Advertisement

PENYERAPAN GARAM MINERAL OLEH PERAKARAN TUMBUHAN, Dahulu dianggap bahwa garam mineral diserap ke dalam tumbuhan bersama air yang masuk melalui rambut akar. Kini diketahui bahwa bagian akar yang paling aktif terlibat dalam penyerapan garam bukan bagian rambut akar, melainkan daerah perpanjangan sel tepat di belakang ujung akar. Fakta ini saja memberi bukti tak langsung yang kuat bahwa penyerapan air dan pengambilan garam masing-masing bergantung pada mekanisme yang berbeda. Berbagai percobaan gagal memperlihatkan korelasi yang konsisten antara kecepatan kedua proses itu yang akan menjadi hubungan yang diharapkan ada jika pengambilan garam hanyalah bagian ikutan dari penyerapan air. Namun, segera setelah diserap oleh akar, garam mineral akan dibagikan ke bagian lain dari tumbuhan pada arus transpirasi, dan karena itulah kecepatan penyerapan air kadang-kadang dapat berpengaruh secara tidak langsung pada kecepatan pengambilan garam. Pada percobaan yang dikontrol dengan hati-hati telah diperlihatkan bahwa jika konsentrasi garam dalam larutan luar rendah, kecepatan penyerapan air memberi efek kecil pada kecepatan pengambilan garam. Namun, jika konsentrasi luar tinggi, maka kecepatan kedua proses itu berjalan hampir sejajar satu sama lain. Hasil ini dapat diterangkan dengan menduga bahwa bila konsentrasi garam yang diberikan ke akar adalah rendah, jumlah garam yang diserap sedikit dan dapat dipindahkan oleh arus transpirasi, walaupun kecepatan penyerapan air reridah pula. Pada keadaan ini variasi yang besar dalam kecepatan penyerapan air tidak mempunyai pengaruh terhadap pengambilan garam, sebab kecepatan pengambilan garam terbatas oleh adanya garam yang tersedia bagi akar. Sebaliknya jika konsentrasi luar tinggi, ada akumulasi garam dalam xilem, dan pengambilan selanjutnya akan terganggu, kecuali jika garam itu segera dipindahkan. Dalam hal ini kecepatan pengambilan garam dibatasi oleh kecepatan pemindahan garam dalam xilem ke atas, dan hal ini berhubungan dengan kecepatan penyerapan air. Dengan keadaan ini, adanya hubungan antara pengambilan garam dan penyerapan air tidak dapat menumbangkan dalil bahwa mekanisme kedua proses itu berbeda.

Agar garam mineral dapat diangkut ke sistem pucuk, ion yang diserap oleh akar dari larutan tanah harus melintasi korteks dan lalu memasuki xilem. Mekanisme gerakan radial melintasi korteks ini belum dimengerti benar, tetapi tampaknya melibatkan tipe pengangkutan aktif yang sama dengan yang digunakan oleh sebuah sel individu untuk mengumpulkan ion dalam vakuolanya. Misalnya, dalam keadaan tertentu, konsentrasi mineral di dalam xilem diketahui jauh lebih tinggi daripada konsentrasi di dalam larutan tanah. Pengumpulan dalam xilem juga dihalangi oleh racun respirasi atau oleh kurangnya oksigen dalam perakaran.

Advertisement

J ika konsep ruang bebas (lihat bagian sebelumnya) itu benar, maka terbuka kemungkinan untuk menganggap bahwa akar atau bagian lain tumbuhan tersusun atas dua bagian, apoplas dan simplas. Apoplas berhubungan dengan sistem ruang bebas tempat terjadinya difusi air dan melarutnya ion. Termasuk ke dalamnya adalah dinding sel, ruang antarsel, dan rongga-rongga berisi air dari unsur xilem yang mati. Simplas mewakili volume akar yang diisi oleh protoplasma sel-sel hidup, yang karena saling bersentuhan melalui plasmodesmata dalam dinding selnya, membentuk sistem sinambung.   19.4 memperlihatkan penyebaran daerah ini pada penampang melintang akar. Jika struktur akar diinterpretasikan dengan cara ini, jelas bahwa ion dapat bergerak melintasi korteks, baik pada simplas maupun pada apoplas atau pada kedua-duanya. Jika lintasan simplas (jalur B) didalilkan, maka semua jaringan di antara larutan tanah dan cairan xilem dapat dibandingkan dengan daerah sitoplasma dari sel tunggal. Terdapat penghalang permeabilitas luar (berhubungan dengan plasmalema dari sel individu) yang terletak dalam sel epidermis dan penghalang permeabilitas dalam (berhubungan dengan tonoplas) yang terletak dalam sel-sel yang berbatasan dengan unsur-unsur pembuluh yang mati dari xilem. Ion-ion dianggap bergerak menembus daerah yang selang-seling dari simplas, baik secara pasif oleh difusi maupun secara aktif oleh aliran protoplasma. Beberapa ion akan dibelokkan dari lintasan ke vakuola sel korteks dan di sana akan terus ditahan.

Jika lintasan apoplas (jalur A) didalilkan, lalu diduga bahwa ion berdifusi melalui korteks terutama pada dinding antiklin dari sel-sel korteks tanpa memasuki protoplasma yang bersebelahan. Namun, pada endodermis ada pemutusan kesinambungan sistem ruang bebas (walaupun bukan pada apoplas sendiri) disebabkan oleh adanya struktur yang aneh dari sel-sel pembentuk lapisan ini. Sel-sel endodermis berdempetan tepat sekali, akan tetapi dinding radial dan dinding melintangnya diisi oleh pita-pita suberin yaitu pita Caspary (lihat halaman 65). Karena suberin kedap air, tampaknya air dan bahan terlarut tak dapat lewat dari satu sisi endodermis ke sisi lain, kecuali melalui protoplasma sel endodermis. Jika diduga bahwa sitoplasma sel-sel endodermis menyebabkan halangan besar pada difusi bebas ion, maka kebocoran ion yang terkumpul dalam xilem dapat dicegah dengan efektif. Karena endodermis tampaknya merupakan satu-satunya penghalang permeabilitas sepanjang lintasan apoplas antara silinder pembuluh dan larutan tanah, dapat pula dianggap bahwa endodermis merupakan lapisan yang bertanggung jawab dalam pengangkutan aktif ion ke dalam xilem. Dengan perkataan lain, bagi orang yang mempertahankan bahwa lintasan apoplas harus ditolong oleh energi metabolisme, endodermis merupakan salah satu lapisan tempat menjelaskan tentang pengambilan garam oleh akar. Masih harus dibuktikan ada-tidaknya suatu penegasan bahwa dari semua sel simplas, endodermis harus tidak dianggap sebagai lapisan yang memegang peranan utama dalam pengambilan garam.

Tidak ada konsensus di antara para ahli fisiologi mengenai apakah ion melintasi korteks terutama pada simplas atau pada apoplas, walaupun bukti akhir-akhir ini mendukung lintasan apoplas sejauh endodermis. Alasan mengenai ketidaktegasan ini adalah karena memang sulit untuk memperlihatkan di tempat yang mana dalam akar penghalang utama permeabilitas itu berada. Oleh karena itu cukup memadailah jika ditekankan bahwa pada penyerapan garam, seperti halnya pada banyak proses fisiologis lain, harus dibedakan dengan tegas antara pengungkapan yang hanya menguraikan apa yang akan terjadi dan suatu penjela’san pembuktian. Kutipan berikut dari ahli :isiologi tumbuhan terkemuka, F.C. Steward: “Seseorang :idak akan mengerti mekanisme samar-samar yang bergantung Dada organisasi sel, hanya dengan cara memberi nama”, adalah sebuah komentar yang pantas mengenai penyerapan garam oleh akar.

Advertisement