LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN Hubungan Antara Jumlah Stomata Dengan Kecepatan Transpirasi Nama : Bani Nugraha Nim : 1210702008 Tanggal Praktikum : 16 April 2012 Tanggal Pengumpulan : 23 April 2012 JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UNIVERSITAS ISLAM NEGERI SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2012
Hubungan Antara Jumlah Stomata Dengan Kecepatan Transpirasi PENDAHULUAN Tujuan Mengetahui hubungan antara banyaknya stomata dengan kecepatan transpirasi. Dasar Teori Penyerapan air dari dalam tanah ke bagian atas tumbuhan memiliki arti bahwa tanaman tersebut harus melawan gaya gravitasi bumi yang selalu mengakibatkan benda jatuh ke bawah. Akan tetapi, tanaman berhasil melakukan hal itu. Kuncinya ialah tanaman-tanaman ini menggunakan tekanan akar, tenaga kapilari, dan juga tarikan transpirasi. Namun pada tanaman-tanaman yang sangat tinggi, yang berperan paling penting adalah tarikan transpirasi. Dalam proses ini, ketika air menguap dari sel mesofil, maka cairan dalam sel mesofil akan menjadi semakin jenuh. Sel-sel ini akan menarik air melalu osmosis dari sel-sel yang berada lebih dalam di daun. Sel-sel ini pada akhirnya akan menarik air yang diperlukan dari jaringan xylem yang merupakan kolom berkelanjutan dari akar ke daun. Oleh karena itu, air kemudian dapat terus dibawa dari akar ke daun melawan arah gaya gravitasi, sehingga proses ini terus menerus berlanjut. Proses penguapan air dari sel mesofil daun biasa kita sebut dengan proses transpirasi. Oleh itu, pengambilan air dengan cara ini biasa kita sebut dengan proses tarikan transpirasi dan selama akar terus menerus menyerap air dari dalam tanah dan transpirasi terus terjadi, air akan terus dapat diangkut ke bagian atas sebuah tanaman (Abidin, 1987). Transpirasi tumbuhan adalah proses di mana mahluk hidup kehilangan air melalui proses penguapan. Proses transpirasi umumnya terjadi pada bagian daun atau stomata yang tertutup sampai terbuka perlahan. Gerakan membuka dan menutupnya stomata diakibatkan oleh intensitas cahaya dan kelembapan di sekitarnya. Semakin lebar stomata terbuka maka semakin banyak air yang hilang. Luas daerah permukaan daun juga mempengaruhi proses transpirasi. Makin luas permukaan daunnya maka makin besar transpirasinya (Kimball, 1994). Stomata adalah suatu celah pada epidermis yang dibatasi oleh dua sel penutup yang berisi kloroplas dan mempunyai bentuk serta fungsi yang berl;ainan dengan epidermis. Sel yang mengelilingi stomata atau biasa disebut dengan sel tetangga
berperan dalam perubahan osmotik yang menyebabkan gerakan sel penutup. Sel penutup letaknya dapat sama tinggi, lebih tinggi atau lebih rendah dari sel epidermis lainnya. Bila sama tinggi dengan permukaan epidermis lainnya disebut faneropor, sedangkan jika menonjol atau tenggelam di bawah permukaan disebut kriptopor. Setiap sel penutup mengandung inti yang jelas dan kloroplas yang secara berkala menghasilkan pati. Dinding sel penutup dan sel penjaga sebagian berlapis lignin (Dwijoseputro, 1992). Stomata merupakan derivat jaringan epidermis pada daun. Stomata berupa lubang-lubang yang masing-masing dibatasi oleh sel penutup, yaitu selsel epidermis yang telah mengalami perubahan bentuk dan fungsi. Sel penutup disebut juga sel penjaga. Sel penutup terdiri dari sepasang sel yang kelihatannya simetris dan umumnya berbentuk ginjal. Sel-sel penutup merupakan sel-sel aktif (hidup). Pada sel-sel penutup terdapat kloroplas. Di antara kedua sel penutup terdapat celah (porus) yang berupa lubang kecil. Sel penutup dapat mengatur menutup atau membukanya porus berdasarkan perubahan osmosisnya. Sel tetangga merupakan sel-sel yang berdampingan atau yang berada di sekitar sel-sel penutup. Sel-sel tetangga dapat terdiri dari dua buah atau lebih yang secara khusus melangsungkan fungsinya secara berasosiasi dengan selsel penutup. Ruang udara merupakan suatu ruang antarsel yang besar dan berfungsi ganda dalam fotosintesis, transpirasi, dan juga respirasi. Keadaan keempat bagian tersebut berbeda pada saat stomata terbuka dan tertutup (Campbell, 2002). Stomata fanerofor, yaitu stomata yang sel-sel penutupnya terletak pada permukaan daun (menonjol) sehingga memudahkan pengeluaran air, misalnya pada tumbuhan hidrofit. Stomata kriptofor, yaitu stomata yang sel-sel penutupnya berada jauh di bawah permukaan daun (tersembunyi), fungsinya untuk mengurangi penguapan yang berlebihan. Contohnya pada tumbuhan xerofit (Kimball, 1994).
METODE Alat Dan Bahan Alat Kertas Kobalt Klorida Klip/penjepit Stop watch Bunzzen/lampu spirtus Korektor sheet Mikroskop Objek glass Cover glass Bahan Daun yang masih hidup dan menempel pada pohon (tidak dipetik) Cara Kerja Disiapkan kertas Kobalt Klorida perhatikan warnanya (mula-mula) Dikeringkan keras Kobalt Klorida diatas lampu spirtus Diamati dan catat warna yang terjadi Diletakan kertas Kobalt Klorida tersebut ada permukaan atas daun dan jepitlah dengan klip. Bersamaan itu stop watch dihidupkan Hentikan segera stop wacth setelah kertas Kobalt Klorida kembali berwarna semula Dioleskan korektor sheet pada permukaan atas daun dan bawah daun di mata kertas Kobalt Klorida diletakan. Usahakan olesan tipis merata pada sebagian permukaan saja dan biarkan kering Setelah kering petik daun tersebut dan lepaskan olesan korektor sheet tadi. Hasil cetakan tersebut akan menjadi cetakan daun samplenya Dilihat olesan kering tersebut dibawah mikroskop dan hitung berapa banyak stomatanya Lakukan dengan cara yang sama untuk permukaan bawah daun
HASIL PENGAMATAN Gambar 1. Stomata Suji abaksial 16 x 10 16 x 10 Gambar 2. Stomata Suji adaksial Kelompok dan (Jenis Daun) Tabel 1. Perhitungan kecepatan transpirasi daun dengan jumlah stomata Permukaan atas Permukaan bawah Jumlah Waktu Perubahan Jumlah Stomata Warna stomata I (Spesies 1) 17 61 detik 29 47 detik Waktu Perubahan Warna II (Jagung 1) 13 43 detik 34 39 detik III (Suji) 22 60 detik 41 56 detik IV(Jagung 2) 20 40 detik 43 37 detik V(Lengkuas) 11 43,92 detik 22 17,79 detik Rata-rata 38,65 33,80 49,42 16,40
PEMBAHASAN Pada praktikum kali ini dalam mengetahui hubungan banyaknya stomata terhadap kecepatan transpirasi. Langkah pertama yang kami lakukan adalah mengubah warna kertas kobalt kloride dari putih menjadi biru dengan cara memanaskan menggunakan bunzzen atau lampu spirtus, usahakan jangan sampai terbakar. Setelah berubah warna, kertas kobalt tersebut di tempelkan pada daun jagung menggunakan penjepit, dan menghitung waktu perubahan warna kertas kobalt menjadi warna putih kembali. kegiatan ini dilakukan pengulangan sebanyak dua kali yaitu pada daun permukaan atas (yang terkena sinar matahari) dan daun permukaan bawah (yang tidak terkena matahari). Laju transpirasi pada tumbuhan selain dipengaruhi oleh banyaknya jumlah stomata pada daun juga dipengaruhi oleh adanya cahaya matahari, karena sinar matahari menyebabkan membukanya stomata dan gelap menyebabkan menutupnya stomata. Jadi, jumlah stomata pada daun mempengaruhi laju transpirasi pada tumbuhan (Dwidjoseputro, 1994). Pada masing- masing daun, bagian atas dan bawah diolesi dengan korektor sheet ( diusahakan olesannya tipis merata di sebagian permukaan saja) dan membiarkannya kering, setelah kering kertas mika di lepas dan kemudian diamati di bawah mikroskop agar dapat melihat jumlah stomata pada permukaan bawah maupun atas daun dan menghitung jumlah stomatanya. Dalam pengamatan pengukuran terhadap kecepatan transpirasi dan kaitannya dengan jumlah stomata daun yang digunakan ialah daun jagung, daun suji, daun lengkuas dan satu daun yang tidak diketahua spesiesnya (Spesies 1). Dari hasil perhitungan laju transpirasi dan jumlah stomata beberapa kelompok maka disajikan dalam bentuk grafik, sebagai berikut: Grafik 1. Pengaruh Jumlah Stomata Dengan Laju Transpirasi Daun Bagian Atas
Dari hasil pengukuran laju transpirasi pada bagian permukaan atas masing masing daun. Untuk daun Spesies 1 dengan jumlah stomata 17 memiliki laju transpirasinya sebesar 61,19 detik, untuk daun jagung 1 memiliki jumlah stomata 13 dengan laju transpirasinya sebesar 43 detik, untuk daun suji memiliki jumlah stomata 22 dengan laju transpirasinya 60 detik, untuk daun daun jagung 2 memiliki jumlah stomata 20 dengan laju transpirasinya 40 detik dan daun lengkuas memiliki jumlah stomata 11 dengan laju transpirasinya 42,49 detik. Dari data grafik tersebut terlihat pada daun Spesies 1 memiliki laju transpirasi yang paling tinggi. Sedangkan jumlah stomatanya sedikit dibandingkan dengan jumlah stomata pada daun yang lainnya. Hal tersebut tidak sesuai dengan literatur bahwa laju transpirasi dipengaruhi oleh jumlah stomata, dimana semakin banyak jumlah stomata akan meningkatkan laju transpirasinya. Grafik 2. Pengaruh Jumlah Stomata Dengan Laju Transpirasi Daun Bagian Bawah
Dari hasil pengukuran laju transpirasi pada bagian permukaan bawah masing masing daun. Untuk daun Spesies 1 dengan jumlah stomata 29 memiliki laju transpirasinya sebesar 43,46 detik, untuk daun jagung 1 memiliki jumlah stomata 34 dengan laju transpirasinya sebesar 39 detik, untuk daun suji memiliki jumlah stomata 41 dengan laju transpirasinya 56 detik, untuk daun daun jagung 2 memiliki jumlah stomata 43 dengan laju transpirasinya 37 detik dan daun lengkuas memiliki jumlah stomata 22 dengan laju transpirasinya 17,79 detik. Dari hasil grafik ke dua didapat hasilnya bahwa pada bagian permukaan bawah daun lebih banyak dibandingkan dengan bagian permukaan atas daun, hal ini sesuai dengan literatur yang menerangkan bahwa semakin banyak jumlah stomata mempengruhi laju transpirasi. Apabila laju transpirasi terlalu tinggi akan mempengaruhi turgiditas tanaman tersebut yang menyebabkan tumbuhan akan mengalami latu atau mati. Faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi yaitu Cahaya, Stomata akan membuka jika terdapat cahaya dan akan menutup jika dalam keadaan gelap, jika cahayanya kuat maka akan mempercepat transpirasi, karena cahaya mengandung panas yang dapat menaikkan temperature, kenaikan temperatur sampai batas tertentu menyebabkan membukanya stomata. Temperatur, tumbuhan akan lebih cepat bertranspirasi jika temperatur atau suhunya tinggi, hal ini dikarenakan naiknya temperatur akan menambah tekanan uap di dalam daun dan juga akan menambah tekanan uap di luar daun, akan tetapi tekanan yang ada di luar daun tidak setinggi tekanan yang ada di dalam daun sehingga uap air akan berdifusi ke udara bebas (luar daun) (Salisbury dan Rose, 1995).
Kelembaban, kelembaban menunjukkan banyak sedikitnya uap yang terkandung di udara, makin banyak uap air yang ada di udara maka akan semakin kecil perbedaan tekanan uap air dalam rongga daun dengan di udara, sehingga laju transpirasi akan lambat dan begitu pula sebaliknya. Angin, pada umumnya angin akan meningkatkan kecepatan transpirasi karena angin membawa pindah uap air yang berkumpul di dekat stomata, sehingga laju transpirasi akan meningkat karena uap air yang ada di dalam daun akan berdifusi ke luar dengan cepat. Keadaan air tanah, laju transpirasi sangat bergantung pada adanya air dalam tanah, karena setiap air yang hilang harus diganti. Berkurangnya air dalam tanah akan menyebabkan berkurangnya pengaliran air ke daun, dan hal ini akan menghambat laju transpirasi (Dwijoseputro, 1992) KESIMPULAN Berdasarkan dari hasil praktikum dapa disimpulkan bahwa jumlah stomata bagian bawah daun lebih banyak dari jumlah stomata bagian atas daun, maka semakin banyak jumlah stomata pada daun akan mempengaruhi laju transpirasi tumbuhan. Stomata yang paling banyak terdapat pada daun jagung 2 bagian bawah dan laju transpirasi yang paling cepat ada pada daun lengkuas bagian bawah. DAFTAR PUSTAKA Abidin, Z. 1987. Dasar Pengetahuan Ilmu Tanaman. Angkasa Bandung : Bandung. Campbell, N. A. 2002. Biologi Jilid I. Erlangga. Jakarta. Dwijoseputro, D. 1992. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Gramedia Pustaka Utama: Jakarta. Kimball.1994. Biologi Jilid 2. Erlangga :Jakarta. Salisbury, Frank B. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I. ITB:Bandung.