AIR HILANG DARI TUBUH TUMBUHAN

• DARI PERMUKAAN BEBAS (EVAPORASI)

• DARI DALAM TUBUH

- UAP (TRANSPIRASI)

- CAIRAN (GUTTASI)

PROSES HILANGNYA AIR DALAM BENTUK UAP AIR DARI JARINGAN HIDUP

TANAMAN YANG TERLETAK DI ATAS

PERMUKAAN TANAHMELEWATI :

STOMATA (80%)

LUBANG KUTIKULA

LENTISEL

xilem

Palisade parenkhim

Sel mesofil

Lapisan batas udara

Epidermis atas

kutikula

CO2 rendahRongga stomata penuh

uap air

Tahanan lapisan batas Tahanan stomata CO2 tinggi Sel penjaga

Lapisan batas udara

kutikula

Konsentrasi uap udara atm

Konsentrasi uap udara daun

Ruang antar sel

Lubang stomata

STOMATA

AIR MENGUAP DARI SEL KE

RONGGA UDARA (KARENA SURPLUS

ENERGI PANAS DALAM SEL)

RONGGA UDARA JENUH UAP AIR

DIKELUARKAN MELALUI SOMATA

(BILA TEKANAN UAP > DARI

TEKANAN UDARA ATMOSFER)

Stomatal opening and closure is caused by changes in turgor of the guard cells. When guard cells are fully

turgid, the pore is open; as the guard cells lose turgor, the stomatal pore size is reduced

LAJU TRANSPIRASI

Tengahmalam

Laj

utr

anp

iras

i

Tengahmalam

Siang

Sukulen

Ideal

Berawan

Tanah sangatkering

Pada umumnya

Tengahmalam

Laj

utr

anp

iras

i

Tengahmalam

Siang

Sukulen

Ideal

Berawan

Tanah sangatkering

Pada umumnya

5

18.00

12.00

15.00

21.00

24.00

3.00

06.00

09.00

24h Cycle of Stomatal Opening and Closing

Why is this cycle an advantage to most plants?

PRODUKSI TANAMAN YG DAPAT DICAPAI DARI PEMAKAIAN SEJUMLAH AIR TERSEDIA

WUE : Water Use Efficiency

DINYATAKAN:

1. Pemakaian konsumtif (PK, dalam kg) setiap kg jaringan tanaman yg dihasilkan

2. Transpirasi (dalam kg) setiap kg jaringan tanaman yg dihasilkan ……… NISBAH TRANSPIRASI

Jumlah air yg diperlukan untuk menghasilkan 1 kg bahan kering tanaman (rasio antara

hilangnya air oleh transpirasi dengan produksi bahan kering selama pertumbuhan

PENGUKURAN TRANSPIRASI

1.1. metode gravimetrik (lisimeter)metode gravimetrik (lisimeter)

2.2. metode porometer difusimetode porometer difusi

3.3. metode kertas cobalt chloridametode kertas cobalt chlorida

4.4. metodemetode dengan potometer dengan potometer

Hold rubber stopper

1 ml pippete, water-filled

Dinyatakan dgn Transpirational Flux – (g m-2 jam-1)

Faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi

Faktor dalam/tumbuhan:

DIFUSI MELALUI PORI BERDIAMETER LUAS

DIFUSI MELALUI PORI BERDIAMETER SEDANG

DIFUSI MELALUI PORI BERDIAMETER KECIL

a. Stomata

berbulu/tidakLapisan lilinposisi

Faktor dalam/tumbuhan:

b. Daun

Faktor luar/lingkungan

a. Sinar matahari

b. Temperatur

c. Kelembaban

d. Angin

e. Keadaan air dalam tanah

Keadaan air dalam tanah Keadaan air dalam tanah

Air kimia

Air higroskopis

Air kapiler

Lapisan tak tembus air

Air tanah

Transpirasi

absorbsi

siang malam siang malam

A B C

AB = layu sementara

C = layu terus

HUBUNGAN TRANSPIRASI & ABSORBSI

Mulai layu

Segar lagi

Layu terus

STOMATA MEMBUKA/MENUTUP KARENA PERUBAHAN KIMIA SEL PENUTUP

PERUBAHAN PO DAN PA

BEBERAPA TEORI

1. FOTOSINTESIS SEL PENUTUP

DIPERTANYAKAN

(TEORITIS) JML GLUKOSE TIDAK CUKUP UTK MENGUBAH TURGOR

2. TEORI KLASIK (SAYRE, 1923)

PENGAMATAN

STOMATA MENUTUP KADAR PATI >>>>>, BILA MEMBUKA MENJADI <<<<< ATAU HILANG

3. TEORI KLASIK DIMODIFIKASI (LEVIT, 1937)

pH ASAM BUKAN KARENA H2CO3 TETAPI OLEH AKUMULASI ASAM ORGANIK

SIANG ASAM ORGANIK DIROMBAK MAKA pH NAIK

MALAM KRN CO2 TINGGI DIBENTUK ASAM ORGANIK (DIBANTU ENZIM KARBOSILASE) MAKA pH TURUN

4. ION K+

• STOMATA MEMBUKA BILA ION K+ TERAKUMULASI DI SEL PENUTUP SEHINGGA PA RENDAH MAKA AIR

BERDIFUSI DARI SEL TETANGGA

• CAHAYA MENGAKIBATKAN ION K+ DI SEL PENUTUP DIPINDAHKAN KE TEMPAT GELAP (LAIN SEL) PADA

LUMUT, PAKU, CONIFER & MONOKOTIL; DIKOTIL PADA BERBAGAI ORGAN

Mekanisme bukaan stomata

Teori membuka menutupnya stomata

STOMATA MEMBUKA/MENUTUP KARENA PERUBAHAN KIMIA SEL PENUTUP

PERUBAHAN PO DAN PA

1. Teori perubahan pati menjadi gula

PATI + Pi GLUKOSE-1-P

GLUKOSE + Pi

MALAM

pH 4-5SIANGpH 6-7

Phosphorilase

CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-

2. Teori pengangkutan proton, K+

• Stomata membuka bila ion K+ terakumulasi di sel penutup sehingga PA rendah maka air berdifusi dari sel tetangga

• Cahaya mengakibatkan ion K+ di sel penutup dipindahkan ke tempat gelap (lain sel) pada lumut, paku, conifer & monokotil; dikotil pada berbagai organ

• Pada saat ion K+ masuk, sejumlah

ion H+ keluar dari sel penutup

• H+ berasal dari asam organik yg

disintesis dlm sel penutup diubah

menjadi asam malat

Pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel

Penyerapan dan pengangkutan air, hara

Pengangkutan asimilat

Membuang kelebihan air

Pengaturan bukaan stomata

Mempertahankan suhu daun

Peranan transpirasi

Senyawa kimia yang diberikan pada tanaman dengan tujuan untuk menurun-kan laju transpirasi

Contoh antitranspirasi: kel yg membentuk suatu lapisan

tipis yang permeabel terhadap CO2 dan O2 tetapi tidak terhadap air : minyak silikon, dan lilin berviskositas rendah

Kel yg akan menyebabkan menutupnya stomata secara partial: fungisida fenil merkurik asetat

AntitranspiranAntitranspiran

AIR BERUPA TETES KELUAR DARI BAGIAN TUBUH TUMBUHAN

(HIDATODA)

BUKAN KARENA LUKA

TERJADI BILA SUHU TANAH >> SUHU ATM.

AIR NAIK MELALUI DINDING SEL KE RUANG ANTAR SEL

AKHIRNYA SAMPAI HIDATODA

PENYERAPAN AIR

Serapan (Absorpsi)

proses dimana suatu partikel terperangkap kedalam struktur suatu media dan seolah-olah menjadi bagian dari keseluruhan media tersebut

Jerapan(Adsorpsi)

suatu proses dimana suatu partikel "menempel" pada suatu permukaan akibat dari adanya "perbedaan" muatan lemah diantara kedua benda, sehingga terbentuk suatu lapisan tipis partikel-pertikel halus pada permukaan tersebut

MEKANISME PENYERAPAN AIR

AKTIF: metabolic activites

PASIF: osmosis, tarikan transpirasi

POTENSIAL AIR TANAH

PA = PO + PT + PM POTENSIAL MATRIKS

PM SBG INDEKS TANAH MEMEGANG AIR

PASIR : NILAI PM RENDAH

LEMPUNG : NILAI PM TINGGI

KAPASITAS LAPANGAN

PERMUKAAN AIR TANAH

AIR BERGERAK DALAM TANAH SECARA ALIRAN MASSA YANG DIKENDALIKAN OLEH PERBEDAAN TEKANAN

AIR UNTUK TUMBUHAN AIR TERSEDIA UNTUK TUMBUHAN DITENTUKAN OLEH PA

(BUKAN KADAR AIR)

KA LEMPUNG: 30%

KA GELUH: 15%

NILAI PA MASING-MASING SAMA

(- 0,25 MPa)

PADA AKAR TERDAPAT TEKANAN HIDROSTATIK POSITIF MENGHASILKAN TEKANAN AKAR < 0,1 MPa

LAJU TRANSPIRASI TINGGI BERAKIBAT TEKANAN AKAR = 0, SEDANG DI UJUNG TANAMAN TEKANAN HIDROSTATIK

NEGATIF

SEBAGAI ENERGI ABSORPSI

udara

rambut

akar udara

air

partikel tanah

akar

ABSORPSI AIR OLEH RAMBUT

AKAR

RUANG UDARA MENGEMBANG

AIR DIABSORPSI OLEH AKAR

AIR MELALUI RAMBUT AKAR

DARI EPIDERMIS MENUJU ENDODERMIS KEMUDIAN KE VASKULER

LAPISAN CASPARY

Rambut akar

Jalur seluler

Lapisan caspary

endodermis

Jalur apoplas

floem

Xilem berdinding sel tebal

JALUR APOPLAS Air bergerak melalui

dinding sel dan ruang antar sel

JALUR SELULER

• TRANS MEMBRAN

Air bergerak menembus dinding dan membran sel

• SIMPLAS

Air bergerak dari satu sel ke sel lain melalui

plasmodesmata

Sel 1 Sel 2

Sel 1 Sel 2membran

plasma

dinding sel

plasm

odesm

a

Desmo tubul

annulus

retikulum endoplasmadinding sel

membran plasma

plasmodesma

retikulum endoplasma

desmotubul

annulus

UNSUR XILEM

TRAKHEID

UNSUR TABUNG MENYAMBUNG DG

TRAKHEID / SESAMA TABUNG

TABUNG YANG BERSAMBUNGAN

lubang

piringan perforasi

lubang

tabung terkavitasi/

emboli

ujung tabung dg

lubang

lubang

piringan perforasi

ENERGI TRANSPORTASI AIR DARI AKAR KE PUCUK TANAMAN

•TEKANAN AKAR

•GAYA KAPILER

•TEORI TEGANGAN KOHESI

•GRADIEN POTENSIAL ANTARA SEL-SEL DAUN

DG SEL-SEL BAGIAN BAWAH

suatu proses pergerakan air melewatipembuluh xilem dari sistem perakaran ke

bagian tajuk tanaman, khususnyadaun

Pengangkutan air/transportasi air

1. TEORI VITAL

2. TEORI TEKANAN AKAR

upward movement of water takes place due to activity of living cells of plant

bordering xylem

Stocking (1956) has defined root pressure as: a pressure developed in the tracheary elements of xylem as a result

of metabolic activities of the root

3. TEORI KEKUATAN FISIKA (TRANSPIRASI DAN KOHESI)