47
9. 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.
Transpirasi Tumbuhan
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.
48
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 C
4
per unit air yang digunakan dapat menghasilkan bahan kering 3-4 kali lebih banyak dari tumbuhan C
3.
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 amlam hari
49
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
50
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: Faktor Pembeda
Gutasi Transpirasi
Bentuk air yang dilepaskan
Pelepasan air dari jaringan tumbuhan dalam bentuk titik-
titik air cair Pelepasan air dari jaringan
tumbuhan dalam bentuk uap air
Kualitas air yang dilepaskan
Air mengandung senyawa- senyawa terlarut dan garam
mineral Air murni
51
Mekanisme Air dilepaskan melalui
struktur hidatoda menuju ujung pembuluh daun
Air dilepaskan melalui stomata, kutikula, danatau lentisel
Regulasi aktivitas
Pembukaan hidatoda tidak dapat diregulasi
Transpirasi melalui stomata diatur oleh sel penjaga
Waktu terjadi Pada malam atau pagi hari
Pada saat ada sinar matahari melalui stomata dan sepanjang
hari melalui kutikula atau lentisel
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.
52
10. UNSUR HARA TUMBUHAN
Kategori