TRANSPIRASI PADA DAUN TUMBUHAN

Transkripsi

1 Hari/Tanggal : Jumat, 28 September 2012 Rekan Kerja : 1. Nur Kholifah NIM G Sri Afriyani NIM G Nurhasanah NIM G LAPORAN BIOFISIKA UMUM TRANSPIRASI PADA DAUN TUMBUHAN DADI IRAWAN NIM G Asisten : 1. Ajeng Widya Roslia NIM G Feby Rahmawati F NIM G Budi Setiadi NIM G Andri Harryansyah NIM G DEPARTEMEN FISIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2012

2 Tujuan 1. Mempelajari pergerakan air dalam tumbuhan. 2. Mengukur perubahan tegangan ketika tumbuhan bertranspirasi. Peralatan 1. Pressure Sensor PS-2113A 2. Xplorer GLX PS-2002 atau Pasport Interface 3. Tumbuhan atau semaian bibit, tinggi cm 4. Pisau atau silet, mangkuk air dingin, minyak ter 5. Lab satnd, 2 kepitan/klem, glycerin, kipas listrik Teori singkat Transpirasi adalah proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang kutikula, dan lentisel. Air yang ditranspirasikan sekitar 80% berjalan melewati lubang stomata, paling besar peranannya dalam transpirasi. Daun merupakan organ yang berfungsi menangkap cahaya waktu fotosintesis, penguapan dan trasnportasi, struktur anatomi daun sama dengan strukut anatomi batang (Lakitan,2007). Daun yang dimiliki oleh tumbuhan memiliki jaringan-jaringan penting yang memiliki fungsi berbeda. Jaringan-jaringan itu bekerja secara sinergis satu sama lain sehingga tercipta system yang seimbang. Jaringan epidermis daun terdapat di permukaan atas dan bawah, terdiri dari selapis sel. Sel epidermis berdinding tebal, tersusun rapat, dilapisi kutikula untuk menghindari penguapan. Daun memiliki stomata (mulut daun) yaitu celah yang dibatasi sel penutup untuk pertukaran gas. Jaringan parenkim palisade (jaringan pagar) pada daun tersusun dari sel yang memanjang berjajar seperti pagar, memiliki klorofil uantuk fotosintesa. Sedangkan parenkim spons (bunga karang), sel-selnya tersusun jarang dengan banyak ruang antar sel yang berfungsi untuk pertukaran gas dan tidak mengandung banyak klorofil. Ikatan pembuluh terdapat dalam tulang daun yang bercabang-cabang yang berhubungan dan nampak seperti anyaman. Ikatan pembuluh berfungsi mengangkut air, zat hara serta zat organik yang disintesa dalam daun dan disebarkan ke bagian lain. Stomata atau mulut daun merupakan bentuk khusus dari sel epidermis, berfungsi dalam pertukaran gas. Stomata terdiri dari sel penjaga yang mengandung klorofil, membuka dan menutupnya diatur oleh turgiditas.

3 Prosedur Percobaan 1. Melakukan set-up peralatan dengan cara memasukkan ujung kait konektor ke dalam salah satu ujung tabung plastik kemudian menambahkan glycerin untuk melumasi jika siperlukan. 2. Memotong batang semaian tanaman 2-3 cm di atas permukaan tanah. Segera merendam ujung potongan kedalam air, dan membiarkannya terendam, kemudian mengiris potongan segar hingga sudut Mengisi tabung dengan air seemikian sehinga ada celah udara 2-3 cm pada salah satu ujung, kemudian mengangkat ujung tersebut dengan konektor dan membiarkan kelebihan air tumpah ke ujung lain. 4. Dengan menempatkan di atas ujung bebas tabung, meletakkan tabung dibawah air dan memasukkan tangkai potongan tanaman tabung. Kemudian menghindari terbentuk gelembung udara di dalam tabung, menarik tabung menjauh dari tangkai jika terbentuk gelembung udara. 5. Menyebarkan minyak ter sekitar ujung tabung untuk menciptakan segel kedap udara antara ujung atas tabung plastik dan tangkai tanaman atau bias juga menggunakan solatif. 6. Mengunci tanaman pada posisi tegak lurus dengan klem ke stand lab. 7. Menempelkan pressure sensor ke batang support stand lab dengan menggunakan klem lain. Port teknan harus 5-7 cm di atas ujung potongan tangkai tanaman untuk mencegah air dari memasuki pressure sensor. 8. Mengarahkan perangkai pada ujung tabung plastik dengan port tekana pressure sensor. Mendorong perangkai ke port, dan memutar perangkai searah jarum jam hingga terkunci sehingga terkunci (sekitar 1/8 putaran). Memastikan tidak ada air memasuki sensor. 9. Melakukan set-up software dengan cara menghubungkan susunan sensor tekanan/tanaman ke PASPORT Interface, pilih Launch Data Studio tampilan data studio akan muncul. 10. Mengklik 2 kali ikon tampilan digits, atau seret ikon tersebut ke kanal data Relative Pressure, untuk membuka tampilan digits dari pressure (kpa). Data Tabel 1. Laju Transpirasi Pada Tumbuhan Transpiration Run P1 P2 P t1 t2 t (kpa) (kpa) (kpa) (min) (min) (min) Rate of Transpiration (kpa/min) No Fan 105.7x x x x10-4 With Fan 100.3x x x x10-4

4 Tekanan (Pa) Tekanan (Pa) grafik hubungan antara tekanan terhadap waktu (tanpa kipas) Tanpa kipas y = x Waktu (s) Grafik hubungan antara tekanan terhadap waktu (kipas) y = x Waktu (s) kipas Pengolahan Data Tanpa Kipas Diketahui : P1 = Pa = 105.7x10-3 kpa P2 = Pa = 102.2x10-3 kpa t1 = 20 detik = 0.33 menit t2 = 475 detik = 7.92 menit Ditanya : rate of transpiration?

5 Jawaban : a. P = P2 - P1 = 102.2x x10-3 kpa = - 3.5x10-3 kpa = 3.5x10-3 kpa b. t = t2 t1 = ( ) menit = 7.58 menit Rate of transpiration : Vtranspiration = P = 3.5x10 3 kpa = 4.62x10-4 kpa t 7.58 menit menit Mengunakan kipas Diketahui : P1 = Pa = 100.3x10-3 kpa P2 = 98.1 Pa = 98.1x10-3 kpa t1 = 20 detik = 0.33 menit t2 = 475 detik = 7.92 menit Ditanya : rate of transpiration? Jawaban : a. P = P2 - P1 = 98.1x x10-3 kpa = - 2.2x10-3 kpa = 2.2x10-3 kpa b. t = t2 t1 = ( ) menit = 7.58 menit Rate of transpiration : Vtranspiration = P = 2.2x10 3 kpa = 2.90x10-4 kpa t 7.58 menit menit

6 Tekanan (10-3 kpa) Grafik perubahan tekanan terhadap perubahan waktu y = x y = x Waktu (menit) tanpa kipas kipas Linear (tanpa kipas) Linear (kipas) Pembahasan Transpirasi adalah proses pelepasan uap air dari dalam diri tumbuhan. Transpirasi merupakan satu mekanisme untuk membuang kelebihan air atau air sisa metabolisme. Tumbuhan yang melakukan metabolisme, baik anabolisme maupun katabolisme tidak terlepas dari peran air. Tumbuhan yang kelebihan air akan mengeluarkannya sehingga terjadi keseimbangan. Air yang banyak pada diri tumbuhan dapat merusak proses metabolisme yang terjadi, bahkan dapat mengganggu proses metanolisme itu sendiri. Sebaliknya, tumbuhan yang kekurangan air akan mengalami penurunan tekanan turgor atau turgiditas tumbuhan sehingga tumbuhan tersebut tidak mampu melakukan metabolisme secara sempurna. Akibat menurunnya turgiditas tumbuhan ini tumbuhan akan layu sampai akhirnya mati. Laju transpirasi dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal yang memengaruhi proses transpirasi di antaranya konduktivitas stomata, daya hisap daun, dan tekanan akar, laju fotosintesis dan respirasi, serta jenis dan umur tanamannya. Sedankang faktor eksternal yang penting adalah suhu, kelembaban udara, kecepatan angin dan beda potensial air antara tanah dengan udara sekitar atmosfer. Oleh bermacam-macam tenaga penggerak dan daya kohesi, maka dalam tubuh tumbuhan terbentuk aliran air atau benang air yang tak terputus.( Di sisi lain, transpirasi dapat dipandang sebagai salah satu mekanisme pelepasan kelebihan

7 panas tubuh tumbuhan, serta mendorong aliran air tanah masuk ke jaringan untuk mendapatkan berbagai nutrisi yang dibutuhkan ( Salisbury, 1992). Laju perubahan tekanan terhadap waktu ketika tidak diberikan aliran udara ke tubuhan yaitu 4.62x10-4 kpa/menit, sedangkan ketika diberikan aliran udara kepadanya, percobaan menghasilkan laju transpirasi sebesar 2.90x10-4 kpa/menit. Seperti telah dijelaskan di atas bahwa transpirasi dipengaruhi oleh faktor internal an faktor ekternal. Faktor internal yang menjadi sampel pada percobaan ini yaitu banyaknya mulut daun atau stomata yang dimiliki oleh daun tumbuhan tersebut. Semakin banyak stomata yang dimiliki oleh daun tumbuhan, maka transpirasi akan berlangsung dalam waktu yang cepat. Keadaan sebaliknya terjadi jika tumbuhan tidak terlalu banyak memiliki stomata, sebagai akibatnya laju transpirasi berlangsung dalam waktu yang lambat. Analog stomata dalam daun seperti keran dalam air dalam suatu penampungan air. Andaikan ada sebuah bak penampung air yang besar dengan sebuah keran serta bak penampung air lain dengan sepuluh keran, maka laju perubahan volume air yang keluar dari penampung air satu keran akan lebih lambat jika dibandingkan dengan penampung air yang memiliki sepuluh keran. Stomata sebagai tempat keluar masuknya udara hasil metabolisme, sehingga semakin banyak tumbuhan memiliki stomata maka laju transpirasnya semakin besar. Kipas yang mengalirkan udara atau angin memengaruhi laju transpirasi sebagai faktor eksternal. Terbuki dengan hasil percobaan yang telah dijelaskan di atas. Angin dapat mempercepat proses laju transpirasi dengan cara mengalirkan udara di atas keran udara yang dimiliki tunbuhan atau stomata. Ia membuat stomata cepat kering sehingga terus perlu melakukan transpirasi secara terus menerus. Prinsip yang sesuai dengan skema ini yaitu terjadinya angin darat dan angin laut sehingga menguntungkan para nelayan untuk melaut. Daratan yang cepat memanas sehingga menghasilkan uap yang banyak dibandingkan lautan, mengakibatkan angin berhembus dari darat menuju laut. Angin ini disebut angin darat yang terjadi pada sore hari. Sedangkan daratan yang cepat mongering membuat angin berhembus angin dari laut yang disebut angin laut. Angin ini terjadi pada pagi hari. Oleh karena itu, peranan faktor ekternal seperti air sangat memengaruhi laju transpirasi pada tumbuhan. Upaya yang dapat dilakukan oleh tumbuhan untuk mengurangi penguapan yang terjadi

8 pada dirinya antara lain dengancara menggugurkan daunnya seperti pada tumbuhan randu dan jati ketika musim kemarau. Andaikan mereka tidak melakukan itu tentunya akan memengaruhi kelangsungan hidup dirinya. Selain itu, tumbuhan juga dapat melakukan efisiensi penggunaan air dengan cara membuka dan menutup stomata pada waktu tertentu. Kesimpulan Percobaan pada praktikum kali ini yaitu mempelajari pergerakan air yang dipengaruhi oleh faktor internal yaitu banyaknya stomata yang dimiliki daun tumbuhan serta faktor eksternal yaitu angin atau udara yang dialirkan di atas stomata. Hasil yang didapatkan dari hasil percobaan yaitu menunjukkan bahwa semakin banyak stomata yang dimiliki tumbuhan, maka laju transpirasi yang terjadi semakin cepat. Sama halnya dengan stomata, banyaknya udara atau angin yang mengalir melalui stomata akan membuat kran udara ini terlalu cepat mengalami kekeringan. Keringnya permukaan daun perlu melakukan transpirasi terus menerus untuk menjaga keseimbangan tekanan antara di dalam dan di luar daun. Dengan demikian, angin pun memengaruhi laju transpirasi pada tumbuhan. Daftar Pustaka [Anonim] Plant Transpiration.[Terhubung berkala]. environmental/articles/64374.aspx (30 September 2012) Lakitan, B Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta : Raja Grafindo Persada. Salisbury dan Ross Fisiologi Tumbuhan. Bandung :ITB Press.