Mengenai Saya

Foto Saya
Makassar, Sulawesi Selatan, Indonesia
Selamat datang di dunia pendidikan,, karena belajar itu indah

Rabu, 11 April 2012

Tekanan Akar dan Eksudasi Xilem


BAB I
PENDAHULUAN
1. Latar Belakang
Meskipun struktur tumbuhan kelaihatannya relatif homogen, tumbuhan dapat kita anggap sebagai suatu komunitas struktur mikroskopik atau unit-unit yang disebut sel. Semua unit-unit kecil ini bekerja harmonis dan memberikan kehidupan pada tumbuhan yang multiseluler. Fisiologi tumbuhan adalah suatu bidang ilmu yang mengkaji fenomena-fenomena penting di dalam tumbuhan. Dalam kajian ini dipelajari proses dan fungsi yang menyangkut tanggapan tumbiuhan terhadap perubahan-perubahan lingkungan, dan pertumbuhan serta perkembangannya sebagai hasil dari respon tersebut. Proses berarti suatu urutan kejadian alam yang berkesinambungan. Diantara sekian banyak pembahasan dalam kajian fisiologi tumbuhan, salam satu diantaranya adalah membahas mengenai tekanan akan dan eksudasi xilem.
Air masuk kedalam jaringan tumbuhan dan jaringan xylem. Air dapat naik melalui jaringan pembuluh xylem dengan adanya tekanan dari akar serta bantuan dari daya isap daun. Hal ini dapat dibuktikan apabila kita memotong batang tumbuhan maka lama kelamaan akan terdapat cairan pada ujung potongan. Hal ini karena cairan xylem mengalir keluar dari daerah potongan, aliran ini disebut dengan eksudasi xylem.
Tekanan akar dan eksudasi xylem banyak dibahas dan dijelaskan dalam berbagai kajian. Namun dapat dibuktikan melalui percobaan. Oleh karena  sebagai pelengkap mata kuliah dan pembuktian teori maka diadakan praktikum ini untuk melihat dan membuktikan adanya tekanan akar dan eksudasi xylem pada jaringan tumbuhan.


2. Tujuan
Adapun tujuan dilakukannya praktikum ini adalah untuk melihat proses tekanan akar dan eksudasi xylem pada tumbuhan.
3. Manfaat
Manfaat diadakannya praktikum ini selain dapat menambah wawasan mahasiswa juga menambah keterampilan praktikum mahasiswa, khususnya dalam rangka mengetahui tekanan akar dan eksudasi xylem.


BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Air dan garam mineral dari tanah memasuki tumbuhan melalui epidermis akar, menembus korteks akar, masuk ke dalam stele, dan kemudian mengalir naik ke pembuluh xylem sampai ke sistem tunas. Rambut akar, mikoriza, dan luas permukaan sel-sel kortikal yang sangat besar meningkatkan penyerapan air dan mineral (Campbell, 2003).
Pada malam hari, ketika transpirasi sangat rendah atau bahkan nol, sel-sel akar masih tetap menggunakan energi untuk memompa ion-ion mineral ke dalam xylem. Endodermis yang mengelilingi stele akar tersebut membantu mencegah kebocoran ion-ion ini keluar dari stele. Akumulasi mineral di dalam stele akan menurunkan potensial air. Air akan masuk ke korteks akar, menghasilkan suatu tekanan positif yang memaksa cairan naik ke xylem. Dorongan xylem ke arah atas ini disebut tekanan akar (Campbell, 2003).
Sel tumbuhan memiliki ciri fisiologi yang berbeda dengan sel hewan khususnya dengan keberadaan dinding sel pada sel tumbuhan. Dinding sel pada tumbuhan tinggi merupakan matriks yang di dalamnya terdapat rangka, yaitu senyawa selulosa yang berwujud mikrofibril atau benang halus. Matriks pada dinding sel ini tersusun dari beberapa senyawa yaitu hemiselulosa, pektin, plastik biologik, protein dan lemak (Ali, 2011).
Dinding sel secara umum dibedakan menjadi dinding sel primer dan dinding sel sekunder. Perbedaan antara kedua macam dinding ini terletak pada fleksibilitas, ketebalan, susunan mikrofibril dan pertumbuhannya. Seluruh aktivitas sel tumbuhan sangat tergantung dengan keberadaan dinding sel ini. Dinding sel selain berfungsi untuk proteksi isi sel juga berperan sebagai jalan keluar masuknya air, makanan dan garam-garam mineral ke dalam sel. Sel tumbuhan merupakan bagian terkecil dari sistem hidup dan di dalam sistem ini sel-sel saling bergantung. Perilaku sel tidak hanya dipengaruhi oleh keadaan sel itu sendiri tetapi juga sel-sel di sekitarnya dan tumbuhan itu sendiri serta lingkungan luar. Berbagai macam zat seperti makanan, zat mineral, air dan gas bergerak dari sel ke sel dalam bentuk molekul atau partikel (Ali,..2011).
Osmosis sangat ditentukanoleh potensial kimia air, yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukan difusi. Sejumlah besar volume air akan memiliki kelebihan energi bebas dari pada volume yang sedikit, di bawah kondisi yang sama. Energi bebas suatu zat per unit jumlah, terutama per berat gram molekul (energi bebas mol -1) disebut potensial kimia. Potensial kimia zat terlarut kurang lebih sebanding dengan konsentrasi zat terlarutnya. Zat terlarut yang berdifusi cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensi kimia lebih tinggi menuju daerah yang berpotensial kimia lebih kecil (Ismail, 2011).
Potensial kimia air merupakan konsep yang sangat penting dalam fisiologi tumbuhan. Ralph O. Slatyer (Australia dan Sterling A Taylor (Utah State University) pada tahun 1960. mengusulkan bahwa potensial kimia air digunakan sebagai dasar untuk sifat air dalam system tumbuhan-tanah-udara. Potensial air merupakan sesuatu yang sama dengan potensial kimia air dalam suatu sistem, dibandingkan dengan potensial kimia air murni pada tekanan atmosfer dengan suhu yang sama. Mereka menganggap bahwa potensial air murni dinyatakan sebagai nol (merupakan konversi) dengan satuan dapat berpa tekanan (atm, bar) atau satuan energi (Ismail, 2011).
Jika di satu sisi membran ada larutan dan di sisi lain ada larutan yang lebih yang berbeda konsentrasinya, maka akan berlangsung osmosis. Larutan yang lebih pekat mempunyai potensial air lebih rendah (lebih negatif); jadi air akan berdifusi ke daerahnya dari larutan lain sampai tekanannya naik satu titik, yaitu sampai potensial airnya sama dengan potensial air larutan yang kurnag pekat. Hal itu mungkin terjadi bila keduanya mempunyai wadah. Jika difusi berlangsung munuju larutan yang tidak berwadah, maka difusi ini akan terus berlangsung sampai larutan yang lebih pekat diencerkan, yaitu sampai potensial airnya sama dengan potensial air larutan di sisi lain membran. Pada saat itu, kedua larutan, mempunyai potensial air bernilai negatif yang sama. Keseimbangan pun tercapai (Salisbury, 1996).
Sel tumbuhan dapat mengalami kehilangan air, apabila potensial air di luar sel lebih rendah daripada potensial air di dalam sel. Jika sel kehilangan air cukup besar, maka ada kemungkinan volume isi sel akan menurun besar sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel. Artinya, membran dan sitoplasma akan terlepas dari dinding sel, peristiwa ini disebut plasmolisis. Sel yang sudah terplasmolisis dapat disehatkan kembali dengan memasukkannya ke dalam air murni (Ali, 2011).
Masuk keluarnya cairan ke akar dan naik sepanjang xylem disebut tekanan akar. Cairan xylem mengalir keluar dari daerah potongan, aliran ini disebut disebut dengan exudasi. Jika tanaman utuh yang tidak begitu tinggi dipelihara dalam keadaan atmosfir jenuh sehingga transpirasi daun kecil atau tidak sama sekali. Maka tekanan akar mendorong cairan xylem naik ke daun dan keluar melalui struktur khusus daun yang disebut hidatoda dan pengeluaran air ini disebut gutasi (Ismail, 2011).
Teori tekanan akar pada awalnya diperkirakan air naik ke bagian atas tanaman karena adanya tekanan dari akar. Hal ini didasarkan pada fakta bahwa jika batang tanaman dipotong dan dihubungkan dengan selang monometer air raksa maka air didalam selang akan terdorong keatas oleh tekanan yang berasal dari akar, selain itu tekanan akar hanya teramati pada kondisi tanah yang berkecukupan air dan kelembaban udara relatif tinggi, atau dengan kata lain pada saat laju transpirasi sangat rendah (Lakitan, 1993).
Tumbuhan mengatasi masalah penyerapan air dan unsure mineral yang   kerapkali  langkah terdapat dalam tanah dengan cara membuat system akar yang sangat besar untuk keseluruhan system akar terutama ialah dikendalikan secara genetic dari pada oleh mekanisme lingkungan. Transpirasi membawa air kedalam tumbuhan lewat akar dan naik ke puncak lewat sel-sel pengatur air dari jaringan xylem (Salisbury, 1996).
Penguapan air pada tanah liat berpori menimbulkan suatu tensi yang ditransmisikan kepada air dan air raksa dalam tabumg kaca. Dengan teori bahwa air  dalam saluran xylem itu benar-benar dibawah teori dan bukannya tekanan. Maka mungkinlah untuk menyimpulkan fakta-fakta tertentu yang harus menjadi kelanjutannya. Jika air dalam pembuluh xylem ada dibawah tensi , kita akan mengira kolom itu akan terpisah- pisah jika dimasukkan kedalam pembuluh udara (Campbell, 2003).
Tanah merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari kehidupan tumbuhan karena tanah dapat merupakan media bagi tumbuhan yang hidup diatasnya. Dan fisik tanah sangat ditentukan oleh ukuran pertikel- pertikel tanah dapat bergabung menjadi bentuk- bentuk tertentu yang disebut struktur tanah Praktek pertanian seperti pengolahan tanah, cropping sistem, ameliorasi dengan bahan organik, pemupukan dan penggunaan pestisida sangat berpengaruh terhadap keberadaan suatu tumbuhan. Kecepatan absorpsi akar tergantung pada perbedaan potensial air larutan tanah dan potensial cairan xylem akar. Air terikat didalam tanah dengan adanya absorbsi atau tekanan hidrostatik.Air dapat meninggalkan tanah dengan penguapan,gravitasi atau diabsorbsi, akar tumbuhan karena penyerapan air oleh tumbuhan terjadi osmosis,maka potensia osmotik air tanah akan merupakan faktor penting dalam hubungan tumbuhan dengan air tanah tersebut ( Sasmitomihardja , 1983).
Daya dorong air masuk keakar dan naik sepanjang xylem disebut tekanan akar. Cairan xylem mengalir keluar dari daerah potongan, aliran ini disebut disebut dengan exudasi. Jika tanaman utuh yang tidak begitu tinggi dipelihara dalam keadaan atmosfir jenuh sehingga transpirasi daun kecil atau tidak sama sekali. Maka tekanan akar mendorong cairan xylem naik kedaun dan keluar melalui struktur khusus daun yang disebut hidatoda dan pengeluaran air ini disebut gutasi (Ismail, 2011).
Teori tekanan akar pada awalnya diperkirakan air naik kebagian atas tanaman karena adanya tekanan dari akar. Hal ini didasarkan pada fakta bahwa jika batang tanaman dipotong dan dihubungkan dengan selang monometer air raksa maka air didalam selang akan terdorong keatas oleh tekanan yang berasal dari akar, selain itu tekanan akar hanya teramati pada kondisi tanah yang berkecukupan air dan kelembaban udara relative tinggi, atau dengan kata lain pada saat laju transpirasi sangat rendah (Lakitan, 1993).
Tumbuhan mengatasi masalah penyerapan air dan unsure mineral yang terapkali  langkah terdapat dalam tanah dengan cara membuat system akar yang sangat besar untuk keseluruhan system akar terutama ialah dikendalikan secara genetic dari pada oleh mekanisme lingkungan. Transpirasi membawa air kedalam tumbuhan lewat akar dan naik ke puncak lewat sel-sel pengatur air dari jaringan xylem (Salisbury, 1996).
Sel tumbuhan memiliki ciri fisiologi yang berbeda dengan sel hewan khususnya dengan keberadaan dinding sel pada sel tumbuhan. Dinding sel pada tumbuhan tinggi merupakan matriks yang di dalamnya terdapat rangka, yaitu senyawa selulosa yang berwujud mikrofibril atau benang halus. Matriks pada dinding sel ini tersusun dari beberapa senyawa yaitu hemiselulosa, pektin, plastik biologik, protein dan lemak (Ali, 2011).
Sel tumbuhan dapat mengalami kehilangan air, apabila potensial air di luar sel lebih rendah daripada potensial air di dalam sel. Jika sel kehilangan air cukup besar, maka ada kemungkinan volume isi sel akan menurun besar sehingga tidak dapat mengisi seluruh ruangan yang dibentuk oleh dinding sel. Artinya, membran dan sitoplasma akan terlepas dari dinding sel, peristiwa ini disebut plasmolisis. Sel yang sudah terplasmolisis dapat disehatkan kembali dengan memasukkannya ke dalam air murni (Ali, 2011).
Untuk dapat memahami penyerapan air oleh akar tanaman perlu di perhatikan penampang melintang dari akar.tampak bahwa akar tersusun atas sel epidermis, sel korteks, sel endodermis dan silinder pusat yang terdapat pembuluh xylem dan floem. Sel endodermis yang memisahkan antara korteks dengan silinder pusat (stele) dicirikan oleh adanya penebalan (lapisan suberin) ke arah radial ataupun transversal dari sel endodermis ini yang dikenal sebagai pita kaspari yang tersusun atas lemak dan lignin yang sangat resisten terhadap transportasi air dan bahan terlarut. Pada bagian tertentu sel perisikel menerobos endodermis yang selanjutnya akan berkembang membentuk akar lateral. Sel perisikel ini dapat berfungsi sebagai sel peresap yang dapat dilewati air dan bahan terlarut (Anonim2, 2011)
 
BAB III
METODE PRAKTIKUM
A.       Waktu dan Tempat
Hari/Tanggal        : Senin, 23 Mei 2011
Waktu                  : Pukul 09.10 – 12.30 WITA
Tempat                 : Laboratorium Biologi FMIPA UNM Lantai III sebelah Timur
B.       Alat dan Bahan
1.      Alat
a.       Pisau silet
b.      Tali rafia
c.       Pipa kapiler
d.      Gabus
e.       Statif
2.      Bahan
a.      Bahan tumbuhan  :  Amaranthus spinosus 
b.      Bahan kimia         :  Metilen blue
c.       Aquades
d.      Buble gum
C.       Prosedur Kerja
1.      Menyiram tanah dalam pot dengan seksama, kemudian memotong batang tanaman dengan silet tajam 3-5 cm diatas tanah. Menyisipkan pipa karet pada batang tersebut: sisakan pipa karet sekitar 2,5 cm diatas permukaan potongan batang, kemudian ikat dengan kawat lunak.
2.      Mengisi pipa karet dengan metilen blue biru 0,1 % kemudian dibiarkan selama 15 menit.
3.      Menyisipkan pipa kapiler (garis tengah 1-2 mm) yang panjangnya sekitar 90 cm kedalam pipa karet. Menopang pipa kapiler dengan statif, mengikat pipa karet pada kapiler. Hati-hati jangan sampai terdapat gelembung udara pada kolom lantai. Menandai permukaan cairan pada kapiler dengan tepat.
4.      Setiap 15 menit selama 2 jam mengukur dan mencatat tinggi cairan.



BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A.    Hasil Pengamatan
Menit Ke
Tinggi Cairan Metilen Blue (cm)
15
0,7
30
0,6
45
0,7
60
0,8

A.       Pembahasan
Pada percobaan ini, diperoleh hasil bahwa metilen blue yang awalnya 0,7 pada waktu 15 menit pertama terus mengalamai penuruan pada 30 menit menjadi 0,6 cm. namun terjadi peningkatan skala pada 45 menit dan menit ke 60, yaitu o,7 dan o,8 cm.
Naiknya metilen blue didorong oleh cairan yang keluar dari daerah pemotongan, dimana cairan ini berasal dari airyang diabsorbsi tanaman melalui akar. Semakin banyak air yang diserap maka semakin cepat pula peningkatan cairan metilen blue. Hal ini dapat disebabkan karena adanya tekanan akar sehingga air masuk melalui akar dan naik kesepanjang xylem dengan adanya daya dorong air melawan gaya gravitasi yang diperoleh dari tekanan akar.
    

BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A.      Kesimpulan
1.  Adanya tekanan akar manyebabkan daya dorong air meningkat, hingga mencapai puncak tertinggi dari tanaman.
2. Air yang keluar atau cairan yang keluar dari daerah pemotongan disebut exudat, dimana aliran air (cairan) ini disebut dengan eksudasi xylem.
B.       Saran
1.    Praktikan sebaiknya bersungguh-sungguh dalam menjalani praktikum fisiologi tumbuhan, agar diperoleh ilmu yang optimum berdasarkan hasil pengamatan, dan dapat menguji teori dari perkuliahan.
2.    Kakak asisten sebaiknya membimbing praktikan dengan sepenuh hati dan memberikan penjelasan-penjalasan yang berkaitan dengan praktikum yang sedang dijalani, sehingga terjadi transfer ilmu secara tidak langsung.

DAFTAR PUSTAKA
Ali, Iqbal. 2011. Potensial Osmotik Tumbuhan. http://iqbalali.com. Diakses pada tanggal 1 April 2010

Anonim1, 2011. Nutrient Mineral. http//zaifbio.wordpress.com. Diakses pada tanggal 1 April 2010
Anonim2, 2011. Keseimbangan Air dalam Tanaman. http/awalbarri.blogspot.com. Diakses pada tanggal 1 April 2010
Campbell, Neil. 2003. Biologi Edisi Kelima Jilid 3. Jakarta: Erlangga
Ismail dan Muis, 2010. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Jurusan Biologi FMIPA UNM. Makassar
Lakitan, 1993. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia: Jakarta
Salisbury, Prank. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Direktorat Perguruan Tinggi. Bandung
Sasmitomiharjo.1983. Fisiologi Tumbuhan. Departemen Pendidikan dan Kebudayaan  Jakarta. Jakarta

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar