Mekanisme Tanaman Mengambil Air

Mekanisme Tanaman Mengambil Air

Sebagian besar air yang sudah diserap oleh tanaman akan hilang dari tubuh tanaman itu sendiri baik itu dalam bentuk uap air ataupun dalam bentuk tetesan air. Dari keseluruhan air tersebut yang hilang, air yang hilang dalam bentuk gutasi hanya kira-kira sebesar 1% saja. Oleh karena itu sebagain besar air yang hilang ialah dalam bentuk uap air.

Pada sebagian besar satwa/hewan, cairan cenderung didaur ulang melalui sistem sirkulasi. Sementara pada tanaman, air bergerak satu arah dimulai dari akar melalui batang dan menuju daun. Suplai air tersebut memungkinkan tumbuhan dapat melakukan proses fotosintesis, menjaga suhu tajuk tetap dingin, memelihara turgor sehingga tumbuhan dapat berdiri tegak, serta melakukan trasportasi mineral terlarut.

Terdapatnya lapisa lilin (kutikula) pada epidermis daun dan juga batang, maupun lapisan gabus pada batang yang sudah mengalami pertumbuhan sekunder bisa mengurangi kehilangan air yang terjadi pada tumbuhan.

Perjalanan air di dalam tumbuhan dimulai dari proses absorpsi air pada permukaan akar. Air akan masuk ke dalam akar melalui sel-sel epidermis dan juga rambut akar (modifikasi sel epidermis). Rambut akar ini akan meningkatkan luas permukaan akar sehingga proses absorpsi air menjadi lebih efisien. Rambut akar ditemukan pada ujung akar yakni pada daerah pemanjangan sel.

Lalu selanjutnya air dari epidermis akan masuk ke dalam korteks akar. Sebagian air akan masuk melalui sitoplasma (rute simplas) dan sebagian besar air akan melalui ruang antar sel (rute apoplas). Ketika air mencapai endodermis, air yang masuk dengan rute apoplas akan dipaksa masuk ke dalam endodermis hal ini karena pada endodermis ada jalur atau pita Caspary.

Jalur Caspary adalah lilin (suberin) yang menebal pada dinding transversal dan juga dinding radial sel-sel endodermis. Suberin tidak bisa ditembus oleh air sehingga air akan dipaksa masuk ke dalam sel-sel endodermis dibagian dinding tangensial. Ketika air masuk ke dalam sel, maka mineral-mineral terlarut dalam air akan diseleksi oleh membran plasma yang sifatnya semi permeabel.

Selanjutnya air dari sel-sel endodermis akan masuk ke dalam pembuluh xilem melalui proses osmosis. Air dari pembuluh xilem akar tersebut bergerak melalui xilem batang sampai ke xilem daun. Cairan xilem yang terdapat didalam xilem akar, xilem batang dan juga xilem daun berkaitan satu dengan lainnya dan membentuk suatu kolom.

Terdapat empat kemungkinan yang bisa menerangkan mekanisme perjalanan air tersebut, antara lain yaitu:

1)    Tekanan akar

2)    Pompa xilem

3)    Aksi kapiler

4)    Penarikan air ke atas

Di pagi hari, sering sekali kita jumpai air yang keluar dari permukaan daun, itu merupakan air yang dihasilkan melalui proses gutasi. Gutasi ini terjadi ketika air didalam tanah jenuh sedangkan kehilangan air melalui evaporasi kecil. Gutasi terjadi akibat adanya tekanan dari akar. Sementara tekanan akar ini terjadi akibat adanya gradien osmotik. Gutasi terjadi melalui hidatoda yang ada pada ujung pertulangan daun.

Gutasi terjadi apabila malam hari udara dingin dan pada siang hari udara hangat dan lembab. Pada saat malam hari, mineral yang diabsorpsi dipompa kedalam ruang antar sel disekeliling xilem. Sehingga potensial air pada unsur pembuluh xilem akan berkurang dan air akan bergerak ke dalam dari sel-sel sekelilingnya.

Tidak ada transpirasi pada saat malam hari, tekanan didalam xilem akan membangun titik-titik penekanan air larutan keluar hidatoda. Meskipun air gutasi terlihat seperti air embun, namun keduanya bisa dibedakan. Air embun merupakan air yang berasal dari kondensasi uap air, sedengkan gutasi berasal dari tekanan akar. Apabila terkena cahaya matahari, air gutasi akan menguap dan meninggalkan residu bahan organik dan juga garam mineral.

 

Tekanan akar hanya biasa terjadi pada tumbuhan yang rendah serta jarang melebihi 45 psi (pound per square inch). Sementara untuk tumbuhan yang tinggi dibutuhkan tekanan hingga mencapai 150 psi. Dalam beberapa tanaman contohnya pinus, tidak mengembangkan tekanan akar. Apabila batang dilukai tidak mengakibatkan air tersembur ke luar. Begitu juga dengan air kapiler yang hanya bisa mencapai ketinggian 0.5 m saja.

Transpirasi

Meskipun tekanan akar, pompa xilem dan aksi kapiler sangat berperan dalam transpor air pada sebagian tumbuhan, namun sebagian besar mekanisme transpor air ialah melalui proses penarikan air karena transpirasi atau penguapan. Transpirasi ialah proses penguapan air melalui stomata. Pada saat celah stomata terbuka maka molekul-malekul air akan bergerak dari konsentrasi yang tinggi (dalam daun) ke konsentrasi yang rendah (lingkungan luar).

Proses transpirasi bisa dijelaskan dengan mengacu pada sifat fisik air. Molekul-molekul air akan melakukan tarik menarik dengan molekul-molekul air lainnya melalui proses bernama kohesi. Selain itu juga molekul air bisa melakukan tarik menarik dengan dinding xilem melalui sebuah proses adhesi.

Penguapan air melalui stomata akan menarik kolom air yang terdapat didalam xilem, dan molekul-molekul air baru akan masuk kedalam rambut akar. Teori kehilangan air melalui traspirasi tersebut disebut juga dengan teori tegangan adhesi dan kohesi.

Dalam sebagian besar tumbuhan, transpirasi biasanya sangat rendah pada saat malam hari. Transpirasi mulai menaik beberapa menit sesudah matahari mulai terbit dan mencapai puncaknya pada saat siang hari. Transpirasi berkaitan langsung dengan intensitas cahaya. Semakin besar intensitas cahaya maka akan semakin tinggi laju transpirasi. Faktor-faktor lingkungan lain yang berpengaruh pada proses transpirasi antara lain yaitu: temperatur, konsentrasi CO2, kepadatan udara, kelembaban relatif, dan kecepatan angin.