Jumat, 25 November 2011

Makalah Fisiologi Tumbuhan



KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis penjatkan kehadirat  Allah SWT  atas segala rahmat dan karuniaNya yang memberikan kesehatan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan makalah ini.
Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk memenuhi tugas mata kuliah fisiologi. Selain itu, penulis juga berharap makalah ini dapat menambah informasi kepada kita mengenai “ Tanah dan Nutrisi” bagi tumbuhan.
Dalam Penulisan makalah ini penulis merasa masih banyak kekurangan-kekurangan baik pada teknis penulisan maupun materi, mengingat akan kemampuan yang dimiliki penulis.Oleh karena itu kritik dan saran dari pembaca sangat penulis harapkan demi kebaikan kualitas makalah ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Dr.Ir. Elis Kartia, M.Si yang telah mengamanahkan penulisan makalah yang berjudul “Sistem Transport Unsur Hara” ini sehingga penulis termotivasi untuk mencari sumber-sumber yang relevan

Jambi, Mei 2011
Penulis
Andrian








DAFTAR ISI

Kata Pengantar 1
Daftar isi 2
BAB I Pendahuluan 3
1.1.         Latar Belakang 2
1.2.      Tujuan Penulisan 5
1.3.         Metode 5
BAB II Pembahasan 6

BAB III PENUTUP 21
3.1. Kesimpulan 21
3.2. Saran 22

DAFTAR PUSTAKA 23







BAB I
PENDAHULUAN

1.1.Latar Belakang
Dalam mempelajari ilmu fisiologi terutama fisiologi tumbuhan kita harus mengetahui apa saja yang diperlukan tumbuhan untuk kelangsungan hidupnya. Juga bagaimana bahan-bahan yang dibutuhkan tumbuhan tersebut dapat masuk dan terserap dengan baik kedalam tubuh tumbuhan.
Tanah dan nutrisi adalah dua hal yang sangat essensial diperlukan tumbuhan selain faktor-faktor lain. Tanah dan nutrisi adalah dua hal yang saling berkaitan satu sama lain. Tanah diperlukan tumbuhan sebagai tempat hidup (habitat) dimana tumbuhan tersebut ditanam. Namun yang tak kalah penting adalah unsur hara yang terkandung dalam tanah yang diperlukan tumbuhan sebagai nutrisi untuk pertumbuhannya.
Untuk memenuhi kebutuhan nutrisinya, tumbuhan menyerap tanah yang mengandung unsur hara dengan berbagai proses. Unsur hara yang diserap juga dengan berbagai bentuk baik ion maupun molekul.
Seperti manusia, tanaman memerlukan makanan yang sering disebut hara tanaman. Berbeda dengan manusia yang menggunakan bahan organik, tanamana menggunakan bahan anorganik unruk mendapatkan energi dan pertumbuhannya.
Dengan fotosintesis, tanaman mengumpulkan karbon yang ada di atmosfir yang kadarnya sangat rendah, ditambah air yang diubah menjadi bahan organik oleh klorofil dengan bantuan sinarmatahari. Unsur yang diserap untuk pertumbuhan dan metabolisme tanaman dinamakan hara tanaman. Mekanisme perubahan unsur hara menjadi senyawa organik atau energi disebut metabolsime.
  Dengan menggunakan hara, tanaman dapat memenuhi siklus hidupnya. Fungsi hara tanaman tidak dapat digantikan oleh unsur lain dan apabila tidak terdapat suatu hara tanaman, maka kegiatan metabolisme akan terganggu atau berhenti sama sekali. Disamping itu umumnya tanaman yang kekurangan atau ketiadaan suatu unsur hara akan menampakkan gejala pada suatu orrgan tertentu yang spesifik yang biasa disebut gejala kekahatan.
Unsur hara yang diperlukan tanaman adalah Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O), Nitrogen (N), Fosfor (P), Kalium (K), Sulfur (S), Kalsium (Ca), Magnesium (Mg), Seng (Zn), Besi (Fe), Mangan (Mn), Tembaga (Cu), Molibden (Mo), Boron (B), Klor (Cl), Natrium (Na), Kobal (Co), dan Silikon (Si).
    Unsur Na, Si, dan Co dianggap bukan unsur hara essensial, tetapi hampir selalu terdapat dalam tanaman. Misalnya, unsur Na pada tanaman di tanah garaman yang kadarnya relatif tinggi dan sering melebihi kadar P (Fosfor). Silikon (Si) pada tanaman padi dianggap penting walaupun tidak di perlukan dalam proses metabolsime tanaman. Jika tanaman padi mengandung Si yang cukup, maka tanaman tersebut lebih segar dan tidak mudah roboh diterpa angin sehingga seakan akan Si meningkatkan produksi tanaman.
    Berdasarkan jumlah yang di perlukan tanaman, Unsur hara di bagi menjadi dua golongan, yakni unsur hara makro dan unsur hara mikro. Unsur hara makro dibutuhkan tanaman dan terdapat dalam jumlah yang lebih besar, di bandingkan dengan unsur hara mikro. Davidescu (1988) mengusulkan bahwa batas perbedaan unsur hara makro dan mikro adalah 0,02 % dan bila kurang disebut unsur hara mikro. Ada juga unsur hara yang tidak mempunyai fungsi pada tanaman, tetapi kadarnya cukup tinggi dalam tanaman dan tanaman yang hidup pada suatu tanah tertentu selalu mengandung unsur hara tersebut misalnya unsur hara Al (Almunium), Ni (Nikel) dan Fe (Besi).
   
               Penyerapan unsur hara dilakukan oleh akar tanaman dan diambil dari kompleks jerapan tanah ataupun dari larutan tanah berupa kation dan anion. Adapula yang dapat diserap dalam bentuk khelat yaitu ikatan kation logam dengan senyawa organik. Dewasa ini kebanyakan unsur hara mikro diberikan lewat daun.
Untuk memahami bagaimana air, mineral, dan unsur hara tersebut bisa di transport ke seluruh tanaman, maka penulis menyusun makalah yang berjudul “Sistem Transport Unsur Hara.”

1.2.Tujuan
Tujuan dari penulisan makalah ini adalah agar mahasiswa mampu mengerti dan memahami mengenai kegunaan unsure hara bagi tanaman,dan bagaimana sistem transport di dalam tanaman. Serta mahasiswa mampu mengerti unsure hara mana ang sangat di perlukan oleh tanaman untuk dapat tumbuh dan berkembang dalam melangsungkan kehidupannya.

1.3.Metode
Metode yang dilaksanakan adalah dengan membaca literature-literatur atau bahan bacaan yang berhubungan dengan transport unsur hara,dan juga metode yang digunakan adalah dengan browsing di internet mengenai unsur hara yang diperlikan tanaman dalam tanaman proses tumbuh dan berkembang.










BAB II
PEMBAHASAN
Unsur Hara
Tanah selain sebagai tempat hidup tumbuhan, juga mengandung unsur hara yang diperlukan tumbuhan sebagai nutrisi bagi pertumbuhannya. Unsur hara yang essensial pada tumbuhan tingkat tinggi dibagi menjadi 2 kelompok :
1.    Unsur hara makro
Unsur hara yang diperlukan dalam jumlah besar. Yang termasuk unsur hara makro adalah C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg.
C, H dan O diserap dalam bentuk molekul C02, H2O dan O2..
N, S dan P diserap dalam bentuk anion NO3, SO4, H2PO4.
K, Ca dan Mg diserap dalam bentuk kation K, Ca, Mg.
2.    Unsur hara mikro
Unsur hara mikro adalah unsur hara yang diperlukan dalam jumlah kecil.
Yang termasuk unsur hara mikro adalah B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo, Zn.
Unsur essensial dapat meracuni tumbuhan jika diserap dalam bentuk yang tidak tepat, misalnya CH4, SO2, H2S, dan NH3. Unsur fungsional adalah unsur yang jika diberikan kepada tumbuhan, dapat memperbaiki mutu kehidupan tumbuhan, tetapi jika tidak ada, tumbuhan tidak menunjukkan gejala defisiensi. Yang termasuk unsur fungsional adalah Na, Si, Al dan Co.


2.    Fungsi nutrisi pada tumbuhan
a.    C (carbon)
Carbon , Oksigen dan Hidrogen merupakan bahan baku dalam pembentukan jaringan tubuh tanaman, berada dalam bentuk air, asam karbonat dan gas karbondioksida. Karbon adalah unsur penting sebagai pembangun bahan organik, karena sebagian besar bahan kering tanaman terdiri dari bahan organik. Unsur Karbon ( C ), ini diserap tanaman dalam bentuk gas  CO2  selanjutnya digunakan dalam proses yang sangat penting yaitu fotosintesis : CO2 + H2O-------> C6H12O6
tanpa gas  CO2  proses tersebut akan terhambat sehingga pertumbuhan dan produksi tanaman pun akan terhambat. Merupakan penghasil energi utama.
b.    H (Hidrogen)
Hidrogen (H) merupakan elemen pokok pembangunan bahan organik dan unsur H ini diserap oleh tanaman dalam bentuk H2O.  Esensi unsur ini bagi tanaman adalah pada proses fotosintesis ( CO2 + H2O ----> C6H12O6
 di sini jelas terlihat bahwa, unsur H sama pentingnya dengan unsur C. Merupakan penghasil energi utama.
c.    Oksigen (O)
Oksigen ( O ) juga terdapat dalam bahan organik sebagai atom dan termasuk pembangun bahan organik, diambil oleh tanaman dalam bentuk gas O2 esensi utama dari unsur. Oksigen ini berperan pada proses respirasi. Proses respirasi tanaman adalah proses perombakan gula (karbohidrat) hasil fotosintesis dan hasil akhir dari proses respirasi yaitu terbentuknya ATP yang merupakan sumber energi utama bagi tanaman untuk melakukan semua kegiatan seperti absorbsi, transpirasi, transportasi, pembelahan sel, pembungaan maupun fotosintesis. Oksigen digunakan di mitokondria untuk membantu menghasilkan adenosina trifosfat (ATP) selama fosforilasi oksidatif. Reaksi respirasi aerob ini secara garis besar merupakan kebalikan dari fotosintesis, secara sederhana:
C6H12O6+ 6O2 → 6CO2. Merupakan penghasil energi utama.
d.    Nitrogen (N)
Nitrogen diserap dalam bentuk NO3-  atau NH4+ dari larutan tanah. Fungsi nitrogen adalah sebagai penyusun asam amino, asam nukleat, protein (plasma maupun enzim), klorofil, hormon dan bahan organik lainnya. Berfungsi dalam proses fotosintesis. Asimilasi N tidak dapat dipisahkan dari asimilasi C.
Kekurangan unsur N menyebabkan klorosis pada daun tua, kandungan protein turun, serta pertumbuhan terhambat
e.    Sulfur (S)
Sulfur diserap dalam bentuk SO4. Fungsi sulfur adalah sebagai penyusun asam amino, vitamin, koenzim A dan minyak atsiri. Penting pada pembentukan protein. Karena sulfat merupakan asam keras, setelah diserap dinetralkan oleh ATP membentuk APS atau PAPS.
Kekurangan unsur S dapat menyebabkan klorosis pada daun muda, pertumbuhan terhambat, serta kandungan asam amino tinggi.
f.    Phospor (P)
Phosphor diserap dalam bentuk H2PO4. Fungsi phospor sebagai penyusun membran plasma, asam nukleat, senyawa berenergi (ATP, GTP), fosfolipid, dan monosakarida P pada asimilasi C.
Kekurangan unsur P dapat menyebabkan pertumbuhan terhambat, daun gugur lebih cepat serta diferensiasi jaringan terganggu.
g.    Kalium (K)
Kalium sedikit yang terlarut dalam larutan tanah. K terutama terdapat sebagai bentuk yang dapat ditukar karena terjerap dipermukaan partikel tanah. Kalium merupakan ion yang terdapat bebas dalam vakuola. Mobilitasnya dalam tubuh sangat tinggi. K tidak menjadi penyusun molekul tertentu tetapi berfungsi mengatur keseimbangan air dalam tubuh, berperan dalam sintesis karbohidrat dan protein serta sebagai aktivator berbagai enzim.
Kekurangan kalium menyebabkan pertumbuhan terhambat, nekrosis atau daun kering.
h.    Calcium (Ca)
Didalam tanah umumnya berada dalam bentuk CaCO3 yang mudah dilarutkan dengan pemberian CO2 dalam air. Fungsinya sebagai penyusun dinding sel dan lamella tengah dalam bentuk Ca-pektat, sebagai penetral asam organik, serta aktivator enzim. Mobilitasnya sangat rendah.
Kekurangan unsur Ca dapat menyebabkan daun muda dan meristem menunjukkan pertumbuhan tidak normal, misalnya keriting, nekrosis, serta tangkai daun lemas. 
i.    Magnesium (Mg)
Berasal dari ikatan MgCO3 yang mudah larut. Fungsi terpenting adalah sebagai penyusun klorofil dan berperan dalam transport posfat dalam tubuh. Mobilitasnya dalam tubuh sangat tinggi.
Kekurangan unsur Mg dapat menyebabkan klorosis pada daun tua.
j.    Boron (B)
Boron berfungsi pada translokasi gula dan terlibat pada perkecambahan polen, pada metabolisme N dan keseimbangan redox dalam sel.
k.    Clor (Cl)
Clor berperan dalam fotosintesis, metabolisme karbohidrat, dan mengatur kandungan air sel.
l.    Cuprum (Cu)
Berfungsi sebagai penyusun plastonianin dalam kloroplas, stabilisator klorofil, penyusun enzim oksidase (sitokrom oksidase, polifenol oksidase).
Kekurangan unsur Cu menyebabkan mengisutnya ujung daun dan akhirnya gugur.
m.    Ferum (Fe)
Berfungsi sebagai katalisator sintesis klorofil (bukan peyusun), pembawa oksigen pada proses respirasi. Mobilitasnya rendah.
n.    Mangan (Mn)
Merupakan mikroelemen yang mengaktifkan beberapa enzim seperti dehidrogenase dan karboksilase. Fungsinya serupa dengan fe, katalisator reaksi redox. Kekurangan Mn mempunyai efek yang sama seperti kekurangan Fe dan Mg, yaitu klorosis. Adapula beberapa penyakit defisiensi tertentu yang disebabkan kekurangan unsur ini. Tanah yang agak basa kurang mengandung unsur Mn.
o.    Molybdenum (Mo)
Ialah mikroelemen yang paling sedikit dibutuhkan, penting dalam mereduksi nitrat. Fungsi Mo sebagai penyusun enzim nitrat reduktase dan untuk membentuk bintil akar.
Kekurangan unsur Mo mengakibatkan terganggunya pertumbuhan tanaman. Terlalu banyak Mo juga dapat meracuni tanaman.
p.    Zinc (Zn)
Berfungsi sebagai aktivator enzim karbonik anhidrase yang mengkatalisis reaksi H2O + CO2 serta H+ + HCO3. Enzim ini terdapat dalam kloroplas. Diperlukan pada sintesis triptofan (bahan indol asetat), sebagai aktivator enzim amilum sintetase. Kekurangan unsur Zn mengakibatkan salah tumbuh pada ujung akar dan akhirnya menghambat pertumbuhan seluruhnya.
Proses Penyerapan unsur hara melalui akar
Unsur yang tersedia untuk diambil oleh tanaman hanya dalam bentuk kation atau anion dan absorpsi air beserta ion-ion itu dilakukan terutama oleh ujung-ujung akar. Bagian akar yang paling ujung berupa suatu tudung (kaliptra) yang menutupi jaringan meristem. Melalui kaliptra dan daerah meristem ini lah, air dan garam-garam mineral diabsorpsi namun dalam jumlah kecil. Penyerapan terbanyak dilakukan oleh bulu-bulu akar yang berjuta-juta banyaknya.
Muatan anion dan kation didalam dan diluar sel akar berbeda. Perbedaan anion dan kation dalam dan luar sel akar, maka terjadi tukar-menukar ion antara akar dan tanah seperti halnya misel dengan larutan sekitarnya. Jika kation masuk kedalam akar karena tertarik oleh suatu anion, anion dari dalam akar tertarik keluar oleh suatu kation yang terdapat dalam tanah. Misalnya, K+ ion dari garam K2SO4 dapat masuk kedalam sel dengan tidak ditemani SO42-. Masuknya K+ kedalam sel dapat disebabkan oleh tarikan dari OH- sedangkan ion H+ yang tersisa tertarik keluar oleh SO42- hingga tersusun H2SO4 yang mengakibatkan keasaman tanah. Dapat pula terjadi ion NO3- dari Ca(NO3)2 masuk bersama-sama ion H+ dari air sedang ion OH- menggabung Ca2+ hingga terjadi Ca(OH)2 dan ini menyebabkan keadaan tanah menjadi basa. Pertukaran ini dapat berlangsung antara sel dengan larutan tanah dan dapat pula antara sel dengan misel tanah liat yang melekat pada sel itu. Peristiwa ini disebut pertukaran langsung (contact exchange). Ion-ion yang masuk kedalam sel akar harus lebih banyak daripada ion-ion yang keluar sel akar agar isi akar bertambah dan terjadi pertumbuhan tanaman. Jika kation dan anion yang masuk kedalam akar sama jumlahnya dengan anion dan kation yang keluar dari sel akar maka akar tidak akan tambah isinya dan ini berarti tidak akan ada pertumbuhan bagi tanaman.

Faktor-faktor yang mempengaruhi penyerapan unsur hara

a)    Temperatur
Kenaikan temperatur mempercepat penyerapan karena menaikkan kecepatan difusi ion ke akar dan mempercepat respirasi akar. Semakin tinggi temperatur, semakin cepat transpirasi sehingga menaikkan difusi unsur hara dalam bentuk ion ke akar.
b)    Cahaya
Tumbuhan yang hidup pada intensitas cahaya tinggi menyerap ion lebih banyak dari intensitas cahaya rendah. Karena fotosintesis yang lebih besar memberi gula lebih banyak pada akar untuk direspirasi. Cahaya juga berhubungan dengan transpirasi. Semakin tinggi intensitas cahaya, semakin cepat transpirasi sehingga menaikkan difusi unsur hara dalam bentuk ion ke akar.
c)    Aerasi
Aerasi tidak baik menghambat penyerapan karena oksigen diperlukan untuk respirasi dan kenaikan kadar CO2 dapat meracuni akar. aerasi yang baik, mempercepat penyerapan unsur hara.
d)    pH
Pada pH rendah, ion H akan bersaing dengan kation sehingga penyerapan kation terhambat dan penyerapan anion terpacu. Ph yang sesuai mempercepat penyerapan unsur hara.
e)    Interaksi antar ion
Penyerapan ion dipengaruhi ion lain. Pada umumnya ion bervalensi satu lebih mudah diserap daripada ion bervalensi dua.
f)    Pertumbuhan 
Pertumbuhan jaringan akan menambah luas permukaan, menambah jumlah sel, dan menambah carrier. Pertumbuhan juga berarti penambahan bahan organik, ini akan menurunkan kadar zat hara tertentu yang dapat menyebabkan pemacuan penyerapan. Semakin tinggi pertumbuhan, semakin cepat penyerapan.

Mekanisme penyerapan unsur hara
1)    Penyerapan pasif
Penyerapan tanpa menggunakan energi hasil metabolism
a)    Difusi bebas
Ion masuk keruang bebas dinding sel dan ruuang antar sel. Mekanisme ini tidak banyak menyerap karena setelah terjadi keseimbangan akan terhenti. Pada difusi bebas, tidak digunakan energi hasil metabolisme karena pergerakan molekul tidak melawan gradien.
b)    Pertukaran ion
Ion yang terserap dipermukaan dinding sel dapat dipertukarkan dengan ion dari larutan atau yang terserap permukaan tanah. Yang dipertukarkan adalah ion H+ dan HCO3-dari sel dengan kation atau anion yang setara. Setiap pemasukan ion positif(kation), dibayar dengan pengeluaran ion negatif (anion). Begitu sebaliknya.
c)    Arus massa
Ion terserap kedalam sel akar mengikuti arus air yang terserap oleh daya isap daun (arus transpirasi). Semakin tinggi intensitas cahaya, semakin tinggi penguapan maka semakin besar arus massa.
d)    Keseimbangan donnan
Mekanisme ini menganggap bahwa didalam sel terdapat ion tetap berupa kation atau anion yang tidak dapat meninggalkan sel. Jika membran plasma permeabel untuk ion maka baik kation mupun anion akan masuk sampai terjadi keseimbangan. Bila ion tetap itu berupa kation, maka sel akan dimasuki anion yang lebih besar. Sebaliknya bila ion tetap itu bermuatan negatif (anion), maka sel akan dimasuki kation yang lebih besar. 


2)    Penyerapan aktif
Penyerapan menggunakan energi metabolisme misalnya ATP.
a)    Teori carrier
Ion dapat menembus membran plasma yang diferensial permeable karena dibantu oleh carrier yaitu senyawa hipotetik yang mengikat ion dipermukaan luar dan melepasnya lagi dibagian dalam membran sel. Untuk dapat membentuk carier ion kompleks diperluka ATP. 
b)    Pompa ion
Masuknya anion terjadi karena melewati pompa sitokrom dengan elektron yang berasal dari proses dehidrogenasi sebagai penukar. Dipermukaan luar  elektron bergabung kembali dengan H+ dan O2 dari luar membentuk air. Sedangkan masuknya kation secara pasif hanya untuk mengimbangi ion yang masuk. Setiap pengeluaran anion, dibayar dengan pemasukan kation.   
Translokasi
Translokasi adalah perpindahan bahan terlarut yang dapat terjadi di seluruh bagian tumbuhan. Translokasi ini membahas yang terjadi pada Floem.
Mekanisme dan Pola Translokasi
Sejak lama para ahli fisiologi tumbuhan bermaksud mengukur langsung translokasi dalam system pengangkutan dengan cara mengikuti pergerakan bahan bertanda. Mula – mula menggunakan zat warna : fluoresein bergerak dengan mudah dalam sel floem dan masih digunakan sebagai perunut yang efektif. Virus dan herbisida juga pernah digunakan. Penggunakan fosfor, belerang, klorin, kalsium, stronsium, rubidium, kalium, hydrogen dalam kajian ini, namun hingga saat ini nuklida radioaktif yang paling penting.
Perunut radioaktif bisa dilacak perjalannya dengan pelacak radiasi yang disentuhkan pada batang atau bagian lain dari tumbuhan. Metode lainnya adalah autoradiografi. Tumbuhan diletakkan bersinggungan dengan sehelai film sinar – X selama beberapa hari hingga bulan. Kemudian,film tersebut dikembangkan dan ditemui letak radioaktivitasnya pada tanaman tersebut.
Model E. Munch di Jerman pada tahun 1926 adalah model pengangkutan floem yang dianut sampai sekarang. Konsepnya yaitu model aliran – tekanan. Menggunakan dua osmometer. Osmometer yang dilakukan di laboratorium direndam dalam larutan. Osmometer pertama berisi larutan yang lebih pekat daripada larutan sekitar, osmometer kedua berisi larutan kurang pekat dari osmometer pertama dan harus lebih pekat dari medium sekelilingnya. Osmometer pertama dialokasikan dengan daun (sebagai sumber); sedangkan osmometer kedua dialokasikan dengan organ-organ penerima (sebagai limbung, misal buah, jaringan meristem, dan akar). Perbedaan antara model osmometer dengan pengangkutan floem yang sesungguhnya terletak pada sumber dan lingbungnya. Pada daun, bahan terlarut yang telah terangkut segera ditambahkan kembali dari hasil fotosintesis (phloem loading); dan bahan terlarut yang telah sampai ke limbung akan dikeluarkan dari pembuluh floem (phloem unloading). Dimanfaatkan untuk pertumbuhan atau ditimbun di organ penampung, misalnya dalam bentuk pati atau lemak. Larutan perendam pada osmometer setara dengan bagian apoplas tanaman, yakni dinding sel dan pembuluh xylem.
Material Translokasi
Fungsi floem adalah sebagai jaringan translokasi bahan organik yang terutama berisi karbohidrat. Crafts dan Lorenz (1994) mendapatkan persentase nitrogen (dalam bentuk protein) sebesar 45%. Sebenarnya gula yang menjadi linarut terbesar yang ditranslokasikan dalam cairan floem. Diantara gula ini, sukrosa yang paling banyak jumlahnya. Gula lain seperti gula rafinosa : glukosa, rafinosa, stakiosa, dan fruktosa juga ada pada gula alcohol: manitol, sorbitol, galaktitol, serta mio-inositol.
Tingkat Pergerakan
Diestimasi dengan cara menghitung penambahan berat organ tersebut selama kurun waktu tertentu untuk mengetahui laju pengangkutan melalui pembuluh floem ke suatu organ. Kemudian diukur luas penampang melintang dari pembuluh floem. Berdasarkan data tersebut dapat dihitung laju transfer massa (mass transfer rate). Laju perpindahan masa merupakan jumlah bahan yang melintasi suatu irisan melintang tabung taapis per satuan waktu.
Dikemukakan oleh Alden S. Crafts dan O.Lorenz (dari University of California di Davis) berasumsi bahwa bahan kering yang diangkut melalui floem mempunyai gravitas spesifik (atau kepadatan) sebesar 1,5 g.cm-3.Nilai ini jika dibagi dengan laju transfer massa akan diperoleh velositas sebesar 110 mm.jam-1. Tentu saja, bahan yang diangkut dalam pembuluh floem tidak dalam bentuk kering, tetapi terlarut didalam air. Dengan demikian velositas sesungguhnya adalah lebih cepat. Potensi osmotik larutan floem yang umum terukur adalah antara -2 Mpa sampai -3 Mpa, yang setara dengan 20% sampai 30% larutan sukrosa (Sukrosa merupakan bahan terlarut yang dominan pada larutan floem. Berdasarkan nilai ini, maka volaritas pengangkutan pada pembuluh floem adalah antara 363 sampai 550 mm.jam-1.
Dengan teknik yang lebih maju, pengukuran velositas dapat dilakukan dengan isotop11C dalam bentuk CO2 yang diberikan pada daun. Isotop ini akan terkandung dalam fotosintat yang akan diangkut melalui pembuluh floem. Pada 2 atau lebih posisi pada batang ditempatkan pendeteksi radiasi dengan jarak yang telah ditetapkan.
Phloem Loading dan Unloading
Proses peningkatan konsentrasi gula pada sel-sel floem yang berada dekat dengan sel-sel fotosintetik pada daun disebut proses pengisian floem (phloem loading). Berdasarkan pengukuran pada berbagai spesies, terlihat bahwa potensi osmotik sel-sel mesofil (sekitar -0,8 MPa sampai -1,8 MPa) lebih tinggi dibanding pada pembuluh floem (antara -2,0 MPa sampai -3,0 MPa). Karena bahan terlarut (sukrosa) pada pembuluh floem lebih tinggi dibanding pada sel-sel mesofil.
Serapan sukrosa oleh sel peneman floem ini yang dikarenakan oleh sel peneman ini lebih besar dan lebih aktif dibandingkan sel-sel lain pada jaringan floem dan juga adanya penumbuhan ke dalam (ingrowth) yang menyebabkan luas permukaan membran sel ini menjadi 3 kali lebih luas. Menyebabkan potensi osmotic sitoplasma sel ini menjadi turun (lebih negatif) dan ini akan merangsang air untuk masuksecara osmosis kedalam sel ini dari sel-sel mesofil disekitarnya. Sebagai akibatnya tekanan internal pada sel peneman akan meningkat dan mengakibatkan sukrosa bergerak masuk ke pembuluh floem secara simplastik melalui plasmodesmata. Masuknya larutan yang mengandung sukrosa ke pembuluh floem dari sel-sel peneman ini yang mengakibatkan tekanan internal pada pembuluh floem pada daun lebih tinggi, yang kemudian menjadi faktor pendorong dari aliran larutan floem, berarti pengangkutan senyawa-senyawa yang terlarut didalamnya.
Proses pengisian floem ini bersifat selektif. Jenis material yang di translokasi seperti gula rafinosa : glukosa, rafinosa, dan stakiosa juga ada pada gula alcohol: manitol, sorbitol, galaktitol, serta mio-inositol. Fruktosa jarang diangkut kedalam pembuluh floem. Demikian juga dengan asam amino dan mineral.sifat selektif ini memperkuat argumentasi bahwa senyawa – senyawa yang akan dimuat kedalam pembuluh floem diserap dari apoplas oleh sel – sel peneman floem. Sifat selektif ini berkaitan dengan peranan senyawa pembawa pada membran, yang menyangkut pada senyawa – senyawa tertentu.
Kompetisi antara organ atau jaringan limbung ditentukan oleh laju pengeluaran bahan dari pembuluh floem (phloem unloading). Limbung yang dapat memanfaatkan hasil terlarut (sukrosa) dari pembuluh floem dan akan berpeluang besar untuk memperoleh lebih banyak lagi bahan terlarut dari organ sumber. Hal ini disebabkan sukrosa diserap sel – sel organ limbung dari pembuluh floem, maka potensi air sel – sel limbung tersebut turun. Mengakibatkan air akan bergerak keluar dari pembuluh floem dan tekanan internal pembuluh floem pada organ atau jaringan limbung akan turun. Hal ini akan lebih memacu laju pengangkutan dari sumber ke limbung karena perbedaan tekanan internal yang lebih besar antara kedua ujung pembuluh floem tersebut.

Transportasi
Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xylem dan phloem.
Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O2, CO2, air dan unsur hara. Kecuali gas O2 dan CO2  zat diserap dalam bentuk larutan ion. Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena adanya proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.
Imbibisi : merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang.  Misal masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.
Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.
Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya. Keadaan tegang yang timbul antara dinding sel dengan dinding isi sel karena menyerap air disebut turgor, sedang tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor. Untuk sel tumbuhan bersifat selektif semipermiabel. Setiap sel hidup merupakan sistem osmotik. Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonik) terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap keluar sehingga menyebabkan sel mengkerut. Peristiwa ini disebut plasmolisis.
Transpor aktif : pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+ (pompa ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ion Na+ bersama melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.  

Pengangkutan Zat Melalui Xylem     

Pengangkutan zat pada tumbuhan dibedakan menjadi :
1.  Pengangkutan vaskuler (intravaskuler) : pengangkutan melalui berkas pembuluh pengangkut.
2.  Pengangkutan ekstravaskuler : pengangkutan air dan garam mineral di luar berkas pembuluh pengangkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horisontal. Di dalam akar pengangkutan ini melalui :
     bulu akar    epidermis    korteks    endodermis    xylem.
     Penganngkutan ekstravaskluler dibedakan :
-    transportasi/ lintasan apoplas : menyusupnya air tanah secara bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari tumbuhan (dinding sel dan ruang antar sel)
-    transportasi/ lintasan simplas : bergeraknya air dan garam mineral melalui bagian hidup dari sel tumbuhan (sitoplasma dan vakoula).
Air dan garam mineral akan diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xylem). Komponen utama penyusun xylem adalah elemen pembuluh (trakea) dan trakeid.
Trakea dan trakeid merupakan sel-sel yang mati karena tidak mempunyai sitoplasma dan hanya mempunyai dinding sel.
Sel trakea terdiri atas tabung yang berdinding tabal dan membentuk suatu pembuluh.Sel trakeid merupakan sel dasar penyusun xylem, yang terdiri dari sel memanjang dan berdinding keras karena mengandung lignin. Pada beberapa tempat dinding sel trakeid terdapat bagian-bagian yang tidak menebal yang disebut noktah.
Selain trakea dan trakeid xylem juga mengandung sel parenkim (parenkim kayu) yang merupakan sel hidup dan berfungsi untuk menyimpan bahan makanan. Xylem juga mengandung serabut kayu yang berfungsi sebagai penguat (penyokong)
Proses pengangkutan air dan zat zat terlarut hingga sampai ke daun pada tumbuhan dipengaruhi oleh :
-    daya kapilaritas : pembuluh xylem yang terdapat pada tumbuhan dianggap sebagai pipa kapiler. Air akan naik melalui pembuluh kayu sebagai akibat dari gaya adhesi antara dinding pembuluh kayu dengan molekul air.
-    daya tekan akar : tekanan akar pada setiap tumbuhan berbeda-beda. Besarnya tekanan akar dipengaruhi besar kecil dan tinggi rendahnya tumbuhan (0,7  -  2,0  atm). Bukti adanya tekanan akar adalah pada batang yang dipotong, maka air tampak menggenang dipermukaan tunggaknya.
-    daya hisap daun : disebabkan adanya penguapan (transpirasi) air dari daun yang besarnya berbanding lurus dengan luas bidang penguapan (intensitas penguapan).
-    pengaruh sel-sel yang hidup
Tumbuhan mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui 3 proses, yaitu  :
1.     Transpirasi : adalah terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi). Transpirasi dipengaruhi oleh :
Faktor luar, meliputi :
-    kelembaban udara : semakin tinggi kelembaban udara maka transpirasi semakin lambat. Pada saat udara lembab transpirasi akan terganggu, sehingga tumbuhan akan melakukan gutasi
-    suhu udara : semakin tinggi suhu maka transpirasi semakin cepat.
-    intensitas cahaya : semakin banyak intensitas cahaya maka transpirasi semakin giat.
-    kecepatan angin : semakin kencang angin maka transpirasi semakin cepat.
-    kandungan air tanah
Faktor dalam, meliputi :
-    ukuran (luas) daun
-    tebal tipisnya daun
-    ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun
-    jumlah stomata
-    jumlah bulu akar (trikoma)
Jadi semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut fotometer atau transpirometer.
2.     Gutasi : adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut hidatoda/ gutatoda/ emisarium. Terjadi pada suhu rendah dan kelembaban tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae (padi, jagung, rumput, dll)
3.     Perdarahan : adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyadapan pohon karet dan pohon aren.

Pengangkutan Melalui Phloem
            Air dan zat terlarut yang diserap akar diangkut menuju daun akan dipergunakan sebagai bahan fotosintesis yang hasilnya berupa zat gula/ amilum/ pati. Pengangkutan hasil fotosintesis berupa larutan melalui phloem secara vaskuler ke seluruh bagian tubuh disebut translokasi.
Untuk membuktikan adanya pengangkutan hasil fotosintesis melewati phloem dapat dilihat dari pada proses pencangkokan. Batang yang telah kehilangan kulit (phloem) mengalami hambatan pengangkutan akibat terjadinya timbunan makanan yang dapat memacu munculnya akar apabila bagian batang yang terkelupas kulitnya tertutup tanah yang selalu basah.
Beberapa tumbuhan menyimpan hasil fotosintesis pada akarnya atau batangnya. Pada umumnya jaringan phloem tersusun oleh 4 komponen, yaitu :
-    buluh tapis
-    sel pengiring
-    parenkim phloem
-    serabut-serabut


BAB III
PENUTUP

3.1. Kesimpulan
1. Unsur hara sebagai nutrisi bagi tumbuhan dikelompokkan menjadi 2 bagian yaitu : 
a.    Unsur hara makro
Unsur hara yang diperlukan dalam jumlah besar. Yang termasuk unsur hara makro adalah C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg.
b.    Unsur hara mikro
Unsur hara mikro adalah unsur hara yang diperlukan dalam jumlah kecil.
Yang termasuk unsur hara mikro adalah B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo.
2. Faktor yang mempengaruhi penyerapan unsur hara oleh akar yaitu :
a.    Temperatur
b.    Cahaya
c.    Aerasi
d.    pH
e.    Interaksi antar ion
f.    Pertumbuhan
3. Ada dua mekanisme penyerapan unsur hara, yaitu melalui penyerapan aktif dan penyerapan pasif.
4. Translokasi adalah perpindahan bahan terlarut yang dapat terjadi di seluruh bagian tumbuhan.
5. Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan.




3.2. Saran
Diharapkan agar tugas tugas karya ilmiah ini dapat memacu minat penulis untuk semakin rajin menulis. Dan melalui tulisan ini pula diharapkan agar pengetahuan penulis tentang sistem transport unsur hara dapat bertambah. Penulis mengharapkan adanya kritikan yang membangun untuk makalah ini agar dapat lebih baik lagi dalam membuat suatu makalah untuk kedepannya.






















DAFTAR PUSTAKA

Dwijoseputro, D. 1988. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT. Gramedi: Jakarta.

Hardjowigeno, Sarwono. 2010. Ilmu Tanah. Akademika Pressindo: Jakarta.
http://acehpedia.org/Fungsi_Unsur_Hara
http://cyberpurwakarta.wordpress.com/tag/unsur-hara
http://dasar2ilmutanah.blogspot.com/2007/11/mekanisme-penyerapan-hara.html
http://rendihouse.blogspot.com/2009/12/transportasi-dan-translokasi.html
                                                  












0 komentar:

Poskan Komentar

4ndrian0nlii © 2008 Template by:
SkinCorner