Dampak Stress Kekeringan dan Transpirasi Tanaman - Pada pembahasan materi agro, irigasi dan drainase kali ini akan membahas mengenai cekaman kekeringan atau menurunnya kandungan air di dalam tubuh tanaman dan juga tentang transpirasi dimana proses masuknya atau terserapnya air kedalam akar dan melawan gravitasi naik ke batang hingga ke daun tumbuhan, untuk lebih jelas lagi mengenai materi kali ini, sobat dapat menyimak dalam penjelasan singkat berikut ini!
Cekaman kekeringan dapat dibagi ke dalam tiga kelompok yaitu:
Apabila tanaman kehilangan lebih dari separoh air jaringannya dapat dikatakan bahwa tanaman mengalami kekeringan. Pertumbuhan dan hasil tanaman tidak hanya dipengaruhi oleh cekaman kekeringan, tetapi merupakan hasil integrasi dari semua pengaruh cekaman pada proses fotosintesis, respirasi, metabolisme pertumbuhan, dan reproduksi. Proses fisiologis untuk mengetahui dampak kekeringan yang dapat diukur adalah tekanan turgor, bukaan stomata, laju metabolisme, kerusakan enzim, dan kerapatan akar.
Faktor yang mempengaruhi penurunan pertumbuhan secara langsung bukan potensial air, tetapi potensial osmotik atau tekanan turgor. Tekanan turgor sel tanaman akan mempengaruhi aktivitas fisiologis antara lain pengembangan daun, bukaan stomata, fotosintesis, dan pertumbuhan akar.
Pada tanaman yang tahan cekaman kekeringan, tekanan turgor daun tetap dipertahankan meskipun kandungan lengas tanah maupun air jaringan menurun. Hal ini terjadi melalui penurunan potensial osmotik daun yang disebut penyesuaian osmotik. Penyesuaian osmotik dapat dilakukan melalui akumulasi atau sintesis zat terlarut yang menurunkan potensial solut dan mempertahankan turgor sel. Zat yang sering dihasilkan tanaman untuk penyesuaian osmotik pada tanaman yang tahan cekaman kekeringan adalah senyawa prolin yang terakumulasi di jaringan daun.
Kandungan prolin pada daun yang mengalami cekaman kekeringan 10 – 100 kali lipat dibandingkan tanaman yang kecukupan air. Pada tanaman yang mengalami cekaman, prolin merupakan komponen asam amino terbesar dalam jaringan (30% dari total nitrogen terlarut). Peranan prolin adalah sebagai penampung nitrogen dari berbagai senyawa nitrogen yang berasal dari kerusakan protein, sebagai senyawa pelindung untuk mengurangi pengaruh kerusakan cekaman air di sel.
Begitu tanaman terlepas dari cekaman air, senyawa prolin akan segera terdegradasi menjadi glutamat. Cekaman air mampu menurunkan lab sampai 50%, terutama terjadi karena penurunan laju fotosintesis.
Kekurangan air (water deficit) akan mengganggu keseimbangan kimiawi dalam tanaman yang berakibat berkurangnya hasil fotosintesis atau semua proses-proses fisiologis berjalan tidak normal. Apabila keadaan ini berjalan terus, maka akibat yang terlihat, misalnya tanaman kerdil, layu, produksi rendah, kualitas turun dan sebagainya.
Selama siklus hidup tanaman, mulai dari perkecambahan sampai panen selalu membutuhkan air. Tidak satupun proses kehidupan tanaman yang dapat bebas dari air. Besarnya kebutuhan air setiap fase pertumbuhan selama siklus hidupnya tidak sama. Hal ini berhubungan langsung dengan proses fisiologis, morfologis dan kombinasi kedua faktor di atas dengan faktor-faktor lingkungan.
Kebutuhan air pada tanaman dapat dipenuhi melalui tanah dengan jalan penyerapan oleh akar. Besarnya air yang diserap, oleh akar tanaman sangat tergantung pada kadar air dalam tanah ditentukan oleh pF ( Kemampuan partikel tanah memegang air), dan kemampuan akar untuk menyerapnya.
Kegiatan transpirasi dipengaruhi oleh banyak faktor baik faktor dalam maupun faktor luar. Yang terhitung sebagai faktor dalam adalah besar kecilnya daun, tebal tipisnya daun, berlapis lilin atau tidaknya stomata. Hal-hal ini mempengaruhi kegiatan trasnpirasi pada tumbuhan.
Faktor-faktor internal yang mempengaruhi laju transpirasi antara lain adalah:
Dalam proses transpirasi, air diangkut dari tanah melalui akar-akar tanaman menuju daun dengan aksi osmosis dan kapilar. Air menguap dari permukaan dedaunan dan menyebabkan kabut di udara. Dikarenakan ukuran-ukuran hidrologis, fenomena ini seringkali dikesampingkan dan disamakan dengan penguapan dikarenakan kedua proses ini sangat sulit dibedakan dengan menggunakan teknik pengamatan sederhana terhadap wilayah daratan yang berbeda-beda karakteristiknya. Proses menyeluruh pelepasan uap air ke udara dari permukaan daratan oleh proses evaporasi dan transpirasi diistilahkan evapotrasnpirasi.
Namun pada tanaman yang tinggi, yang paling berperan penting adalah tarikan transpirasi. Dalam proses ini, ketika air menguap dari sel mesofil, maka cairan dalam sel mesofil akan menjadi semakin jenuh. Sel-sel ini akan menarik air melalui osmosis dari sel-sel yang berada lebih dalam di daun. Sel-sel ini pada akhirnya akan menarik air yang diperlukan dari jaringan xylem yang merupakan kolom berkelanjutan dari akar ke daun. Oleh karena itu, air kemudian dapat terus dibawa dari akar ke daun melawan arah gaya gravitasi, sehingga proses ini terus menerus berlanjut.
Proses penguapan air dari sel mesofil daun biasa kita sebut dengan proses transpirasi. Oleh itu, pengambilan air dengan cara ini biasa kita sebut dengan proses tarikan transpirasi dan selama akar terus menerus menyerap air dari dalam tanah dan transpirasi terus terjadi, air akan terus dapat diangkut ke bagian atas sebuah tanaman Proses transpirasi ini selain mengakibatkan penarikan air melawan gaya gravitasi bumi, juga dapat mendinginkan tanaman yang terus menerus berada di bawah sinar matahari. Tanaman tidak akan mudah mati karena terbakar oleh teriknya panas matahari karena melalui proses transpirasi, terjadi penguapan air dan penguapan akan membantu menurunkan suhu tanaman.
Selain itu, melalui proses transpirasi, tanaman juga akan terus mendapatkan air yang cukup untuk melakukan fotosintesis agar keberlangsungan hidup tanaman dapat terus terjamin.
Angin dapat pula mempengaruhi laju transpirasi jika udara melewati permukaan daun tersebut lebih kering dari udara tumbuhan di sekitarnya. Transpirasi menguntungkan tanaman, dengan beberapa alasan yaitu:
Sekian pembahasan mengenai Kekeringan dan Transpirasi Tanaman dan juga dampak positif dan negatif atau keuntungan dan kerugian tanaman yang ditimbulkan dari proses transpirasi, semoga uraian materi diatas sesuai dengan apa yang sobat cari, jika belum mungkin dapat menggunakan menu search atau artikel dibawah ini yang sobat cari, selamat belajar!
Cekaman Kekeringan dan Proses Kehilangan Air Pada Tanaman
Kekeringan
Stres tanaman karena kekeringan menimbulkan cekaman bagi tanaman yang tidak tahan terhadap kekeringan. Kekeringan terjadi jika kadar air tanah lebih rendah dari titik layu tetap. Kondisi di atas timbul karena tidak adanya tambahan kadar air baik dari air hujan maupun irigasi, sementara evapotranspirasi tetap berlangsung terus.Cekaman kekeringan dapat dibagi ke dalam tiga kelompok yaitu:
- cekaman ringan,
- sedang dan
- berat.
 |
| Gambar proses transpirasi Pada Tanaman |
Apabila tanaman kehilangan lebih dari separoh air jaringannya dapat dikatakan bahwa tanaman mengalami kekeringan. Pertumbuhan dan hasil tanaman tidak hanya dipengaruhi oleh cekaman kekeringan, tetapi merupakan hasil integrasi dari semua pengaruh cekaman pada proses fotosintesis, respirasi, metabolisme pertumbuhan, dan reproduksi. Proses fisiologis untuk mengetahui dampak kekeringan yang dapat diukur adalah tekanan turgor, bukaan stomata, laju metabolisme, kerusakan enzim, dan kerapatan akar.
Faktor yang mempengaruhi penurunan pertumbuhan secara langsung bukan potensial air, tetapi potensial osmotik atau tekanan turgor. Tekanan turgor sel tanaman akan mempengaruhi aktivitas fisiologis antara lain pengembangan daun, bukaan stomata, fotosintesis, dan pertumbuhan akar.
Pada tanaman yang tahan cekaman kekeringan, tekanan turgor daun tetap dipertahankan meskipun kandungan lengas tanah maupun air jaringan menurun. Hal ini terjadi melalui penurunan potensial osmotik daun yang disebut penyesuaian osmotik. Penyesuaian osmotik dapat dilakukan melalui akumulasi atau sintesis zat terlarut yang menurunkan potensial solut dan mempertahankan turgor sel. Zat yang sering dihasilkan tanaman untuk penyesuaian osmotik pada tanaman yang tahan cekaman kekeringan adalah senyawa prolin yang terakumulasi di jaringan daun.
Kandungan prolin pada daun yang mengalami cekaman kekeringan 10 – 100 kali lipat dibandingkan tanaman yang kecukupan air. Pada tanaman yang mengalami cekaman, prolin merupakan komponen asam amino terbesar dalam jaringan (30% dari total nitrogen terlarut). Peranan prolin adalah sebagai penampung nitrogen dari berbagai senyawa nitrogen yang berasal dari kerusakan protein, sebagai senyawa pelindung untuk mengurangi pengaruh kerusakan cekaman air di sel.
Begitu tanaman terlepas dari cekaman air, senyawa prolin akan segera terdegradasi menjadi glutamat. Cekaman air mampu menurunkan lab sampai 50%, terutama terjadi karena penurunan laju fotosintesis.
Kekurangan air (water deficit) akan mengganggu keseimbangan kimiawi dalam tanaman yang berakibat berkurangnya hasil fotosintesis atau semua proses-proses fisiologis berjalan tidak normal. Apabila keadaan ini berjalan terus, maka akibat yang terlihat, misalnya tanaman kerdil, layu, produksi rendah, kualitas turun dan sebagainya.
Selama siklus hidup tanaman, mulai dari perkecambahan sampai panen selalu membutuhkan air. Tidak satupun proses kehidupan tanaman yang dapat bebas dari air. Besarnya kebutuhan air setiap fase pertumbuhan selama siklus hidupnya tidak sama. Hal ini berhubungan langsung dengan proses fisiologis, morfologis dan kombinasi kedua faktor di atas dengan faktor-faktor lingkungan.
Kebutuhan air pada tanaman dapat dipenuhi melalui tanah dengan jalan penyerapan oleh akar. Besarnya air yang diserap, oleh akar tanaman sangat tergantung pada kadar air dalam tanah ditentukan oleh pF ( Kemampuan partikel tanah memegang air), dan kemampuan akar untuk menyerapnya.
Transpirasi Tanaman
Transpirasi dapat dikatakan proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata kemungkinan kehilangan air dari jaringan tanaman melalui kegiatan tanamn yang dapat terjadi, tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil dibandingkan dengan yang oleh stomata oleh sebab itu dalam perhitunganya besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan tanaman umumnya difokuskan untuk air yang hilang melalui stomata. Proses transpirasi berlangsung selama tumbuhan hidup.Kegiatan transpirasi dipengaruhi oleh banyak faktor baik faktor dalam maupun faktor luar. Yang terhitung sebagai faktor dalam adalah besar kecilnya daun, tebal tipisnya daun, berlapis lilin atau tidaknya stomata. Hal-hal ini mempengaruhi kegiatan trasnpirasi pada tumbuhan.
Faktor-faktor internal yang mempengaruhi laju transpirasi antara lain adalah:
- Stomata. Jumlah stomata per satuan luas, letak stomata (permukaan bawah atau atas daun, timbul/tenggelam), waktu bukaan stomata.
- Daun berbulu atau tidak, warna daun (kandungan klorofil daun), posisinya menghadap matahari secara langsung atau tidak.
- Kelembaban udara sekitar.
- Suhu udara.
Dalam proses transpirasi, air diangkut dari tanah melalui akar-akar tanaman menuju daun dengan aksi osmosis dan kapilar. Air menguap dari permukaan dedaunan dan menyebabkan kabut di udara. Dikarenakan ukuran-ukuran hidrologis, fenomena ini seringkali dikesampingkan dan disamakan dengan penguapan dikarenakan kedua proses ini sangat sulit dibedakan dengan menggunakan teknik pengamatan sederhana terhadap wilayah daratan yang berbeda-beda karakteristiknya. Proses menyeluruh pelepasan uap air ke udara dari permukaan daratan oleh proses evaporasi dan transpirasi diistilahkan evapotrasnpirasi.
Namun pada tanaman yang tinggi, yang paling berperan penting adalah tarikan transpirasi. Dalam proses ini, ketika air menguap dari sel mesofil, maka cairan dalam sel mesofil akan menjadi semakin jenuh. Sel-sel ini akan menarik air melalui osmosis dari sel-sel yang berada lebih dalam di daun. Sel-sel ini pada akhirnya akan menarik air yang diperlukan dari jaringan xylem yang merupakan kolom berkelanjutan dari akar ke daun. Oleh karena itu, air kemudian dapat terus dibawa dari akar ke daun melawan arah gaya gravitasi, sehingga proses ini terus menerus berlanjut.
Proses penguapan air dari sel mesofil daun biasa kita sebut dengan proses transpirasi. Oleh itu, pengambilan air dengan cara ini biasa kita sebut dengan proses tarikan transpirasi dan selama akar terus menerus menyerap air dari dalam tanah dan transpirasi terus terjadi, air akan terus dapat diangkut ke bagian atas sebuah tanaman Proses transpirasi ini selain mengakibatkan penarikan air melawan gaya gravitasi bumi, juga dapat mendinginkan tanaman yang terus menerus berada di bawah sinar matahari. Tanaman tidak akan mudah mati karena terbakar oleh teriknya panas matahari karena melalui proses transpirasi, terjadi penguapan air dan penguapan akan membantu menurunkan suhu tanaman.
Selain itu, melalui proses transpirasi, tanaman juga akan terus mendapatkan air yang cukup untuk melakukan fotosintesis agar keberlangsungan hidup tanaman dapat terus terjamin.
Angin dapat pula mempengaruhi laju transpirasi jika udara melewati permukaan daun tersebut lebih kering dari udara tumbuhan di sekitarnya. Transpirasi menguntungkan tanaman, dengan beberapa alasan yaitu:
- Mempengaruhi absorbsi air dan mineral oleh akar.
- Berperan penting dalam transportasi zat hara dari suatu bagian tanaman ke bagian tanaman lainya.
- Mempengaruhi evaporasi dalam sejumlah air.
- Memepertahankan kesetabilan suhu daun.
- Pengangkutan air ke daun dan difusi air antar sel.
- Penyerapan dan pengangkutan air, hara.
- Pengangkutan asimilat
- Membuang kelebihan air.
- Pengaturan bukaan stomata.
- Transpirasi dapat membahayakan tanaman jika air tanah terbatas, penyerapan air tidak mampu mengimbangi laju transpirasi, tegangan sel turun, tanaman layu sementara, layu permanent, mati, hasil tanaman menurun
- Jika sering terjadi kekeringan , perlu irigasi, meningkatkan air tanah, pada kisaran layu tetap – kapasitas lapangan.
