Sinopsis

Perkumuhan tumbuhan melibatkan dua proses iaitu transpirasi dan gutasi. Proses

kehilangan air secara pemeluwapan bagi menyejukkan tumbuhan dikenali sebagai

transpirasi. Transpirasi mempunyai kepentingan tertentu iaitu memberikan satu daya

tarikan air dari akar ke daun. Ini membolehkan daun memperoleh bekalan air untuk

fotosintesis dan mineral bagi proses biosintesis. Selain itu, turut mempunyai

kepentingan untuk menyejukkan tumbuhan kerana hanya 1-2% sahaja air pada daun

digunakan untuk fotosintesis. Transpirasi dipengaruhi oleh faktor persekitaran seperti

suhu persekitaran, pergerakan angin, kelembapan tanah, kelembapan udara, keamatan

cahaya dan tekanan atmosfera. Manakala gutasi ialah kehilangan air yang berlebihan

melalui titisan air pada liang hidatod pada daun tumbuhan. Gutasi berlaku disebabkan

oleh kelembapan tanah yang tinggi dan kadar transpirasi yang minimum atau tiada

menyebabkan tumbuhan mengalami tekanan air yang tinggi dalam xilem tisu vaskular.

Tekanan ini dapat diseimbangkan dengan pengeluaran air berlebihan di liang hidatod

pada daun.

Hasil Pembelajaran

1. Jelaskan proses transpirasi dan gutasi pada tumbuhan.

2. Menyatakan kepentingan transpirasi tumbuhan.

3. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi proses transpirasi tumbuhan.

TOPIK 11 PERKUMUHAN TUMBUHAN

Ringkasan Topik

11.1 Proses Transpirasi dan Gutasi

Transpirasi Transpirasi ialah proses kehilangan air oleh tumbuhan melalui proses pengewapan air

untuk mengawal suhu tumbuhan. Proses transpirasi berlaku sebanyak 80% pada stoma

di daun, sebahagiannya pada lentisel di batang dan dalam peratusan kecil pada kutikel

daun. Proses transpirasi berlaku dengan kehadiran cahaya seperti pada waktu siang

untuk membolehkan proses fotosintesis berlaku bagi membantu proses pembukaan

stoma untuk mengewapan air berlaku melalui liang stoma yang terbuka. Stoma yang

berbentuk seperti dua biji kekacang yang dikenali sebagai sel pengawal dengan

mempunyai lapisan dinding luar yang nipis dan dinding dalam yang tebal (Rajah

11.1).

Perkumuhan Tumbuhan

Proses Transpirasi dan Gutasi

Kepentingan Transpirasi

Faktor-faktor yang Mempengaruhi

Proses Transpirasi

Rajah 11.1 Sel Stoma pada Daun [Sumber:http://www. sciencevogel.wikispaces.com]

Kloroplas yang terdapat pada sel pengawal akan menjalani proses fotosintesis sehingga

berlaku pengumpulan produk akhir fotosintesis iaitu glukosa yang mana berlaku

peningkatan kepekatan osmosis di sel pengawal. Kecerunan kepekatan osmosis yang

berbeza antara sel epidermis yang berhampiran dengan sel pengawal menyebabkan air

dari sel epidermis masuk ke dalam sel pengawal. Sel pengawal mengalami tekanan

segah yang tinggi hasil daripada kemasukan air telah menolak dinding nipis keluar

seterusnya turut menarik dinding tebal sel pengawal ke arah luar, maka liang stoma

terbuka. Air daripada sel mesofil terpeluwap menyebabkan ruang udara antara sel

mesofil berkepekatan tinggi berbanding dengan persekitaran menyebabkan wap air

meresap keluar daripada daun melalui liang stoma yang terbuka (Rajah 11.2). Dalam

keadaan tiada cahaya seperti pada waktu malam, proses fotosintesis tidak berlaku dan

sel stoma akan tertutup maka tiada proses transpirasi berlaku.

Sel Pengawal

Liang Stomata

Dinding Nipis Dinding Tebal

Mikrofibril Selulose

Vakuol

Kloroplas

Rajah 11.2 Keratan Rentas Daun [Sumber: http://www.tutorvista.com] Gutasi Gutasi ialah proses pengeluaran air yang berlebihan oleh tumbuhan dengan cara

pengeluaran titisan air (air gutasi) melalui liang hidatod pada daun bagi mengimbangkan

tekanan air yang tinggi dalam tumbuhan yang diakibatkan oleh tekanan air pada xilem

akar (Rajah 11.3). Hidatod ialah liang pada hujung urat daun. Biasanya gutasi berlaku

pada waktu malam apabila proses transpirasi adalah minimum.

Rajah 11.3 Gutasi [Sumber: http://www.countrysideinfo.co.uk/gutation.htm]

Kutikel

Epidermis atas

Epidermis bawah

Klorofil

Tisu Palisad

Tisu Mesofil

Ruang udara

Sel Pengawal Wap air

Tekanan akar menjadi tinggi apabila tanah berada dalam keadaan lembab atau

sebarang keadaan yang meminimumkan kadar transpirasi yang mana akan

merendahkan kehilangan air oleh tumbuhan. Dalam keadaan tanah lembab, tekanan

osmosis tanah menjadi lebih tinggi daripada sel dalam akar menyebabkan akar meresap

secara osmosis ke dalam sel akar. Pada sel endodermis terdapat jalur kasperian yang

menghalang air berbalik semula ke sel epidermis. Ini akan meningkatkan tekanan air di

akar menyebabkan air ditolak naik ke daun melalui xilem. Jika daun mengalami kadar

transpirasi yang minimum, yang mana akan meningkatkan tekanan air di xilem, air akan

terdesak keluar melalui liang hidatod dan tekanan dalam tumbuhan kembali normal.

Rajah 11.4 Keratan Rentas Akar Yang Menunjukkan Jalur Kasperian. [Sumber: http://www.uic.edu]

Latihan

Berdasarkan pada pembacaan dan pemahaman anda, nyatakan perbezaan antara transpirasi dan gutasi.

11.2 Kepentingan Transpirasi Transpirasi mempunyai beberapa kepentingan kepada tumbuhan: 1. Proses transpirasi yang berlaku pada daun menghasilkan satu daya yang dikenali

sebagai daya tarikan transpirasi (transpiration pull). Daya tarikan transpirasi

dapat mempastikan air dapat diangkut dalam satu pengaliran berterusan dari

akar ke daun melalui xilem di tisu vaskular. Daya tarikan transpirasi dapat

mempastikan bekalan air digunakan untuk proses fotosintesis.

2. Selain daripada air diangkut ke daun, begitu juga bahan mineral yang larut

bersama air akan dibekalkan pada daun untuk digunakan bagi proses biosintesis

pada daun.

3. Hanya 1-2% sahaja air yang diangkut dari akar ke daun digunakan untuk

fotosintesis. Selebihnya, air terpeluwap dalam proses transpirasi yang

mempunyai kepentingan untuk menyejukkan tumbuhan.

11.3 Faktor yang Mempengaruhi Proses Transpirasi Faktor Persekitaran yang Mempengaruhi Kadar Transpirasi ialah: a) Suhu Persekitaran Suhu yang tinggi akan meningkatkan kadar pemeluwapan air pada sel mesofil,

dengan itu peningkatan suhu akan meningkatkan kadar transpirasi. Tambahan

lagi, suhu persekitaran yang tinggi dapat meningkatkan kapasiti atmosfera

untuk meningkatkan proses pemeluwapan lebih banyak air.

b) Kelembapan udara Kelembapan udara yang tinggi menyebabkan kadar transpirasi menjadi rendah

disebabkan persekitaran telah menjadi tepu dengan wap air. Kelembapan udara

yang rendah membolehkan wap air yang terbebas dapat memenuhi ruang-ruang

udara.

c) Pergerakan Angin Apabila adanya pergerakan angin, kadar transpirasi menjadi tinggi kerana angin

meniup wap air yang terpeluwap menjauhi persekitaran daun dengan itu

memberikan lebih ruang untuk lebih banyak air untuk terpeluwap. Sekiranya tiada

pergerakan angin, maka udara di persekitaran daun akan menjadi tepu dengan

wap air.

d) Keamatan Cahaya Keamatan cahaya akan mempengaruhi mekanisme penutupan dan bukaan

bukaan stoma. Keamatan cahaya yang tinggi akan meningkatkan kadar proses

fotosintesis pada sel pengawal, seterusnya merangsang bukaan stoma akibat

tekanan segahan yang dialami oleh sel pengawal. Stoma yang terbuka akan

meningkatkan kadar transpirasi. Sebaliknya berlaku jika keamatan cahaya

rendah maka kadar fotosintesis rendah dengan itu stoma akan tertutup.

Penutupan stoma menghalang daripada wap yang terpeluwap, dengan demikian

kadar transpirasi akan menurun.

e) Kelembapan Tanah Tumbuhan tidak boleh terus melakukan proses transpirasi jika air yang hilang

tidak dapat diganti semula melalui penyerapan air di tanah oleh akar. Jika

penyerapan air oleh akar tidak pada kadar yang sama dengan kadar transpirasi.

dan menjadi daun layu dan stoma akan tertutup. Seterusnya akan merendahkan

kadar transpirasi dan juga fotosintesis. Jika kelembapan air di tanah tinggi dan

kadar penyerapan air berterusan berlaku, maka kadar transpirasi tinggi selagi

tidak ada faktor persekitaran yang merencat kadar transpirasi.

Rujukan

Lee Ching and Arunasalam,J. (2007). Pre-U text STPM Biology. Shah Alam: Pearson Malaysia. Sdn. Bhd.

Raven, P.H. Johnson, G.B., Losos, J.B. and Singer, S.R. (2005). Biology. Boston: McGraw Hill

Higher Education.

Untuk pembacaan lebih lanjut, sila rujuk laman web di bawah:

http://www.users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/.../T/Transpiration.html http://www.techalive.mtu.edu/meec/module01/Transpiration.htm http://www.users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/X/Xylem.html http://www.medconditions.net/plant-transpiration.html - United States