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:
Posting Komentar