PROGRAM
STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS
PERTANIAN
UNIVERSITAS
PGRI YOGYAKARTA
LAPORAN
PRAKTIKUM
FISIOLOGI TUMBUHAN
ACARA
IV
PENGUKURAN
TRANSPIRASI SECARA KUANTITATIF
Semester
: 5 Tahun
: 2014
Nama 1. Yohanes
Sulistyo N (12122100001)
2. Sabki (12122100002)
3. Endong S Adnan (12122100013)
Tanggal
praktikum : 06-09 Desember
2014.
Yogyakarta,
10 Desember 2014
Praktikan
:
1.
Yohanes
Sulistyo N ( )
2.
Sabki ( )
3.
Endong S. Adnan ( )
A. TUJUAN PRAKTIKUM
Tujuan dari
penelitian ini adalah untuk mengetahui laju transpirasi.
B. DASAR TEORI
Sebatang tumbuhan yang
tumbuh di tanah dapat dibayangkan sebagai dua buah sistem percabangan, satu di
bawah dan satu di atas permukaan tanah. Kedua sistem ini dihubungkan oleh
sebuah sumbu utama yang sebagian besar terdapat di atas tanah. Sistem yang
berada di dalam tanah terdiri atas akar yang bercabang-cabang menempati
hemisfer tanah yang besar. Akar-akar terkecil terutama yang menempati bagian
luar hemisfer tersebut. Sistem yang terdapat di atas permukaan tanah mencakup
suatu hemisfer serupa, dengan permukaan yang ditempati oleh cabang-cabang kecil
berdaun lebat. Secara kolektif akar-akar kecil membentuk permukaan luas yang
berhubungan dengan tanah, dan sama halnya dengan daun-daun yang juga membentuk
permukaan luas yang berhubungan dengan udara.
Dalam keadaan normal,
sel-sel bergbagai akar dikelilingi oleh larutan tanah yang mempunyai tekanan
osmosis umumnya di bawah −2 bar (atmosfer), dan sering kali hampir nol,
sedangkan sel-sel daun dan bagian-bagian lain yang berada di atas tanah
dikelilingi oleh udara tak jenuh yang kemampuan menyerap airnya beberapa bar.
Karena sumbu yang menghubungkan akar dan daun memungkinkan air mengalir dengan
tahanan yang wajar, maka tidak dapat dielakkan lagi bahwa air akan mengalir
sepanjang gradasi tekanan air yang membentang dari tanah ke udara dalam tubuh
tumbuhan. Oleh karena itu seluruh tumbuhan dapat dibandingkan dengan sebuah
sumbu lampu, yang menyerap air dari tanah malalui akar, mengalirkannya melalui
batang dan kemudian menguapkannya ke udara dari daun-daun (Loveless, 1991).
Meskipun air merupakan
penyusun utama tubuh tumbuhan namun sebagian besar air yang diserap akan
dilepaskan kembali ke atmosfer dan hanya sebagian kecil yang digunakan untuk
proses metabolisme dan mengatur turgor sel. Hilangnya air dari tubuh tumbuhan
terjadi melalui proses transpirasi dan gutasi (Soedirokoesoemo, 1993).
Transpirasi adalah hilangnya
air dari tubuh-tumbuhan dalam bentuk uap melalui stomata, kutikula atau
lentisel (Soedirokoesoemo, 1993).
Ada dua tipe transpirasi,
yaitu (1) transpirasi kutikula adalah evaporasi air yang terjadi secara
langsung melalui kutikula epidermis; dan (2) transpirasi stomata, yang dalam
hal ini kehilangan air berlangsung melalui stomata. Kutikula daun secara
relatif tidak tembus air, dan pada sebagian besar jenis tumbuhan transpirasi
kutikula hanya sebesar 10 persen atau kurang dari jumlah air yang hilang
melalui daun-daun. Oleh karena itu, sebagian besar air yang hilang melalui
daun-daun (Loveless, 1991).
Kecepatan transpirasi
berbeda-beda tergantung kepada jenis tumbuhannya. Bermacam cara untuk mengukur
besarnya transpirasi, misalnya dengan menggunakan metode penimbangan. Sehelai
daun segar atau bahkan seluruh tumbuhan beserta potnya ditimbang. Setelah
beberapa waktu yang ditentukan, ditimbang lagi. Selisih berat antara kedua
penimbangan merupakan angka penunjuk besarnya transpirasi. Metode penimbangan
dapat pula ditujukan kepada air yang terlepas, yaitu dengan cara menangkap uap
air yang terlepas dengan dengan zat higroskopik yang telah diketahui beratnya.
Penambahan berat merupakan angka penunjuk besarnyatranspirasi(Soedirokoesoemo,1993).
Proses transpirasi ini
selain mengakibatkan penarikan air melawan gaya gravitasi bumi, juga dapat
mendinginkan tanaman yang terus menerus berada di bawah sinar matahari. Mereka
tidak akan mudah mati karena terbakar oleh teriknya panas matahari karena
melalui proses transpirasi, terjadi penguapan air dan penguapan akan membantu menurunkan
suhu tanaman. Selain itu, melalui proses transpirasi, tanaman juga akan terus
mendapatkan air yang cukup untuk melakukan fotosintesis agar kelangsungan hidup
tanaman dapat terus terjamin (Anonim, 2009).
Transpirasi juga merupakan
proses yang membahayakan kehidupan tumbuhan, karena kalau transpirasi melampaui
penyerapan oleh akar, tumbuhan dapat kekurangan air. Bila kandungan air
melampaui batas minimum dapat menyebabkan kematian. Transpirasi yang besar juga
memaksa tumbuhan mengedakan penyerapan banyak, untuk itu diperlukan energi yang
tidak sedikit (Soedirokoesoemo, 1993).
Setiap
tanaman pada umumnya memiliki daun dan pada tanaman yang memiliki daun akan
mengalami proses transpirasi. Transpirasi pada tanaman dapat terjadi pada siang
hari ataupun malam hari. Transpirasi pada tanaman yang diletakkan di dalam
ruangan dan di luar ruangan akan mengalami perbedaan pada tanaman yang di luar
ruangan dengan suhu tinggi akan mengalami transpirasi yang lebih cepat dibandingkan
tanaman yang berada di luar ruangan. Transpirasi sangat membantu mempercepat
tanaman dalam proses pengangkutan unsur hara dan air (Anonim,2009).
Transpirasi
dipepengruhi oleh banyak faktor baik faktor-faktor dalam maupun faktor-faktor
luar. Yang terhitung sebagai faktor-faktor dalam adalah: besar kecilnya daun,
tebal tipisnya daun, berlapiskan lilin atau tidaknya permukaan daun, banyak
sedikitnya bulu di permukaan daun, Banyak sedikitnya stomata, Bentuk dan lokasi
stomata. Sedangkan Faktor-faktor luar yang mempengaruhi transpirasi: Sinar
matahari (Sinar menyebabkan membukanya stomata dan gelap menyebabkan menutupnya
stomata jadi banyak sinar mempercepat transpirasi), temperatur ( pengaruh
temperatur terhadap transpirasi daun dapat pula ditinjau dari sudut lain yaitu
di dalam hubungannya dengan tekanan uap air di dalam daun dan tekanan uap air
diluar daun, kenaikan temperatur menambah tekanan uap di dalam daun),
kelembaban udara, angin, keadaan air di dalam tanah (Anonim, 2009).
Potensial air adalah potensial kimia air dalam suatu system atau bagian system. Dinyatakan dalam satuan tekanan dan dibandingkan dengan potensial kimia air murni (juga dalam satuan tekanan) pada tekanan atmosfer dan pada suhu serta ketinggian yang sama potensial murni ditentukan sama dengan nol. Faktor-faktor penghasil gradient yaitu konsentrasi atau aktifitas, suhu, tekanan, efek larutan terhadap potensial kimia pelarut, matriks. Maka dapat diartikan bahwa dinding sel atau membrane protoplasma adalah merupakan membrane pembatas antara zat yang berdifusi karena pada umumnya sel tumbuh-tumbuhan tinggi mempunyai dinding sel maka sebagian besar proses fitokimia dalam tumbuh-tumbuhan adalah merupakan proses osmose (Retno, 2009).
Potensial air adalah potensial kimia air dalam suatu system atau bagian system. Dinyatakan dalam satuan tekanan dan dibandingkan dengan potensial kimia air murni (juga dalam satuan tekanan) pada tekanan atmosfer dan pada suhu serta ketinggian yang sama potensial murni ditentukan sama dengan nol. Faktor-faktor penghasil gradient yaitu konsentrasi atau aktifitas, suhu, tekanan, efek larutan terhadap potensial kimia pelarut, matriks. Maka dapat diartikan bahwa dinding sel atau membrane protoplasma adalah merupakan membrane pembatas antara zat yang berdifusi karena pada umumnya sel tumbuh-tumbuhan tinggi mempunyai dinding sel maka sebagian besar proses fitokimia dalam tumbuh-tumbuhan adalah merupakan proses osmose (Retno, 2009).
Besar
jumlah potensial air pada tumbuhan dipengaruhi oleh empat macam komponen
potensial, yaitu gravitasi, matriks, osmotic dan tekanan. Potensial gravitasi
bergantung pada air didalam daerah gravitasi . potensial matriks bergantung
pada kekuatan mengikat air saat penyerapan. Potensial osmotic bergantung pada
hidrostatik atau tekanan angin dalam air (Anonim, 2008).
Proses
penyerapan cairan pada biji (imbibisi) terjadi melalui mikropil. Air yang masuk
ke dalam kotiledon membengkak. Pembengkakan tersebut pada akhirnya menyebabkan
pecahnya testa. Awal perkembangan di dahului aktifnya enzim hidrolase
(protease, lipase, dan karbohidrase) dan hormone pada kotiledon atau endosperma
oleh adanya air. Enzim protease segera bekerja mengubah molekul protein menjadi
asam amino. Asam amino digunakan untuk membuat molekul protein baru bagi
membran sel dan sitoplasma. Timbunan pati di uraikan menjadi maltosa kemudian
menjadi glukosa. Sebagian glukosa akan diubah menjadi selulosa, yaitu bahan
untuk membuat dinding sel bagi sel-sel yang baru. Bahan makanan terlarut berupa
maltosa dan asam amino akan berdifusi ke embrio. Semua proses tersebut
memerlukan energi. Biji
memperoleh energi melalui pemecahan glukosa saat proses respirasi. Pemecahan glukosa yang berasal dari timbunan pati
menyebabkan biji kehilangan bobotnya. Setelah beberapa
hari, plumula
tumbuh di atas permukaan tanah. Daun
pertama membuka dan mulai melakukan fotosintesis (Silvia, 2007).
Walaupun
tidak ada ketentuan umum tentang mekanisme membukanya stomata, akan tetapi
kebanyakan teori menganggap bahwa mekanisme ini melibatkan mekanisme turgor
(Pandey dan Sinha, 1983).
Stomata
akan membuka jika kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel
penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga tersebut. Pergerakan
air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari sel yang mempunyai potensi
air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi
air sel akan tergantung pada jumlah bahan yang terlarut (solute) di dalam
cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan yang terlarut maka potensi osmotic
sel akan semakin rendah. Dengan demikian, jika tekanan turgor sel tersebut
tetap, maka secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk memacu agar
air masuk ke sel penjaga, maka jumlah bahan yang terlarut di dalam sel tersebut
harus ditingkatkan (Lakitan, 1993).
Stomata
membuka karena sel penjaga mengambil air dan menggembung dimana sel penjaga
yang menggembung akan mendorong dinding bagian dalam stomata hingga merapat.
Stomata bekerja dengan caranya sendiri karena sifat khusus yang terletak pada
anatomi submikroskopik dinding selnya (Lukyati, 1999).
Stomata
akan membuka jika kedua sel penjaga meningkat. Peningkatan tekanan turgor sel
penjaga disebabkan oleh masuknya air ke dalam sel penjaga tersebut. Pergerakan
air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu dari sel yang mempunyai potensi
air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih rendah. Tinggi rendahnya potensi
air sel akan tergantung pada jumlah bahan yang terlarut (solute) didalam cairan
sel tersebut. Semakin banyak bahan yang terlarut maka potensi osmotic sel akan
semakin rendah. Dengan demikian, jika tekanan turgor sel tersebut tetap, maka
secara keseluruhan potensi air sel akan menurun. Untuk memacu agar air masuk ke
sel penjaga, maka jumlah bahan yang terlarut di dalam sel tersebut harus
ditingkatkan (Lakitan,1993).
Klorofil
adalah kelompok pigmen fotosintesis yang terdapat dalam tumbuhan, menyerap
cahaya merah, biru dan ungu, serta merefleksikan cahaya hijau yang menyebabkan
tumbuhan memperoleh ciri warnanya. Terdapat dalam kloroplas dan memanfaatkan
cahaya yang diserap sebagai energi untuk reaksi-reaksi cahaya dalam proses
fotosintesis. Klorofil A merupakan salah satu bentuk klorofil yang terdapat
pada semua tumbuhan autotrof. Klorofil B terdapat pada ganggang hijau
chlorophyta dan tumbuhan darat. Klorofil C terdapat pada ganggang coklat
Phaeophyta serta diatome Bacillariophyta. Klorofil d terdapat pada ganggang
merah Rhadophyta (Anonim, 2009)
Pigmen
adalah zat yang terdapat di permukaan suatu benda sehingga bila disinari dengan
cahaya putih sempurna akan memberikan sensasi warna tertentu yang mampu
ditangkap mata. Fungsi pigmen bagi tumbuhan bermacam-macam. Pigmen pada bunga
berfungsi untuk menarik perhatian penyerbuknya selain dengan aromanya. Zat
hijau daun atau klorofil berfungsi menangkap energi cahaya dan mengkonversinya
menjadi energi kimia (Anonim, 2009).
Pigmen
adalah zat yang terdapat di permukaan suatu benda sehingga bila disinari dengan
cahaya putih sempurna akan memberikan sensasi warna tertentu yang mampu
ditangkap mata. Fungsi pigmen bagi tumbuhan bermacam-macam. Pigmen pada bunga
berfungsi untuk menarik perhatian penyerbuknya selain dengan aromanya. Zat
hijau daun atau klorofil berfungsi menangkap energi cahaya dan mengkonversinya
menjadi energi kimia (Anonim, 2009)
C. BAHAN DAN ALAT
Bahan-bahan dan
peralatan yang digunakan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :
1.
Gelas
ukur
2.
Timbangan
D. CARA KERJA
1.
Siapkan
sejumlah botol yang volumenya kira-kira 300 ml. isilah masing-masing botol
dengan air. Masukkan pada tiap botol potongan pucuk batang tanaman tertentu dan
kemudian tutuplah dengan rapat dengan menggunakan plastik dan dijaga. Sehingga
tidak memungkinkan terjadinya evaporasi. Timbanglah masing-masing botol
tersebut pada tempat dengan keadaan yang berbeda-beda.
2.
Pada
waktu-waktu tertentu dilakukan penimbangan pada botol-botol tersebut. Catat
hasil penimbangan.
E. DATA HASIL PENGAMATAN
Tabel 1. perlakuan
di tempat terang
No.
|
Berat botol
|
Berat botol pada penimbangan pada
interval tertentu
|
Banyaknya air yang ditranspirasikan
dalam waktu
|
Hari 1
|
172,13
|
172,22
|
0,09
|
Hari 2
|
172,22
|
172,87
|
0,65
|
Hari 3
|
172,87
|
173,44
|
0,57
|
Tabel 2. Pelakuan
ditempat gelap
No.
|
Berat botol
|
Berat botol pada penimbangan pada
interval tertentu
|
Banyaknya air yang ditranspirasikan
dalam waktu
|
Hari 1
|
172,13
|
172,12
|
-0,01
|
Hari 2
|
172,12
|
171,48
|
-0,64
|
Hari 3
|
171,48
|
171,22
|
-0,26
|
F. PERHITUNGAN DAN PEMBAHASAN
Pada hasil
percobaan diketahui bahwa apabila dirata-rata, laju transpirasi di tempat yang terang
dan gelap hanya dilakukan pada waktu yang intervalnya pendek. Hal ini terjadi
karena peningkatan intensitas cahaya meningkatkan laju transpirasi. Tingkat
transpirasi meningkat terutama melalui peningkatan suhu serta cahaya.
Stomata pada
kebanyakan tanaman terbuka pada kondisi terang dan tertutup dalam gelap. Pada
kondisi terang diperkirakan bahwa ion kalium dan klorida masuk ke dalam sel
penjaga, menurunkan potensial air mereka sehingga menyebabkan air masuk melalui
osmosis (Toole, 1999). Transpirasi merupakan penguapan air. Kondisi yang panas
meningkatkan energi dari partikel air jadi mereka menguap dengan cepat (Lakin
& Patefield, 2002). Laju transpirasi tanaman pada daerah terang terjadi
penambahan berat botol yang diselang setiap satu jam ini terjadi adanya
penyerapan yang dilakukan pucuk tanaman dalam menyerap air dan menyimpannya
pada tanaman karna stomata membuka walau tidak sempurna yang terjadi pada
kondisi terik. Dari tabel pengamatan setiap jam pengamatan ada penambahan berat 0,09 pada hari pertama yang mulanya hanya 172,13 dan terus
meningkat pada hari ke 2 samapai hari ke 3 yang mencapai berat 173,44
atau bertambah sebanyak 0,57.
Pada
kondisi terangmalah terjadi kebalikan yang terjadi pada kondisi terang berat
botol berkurang. Berkurangnya berat botol diakibatkan tanaman tidak melakukan
pembukaan stomata pada pucuk daun.
Hal ini terjadi akibat proses transpirasi yang
dilakukan pucuk
tanaman dalam botol-botol tersebut dan menyebabkan penurunan perubahan fisik
yang menjadikan tanaman layu dan berwarna kecoklatan membusuk. Pada hasil pengamatan
pada jam pertama berat botol berkurang 0,01 gram dari mulanya 172.13. dan
penyusutan terus berlangsung hingga hari ke 3 dengan susutan yang mencapai 0,26
gram.
G. KESIMPULAN
Dari
hasil penelitian ini dapat ditarik kesimpulan bahwa, pucuk tanaman yang melakukan transpirasi di daerah yang
mendapatkan cahaya akan lebih segar keadaanya dibanding dengan pucuk yang
melakukan transpirasi di daerah yang tidak ada cahaya.apabila proses transpirasi tersebut berlangsung
dengan bantuan cahaya matahari dan tekanan suhu maka menyebabkan volume air
yang berada di dalam botol mengalami peningkatan serta tanaman akan tetap segar
sekalipun oksigen yang di peroleh
lebih sedikit karena terhalang oleh plastik. Dapat dilihat begitu pentingnya sinar matahari untuk
proses transpirasi tumbuhan. Hal itu terlihat pada perlakuan botol 2 yang
diletakkan pada daerah kurang cahaya yang menunjukan bahwa suhu yang tinggi
menyebabkan pucuk layu ,daun menguning bahkan kecoklatan dan mulai membusuk.
DAFATAR PUSTAKA
Yatno. 2001. Laporan Fisiologi Tumbuhan. http://yatnodoank.blogspot.com/2011/01/laporan-fisiologi-tumbuhan.html,
diakses 3 desember 2014
Fitter. A. H. dan Hay, R. K. M. 1991, Fisiologi
Lingkungan Tanaman. Gadjah Mada University Press.
Khairunnisa, L., 2000.Tanggapan Tanaman Terhadap Kekurangan Air.Fakultas
Pertanian USU : Medan.
Lakitan, Benyamin. 2007. Dasar-Dasar
Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : PT. Raja Grafindo Persada.
Salisbury,F.B and C.W Ross.1997.Fisiologi Tumbuhan
Jilid I. ITB Press : Bandung.
Tim Fisiologi Tumbuhan. 2009. Penuntun Praktikum
Fisiologi tumbuhan. Universitas Andalas: Padang.
