Mekanisme Pengangkutan Air dari Akar Menuju Daun pada Tumbuhan

AIR dan zat merupakan dua komponen yang sangat dibutuhkan setiap makhluk hidup terlebih pada tumbuhan. Tumbuhan sangat membutuhkan air dan zat hara untuk kelangsungan hidupnya. Air ini nantinya akan diserap dari tanah lalu diangkut menuju daun. 

Hal ini terjadi karena tumbuhan tidak memiliki jantung untuk memompa tekanan air hingga sampai ke pucuk daun. Penyerapan air pada tumbuhan ini adalah proses terpenting pada tumbuhan karena untuk memenuhi kebutuhan hidrasi tumbuhan, metabolisme hingga pertumbuhan tumbuhan tersebut. 

Bagi tumbuhan, air adalah media transportasi untuk mengangkut semua nutrisi yang diperlukan. Karena air, nutrisi dapat larut ke seluruh bagian tumbuhan. Sehingga nutrisi yang dibutuhkan untuk proses metabolisme, pembentukan sel dan fungsi tumbuhan lainnya akan tercukupi nantinya. 

Baca juga: 12 Contoh Simbiosis Komensalisme dan Penjelasannya

Di sisi lain, air adalah komponen penting yang menunjang proses fotosintesis. Tumbuhan akan mengubah energi matahari menjadi energi kimia untuk pertumbuhan tumbuhan itu sendiri. Fungsi air disini adalah untuk memfasilitasi pergerakan zat-zat kimia yang terlibat dalam proses fotosintesis. 

Dilansir dari Kementerian Pendidikan dan Kebudayaan Republik Indonesia, pengangkutan pengangkutan air dan zat pada tumbuhan kecil dan tinggi mempunyai perbedaan. Pada tumbuhan kecil pengangkutan zat pada air dilakukan oleh seluruh tubuh sedangkan tumbuhan tinggi dilakukan di dalam pembuluh tanaman. 

Baca juga: Fungsi Benang Sari pada Proses Penyerbukan Tumbuhan

Proses masuknya air pada tanaman melalui 3 tahap

• Proses pengangkutan air dan mineral dari dalam tanah lalu diangkut dan diserap rambut akar
• Air dan mineral tanah masuk ke tumbuhan melalui epidermis akar melewati korteks akar dan masuk ke dalam stele. Saat sampai stele air dan mineral akhirnya tiba pada pucuk tertinggi melalui xilem. 
• Air yang diserap ini bisa sampai ke pucuk yang paling tinggi yang bisa mencapai 10 meter lebih. 

Agar dapat lebih paham fungsi air dari akar menuju daun, penting bagi pembaca untuk mengenal apa itu xilem. Xilem adalah komponen terpenting dari tumbuhan serupa dengan jaringan pembuluh darah, tugasnya adalah untuk mengangkut air dan mineral. Xilem terdiri dari 5 komponen diantaranya pembuluh xilem, trakeid, serat xilem, dan parenkim xylem. 

Xilem pada tumbuhan memiliki peran yang penting dalam pengangkutan air dan mineral. Xilem memiliki dua tahapan yang dapat dilalui yakni penyerapan air pada bagian akar dan distribusi air melalui xilem. 

Awalnya rambut akar akan menyerap air melalui difusi setelah itu rambut akar mulai bergerak lebih dalam untuk mencapai xilem melalui jalur apoplas dan simplas. Lalu air mulai bergerak ke ujung pucuk daun dan cabang atau yang biasa disebut getah. Pendakian getah ini terjadi karena adanya gerakan yang dipengaruhi oleh tekanan akar dan tarikan transpirasi. 

Transpirasi merupakan hilangnya air menjadi bentuk uap. Jika transpirasi dilakukan secara terus menerus pada daun tanaman maka akan tercipta tekanan negatif pada xilem. Nantinya proses ini akan memberikan tarikan ke atas pada kolom air dengan adanya proses tersebut maka air yang ada di xilem akan diangkut menuju batang, daun dan lain-lain. 

Faktor yang mempengaruhi pengangkutan air dari akar menuju daun

Terdapat tiga faktor yang dapat mempengaruhi pengangkutan air sampai ke pangkal daun, diantaranya sebagai berikut

Tekanan Akar

Tekanan pada akar ini menjadi faktor utama yang membuat air bisa sampai ke puncak tertinggi. Melalui akar, air diserap karena akar memiliki rambut yang berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan air. Rambut yang ada pada akar ini terbentuk dari sel-sel epidermis yang menjulur keluar, cara penyerapan air lewat rambut akar disebut osmosis. 

Osmosis dalam artian lain adalah perpindahan zat dari larutan kurang pekat ke larutan pekat melalui membran semipermeabel. Semipermeabel merupakan selaput pemisah yang dilalui oleh air dan zat yang akan larut didalamnya. 

Proses penyerapan air dan zat adalah sebagai berikut 

• Air dan mineral yang sudah larut di dalam tanah akan masuk ke dalam sel rambut akar dengan cara osmosis
• Setelah proses itu, rambut akar akan menyerap air sehingga cairan yang ada pada sel rambut akar menjadi tidak pekat hal ini membuat air dapat mengalir dari sel rambut akar ke dalam sel korteks dengan cara osmosis
• Kemudian air akan mengalir ke endodermis melalui osmosis hingga xilem (pembuluh kayu)
• Proses xilem ini disebut ekstravaskuler atau pengangkutan di luar pembuluh angkut
• Proses ini akan menyebabkan akar menekan air hingga air dapat masuk ke dalam pembuluh xilem, di dalam pembuluh xilem ini air akan diangkut menuju batang daun yang letaknya lebih tinggi. 
• Saat proses air masuk kedalam sel, akan terjadi tekanan pada dinding sel sehingga sel akan merenggang secara otomatis, hal ini akan menyebabkan terdapat tekanan hidrostatis yang akan melawan aliran air tersebut. 

Daya Kapilaritas pada batang

Air bisa diangkut dari akar ke seluruh tubuh karena terdapat kapilaritas pada batang. Daya ini adalah kemampuan xilem yang sifatnya memiliki diameter yang sangat kecil (kapiler) yang berfungsi untuk naik ke permukaan air yang lebih tinggi dibanding di luar pembuluh. 

Daya kapilaritas terbentuk oleh gaya kohesi dan gaya adhesi. Gaya kohesi adalah gaya antar molekul zat yang sejenis sedangkan gaya adhesi adalah gaya tarik antar molekul zat tidak sejenis. 
 
Saat air masuk melalui xilem air akan menggunakan gaya adhesi yang melemah hal ini akibat molekul air dan molekul pembuluh xilem. Setelah itu gaya kohesi bekerja antara molekul air dengan molekul air lainnya yang terkandung pada tumbuhan. Hal ini yang menyebabkan air akan bergerak cepat untuk naik pada pembuluh xilem. 

Gaya hisap daun

Air diperlukan oleh tumbuhan untuk proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses tumbuhan untuk mengolah karbon dioksida untuk menjadi oksigen. Hal ini hanya dapat dilakukan oleh tumbuhan saja. Selain itu, tumbuhan juga mengalami proses transpirasi, proses ini adalah peristiwa pelepasan uap air yang ada di daun. 

Sedangkan daya hisap daun adalah kemampuan daun untuk menyerap air yang terdapat dari jaringan yang ada di bawah daun yaitu batang pohon. Kemampuan ini terjadi akibat dari tekanan osmosis pada sel daun lebih tinggi dari sel batang tumbuhan. 

Perbedaan tekanan osmosis terjadi karena daun selalu mengeluarkan air saat proses transpirasi. Terdapat 5 faktor yang terjadi saat transpirasi diantaranya adalah suhu udara, luasnya bidang penguapan, kecepatan angin, kelembapan udara serta tekanan udara yang ada. Daya hisap daun adalah faktor terakhir yang menyebabkan air bisa diangkut dari akar sampai ke daun. 

Peran Air pada Tumbuhan

Seperti penjelasan diatas bahwa air adalah media yang sangat dibutuhkan dalam proses mekanisme pengangkutan air dari akar menuju daun. Selain itu tumbuhan juga membutuhkan air untuk memenuhi kebutuhan hidupnya, berikut adalah beberapa alasan mengapa air sangat diperlukan bagi tumbuhan

Transportasi nutrisi

Air menjadi pendorong atau media untuk mengangkut nutrisi yang dibutuhkan pada proses metabolisme, pembentukan struktur sel dan fungsi lainnya yang terjadi pada tumbuhan

Fotosintesis

Air berguna untuk mengubah energi matahari menjadi energi kimia dalam proses fotosintesis. 

Dukungan struktural 

Air juga berguna untuk membantu memberi kekuatan dan kekakuan yang terjadi pada sel tumbuhan. Air juga membantu mempertahankan turgor yang diperlukan untuk menjaga bentuk jaringan dan struktur tumbuhan. Jika kekurangan air pada proses ini maka akan terjadi penurunan tekanan turgor yang mengakibatkan tumbuhan menjadi kerdil, layu hingga mati. 

Mengatur regulasi suhu

Melalui proses transpirasi yang dilalui, tumbuhan akan kehilangan panas dan menjaga suhu didalam tubuh tumbuhan. Ketika air menguap melalui stomata pada daun, panas yang diambil dari daun dan lingkungan sekitarnya akan membantu mengurangi suhu tumbuhan. (Z-3)