PROSES HILANGNYA AIR DALAM BENTUK UAP AIR DARI JARINGAN HIDUP TANAMAN YANG TERLETAK DI ATAS PERMUKAAN TANAH MELEWATI : STOMATA (80%)
LUBANG KUTIKULA
Epidermis atas
AT A
Palisade parenkhim Sel mesofil
UAP KE ARA RPLUS NAS EL)
kutikula xilem
Rongga stomata penuh uap air
Lapisan batas udara
CO2 rendah
ARA AIR KAN MATA NAN RI DARA R)
Tahanan lapisan batas Tahanan stomata
Lubang stomata
CO2 tinggi
Konsentrasi uap udara atm
Sel penjaga Lapisan batas udara
kutikula
Ruang antar sel
Konsentrasi uap udara daun
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 Pada umumnya Ideal i s a r i p n a r t u j a L
Tengah malam
Berawan
Sukulen
Tanah sangat kering
Siang
Tengah malam
24h Cycle of Stomatal Opening and Closing Why is this cycle an advantage to most plants?
12.00
15.00
09.00
06.00
18.00
21.00
3.00 24.00 5
WUE : Water Use Efficiency PRODUKSI TANAMAN YG DAPAT DICAPAI DARI PEMAKAIAN SEJUMLAH AIR TERSEDIA 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. 2. 3. 4.
metode gravimetrik (lisimeter) metode porometer difusi metode kertas cobalt chlorida metode dengan potometer
Dinyatakan dgn Transpirational Flux – (g m-2 jam-1) 1 ml pippete, water-filled Hold rubber stopper
Faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi Faktor dalam/tumbuhan: a. Stomata
DIFUSI MELALUI PORI BERDIAMETER SEDANG
DIFUSI MELALUI PORI BERDIAMETER LUAS
DIFUSI MELALUI PORI BERDIAMETER
Faktor dalam/tumbuhan: b. Daun
berbulu/tidak Lapisan lilin posisi
Faktor luar/lingkungan
a. Sinar matahari b. Temperatur c. Kelembaban
d. Angin e. Keadaan air dalam tanah
Keadaan air dalam tanah Air kimia Air higroskopis Air kapiler Air tanah Lapisan tak tembus air
HUBUNGAN TRANSPIRASI & ABSORBSI Mulai layu
A
siang
B
Segar lagi
malam
C
Layu terus
siang
malam
AB = layu sementara Transpirasi absorbsi
C
= 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 STOMATA MEMBUKA/MENUTUP KARENA PERUBAHAN KIMIA SEL PENUTUP PERUBAHAN PO DAN PA
Teori membuka menutupnya stomata 1. Teori perubahan pati menjadi gula PATI + Pi
Phosphorilase
GLUKOSE-1-P
GLUKOSE + Pi 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
Peranan transpirasi
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
Antitranspiran
Senyawa kimia yang diberikan pada tanaman dengan tujuan untuk menurunkan 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
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 partikelpertikel halus pada permukaan tersebut
MEKANISME PENYERAPAN AIR AKTIF: metabolic activites PASIF: osmosis, tarikan transpirasi
POTENSIAL AIR TANAH
PA = PO + PT + PM
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
AIR DIABSORPSI OLEH AKAR
RUANG UDARA MENGEMBANG
air
ABSORPSI AIR OLEH RAMBUT AKAR
udara
partikel tanah akar
rambut akar
udara
AIR MELALUI RAMBUT AKAR DARI EPIDERMIS MENUJU ENDODERMIS KEMUDIAN KE VASKULER LAPISAN CASPARY
Xilem berdinding sel tebal
JALUR APOPLAS Air bergerak melalui dinding sel dan ruang antar sel JALUR SELULER
floem Jalur seluler Rambut akar Jalur apoplas endodermis Lapisan caspary
•
TRANS MEMBRAN
Air bergerak menembus dinding dan membran sel •
SIMPLAS
Air bergerak dari satu sel ke sel lain melalui plasmodesmata
dinding sel membran plasma plasmodesma
retikulum endoplasma desmotubul
annulus
retikulum endoplasma
Sel 1
Sel 2 membran plasma dinding sel p l e a s s m m a o d
Desmo tubul annulus
UNSUR XILEM
TABUNG YANG BERSAMBUNGAN
TRAKHEID
piringan perforasi UNSUR TABUNG MENYAMBUNG DG TRAKHEID / SESAMA TABUNG
lubang
lubang
ujung tabung dg lubang
lubang
ENERGI TRANSPORTASI AIR DARI AKAR KE PUCUK TANAMAN TEKANAN AKAR
•
GAYA KAPILER
•
tabung terkavitasi/ emboli piringan perforasi
TEORI TEGANGAN KOHESI
•
GRADIEN POTENSIAL ANTARA SEL-SEL DAUN DG SEL-SEL BAGIAN BAWAH •
Pengangkutan air/transportasi air suatu proses pergerakan air melewati pembuluh xilem dari sistem perakaran ke bagian tajuk tanaman, khususnya daun 1. TEORI VITAL upward movement of water takes place due to activity of living cells of plant bordering xylem 2. TEORI TEKANAN AKAR 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
