tekanan akar

TEKANAN AKAR MAKALAH Diajukan untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata kuliah Fisiologi Tumbuhan Yang di ampuh oleh : IIN GANTIHAR ,S,pd Disusun oleh : INDRA WIJAYA 11.01.14..0159 PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS SAMAWA SUMBAWA BESAR 2013 KATA PENGANTAR Puji syukur saya panjatkan kehadirat Allah SWT, karena atas limpahan rahmat dan karunianya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah fisiologi tumbuhan untuk memenuhi tugas individu dengan tepat waktu dan yang seperti saya harapkan. Diharapkan makalah ini dapat bermanfaat bagi para pembaca khususnya mahasiswa. Kami sadari makalah ini jauh dari kesempurnaan oleh karena itu, saya sangat mengharapkan kritik ataupun saran yang membangun dari pembaca semua demi sempurnanya laporan kami ini. Semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua, Amin. Sumbawa, 10 juni 2013 Penyusun   DAFTAR ISI KATA PENGANTAR DAFTAR ISI BAB I . PENDAHULUAN A. Latar belakang B. Rumusan masalah C. Tujuan BAB II. TINJAUAN PUSTAKA BAB III . PEMBAHASAN A. TEKANAN AKAR B. ALAT DAN BAHAN C. LANGKAH KERJA D. HASIL BAB IV . PENUTUP A. Kesimpulan B. Saran DAFTAR PUSTAKA BAB I A. LATAR BELAKANG Tumbuhan memerlukan air untuk memenuhi kebutuhan hidupnya. Salah satu cara memanfaatkan air tersebut dengan jalan fotosintesis. Air tersebut diangkut dari dalam tanah hingga ke daun melalui xilem. Namun bagaimana air tersebut dapat sampai ke daun? Tentu saja tidak terjadi secara spontan dan ada yang menyebabkan hal tersebut terjadi. Faktor-faktor apakah yang mampu membuat air bergerak dari akar sampai ke puncak pohon yang tingginya mencapai puluhan meter?Tekanan akar Transpirasi Gaya kohesi Anatomi xylem Mula-mula air dari tanah masuk ke bulu akar. Karena adanya tekanan akar air akan bergerak ke atas. Daya dorong ke atas oleh akar inilah yang dikenal sebagai tekanan akar. Dalam proses transport air, tekanan akar berfungsi Menaikkan air dan memelihara aliran Contoh: Bila tanaman pisang ditebang lalu ditengahnya dibuat ceruk, maka dalam beberapa jam akan terisi oleh air. Melawan tekanan dalam jaringan xylem Dalam jaringan xylem yang berisi air akan bekerja dua gaya yakni gaya adhesi dan gaya kohesi. Gaya adhesi berpengaruh negative terhadap aliran air (menghambat). Tekanan akarlah yang bekerja untuk melawan hambatan ini. Transpirasi merupakan peristiwa keluarnya uap air dari tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan peristiwa ini biasanya berhubungan dengan kehilangan air lewat stomata, kutikula dan lentisel. Manfaat transpirasi: Membantu penyerapan mineral dari tanah dan menghilangkan panas pada daun. B. RUMUSAN MASALAH 1.Mengamati adanya daya tekanan akar pada tumbuhan C. TUJUAN 1.Untuk mengamati adanya daya tekanan akar pada tumbuhan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Faktor-faktor apakah yang mampu membuat air bergerak dari akar sampai ke puncak pohon yang tingginya mencapai puluhan meter? Tekanan akar Transpirasi Gaya kohesi Anatomi xylem Mula-mula air dari tanah masuk ke bulu akar. Karena adanya tekanan akar air akan bergerak ke atas. Daya dorong ke atas oleh akar inilah yang dikenal sebagai tekanan akar. Dalam proses transport air, tekanan akar berfungsi Menaikkan air dan memelihara aliran Contoh: Bila tanaman pisang ditebang lalu ditengahnya dibuat ceruk, maka dalam beberapa jam akan terisi oleh air. Melawan tekanan dalam jaringan xylem Dalam jaringan xylem yang berisi air akan bekerja dua gaya yakni gaya adhesi dan gaya kohesi. Gaya adhesi berpengaruh negative terhadap aliran air (menghambat). Tekanan akarlah yang bekerja untuk melawan hambatan ini. Transpirasi merupakan peristiwa keluarnya uap air dari tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan peristiwa ini biasanya berhubungan dengan kehilangan air lewat stomata, kutikula dan lentisel. Manfaat transpirasi: Membantu penyerapan mineral dari tanah dan menghilangkan panas pada daun. Penelitian oleh Tibbits (1979) menunjukkan bahwa penyerapan kalsium dan boron sangat dipengaruhi oleh laju transpirasi. Bila laju transpirasi rendah terjadi defisiensi sebaliknya bila laju transpirasi tinggi terjadi peningkatan kadar mineral. Umumnya penyerapan mineral dilakukan bersama dengan penyerapan air, sehingga transpirasi secara tidak langsung membantu transpor air ke seluruh tubuh tanaman. Air merupakan senyawa yang memiliki daya pegang sangat besar. Hal ini disebabkan gaya tarik antar molekul hydrogen sangat tinggi = gaya kohesinya tinggi. Pada xylem terdapat 2 jenis jaringan pengangkut air yakni: Trakeid dan pembuluh. Trakeid dan pembuluh merupakan jaringan mati yang membentuk satu berkas tegak atau kumpulan pipa kapiler. Perbedaan trakeid dan pembuluh: Ukuran trakeid lebih panjang tapi diameternya lebih kecil yakni antara 10 – 25 mm (1m =10-3 mm). Sel trakeid berujung runcing dan sambung-menyambung membentuk pipa kapiler yang panjang. Sambungan pada ujung yang runcing memungkinkan air bergerak dari satu trakeid ke trakeid lain. Ukuran pembuluh lebih pendek namun diameternya lebih besar berkisar 40 - 80 mm, ukuran terbesar mencapai 500 mm. Pembuluh dilengkapi dengan spiral dan (cincin) lingkaran berpori. Adanya spiral membuat pembuluh dapat tumbuh memanjang sambil tetap mengalirkan air (Anonim, 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). 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). Semua sel-sel hidup sepanjang akar, mulain dari rambut akar sampai ke jaringan mati dan trakeid dari xilem, dapat dikatakan sebagai membran kompleks yang bersifat semipermeabel antara larutan tanah dan cairan xilem. Cairan xilem dari akar biasanya memiliki tekanan osmotik -2 bar. Karena tanaman terpotong, cairan xilem tidak memiliki pembatas, sehingga tidak memiliki tekanan positif (turgor) atau tekanan negatif, dan besarnya potensial air sama dengan tekanan osmotic (Ismail, 2006). 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, 1993). BAB III PEMBAHASAN A.Tekanan akar Air dan garam mineral diambil dari tumbuhan dari dalam tanah. Air dan mineral dari tanah masuk ke dalam tubuh tumbuhan melalui dua jalan, yaitu melalui rambut akar dan ujung akar. Cara transportasi air dan mineral di luar xilem (berkas pembuluh) ada 2 macam, yaitu simplas dan apoplas. Transportasi simplas adalah bergeraknya air tanah dan zat terlarut melalui bagian hidup dari sel tumbuhan, misalnya sitoplasma dan vakuola dari satu sel ke sel lain. Pada sistem ini perpindahan terjadi secara osmosis dan transporaktif. Transportasi apoplas adalah menyusupnya air tanah secara difusi bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari tumbuhan. Transportasi apoplas tidak dapat masuk ke xilem karena adanya pita kaspari pada endodermis. Apoplas dapat terjadi di semua bagian daun kecuali endodermis. Di dalam xilem, air dan mineral yang mengendap di dalamnya akan bergerak ke atas dalam elemen pembuluh dan trakeid. Kemudian air dan mineral akan didistribusikan ke jaringan-jaringan yang membutuhkan, misalnya pada daun. Potensi air di atmosfer umunya lebih rendah daripada potensi air dalam tanah. Perbedaan potensi air ini menimbulkan daya dorong terhadap translokasi air dari larutan tanah, melewati tanaman ke atmosfer.. Penyerapan air berkaitan dengan metabolisme dan faktor lain yang berpengaruh pada metabolisme sebagai pengaruh tidak langsung. Rendahnya suhu, kurangnya oksigen dan senyawa toksik akan menekan penyerapan air, karena akan mengganggu metabolisme. Demikian halnya aliran air antara vakuola dan sitoplasma dikendalikan oleh perbedaan potensi air. Faktor yang mempengaruhi penyerapan air yaitu: faktor lingkungan seperti ketersediaan air, aerasi, konsentrasi larutan tanah, suhu dan faktor tanaman seperti laju transpirasi tanaman, sistem perakaran, metabolism Tekanan akar dan daya kapileritas masih terlalu lemah dalam upaya transport air melewati xylem ke bagian atas tanaman, terutama pada tanaman dengan ketinggian yang cukup (hampir mencapai 100 m). Tekanan akar maksimum yaitu 2 atm, yang artinya hanya mampu menaikkan air sampai ketinggian 21 m. B. Alat dan Bahan 1. Alat : a. Manometer b. Pipa karet c. Jarum suntik d. Statip e. Pisau/ silet f. Gelas ukur 2. Bahan : a. Tanaman pacar cina dalam pot b. Vaseline c. Air d. Safranin C. Langkah Kerja 1. Menyediakan alat dan bahan. 2. Memotong tanaman pacar cina (Impatiens balsamina) yang segar dalam pot ± 5cm diatas permukaan tanah sesuai dengan ukuran pipa karet. Bila batang terlalu besar sesuaikan saja dengan ukuran pipa. 3. Memasukan air ke dalam pipa karet pada manometer 4. Memasukan batang tanaman (Impatiens balsamina) kedalam pipa yang telah di isis air tadi 5. Memasukan safranin ke dalam manometer dengan menggunakan jarum suntik melalui bagian bawah alat tersebut. Usahakan jangan ada gelembung di dalam manometer, bila ada gelembung ulangi kembali dengan memasukan sapranin ke dalam manometer. 6. Menghubungkan atau menggabungkan manometer pada pipa karet yang telah di isi batang tanaman pacar cina dengan terlebih dahulu mengurangi volume air yang ada pada pipet karet tersebut. 7. Mengoleskan Vaseline antara hubungan pipa karet dengan manometer agar tidak bocor. 8. Menempatkan manometer pada kondisi luar lingkungan. 9. Mencatat perpindahan kenaikan safranin dan waktu yang dibutuhkan untuk naik ke ujung manometer. D. Hasil Pengamatan: Gambar Keseluruhan Pada praktikukm ini digunakan tanaman pacar air (Impatiens balsamia) merupakan tanaman yang dijadikan sebagai tanaman sampel. Tanaman sampel dipotong bagian batangnya. Pemotongan tanaman sampel ini bertujuan untuk membuktikan terjadinya tekanan akar serta besarnya kenaikan larutan (larutan safranin) akibat dari tekanan akar. Faktor yang mempengaruhi tekanan akar adalah perbedaan potensial air dalam tumbuhan dan air yaitu potensial air yang tinggi di dalam tanah.Tumbuhan menyerap air dan mineral yang terdapat di dalam tanah melalui akar, untuk menaikkan air dari permukaan tanah diperlukan suatu tekanan pada akar. Tekanan pada akar terjadi jika transpirasi rendah, artinya kelembaban padatanah cukup tinggi. Pada saat kelembapan tanah kurang maka laju transpirasi akan meningkat, tekanan akar tidak terjadi maka air yang ada akan naik karena adanya daya isap daun. Kenaikan air dari tanah juga dipengaruhi oleh transpirasi karena transpirasi sebagian besar terjadi di daun melalui stomata, transpirasi bermanfaat bagi tumbuhan karena dapat menyebabkan terbentuknya daya isap daun, mempercepatpengangkutan unsur hara melalui xilem dan membantu penyerapan air dan unsur hara oleh akar. Tekanan akar tidak dapat diamati jika kondisi lingkungannya kekurangan air atau pada saat transpirasi rendah. Pada saat ini yang berperan adalah daya isap daun, jadi air bergerak karena terjadinya transpirasi. Akar merupakan komponen pokok dari tanaman, baik dalam hal fungsi maupun dalam jumlah besarnya. Biasanya dapat mencapai kira-kira 1/3 berat kering seluruh tubuh tanaman. Kecepatan ekstraksi air dari suatu tanah merupakan fungsi darikonsentrasi akar, karena berkurangnya menurut kedalaman daerah akar. Air sangat penting bagi tumbuhan sehingga gerakan air melalui tanah yang disebu tperkolasi, tumbuhan karena dapat menyebabkan terbentuknya daya isap daun, mempercepatpengangkutan unsur hara melalui xilem dan membantu penyerapan air dan unsur hara oleh akar. Tekanan akar tidak dapat diamati jika kondisi lingkungannya kekurangan air atau pada saat transpirasi rendah. Pada saat ini yang berperan adalah daya isap daun, jadi air bergerak karena terjadinya transpirasi. Akar merupakan komponen pokok dari tanaman, baik dalam hal fungsi maupun dalamjumlah besarnya. Biasanya dapat mencapai kira-kira 1/3 berat kering seluruhtubuh tanaman. Kecepatan ekstraksi air dari suatu tanah merupakan fungsi darikonsentrasi akar, karena berkurangnya menurut kedalaman daerah akar. Air sangat penting bagi tumbuhan sehingga gerakan air melalui tanah yang disebut perkolasi. Hubungan antara tekanan akar dan daya hisap daun adalah sangat eratkarena faktor-faktor itu tidak dapat berdiri sendiri dalam memindahkan zat haraatau air tanah menuju ke daun untuk difotosintesis. Akar berperan dalam memperluas bidang penyerapan tumbuhan terhadap air dan zat hara. Jika tumbuhan tidak mempunyai akar maka tumbuhan itu hanya dapat menyerap zat-zat yang diperlukannya dari sekitarnya saja. Sebaliknya jika tumbuhan tidak mempunyai daun, maka penyerapan dan pengantaran zat hara dari tanah menuju ke daun tidak optimal (tidak cepat) karena daya tekan akar saja tidak cukup untuk melawan besarnya gradien gravitasi bumi. Untuk mengetahui adanya tekanan pada akar maka dapat dilakukan suatu pengamatan dengan menggunakan tanaman yang mempunyai batang transparan sehingga besarnya pergerakan air tanaman dan kenaikkan larutan dapat terlihat jelas. Dari hasil percobaan yang telah dilakukan bisa di ketahui adanya tekanan akar yaitu tekanan yang terjadi pada xylem sebagai hasil proses aktif. Dalam praktikum kali ini ternyata telah terjadi daya tekan akar yang pada percobaan di tandai dengan adanya kenaikan cairan pada manometer. Besarnya tekanan akar pada setiap tumbuhan berbeda-beda tergantung dari besar kecilnya serta tinggi rendahnya batang. Hal tersebut dapat terlihat dari hasil percobaan kami yakni batang pacar air yang digunakan relative kecil sehingga daya tekan akar yang dihasilkanpun kecil juga . Hal ini menunjukan adanya hubungna antara daya gerak akar dengan pengangkuatan air. Pengangkutan air pada tumbuhan meliputi 2 cara yaitu pengangkutan air dan garam mineral diluar pembuluh xilem (ekstravaskuler) dan pengangkutan air melalui pembuluh xilem (intravaskuler). 1. Transfortasi ekstravaskuler Proses pengangkutan ekstravaskuler sebagai berikut, air bergerak secara horizontal yaitu dari pemukaan akar menuju ke sel epidermis (rambut akar) kemudian bergerak diantara sel-sel korteks. Untuk sampai ke stele air harus melewati sitoplasma sel-sel endodermis. 2. Transportasi Intravaskuler Merupakan pengangkutan air dan garam mineral dari akar menuju bagian atas tumbuhan (daun ) melalui xilem. Urutannya Xilem akar, xilem batang, xilem tangkai daun, xilem tulang daun. Selanjutnya dari xilem tulang daun masuk ke sel-sel mesofil daun untuk di gunakan dalam fotosintesis. Proses transportasi air melalui xilem bersifat apopplastik karena sel-se xilem bersifat sel mati. Teori kapilaritas menyatakan Pembuluh xylem dapat dipandang sebagai pembuluh kapiler, sehingga air dapat naik kedalamnya sebagai akibat dari adhesi antara dinding xylem dengan molekul-molekul air. Akan tetapi sebenarnya, peranan ini tidak begitu berarti. Adhesi merupakan daya tarik menarik antara molekul yang tidak sejenis. Teori ini menyatakan bahwa air dapat bergerak karena adanya kerjasama dengan dinding xile, hal ini jelas adanya hubungan antara pergerakan air melalui molekul yang berbeda. BAB IV PENUTUP A. Kesimpulan Dari praktikum tersebut bahwa daya tekan akar pada tumbuhan memang terjadi. Hal ini di buktikan dengan memotong bagian atas tumbuhan dan hanya bagian batang sampai akar yang digunakan. Naiknya cairan pada manometer menjadi indikator bahwa akar sangat berperan dalam proses transpirasi air. Tekanan akar tidak dapat diamati jika kondisi lingkungannya kekurangan air atau pada saat transpirasi rendah. Pada saat ini yang berperan adalah daya isap daun, jadi air bergerak karena terjadinya transpirasi. B. Saran Mahasiswa diharapkan dapat lebih cermat dan teliti dalam melakukan praktikum karena untuk mengamati potensial air suatu sel dibutuhkan ketelitian yang tinggi. DAFTAR PUSTAKA Anonim. (2002). Tekanan pada akar. [online]. Tersedia di: http://id.scribd.com/doc/13235928/daya-tekan-akar. [20 Mei 2013]