TEKANAN AKAR
A. Tujuan
Untuk mengamati
adanya daya tekanan akar pada tumbuhan
B. Landasan Teoritis
Masuk keluarnya cairan ke akar dan naik sepanjang xylem
disebut tekanan akar. Cairan xylem mengalir keluar dari daerah potongan, aliran
ini 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 (Muliana, 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).
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, metabolisme.
Tekanan akar adalah tekanan osmotik dalam sel dari
system akar yang menyebabkan getah naik melalui batang tanaman ke daun. Tekanan akar dan daya kapilaritas
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.
Pengangkutan
zat pada tumbuhan dibedakan menjadi:
1.
Pengangkutan
vaskuler (intravaskuler) adalah pengangkutan pengangkutan melalui berkas
pembuluh angkut
2.
Pengangkutan
vaskuler (extravaskuler) adalah pengangkutan air dan garam mineral diluar
berkas pembuluh angkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya
dengan arah horizontal. Di dalam akar pengangkutan ini melalui :
Bulu
akar è epidermis è korteks èendodermis
è xylem.
C. Alat dan Bahan
1.
Alat
a. Manometer
b. Pipa karet
c. Jarum suntik / siring
d. Statif
e. Pisau / silet
2.
Bahan
a. Pacar cina
b. Vaseline
c. Air
d. Safranin
D. Prosedur Kerja
1.
Menyiapkan
alat dan bahan;
2.
Memotong
batang tanaman pacar cina yang ada pada pot;
3.
Memasukan
pipa karet pada batang tanaman pacar cina. Apabila pipa karet tidak pas dengan
batang maka diberi vaseline secukupnya;
4.
Memasukkan
air secukupnya ke dalam pipa karet yang sudah pada batang tanaman pacar cina;
5.
Memasukkan
eosin pada manometer dengan menggunakan jarum suntik sampai eosin pada strip
manometer bagian bawah;
6.
Memasukkan
manometer yang sudah diisi eosin pada pipa karet;
7.
Memasang
statif;
8.
Menghitung
waktu.
E. Hasil Pengamatan
 |
|
No
|
Waktu
|
Perpindahan batas eosin
|
Besarnya pergerakan/ ml
|
|
1
|
5 menit
|
15 strip
|
0,15
|
|
2
|
10 menit
|
20 strip
|
0,20
|
|
3
|
15 menit
|
21 strip
|
0,21
|
|
4
|
20 menit
|
19 strip
|
0,20
|
|
Total
|
|
0,76
|
|
|
Rata-rata/menit
|
|
0,038
|
|
Keterangan: 1 strip= 0,01 ml
F. Pembahasan
Pada praktikum ini digunakan tanaman pacar cina (Impatiens balsamia) yang dijadikan sebagai tanaman sampel. Tanaman sampel dipotong bagian batangnya. Pemotongan
tanaman sampel ini bertujuan untuk membuktikan terjadinya tekanan akar serta besarnya kenaikan larutan (eosin) akibat dari
tekanan akar.
Tekanan akar tidak dapat diamati
jika kondisi lingkungannya kekurangan air atau pada saat transpirasi rendah.
Pada saat ini yang berperan adalah daya hisap daun, jadi air bergerak karena
terjadinya transpirasi. Kecepatan ekstraksi air dari suatu tanah merupakan
fungsi dari konsentrasi akar, karena berkurangnya menurut kedalaman daerah
akar.
Hubungan antara tekanan akar dan daya hisap daun adalah sangat erat karena
faktor-faktor itu tidak dapat berdiri sendiri dalam memindahkan zat hara atau 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.
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 xilem sebagai hasil proses aktif. Dalam praktikum kali ini ternyata telah terjadi daya tekan
akar yang pada percobaan di tandai dengan adanya kenaikan
cairan eosin 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 relatif kecil sehingga daya tekan
akar yang dihasilkan pun kecil juga .
Hal ini menunjukan adanya hubungan 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.
Transportasi
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 yaitu 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 apoplastik karena sel-sel xilem
bersifat sel mati.
Dalam hal pengangkutan air ini ada hubungan yang erat antara adhesi dan
kohesi dengan teori kapilaritas. Kapilaritas disebabkan oleh
interaksimolekul-molekul di dalam zat cair. Di dalam zat cair
molekul-molekulnya dapat mengalami gaya adhesi dan kohesi. Adhesi adalah gaya
tarik menarik antara molekul dengan molekul lain yang tidak sejenis. Menurut teori
ini menyatakan bahwa pembuluh xilem dapat dipandang sebagai pembuluh kapiler,
sehingga air dapat naik kedalamnya sebagai akibat dari adhesi antara dinding xilem
dengan molekul-molekul air, hal ini jelas adanya hubungan antara pergerakan air
melalui molekul yang berbeda. Sedangkan kohesi merupakan daya tarik menarik
antara molekul yang sejenis. Teori kohesi ini dapat dikatakan sebagai sebagai
teori benang air. Menurut teori ini air akan bergerak karena adanya
untaian-untaian antar molekul air. Adanya molekul-molekul yang berderet-deret
mulai dari dalam tanah terus bersambung-sambung di bulu akar hingga sampai di
daun. Jika suatu molekul yang ada di daun meloncat ke udara (menguap) pada
peristiwa transpirasi, maka proses transpirasi ini akan turut menarik ke atas
molekul lain yang ada di bawahnya dalam rantai molekul.
G. Kesimpulan
Berdasarkan hasil praktikum tersebut terbukti 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.
Adanya
tekanan akar manyebabkan daya dorong air meningkat, hingga mencapai puncak
tertinggi dari tanaman. Air yang keluar atau cairan yang keluar dari daerah
pemotongan disebut exudat, dimana aliran air (cairan) ini disebut dengan
eksudasi xilem.
