TINJAUAN PUSTAKA PENGMATAN STOMATA

TINJAUAN PUSTAKA

PENGMATAN STOMATA

Stomata daun adalah sarana utama pertukaran gas pada tumbuhan. Stomata berbentuk pori-pori kecil, biasanya di sisi bawah daun, yang dibuka atau ditutup di bawah kendali sepasang sel berbentuk pisang yang disebut sel penjaga. Ketika terbuka, stomata memungkinkan CO2 untuk memasuk ke daun untuk melakukan sintesis glukosa, dan juga memungkinkan untuk air (H2O) dan oksigen bebas (O2) untuk keluar. Selain membuka dan menutup stomata (perilaku stomata), tanaman menggunakan kontrol atas pertukar gas mereka dengan memvariasikan kepadatan stomata dalam daun ketika mereka baru diproduksi (seperti pada musim semi atau musim panas). Stomata per satuan luas (kepadatan stomata) bisa mengambil banyak O2, dan semakin banyak air yang dapat dilepaskan. Jadi, lebih tinggi kerapatan stomata dapat sangat memperkuat potensi untuk kontrol perilaku atas kehilangan kadar air dan penyerapan CO2 (Grant dan Vatnick,2009).

Stomata terdiri atas sel penjaga dan sel penutup yang dikelilingi oleh beberapa sel tetangga. Mekanisme menutup dan membuka-nya stomata tergantung dari tekanan turgor sel tanaman, atau karena perubahan konsentrasi karbondioksida, berkurangnya cahaya dan hormon asam absisat. Stomata berperan penting sebagai alat untuk adaptasi tanaman terhadap cekaman kekeringan. Pada kondisi cekaman kekeringan maka stomata akan menutup sebagai upaya untuk menahan laju transpirasi. Senyawa yang banyak berperan dalam membuka dan menutupnya stomata adalah asam absisat. Mekanisme membuka dan menutup stomata pada tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan sangat efektif sehingga jaringan tanaman dapat menghindari kehilangan air melalui penguapan. Tipe stomata yang berbeda dipengaruhi olek kondisi lingkungan, habitat tanaman tersebut dan anatomi tanaman itu sendiri. Tanaman dengan kondisi kekurangan air memiliki stomata dengan kerapatan rendah serta memiliki sel buliform berukuran besar dengan kerapatan relative besar Sedangkan pada kondisi kelebihan air memiliki stomata dengan kerapatan tinggi (Lestari, 2006).

Stomata ini berfungsi sebagai jalan masuknya CO2 dari  udara pada proses  fotosintesis, sebagai jalan penguapan (transpirasi), dan sebagai jalan pernapasan (respirasi). Stomata sangat penting bagi tumbuhan karena pori stomata merupakan tempat terjadinya pertukaran gas dan air antara atmosfer dengan system ruang antar sel yang berada pada jaringan mesofil di bawah epidermis. Hal ini sangat menyebabkan stomata sangat berperan dalam proses transpirasi dan fotosintesis (Moore, 1988).

Tidak semua stomata pada spesies sangat peka terhadap kelembaban atmosfer. Stomata menutup bila selisih kandungan uap air di udara dan di ruang antar sel melebihi titik kritik. Hal itu mungkin disebabkan gradien uap yang tajam mendorong penutupan stomata, respon paling cepat terhadap kelembaban yang rendah terjadi pada saat tingkat cahaya rendah. Suhu tinggi (30 – 350C) biasanya menyebabkan stomata menutup. Mungkin hal ini sebagai respon taklangsung tumbuhan terhadap keadaan rawan air, atau mungkin karena laju respirasi naik sehingga CO2 dalam daun juga naik. Stomata membuka karena meningkatnya pencahayaan (dalam batas tertentu) dan peningkatan cahaya menaikkan suhu daun sehingga air menguap lebih cepat naiknya suhu membuat udara mampu membawa lebih banyak kelembaban sehingga transpirasi meningkat dan akan mempengaruhi bukaan stomata.(Salisbury dan Ross, 1995).

Stomata akan membuka jika kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel penjaga disebabkan oleh masuknya air kedalam sel penjaga tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari sel yang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah bahan yang terlarut (solute) didalam cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan yang terlarut maka potensi osmotic sel akan semakin rendah. Dengan demikian, jika tekanan turgor sel tersebut tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk memacu agar air masuk ke sel penjaga, maka jumlah bahan yang terlarut di dalam sel tersebut harus ditingkatkan (Lakitan, 1993).

Kepadatan stomata dapat ditunjukkan dengan kondisi perubahan konsentrasi karbondioksida. Karbondioksida dan intensitas cahaya merupakan adalah satu-satunya faktor yang diketahui dapat digunakan untuk mengendalikan perkembangan stomata dari sel epidermis. Efek dari karbondioksida, pada pertumbuhan daun dapat diketahui dengan mengukur indeks stomata (IS), yang menggambarkan rasio antara banyaknya stomata dengan jumlas sel pada permukaan daun (Johnson et.al., 2002).

Intensitas cahaya yang optimal akan mempengaruhi aktivitas stomata untuk menyerap CO2, makin tinggi intensitas cahaya matahari yang diterima oleh permukaan daun tanaman, maka jumlah absorpsi CO2, relatif makin tinggi pada kondisi jumlah curah hujan cukup, tetapi pada intensitas cahaya matahari diatas 50% absorpsi CO2 mulai konstan. (Nasaruddin, 2002).

Sel penjaga pada tanaman dikotil umumnya berbentuk seperti sepasang ginjal. Keunikan dari sel penjaga ini adalah bahwa serat halus selulosa (cellulose microfibril) pada dinding selnya tersusun melingkari sel penjaga, pola susunan yang demikian disebut sebagai miselasi radial (radial micellation). Karena serat selulosa ini relatif tidak elastis, maka jika sel penjaga menyerap air, maka sel ini tidak dapat membesar diameternya, tetapi dapat memanjang. Karena sepasang sel penjaga ini melekat satu sama lain pada kedua ujungya, maka jka keduanya memanjang (akibat menyerap air) maka keduanya akan melengkung ke arah luar. Kejadian ini akan menyebabkan celah stomata terbuka (Lakitan,2007).

Kadang stomata hanya terdapat dibawah permukaan daun, tetapi juga sering ditemui pada kedua permukaannya, meskipun lebih banyak terdapat dibawah permukaan daun. Daun teratai mempunyai stomata di bagian atas daun, dan tumbuhan yang terendam air tidak memiliki stomata sama sekali. Stomata pada umumnya membuka pada saat matahari mulai terbit dan menutup saat hari gelap, sehingga memungkinkan masuknya CO yang diperlukan untuk fotosintesis di siang hari. Umumnya proses pembukaan memerlukan waktu 1 jam, dan penutupan berlangsung secara bertahap sepanjang sore (Dwidjoseputro, 1984).

   

Daftar Pustaka

Dwidjoseputro, D., 1984, Pengantar Fisiologi Tumbuhan, PT. Gramedia, Jakarta.

Grant, B. and Vatnick.2009.Environmental Correlates of Leaf Stomata Density.Journal of Biology(1): 1-5.

Johnson, D.M., W.K.Smith, M.R. Silman. 2008. Climate-independent paleoaltimetry using stomatal density in fossil leaves as a proxy for CO2partial pressure. Biology journal (27) 109-117

Lakitan,Benyamin.2007.Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan.Jakarta:PT. Raja Grafindo Persada.

Lestari, E.G. 2006. Hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan kekeringan pada Somaklon Padi Gajahmungkur, Towuti, dan IR 64. Jurnal Biodiversitas 7(1): 44-48.

Moore at al, 1988. Botany. McGraw-Hill companies inc.USA

Nasaruddin. 2002. Aktivitas beberapa proses fisiologis tanaman kakao muda di lapang pada berbagai naungan buatan. Jurnal Agrisistem. 2(1).

Salisbury, F.B, dan C.W. Ross. 1995. Plant Physiology (Fisiologi Tumbuhan, alih bahasa: D.R. Lukman dan Sumaryono). ITB, Bandung.