HUBUNGAN TUMBUHAN DENGAN AIR, TRANSPIRASI DAN EVAPORASI AZKI AFIDATI PUTRI ANFA ( ) KELOMPOK 3B (A)

Transkripsi

1 HUBUNGAN TUMBUHAN DENGAN AIR, TRANSPIRASI DAN EVAPORASI AZKI AFIDATI PUTRI ANFA ( ) KELOMPOK 3B (A) ABSTRAK Praktikum Hubungan Tumbuhan dengan Air, Transpirasi dan Evaporasi ini dilakukan dengan bahan kecambah Vigna unguiculata, Rhoe discolor, dan Averrhoa belimbii yang dilaksanakan pada hari Selasa, 15 September 2015 di Laboratorium Pendidikan IV Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang. Tujuan dari praktikum ini yaitu, untuk mengukur kadar air, mengukur turgiditas relatif, menghitung luas permukaan daun dan laju evaporasi, serta mengetahui struktur umum stomata dan proses membuka menutupnya stomata. Metode kerja yang dilakukan adalah dengan mengukur kadar air daun dan ranting Averrhoa belimbii, mengukur turgiditas relatif kecambah Vigna unguiculata, menghitung luas daun, kecepatan evaporasi dan laju transpirasi dari daun Averrhoa belimbii dengan berbagai perlakuan, serta mengamati membuka dan menutupnya stomata Rhoe discolor dengan berbagai perlakuan. Hasil dari praktikum ini yaitu, pada perhitungan luas daun, daun Averrhoa belimbii yang paling luas yaitu daun 3 dengan luas 3,311 cm 2 dan yang terkecil yaitu daun pertama dengan luas 2,838 cm 2. Keyword : Averrhoa belimbii, Rhoe discolor, Turgiditas, Transpirasi, Vigna unguiculata. PENDAHULUAN Air merupakan suatu molekul yang sederhana, terdiri 1 atom oksigen dan 2 atom hydrogen, sehingga berat molekulnya hanya 18gr/mol. Terlepas dari kesederhanaan komposisi atom penyusunnya dan ukuran molekulnya yang kecil, molekul air mempunyai beberapa karakteristik yang unik. Karakteristik tersebut disebabkan karena rangkaian kedua atom hidrogen pada atom oksigen (yang berada ditengah) tidak membentuk garis lurus. Rangkaian ini membentuk sudut 105 o. Besarnya sudut ini selalu sama, jika air dalam bentuk padat (es), tetapi agak bervariasi. Jika air dalam bentuk cair, walaupun rata-rata besar sudutnya tetap 105 o (Lakitan,2004). Proses transpirasi adalah proses kehilangan air karena penguapan melalui bagian dalam tubuh tanaman, yaitu air yang diserap oleh akar - akar tanaman dipergunakan untuk membentuk jaringan tanaman dan kemudian

2 dilepaskan melalui daun ke atmosfer (Purba, 2011). Ada banyak langkah dimana perpindahan air dan banyak faktor yang mempengaruhi pergerakannya. Besarnya uap air yang ditranspirasikan dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain, faktor dari dalam tumbuhan (jumlah daun, luas daun, dan jumlah stomata), serta faktor dari luar tumbuhan (suhu, cahaya, kelembaban,dan angin)(salisbury, 1992). 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 molekul uap air di udara. Maka, kelembaban udara akan berpengaruh pada proses transpirasi. Suhu juga termasuk pengaruh dari transpirasi, yaitu dengan naiknya suhu dari 18 o - 20 o F cenderung untuk meningkatkan penguapan air sebesar dua kali dan sangat mempengaruhi tekanan turgor dan secara sistematis mempengaruhi pembukaan stomata (Lovelles, 1991). Air tidak saja masuk ke jaringan tanaman, tetapi juga keluar berupa uap air, proses ini disebut transpirasi, dan jika keluar berupa uap cairan disebut gutasi. Dan sejumlah air yang diserap hanya 0,1-0,3 % yang dilepaskan. Akibat masuknya air ke dalam jaringan tanaman menyebabkan terjadinya pengembangan dinding sel. Jika air masuk terus - menerus ke dalam sel, sedangkan dinding sel mempunyai batas mengembang tertentu akibat rintangan - rintangan di sekitarnya, maka timbulnya desakan untuk tekanan tersebut. Tekanan itu disebut tekanan turgor dan sel dalam keadaan turgid (Peter, 1992). Perbedaan antara transpirasi dengan evaporasi adalah, pada transpirasi proses fisiologi atau fisik yang termodifikasi, diatur bukaan stomata, diatur beberapa macam tekanan, terjadi di jaringan hidup, permukaan sel basah. Pada evaporasi, proses fisika murni, tidak diatur bukaan stomata, tidak diatur oleh tekanan, tidak terbatas pada jaringan hidup, permukaan yang menjalankan menjadi kering (Fitter, 1991). Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengukur kadar air yang ada pada bagian tanaman,untuk mengukur turgiditas relatif dan defisit air dari jaringan tumbuhan, menghitung luas permukaan daun dan laju evaporasi dan transpirasi dari lembaran daun, mengetahui struktur umum stomata dan proses

3 membuka dan menutupnya stomata. METODA PRAKTIKUM Waktu dan Tempat Praktikum ini dilakukan pada hari Selasa, 15 September 2015, pukul WIB di Laboratorium Teaching IV Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Andalas, Padang. Alat dan Bahan Adapun alat yang digunakan pada praktikum ini adalah kotak karton, timbangan, oven, cork borer, petridish, kertas saring, kertas merang, jepitan kertas, selotip, gunting, vaselin, mikroskop, kaca objek, cover glass, larutan sukrosa, dan larutan NaCl 1M. Sedangkan bahan yang digunakan adalah daun Averrhoa belimbii, Rhoe discolor, dan kecambah Vigna unguiculata. Cara kerja Pada percobaan pertama, daun Averrhoa belimbii dipisahkan dari rantingnya, kemudian masing - masingnya ditimbang seberat 10 gram dan dibuat menjadi tiga sampel untuk daun dan tiga sampel untuk ranting. Kemudian, masing - masing sampel disimpan dalam kotak karton dan selanjutnya dioven dengan suhu 80 o C selama 48 jam. Setelah 48 jam, bahan kemudian diangkat dan diukur kadar air tumbuhan dengan rumus BB BK = % dari Berat Basah (BB) BB Atau BB BK = % dari Berat Kering (BK) BK Pada percobaan kedua, daun kecambah Vigna unguiculata di bor sebanyak 10 buah untuk yang disiram selama 14 hari dan 10 buah untuk yang disiram selama 12 hari. Berat masing - masing daun ditimbang. Kemudian, potongan - potongan daun ditempatkan dalam petridish yang terpisah (untuk 14 hari penyiraman dan 12 hari penyiraman). Kemudian, petridish diletakkan pada ruangan dengan penerangan lampu neon yang berintensitas +25 lumen/sq-ft selama 3 jam. Setelah 3 jam, potongan daun diambil dan kelebihan air yang menempel dihilangkan dengan cara meletakkan sebentar potongan daun di atas kertas saring, lalu berat daun ditimbang. Kemudian, potongan daun dioven dengan suhu 80 o C selama 48 jam. Kemudian, berat kering ditimbang dan turgiditas relatif juga ditimbang dengan rumus : TR = BS - BK x 100 % BT - BK Defisit air pada daun juga dihitung dengan rumus : WD = BT -BS x 100 % BT BK

4 Pada percobaan ketiga, diambil 3 lembar daun Averrhoa belimbii dan ditempelkan pada selembar kertas yang telah ditimbang beratnya dan dihitung luasnya. Selanjutnya, lembaran daun masing - masingnya ditimbang dan dihitung luasnya. Kemudian, dilakukan 3 perlakuan. Pertama, daun satu dijiplak pada lembaran kertas dan hasil jiplakan digunting dan ditimbang. Kemudian luas daun dihitung dengan rumus : Luas daun = Berat guntingan gambarx luaskertas Berat kertas Kedua, lembaran daun yang telah diketahui luasnya tadi diambil dan kemudian ditimbang dan digantung dengan jepitan kertas pada sinar matahari langsung. Dalam interval waktu 20, 40, dan 60 menit dilakukan penimbangan (sebanyak 3 kali). Kemudian, dibuat daftar penimbangan pengurangan berat daun selama evaporasi dengan rumus : Kecepatan Evaporasi = berat penguapan : t Luas permukaan daun Ketiga, dua lembar daun yang telah diketahui luasnya pada percobaan a ditimbang, kemudian direndam dalam air dan dikeringkan dengan tisu. Daun pertama diolesi vaselin pada permukaan atasnya dan daun kedua pada permukaan bawahnya, kemudian ditimbang kembali. Hasil antara respirasi kutikula dari permukaan atas dan transpirasi stomata dari permukaan bawah dibandingkan. Pada percobaan keempat, akuades diteteskan pada permukaan kaca objek. Kemudian, dibuat sayatan tipis pada permukaan epidermis atas dan bawah dari lembaran daun Rhoe discolor. Kemudian, sayatan ditempatkan pada tetesan akuades pada kaca objek. Kemudian, ditutup dengan cover glass dan diamati di bawah mikroskop dengan perbesaran kecil (4 x 10). Pengamatan difokuskan pada 1-2 stomata dan perbesaran ditingkatkan sampai 40 x 10, kemudian struktur stomata diamati. Kemudian, sayatan permukaan atas dihisap akuades dengan tisu dan ditetesi dengan sukrosa dan dicatat waktu untuk proses. Setelah itu dihisap kembali sukrosa dan ditetesi dengan akuades dan dicatat kembali waktunya. Kemudian, dihisap akuades dan ditetesi dengan NaCl dan dicatat waktunya. Kemudian, ditetesi kembali dengan akuades untuk melihat respon stomata waktu dicatat untuk perubahan tersebut dan proses yang terjadi digambarkan secara berurutan. HASIL DAN PEMBAHASAN

5 Dari praktikum yang telah dilakukan, maka didapatkan hasil sebagai berikut : 1. Pengukuran Kadar Air Jaringan Tumbuhan Tabel 1. Kadar air daun dan ranting setelah dioven 48 jam. No Kadar Air (%) Daun Ranting 1 0,45 0,60 2 0,59 0,64 3 0,61 0,61 Dari tabel dapat dilihat perbedaan kadar air dari daun dan ranting tanaman Averrhoa belimbii. Kadar air dari dari ranting lebih besar dari pada kadar air yang terkandung pada daun. Hal ini tidak sesuailiteratur dari Kramer (1960),bahwa kadar air daun tanaman lebih tinggi dari bagian rantingnya, karena sel-sel mesofil daun yang tidak tersusun rapat mengandung ruang udara yang jenuh terhadap air. Air yang diserap oleh bulu-bulu akar, akan disebarkan oleh jaringan pengangkut keseluruh organ tumbuhan untuk digunakan sesuai kebutuhan dari organ tersebut. Misalnya dibagian daun untuk melakukan proses fotosintesis dan penguapan untuk menjaga kestabilan suhu tumbuhan. Kebutuhan air pada tanaman dapat dipenuhi melalui tanah dengan jalan penyerapan oleh akar. Karena besarnya air yang diserap oleh akar tanaman sangat tergantung pada kadar air dalam tanah dan ditentukan oleh pf (Kemampuan partikel tanah memegang air), dan kemampuan akar untuk menyerapnya. Hal ini terjadi kemungkinan karena kesalahan dalam penimbangan berat dari daun yang telah di oven selama 48 jam. Daun yang akan ditimbang kembali beratnya banyak yang terjatuh saat penimbangan. 2. Pengukuran Turgiditas Relatif Jaringan Tumbuhan Tabel 2. Nilai Turgiditas Relatif dan Defisit Air pada kecambah Vigna unguiculata setelah dioven 48 jam. No Hari penyiraman 12 hari 14 hari TR WD TR WD Dari tabel dapat dilihat turgiditas relatif dan defisit air pada tanaman Vigna unguiculata dengan penyiraman selama 12 hari dan dengan penyiraman selama 14 hari. Diketahui bahwa turgiditas relatif daun yang disiram selama 12 hari lebih besar dari pada turgiditas relatif daun tanaman yang disiram selama 14 hari. Sedangkan defisit air tanaman dengan 12 hari penyiraman lebih kecil dari pada 14 hari penyiraman. Menurut Salisbury (1991), turgiditas relative pada keadaan basah (lapang) lebih besar dibandingkan dengan keadaan

6 kering. Kandungan air pada kapasitas lapang berada pada kondisi yang mana semua ruang dalam tanah terisis oleh air. Air yang dikandung pada kapasitas lapang basah yang banyak, mengakibatkan tekanan turgor menjadi lebih besar. 3. Perhitungan Luas Permukaan Daun,Perkiraan Laju Evaporasi dan Transpirasi Permukaan Dorsiventral Daun a. Menghitung Luas Daun Tabel 3. Luas Daun Averrhoa belimbii Dari tabel di atas dapat dilihat bahwa daun yang paling luas yaitu daun 3 dengan luas 3,311 cm 2 dan yang terkecil yaitu daun pertama dengan luas 2,838 cm 2. Menurut Delvin (1975) menyatakan bahwa luas daun dipengaruhi oleh ketersediaan tanah, tempat ia tumbuh dan nutrisinya. Faktor lingkungan juga mempengaruhi luas daun dan besar kecilnya daun. Luas daun sangat mempengaruhi terjadinya proses transpirasi. Semakin lebar suatu daun maka semakin cepat terjadinya transpirasi, dan sebaliknya semakin sempitnya daun maka semakin lambat terjadinya transpirasi. b. Perkiraan Kecepatan Evaporasi Daun Tabel 4. Perkiraan Kecepatan Evaporasi pada Daun Pertama Averrhoa belimbii No Waktu kecepatan evaporasi daun g / / menit 1 20 menit 0, menit 0, menit 0,0008 Dari tabel dapat dilihat bahwa evaporasi daun Averrhoa belimbii setelah 40 menit justru melambat dari menit ke 20 dan kembali cepat di menit 60. Hal ini tidak sesuai dengan literatur yaitu, menurut NO Daun Luas Daun (cm 2 ) 1 Daun 1 2,838 2 Daun 2 3,074 3 Daun 3 3,311 Dwidjoseputro (1986) bahwa besarnya evaporasi ini dipengaruhi oleh luas daun. Semakin luas permukaan daun maka kecepatan evaporasi akan semakin tinggi, ketebalan daun juga mempengaruhi kecepatan evaporasi. Sedangkan, daun yang digunakan adalah daun 1 dimana luasnya paling kecil diantara 2 daun lain. Kemungkinan kesalahan terjadi ketika penimbangan daun. c. Perkiraan Laju Respirasi Daun Permukaan Dorsiventral Daun

7 Tabel 5. Berat Daun Averrhoa belimbii yang diolesi vaselin setelah 1 jam No. Jenis Tanaman 1 Daun 1 diolesi vaselin bagian atas 2 Daun 2 diolesi vaselin bagian bawah Berat Daun (gr) Setelah 1 jam 0,31 0,30 Dari tabel dapat diketehui bahwa laju respirasi daun yang diolesi vaselin pada permukaan daun bagian atas lebih berat dari pada Per muk aan Sukr osa Waktu (menit) Air NaCL Air Atas Baw ah daun yang diolesi vaselin pada permukaan bagian bawah. Menurut Dwijoseputro (1986) bahwa respirasi melalui stomata lebih aktif karena jaringan ini terdapat jaringan bunga karang yang susunannya longgar. Lapisan kutikula yang tebal dari lapisan lilin merupakan lapisan pelengkap untuk mengurangi penguapan yang terlalu besar pada permukaan daun dan juga berfungsi dalam bekerjanya stomata dan mengubah permeabilitas plasma. Menurut Bower (1996) bahwa kutikula secara relatif tidak tembus air, yang pada sebagian tanaman repirasi kutikula hanya 10% dari seluruh jumlah penguapan. Makin banyak jumlah stomata kemungkinan hilangnya uap air cukup besar, sehingga mempengaruhi besarnya laju repirasi. Respirasi yang melalui kutikula lebih sedikit dibandingkan dengan stomata, karena pada kutikula terjadi difusi uap air dengan langsung mengakibatkan uap air dan terdapat lapisan penghalang pada kutikula seperti zat kutin, lilin dan yang lain yang akan memperlambat proses hilangnya air dari permukaan daun tersebut. 4. Struktur Stomata dan Aktivitas Membuka - Menutup Stomata Tabel 6. Daun Rhoe discolor dengan berbagai perlakuan. KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari praktikum yang telah dilaksanakan dapat diambil kesimpulan, yaitu pada perhitungan luas daun, daun Averrhoa belimbii yang paling luas yaitu daun 3 dengan luas 3,311 cm 2 dan yang terkecil yaitu daun pertama dengan luas 2,838 cm 2. Pada percobaan perkiraan kecepatan evaporasi daun Averrhoa belimbii evaporasi daun setelah 40 menit justru melambat

8 dari menit ke 20 dan kembali cepat di menit 60. Pada percobaan laju respirasi daun pada daun Averrhoa belimbii, laju respirasi daun yang diolesi vaselin pada permukaan daun bagian atas lebih berat (0,31gr) dari pada daun yang diolesi vaselin pada permukaan bagian bawah (0,30gr). Saran Adapun saran yang dari pelaksanaan praktikum ini yaitu, diharapkan kepada praktikan untuk lebih serius dalam menjalani praktikum ini agar dapat terlaksana dengan baik dan praktikan untuk dapat memahami prosedur kerja. Lakitan, B Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Rajawali Press :Jakarta. Lovelles Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropika. Bandung:Gramedia. Peter, E dan Fisher Fisiologi Tanaman Budidaya Tropis. Yogyakarta : UGM Press Purba, J.H Kebutuhan dan Cara Pemberian Air Irigasi untuk Tanaman Padi Sawah (Oryza sativa). Jurnal Sains danteknologi 3 :146 Salisbury, J.W. dan Ross Fisiologi Tumbuhan Jilid I. Bandung : ITB. DAFTAR PUSTAKA Bower, F.O Botany of The Living Plant. Mc.Milan and Co. Ltd. St Martin Press. London. Delvin, R.M Plant Physiology Third Edition. Mc.William Publishing Co.Inc. New York. Dwijoseputro,D Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT. Gramedia :Jakarta. Fitter, A.H dan Itay R.K.M Fisiologi Lingkungan Tanaman. Yogyakarta : UGM Press Kramer Plant and Soil Relationship. Mc Graw Hill Company Inc :New York.