TRANSPIRASI TANAMAN: PROSES, FAKTOR DAN KEPENTINGAN - BIOLOGI - 2025

The transpirasi tanaman dan sisa-sisa organisme tumbuhan adalah proses hilangnya air dalam bentuk gas yang terjadi melalui stomata, yang merupakan struktur khusus yang terletak di bilah daun.

Keringat terkait dengan berbagai proses fisiologis pada tumbuhan, yang terus menerus menyerap dan kehilangan air. Melalui mekanisme homeostatis ini, sebagian besar penguapan air terjadi, karena karbon dioksida di atmosfer yang diperlukan untuk proses fotosintesis diserap.

Stomata Zebrina spp. (Sumber: AioftheStorm melalui Wikimedia Commons)

Rata-rata, daun dapat menukar hingga 100% kandungan airnya dengan lingkungan selama hari yang panas, kering, dan cerah. Demikian juga, kalkulasi yang dibuat oleh beberapa penulis memungkinkan perkiraan bahwa, selama umur tanaman, ia dapat kehilangan massa yang setara dengan lebih dari 100 kali berat segarnya melalui daun karena keringat.

Banyak ahli fisiologi dan ekofisiologi tumbuhan berdedikasi untuk "mengukur" laju transpirasi tumbuhan, karena hal ini dapat memberi mereka informasi tentang keadaan fisiologis tumbuhan dan bahkan beberapa kondisi lingkungan yang terus menerus dialami tumbuhan.

Di mana dan mengapa keringat muncul?

Keringat didefinisikan sebagai hilangnya air dalam bentuk uap dan merupakan proses yang terjadi terutama melalui daun, meskipun dapat juga terjadi, tetapi pada tingkat yang lebih rendah, melalui "lubang" kecil (lentisel) di kulit kayu. dari batang dan cabang.

Hal ini terjadi berkat adanya gradien tekanan uap antara permukaan daun dan udara, sehingga disimpulkan bahwa hal tersebut terjadi karena adanya peningkatan tekanan uap air internal pada daun.

Dengan cara ini, ia menjadi lebih besar dari uap yang mengelilingi helai daun, yang dapat menyebabkannya berdifusi dari zona yang lebih pekat ke yang kurang pekat.

Stomata

Stomata di epidermis lily. Viascos

Proses ini dimungkinkan karena adanya struktur yang “mengganggu” kontinuitas permukaan daun (epidermis) yang dikenal dengan stomata.

Stomata memungkinkan pelepasan uap air yang “terkendali” dari daun, menghindari penguapan melalui difusi langsung dari jaringan epidermis, yang terjadi secara pasif dan tanpa jenis kendali apa pun.

Stoma terdiri dari dua sel "penjaga", yang berbentuk seperti "sosis" atau "ginjal", yang membentuk struktur berbentuk pori, yang menutup atau membukanya dikendalikan oleh rangsangan hormonal dan lingkungan yang berbeda:

- Dapat dikatakan bahwa, dalam kondisi gelap, dengan defisit air internal dan pada suhu ekstrim, stomata tetap tertutup, "mencoba" untuk menghindari kehilangan air yang besar melalui keringat.

- Kehadiran sinar matahari, ketersediaan air yang melimpah (eksternal dan internal) dan suhu "optimal" mendorong pembukaan stomata dan meningkatkan laju transpirasi.

Ketika sel guar terisi dengan air, mereka menjadi boros, menyebabkan pori stomata terbuka; Hal ini berlawanan dengan yang terjadi jika air tidak mencukupi, yaitu ketika stomata tetap tertutup.

Proses keringat

Skema proses transpirasi di dalam sebuah pabrik (Sumber: Laurel Jules via Wikimedia Commons)

Setelah diklarifikasi konsep stomata, maka proses keluarnya keringat terjadi sebagai berikut:

1- Air yang diangkut dalam xilem tumbuhan vaskular berdifusi menuju jaringan daun, terutama menuju sel mesofil.

2- Air tersebut dapat menguap sebagai akibat dari suhu tinggi dan iradiasi matahari; Uap air yang dihasilkan tetap berada di ruang udara khas yang ditemukan di mesofil (ini "terkonsentrasi").

3- Uap air ini bergerak secara difusi ke udara ketika stomata terbuka, baik sebagai respons terhadap beberapa fitohormon (zat yang mengatur pertumbuhan tanaman), kondisi lingkungan, dll.

Pembukaan stoma menyiratkan pertukaran uap air dari tanaman ke atmosfer, tetapi pada saat yang sama memungkinkan difusi karbon dioksida dari udara ke jaringan daun, suatu proses yang terjadi terutama karena gradien konsentrasi.

Faktor yang memengaruhi keringat

Ada beberapa faktor yang mempengaruhi transpirasi, meskipun kepentingannya relatif terhadap jenis tanaman yang dipertimbangkan.

Pengaruh kecepatan angin terhadap laju transpirasi (Sumber: DGmann)

Faktor eksternal

Dari sudut pandang lingkungan, keringat sangat bergantung pada radiasi matahari dan suhu, serta ketersediaan air di tanah, defisit tekanan uap udara, kecepatan angin, dll.

Pengaruh kecepatan angin terhadap laju transpirasi (Sumber: DGmann)

Untuk beberapa tanaman, konsentrasi karbon dioksida (CO2) eksternal juga merupakan elemen kunci dalam pengaturan keringat (pembukaan stomata). Beberapa teks menunjukkan bahwa ketika tingkat CO2 internal menurun drastis, sel pelindung memungkinkan pembukaan pori stomata untuk memfasilitasi masuknya gas tersebut.

Pengaruh suhu pada laju transpirasi (Sumber: DGmann)

Faktor internal

Dalam konteks anatomi, laju transpirasi sangat bervariasi tergantung pada karakteristik luar permukaan daun (serta luas permukaan daun). Pada kebanyakan tumbuhan vaskular, daun biasanya ditutupi dengan "lapisan lilin" yang secara kolektif dikenal sebagai kutikula.

Pengaruh luas daun pada laju transpirasi (Sumber: DGmann via Wikimedia Commons)

Kutikula adalah struktur yang sangat hidrofobik (yang menolak air), sehingga mencegah keringat dengan penguapan sederhana dari parenkim daun ke permukaan dan dengan demikian mencegah pengeringan total sel-sel jaringan daun.

Ada atau tidak adanya kutikula yang "efisien" dalam retensi uap air mengkondisikan laju transpirasi tumbuhan vaskular. Selain itu, daya serap air pada akar juga dapat menjadi faktor pengkondisi munculnya keringat.

Asam absisat (ABA) adalah fitohormon yang terkait dengan keringat: ia mendorong penutupan stomata dengan menghambat beberapa enzim yang diperlukan air untuk memasuki sel pelindung stomata, mencegah pembukaannya.

Biasanya itu adalah zat yang diproduksi untuk "berkomunikasi" dengan tanaman bahwa ada kekurangan air dari jaringan akar.

Pentingnya

Homeostasis termal

Air adalah salah satu sumber daya alam terpenting bagi semua organisme hidup, tidak terkecuali tumbuhan. Oleh karena itu, semua proses yang berkaitan dengan pertukaran air antara tanaman dan lingkungan sekitarnya sangat penting untuk kelangsungan hidupnya.

Dari sudut pandang homeostasis termal, keringat sangat penting untuk menghilangkan panas yang dihasilkan oleh radiasi matahari. Disipasi ini terjadi berkat fakta bahwa molekul air yang lepas ke atmosfer dalam bentuk uap air memiliki energi dalam jumlah besar, yang memutus ikatan yang "menahan" mereka dalam bentuk cair.

Pelepasan molekul air “meninggalkan” massa molekul yang memiliki energi lebih sedikit daripada yang dihamburkan, yang mendorong pendinginan sisa “tubuh” air dan, karenanya, seluruh tumbuhan.

Transportasi air dengan tekanan hidrostatik negatif

Ketika laju transpirasi pada daun sangat tinggi, kolom air di xilem, yang merupakan bagian dari sistem vaskular banyak tumbuhan, naik dengan cepat dari akar, mendorong penyerapan air dan senyawa lain serta nutrisi ke dalam akar. lantai.

Dengan demikian, air bergerak dari tanah ke atmosfer di dalam tanaman berkat tekanan hidrostatis negatif yang diberikan oleh daun selama transpirasi, yang terjadi berkat sifat kohesif air, yang mempertahankan tegangan tinggi di seluruh area. panjang kolom air di xilem tersebut.

Dengan kata lain, penguapan air dan pelepasannya melalui transpirasi menyediakan sebagian besar energi yang diperlukan untuk pergerakan air ke atas, berkat adanya gradien potensial air antara daun daun dan atmosfer.

Fotosintesis

Karena keringat tidak hanya tentang hilangnya air dalam bentuk uap, tetapi juga melibatkan masuknya karbon dioksida ke dalam jaringan daun, proses ini juga sangat penting untuk fotosintesis, karena CO2 sangat penting. untuk sintesis zat makanan.

Referensi

1. Azcón-Bieto, J., & Talón, M. (2000). Dasar-dasar fisiologi tumbuhan (No. 581.1). McGraw-Hill Interamericana.
2. Encyclopaedia Britannica Inc. (2014). Encyclopaedia Britannica. Diakses pada 5 Januari 2020 dari www.britannica.com/science/transpiration
3. Taiz, L., & Zeiger, E. (2002). Fisiologi tumbuhan.
4. Taiz, L., Zeiger, E., Møller, IM, & Murphy, A. (2015). Fisiologi dan perkembangan tumbuhan.
5. Turtenwald, K. (2018). Sciencing. Diperoleh 8 Januari 2020, dari www.sciencing.com