E-Book Fisiologi Tumbuhan: Hubungan air anyflip dan Tumbuhan

MODUL FISIOLOGI UMBUHAN

MATERI: HUBUNGAN AIR dan TUMBUHAN
PENULIS : Dra AMINAH ASNGAD, MSi

DAFTAR ISI

Judul Hal

HALAMAN JUDUL…………………………………………………………… 1

DAFTAR ISI .................................................................................................... ... 2
PENDAHULUAN ……………………………………………………………. 3
3
A. RUMUSAN CPMK…………………………………………………… 3
B. SUB CPMK…………………………………………………………… . 4
C. DESKRIPSI MATERI………………………………………………… 4
D. PEMBELAJARAN……………………………………………………. 4
1. TUJUAN PEMBELAJARAN…………………………………………. 4
2. URAIAN MATERI……………………………………………………. 8
3. RANGKUMAN……………………………………………………… 9
4. PENDALAMAN MATERI…………………………………………… 12
DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………….

PENDAHULUAN
Program Studi Pendidikan Biologi FKIP UMS merupakan salah satu
institusi penghasil calon guru Biologi. Salah satu mata kuliah yang diajarkan adalah
fisiologi tumbuhan. Matakuliah Fisiologi Tumbuhan merupakan matakuliah yang
memberikan pengalaman dan pembekalan dalam memahami proses-proses yang
terjadi dalam kehidupan tumbuhan.
Salah satu faktor penting untuk meningkatkan mutu lulusan pendidikan
biologi adalah ketersediaan buku ajar dan modul Materi bahan ajar. Modul Materi
ini disusun dalam rangka memenuhi kebutuhan di atas, khususnya untuk mata
kuliah Fisiologi Tumbuhan yang dirasa sangat diperlukan. Materinya disusun
sesuai kurikulum pendidikan tinggi, dan isi materi ini diadaptasi dari berbagai
sumber.
Modul materi ini disusun mencakup pokok bahasan sesuai dengan capaian
pembelajaran yakni Mahasiswa mampu menjelaskan jenis-jenis air, hubungan air
dengan tumbuhan dan cara penyerapannya, dengan tujuan setelah mempelajari
materi Hubungan Air dengan Tumbuhan, maka dapat mampu mendeskripsikan
definisi air, menjelaskan peran air, mendeskripsikan definisi air tanah, menjelaskan
macam-macam air didalam tanah, dan menjelaskan macam-macam karakter
tumbuhan terhadap kebutuhan air tanah

A. Rumusan CPMK
Adapun rumusan CPMK yakni mahasiswa mampu menjelaskan jenis-jenis

air, hubungan air dengan tumbuhan dan cara penyerapannya, serta mampu
menjelaskan zat hara, fungsi zat hara serta macam-cam-macam hara pada tumbuhan
tingkat tinggi secara berkelompok maupun madiri menggunakan teknologi
informasi sehingga mampu menunjukkan sikap religious.
B. Sub CPMK

Adapun Sub CPMK nya yakni mahasiswa 1). mampu menjelaskan sifat-sifat
air, 2). mampu menjelaskan macam-macam air dalam tanah, 3). mampu enjelaskan
pengangkutan air, 4). mampu menjelaskan peran air dalam pertumbuhan tanaman

C. Diskripsi Materi
Adapun Deskripsi dari materi Hubungan Air dengan Tumbuhan adalah Mahasiswa
mampu menjelaskan jenis-jenis air, hubungan air dengan tumbuhan dan cara
penyerapannya, secara berkelompok maupun madiri menggunakan teknologi
informasi.
D. Pembelajaran

1. Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi Unsur Hara, mahasiswa diharapkan:
a. Mendeskripsikan definisi air
b. Menjelaskan peran air
c. Mendeskripsikan definisi air tanah
d. Menjelaskan macam-macam air didalam tanah
e. Menjelaskan macam-macam karakter tumbuhan terhadap kebutuhan air tanah

2. Uraian Materi

a. Air
Air merupakan zat yang sangat penting bagi kehidupan makhluk hidup.

Manfaat air bagi tumbuhan adalah untuk membantu proses fotosintesis yang terjadi
didalam tubuh tumbuhan terutama bagian daun. Pada proses fotosintesis air akan
dibawa oleh akar tumbuhan untuk menuju ke batang dan diteruskan menuju daun.
Air memiliki peranan penting bagi kelangsungan hidup tumbuhan. Tanpa adanya
air, tumbuhan tidak mampu berfortosintesis dan membuat makanannya sendiri.
Bahkan, tumbuhan juga membutuhkan air setelah berfotosintesis untuk melarutkan
hasil makanan yang telah dihasilkan agar tetap terlarut dalam air, sehingga mampu
di transportasikan keseluruh bagian tumbuhan.

Fungsi air bagi tumbuhan diantaranya yaitu: 1) Sebagai komponen pembentuk
protoplasma, 2) Sebagai pelarut untuk proses masuknya mineral dari tanah ke
tanaman, 3) Membantu proses reaksi metabolisme tumbuhan, 4) Sebagai rektan
pada beberapa jumlah reaksi metabolism tumbuhan, seperti pada siklus asam

trikarboksilat, 5) Sebagai penghasil hydrogen dalam fotosintesis, 6) Menjaga
tekanan turgor, 7) Mengatur membuka dan menutupnya stomata, 8) Membantu
pemanjangan pertumbuhan sel, dan 9) Membantu proses respirasi.

Air memiliki sifat yang penting bagi tumbuhan maupun organisme lainnya.
Sifat-sifat air tersebut adalah :
1) Akan berbentuk cair pada suhu kamar,
2) Titik didih air yang relatif besar,
3) Mengembang pada waktu membeku,
4) Viskositas, air rendah
5) Adhesi dan kohesi,
6) Panas laten penguapan dan pencairan,

2. Air tanah
Selain air sungai dan air hujan, air tanah mempunyai peranan yang sangat

penting, terutama dalam menjaga keseimbangan dan ketersediaan bahan baku air
untuk kepentingan rumah tangga (domestik), kepentingan industri, dan kepentingan
mahluk hidup seperti hewan dan tumbuhan. Kebanyakan orang menganggap air
tanah sebagai sebuah danau atau sungai yang mengalir di bawah tanah. Padahal,
kondisi ini benar hanya pada kasus dimana suatu daerah yang memiliki gua
dibawah tanah. Secara umum air tanah akan mengalir sangat perlahan melalui suatu
celah yang sangat kecil dan atau melalui butiran antar batuan. Batuan yang mampu
menyimpan dan mengalirkan air tanah ini kita sebut dengan akuifer(Lubis, 2000).

Air tanah adalah massa air yang ada di bawah permukaan tanah. Air tanah
pada litosfer kurang dari 0,62 % dari seluruh air yang ada di bumi. Volume air
tanah yang ada di berbagai tempat tidak sama, bergantung kepada persyaratan yang
menunjang proses peresapannya(Lubis, 2000).

Air tanah adalah segala bentuk aliran air hujan yang mengalir di bawah
permukaan tanah sebagai akibat struktur perlapisan geologi, beda potensi
kelembaban tanah, dan gaya gravitasi bumi. Air bawah permukaan tersebut biasa
dikenal dengan air tanah (Asdak, 2002).

3 Proses terbentuknya air tanah
Air hujan sebagian besar akan mengalir di permukaan sebagai air permukaan

seperti sungai, danau, atau rawa. Air hujan yang jatuh di atas tanah akan menjadi
air permukan yang akan meresap (infiltrate) mula-mula ke zona tak jenuh (zone of
aeration) dan kemudian meresap makin dalam (percolate) hingga mencapai zona
jenuh air dan menjadi air tanah. Air tanah berasal dari air hujan yang meresap
melalui berbagaimedia peresapan, yaitu: (a) Pori-pori tanah. tanah (b) Retakan-
retakan lapisan tanah, (c) Rongga-rongga yang dibuat binatang (cacing dan rayap),
(d) Rongga-rongga akibat robohnya tumbuh-tumbuhan yang berakar besar, dan (e)
Rongga-rongga akibat pencairan berbagai kristal es yang membeku

Selain mengalami proses peresapan, air tanah mengalami proses penguapan
dengan dua cara, yaitu: (a) Penguapan langsung, dan (b) Penguapan yang tidak
langsung,

Air tanah adalah salah satu faset dalam daur hidrologi, yakni suatu peristiwa
yang selalu berulang dari urutan tahap yang dilalui air dari atmosfer ke bumi dan
kembali ke atmosfer. Dari daur hidrologi dapat dipahami bahwa air tanah
berinteraksi dengan air permukaan serta komponen-komponen lain yang terlibat
seperti bentuk topografi, jenis batuan penutup, penggunaan lahan, tumbuhan
penutup, serta manusia yang berada di permukaan. Air tanah dan air permukaan
saling berkaitan dan berinteraksi. Setiap aksi pemompaan, pencemaran terhadap
air tanah akan memberikan reaksi terhadap air permukaan, demikian sebaliknya.

Sumber: ekosistembiologi. blogspot. com
Gambar 2. 1 Siklus hidrologi

4 Jenis air tanah
Pada proses peresapan air tanah, tidak semua air tanah akan turun kelapisan

tanah yang berikutnya, akan tetapi ada air tanah yang tetap berada disuatu lapisan
air tanah. Air tanah dapat dikelompokan berdasarkan letaknya pada permukaan
tanah dan berdasarkan asalnya. Berdasarkan letaknya, air tanah dapat dibagi
menjadi 2 jenis, yaitu air tanah freatik dan air tanah dalam (artesis). sedangkan
berdasarkan asalnya, air tanah dapat dibagi menjadi 3 jenis yaitu air tanah meteorit
(vados), air tanah baru (juvenil), dan air konat.

Sumber: https://www. thinglink. com/scene/713441742447181825
Gambar 2. 2 Skema lapisan air tanah

2. 2. 5 Kapasitas pegang air
Kapasitas pegang air (KPA) merupakan jumlah air yang dapat disimpan oleh

tanah. Kapasitas pegang air juga merupakan kemampuan tanah untuk menahan air
dan udara yang masuk ke dalamnya yang disebut dengan permeabilitas tanah.
Permeabilitas tanah dapat diukur dengan menghitung laju arus air yang melalui
tanah dalam jangkawaktu tertentu. Kapasitas pegang air pada tanah bebeda-beda

tergantung dari tekstur tanah dan jumlah porinya. Pada umumnya tanah tekstur liat,
dominan memiliki kemampuan menahan dan menyimpan air yang tinggi, karena
molekul air yang terjerap pada permukaan tanahsangat kuat. Sedangkan pada tanah
bertekstur pasir memiliki kemampuan memegang danmenyimpan air sangat rendah
(Hardjowigeno, 2003).

Kapasitas tanah menahan air berhubungan dengan luas permukaan adsorpsidan
volume ruang pori, sehingga kapasitas pegang air ditentukan baik oleh tekstur
maupun struktur tanah. Tanah bertekstur halus mempunyai kapasitas total
menahanair tertinggi, tetapi jumlah air tersedia tertinggi dipunyai oleh tanah
bertekstur sedang(Hakim, 1986).

Sumber: http://www. nzdl. org/gsdlmod?
Gambar 2. 1 Ketersediaan air dalam tanah

Faktor cuaca memiliki pengaruh terhadap kapasitas pegang air, dimana apabila
cuaca hujan maka kapasitas pegang air pada tanah akan menjadi lebih besar, dan
pada waktu musim kemarau maka kapasitas pegang air menjadi berkurang. Hal ini
di sebabkan karena pada musim hujan air yang jatuh pada permukaan tanah menjadi
lebih banyak.
6 Kandungan unsur pada air tanah

Air hujan yang meresap ke bawah permukaan tanah dalam bentuk penelusan
maupun peresapan, membawa unsur-unsur kimia. Komposisi zat terlarut dalam air
tanah dapat dikelompokkan menjadi 4 kelompok:

a. Unsur utama (major constituents)
b. Unsur sekunder (secondary constituents)
c. Unsur minor (minor constituents)
d. Unsur langka (trace constituents) (Danaryanto, 2006).

7 Sifat fisik dan kimia air tanah
Kualitas air tanah biasanya ditentukan sifat fisik dan sifat kimianya. Sifat fisik

antara lain warna, bau, rasa, kekentalan, kekeruhan, dan suhu.
Sedangkan yang termasuk dalam sifat kimia air tanah adalah (a) Kesadahan, (b)

Zat padat terlarut (Total Disolve Solid /TDS), (c) Daya hantar listrik (Electric
Conductance/DHL), (d) Keasaman, dan (e) Kandungan ion.

8 Potensi air tanah
Air tanah merupakan aset yang terpendam. Air tanah harus dikelola dengan

baik karena tidak dipungkiri bahwa makhluk hidup baik manusia, binatang dan juga
tumbuhan sangat memerlukan air tanah untuk dimanfaatkan dikemudian hari. Ada
faktor- faktor tertentu yang mempengaruhi potensi air tanah yang ada di dalam
bumi, antara lain: (a) Curah hujan, (b) Material batuan, (c) Goemorfologi atau
lereng, dan (d) Vegetasi. Penjelasan faktor yang mempengaruhi potensi air tanah
tersebut antara lain sebagai berikut:

9. Karakter tumbuhan akan kebutuhan air dan air tanah
Tumbuhan hidup tidak hanya berada diatas permukaan tanah, namun ada

tumbuhan yang hidup diatas air dengan akar tumbuh menempel pada lapisan tanah
didasar air. Berdasarkan toleransinya terhadap air dan cara hidupnya, tumbuhan
dapat dikelompokan menjadi:
a. Halofita

Tumbuhan yang hidup dalam kadar garam yang tinggi, mempunyai mekanisme
untuk menerima garam yang masuk dalam tubuhnya.

Sumber: http://www. researchhgate. net/figure/318680079_Figure-1-Acanthus-
ilicifolius-a-habitat-vegetative-phase-b-flowering-phase-c-i

Gambar 2. 5Acanthus ilicifolius

b. Hidrofita
Merupakan kelompok tumbuhan yang hdiup sebagian atau seluruhnya di dalam
air atau habitat yang basah. Berdasarkan karakteristiknya dikenal 5 sub
kelompok hidrofita, yaitu:
1) Hidrofita Tengelam
2) Hidrofita Terapung
3) Hidrofita Terapung dengan akar tertanam dalam substrat,
4) Hidrofita Menjulang,
5) Hidrofita Melayang,

c. Xerofita
Merupakan tumbuhan yang teradaptasi untuk daerah kering, sangat sedikit
jumlahnya dan lebih terkhususkan jika dibandingkan dengan kelompok lainnya.
Xerofita ini dapat dikelompokkan dalam dua subkelompok besar, yaitu
kelompok yang menghindar terhadap kekeringan (xerofita tidak muirni) dan
kelompok yang memikul atau menahan situasi kering (xerofita asli).
d. Epemeral

Merupakan umumnya tumbuhan di padang pasir, dengan siklus hidup dan
tumbuhan mulai dari biji sampai fasa reproduksi dalam beberapa minggu
selama jumlah air memadai/ mencukupi.
e. Sukulen
Merupakan tumbuhan perenial, menghindar dari kekeringan dengan
menyimpan sejumlah air dalam jaringannya dan mereduksi kehilangan air. F.
Freatofita
Sering dikenal dengan tumbuhan penyedot air, karena laju transpirasinya yang
tinggi dan mampu menghindar dari kekeringan karena kemampuannya mencari
dan mendapatkan air.

3. Rangkuman
Air tanah adalah segala bentuk aliran air hujan yang mengalir di bawah

permukaan tanah sebagai akibat struktur perlapisan geologi, beda potensi
kelembaban tanah, dan gaya gravitasi bumi. Air bawah permukaan tersebut biasa
dikenal dengan air tanahMedia peresapan air tanah, yaitu: (a) pori-pori tanah, (b)
retakan-retakan lapisan tanah, (c) rongga-rongga yang dibuat binatang (cacing dan
rayap), (d) rongga-rongga akibat robohnya tumbuh-tumbuhan yang berakar besar,
dan (e) rongga-rongga akibat pencairan berbagai kristal es yang membeku pada
musim dingin. Air tanah mengalami proses penguapan dengan dua cara, yaitu: (a)
Penguapan langsung, dan (b) Penguapan yang tidak langsung.

Berdasarkan letaknya, air tanah dapat dibagi menjadi 2 jenis, yaitu air tanah
freatik dan air tanah dalam (artesis). Berdasarkan asalnya, air tanah dapat dibagi
menjadi 3 jenis yaitu air tanah meteorit (vados), air tanah baru (juvenil), dan air
konat. Komposisi zat terlarut dalam air tanah dapat dikelompokkan menjadi 4
kelompok: (a) unsur utama (major constituents), (b) unsur sekunder (secondary
constituents), (c) unsur minor (minor constituents), dan (d) unsur langka (trace
constituents). Sifat kimia air tanah adalah (a) kesadahan, (b) zat padat terlarut (Total
Disolve Solid /TDS), (c) daya hantar listrik (Electric Conductance/DHL), (d)
keasaman, dan (e) kandungan ion. Faktor- faktor tertentu yang mempengaruhi

potensi air tanah yang ada di dalam bumi, antara lain: (a) Curah hujan, (b) Material
batuan, (c) Goemorfologi atau lereng, dan (d) Vegetasi.

4. Pendalaman Materi
Berdasarkan materi yang telah Anda pelajari pada Bab ini, diskusikan

beberapa pertanyaan di bawah ini:
1. Air merupakan komponen penting dalam kehidupan. Apa manfaat dan fungsi

air bagi tumbuhan?
2. Air tanah merupakan kumpulan air hujan atau air yang mengalir diatas

permukaan tanah, yang kemudian tersimpan didalam tanah. Jelaskan proses
pembentukan air tanah?
3. Air tanah terletak pada suatu lapisan tertentu pada tanah. Pada lapisan tanah
apa, akar tumbuhan dapat menyerap air tanah tersebut? Jelaskan!

PUSTAKA
Aminah Asngad, Dkk, 2018, Fisiologi Tumbuhan, LPPI UMS

Asdak, Chay. 2002. Hidrologi Dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gajag
Mada University Press. Yogyakarta.

Bouwer, H. 1978. Ground Water Hydrology. Mc Graw-Hill. New York.

Danaryanto: dan Hadipurwo, S. 2006. Konservasi Sebagai payaPenyelamatanAir
Tanah di Indonesia. Disanpaikan pada: Seminar Nasional Hari Air Dunia
2006. Direktoral Pembinaan Pengusahaan Panas Bumi dan Pengelolaan
Air Tanah. Direktoral Jemderal Mineral Batubara dan Panas Bumi.
Departemen Energi dan Sumber Daya Mineral.

Effendi, Hefni. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan SumberDaya dan
Lingkungan Perairan. Kanisius (Anggota IKAPI). Jakarta.

Freeze, R A; and Cheer, J A. 1979. Grundwater. Prentice-Hall, Inc. USA.

Hakim; Hurhajati; Nyapka M. Yusuf; Lubis A. M; Nugroho S. G; Saul M. R;

Diha M. A; Hong G. B; dan Bailey H. H. 1986. Dasar-dasar Ilmu Tanah.
Unoversitas Lampung. Lampung.

Hardjowigeno, S. 2003. Klasifikasi Tanah dan Pedogenesis. Akademik
Pressindi. Jakarta.

Kodoartie, R J; dan Syarief, R. 2004. Tata Ruang Air. Andi. Yogyakarta.

Lubis, Rahmar Fajar. 2000. Relasi Geometri dan Hidrodinamika Arir Sungai –
Air Tanah, Studi Kasus Sungai Cikapudung Bandung. Thesis Magister
Progam Stdi Teknik Goelogi, Progam Pasca Sarjana ITB. (tidak
diterbitkan).

Soemarto, CD. 1999. Hidrologi Teknik. Erlangga. Jakarta.

Samosir, Solo S. R; dkk. 1997. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. Badan Kerjasama
Perguruan Tinggi Negeri Indonesia Timur. Ujung Pandang.