• Tidak ada hasil yang ditemukan

HUBUNGAN ANTARA AIR DAN TANAH DENGAN TUM

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2018

Membagikan "HUBUNGAN ANTARA AIR DAN TANAH DENGAN TUM"

Copied!
12
0
0

Teks penuh

(1)

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tumbuhan (Plantae) merupakan makhluk hidup yang telah memiliki akar, batang, dan daun sejati. Tumbuhan bersifat eukariot, multiseluler, mengandung klorofil, dapat melakukan fotosintesis (autotrof), dapat bereproduksi secara seksual dan aseksual, serta dinding selnya tersusun dari selulosa. Biasanya hidup di daratan (tanah) dan berfungsi sebagai sumber utama oksigen bagi atmosfer bumi. Proses tumbuh pada tumbuhan merupakan salah satu aktivitas fisiologi. Pada proses pertumbuhan banyak dipengaruhi berbagai faktor lingkungan seperti suhu udara, pencahayaan, ketersediaan hara tanah, kesesuaian media tumbuh dan faktor lainnya.

Salah satu faktor terpenting pada tumbuhan adalah air. Air merupakan materi terbesar penyusun tubuh makhluk hidup (tumbuhan, hewan, dan manusia), yaitu sekitar 80% dari total berat tubuh makhluk hidup. Selain itu Air merupakan pelarut yang baik karena mudah berikatan dengan partikel yang berbeda, karena daya kohesi lebih besar dari daya adhesinya.

Selain air, tumbuhan juga membutuhkan tanah sebagai media tanam. Tanah merupakan sistem dipersi tiga fase yang selalu berada dalam keseimbangan dinamis. Ketiga fase tersebut yaitu fase padat, cair, dan gas. Adapun struktur tanah adalah padatan, bahan semen dan ruang pori (Islami dan Utomo, 1995). Tanah mengandung berbagai nutrisi dan mineral yang dibutuhkan oleh tumbuhan untuk melakukan proses metabolisme. Oleh karena itu, penulis akan membahas tentang” Hubungan Air, Tanah dan Tumbuhan”.

1.2 Rumusan Masalah

Rumusan masalah dalam penulisan makalah, adalah sebagai berikut: 1) bagaimanakah hubungan air dengan tumbuhan?

2) bagaimanakah hubungan tanah dengan tumbuhan?

(2)

BAB II PEMBAHASAN

2.1 Hubungan Air dengan Tumbuhan

Banyak aktivitas tumbuhan ditentukan oleh sifat air dan bahan yang larut dalam air. Jadi, telaah singkat mengenai sifat air merupakan cara yang baik untuk memulai kajian tentang fisiologi tumbuhan.

A. Sifat-sifat Air dan Pentingnya Air Bagi Tumbuhan 1) Air Sebagai Pelarut

Air mampu melarutkan banyak bahan daripada zat cair lainnya. Hal itu karena air memiliki sifat tetapan dielektrik yang paling tinggi, yaitu suatu ukuran kemampuan untuk menetralkan tarik menarik antar muatan listrik. Sisi positif molekul air ditarik oleh ion atau permukaan molekul polar yang negatif, dan sisi negatifnya oleh ion atau permukaan positif. Jadi molekul air membentuk sangkar, menegelilingi ion atau molekul polar, sehingga ion atau molekul tersebut tidak dapat bergabung dengan yang lain, dan tidak mengkristal membentuk endapan (Salisbury dan Ross 1995).

2) Gaya Adesi dan Kohesi Air

Tarik menarik antar molekul tak sejenis disebut adesi. Sedangkan tarik menarik antara molekul sejenis dinamakan kohesi. Kohesi memberikan sifat pada air suatu kekuatan regang yang besar yakni kemampuan menahan regangan tanpa putus. Didalam kolom air yang kecil seperti dalam elemen xilem batang kekeuatan regang sangat tinggi sehingga memungkinkan air tertarik ke puncak pohon yang tinggi tanpa terputus.

Kohesi antar molekul air menimbulkan tegangan permukaan. Tegangan permukaaan berperan dalam fisiologi tumbuhan misalnya, pada tekanan normal lalu lalangnya gelembung udara melalui pori dan ceruk di dinding sel dihambat oleh tegangan permukaan (Salisbury dan Ross 1995).

(3)

3) Kalor (panas) Laten Vaporisasi dan Fusi yang Tinggi

Kalor laten vaporisasi molekul air merupakan energi yang dibutuhkan untuk menguapkan 1g air pada suhu 20oCdan besar kalor laten vaporasi air adalah 586 Cal, sedangkan kalor laten fusi merupakan energi yang dibutuhkan untuk mencairkan 1g es pada suhu 0oC dan besarnya kalor laten fusi adalah 80 Cal. Bagi tumbuhan tingginya kalor laten vaporisasi ini penting untuk menjaga stabilitas suhu daun melalui proses transpirasi.

Setiap molekul air padat (es) dikelilingi oleh empat molekul air lainnya membentuk struktur tetrahedral dan struktur tersebut tertata sedemikian rupa sehingga kristal es berbetuk heksagonal seperti pada butiran salju. Selama proses konversi dari bentuk padat ke bentuk cair molekul air bergerak saling menjauh, tetapi volume total air tersebut berkurang selama proses pencairan. Hal tersebut karena molekul air tersusun lebih efisisen dalam bentuk cair dibanding dalam bentuk padat. Air mengembang jika membeku karena kerapatan es lebih rendah dibanding air, oleh sebab itu es mengapung di permukaan air (Lakitan, 1993). 4) Viskositas Rendah (kekentalan)

Air dalam keadaan cair memiliki ikatan hidrogen bersama-sama oleh dua molekul air lainnya, sehingga ikatan hidrogen menjadi lemah dan mudah putus. Air dapat mengalir dengan mudah dalam jaringan tumbuhan. Pada kondisi padat, setiap atom O memiliki lebih sedikit ikatan hidrogen, sehingga masing-masing ikatan akan lebih kuat. Viskositas air akan menurun jika suhunya meningkat (Lakitan, 1993).

5) Ionisasi Air dan Skala pH

(4)

B. Potensial air, Potensial Osmotik, dan Potensial Tekanan Pada Tumbuhan 1) Potensial Air.

Potensial air adalah potensial kimia air dalam suatu sistem atau bagian sistem, dinyatakan dalam satuan tekanan, dan dibandingkan dengan potensial kimia air murni (juga dalam satuan tekanan), pada tekanan atmosfer dan pada suhu serta ketinggian yang sama; dan potensial kimia air murni ditentukan sama dengan nol.

Proses difusi zat terlarut terjadi akibat adanya selisih potensial kimia zat terlarut maka air berdifusi akibat adanya selisih potensial air. Jika potensial air lebih tinggi disuatu bagian dari sistem daripada bagian lain, dan tidak ada penghalang difusi air maka air bergerak dari daerah berpotensial tinggi kedaerah berpotensial rendah. Proses tersebut spontan, energi bebas dilepaskan kesekitar dan energi bebas tersebut menurun. Energi yang dilepaskan ini mempunyai potensial untuk melakukan kerja misalnya mengalir air secara osmotik kebagian atas batang yang sering disebut sebagai tekanan akar. Potensial air bukan saja menjadi penentu akhir dari proses pergerakan air secara difusi tapi juga menjadi penentu tak langsung perpindahan massa air yang terjadi karena adanya gradien tekanan, sedangkan gradien tekanan timbul karena adanya tekanan difusi.

2) Potensial Tekanan

(5)

3) Potesial Osmotik

Potensial osmotik adalah potensial kimia zat terlarut dalam suatu sistem atau bagian sistem dinyatakan dalam satuan tekanan dan dibandingkan dengan potensial kimia air murni (juga dalam satuan tekanan), pada tekanan atmosfer dan pada suhu serta ketinggian yang sama. Jadi secara ringkas potensial osmotik adalah kemampuan larutan untuk berosmosis dan besar potensial osmotik dipengaruhi oleh konsentrasi larutan yaitu hipertonis, isotonis, atau hipotonis.

Potensial osmotik larutan menyatakan status larutan dan status larutan dapat dinyatakan dalam satuan konsentrasi, satuan tekanan atau satuan energi. Nilai potensial osmotik dapat diukur menggunakan alat yang disebut Osmometer. Tekanan yang timbul pada osmometer merupakan tekanan yang nyata dan tekanan tersebut merupakan tekanan osmotik yang bernilai positif, tetapi tekanan larutan sebelum diukur disebut potensial osmotik bernilai negatif.

C. Difusi dan Osmosis pada Tumbuhan

Tukar menukar ion terjadi pada seluruh tubuh tumbuhan yang berklorofil, yaitu masuknya CO2 dan keluarnya O2 pada proses fotosintesis. Berikut akan dibahas proses pertukaran pada tumbuhan.

1) Difusi

(6)

2) Osmosis

Absorpsi suatu sel terjadi melalui osmosis yaitu difusi air melintasi suatu membran. Osmosis merupakan perpindahan molekul pelarut dari konsentrasi yang tinggi menuju konsentrasi yang rendah melalui membran semipermeabel. Pada sel tumbuhan yang berdinding sel kaku, menambah faktor lain yang mempengaruhi osmosis, tekanan fisik dinding sel mendorong melawan protoplas yang mengembang. Gabungan dari konsentrasi zat terlarut dan tekanan fisik disatukan kedalam susatu kuantitas yang disebut potensial air.

Potensial air menentukan arah pergerakan air. Air yag tidak terikat pada zat terlarut atau permukaan akan bergerak dari daerah yang memiliki potensial air lebih tinggi menuju daerah yang memiliki poternsial air lebih rendah. Contohnya, jika sel tumbuhan direndam dalam larutan yang memiliki potensial air yang lebih tinggi dari pada sel maka air akan bergerak ke dalam sel yang menyebabkan turgid (sangat tegang).

Potensial air dipengaruhi oleh konsentrasi zat terlarut disebut juga potensial osmotik karena zat terlarut mempengaruhi arah osmosis. Sedangkan potensial tekanan adalah tekanan fisik pada suatu larutan.

D. Proses Turgid dan Plasmolisis Pada Tumbuhan 1) Turgid

Ketika suatu sel tumbuhan berada pada larutan yang hipotonis, maka air atau pelarut dari larutan tersebut akan berosmosis menuju ke dalam sel tumbuhan, sehingga cairan intra selular mengalami kenaikan tekanan osmotik dan sel tersebut menjadi tegang dan mengembang. Hal tersebut menjadikan sel tumbuhan mengalami tekanan turgor. Keadaan saat tekanan osmotik mendorong keluar sel dan tekanan turgor yang mendorong kedalam sel disebut turgid.

2) Plasmolisis

(7)

yang lebih tinggi (potensial zat terlarut lebih negatif) daripada sel itu sendiri. Karena larutan eksternal memilikki potensial air yang lebih rendah (lebih negatif), maka air berdifusi keluar sel. Protoplas mengalami pengerutan dan lepas dari dinding sel yang disebut dengan plasmolisis (Campbell, 2008).

Plasmolisis merupakaan keadaan dimana sel mengalami kehilangan air karena karena konsentrasi larutan yang tinggi diluar sel, sehingga air berosmosis keluar se. Proses ini menyebabkan sel mengerut dan mati. Plasmolisis umum terjadi pada sel tanaman yang sering kehilangan sejumlah besar air karena kondisi kering atau panas (Kristy, 2015).

E. Transpirasi, gutasi dan Evaporasi Pada Tumbuhan 1) Transpirasi

Penguapan air pada makhluk hidup khususnya tumbuhan menurut banyak pustaka disebut transpirasi. Pada tumbuhan, peristiwa itu biasanya berhubungan dengan kehilangan air memalalui stomata, kutikula, lentisel. Transpirasi dilakukan untuk menunjang pertumbuhan tanaman karena rangka molekul semua bahan organik pada tumbuhan terdiri dari atom karbon yang harus diperoleh dari atmosfer. Karbon masuk kedalam tumbuhan sebagai CO2 melalui pori stomata, yang paling banyak terdapat dipermukaan daun, dan air keluar secara difusi melalui pori yang sama saat stomata terbuka (Salisbury dan Ross, 1992).

Memahami berbagai faktor lingkungan dan cara faktor tersebut memepengaruhi transpirasi melalui daun serta penyerapan CO2 ke dalam daun saat yang berlainan. Faktor lingkungan bukan hanya mempengaruhi proses pengupan air dan difusi. Faktor lingkungan juga mempengaruhi membuka dan menutupnya stomata pada permukaan daun yang dilalui lebih dari 90% air yang ditrasnpirasikan dan CO2. Faktor yang mempengaruhi transpirasi sebagai berikut:

(8)

iii. Angin: Membawa lebih banyak CO2 dan mengusir uap air. Hal ini menyebabkan penguapan dan peyerapan CO2 meningkat

2) Gutasi

Pada malam hari tidak terjadi transpirasi, sel-sel akar terus memompa ion-ion mineral ke dalam xilem stele. Endodermis membantu mencegah ion tersebut bocor keluar. Akumulasi mineral yang terjadi akan menurunkan potensial air di dalam stele. Air mengalir masuk dari korteks akar, menghasilkan tekanan akar, dorongan getah xilem. Tekanan akar terkadang menyebabkan lebih banyak air yang memasuki daun daripada yang di transpirasikan, sehingga terjadi gutasi, yaitu pengeluaran titik-titik air yang dapat dilihat pada pagi hari di ujung atau di tepi daun.

3) Evaporasi

Dalam transfer air jarak jauh dari akar ke daun melalui aliran masal, pergerakan cairan disebabkan oleh potensial air dari kedua ujung jaringan xilem. Perbedaan potensial air terjadi di ujung xilem pada daun akibat evaporasi air dari sel-sel daun. Evaporasi menurunkan potensial air pada udara-air sehingga membangkitkan tekanan negatif atau tegangan yang menarik air melalui xilem.

Tekanan biasanya bernilai positif pada mahkluk hidup, tapi sering negatif pada unsur mati xilem atau pada tanah (tapi positif dibawah permukaan air tanah). Potensial air dapat bernilai negatif , nol , atau positif , sebab tekanan dapat bernilai positif dan sangat tinggi, dan potensial osmotik dapat bernilai nol atau negatif.telah ditetapkan bahwa potensial air air murni pada tekanan atmosfer sama dengan nol dan potensial air suatu larutan pada tekanan atmosfer bernilai negatif.

2.2 Hubungan Tanah dengan Tumbuhan

1) Peranan Tanah Sebagai Sumber Nutrisi

(9)

tanah yang diperlukan tumbuhan sebagai nutrisi untuk pertumbuhannya.Untuk memenuhi kebutuhan nutrisinya, tumbuhan menyerap unsur hara yang terkandung di dalam tanah.

Tumbuhan memerlukan kombinasi yang tepat dari berbagai nutrisi untuk tumbuh, berkembang, dan bereproduksi.Ketika tumbuhan mengalami malnutrisi, tumbuhan menunjukkan gejala-gejala tidak sehat.Nutrisi yang terlalu sedikit atau yang terlalu banyak dapat menimbulkan masalah.

Nutrisi adalah substansi organik yang dibutuhkan organisme untuk fungsi normal dari pertumbuhan suatu pohon.Nutrisi didapatkan dari makanan dan cairan yang selanjutnya diasimilasi oleh tubuh tumbuhan contoh nutrisi di dalam tanah adalah berupa air dan mineral.

Berikut merupakan sifat-sifat tanah meliputi tekstur tanah, struktur tanah dan koloid tanah.

a. Tekstur tanah

(10)

Di dalam top soil, tumbuhan memperoleh nutrisi dari larutan tanah, yaitu air dan mineral-mineral terlarut di dalam pori-pori di antara partikel-partikel tanah. Pori-pori tersebut juga mengandung kantong udara setelah hujan lebat, air mengalir dari rongga-rongga yang besar di dalam tanah, namun rongga-rongga yang lebih kecil mempertahankan air karena molekul-molekul air tertarik ke permukaan tanah liat dan partikel tanah lain yang bermuatan negatif. (Campbell,et al. 2008:369)

b. Struktur Tanah

Top soil yang paling fertil mengandung sebagian besar pertumbuhan adalah loam, yang tersusun atas pasir, lempung dan tanah liat dalam jumlah yang kira-kira setara. Tanah loam memiliki cukup banyak partikel lempung dan tanah liat yasng berukuran kecil untuk menyediakan area permukaan yang cukup besar bagi adhesi dan retensi mineral serta air. Biasanya top soil yang paling subur memiliki pori-pori yang berisi sekitar separuh air dan separuh udara, sehingga menyediakan keseimbangan yang baik antara airasi, drainase dan kapasitas penyimpanan air. (Campbell,et al. 2008:369). Komposisi top soil meliputi komponen kimiawi anorganik (mineral) dan organik.

Komponen Anorganik

Sebagian besar tanah bermuatan negatif. Ion-ion bermuatan positif (positif) – seperti kalium (K+), kalsium (Ca2+), Dan Magnesium (Mg2+) – melekat ke partikel-partikel ini sehingga tidak mudah hilang akibat leaching yaitu perembesan air melalui tanah. Akan tetapi akar tidak menyerap kation mineral secara langsung dari partikel tanah. Sebagai gantinya, kation tersedia di dalam larutan tanah, melalui pertukaran kation (cation exchange). Dalam proses ini, kation mineral digantikan dari partikel tanah oleh kation lain, terutama H+, dan memasuki larutan tanah, yang kemudian diserap oleh rambut-rambut akar.

Komponen Organik

(11)

kapasitas tanah untuk bertukar kation dan berperan sebagai penampung nutrient mineral yang kembali secara perlahan-lahan ke tanah seiring dekomposisi zat organik oleh mikroorganisme.

Topsoil juga merupakan komponen organik oleh mikroorganisme. Organisme yang jumlahnya sangat banyak. Sesendok teh topsoil memiliki sekitar 5 miliar bakteri yang hidup bersama dengan fungi, alga dan Protista yang lain, serangga,cacing tanah,nematode, serta akar tumbuh. (Campbell,et al., 2008:370) c. Koloid Tanah

Koloid adalah suatu campuran heterogen (dua fase) antara dua zat atau lebih dimana partikel-partikel zat yang berukuran koloid (fase terdispersi atau dipecah) tersebar secara merata di dalam zat lain ( medium pendispersi atau pemecah). Koloid tanah adalah bahan organic dan bahan mineral tanah yang sangat halus sehingga mempunyai luas permukaan yang sangat tinggi persatuan berat. Koloid tanah terdiri dari liat (koloid anorganik) dan humus (koloid organik).

(12)

BAB III PENUTUP

3.1 Kesimpulan

 Air memiliki beberapa sifat yang baik bagi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan secara fisiologis, diantaranya: sebagagai pelarut segala macam zat yang baik, memiliki kalor laten vaporisasi dan kalor fusi yang tinggi, memiliki daya viskositas yang rendah, memiliki daya kohesi lebih tinggi disbanding dengan daya adhesinya, dan memiiki kandungan ion hydrogen (H+) dan (OH-) sehingga membuat kandungan ion dapat bersifat asam ataupun bersifat basa.

 Proses difusi dan osmosis yang ekstreem pada tumbuhan dapat mengakibatkan terjadinya proses lisis dan plasmolisis.

 Tanah merupakan media tanam yang baik untuk tumbuhan karena memiliki kandungan unsur hara yang dibutuhkan untuk proses metabolisme.

 Sifat tanah mencakup tekstur, struktur dan koloid tanah sanagat berpengaruh terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan secara fisiologis.

3.2 Saran

 Mahasiswa diharapkan lebih bereksplorasi belajar fisiologi tumbuhan, karena dengan belajar fisiologi tumbuhan maka semakin paham bagaimana manfaat, dan pentingnya air dan tanah untuk tumbuhan.

Referensi

Dokumen terkait

Imam Nawawi rahimahullah menyatakan, “Hendaklah setiap orang yang duduk di masjid berniat i’tikaf baik untuk waktu yang lama atau hanya sesaat.. Bahkan sudah sepatutnya sejak

Karbon Aktif” 1. Alamat Rumah dan No. Nama Lengkap dan Gelar : Drs. Bambang Budi Raharjo, M.Si.. iii HALAMAN SAMPUL ... HALAMAN PENGESAHAN .... iv Di indonesia sendiri

Pendidikan Tingkat Sarjana (S1) pada Jurusan Sipil. Fakultas Teknik

Di tengah kondisi kepariwisataan yang masih terbelakang dan belum mampu menarik wisatawan maka perlu diadakan pengembangan terhadap obyek wisata yang ada, salah

Peneliti memilih metode kualitatif dikarenakan peneliti mengangkat sebuah fenomena yang berkembang di masyarakat yaitu masalah pembiayaan modal kerja kemudian

Dengan demikian pada masa sekarang ini, konsep khalayak menunjuk pada sekumpulan orang yang terbentuk sebagai akibat atau hasil dari kegiatan komunikasi yang

Pemilihan sampling rate Fs = 1/T, dimana T adalah interval sampling, tidak sekedar menentukan frekuensi tertinggi yang akan diproses tetapi juga sebagai faktor skala yang

Dalam kromatografi adsorpsi, pengelusi eluen naik sejalan dengan pelarut (misalnya dari heksana ke aseton, ke alkohol, ke air). Eluen pengembang dapat berupa