Proses penguapan air dari tubuh tanaman melalui proses metabolisme tanaman dinamakan

Sebagaimana kita tahu, air merupakan komponen penting untuk keberlangsungan makhluk hidup. Ketersediaan air di bumi dapat terjaga berkat adanya siklus hidrologi.

Siklus hidrologi adalah sebuah proses pergerakan air dari bumi ke armosfer dan kembali lagi ke bumi yang berlangsung secara kontinyu. Siklus hidrologi terjadi dalam beberapa tahapan. Apa saja? Simak ulasannya berikut ini.

Siklus hidrologi diawali dengan terjadinya penguapan air yang berada di permukaan tanah, sungai, danau, serta laut.

Penguapan sendiri adalah proses perubahan molekul cair menjadi molekul gas. Dalam siklus hidrologi, penguapan dipengaruhi oleh pemanasan sinar matahari. Air yang menguap karena panas matahari tersebut akan naik ke atmosfer.

Selain penguapan pada daerah perairan, tumbuhan juga melangsungkan proses penguapan yang dinamakan transpirasi. Transpirasi adalah proses penguapan air dari tanaman melalui mulut daun (stomata).

Transpirasi terjadi siang hari saat panas. Faktor yang mempengaruhi transpirasi, yakni suhu, kelembaban udara, jenis tanaman, dan pergerakan angin.

Evapotranspirasi adalah penguapan air yang dihasilkan dari proses transpirasi dan evaporasi. Jadi evepotranspirasi adalah keseluruhan penguapan air yang terjadi di permukaan bumi.

Sublimasi adalah perubahan wujud zat padat ke gas tanpa mencair terlebih dahulu. Peristiwa ini akan terjadi pada lapisan es yang ada di kutub utara dan selatan.

Kondensasi atau pengembunan adalah perubahan gas (uap air) menjadi benda cair pada suhu udara di bawah titik embun. Fase ini terjadi apabila uap air yang naik menuju atmosfer berada pada titik tertentu, kemudian berubah menjadi butir-butir air. Butir-butir air yang berkumpul dan menyatu ini kemudian menjadi awan.

Adveksi adalah proses pergerakan uap air (awan) secara horizontal karena angin. Proses ini memungkinkan awan untuk menyebar dan berpindah tempat dari laut ke darat.

Setelah adveksi, proses selanjutnya adalah presiptasi. Presipitasi terjadi ketika awan sudah tidak mampu menahan massa air yang dikandungnya. Alhasil, terjadilah hujan.

Namun proses presipitasi tidak selalu berakhir dengan hujan. Jika awan tersebut berada di tempat yang lebih tinggi atau dingin, titik-titik air akan berubah menjadi es dan menyebabkan hujan salju.

Run off atau aliran permukaan adalah bagian dari air hujan yang mengalir di atas permukaan tanah. Dalam tahapan run off, air mengalir dari tempat yang lebih tinggi ke tempat yang lebih rendah, misalnya ke got yang bermuara di sungai, danau, maupun laut.

Sebagian air hujan yang jatuh ke bumi akan mengalami proses infiltrasi. Infilrasi adalah peristiwa masuknya air ke dalam permukaan tanah.

Air yang mengalami infiltrasi dapat menetap menjadi air tanah, mengalir ke lapisan lain dan bermuara di sungai atau laut, atau menguap lagi ke udara dalam proses evapotranspirasi. Air akan mengalami siklus hidrologi kembali yang dimulai dari evaporasi.

Semenjak pandemi Covid-19, nyokap gue jadi punya hobi baru yaitu bercocok tanam. Berawal dari kegiatan mengisi waktu luang selama di rumah aja, sekarang merawat tanaman udah jadi kegiatan sehari-hari nyokap.

Kalau di keluarga elo, ada yang ikut tren bercocok tanam akibat pandemi juga, nggak? Atau, elo sendiri termasuk salah satunya?

Gara-gara hobi bercocok tanam nyokap, hampir setiap sore gue punya tugas baru. Elo bisa tebak apa? Iya, menyiram tanaman.

Dari kegiatan menyiram tanaman, gue jadi sering berpikir, “Gimana caranya air yang gue siram bisa terserap sampai ke daun?” Akhirnya, gue coba baca-baca penjelasannya.

Setelah gue cari-cari di video materi belajar Zenius, ternyata pembahasan ini masuk di pelajaran Biologi kelas 11. Dari penjelasan videonya, gue jadi tau kalau ada proses transpirasi tumbuhan yang membantu air untuk naik dari akar ke daun.

Nah, elo sendiri udah tahu belum, tentang transpirasi ini? Ada yang penasaran juga nggak, kayak gue?

Oh iya, bagi elo yang lagi berjuang UTBK, materi ini juga penting buat dipelajari, lho. Makanya, biar sama-sama belajar, yuk kita bahas mulai dari proses transportasi air pada tumbuhan, pengertian transpirasi, fungsi dan tujuannya, sampai ke jenis-jenisnya.

Mengenal Transportasi Air pada Tumbuhan

Sebagai makhluk hidup, tumbuhan tersusun dari berbagai sel, mulai dari membran sel, sitoplasma, dan dinding sel yang terbuat dari selulosa. Kumpulan sel-sel ini nantinya bakal membentuk jaringan tumbuhan, kemudian organ, dan menjadi individu tumbuhan.

Nah, kali ini, gue bakal bahas tentang sel-selnya aja. Karena, sebelum tahu mekanisme transpirasi, elo harus paham dulu bagaimana air bisa mengalir di dalam sel-sel tumbuhan.

Setiap sel dalam jaringan saling terhubung sama lubang-lubang kecil bernama plasmodesmata. Kira-kira, sel-sel ini sama kayak saluran air yang terhubung di rumah elo.

Ketiga jalur ini terjadi karena adanya suatu mekanisme yang disebut difusi. Difusi disebabkan oleh partikel-partikel dalam suatu tempat yang berusaha mencapai kesetimbangan, termasuk partikel air di dalam tumbuhan.

Sekarang pertanyaannya, bagaimana air bisa mengalir dari bawah sampai ke atas tumbuhan?

Jadi, selain lewat tiga jalur di atas, air juga bisa bergerak di dalam tanaman menggunakan jalur khusus lewat xilem. Nah, kalau lewat xilem, mekanismenya disebut sebagai aliran massal.

Buat jarak yang dekat, misalnya dari satu sel ke sel yang lain, air bisa mengalir menggunakan mekanisme difusi. Namun, kalau udah hitungan meter, mekanisme ini aja nggak cukup dan terlalu lambat. Karena itu, tumbuhan berevolusi dan mengembangakan mekanisme jarak jauh, yaitu mekanisme aliran massal.

Ya … elo banyangin aja. Gimana caranya air dari akar bisa naik sampai ke daun yang ada di puncak pohon tinggi? Nggak cuma harus sampai ke bagian atas, air juga harus melawan gaya gravitasi.

Karena itu, di mekanisme aliran massal ada tiga gaya yang saling berkolaborasi, yaitu gaya tekan akar, kohesi-adhesi, dan transpirasi. Ketiganya punya tugas masing-masing. Untuk lebih jelasnya, elo bisa lihat gambar di bawah ini.

Nah, untuk saat ini, gue akan fokus jelasin satu gaya dulu. Iya, gaya yang dari awal udah gue sebut yaitu transpirasi tumbuhan.

Baca Juga: 6 Jenis Jaringan Tumbuhan – Materi Biologi Kelas 11

Apa Itu Transpirasi?

Transpirasi adalah proses penguapan air dari daun atau permukaan tanaman. Dikutip dari artikel CID Bio Science, sekitar 97-99% air pada tumbuhan menguap melalui proses ini.

Wah, hampir semua air yang diserap tumbuhan bakal hilang, dong?

Iya, memang begitu. Tapi, kebutuhan tumbuhan akan air tetap bisa terpenuhi, kok. Karena, dari proses transpirasi ini, uap air akan digantikan sama uap air lain di meniskus, yang merupakan lapisan air pada mesofil.

Transpirasi biasanya berlangsung di stomata. Namun, nggak menutup kemungkinan kalau transpirasi pada tumbuhan hijau terjadi pada saat tumbuhan kehilangan uap air lewat kutikula dan lentikular.

Karena itu, berdasarkan letak proses terjadinya, ada tiga jenis transpirasi, yaitu:

1. transpirasi stomata, berlangsung saat stomata terbuka untuk fotosintesis.
2. transpirasi kutikula, terjadi pada bagian kutikula lilin di permukaan daun.
3. transpirasi lentikular, terjadi pada bukaan kecil di kulit tanaman.

Pengertian dan jenis transpirasi udah elo ketahui. Terus, gimana prosesnya?

Baca Juga: Pertumbuhan Primer dan Sekunder Tumbuhan – Materi Biologi Kelas 11

Proses Transpirasi

Biar elo lebih mudah memahami, di bawah ini gue kasih gambar transpirasi yang terjadi di daun.

Di tahap pertama (nomor 1), uap air akan keluar lewat stomata. Saat stomata terbuka, air (H2O) dan oksigen (O2) akan keluar, sementara karbon dioksida (CO2) akan masuk ke dalam daun untuk fotosintesis.

Akibat dari air yang keluar, uap air yang dibutuhkan oleh tumbuhan berkurang. Namun, masih ada sumber air yang bisa diambil dari meniskus (lihat nomor 2). Jadi, air yang hilang masih bisa digantikan oleh uap air yang ada di rongga-rongga udara dan meniskus.

Namun, lama-kelamaan, air di meniskus akan berkurang karena terus digunakan untuk proses fotosintesis. Akibatnya, lapisan ini menjadi cekung dan meningkatkan tegangan negatif yang bisa menarik air dari xilem.

Nah, air dari xilem kemudian akan ditarik masuk ke rongga-rongga udara untuk menggantikan air yang hilang tadi (lihat nomor 3). Akhirnya, terjadilah proses menarik air yang kemudian membawanya sampai ke bagian daun paling atas. Daya tarik atau daya angkut yang disebabkan oleh transpirasi ini disebut dengan daya isap daun.

Meskipun tarikan air dari proses ini nggak begitu besar, tapi percabangan xilem yang ada di daun itu cukup banyak. Ditambah lagi, daun-daun yang ada di pohon jumlahnya juga nggak sedikit. Coba elo bayangin, gimana besarnya gaya tarik transpirasi kalau semuanya disatukan sampai mampu menarik xilem akar menuju daun.

Jadi, sebenarnya, setiap tahap transpirasi itu saling berkaitan. Begitu juga dengan gaya transpor air jarak jauh yang berkesinambungan.

Gaya tarik akar membantu pengambilan air dari tanah, proses adhesi-kohesi membantu aliran air pada xilem, dan transpirasi membantu air mengalir sampai ke atas tumbuhan.

Dari proses yang udah gue jelaskan, kira-kira elo tahu nggak, apa aja fungsi transpirasi bagi tumbuhan?

Fungsi Transpirasi

Seperti yang gue bilang sebelumnya, transpirasi bisa membantu pengangkutan air dari akar menuju daun. Kalau pohonnya tinggi banget, gaya tekan akar nggak akan cukup untuk membawa air sampai ke daun. Makanya, ada gaya adhesi-kohesi pada xilem dan transpirasi di daun yang ikut membantu.

Selain itu, transpirasi juga berfungsi sebagai pengatur suhu tumbuhan. Kenapa bisa begitu?

Salah satu tujuan transpirasi adalah untuk mendinginkan tumbuhan lewat penguapan air. Saat tumbuhan kepanasan, proses transpirasi membantu mengeluarkan uap air sehingga daun mengalami pendinginan.

Namun, meskipun punya banyak manfaat, transpirasi yang berlebihan juga bisa membahayakan tumbuhan, lho. Hal ini bisa membuat tumbuhan jadi stress dan mati akibat kekeringan.

Jadi, nggak cuma perasaan aja, guys. Semua hal yang berlebihan itu memang nggak baik.

Duh, kok jadi ke perasaan, ya? Udah deh, balik lagi ke topik pembahasan kita. Karena setelah ini, gue akan jelaskan faktor yang mempengaruhi transpirasi. Jadi, simak sampai akhir, ya!

Baca Juga: Mengenal Struktur dan Fungsi Tumbuhan

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Laju Transpirasi

Kecepatan laju transpirasi tumbuhan dipengaruhi sama beberapa faktor internal dan eksternal. 

Faktor internal transpirasi biasanya berkaitan sama morfologi tanaman. Di antaranya ukuran daun, tebal daun, jumlah stomata, ada tidaknya lapisan lilin di permukaan daun, dan banyak sedikitnya bulu atau trikoma.

Coba deh, elo perhatikan tanaman-tanaman yang ada di rumah atau sekeliling. Pasti bentuknya berbeda-beda. Ada yang daunnya besar, lebar, kecil, sampai runcing. 

Bentuk atau ukuran tumbuhan ini bergantung sama kondisi lingkungan dan jenis tumbuhan itu sendiri. Misalnya, tumbuhan yang hidup di lingkungan berair seperti teratai memiliki daun yang lebar dan tipis. Sehingga, mempercepat proses transpirasinya.

Berbeda lagi sama tumbuhan yang hidup di tempat kering, contohnya kaktus. Karena ada di lingkungan yang airnya terbatas, kaktus punya daun yang kecil dan tebal. Hal ini berakibat pada berkurangnya proses penguapan atau transpirasi.

Sementara, faktor eksternal transpirasi umumnya berhubungan sama lingkungan, yaitu:

1. suhu, semakin tinggi suhu maka laju transpirasinya akan naik.
2. kelembapan, jika tingkat kelembapan di sekitar tumbuhan tinggi maka transpirasinya akan menurun.
3. kecepatan angin, kalau kecepatan anginnya tinggi maka transpirasinya akan naik.
4. intensitas cahaya, saat intensitas cahaya tinggi maka tingkat transpirasinya juga ikut tinggi.

Biar lebih gampang mengingatnya, gue punya satu tips, nih. Elo cukup menghafal faktor kelembapan, di mana semakin lembap lingkungan, transpirasinya justru rendah. Sementara untuk faktor yang lain, transpirasinya akan ikut naik saat variabelnya juga naik.

Gimana, nggak bakal tertukar dong, faktor-faktor transpirasinya?

Oh iya! Habis baca faktor-faktor di atas, gue jadi ingat, nih. Selama musim kemarau, beberapa tanaman nyokap gue banyak yang mati karena kekeringan. Nah, gimana proses transpirasi saat musim itu berlangsung?

Baca Juga: Penyebab Indonesia Hanya Memiliki Dua Musim

Mekanisme Kontrol Transpirasi

Supaya kebutuhan airnya tetap terpenuhi, tumbuhan melakukan kontrol transpirasi. Jadi, meskipun berkembang di musim kemarau dan uap air terbatas, mereka bisa tetap hidup sehat.

Salah satu mekanisme kontrol transpirasi adalah dengan membuka dan menutupnya stomata. Celah stomata bakal terbuka saat sel penjaga dalam keadaan turgid atau membesar. Sebaliknya, sel penjaga akan menutup saat sel penjaga kehilangan turgiditas. 

Untuk lebih jelasnya, elo bisa lihat gambar berikut ini.

Nggak cuma lewat proses di atas, ada cara lain untuk membuka dan menutup stomata, yaitu dengan memperhatikan faktor-faktor yang mempengaruhinya.

Faktor yang menyebabkan membuka dan menutupnya stomata di antaranya:

• cahaya matahari, bisa meningkatkan akumulasi K+ pada sel penjaga.
• circadian rhythm, stomata membuka dan menutup diatur oleh jam biologisnya (terbuka di siang hari dan tertutup di malam hari).
• hormon asam absisat, dihasilkan pada mesofil daun sebagai respon kekurangan air sehingga stomata tertutup.
• suhu tinggi, menyebabkan transpirasi berlebih sehingga stomata tertutup sementara pada siang hari.

Terus, menurut elo, gimana sama tumbuhan xerofit atau tanaman yang hidup di tempat kering? Contohnya, kayak kaktus yang udah gue sebutkan sebelumnya.

Sebenarnya, tumbuhan xerofit punya cara tersendiri untuk memenuhi kebutuhan airnya. Biar bisa bertahan di lingkungan yang panas, berikut ini adalah beberapa cara adaptasi mereka.

1. Menggugurkan daunnya saat kemarau untuk menurunkan laju transpirasi, contohnya pohon jati.
2. Memodifikasi daun menjadi duri untuk menurunkan transpirasi, contohnya tanaman kaktus. Kaktus juga menyimpan banyak air pada batangnya, jadi masih bisa melakukan fotosintesis.
3. Memiliki jalur fotosintesis khusus yaitu CAM atau Crassulacean Acid Metabolism yang bakal elo pelajari lebih lanjut di kelas 12. Contoh tanaman ini adalah sukulen dari famili crassulaceae. 

Baca Juga: Apa Itu Tumbuhan Lumut (Bryophyta)?

Wah, ternyata banyak banget ya, proses yang terjadi di daun. Selain fotosintesis, ada juga proses transpirasi yang membantu air untuk terus mengalir dalam tumbuhan.

Setelah baca penjelasan di atas, elo udah semakin paham ya sama proses transpirasi tumbuhan?

Biar pemahaman elo terus bertambah, gue punya beberapa soal yang bisa elo kerjain, nih. Yaa, hitung-hitung latihan buat mengerjakan soal ulangan atau UTBK nanti.

Contoh Soal Transpirasi

Walaupun gue kasih pembahasan soalnya, elo harus coba kerjaan sendiri dulu, ya. Kalau udah terjawab, baru deh elo bisa lihat apakah jawabannya sesuai sama pembahasan yang gue tulis. Selamat mencoba!

Soal 1

Mengapa tumbuhan melakukan transpirasi?

Pembahasan

Transpirasi adalah proses kehilangan uap air yang paling sering terjadi melalui stomata. Lewat proses ini, tumbuhan bisa mendapatkan aliran air yang cukup sampai ke atas. Jadi, sesuai fungsinya, tumbuhan melakukan transpirasi untuk mengangkut air menuju daun dan mendinginkan tubuhnya melalui proses penguapan air.

Soal 2

Bagaimana kaitan antara transpirasi dan pertumbuhan tanaman?

Pembahasan

Transpirasi memegang peran yang penting dalam pertumbuhan tanaman. Hal ini terbukti dari banyaknya manfaat transpirasi yang didapatkan tanaman, yaitu:

• menyerap unsur hara, di mana terjadi proses penarikan air ke dalam akar. Sehingga, air dan nutrisi lain terserap oleh akar ke pucuk dan bagian tanaman yang lain agar bisa tumbuh.
• mengatur suhu daun yang menjadi organ terbesar tanaman. Sehingga, proses pertumbuhan yang terjadi di daun bisa berjalan dengan baik.
• menjaga keseimbangan air pada tumbuhan.
• membuat sel tumbuhan tetap penuh dan turgid karena adanya aliran air dari akar ke pucuk.

***

Itulah pembahasan kita tentang transpirasi pada daun. Mulai dari pengertian, fungsi, tujuan, proses, faktor yang mempengaruhi, sampai cara kontrol transpirasi.

Habis belajar materi transpirasi ini, gue jadi nggak bingung lagi gimana caranya air bisa sampai ke daun paling atas. Semoga elo juga merasakan hal yang sama, ya!

Buat Sobat Zenius yang mau memperdalam materi ini, elo bisa tonton video-video materi yang ada di Zenius. Ada juga latihan-latihan soal yang bisa elo kerjakan buat mengembangkan pemahaman. Caranya, klik gambar di bawah ini, ya! Semangat belajar, guys!

Referensi