Laporan FISTAN

LAPORAN AKHIR PRAKTIKUM
PENGANTAR FISIOLOGI TANAMAN
LAJU TRANSPIRASI





Disusun oleh:

Kelompok 4 Praktikum 1
Ega Putri Supani                   J3G114039
Aulia Rahma                         J3G114042
Hanifah Izzati P                    J3G114044
M. Agi Iqbal                          J3G114048
Muhammad Alqamah          J3G114052



 










PROGRAM KEAHLIAN TEKNOLOGI INDUSTRI BENIH



PENDAHULUAN


Proses fisiologi yang berlangsung pada tumbuhan banyak berkaitan dengan air atau bahan-bahan (senyawa  atau ion) yang terlarut dalam air. Air adalah factor terbesar penunjang berjalannya fisiologi pada tumbuhan. Keberadaan air dalam tubuh tumbuhan selalu mengalami fluktuasi yang dipengaruhi oleh kecepatan proses masuknya air ke dalam tubuh tumbuhan dan kecepatan hilangnya air dari tubuh tumbuhan.
Transpirasi dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata (Lakitan 1993). Kehilangan air dari tubuh tumbuhan dapat terjadi melalui luka jaringan epidermis daun, batang, cabang, ranting, bunga, buah, dan akar. Namun kehilangan air kebanyakan pada epidermis daun melalui stomata. Oleh sebab itu, dalam perhitungan besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan tanaman umumnya difokuskan pada air yang hilang melalui stomata.
Banyak orang beranggapan bahwa hilangnya air dari tubuh tumbuhan dapat merugikan tumbuhan tersebut. Pada kenyataannya jika transpirasi berlangsung pada tumbuhan agaknya dapat memberikan beberapa keuntungan bagi tumbuhan tersebut, misalnya: mempercepat laju pengangkutan unsure hara melalui pembuluh xylem, menjaga turrgiditas sel tumbuhan agar tetap pada kondisi optimal dan sebagai salah satu cara untuk menjaga stabilitas suhu daun.
Proses transpirasi terjadi disebabkan oleh dua faktor, yaitu: faktor internal dan faktor eksternal.. Faktor  internal meliputi: luas permukaan daun, ketebalan epidermis dan kutikula, kerapatan (frekuensi) stomata dan posisi stomata. Daya hantar stomata secara langsung dipengaruhi oleh besarnya bukaan stomata. Semakin besar bukaan stomata, maka daya hantarnya akan semakin tinggi. (Lakitan 1993).
Faktor eksternal yang menyebabkan transpirasi meliputi: kelembaban udara sekitar tanaman, temperature udara, temperature daun tanaman,  tekanan atmosfir, penyuplaian air , insensitas cahaya, dan  pergerakan udara. Kedua faktor ini sangat penting untuk diketahui, karena factor ini dapat membantu dalam pengamatan terhadap akibat yang ditimbukan faktor di atas tersebut.
Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengukur laju transpirasi pada dua jenis tanaman, membandingkan laju transpirasi pada dua jenis tumbuhan, mengamati jumlah stomata bagian atas dan bagian bawah daun, serta menghitung kecepatan stomata.


TINJAUAN PUSTAKA

Definisi Transpirasi

Air merupakan kebutuhan pokok bagi semua tanaman juga merupakan bahan penyusun utama dari pada protoplasma sel. Di samping itu, air adalah komponen utama dalam proses fotosintesis, pengangkutan assimilate hasil proses ini kebagian-bagian tanaman hanya dimungkinkan melalui gerakan air dalam tanaman. Dengan peranan tersebut di atas, jumlah pemakaian air oleh tanaman akan berkorelasi posistif dengan produksi biomase tanaman, hanya sebagian kecil dari air yang diserap akan menguap melalui stomata atau melalui proses transpirasi. (Crafts et al. 1949).
Secara alamiah tumbuhan mengalami kehilangan air melalui penguapan. Proses kehilangan air pada tumbuhan ini disebut transpirasi. Transpirasi dapat diartikan sebagai proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang kutikula, dan lentisel.
Besarnya uap air yang ditranspirasikan dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain faktor dari dalam tumbuhan seperti jumlah daun, luas daun, dan jumlah stomata. Sedangkan faktor luar meliputi kelembaban, suhu, cahaya, angin, dan kandungan air tanah.
Kelembaban. Bila daun mempunyai kandungan air yang cukup dan stomata terbuka, maka laju transpirasi bergantung pada selisih antara konsentrasi molekul uap air di dalam rongga antar sel di daun dengan konsentrasi mulekul uap air di udara.
Suhu. Kenaikan suhu dari 180 sampai 200 F cenderung untuk meningkatkan penguapan air sebesar dua kali. Dalam hal ini akan sangat mempengaruhi tekanan turgor daun dan secara otomatis mempengaruhi pembukaan stomata.
Cahaya. Cahaya memepengaruhi laju transpirasi melalui dua cara pertama cahaya akan mempengaruhi suhu daun sehingga dapat mempengaruhi aktifitas transpirasi dan yang kedua dapat mempengaruhi transpirasi melalui pengaruhnya terhadap buka-tutupnya stomata.
Angin. Angin mempunyai pengaruh ganda yang cenderung saling bertentangan terhadap laju transpirasi. Angin menyapu uap air hasil transpirasi sehingga angin menurunkan kelembanan udara diatas stomata, sehingga meningkatkan kehilangan neto air. Namun jika angin menyapu daun, maka akan mempengaruhi suhu daun. Suhu daun akan menurun dan hal ini dapat menurunkan tingkat transpirasi.
Kandungan air tanah. Laju transpirasi dapat dipengaruhi oleh kandungan air tanah dan alju absorbsi air di akar. Pada siang hari biasanya air ditranspirasikan lebih cepat dari pada penyerapan dari tanah. Hal tersebut menyebabkan devisit air dalam daun sehingga terjadi penyerapan yang besar, pada malam hari terjadi sebaliknya. Jika kandungan air tanah menurun sebagai akibat penyerapan oleh akar, gerakan air melalui tanah ke dalam akar menjadi lambat. Hal ini cenderung untuk meningkatkan defisit air pada daun dan menurunkan laju transpirasi lebih lanjut.
Untuk mengukur laju transpirasi tersebut dapat digunakan potomete. Transpirasi pada tumbuhan yang sehat sekalipun tidak dapat dihindarkan dan jika berlebihan akan sangat merugikan karena tumbuhan akan menjadi layu bahkan mati. Sebagian besar transpirasi berlangsung melalui stomata sedang melalui kutikula daun dalam jumlah yang lebih sedikit. Transpirasi terjadi pada saat tumbuhan membuka stomatanya untuk mengambil karbon dioksida dari udara untuk berfotosintesis. Lebih dari 20 % air yang diambil oleh akar dikeluarkan ke udara  sebagai uap air  Sebagian besar uap air yang ditranspirasi oleh tumbuhan  tingkat tinggi berasal dari daun selain dari batang, bunga, dan buah.
Tanaman yang cukup air, stomata dapat dipertahankan selalu membuka untuk menjamin kelancaran pertukaran gas-gas di daun termasuk CO2 yang berguna dalam aktivitas fotosintesis, aktivitas yang tinggi menjamin pula tingginya kecepatan pertumbuhan tanaman (Bayer 1976).
Konsentrasi CO2 eksternal (453.55 ppm) dan  internal (252.54 ppm) akan mempengaruhi bukaan stomata. Pada  sebagian besar tumbuhan konsentrasi CO2 yang rendah di daun menyebabkan  konduktan stomata meningkat sehingga  stomata akan membuka, sebaliknya jika konsetrasi CO2 meningkat menyebabkan  konduktan stomata rendah dan sebagian stomata menutup. Konduktan stomata rendah dapat menurunkan laju transpirasi sehingga air yang berada dalam mesofil daun dapat dimanfaatkan secara efisien pada proses fotosintesis. Konduktan stomata yang rendah menyebabkan  suhu daun  meningkat sebab transpirasi rendah melalui permukaan daun (Nasaruddin et.al. 2006).

Fungsi Transpirasi bagi Tumbuhan

Transpirasi yang terjadi memang dapat merugikan tanaman. Jika berlebihan tumbuhan akan menjadi layu bahkan mati. Kelihatannya transpirasi tidak memiliki keuntungan atau fungsi bagi tumbuhan. Ambil contoh tumbuhan yang hidup di dalam air, misalnya berbagai jenis ganggang. Kelompok tumbuhan ini tidak melakukan transpirasi tetapi dapat tumbuh dan berkembang secara normal. Di dalam terarrium, kelembaban nisbi adalah 100%. Dengan demikian, laju transpirasi akan sangat rendah sekali, tetapi berbagai jenis tumbuhan dapat tumbuh dan berkembang dengan baik di dalam terarrium.
Walupun beberapa jenis tumbuhan dapat hidup tanpa melakukan transpirasi, tetapi jika transpirasi berlangsung pada tumbuhan agaknya dapat memberikan keuntungan bagi tumbuhan tersebut, misalnya dalam mempercepat laju penganngkutan unsur hara melalui pembuluh xilem, menjaga turgiditas sel tumbuhan agar tetap pada kondisi optimal, dan sebagai salah satu cara untuk menjaga stabilitas suhu daun.
Walaupun dari beberapa hasil pengujian didapatkan bahwa pengangkutan unsur hara tetap dapat berlangsung jika transpirasi tidak terjadi. Akan tetapi, laju pengangkutan terbukti akan berlangsung lebih cepat jika transpirasi berlangsung secara optimum. Sebagai contoh pada tanaman tomat terjadi defisiensi kalsium pada daun-daun mudanya jika laju transpirasi dihambat dengancara meningkatkan kandungan CO2 (sehingga stomata hampir menutup) dan kelembaban udara yang tinggi.
Sel tumbuhan diyakini akan berfungsi optimal pad tingakat turgiditas tertentu, jika tugiditanya menjadi lebih tinggi atau lebih rendah maka sel tersebut akan menurun fungsinya. Jika tekanan internal sel (turgor) melampaui batas elastisitas dinding sel, maka sel tersebut akan pecah. Secara visual sering terlihat terjadinya pecah buah pada berbagai jenis tanaman dengan buah berdaging, misalnya tomat, anggur, cherry, dan jenis cabai tertentu.
Transpirasi jelas merupakan suatu proses pendinginan (sebagaimana halnya juga evaporasi). Pada siang hari, radiasi matahari yang diserap daun akan meningkatkan suhu daun. Jika transpirasi berlangsung maka peningkatan suhu daun ini dapt dihindari. Bagaimana jika transpirasi tidak berlangsung? Sesungguhnya jika transpirasi tidak berlangsung, suhu  daun tetap akan didinginkan melalui proses fisika lainnya, yaitu secara konduksi. Akan tetaoi, kehilangan panas secara konduksi ini hanya akan beralangsung jika suhu daun lebih tinggi dari suhu udara sekitarnya.

Anatomi Stomata

Bentuk dan posisi stomata pada daun beragam tergantung spesies tumbuhannya.  Secara teknis, yang dimaksud dengan stomata adalah celah yang ada diantara dua sel penjaga (guard cell), sedangkan aparatus stomata adalah kedua sel penjaga tersebut. Berdampingan dengan sel penjaga terdapat sel-sel epidermis yang juga telah termodifikasi, yang disebut sebagai sel pendukung (subsidiary cell).
Dalam proses transpirasi, air menguap dari dinding sel-sel parenkhima palisade dan parenkhima spongy ke ruang interseluler. Kedua jenis sel-sel parenkhima ini secara kolektif disebut sebagai sel-sel mesofil. Rongga udara yang relatif luas yang berada di bawah posisi stomata di dalam daun disebut sebagai rongga substomatal.
Stomata pada umumnya terdapat pada permukaan bawah daun. Tetapi ada beberapa spesies tumbuhan di mana stomata dapat dijumpai pada kedua permukaan daunnya (atas dan bawah). Ada pula tumbuhan yang hanya mempunyai stomata pada permukaan atas daunnya, misalnya pada bunga lili air. Untuk tumbuhan dalam air tidak memiliki stomata sama sekali.
Sel penjaga pada tanama dikotil umumnya berbentuk seperti sepasang ginjal. Keunikan dari sel panjaga ini adalah bahwa serat halus selulosa pada dinding selnya tersusun melingkari sel penjaga, pola susunan yang demikian disebut sebagai miselasi radial. Karena serat selulosa ini relative 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 ujungnya, maka jika keduanya memanjang, keduanya dapat melengkung kea rah luar. Kejadian ini akan menyebabkan celah stomata membuka.


METODOLOGI KERJA


Tempat dan Waktu Pelaksanaan

Adapun tempat dan waktu dilakukannya praktikum ini adalah di laboratorium CA Bio 1 dan di luar ruang laboratorium pada pukul 07.00 WIB sampai selesai pada tanggal 08 September 2015.


Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada praktikum ini meliputi: tiga buah gelas ukur berukuran 10 ml, kaca preparat, timbangan analitik, mikroskop, gunting, rak tabung, dan penggaris. Adapun bahan yang digunakan adalah dua ranting tanaman dari jenis yang berbeda (Coleus, sampan dara, pucuk merah, dan bougenville), minyak kelapa, kuteks bening, selotipe bening, kertas kuarto.


 Metode Kerja

a.      Mengukur Laju Transpirasi
Add caption



b.      Mengukur Luas daun
c.       Pengamatan Stomata




HASIL DAN PEMBAHASAN


Hasil

Table 1 Perbedaan volume pada gelas ukur

Jenis Tanaman
Perlakuan
Kelompok
Volume Cair (ml)
0’
30’
60’
Pucuk merah
Control
1
6.0
5.8
5.5
2
6.0
5.2
4.6
3
6.6
6.4
6.2
4
6.0
5.4
5.2
5
6.0
5.6
5.4
6
6.0
5.5
5.4
Rata-rata
6.1
5.65
5.38
Coleus sp
Di bawah sinar matahari
1
6.0
5.4
5.2
2
6.0
5.8
5.5
3
6.2
5.8
5.6
4
6.0
5.3
5.1
5
6.0
5.9
5.2
6
6.0
5.2
4.9
Rata-rata
6.03
5.56
5.25
Syzigium oleina
Dibawah sinar matahari
1
6.0
5.8
5.75
2
6.0
6.0
5.8
3
6.2
5.6
5.4
4
6.0
6.0
5.9
5
6.0
5.8
5.6
6
6.0
5.9
5.2
Rata-rata
6.03
5.85
5.61

Table 2 Luas daun Coleus sp dan Syzigium oleina

Kelompok
Luas daun (cm2)
Kontrol
Coleus sp
Syzigium oleina
1
2.21
18.8
2.21
2
2.44
14.41
2.32
3
4.66
8.43
2.44
4
2.66
6.98
2.77
5
3.43
6.76
2.33
6
3.41
16.72
3.41
Rataan
3.14
11.92
2.74





Table 3 Jumlah stomata Syzigium oleina dan Bougenville sp

Kelompok
Jenis tanaman
Gambar
Jumlah stomata
4
Syzigium oleina
Bagian atas
66
Bougenville sp

Bagian bawah
180
5
Bougenville sp

Bagian atas
1


Pembahasan

Transpirasi merupakan hilangnya air dari tubuh tanaman. Kehilangan air sebagian besar berasal dari stomata. Oleh sebab itu, dalam perhitungan besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan tanaman umumnya difokuskan pada air yang hilang melalui stomata (Loveless 1991). Dalam percobaan ini pucuk merah (Syzigium olena) mendapat dua perlakuan, yaitu perlakuan kontrol (berada dalam ruangan) dimana ruangan terkontrol pada praktikum ini adalah ruangan yang ber-AC dan tidak terkana sinar matahari serta perlakuan dengan penyinaran di bawah sinar matahari. Tanaman Coleus sp hanya mendapat perlakuan dengan pinyinaran matahari. Perlakuan ini menyebabkan laju tarnspirasi pada kedua tanaman ini berbeda-beda (Lihat tabel 1).
Berdasarkan tabel di atas dapat diketahui bahwa transpirasi pada Syzigium oleina yang diletakkan di dalam  ruangan baik itu dari periode pertama (0 menit-30 menit) sampai periode ke dua (30 menit-60 menit) adalah konstan. Sedangkan pada Coleus sp yang diletakkan di bawah sinar matahari pada periode pertama sampai periode kedua mengalami transpirasi yang cepat. Lain halnya pada Syzigum oleina yang diletakkan di bawah sinar matahari, transpirasi yang terjadi tidak begitu besar. Hal ini tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa semakin besar suhu dan kecepatan angin maka semakin besar laju transpirasi yang terjadi.
Terdapat kolerasi antara luas permukaan daun dengan laju transpirasi. Semakin luas permukaan daun maka semakin besar kemungkinan transpirasi yang terjadi, sehingga pada daun yang memiliki luas permukaan yang besar maka laju transpirasinya semakin cepat. Hal ini dapat terlihat  dari luas permukaan daun yang paling luas mengalami pengurangan volume air yang banyak.
Syzigium oleina terkontrol mempunyai luas permukaan 3.14 cm2 dengan selisih pengurangan volume air mencapai 0.45 ml. Syzigium oleina yang diletakkan dibawah sinar matahari mempunyai luas permukaan daun 2.74 cm2 dengan selisih pengurangan volume sebesar 0.18 ml, serta pada Coleus sp mempunyai luas permukaan daun sebesar 11.92 cm2 dengan selisih pengurangan 0.47 ml.  Hasil tersebut menunjukkan bahwa semakin besar luas permukaan daun maka semakin besar laju transpirasi yang terjadi.
Semakin luas permukaan daun maka semakin banyak jumlah stomata dan semakin berdekatan jarak antar satu sama lain. Banyaknya stomata yang terbuka membuat transpirasi semakin cepat. Stomata yang banyak menyebabkan posisi stomata berdekatan. Posisi lubang yang berdekatan menyebabkan penguapan melalui lubang yang satu terhambat oleh penguapan lubang yang berdekatan, karena jalan yang ditempuh oleh molekul air  yang melewati lubang tidak lurus tetapi membelok karena pengaruh sel penutup. Lubang stomata yang berbentuk oval mempunyai kaitan dengan intensitas pengeluaran air. Percobaan fisika membuktikan bahwa penguapan air yang tidak ditutup sama sekali lebih lambat daripada penguapan air melalui lubang-lubang selaput yang halus. Dalam batasan terentu, semakin banyak pori, maka penguapan juga semakin cepat ( Tjitrosomo 1985).
Pembukaan dan penutupan stomata dipengaruhi oleh cahaya. Cahaya matahari, menjadi pemicu membuka dan menutupnya stomata. Pada saat terang stomata akan membuka sebaliknya pada saat gelap stomata akan menutup.  Menurut Lakitan (1993) bentuk dan posisi stomata pada daun beragam bergantung spesies tumbuhannya. Stomata pada umumnya terdapat pada permukaan bawah daun. Tetapi ada beberapa spesies tumbuhan dimana stomata dapat dijumpai pada kedua daunnya ( atas dan bawah).
Dalam percobaan ini tanaman yang diidentifikasi stomatanya adalah sampang dara, Coleus sp, Syzigium oleina, dan Bougenville sp. Dari ke empat tersebut stomata yang berhasil ditemukan yaitu pada  tanaman Syzigium oleina dan Bougenville sp. Stomata yang ditemukan pada tanaman Syzigium oleina terletak di bagian atas. Pada saat itu stomata yang terbuka berjumlah 66 buah. Stomata yang ditemukan pada Bogenville sp terletak di bagian atas dan bawah. Namun, bagian atas daun memiliki jumlah stomata yang lebih banyak dibandingkan jumlah stomata yang terdapat di  bagian bawah daun. Stomata bagian atas Bogenville sp yang ditemukan sebanyak 1 buah dan stomata yng ditemukan pada Bougenville sp bagian bawah berjumlah 180 buah. Banyaknya stomata yang terbuka karena adanya air yang masuk ke dalam sel penjaga tersebut sehingga menyebabkan tekanan turgor pada daun meningkat.

  
KESIMPULAN DAN SARAN


Kesimpulan

Adapun kesimpulan dari praktikum ini adalah:
1.      Syzigum oleina  terkontrol memiliki kecepatan transpirasi yang konstan karena percobaan dilakukan pada ruangan yang terkontrol.
2.      Coleus sp yang diletakkan di bawah sinar matahari pada periode pertama sampai periode kedua mengalami transpirasi yang cepat.
3.      Syzigum oleina yang diletakkan di bawah sinar matahari, transpirasi yang terjadi tidak begitu besar.
4.      Semakin besar luas permukaan daun maka semakin besar laju transpirasi yang terjadi.
5.      Banyaknya stomata yang terbuka karena adanya air yang masuk ke dalam sel penjaga


Saran

Adapun saran yang dapat diberikan adalah sebaiknya dalam melakukan percobaan dilakukan dengan teliti agar hasil yang didapatkan maksimal. Pencatatan hasil pengamatan harus diperhatikan agar dalam pengerjaan laporan dapat menggunakan data yang valid. Kerjasama yang kuat adalah salah satu kunci keberhasil dalam melakukan praktikum.

  
DAFTAR PUSTAKA


Ai NS, Banyo Y. 2011. Konsentrasi klorofil daun sebagai indikator kekurangan air tanaman. Vol 11(2). Diakses  tanggal 12 November 2015.
Al S, Ratnawati. 2004. Respons Konduktivitas Stomata dan Laju Transpirasi Rumput Blembem (Ischaemum ciliare, Retzius) di Sekitar Sumber Emisi Gas Kawah Sikidan. Penelitian Pendidikan  Penerapan pada MIPA dan FMPIA UNY. Yogyakarta. http://staff.uny.ac.id/ Respon-konduktivitas-stomata-dan-laju-transpirasi-rumput-blembem(Ischaemum-ciliare-retzius-disekitar-kawah-sikidang.pdf Diakses tanggal 10 November 2015.
Bayer JS. 1976. Water deficits and photosisnthesis in water. Defficite and Plant Growth TT Kozlowski. Academic Press Inc, New York.
Crafte, AS., H.B. Currier and C.P. Stocking. 1949.  Water in the Physiology of Plants. Waltham, Mass, USA.
Fitter, A.H. dan Hay, R.K.M. (1992). Fisiologi Lingkungan Tanaman. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Lakitan, B. 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT Rajagrafindo Persada. Jakarta.
Loveless, PR. 1991. Principles of Biology Plants in Tropical Area. Mac Millan Publishing Inc.New York
Nasaruddin, Y. Musa, dan M.A. Kuruseng. 2006. Aktivitas beberapa proses fisiologis tanaman Kakao muda di lapang pada berbagai naungan buatan. Jurnal Agrisistem 2(1): 26-32.
Tjitrosomo,S.S.1985. Botani Umum 2. Angkasa. Bandung
Heddy, S.1990. Biologi Pertanian. Rajawali Press. Jakarta

 




Komentar

Postingan Populer