Keseimbangan Air pada Tumbuhan - Universitas Brawijaya

Keseimbangan Air pada Tumbuhan air dalam tanah, penyerapan air oleh akar, transpor air dan nutrien melalui xilem, transpirasi Retno Mastuti...

102 downloads 569 Views 5MB Size
Keseimbangan Air pada Tumbuhan air dalam tanah,  penyerapan air oleh akar,  transpor air dan nutrien melalui xilem,  transpirasi Retno Mastuti Semester Genap 2015 ‐ 2016

Water Potential Measure of the energy state of water.

This concept is important in plant physiology because it determines the direction and movement of water.

B. Equation for water potential Ψw = Ψp + Ψs + Ψm + Ψg Water potential is the sum of the contributions of the various factors that influence water potential • Ψw = water potential • Ψp = pressure potential • Ψs = solute or osmotic potential • Ψm = matrix potential, and • Ψg = gravity potential

Pressure (Pressure Potential; Ψp)

a a large positive pressure pressure potential potential of zero

• • •

Due to the pressure build up in cells against to the wall. It is usually positive, although may be negative (tension) as in the xylem. Pressure can be measured with an osmometer.

Solute (or osmotic) potential (Ψs)  • This is the contribution due to dissolved solutes.  • Solutes always decrease the free energy of water, thus there  contribution is always negative.  • The solute potential of a solution can be calculated with the  van’t Hoff equation:  Ψs = ‐ miRT where,

m = molality (moles/1000 g);  i = ionization constant (often 1.0);  R = gas constant (0.0083 liter x MPa/mol) T = temperature (K). 

Matric potential (Ψm)  • This is the contribution to water potential due to the force of  attraction of water for colloidal, charged surfaces.  • It is negative because it reduces the ability of water to move.  • In large volumes of water it is very small and usually ignored.  • However, it can be very important in the soil, especially when  referring to the root/soil interface. 

Gravity (Ψg) • The gravitiational potential increases about 0.1 MegaPascal  per 10 meters in height • Contributions due to gravity which is usually ignored unless  referring to the tops of tall trees. 

Ψw  = Ψp + Ψs

A. Air Dalam Tanah Tabel 1. Beberapa tipe tanah, ukuran partikelnya dan luas permukaan/g tanah Tipe tanah

Ukuran partikel (µm)

Pasir:  kasar (coarse sand)

2000 – 200

Area (luas)  permukaan/g < 1 ‐ 10

200 – 20

< 1 ‐ 10

20 – 2

10‐100

< 2

100 ‐ 1000

halus (fine sand) Lumpur (silt) Lempung (clay)

Ketersediaan dan pergerakan air pada tipe tanah yang berbeda

Gambar 2. Proses penyimpanan air di dalam tanah

• When soil moisture is at field capacity, plant roots  are able to obtain water with less effort, and water is  thus rapidly available to them • As the soil water is reduced by soil moisture  utilization the plants must exert greater effort to  extract the same amount of moisture

B. Pergerakan air tanah‐akar There are two major ways to move molecules:

A. Diffusion : spontaneous, random movement of  molecules from an area of high free energy (higher  concentration) to one of low free energy (lower  concentra on) → concentration gradient.  Does not require energy (exergonic). Net diffusion  stops when concentration on both sides equal (if  crossing a membrane) or when there is a uniform  distribution of particles. When equilibrium is  reached : Molecules continue to move, but no net  change in concentration. B. Osmosis: water diffusion through selective  permeable membrane C. Bulk (or Mass) Flow. : mass movement of molecules  in response to a pressure gradient, from high to  low pressure, following a pressure gradient. 

B. Penyerapan air di tanah oleh akar

B. Penyerapan air di tanah oleh akar

C. Transpor Air dan Mineral di Batang melalui Pembuluh xilem

Capillarity

Water rises up narrow tubes due to the adhesive  forces between the water molecules and the wall  of the tube

Xylem vessels are very  narrow

Water rises higher in narrower tubes

D. Evaporasi Air di Daun ‐ Transpirasi

Appendices

Keseimbangan Air pada Tumbuhan + ‐

transpirasi

transpor air dan  nutrien melalui  xilem, transpirasi

air dalam tanah,  penyerapan air  oleh akar ‐‐