Rabu, 19 Juni 2013

LAPORAN ANATOMI FISIOLOGI TUMBUHAN ( TRANSPIRASI )

LAPORAN PRAKTIKUM ANATOMI FISIOLOGI TUMBUHAN
TRANSPIRASI
OLEH
RISFI PRATIWI SUTRISNO (F16111004)


PRODI PENDIDIKAN BIOLOGI
FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS TANJUNGPURA
PONTIANAK
2013

ABSTRAK
Kehilangan air dalam bentuk uap dari permukaan sel-sel hidup disebut transpirasi. Hal ini dapat terjadi pada semua bagian tumbuhan, terutama pada permukaan daun. Transpirasi dari permukaan daun terutama sekali berlangsung melalui stomata disebut juga transpirasi stomata, tetapi ada pula yang melalui kutikula ( transpirasi kutikula ). Transpirasi dapat dipengaruhi oleh faktor dalam dan lingkungan. Faktor dalam mempengaruhi transpirasi adalah jumlah dan letak stomata, tebal dan tipis permukaaan daun, tebal dan tipisnya kutikula. Sedangkan faktor lingkungan yang mempengaruhi transpirasi adalah cahaya, suhu, kelembaban uadara, angin dan kandungan air tanah. Oleh sebab itu, dengan melakukan pengamatan pada tanaman Coleus dapat diketahui kecepatan transpirasi daun dengan mengukur kecepatan absorpsi airnya menggunakan metode fotometer. Berdasarkan beberapa pengamatan yang dilakukan, Laju transpirasi tanaman akan meningkat apabila tanaman diletakan pada tempat dengan kecepatan angin yang tinggi. Sedangkan tanaman yang diletakan di atas meja,  tanpa dipengaruhi faktor apapun, kecepatan transpirasinya menjadi lebih rendah. Dari perlakuan diatas terlihat bahwa kecepatan transpirasi tanaman dipengaruhi oleh faktor dalam dan lingkungan.
Kata kunci : Transpirasi, Transpirasi Stomata, Transpirasi Kutikula, Faktor Dalam, Faktor Lingkungan, Coleus, Metode Fotometer.











PENDAHULUAN
Transpirasi adalah hilangnya uap air dari permukaan tumbuhan. Tumbuhan merupakan mahluk hidup yang tidak bergerak secara aktif melainkan gerakannya bersifat pasif. Tumbuhan memang tidak memiliki alat gerak seperti kaki dan tangan yang terdapat pada hewan dan manusia, tetapi organ-organ mereka sangat kompleks untuk dipelajari. Ada beberapa tumbuhan yang sudah sepenuhnya berkembang menjadi tumbuhan lengkap yang memiliki daun, akar, batang, bunga dan buah. Ada juga tumbuh-tumbuhan yang tidak memiliki beberapa organ-organ tersebut. Namun, di setiap tumbuhan tersebut pasti ada jaringan pengangkutan terpenting yang terdiri dari xylem dan floem. Kedua jaringan tersebut berperan sangat penting bagi proses kehidupan sebuah tanaman dan berperan untuk mengambil air dari dalam tanah dan kemudian menyebarkannya ke seluruh bagian tanaman agar semua organ tanaman dapat berkembang secara maksimal. Proses ini yang dinamakan dengan transportasi pada tumbuhan. Tumbuhan juga melakukan transpirasi, yaitu pelepasan dalam bentuk uap melalui stomata. Transpirasi ini merupakan salah satu mekanisme pengaturan fisiologi pada tumbuhan yang terkait dengan berbagai kondisi yang ada di tubuhnya dan lingkungan sekitarnya. Adanya transpirasi ini menyebabkan terjadinya aliran air yang berlangsung dari akar, batang, dan daun. Aliran air tersebut akan ikut membantu proses penyerapan dan transportasi air tanah di dalam tumbuhan. Maka tujuan praktikum ini yaitu mengukur kecepatan transpirasi daun Coleus secara tidak langsung dengan mengukur kecepatan absorpsi airnya dengan metode fotometri. Dari tujuan tersebut dapat di analisa dan dibandingkan kecepatan transpirasi diantara tiga kondisi yaitu diatas meja, dengan kipas angin dan matahari terang benderang serta bandingkan transpirasi diantara daun tanpa dan dengan vaselin baik sebelah atas maupun keduanya dibawah cahaya matahari.
Transpirasi ialah suatu proses kehilangan air dari tumbuh-tumbuhan ke atmosfer dalam bentuk uap air. Air diserap dari akar ke rambut tumbuhan dan air itu kemudian diangkut melalui xilem ke semua bagian tumbuhan khususnya daun. Bukan semua air digunakan dalam proses fotosintesis. Air yang berlebihan akan disingkirkan melalui proses transpirasi. Jika kadar kehilangan air melalui transpirasi melebihi kadar pengambilan air tumbuhan tersebut, pertumbuhan pokok akan terhalang. Akibat itu, mereka yang mengusahakan pernanaman secara besar – besaran mungkin mengalami kerugian yang tinggi sekira mengabaikan faktor kadar transpirasi tumbuh – tumbuhan. ( Devlin, 1983 ) .
Proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang kutikula, dan lentisel 80% air yang ditranspirasikan berjalan melewati lubang stomata, paling besar peranannya dalam transpirasi. ( Michael, 1964 ) .
Uap air berdifusi dari ruangan udara yang lembap pada daun ke udara yang lebih kering melalui stomata. Penguapan dari lapisan tipis air yang melapisi sel-sel mesofil mempertahankan kelembapan tinggi ruangan udara itu. Kehilangan air ini menyebabkan lapisan tipis air itu membentuk meniskus, yang semakin lama semakin cekung ketika laju transpirasi meningkat. Terbentuknya meniskus ini terjadi karena kombinasi kedua gaya yang bekerja pada air. Dalam artian, air itu “ ditarik” oleh gaya adhesi dan kohesi. Kohesi air akibat ikatan hydrogen memungkinkan transpirasi mampu menarik air ke atas melewati pembuluh xylem dan trakeid yang sempit yang tanpa kolom air ini menjadi pecah. Pada kenyataannya, daya tarik transpirasi itu dengan bantuan kohesi air dihantarkan dari akar ke seluruh daun. Aliran massal air ke puncak suatu pohon digerakkan tenaga surya, karena penyerapan cahaya matahari oleh daun yang menyebabkan penguapan yang bertanggung jawab atas daya tarik transpirasional. ( Campbell, 2003 ) .
Ada banyak langkah dimana perpindahan air dan banyak faktor yang mempengaruhi pergerakannya. Besarnya uap air yang ditranspirasikan dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: (1) Faktor dari dalam tumbuhan (jumlah daun, luas daun, dan jumlah stomata), (2) Faktor luar (suhu, cahaya, kelembaban, dan angin). ( Salisbury, 1992 ) .
Faktor-faktor tanaman yang mempengaruhi evapotranspirasi : 1.) Penutupan stomata. Sebagian besar transpirasi terjadi melalui stomata karena kutikula secara relatif tidak tembus air, dan hanya sedikit transpirasi yang terjadi apabila stomata tertutup. Jika stomata terbuka lebih lebar, lebih banyak pula kehilangan air tetapi peningkatan kehilangan air ini lebih sedikit untuk masing-masing satuan penambahan lebar stomata. Faktor utama yang mempengaruhi pembukaan dan penutupan stomata dalam kondisi lapangan ialah tingkat cahaya dan kelembapan. 2.) Jumlah dan ukuran stomata. Dipengaruhi oleh genotipe dan lingkungan mempunyai pengaruh yang lebih sedikit terhadap transpirasi total daripada pembukaan dan penutupan stomata 3.) Jumlah daun. Makin luas daerah permukaan daun, makin besar evapotranspirasi. 4.) Penggulungan atau pelipatan daun. Banyak tanaman mempunyai mekanisme dalam daun yang menguntungkan pengurangan transpirasi apabila persediaan air terbatas. 5.) Kedalaman dan proliferasi akar. Ketersedian dan pengambilan kelembapan tanah oleh tanaman budidaya sangat tergantung pada kedalaman dan proliferasi akar. Perakaran yang lebih dalam meningkatkan ketersediaan air, dari proliferasi akar (akar per satuan volume tanah ) meningkatkan pengambilan air dari suatu satuan volume tanah sebelum terjadi pelayuan permanen. ( Gardner, 1991 ) .
Ruang interseluler udara dalam daun mendekati keseimbangan dengan  larutan dalam fibrill sel pada dinding sel. Hal ini berarti sel-sel hampir jenuh dengan uap air, padahal banyaknya udara di luar daun hampir kering. Difusi dapat terjadi jika ada jalur yang memungkinkan adanya ketahanan yang rendah. Kebanyakan daun tertutup oleh epidermis yang berkutikula yang memiliki resistansi (ketahanan) tinggi untuk terjadinya difusi air. Namun stomata memiliki resistansi rendah ketika membuka dan uap air berdifusi ke luar melalui stomata.  (Loveless, 1991) .
Jumlah difusi keluarnya uap air dari stomata tergantung pada tingkat kecuraman gradien konsentrasi uap air. Lapisan pembatas yang tebal memiliki gradien yang lebih rendah, dan lapisan pembatas yang tipis memiliki gradien yang lebih curam. Oleh karena itu, transpirasi melalui lapis pembatas yang tebal lebih lambat dari pada yang tipis. Angin membawa udara dekat ke daun dan membuta pembatas lebih tipis. Hal ini menunjukkan mengapa laju transpirasi pada tumbuhan lebih tinggi pada udara yang banyak hembusan angin. ( Khairunnisa,  2000 ) .
Transpirasi dapat membahayakan tanaman jika lengas tanah terbatas, penyerapan air tidak mampu mengimbangi laju transpirasi, Ψw sel turun, Ψp menurun, tanaman layu, layu permanent, mati, hasil tanaman menurun. Sering terjadi di daerah kering, perlu irigasi, meningkatkan lengas tanah, pada kisaran layu tetap – kapasitas lapangan. ( Jumin, 1992 ) .
Cekaman kekeringan merupakan kondisi dimana kadar air tanah berada pada kondisi yang minimum untuk pertumbuhan dan produksi tanaman.  Pengaruh cekaman kekeringan pada stadi vegetatif dapat mengurangi laju pelebaran daun dan LAI pada tingkat perkembangan berikutnya. Cekaman air yang parah dapat menyebabkan penutupan stomata, yang mengurangi pengambilan karbondioksida dan produksi berat kering. Selama terjadi cekaman kekeringan terjadi penurunan laju fotosintesis yang disebabkan oleh penutupan stomata dan terjadinya penurunan transport elektron dan kapasitas fosforilasi didalam kloroplas daun. ( Purwanto, 2010 ) .
Transpirasi efisiensi (TE) didefinisikan sebagai produksi biomassa per unit air terjadi, dan indeks panen. sebagai perbaikan TE berarti memaksimalkan produksi tanaman per unit penggunaan air, itu adalah salah satu komponen penting bagi meningkatkan ketahanan kekeringan. Meskipun TE telah diakui sebagai sangat relevan sifat, sejauh ini usaha yang sangat sedikit penelitian yang telah dibuat terhadap skrining lapangan untuk itu, terutama karena kesulitan dalam mengukur TE dalam metode skrining. Metode ini dikembangkan oleh  (Farquhar, 1982) untuk memperkirakan TE melalui pengukuran diskriminasi terhadap 13oC dengan daun selama fotosintesis, dan pembentukan hubungan yang erat antara karbon isotop diskriminasi dan TE di banyak kacang-kacangan tanaman seperti kacang, kacang tunggak, kacang tanah, dan kacang kedelai memiliki memberikan metode yang berguna skrining. ( Kashiwagi, 2006 ) .



METODOLOGI
Praktikum mengenai penentuan kadar karbondioksida jaringan tumbuhan, dilaksanakan pada tanggal 24 mei 2013 di laboratorium pendidikan biologi, fakultas keguruan dan ilmu pendidikan, universitas tanjungpura pontianak, pukul 07.30-selesai WIB.
Adapun alat dan bahan yang digunakan saat praktikum ini, yaitu Alat yang digunakan berupa fotometer, sumbat karet berlubang, silet, ember kotak plastik. Sedangkan bahan yang digunakan berupa tumbuhan Coleus yang kokoh, air dan vaselin.
Langkah kerja pada praktikum ini yaitu pilihlah tumbuhan Coleus dengan batang yang kokoh, lalu memotong bagian basal batang dan secepatnya memasukkan tumbuhan ke dalam air. Kemudian memasukkan ujung batang Coleus ke dalam sumbat karet berlubang hingga tidak bergerak tetapi tidak sampai patah. Setelah itu, mengisi fotometer dengan air. Caranya dengan merendam fotometer dalam air hingga semuanya terisi air dan tidak ada gelembung air didalamnya. Lalu menyisipkan sumbat karet (yang telah terisi oleh Coleus) ke dalam fotometer (masih dalam air). Dengan memegang gelas fotometer saat memasukkan sumbat karet, hati-hati jangan sampai pecah. Perlahan-lahan mulai mengangkat seluruh system fotometer dari air dan tempat pada penyokongnya dan mengolesi bagian antara tanaman dan lubang pada sumbat karet dengan vaselin. Membiarkan sebentar Coleus untuk bertranspirasi sampai ada gelembung pada ujung tabung fotometer. Kemudian menempatkan ujung tabung fotometer kedalam beaker glass. Saat gelembung memasuki daerah berskala pada tabung, mulailah menyiapkan catatan dengan menghitung jarak yang ditempuh oleh gelembung persatuan waktu. Setelah itu mengukur kecepatan transpirasi minimal 3 kali dalam kondisi, yaitu: pada meja praktikum, didepan kipas angin, dan dibawah matahari terang benderang. Untuk pengukuran terakhir (bawah matahari), mengolesi bagian atas lamina Coleus dengan vaselin lalu mengukur kembali dibawah matahari terang dengan tiga kali pengamatan. Kemudian mengolesi bagian bawah lamina Coleus dengan vaselin dan mengukur kembali di bawah matahari terang benderang. Yang terakhir, menganalisa data dan membandingkan kecepatan transpirasi diantara 3 kondisi: meja praktikum, dengan kipas angin dan matahari terang benderang. Lalu membandingkan transpirasi diantara daun tanpa dan dengan vaselin baik atas maupun keduanya dibawah cahaya matahari.




















DATA DAN PEMBAHASAN
Data Pengamatan :
No
Perlakuan
Kecepatan Transpirasi
1
Di meja praktikum
0,01/15 menit
2
Di depan kipas angin
0,05/15 menit
3
Di bawah cahaya matahari
0,05/15 menit
4
Di bawah cahaya matahari ( di olesi vaselin pada bagian atas daun )
0,03/15 menit
5
Di bawah cahaya matahari ( di olesi vaselin pada bagian atas dan bawah daun )
0,012/15 menit

Pembahasan :
Pada praktikum ini digunakan bahan berupa tumbuhan Coleus yang kokoh untuk mengukur kecepatan transpirasi daun secara tidak langsung dengan mengukur kecepatan absorpsi airnya. Pada pengukuran transpirasinya dengan menggunakan metode fotometer.
Pada perlakuan pertama yaitu di meja praktikum. Dapat di lihat data pengamatan, bahwa kecepatan transpirasinya menjadi lebih rendah, karena tanpa adanya faktor lingkungan tetapi adanya faktor dalam yaitu jumlah dan letak stomata, tebal dan tipis permukaan daun serta tebal dan tipis kutikula. Pada perlakuan kedua yaitu di depan kipas angin. Kecepatan transpirasinya menjadi tinggi bila dibandingkan dengan perlakuan di meja praktikum, karena adanya faktor luar yang mempengaruhinya yaitu berupa angin. Hal tersebut sesuai dengan literatur yaitu menurut ( Lakitan, 2007 ) bahwa angin dapat mempengaruhi laju transpirasi. Angin dapat memacu laju transpirasi jika udara yang bergerak melewati permukaan daun tersebut lebih kering ( kelembaban nisbinya lebih rendah ) dari udara disekitar tumbuhan tersebut. Pada perlakuan ketiga yaitu di bawah cahaya matahri. Hal ini sama dengan perlakuan kedua, karena adanya faktor luar yang mempengaruhinya berupa cahaya matahari.
Pada perlakuan keempat yaitu di bawah cahaya matahari ( di olesi vaselin pada bagian atas daun ). Laju transpirasi pada perlakuan ini jauh lebih lambat dibanding perlakuan lainnya, hal ini disebabkan oleh karena adanya penambahan vaselin pada permukaan daun. Dengan adanya penambahan vaselin, maka akan menghambat pembukaan stomata. Semakin sedikit jumlah stomata yang terbuka, maka laju transpirasi semakin berkurang. Berdasarkan literatur ( Gardner, 1991 ) bahwa sebagian besar transpirasi terjadi melalui stomata karena kutikula secara relatif tidak tembus air, dan hanya sedikit transpirasi yang terjadi apabila stomata tertutup. Jika stomata terbuka lebih lebar, lebih banyak pula kehilangan air tetapi peningkatan kehilangan air ini lebih sedikit untuk masing-masing satuan penambahan lebar stomata. Pada perlakuan kelima yaitu di bawah cahaya matahari ( di olesi vaselin pada bagian atas dan bawah daun ). Hal ini sama dengan perlakuan yang di olesi vaselin, tetapi pada perlakuan ini permukaan daun yang tertutup vaselin semakin luas sehingga jumlah stomata yang terbuka semakin sedikit dan transpirasi juga semakin lambat bila di bandingkan dengan perlakuan keempat. Berdasarkan literatur, ( Khairunnisa,  2000 ) bahwa jumlah difusi keluarnya uap air dari stomata tergantung pada tingkat kecuraman gradien konsentrasi uap air. Lapisan pembatas yang tebal memiliki gradien yang lebih rendah dan lapisan pembatas yang tipis memiliki gradien yang lebih curam. Oleh karena itu, transpirasi melalui lapis pembatas yang tebal lebih lambat dari pada yang tipis.







KESIMPULAN
Transpirasi ialah suatu proses kehilangan air dari tumbuh-tumbuhan ke atmosfer dalam bentuk uap air. Proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang kutikula, dan lentisel 80% air yang ditranspirasikan berjalan melewati lubang stomata, paling besar peranannya dalam transpirasi.
Perlakuan dengan tiga kondisi yang berbeda yaitu di meja praktkim, di depan kipas angin, dan di bawah cahaya matahri. Adanya perbedaan berupa kecepatan transpirasi yang tinggi di akibatkan faktor lingkungan. Angin dapat mempengaruhi laju transpirasi. Angin dapat memacu laju transpirasi jika udara yang bergerak melewati permukaan daun tersebut lebih kering ( kelembaban nisbinya lebih rendah ) dari udara disekitar tumbuhan tersebut. Laju transpirasi pada tumbuhan lebih tinggi pada udara yang banyak hembusan angin.
Perlakuan di bawah cahaya matahari (di olesi vaselin pada bagian atas daun) dan di bawah cahaya matahari (di olesi vaselin pada bagian atas dan bawah daun). Pemberian vaseline pada permukaan daun merupakan salah satu cara untuk mengurangi terjadinya transpirasi karena pada permukaan daun banyak ditemukan stomata. Vaselin yang terdapat didaun akan mempengaruhi pembukaan stomata. Oleh karena itu, transpirasi melalui lapis pembatas yang tebal lebih lambat dari pada yang tipis.







DAFTAR PUSTAKA
Campbell. 2003. Biologi jilid 2. Jakarta: Erlangga.
Devlin. 1983. Plant Phisiology. Boston: Williard grant press.
Gardner. 1991. Fisiologi Tanamanan Budidaya. Jakarta: Universitas Indonesia Press.
Jumin. 1992. Ekologi Tanaman suatu Pendekatan Fisiologi. Jakarta: Rajawali Press.
Kashiwagi. 2006. Relationships between Transpiration Efficiency and Carbon Isotope Discrimination in Chickpea (C. arietinum L). SAT eJournal  ejournal.icrisat.org. ( Vol 2 ) ( Hal 1 ).
Khairunnisa. 2000. Tanggapan Tanaman Terhadap Kekurangan Air. Medan: Fakultas Pertanian USU.
Lakitan. 2007. Dasar-dasar fisiologi tumbuhan. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada.
Loveless. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik 1. Jakarta: PT Gramedia.
Michael. 1964. General Phisiology Kogasuma. Tokyo: Company.
Purwanto. 2010. Kajian Fisiologi Tanaman Kedelai Pada Kondisi Cekaman Kekeringan Dan Berbagai Kepadatan Gulma Teki. Journal Staf Pengajar Fakultas Pertanian Unsoed Purwokerto. Korespondensi : purwanto_msc@yahoo.com. Agrosains ( Vol 12).
Salisbury. 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid III. Bandung: ITB.


Tidak ada komentar:

Poskan Komentar