Transpirasi Tumbuhan

Transpirasi adalah proses hilangnya air dari tumbuhan melalui permukaan daun atau bagian lain dari tumbuhan. Umumnya (sebagian besar) transpirasi terjadi melalui daun.

Walaupun proses transpirasi juga bisa terjadi melalui sel epidarmis yang umumnya dilapisi oleh lapisan kutikula sehingga jika ini terjadi disebut sebagai transpirasi kutikular.

Transpirasi kutikular mungkin terjadi saat tumbuhan menutup stomatanya, sementara cahaya matahari dan suhu udara di sekitar tumbuhan cukup tinggi. Transpirasi merupakan cara yang efektif bagi tumbuhan untuk menghilangkan energi (panas laten) sehingga tumbuhan suhunya tetap terjaga pada suhu fisiologis.

Baca juga: Apa Perbedaan Antara Gutasi dan Transpirasi?

Di alam, air yang hilang melalui transpirasi dari daun bisa mencapai lebih dari 90% dari total air yang diserap oleh tumbuhan tersebut. Artinya sebagian besar air yang diserap tumbuhan dibuang melalui proses transpirasi.

Walaupun demikian jika dilihat dari produksi bahan kering yang dihasilkan, ada tumbuhan yang relatif efisien dalam penggunaan air dibandingkan dengan jenis tumbuhan lainnya. Semakin besar air yang diuapkan (diperlukan) untuk memproduksi satu satuan (gram) bahan kering oleh tumbuhan maka semakin tidak efisien.

Rasio besarnya air yang diuapkan per bahan kering yang dihasilkan tumbuhan disebut sebagai rasio transpirasi. Tumbuhan C3 memiliki rasio transpirasi lebih besar dari pada tumbuhan C4 dan tumbuhan CAM. (Penjelasan akan C3, C4, dan CAM dapat Anda pelajari pada Modul 3 tentang fotosintesis). Dengan demikian tumbuhan C4 dan CAM lebih efisien dari pada tumbuhan C3 dalam penggunaan air.

Selain berperan penting dalam menjaga stabilitas suhu tumbuhan, transpirasi juga sangat penting dalam penyerapan unsur hara tanaman. Ion-ion mineral yang ada di dalam larutan tanah akan ikut bergerak bersama- sama dengan kolom-kolom air sehingga hara tersebut secara aliran masa akan mendekati akar tumbuhan dan mudah diserap oleh tumbuhan.

Selain itu larutan hara yang telah berada di dalam jaringan xilem akar juga dapat bergerak ke batang dan daun mengikuti aliran air yang ditarik oleh transpirasi (peran dalam transpor hara di dalam tubuh tumbuhan).

Faktor-faktor yang Mempengaruhi Laju Transpirasi

Laju transpirasi biasanya dinyatakan dengan jumlah air yang diuapkan per satuan luas daun per satuan waktu atau dalam satuan liter/m per detik atau ml/cm per detik. Penggerak transpirasi adalah perbedaan konsentrasi uap air di ruang dalam stomata dengan konsentrasi uap air di udara bebas. Semakin tinggi perbedaan konsentrasi uap air antara kedua ruang tersebut akan semakin besar laju transpirasi. Besarnya laju transpirasi dari suatu jenis tumbuhan ditentukan oleh beberapa faktor yang secara garis besar terdiri dari:

• Faktor luar tumbuhan: suhu udara, kelembaban (RH), kecepatan angin, dan intensitas cahaya.

• Faktor dalam tumbuhan: jumlah stomata, ukuran stomata, pembukaan stomata, luas dan jumlah daun.

Suhu udara yang tinggi akan mempercepat laju transpirasi karena suhu tinggi akan menurunkan tekanan uap udara sehingga memacu transpirasi. Kelembaban udara berpengaruh besar terhadap laju transpirasi.

Semakin rendah RH udara akan semakin mempercepat laju transpirasi karena uap air akan bergerak dari yang memiliki tekanan tinggi (daun) ke tekanan rendah (udara). Adanya angin berkaitan dengan fungsinya sebagai penghilang hambatan akibat adanya lapisan udara lembab di sekitar daun (stomata).

Dengan adanya angin maka udara lembab yang ada di sekitar lubang stomata akan hilang sehingga akan semakin mempercepat laju transpirasi daun. Ingat, bukankah kita tahu bahwa jika kita menjemur baju maka adanya angin kencang akan mempercepat keringnya baju yang kita jemur dibandingkan kalau tidak ada angin sama sekali. Adapun intensitas cahaya terkait dengan pembukaan stomata daun. Intensitas cahaya yang tinggi akan menyebabkan stomata membuka secara maksimum. Karena stomata adalah jalan terbesar bagi transpirasi maka cahaya yang tinggi akan meningkatkan laju transpirasi daun.

Hambatan dalam tumbuhan mencirikan jenis tumbuhan. Tumbuhan dengan jumlah stomata yang banyak akan memiliki laju transpirasi per satuan luas yang relatif lebih tinggi dibandingkan dengan tumbuhan yang stomatanya sedikit.

Stomata umumnya banyak terdapat di bagian bawah daun, dari pada di bagian atas. Hal ini berkaitan dengan daya adaptasi tumbuhan untuk mengurangi laju transpirasi.

Selain jumlah, ukuran stomata juga menentukan laju transpirasi. Stomata dengan ukuran yang besar memiliki laju transpirasi relatif lebih besar. Pembukaan stomata biasanya berkaitan dengan fisiologis tumbuhan. Stomata membuka dengan adanya cahaya.

Stomata cenderung menutup saat tumbuhan mengalami stres (cekaman), misalnya kekurangan air, suhu yang tinggi, dan sebagainya. Ketika stomata menutup maka laju transpirasi akan menurun. Luas dan jumlah daun menentukan besarnya laju transpirasi pada skala individu tumbuhan.

Ketika uap air keluar dari dalam daun, akan menghadapi dua jenis hambatan, yaitu :

• Hambatan yang pertama adalah hambatan stomata, yang ditentukan oleh besarnya lubang stomata dan pembukaan stomata atau dikenal dengan hambatan stomata atau stomatal resistance (rs). Hambatan ini dapat dikurangi dengan pembukaan stomata, misalnya dengan intensitas cahaya yang tinggi.

• Hambatan yang kedua adalah hambatan karena adanya lapisan udara lembab di sekitar permukaan daun, dikenal dengan bondary layer resistance (rb). Hambatan ini dapat dikurangi atau dihilangkan dengan adanya udara yang bergerak (angin).

Percobaan di bawah ini memberikan gambaran akan pentingnya kedua jenis hambatan ini. Bange pada tahun 1953 mengadakan percobaan dengan menggunakan tumbuhan zebra (Zebrina pendula) di dua keadaan, yaitu keadaan dengan tanpa angin dan keadaan dengan angin (udara bergerak). Ketika udara diam, pembukaan stoma hanya menaikkan laju transpirasi sedikit hingga pembukaan stomata mencapai maksimum.

Hal ini menunjukkan bahwa hambatan luar stomata (boundary layer) masih besar sehingga laju transpirasi tidak meningkat tinggi. Namun, pada udara yang bergerak (dengan angin) pembukaan stomata menyebabkan peningkatan laju transpirasi yang sangat tinggi.

Udara yang bergerak menghilangkan hambatan boundary layer sehingga laju transpirasi meningkat tajam sejalan dengan meningkatnya pembukaan stomata.

Gambar Hasil percobaan Bange yang mengukur peningkatan laju transpirasi akibat pembukaan stomata pada udara diam dan udara bergerak (dengan angin).