Kriptus Stomata Memiliki Efek Kecil Pada Transpirasi
(Studi kasus pada Negara Museum Sejarah Alam Stuttgart, D-70101 Stuttgart,
Jerman (AR-N), dan Sekolah Biologi Tanaman, Fakultas Ilmu Pengetahuan
Alam dan Pertanian, University Western Australia)
(Oleh : Anita Roth-Nebelsick, Foteini Hassiotou Erik dan J. Veneklaas)
A. Pendahuluan dan Tujuan Penelitian
Struktur stomata sangat bervariasi antara tanaman (Meidner dan Mansfield, 1968). Sejak stomata merupakan faktor utama dalam proses transpirasi, maka bentuk morfologi dan arsitektur dari stomata merupakan adaptasi terhadap faktor lingkungan yang mempengaruhi transpirasi dan fotosintesis. Dalam spesies xeromorphic atau sclerophyllous banyak terdapat sekelompok stomata yang terletak di daerah epidermis depresi yang disebut dengan “Kriptus Stomata” (NAPP : 1973 dan Metcalfe : 1979). Kriptus stomata merupakan epidermis daun yang bentuk struktural nya menonjol yang biasanya dianggap sebagai adaptasi terhadap kekeringan (Larcher : 2003), dimana difusi daun meningkat dengan menambahkan ruang bawah tanah yang komponen-komponen stomata tersebut yang disebut dengan perlawanan crypt (konduktansi ruang bawah tanah). Trikoma juga dapat meningkatkan perlawanan crypt, contoh tanaman yang mangalami kryptus stomata yang memiliki trikoma yaitu Nerium oleander. Difusi daun menunjukkan pentingnya dimensi stomata dan bentuk dari epidermis daun. Jika stomata adalah cekung dan luas penampang ruang depan mirip dengan luas pori terbuka, maka ketahanan tambahan ruang depan akan signifikan.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki partisi antara stomata dan perlawanan crypt dalam situasi yang berbeda. Crypt dan pengaturan stomata,apakah mirip dengan yang di temukan di alam.
B. Pembahasan
1. Pola Spasial Gradient Kelembaban
Dengan menggunakan empat model stomata , yaitu tanpa trikoma, tanpa lapisan batas, stomata standar, dan dengan stomata sempit. Untuk semua model,terlihat konsentrasi uap yang berbeda di sekitar stomata. Hal ini berlaku untuk stomata yang terletak di bagian bawah ruang bawah tanah serta stomata yang terletak di sisi dinding ruang bawah tanah. Lebih jauh dari stomata, kontur kelembaban pada stomata pori-pori menyatu dengan kontur kelembaban ruang bawah tanah pada stomata yang tidak memiliki trikoma, hal ini menunjukkan bahwa trikoma tidak berpengaruh signifikan terhadap transpirasi, yang menyebabkan gradien kelembaban adalah karena ukuran yang berbeda pada setiap stomata. Gradien kelembaban relatif dalam pori-pori stomata, kriptus, dan lapisan batas daun bervariasi antara model. Untuk model dengan stomata standar dan sempit, menyebabkan rata-rata kelembaban ruang bawah tanah yang rendah, terutama karena tidak adanya lapisan batas.
2. Stomata, Kondutansi Crypt dan Transpirasi
Nilai konduktansi stomata berbeda untuk setiap model dan ukuran stomata yang berbeda juga. Namun tidak berpengaruh terhadap lapisan crypt atau batas. Pada model stomata standar, kehadiran lapisan batas menurun 10% pada saat transpirasi dan juga adanya penurunan trikoma transpirasi sebesar 2%.
kriptus stomata dengan dimensi yang sama menunjukkan bertentangan dengan conductances stomata. Variasi yang signifikan dalam konduktansi tergantung pada dimensi stomata dan ada atau tidaknya lapisan batas. Faktor lain yang menunjukkan pengaruh yang besar pada konduktansi crypt yaitu konduktansi stomata, konduktansi batas lapisan, dan kelembaban relatif. Dari keempat model yang digunakan dalam penelitian gradien kelembaban relatif yang paling rendah dan konduktansi yang paling rendah yaitu pada model konduktansi stomata menengah. Konduktansi crypt adalah 13 % sampai 23 % lebih tinggi untuk model sempit dibandingkan dengan model standar yaitu penurunan 50 % dalam konduktansi stomata. Konduktansi crypt tidak hanya bergantung pada struktur ruang bawah tanah tetapi juga pada sumber-sumber uap air (stomata) dan pada kondisi lingkungan.
(Studi kasus pada Negara Museum Sejarah Alam Stuttgart, D-70101 Stuttgart,
Jerman (AR-N), dan Sekolah Biologi Tanaman, Fakultas Ilmu Pengetahuan
Alam dan Pertanian, University Western Australia)
(Oleh : Anita Roth-Nebelsick, Foteini Hassiotou Erik dan J. Veneklaas)
A. Pendahuluan dan Tujuan Penelitian
Struktur stomata sangat bervariasi antara tanaman (Meidner dan Mansfield, 1968). Sejak stomata merupakan faktor utama dalam proses transpirasi, maka bentuk morfologi dan arsitektur dari stomata merupakan adaptasi terhadap faktor lingkungan yang mempengaruhi transpirasi dan fotosintesis. Dalam spesies xeromorphic atau sclerophyllous banyak terdapat sekelompok stomata yang terletak di daerah epidermis depresi yang disebut dengan “Kriptus Stomata” (NAPP : 1973 dan Metcalfe : 1979). Kriptus stomata merupakan epidermis daun yang bentuk struktural nya menonjol yang biasanya dianggap sebagai adaptasi terhadap kekeringan (Larcher : 2003), dimana difusi daun meningkat dengan menambahkan ruang bawah tanah yang komponen-komponen stomata tersebut yang disebut dengan perlawanan crypt (konduktansi ruang bawah tanah). Trikoma juga dapat meningkatkan perlawanan crypt, contoh tanaman yang mangalami kryptus stomata yang memiliki trikoma yaitu Nerium oleander. Difusi daun menunjukkan pentingnya dimensi stomata dan bentuk dari epidermis daun. Jika stomata adalah cekung dan luas penampang ruang depan mirip dengan luas pori terbuka, maka ketahanan tambahan ruang depan akan signifikan.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyelidiki partisi antara stomata dan perlawanan crypt dalam situasi yang berbeda. Crypt dan pengaturan stomata,apakah mirip dengan yang di temukan di alam.
B. Pembahasan
1. Pola Spasial Gradient Kelembaban
Dengan menggunakan empat model stomata , yaitu tanpa trikoma, tanpa lapisan batas, stomata standar, dan dengan stomata sempit. Untuk semua model,terlihat konsentrasi uap yang berbeda di sekitar stomata. Hal ini berlaku untuk stomata yang terletak di bagian bawah ruang bawah tanah serta stomata yang terletak di sisi dinding ruang bawah tanah. Lebih jauh dari stomata, kontur kelembaban pada stomata pori-pori menyatu dengan kontur kelembaban ruang bawah tanah pada stomata yang tidak memiliki trikoma, hal ini menunjukkan bahwa trikoma tidak berpengaruh signifikan terhadap transpirasi, yang menyebabkan gradien kelembaban adalah karena ukuran yang berbeda pada setiap stomata. Gradien kelembaban relatif dalam pori-pori stomata, kriptus, dan lapisan batas daun bervariasi antara model. Untuk model dengan stomata standar dan sempit, menyebabkan rata-rata kelembaban ruang bawah tanah yang rendah, terutama karena tidak adanya lapisan batas.
2. Stomata, Kondutansi Crypt dan Transpirasi
Nilai konduktansi stomata berbeda untuk setiap model dan ukuran stomata yang berbeda juga. Namun tidak berpengaruh terhadap lapisan crypt atau batas. Pada model stomata standar, kehadiran lapisan batas menurun 10% pada saat transpirasi dan juga adanya penurunan trikoma transpirasi sebesar 2%.
kriptus stomata dengan dimensi yang sama menunjukkan bertentangan dengan conductances stomata. Variasi yang signifikan dalam konduktansi tergantung pada dimensi stomata dan ada atau tidaknya lapisan batas. Faktor lain yang menunjukkan pengaruh yang besar pada konduktansi crypt yaitu konduktansi stomata, konduktansi batas lapisan, dan kelembaban relatif. Dari keempat model yang digunakan dalam penelitian gradien kelembaban relatif yang paling rendah dan konduktansi yang paling rendah yaitu pada model konduktansi stomata menengah. Konduktansi crypt adalah 13 % sampai 23 % lebih tinggi untuk model sempit dibandingkan dengan model standar yaitu penurunan 50 % dalam konduktansi stomata. Konduktansi crypt tidak hanya bergantung pada struktur ruang bawah tanah tetapi juga pada sumber-sumber uap air (stomata) dan pada kondisi lingkungan.
C. Hasil Penelitian
Hasil penelitian ini menjelaskan mengenai trikoma crypt pada kelembaban relatif, daun konduktansi total dan transpirasi. Suatu hasil penting adalah bahwa konduktansi crypt sangat bergantung pada konduktansi stomata dan lingkungan eksternal. Konduktansi crypt menurun ketika tingkat transpirasi menurun karena kelembaban atmosfer yang lebih tinggi atau karena adanya lapisan batas. Mengubah daerah pori stomata, dengan semua parameter lainnya tetap konstan, akan berubah tidak hanya konduktansi stomata tetapi juga pembagian ruang kelembaban di dalam ruang bawah tanah, yang mempengaruhi konduktansi crypt. Dampak batas ketebalan lapisan pada konduktansi crypt adalah diharapkan, karena pengembangan lapisan batas atas ruang bawah tanah memungkinkan untuk pengembangan kerang uap air di atas lubang crypt. Kehadiran lapisan batas menurun tingkat transpirasi dan meningkatkan pengaruh crypt pada difusi. Dengan lapisan batas tebal, crypt akan menghambat transpirasi lebih kuat daripada di bawah kondisi yang mendukung batas lapisan tipis (misalnya dengan kecepatan angin tinggi). Penurunan konduktansi stomata, ditampilkan dalam model dengan stomata sempit, menyebabkan peningkatan konduktansi crypt, sedangkan penurunan konduktansi lapisan batas menyebabkan penurunan konduktansi crypt. Dampak terbatas kriptus tentang resistansi total daun konsisten dengan pengamatan bahwa spesies dengan kriptus sebenarnya bisa memiliki tingkat yang tinggi transpirasi (Mohammadian : 2005) dan karena itu yang kriptus tidak adaptasi untuk tingkat inheren rendah transpirasi. Dalam lingkungan dimana konstitutif tingkat rendah transpirasi memiliki nilai adaptif, tanaman bisa mencapai itu dengan kepadatan rendah dan stomata-stomata lebih kecil atau dengan peraturan stomata yang sensitif terhadap sinyal lingkungan dan tanaman, cara yang lebih fleksibel untuk mengontrol transpirasi selain melalui komponen perlawanan tetap. Namun, mengingat pengaruh yang relatif kecil kriptus pada difusi gas, dapat dikatakan bahwa untuk beberapa aplikasi nilai perkiraan resistensi crypt cukup, daripada nilai yang diturunkan dari model rumit. Sebuah pendekatan bahkan lebih sederhana yang menganggap difusi melalui lapisan kedap berlubang dengan pori-pori memiliki dimensi dan kerapatan kriptus dalam daun (Hassiotou et al : 2009) menghasilkan konduktansi ruang bawah tanah. Penyimpangan tersebut dari nilai yang diperoleh pemodelan tiga dimensi mungkin mirip dengan ketidak telitian terkait dengan perkiraan konduktansi lapisan batas. Hasil dari penelitian ini menunjukkan adanya pengaruh yang kecil antara trikoma crypt terhadap transpirasi.
D. Kesimpulan
Berdasarkan dari hasil pembahasan dan analisis data maka dapat diambil beberapa kesimpulan sebagai berikut : 1) Penelitian ini menunjukkan bahwa dalam kondisi kelembaban tanah terbatas ketika stomata akan cenderung untuk menutup cryptus tidak berkontribusi banyak untuk konservasi air. Sebaliknya ketika tanaman telah konduktansi maka stomata akan lebih tinggi, pengaruh cryptus terhadap kehilangan air mungkin akan lebih signifikan. 2) Tricoma pada saat difusi di cryptus hanya berdampak kecil dan dengan demikian memiliki fungsi untuk menghemat air. 3) Dampak dari cryptus dengan karakteristik yang berbeda (arsitektur, kerapatan stomata, dan distribusi serta kerapatan trikoma) terhadap difusi air dan CO2. 4) Model simulasi berguna dalam mengeksplorasi proses difusi dalam kompleks struktur daun tiga dimensi dimana perkiraan berdasarkan jaringan resistivitas listrik berpotensi.
E. Bahan dan Metode
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah spesies yang berasal dari genus Banksia (Proteaceae) yang mayoritas memiliki cryptus. Lebih spesifik lagi spesies yang digunakan yaitu Ilicifoli banksia. Selanjutnya menggunakan mikroskopi yang terdiri dari optik, scanning, mikrograf elektron cryoscanning, parameter, dan menggunakan software image serta diameter crypt.
Metode yang digunakan dalam penelitian ini yaitu metode simulasi dan model setup. Penelitian ini menggunakan tiga dimensi elemen hingga model stomata yang dihasilkan dengan menggunakan perangkat lunak komersial komputasi fluida dinamika. Model didasarkan pada ruang bawah tanah dan karakterisitik arsitektur stomata dari Ilicifolia banksia spesies diperiksa dengan mikroskopis dan memiliki variasi. Dalam penelitian ini transpirasi melalui stomata kryptus telah diteliti dengan menggunakan pendekatan simulasi komputer.
Kelebihan dan Kekurangan :
Secara keseluruhan, jurnal ini sudah cukup lengkap dan memenuhi standar penulisan. Namun ada beberapa hal yang menjadi kekurangan dalam jurnal ini yaitu antara tujuan penelitian dengan kesimpulannya tidak sesuai dimana tujuan dari penelitian ini untuk melihat hubungan antara stomata dan crypt apakah mirip dengan yang ada di alam sementara kesimpulannya menyangkut mengenai faktor-faktor yang menyebabkan cryptus membuat tekanan rendah pada proses transpirasi. Serta pembahasannya tidak komprehensif terhadap judul dan hasil yang didapat.
Metode yang digunakan penulis dalam jurnal ini sudah tepat. Namun, sebaiknya penulis menjelaskan secara rinci mengenai metode apa digunakan dalam penelitian. Sehingga membuat para pembaca tidak menjadi bingung dan bertanya metode jenis apa yang digunakan dalam penelitian tersebut.
Data – data pada jurnal ini cukup bagus dan sudah lengkap sesuai dengan abstrak dan pembahasannya. Dalam hasil penelitian digunakan rumus-rumus yang telah dibuat dalam pembahasan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar