LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN HUBUNGAN ANTARA JUMLAH STOMATA DENGAN KECEPATAN TRANSPIRASI Oleh: Ayu Agustini Juhari 1210702007 Tanggal Praktikum : 16 April 2012 Tanggal Pengumpulan : 23 April 2012 Tempat: Laboratorium Biologi Pukul: 10.20-11.50 Kelompok 2 JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI UIN SUNAN GUNUNG DJATI BANDUNG 2012
I. Judul : Hubungan antara Jumlah Stomata dengan Kecepatan Transpirasi II. Pendahuluan a. Tujuan - Mengetahui hubungan antara banyaknya stomata dengan kecepatan transpirasi b. Dasar Teori Air merupkan salah satu faktor penentu bagi berlangsungnya kehidupa tumbuhan. Air juga mengandung zat terlarut berupa unsur hara. Banyaknya air yang ada didalam tubuh tumbuhan selalu mengalami fluktuasi tergantung pada kecepatan proses masuknya air kedalam tumbuhan, kecepatan proses penggunaan air oleh tumbuhan, dan kecepatan proses hilangnya air dari tubuh tumbuhan. Hilangnya air dari tubuh tumbuhan dapat berupa cairan dan uap atau gas. Proses keluarnya atau hilangnya air dari tubuh tumbuhan dapat berbentuk gas ke udara disekitar tumbuhan dinamakan transpirasi (Syamsuri, 2007). Transpirasi dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan tumbuhan melalui stomata, kemungkinan kehilangan air dari jaringan tanaman melalui bagian tanaman yang lain dapat saja terjadi, tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil dibandingkan dengan yang hilang melalui stomata. Secara umum, proses transpirasi berlangsung dalam 2 tahap, yaitu evaporasi air dan difusi air. Pada dasarnya transpirasi ditentukan oleh seberapa besar antara dua sel penutup stomata, sehingga proses-proses yang menyebabkan membuka dan menutupnya stomata juga menentukan besarnya transpirasi. Beberapa factor lingkungan yang mempengaruhi proses transpirasi diantaranya adalah radiasi cahaya, kelembaban, suhu, angin dan keadaan air tanah (Santoso, 2004). Tumbuhan mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui 3 proses, yaitu : 1. Transpirasi Transpirasi adalah terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi). Transpirasi dipengaruhi oleh : Faktor luar, meliputi : Kelembaban udara : semakin tinggi kelembaban udara maka transpirasi semakin lambat. Pada saat udara lembab transpirasi akan terganggu, sehingga tumbuhan akan melakukan gutasi Suhu udara : semakin tinggi suhu maka transpirasi semakin cepat.
Intensitas cahaya : semakin banyak intensitas cahaya maka transpirasi semakin giat. Kecepatan angin : semakin kencang angin maka transpirasi semakin cepat. Kandungan air tanah Faktor dalam, meliputi :ukuran (luas) daun Tebal tipisnya daun Ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun Jumlah stomata Jumlah bulu akar (trikoma) Jadi semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut fotometer atau transpirometer. 2. Gutasi Gutasi adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut hidatoda/ gutatoda/ emisarium. Terjadi pada suhu rendah dan kelembaban tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae (padi, jagung, rumput, dll) 3. Perdarahan Perdarahan Adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyadapan pohon karet dan pohon aren. Lubang stomata yang tidak bundar melainkan oval itu ada sangkut paut dengan intensitas pengeluaran air. Juga yang letaknya satu sama lain di perantaian oleh suatu juga jarak yang tertentu itu pun mempengaruhi intensitas penguapan. Jika lubang-lubang itu terlalu berdekatan maka penguapan dari lubang yang satu malah menghambat penguapan dari lubang yang berdekatan (Kaufman, 1975).
III. METODE a. Alat dan Bahan Alat Kertas Cobalt Klorida Klip atau Penjepit Stop watch Bunsen Mikroskop Korektor sheet Bahan Daun Jagung Daun Lengkuas Daun Suji Daun Daun b. Prosedur Kerja Diambil kertasa kobalt klorida diperhatikan warnanya Kertas Kobalt Klorida dikeringkan diatas lampu spirtus Diamati dan catat warna yang terjadi Diletakan kertas kobalt klorida tersebut pada permukaan atas daun dan jepitlah dengan klip. Bersamaan dengan itu stop watch dihidupkan Dihentikan segera stop watch setelah kertas kobalt tersebut kembali berwarna semula Setelah selesai pengulangan diatas oleskan korektor sheet pada permukaan atas daun dan bawah daun di atas kertas kobalt diletakan. Diusahakan olesannya tipis merata pada sebagian permukaan saja dan biarkan kering. Setelah kering petiklah daun tersebut dan lepaskan olesan korektor sheet tadi. Hasil olesan tersebut akan menjadi cetakan daun sampelnya. Dilihat olesan kering (cetakan) tersebut dibawah mikroskop. Dihitung berapa banyak stomatanya Dilakukan dengan cara yang sama untuk permukaan bawah daun
IV. Analisis Data Kelompok Permukaan atas Jumlah Stomata Permukaan bawah Jumlah stomata 1 17 (1 menit) 29 (47 detik) 2 Jagung 13 (43 detik) Jagung 34 (39 detik) 3 Suji 22 (60 detik) Suji 41 (56 detik) 4 Jagung 20 (40 detik) Jagung 43 (37 detik) 5 Lengkuas 11 (43 detik) Lengkuas 22 (17 detik) Rata-rata V. Hasil Hasil pengamatan stomata pada daun jagung stomata Bagian abaksial Bagian adaksial V. Pembahasan Pada percobaan ini kami mencoba mengetahui hubungan banyaknya stomata terhadap kecepatan transpirasi. Langkah pertama yang kami lakukan adalah mengubah warna kertas kobalt kloride menjadi biru dengan cara memanaskan menggunakan buzzen 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 merah muda kembali. kegiatan ini dilakukan pengulangan sebanyak dua kali yaitu pada daun yang terkena sinar matahari dan daun yang tidak terkena matahari. Pada masing- masing daun, bagian atas dan bawah diolesi dengan korektor sheet
Jumlah Stomata 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. Adapun transpirasi itu menurut Simpson (1890), merupakan proses hilangnya air dari tubuh tumbuhan dalam bentuk uap air. Bahwa gerak ke atas air dalam xylem harus memperhatikan volume air yang diangkut serta kecepatannya. Kandungan air dalam tubuh tumbuhan, hanya 1 dari 2 % dari seluruh air digunakan untuk fotosintesis atau di dalam kegiatan metabolik sel-sel daunnya. Sedangkan sisanya menguap melalui proses yang disebut transpirasi. Pada tumbuhan, transpirasi dilakukan oleh tumbuhan melalui stomata, kutikula dan lentisel. Berdasarkan sarana yang digunakan tersebut maka dikenal dengan istilah transpirasi stomata., transpirasi kutikula dan transpirasi lentisel. Organ tumbuhan yang paling utama dalam melaksanakan proses transpirasi adalah daun, karena pada daun banyak dijumpai stomata yang membantu meningkatkan laju angkutan air dan garam mineral serta mengatur suhu tubuh dengan cara melepaskan kelebihan panas dari tubuh dan mengatur turgor optimum di dalam sel. Hasilnya adalah pada pengamatan adaksial di daun jagung dengan perubahan waktu 43 detik mendapatkan hasil stomata 13, dan pada bagian abaksial dengan perubahan waktu 39 detik mendapatkan hasil stomata 34. Dapat dilihat bahwa semakin banyak stomata maka semakin cepat kecepatan transpirasi pada suatu tanaman. Perbandingan Stomata Bagian Permukaan Atas Daun dengan Bawah Daun 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 43 20 21 Daun jagung 1 41 Daun suji 11 22 Daun Lengkuas 17 29 Spesies 1 13 34 Daun Jagung 2 Permukaan atas Permukaan bawah Jenis Daun Grafik 1. Perbandingan jumlah stomata adaksial dengan abaksial
Waktu transpirasi Dari grafik terlihat bahwa permukaan bawah daun lebih banyak mengandung stomata dibandingkan bagian atas daun.dengan menggunakan 4 sampel, baik daun jaging 2, daun jagung 2, daun suji, daun lengkuas, maupun daun Sp.1. terlihat bahwa stomata bagian bawah lebih banyak, dan ini akan mempengaruhi pada laju transpirasinya. Daun yang digunakan adalah daun jagung, daun lengkuas, daun suji. Pada umumnya daun tersusun atas sel-sel epidermis atas, jaringan mesofil yang terdiri atas jaringan palisade dan jaringan bunga karang dengan ikatan pembuluh diantara sel epidermis bawah dengan stomata. Transpirasi dimulai dengan penguapan air oleh sel-sel mesofil ke rongga antar sel yang ada dalam daun. Dalam hal ini rongga antar sel jaringan bunga karang merupakan rongga yang besar, sehingga dapat menampung uap air dalam jumlah yang banyak. Penguapan air ke rongga antar sel akan terus berlangsung selama rongga antar sel belum jenuh dengan uap air. Sel-sel yang menguapkan airnya kerongga antar sel tentu akan mengalami kekurangan air sehingga potensial airnya menurun. Kekurangan air ini akan diisi oleh air yang berasal dari xylem tulang daun yang selanjutnya tulang daun akan menerima air dari batang dan batang menerima dari akar. Uap air yang terkumpul dalam rongga antar sel akan tetap berada dalam rongga antar sel tersebut selama stomata pada epidermis daun tidak membuka. Kalaupun ada uap air yang keluar menembus epidermis dan kutikula, jumlahnya hanya sedikit dan dapat diabaikan. Agar transpirasi dapat berjalan, maka stomata pada epidermis tadi harus membuka. Apabila stomata membuka, maka akan ada penghubung antara rongga antar sel dengan atmosfer. Laju Transpirasi dari Bagian Daun Addaksial 70 60 50 40 30 20 10 0 61 60 43.92 43 40 11 13 17 20 21 Jumlah Stomata Series 1 Grafik 1. Perbandingan jumlah stomata adaksial dan laju transpirasi
Waktu transpirasi Dari grafik Laju Transpirasi bagian daun adaksial terlihat bahwa semakin banyak jumlah stomata maka semakin cepat waktu yang digunakannya dalam transpirasi. Namun pada hasil ada kesenjangan bahwa pada jumlah stomata 17 laju transpirasi nya tinggi, dibanding pada jumlah stomata 20. Ini dapat mengindikasikan bahwa kecepatan transpirasi bukan hanya faktor jumlah stomata saja. Laju Tranpirasi dari Bagian Daun Abaksial 60 50 40 30 20 10 0 56 47 39 37 17.72 22 29 34 41 43 Jumlah Stomata Laju Tranpirasi Grafik 1. Perbandingan jumlah stomata abaksial dan laju transpirasi Pada grafik diatas hubungan antara jumlah stomata drngan laju transpires bagian dau abaksial dapat terlihat bahwa semakin banyak jumlah stomata maka semakin tinggi laju transpirasi juga semakin sedikit waktu yang digunakan. Dalam grafik terlihat bahwa pada jumlah stomata 43 laju transpirasinya tinggi dengan menggunakan waktu yang sedikit. Dapat terlihat dari hasil diatas bahwa perubahan waktu yang sangat cepat adalah bagian daun abaksial, dan juga jumlah stomata yang banyak terdapat adalah pada bagian abaksial. Ini dapat terlihat bahwa jumlah stomata dibagian abaksial banyak, sehingga dapat menyerap transpirasi semakin cepat. Menurut Salisbury (1995), stomata tumbuhan pada umumnya membuka pada saat matahari terbit dan menutup saat hari gelap sehingga memungkinkan masuknya CO2 yang diperlukan untuk fotosintesis pada siang hari. Umumnya, proses pembukaan memerlukan waktu 1 jam dan penutupan berlangsung secara bertahap sepanjang sore. Stomata menutup lebih cepat jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap secara tiba-tiba.
Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi transpirasi adalah (Dwijoseputro, 1986) : 1. Kelembaban 2. Suhu 3. Cahaya 4. Angin 5. Kandungan air tanah VI. Kesimpulan Banyaknya jumlah stomata pada permukaan daun sangat berpengaruh pada kecepatan laju transpirasi. Semakin banyak stomata maka laju transpirasi semakin cepat, dan waktu yang digunakan semakin sedikit. Jumlah stomata yang paling banyak adalah pada bagian abaksial dibandingkan pada bagian adaksial. Laju transpirasi selin dipengaruhi oleh stomata, juga dipengaruhi faktor eksternal yaitu kelembaban, suhu, cahaya, angin, dan kandungan air didalam tanah. Daftar Putaka Dwijoseputro.1994.Pengantar Fisiologi Tumbuhan.Jakarta:Gramedia Kaufman, P. B., J. Labavitch, A. A. Prouty, N.S Ghosheh, 1975. Laboratory Experiment in Plant Physiology. Macmillan Publishing Co., Inc. New York. Salisbury, F.B. dan Ross, C.W., 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. ITB Press. Bandung. Santoso. 2004. Fisiologi Tumbuhan. Bengkulu : Universitas Muhammadiyah Bengkulu. Simpson.1890. Fisiologi Tumbuhan. PT. Gramedia. Jakarta Syamsuri, I. 2007. Biologi. Jakarta: Erlangga