Transpirasi dan Gutasi Pada Tumbuhan

loading...

Transpirasi dan Gutasi Pada Tumbuhan


Sejak awal tumbuhan menyerap air melalui akar dan kehilangan air lewat daun. Proses penguapan dari tumbuhan ke udara disebut Transpirasi. Benih kecil hanya menguapkan beberapa tetes air dalam seminggu, namun pohon dewasa menguapkan lebih dari 1000 liter per hari. Selama transpirasi berlangsung air menguap dari daun melalui celah kecil yang disebut stomata.

Hanya sebagian kecil, biasanya kurang dari 1% dari air yang diabsorpsi tumbuhan dipergunakan dalam reaksi metabolisme (hidrolisis). Sebagian besar dari air yang diabsorpsi akar tanaman akan ditranspirasikan melalui daun.  

Transpirasi ialah hilangknya air dalam bentuk uap air dari tubuh tumbuhan melalui penguapan. Penguapan air menciptakan gaya isap sehingga tumbuhan dapat menyerap mineral dan nutrient penting dari tanah.

Ratio antara hilangnya air oleh transpirasi dengan produksi bahan kering selama pertumbuhan merupakan ukuran efisiensi penggunaan air oleh tumbuhan.


Transpirasi dan Gutasi Pada Tumbuhan
Transpirasi dan Gutasi pada tumbuhan


Semakin besar rationya, semakin kurang efisien jenis tumbuhan tersebut dalam penggunaan airnya. Ratio transpirasi dari sebagian besar tanaman budidaya berkisar antara 100 sampai 500 atau lebih, yang berarti memerlukan 100-500 gram air untuk menghasilkan 1 gram bahan kering tumbuhan. Dengan demikian jenis tumbuhan tinggi yang hidup di darat sangat tidak efisien dalam penggunaan airnya. Walaupun demikian ada beberapa tumbuhan yang lebih efisian daripada yang lainnya.

Tumbuhan C4 per unit air yang digunakan dapat menghasilkan bahan kering 3-4 kali lebih banyak dari tumbuhan C3.

Kehilangan air oleh transpirasi dapat berlangsung dari setiap bagian tumbuhan yang berhubungan dengan atmosfir. Namun demikian sebagian besar berlangsung melalui daun lewat stomata. Karena sifat kutikula yang impermeabel terhap air, transpirasi yang berlangsung melalui kutikula relatif sangat kecil. Seperti telah diuraikan dalam bab terdahulu, untuk menguapkan 1 gram air diperlukan energi panas sebanyak 500 kal. Dengan demikian transpirasi menimbulkan pengaruh pendinginan pada daun.

Kebutuhan panas untuk menguapkan air berasal dari sinar matahari. Sinar matahari disalurkan melalui tiga cara : (1) sebagai cahaya langsung, difusi atau pantulan, (2) sebagai radiasi panas (dari atmosfir, tanah, atau benda-benda sekelilingnya) dan (3) oleh aliran konveksi (aliran udara panas melalui daun). Dari jumlah panas yang diabsorpsi daun, hanya sebagian kecil saja yang diterimanya sebagai panas penghantaran (koduksi) dari bagian-bagian tubuh tumbuhan lainnya.

Laju transpirasi daun biasanya menunjukkan siklus harian. Pada hari yang cerah, terjadi peningkatan tranpirasi yang cepat di pagi hari, dan mencapai puncaknya pada lewat tengah hari. Kemudian diikuti penurunan pada sore dan malam harinya. Panas sensibel (konveksi) atau mungkin juga panas laten (dari tranpirasi) yang keluar pada siang hari mengalami pendinginan oleh radiasi yang kembali ke udara. Keadaan ini sering menghasilkan pembentukan embun.

Suhu daun pada malam hari biasanya beberapa derajat di bawah suhu udara karena kehilangan panas oleh radiasi kembali ke langit dan penerimaan panas yang relatif sedikit dari udara di sekelilingnya. Di pagi hari setelah matahari terbit, daun yang kena sinar matahari akan cepat menjadi panans dan suhunya meningkat seiring dengan suhu udara. Pada waktu yang sama, stomata yang menutup di malam hari akan terbuka. Dengan demikian daun akan bertranspirasi dan kehilangan panas. Hal tersebut biasanya akan menyebabkan daun yang terkena sinar matahari hanya mempunyai suhu sedikit lebih tinggi dari udara.

Walaupun kehilangan air oleh transpirasi biasanya sangat besar sehingga dapat merusak, namun transpirasi mempunyai pengaruh baik tertentu bagi pertumbuhan tumbuhan. Selain dapat mempertahankan suhu di bawah tingkat yang mematikan, transpirasi dapat meningkatkan absorpsi air oleh akar sehingga juga berpengaruh terhadap peningkatan laju absorpsi hara mineral. 

Peran Transpirasi bagi Tumbuhan


Transpirasi bermanfaat bagi tumbuhan karena :
  1. Menyebabkan terbentuknya daya isap daun, hingga terjadi transport air di batang.
  2. Membantu penyerapan air dan zat hara oleh akar.
  3. Mengurangi air yang terserap berlebihan.
  4. Dapat mempertahankan temperatur yang sesuai untuk daun.
  5. Berperan pada fotosintesis dan respirasi karena membuka / menutupnya stomata.

Dari peran yang ada terlihat bahwa yang terpenting adalah untuk melepas energi yang diterima dari radiasi matahari. Energi radiasi matahari yang digunakan untuk proses fotosintesis hanya 2 % atau kurang, sehingga selebihnya harus dilepaskan ke lingkungan, baik dengan pancaran, hantaran secara fisik dan sebagian besar untuk menguapkan air. 

Transpirasi juga merupakan proses yang membahayakan kehidupan tumbuhan karena kalau transpirasi melampaui penyerapan oleh akar, tumbuhan dapat kekurangan air. Bila melampaui batas minimum dapat menyebabkan kematian. Transpirasi yang besar juga memaksa tumbuha mengadakan penyerapan besar, itu
memerlukan energi besar pula.

Gutasi


Gutasi adalah peristiwa menetesnya air dari pinggiran dan ujung daun. Air gutasi keluar dari sel-sel daun yang disebut hidatoda. Hidatoda merupakan lubang daun (stoma) yang tidak berdiferensiasi sempurna, sehingga tidak bisa membuka dan menutup. 

Air gutasi mengandung senyawa-senyawa organik dan anorganik, senyawa-senyawa organik dapat berasal dari bocoran sel-sel yang berdampingan dengan jaringan xilem, sedangkan senyawa-senyawa anorganik berasal dari larutan tanah yang diabsorpsi oleh akar yang secara pasif terbawa dalam cairan xilem ke atas, ke daun. Tingkat terjadinya gutasi sangat rendah dibandingkan dengan transpirasi.Gutasi juga lebih jarang diobservasi daripada transpirasi. 

Titik-titik air di tepi daun yang terjadi akibat gutasi di pagi hari sering disalahartikan sebagai embun. Pengeluaran air melalui proses gutasi terjadi akibat adanya tekanan positif akar. Meskipun ketika laju transpirasi rendah, akar terus menyerap air dan mineral sehingga air yang masuk ke jaringan lebih banyak daripada yang dilepaskan keluar. Kondisi yang tidak mendukung terjadinya tekanan akar seperti suhu dingin dan tanah yang kering menghambat terjadinya gutasi. Kekurangan mineral juga diketahui memengaruhi proses gutasi.

Bila transpirasi terjadi pada stomata, maka gutasi terjadi pada struktur khusus bernama hidatoda. Hidatoda seringkali disebut sebagai stomata air. Hidatoda terletak di ujung dan sepanjang tepi daun. Oleh karena itulah, titik-titik air akan terlihat di ujung dan tepi daun. Gutasi biasanya terjadi pada malam hari, namun terjadi juga pada pagi hari. 

Laju gutasi paling tinggi ditemukan pada tumbuhan Colocasia nymphefolia. Gutasi paling banyak terjadi pada tumbuhan air, herba, dan rumput-rumputan. Titik-titik air yang keluar dari jaringan daun melalui proses gutasi bukanlah air murni. Berbagai senyawa diketahui terlarut di dalamnya. Beberapa senyawa yang ditemukan terlarut dalam titik-titik air tersebut adalah enzim, gula, asam amino, vitamin, serta mineral seperti P, K, Na, Mg, dan Fe.

Beberapa perbedaan utama gutasi dan transpirasi adalah:

Gutasi tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap kelangsungan hidup tumbuhan. Namun kadangkala, gutasi diketahui dapat menyebabkan luka pada daun. Hal ini diakibatkan oleh penumpukan garam yang terjadi bila titik-titik air di tepi daun telah menguap. Kondisi tersebut membuat patogen seperti bakteri dan fungi dapat menyerang jaringan daun.