapan secara pasif lebih penting dibanding aktif, alasannya penyerapan aktif mempunyai banyak kelemahan yaitu:

1. Pada beberapa jenis tanaman (gymnospermae) tekanan akar yang merupakan

pendukung penyerapan aktif tidak terjadi

2. Tekanan akar juga tidak terjadi pada tanaman yang transpirasinya berlangsung

cepat

3. Air eksudasi yang keluar dari ujung batang yang dipotong tajuknya (murni

hasil penyerapan aktif) hanya 5% dari total transpirasi

4. Tanaman yang utuh menyerap air lebih banyak daripada yang dipotong

tajuknya

5. Tumbuhan hidrofit yang tubuhnya tenggelam, menyerap air dari seluruh

tubuhnya

​Jalur penyerapan air dan nutrisi

​Larutan tanah - sel-sel epidermis akar (rambut akar) – korteks – endodermis – xylem akar

​Jaringan yg Dilalui Air dan Nutrisi

​Jalur ini disebut transpor ekstra vaskular, merupakan pengangkutan yg tidak melewati jaringan pengangkut.

1.Arus simplas : air bergerak melewati plasma sel satu ke plasma sel lain

2.Arus apoplas : air masuk ke dalam tubuh tumbuhan melewati dinding sel dan

ruang antar sel. Arus apoplas ini hanya sampai endodermis.

​Jaringan Yg Dilalui Air

​Apoplas

​Simplas

Multiple Choice

Berikut ini yang bukan alasan, kelemahan penyerapan aktif kurang penting dibandingkan penyerapan pasif adalah

• Tekanan akar juga tidak terjadi pada tanaman yang transpirasinya berlangsung

  cepat

• Jenis tanaman biji-bijian tekanan akar merupakan

  pendukung utama penyerapan aktif

• Air eksudasi yang keluar dari ujung batang yang dipotong tajuknya (murni

  hasil penyerapan aktif) hanya 5% dari total transpirasi

• Tanaman yang utuh menyerap air lebih banyak daripada yang dipotong

  tajuknya

• Tumbuhan hidrofit yang tubuhnya tenggelam, menyerap air dari seluruh

  tubuhnya

Multiple Choice

Jalur yang dilewati air dari tanah-ektodermis-rambut akar-rongga antar sel-strip kasparian disebut lintasan pergerakan air .....

• Apoplas

• Apoplas-simplas

• Simplas

• Simplas-apoplas

​Faktor yang mempengaruhi penyerapan

​•Faktor lingkungan : ketersediaan air, aerasi, konsentrasi larutan tanah, suhu

•Faktor tanaman : laju transpirasi tanaman, sistem perakaran, metabolisme

​Faktor lingkungan (kandungan air tanah)

​Faktor Tanaman

​Keterangan:

h   :   kenaikan/penurunan zat

cair dalam tanaman (m)

g   :   tegangan permukaan N/m

θ   :   sudut kontak (derajat)

ρ   :   massa jenis zat cair (kg/m3)

r   :   jari-jari pipa/batang (m)

​Faktor Tanaman

​V.A.M = Vesicular - Arbuscular Mycorrhiza

​Pengangkutan air

​Adalah Suatu proses pergerakan air melewati pembuluh xilem dari sistem perakaran ke bagian tajuk tanaman, khususnya daun

Ada beberapa teori pengangkutan air yang dikenal:

1. Teori vital,

2. Teori tekanan akar, dan

​3. Teori Kapileritas

4. Teori kekuatan fisika (teori tarikan transpirasi, tekanan kohesi, teori tekanan

atmosfer)

Multiple Choice

Faktor yang mempengaruhi penyerapan air adalah lingkungan dan tanaman. Salah satu faktor lingkungan yang mempengaruhi adalah kandungan air tanah, air yang dapat diambil tanaman ada dalam batas zone

• Zone Kapasitas lapang s/d Zone Layu permanen

• Zone Jenuh s/d Zone Kapiler

• Zone Kapsitas lapang s/d Zone Titik layu permanen

• Zone Kapasitas lapang s/d Zone Layu permanen

Multiple Select

Faktor tanaman yang mempengaruhi selain adanya interaksi dengan makro/mikro organisme lain adalah faktor internal tanaman yaitu susunan dari sel-sel jaringan xylem yang membawa air ke atas karena adanya tarikan antar dinding sel xylem dengan molekul air dan antar molekul air, proses ini disebut

• Rembasan Air tanaman

• Tekanan air tanaman

• Potensial air tanaman

• Kapileritas air tanaman

​A. Teori Vital

​"Perjalanan air di dalam tubuh tanaman akan terlaksana karena bantuan sel-sel hidup, dalam hal ini adalah sel-sel parenkim kayu dan sel-sel jari-jari empulur  yang ada di sekitar xilem”.

Xylem : jaringan tanaman yang berupa pipa kapiler yang berhubungan satu

dengan yang lain yang membawa air dan mineral secara vertikal.

Hanya xylem yang dekat dengan kambium saja yang digunakan untuk mentran-

sportasikan air dari akar sampai ke ujung batang.

​B. Teori tekanan akar

​1. Air dari akar dapat diangkut ke daun

karena adanya tekanan dari akar

2. Tekanan akar maksimum 2 atm à hanya mampu menaikkan air sampai

ketinggian 21 m

​

Bagaimana dengan tanaman yang tingginya > 21 m ???

​B. Teori tekanan akar

1.​ Transpor air dalam tubuh tanaman:

Dengan bantuan gaya kohesi dan adhesi (kapileritas),

pohon yang tinggi dapat mengangkut air hingga

setinggi lebih 100 meter.

2. Kekuatan / Daya Transpor air:

– Root pressure in bottom,

– pull in top

​C. Hukum Kapilaritas

Pembuluh xylem dapat dipandang sebagai pembuluh kapiler, sehingga air dapat naik kedalamnya sebagai akibat dari adhesi antara dinding xylem dengan molekul-molekul air. Akan tetapi sebenarnya, peranan ini tidak begitu berarti​

Multiple Choice

Teori angkutan air yang menyatakan bahwa air dapat berpindah hingga ketinggian lebih dari 100 meter yang disebabkan oleh gaya adesi dan kohesi serta adanya tarikan dari atas dan dorongan dari bawah disebut

• Teori Vital, Teori Tekanan Akar, Teori Kekuatan Fisik

• Teori Tekanan Akar

• Teori Kapileritas

• Teori Kekuatan Fisika

​D. Teori kekuatan fisika (transpirasi dan kohesi)

​Adanya molekul-molekul yang berderet-deret mulai dari dalam tanah terus bersambung-sambung di bulu akar hingga sampai di daun. Jika suatu molekul yang ada di daun meloncat ke udara (menguap) pada peristiwa transpirasi, maka akan turut menarik ke atas molekul lain yang ada dalam rantai melokul.

​Pengangutan Zat Makanan

• Pengangkutan unsur-unsur anorganik dari dalam tanah ke daun dilakukan melalaui xylem, sedangkan pengangkutan zat-zat anorganik yang telah menjadizat organik (hasil fotosintesis)  itu lewat floem.

  Hasil fotosintesis yang ada di daun di distribusikan melalui jaringan floem ke jaringan-jaringan meristematik pada titik-titik tumbuh, bunga dan buah yang sedang dalam masa perkembangan, serta jaringan akar. Sehingga arah peredarannya tidak hanya dari daun keakar (kebawah) akan tetapi bisa juga sebaliknya.

​Pengangutan Zat Makanan

• Garam-garam mineral yang masuk dari akar kemudian lewat xylem sampai kedaun, sebagian  digunakan untuk membentuk persenyawaan-persenyawaan organik, dan sebagian lagi meninggalkan daun lagi dan kembali kebatang melalui floem. Hal ini dapat di ketahui dari hasil analisis jaringan daun dan batang yang masih hidup.

• Unsur- unsur  yang mobile seperti nitrogen (N), kalium (K), posfor (P), belerang (S), mangnesium (Mg) , dan clor (Cl) dapat pindah dari daun-daun yang sudah tua ke daun-daun yang masih muda. Sedangkan unsur-unsur yangimmobile seperti Ca, Bo, Fe, Mn tidak dapat pindah sehingga ikut gugur bersama daun-daun yang kering.

​Pengangutan Air & Zat Makanan

• Longitudinal -> pengangkutan dari  akar kedaun dan sebaliknya.

• Transversal -> pengangkutan melalui jari-jari empulur.

• Lateral -> pengangkutan melaui proses perembesan

• Kecepatan perjalanan zat terlarut malalui xylem di pengaruhi oleh kegiatan transpirasi, sedangkan perjalanan zat larut melalui floem dipangaruhi oleh kegiatan transpirasi dan fotosintesis.

• Pada tanaman kapas, kecepatan zat terlarut melalui floem kira-kira 21 cm/jam, sedangkan pada banyak tumbuhan di daerah tropis kecepatan itu bisa mencapai 100 cm/jam.

• Proses pengangkutan zat terlarut ke jaringan batang dan akar akan lebih cepat pada siang hari, sebaliknya pengiriman karbohidrat dari daun ke buah-buahan yang sedang berkembang, lebih cepat pada malam hari.

Multiple Choice

Adanya molekul-molekul air yang berderet mulai dari dalam tanah terus bersambung di bulu akar hingga sampai di daun dan jika suatu molekul air yang ada di daun meloncat ke udara pada peristiwa transpirasi, maka akan turut menarik ke atas molekul air lain yang ada dalam rantai melokul, dikenal sebagai teori

• Teori Vital

• Teori kekuatan akar

• teori kapileritas

• Teori kekuatan Fisika

Open Ended

Proses pengangkutan zat terlarut ke jaringan batang dan akar akan lebih cepat pada siang hari, sebaliknya pengiriman karbohidrat dari daun ke buah-buahan yang sedang berkembang, lebih cepat pada malam hari. Mengapa demikian, jelaskan maksimal 35 kata