PENGANGKUTAN AIR MELALUI XILEM PADA TANAMAN Allamanda cathartica I. PENDAHULUAN A. Latar Belakang Pada tumbuhan tingkat tinggi, air dan hara dari dalam tanah diambil dari diedarkan keseluruh tubuh tumbuhan melalui pembuluh kayu , xilem dan pembuluh tapis, floem. Xilem bertugas mengambil air dan zat hara dari dalam tanah dan mengedarkannya ke daun dan seluruh bagian tubuh tumbuhan. Sementara floem bertugas mengedarkan hasil fotosintesis atau fotosintat dari daun sebagai source ke seluruh bagian tumbuhan yang memerlukan. Ketersediaan air tanah bagi tumbuhan terdiri atas air higroskopis, air gravitasi, air kimia dan air kapiler. Air gravitasi memiliki ikatan yang sangat longgar, dapat bergerak cepat mengikuti gravitasi tanah dengan drainase bagus, tidak tersedia bagi tumbuhan. Air higroskopis terjerembab dalam tanah, terikat pada partikel tanah cukup besar dan tidak tersedia bagi tumbuhan. Air kimia, terikat pada senyawa-senyawa lain di tanah, tidak tersedia bagi tumbuhan. Air kapiler, terikat longgar pada pori-pori tanah yang mudah terlepaskan, air inilah tersedia bagi tanaman untuk memenuhi kebutuhannya. Transport air dari akar kebanyakan mengikuti lintasan apoplastik yakni menembus epidermis dan korteks hingga mencapai endodermis dimana terdapat pita caspari yang akan menghalangi pengangkutan air lebih lanjut. Sementara pengangkutan fotosintat oleh floem kebanyakan mengikuti jalur simplas, yakni transport dimulai dari dalam sel parenkim, antara sel parenkim, dari parenkim ke floem dan pengangkutan lebih lanjut oleh floem ke seluruh bagian sel yang membutuhkan atau fotosintat dari floem tersebut akan disimpan dalam bentuk amilum.Proses transpor air pada tumbuhan dipengaruhi beberapa faktor yaitu tekanan akar, kapilaritas pembuluh xilem, dan laju transpirasi. Transport air pada tumbuhan sangat penting yaitu untuk memenuhi kebutuhan air tumbuhan untuk metabolisme dan mengganti air yang hilang akibat transpirasi. Karena pentingnya transpor air pada tumbuhan, maka dilakukan percobaan ini, yaitu percobaan untuk mengetahui prosestransport air pada xilem tumbuhan. Tumbuhan yang digunakan pada percbaan ini yaitu Allamanda cathartica.
B. Permasalahan Transpor air pada tumbuhan memiliki peran penting yaitu menyediakan air untuk metabolisme dan mengganti kehilangan air dari transpirasi. Jaringan yang melakukan pengangkutan air adalah xilem. Dari hal tersebut didapatkan permasalahan, benarkah transportasi air pada tanaman melalui xylem? Bagaimana mekanisme transport air pada xilem? Organel-organel apa saja yang terlibat pada transpot air melalui xilem? Dan faktor apa saja yang mempengaruhi transport air melalui xilem?
C. Tujuan Berdasarkan permasalahan, dirumuskan tujuan percobaan yaitu mengetahui mekanisme pengangkutan air melalui xilem, mengetahui organel-organel apa yang terlibat dan faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi pengangkutan air melalui xilem tersebut.
II. TINJAUAN PUSTAKA Jaringan pengangkut pada tumbuhan tingkat tinggi terdiri dari xilem dan floem. Xilem meliputi trakea trakeida serta unsur-unsur lain seperti serabut dan perenkim xilem. Floem tersusun dari berbagai macam bentuk sel-sel yang hidup dan mati, unsur-unsur floem meliputi unsur tapis, sel pengiring, sel albumin (pada gymnospermae), serat-serat floem serta parenkim floem (Nugroho dkk., 2010). Xilem membawa air dan mineral terlarut keatas dari akar melalui batang. Floem mentransportasikan gula, produk fotosintesis dari dimana mereka disintesis ke tempat mereka dibutuhkan. Jaringan vaskuler (floem dan xilem) disebut stele. Susunan stele bervariasi tergantung spesies dan organ, dan susunan sel mereka terspesialisasi untuk mendukung transport (Campbell et al., 2011). Transpor air pada tanaman ditenagai oleh tiga faktor yaitu tekanan akar, daya kaplaritas xilem dan daya isap daun. (1) Tekanan akar. Di dalam akar, jaringan-jaringan yang dilalui air yang diserap oleh bulu-bulu akar adalah epidermis, korteks, endodermis, dan xylem. Perjalanan air dari dalam tanah menembus lapisan epidermis dan korteks berlangsung secara osmosis. Masuknya air ke pembuluh xylem disebabkan adanya daya yang sangat besar dari akar yang disebut tekanan akar . Faktor tekanan akar sangat menentukan proses pemasukan air ke dalam pembuluh xylem. (2) Kapilaritas xilem. Pembuluh Xilem pada tubuh tanaman merupakan
kumpulan pipa-pipa kapiler sehingga air naik di dalamnya sebagai akibat gaya adhesi antara dinding xylem dengah molekul-molekul air. adanya sifat adhesi pada pembuluh xylem menyebabkan air cenderung menempel dan merambat ke atas. Jadi, semakin sempit pembuluhnya semakin tinggi air itu naik. (3) Daya isap daun. saat daun mengeluarkan air dalam bentuk uap mealui stomata. Keluarnya air dari sel mengakibatkan kepekatan air sel bertambah besar bila dibandingkan dengan cairan-cairan sel yang ada di bawahnya. Adanya perbedaan kepekatan ini menyebabkan sel-sel menarik air dari sel-sel tetangganya. Proses ini berlaku dari sel ke sel sampai xylem. Oleh karena itu, di ujung xylem pada akar timbul suatu daya isap yang menyebabkan penarikan air ke atas sampai pada tulangtulang daun. Hal ini berlangsung terus menerus sehingga terjadilah aliran air dari akar sampai ke daun((Fred and Hademenos, 1999). Beberapa mineral termasuk air dapat masuk ke akar dengan melewati sitoplasma sel satu ke sitoplasma sel selanjutnya (secara simplas) atau dengan perantara ruang antar dinding sel (secara apoplas) sampai mineral terssebut mencapai pita Caspari dari endodermis. Pada titik ini mineral memasuki sel endodermis dengan melalui membran plasma (Berg, 2008). Faktor-faktor yang mempengaruhi laju penyerapan air antara lain keresediaan air, kosnsentrasi air tanah, temperatur tanah, aerasi tanah, keasaman, kelembaban udara, kecepatan angin, cahaya, ion K, laju transpirasi tanaman, metabolisme tanaman, luas daun dan struktur daun (Sudjino dkk., 2009).
III. METODE A. Alat dan Bahan Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah: botol kaca gelap sebagai tempat meletakkan tanaman Allamanda cathartica yang diamati, kapas dan karton untuk membantu menyangga tanaman, silet untuk mengerat bagian xilem atau floem batang tanaman Allamanda cathartica. Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah cabang batang tanaman Allamanda cathartica, vaselin dan akuades.
B. Cara Kerja Diambil tiga buah tanaman Allamanda cathartica dengan jumlah daun yang sama dan tinggi batang yang sama, dikerat kulit batang bagian bawahnya sepanjang ±5 cm. Masing-masing batang kemudian diberi
perlakuan berbeda, yaitu ditutup vaselin bagian xilemnya, ditutup vaselin bagian floemnya dan yang terakhir dibiarkan terbuka bagian xilem dan floemnya sebagai kontrol. Kemudian ketiga tanaman Allamanda cathartica tadi dimasukkan kedalam botol kaca yang telah diisi akuades dan diberi label. Volume air awal ditandai dengan batas atas kertas label yang ditempel di botol. Dilakukan pengamatan setiap dua hari sekali dan ditambahkan akuades sampai mencapai volume semula jika akuades berkurang. Aspek yang diamati meliputi jumlah daun, warna daun, kondisi batang, dan penambahan volume akuades. Pengamatan diakhiri pada hari ke sepuluh. Data setiap pengamatan dicatat didalam tabel hasil pengamatan.
DAFTAR PUSTAKA Berg, L. 2008. Introductory Botany: Plant People and Environment 2nd edition. Thomson Brooks/Cole. USA : halaman 215. Campbell, N. A., J. B. Reece, L. A. Urry, M. L. Cain, S. A. Wasserman, P. V. Minorsky, R.B. Jackson. 2011. Biology 9th edition. Benjamin/ Cummings Pearson Education, Inc. USA: halaman 743. Fried, G.H., G. J. Hademenos. 1999. Schaum’s Outline Biology. McGraw Hill Companies. Nugroho, H., Purnomo, I. Sumardi. 2010. Struktur dan Perkembangan Tumbuhan. Penebar Swadaya Depok: halaman 95. Sudjino, D. Rachmawati, M. Nasir, K. Dewi. 2009. Fisiologi Tumbuhan. Gadjah Mada University Press: halaman 5.
