Pergerakan Air pada Tanaman

pergerakan air jarak jauh sangat penting untuk kelangsungan hidup tanaman darat. Meskipun tanaman bervariasi dalam toleransi mereka defisit air, mereka semua memiliki batas mereka, di luar yang bertahan hidup tidak mungkin lagi. Sekitar 85 persen dari berat segar daun dapat air. Pada kering, hangat, hari yang cerah, daun bisa menguap 100 persen dari berat airnya hanya dalam satu jam.

kehilangan air dari daun harus diimbangi dengan penyerapan air dari tanah. transportasi air juga penting untuk penyerapan nutrisi mineral penting dari tanah. Kekurangan nutrisi mineral seperti nitrogen, kalium, dan fosfor sering membatasi pertumbuhan tanaman, yang mengapa pupuk sering ditambahkan ke dalam tanah untuk meningkatkan produktivitas dan penampilan tanaman.

Teori Kohesi-Tension

Mekanisme utama untuk transportasi air jarak jauh dijelaskan oleh teori kohesi-ketegangan, dimana kekuatan pendorong transportasi adalah transpirasi, yaitu penguapan air dari permukaan daun. molekul air menyatu (tetap bersama-sama), dan berhenti tanaman oleh ketegangan, atau kekuatan menarik, yang diberikan oleh penguapan di permukaan daun.

Air akan selalu bergerak ke arah situs dengan potensi air yang lebih rendah, yang merupakan ukuran dari energi bebas kimia air. Menurut definisi, air murni memiliki potensi air 0 megapascal (MPa). Sebaliknya, pada kelembaban relatif 20 persen, potensi air dari atmosfer -500 MPa. Perbedaan ini menandakan bahwa air akan cenderung menguap ke atmosfer.

Air dalam tanaman juga memiliki potensi negatif, menunjukkan air akan cenderung menguap ke udara dari daun. Daun tanaman tanaman sering berfungsi pada -1 MPa, dan beberapa tanaman gurun bisa mentolerir potensi air daun serendah -10 MPa. Air di tanaman dapat eksis di potensi air seperti rendah karena kekuatan kohesif dari molekul air.

Struktur kimia molekul air sehingga mereka menyatu sangat kuat. Dengan teori kohesi-ketegangan, ketika sinar matahari pemogokan daun, penguapan dihasilkan pertama menyebabkan penurunan potensial air daun.

Hal ini menyebabkan air bergerak dari batang ke daun, menurunkan potensi air di batang, yang pada gilirannya menyebabkan air bergerak dari akar ke batang, dan tanah untuk akar. Ini berfungsi untuk menarik air ke atas melalui jaringan xilem tanaman.

Dari Akar untuk Daun

Tanaman memiliki rambut akar dan jamur sering mikoriza pada permukaan akar, yang keduanya berfungsi untuk menyaring air tanah karena memasuki tanaman. Mikoriza adalah asosiasi simbiosis antara akar tanaman dan jamur. Sel-sel akar dan jamur mikoriza baik aktif penyerapan nutrisi mineral tertentu.

Mikoriza dapat sangat penting untuk penyerapan fosfat. Penyerapan aktif mineral oleh sel-sel hidup dari akar dan transfer berikutnya mineral untuk xilem dapat mengakibatkan tekanan akar positif, dengan potensi air di atas 0 MPa. Hal ini terjadi hanya dalam kondisi tertentu, seperti pada malam hari atau selama hujan badai, ketika kehilangan air dari daun minimal. tekanan akar positif seperti menghilang dengan timbulnya transpirasi daun.

molekul air bergerak dari tanah ke dalam sel hidup dari akar, dan akhirnya ke dalam sel transportasi dari xilem, yang dikenal sebagai tracheids dan kapal. Sel-sel xilem mati dan berlubang, sehingga transportasi air yang cepat.

Pergerakan Air pada Tanaman

Pergerakan Air pada Tanaman

Mereka juga telah mengeras dinding sel untuk membantu mereka melawan kecenderungan runtuh air tersedot melalui mereka. Kedua tracheids dan pembuluh memiliki lubang-lubang di sisi dinding mereka, yang meliputi daerah berpori untuk transportasi sisi ke sisi. Tidak seperti tracheids, kapal terdiri dari banyak sel ditumpuk ujung ke ujung, dengan perforasi antara sel-sel, yang memungkinkan untuk transportasi yang lebih efisien.

Transportasi jarak jauh dari molekul air terjadi pertama dalam sel-sel xilem akar, maka xilem batang dan cabang, dan kemudian ke xilem dari pelepah daun dan vena. Didorong oleh transpirasi, molekul air ditarik dari tracheids tak hidup dan pembuluh xilem di sel-sel hidup dari mesofil daun (lapisan tengah) dan permukaan dinding sel mesofil.

Molekul air kemudian menguap menjadi ruang udara daun antar-sel dan akhirnya keluar dari pori stomata dan ke atmosfer. Meskipun tindakan fotosintesis mengkonsumsi air, hanya sebagian kecil dari air yang bergerak melalui tanaman ini digunakan langsung untuk reaksi foto-sintetik, yang terjadi pada sel-sel mesofil daun. Sebaliknya, sebagian besar air hilang oleh transpirasi melalui stomata.

Peran stomates

Daun tanaman tanah ditutupi dengan kutikula lilin yang mencegah kehilangan air dan pertukaran gas. The stomates di permukaan daun memiliki penjaga sel-sel yang membuka dan menutup stomate untuk mengatur penyerapan karbon dioksida dan pelepasan oksigen, seperti yang diperlukan untuk fotosintesis.

Mereka juga berfungsi untuk mengatur kehilangan air dari transpirasi. Pada siang hari, para stomates biasanya terbuka di respon terhadap sinar matahari, memungkinkan untuk pertukaran gas fotosintesis, tetapi juga memungkinkan untuk transpirasi. Pada malam hari, stomata biasanya dekat, mencegah kehilangan air yang tidak perlu.

Ketika kehilangan air yang berlebihan terjadi pada siang hari, tetes potensi air daun dapat menyebabkan stomata menutup. Kalau bukan karena penutupan stomate dalam respon terhadap stres air, daun akan menderita kehilangan air yang berlebihan, membran sel daun dan aparat fotosintesis akan hancur, dan “kavitasi” akan terjadi pada sel-sel xilem.

Kavitasi, yang istirahat di kolom air, terjadi ketika udara ditarik ke dalam pembuluh xilem atau trakeid. Hal ini dapat membuat sel xilem dapat melakukan air. Tanaman bervariasi dalam kerentanan mereka terhadap kavitasi, tetapi bagi kebanyakan tanaman, stomate penutupan dapat mencegah kavitasi dari terjadi.

Kehilangan air transpirational memungkinkan untuk penyerapan nutrisi mineral dari tanah. Namun, banyak kehilangan air yang tanaman darat pameran dapat dilihat sebagai “kejahatan yang diperlukan.” The stomates harus membuka untuk memungkinkan untuk fotosintesis terjadi, dan selama proses membiarkan karbon dioksida ke daun, uap air yang hilang ke atmosfer. Ketika stomates menutup untuk mencegah kehilangan air berlebih, fotosintesis terganggu.


Tinggalkan Balasan

Alamat surel Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *