4.2 - Pengangkutan Air dan Garam Mineral

Tumbuhan memerlukan air untuk mengangkut garam mineral dari akar ke bahagian tumbuhan yang lain. Air juga dapat memberi kesegahan supaya tumbuhan segar. Bolehkan anda bayangkan bagaimana air bergerak di dalam pokok yang sangat tinggi dari akar ke hujung daunnya? Untuk bergerak jarak yang jauh, laluan air dan mineral sebenarnya disokong oleh tarikan transpirasi, tindakan kapilari dan tekanan akar.

Tarikan transpirasi berlaku apabila air tersejat melalui stoma. Ini menarik air dari dalam daun.

Tindakan kapilari terhasil daripada daya lekatan dan daya lekitan molekul air. Ini membolehkan pergerakan air di dalam batang pokok melawan graviti.

Tekanan akar juga menggerakkan air dari tanah ke salur xilem akar secara osmosis.

Rajah 4 - Pergerakan air dari tanah ke salur xilem.

1. Dalam sel rambut akar , keupayaan air adalah lebih rendah berbanding dengan tanah persekitarannya. Ini kerana kepekatan ion mineral adalah tinggi apabila dipam secara aktif ke dalam vakuol sel rambut akar.
2. Air dalam tanah meresap ke dalam sel rambut akar dan sel epidermis akar secara osmosis.
3. Keupayaan air yang tinggi dalam sel rambut akar menggalakkan pergerakan air ke sel korteks secara osmosis.
4. Kesannya, osmosis air berlaku secara berterusan merentas lapisan korteks, endodermis dan perisikel.
5. Ini mewujudkan tekanan akar yang menolak air ke dalam salur xilem akar dan salur xilem batang.

Rajah 5 - Pergerakan air dalam salur xilem batang dan daun.

1. Apabila air sampai di salur xilem batang, tekanan dari akar tidak cukup untuk mengerakkan air ke daun tumbuhan. Oleh itu, tindakan kapilari xilem yang terhasil daripada daya lekitan dan daya lekatan serta tarikan kapilari diperlukan untuk membantu pergerakan air.
2. Daya lekitan dan daya lekatan terhasil antara molekul air dapat menggerakkan air secara berterusan di dalam salur xilem batang.
3. Semasa proses transpirasi, air tersingkir sebagai wap air ke persekitaran luar melalui stoma yang terbuka.
4. Sel-sel mesofil berspan kehilangan air dan menjadi keupayaan air rendah berbanding dengan sel-sel berhampiran. Kesannya, air dari sel-sel berhampiran akan meresap ke sel-sel mesofil berspan secara osmosis. Ini menghasilkan tarikan transpirasi yang menarik molekul air ke arah luar daun.

Rajah 6 - Laluan apoplas dan laluan simplas merupakan 2 laluan yang digunakan oleh air semasa pergerakan dari sel-sel akar ke xilem. Jalur Casparian yang terdapat pada dinding sel endodermis tidak telap air dan hanya membenarkan pergerakan air melalui laluan simplas.

Gutasi dalam Tumbuhan

Gutasi merupakan rembesan titisan air yang terbentuk di bahagian hujung urat daun akibat tekanan akar yang tinggi. Proses ini tidak melibatkan bahagian stoma. Fenomena ini sering berlaku apabila tekanan akar tumbuhan tinggi dan kadar transpirasinya rendah, biasanya apabila kelembapan udara persekitaran tinggi.

Rajah 7 - Gutasi pada permukaan daun.

Perbandingan antara Gutasi dengan Transpirasi

• Persamaan

  • Kedua-dua proses berlaku di daun tumbuhan
  • Kedua-duanya melibatkan kehilangan air yang kekal

• Perbezaan

  • Gutasi

    • Tumbuhan terlibat: Tumbuhan herba sahaja
    • Masa: Berlaku pada waktu malam dan awal pagi
    • Bentuk air: Titisan air
    • Struktur yang terlibat: Struktur khas
    • Faktor: Tekanan akar tinggi
    • Kandungan air: Kaya dengan mineral

  • Transpirasi

    • Tumbuhan terlibat: Semua tumbuhan
    • Masa: Berlaku pada waktu siang yang panas dan berangin
    • Bentuk air: Wap air
    • Struktur yang terlibat: Stoma
    • Faktor: Pembukaan dan penutupan stoma
    • Kandungan air: Air tulen sahaja

Keadaan Tumbuhan yang Tidak Menjalankan Transpirasi dan Gutasi

Kesan terhadap tumbuhan sekiranya gutasi tidak dijalankan

• Tekanan akar efektif tidak dapat dikekalkan. Proses penyerapan air akan terganggu pada kelembapan udara persekitaran tinggi.
• Bahan kumuh tumbuhan tidak dapat disingkirkan.
• Tekanan di urat daun akan menjadi tinggi dan memecahkan urat daun. Daun mudah terdedah kepada jangkitan patogen dan akhirnya akan gugur.

Kesan terhadap tumbuhan sekiranya transpirasi tidak dijalankan

• Suhu optimum tumbuhan tidak dapat dikekalkan. Kenaikan suhu tumbuhan akan merosakkan enzim dan menganggu proses biokimia termasuk fotosintesis dan respirasi.
• Ion mineral seperti ion kalium tidak dapat diangkut ke daun untuk proses fotosintesis.
• Keseluruhan pengangkutan air dalam pokok akan terjejas dan tumbuhan akan layu.
• Tumbuhan boleh mati sekiranya berterusan tanpa transpirasi.