BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pernahkah kita berpikir, bagaimana
suatu tumbuhan dapat bertahan di tempat yang tidak terlindungi dan dapat
bertahan pada suhu yang ekstrem? Setiap hari mereka terpapar oleh panas
matahari dan sering terguyur dinginnya hujan secara langsung. Padahal manusia
saja tidak sanggup seperti itu.
Dalam
pertumbuhannya tumbuhan memerlukan air untuk kelangsungan hidupannya. Di dalam
air terlarut berbagai zat hara yang sangat dibutuhkan tumbuhan. Banyaknya air
yang ada di dalam tubuh tumbuhan selalu mengalami fluktuasi tergantung pada berbagai
factor, seperti 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. Hilangnya cairan yang berupa air yang menetes dari ujung dan tepi
daun disebut gutasi. Sedangkan hilangnya air yang berupa uap atau gas disebut
transpirasi. Dari transpirasi dan gutasi tersebut tumbuhan dapat mempertahankan
kelembaban udara disekitarnya untuk bertahan pada suhu ekstrem. Selain itu
berperan juga menyebabkan terjadinya daya isap daun sehingga terjadi transport
air di batang. membantu penyerapan air dan zat hara oleh akar, mengurangi air
yang terserap berlebihan, dan mengatur fotosintesis dengan membuka menutupnya
stomata.
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. Berdasarkan hal diatas
maka dilakukan
praktikum tentang pengaruh intensitas cahaya (suhu)
terhadap kecepatan transpirasi dengan menggunakan tanaman pacar air (Impatien balsemia).
B. Rumusan
Masalah
Bagaimana pengaruh lingkungan (intensitas cahaya/suhu)
terhadap kecepatan transpirasi pada tumbuhan pacar air (Impatien balsemia)?
C. Tujuan
Adapun
tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui pengaruh lingkungan (intensitas
cahaya/suhu) terhadap kecepatan transpirasi dengan metode penimbangan.
BAB
II
KAJIAN
TEORI
Transpirasi adalah proses hilangnya
air dari tubuh tumbuhan dalam bentuk uap air. Transpirasi dimulai dengan
penguapan air oleh sel-sel mesofil ke rongga antar sel yang ada dalam daun.
Penguapan air ke rongga sel antar sel akan terus berlangsung sampai rongga
antar sel jenuh dengan uap air. Sel-sel yang menguapkan airnya ke rongga
antarsel tentu akan mengalami kekurangan air sehingga potensial airnya menurun.
Kekurangan air ini akan diisi oleh air yang berasal dari xylem tulang dsun 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 lancar, maka stomata pada
epidermis harus membuka. Apabila stomata membuka, maka akan ada penghubung
antara rongga antar sel dengan atmosfer. Kalau tekanan uap air di atmosfer
lebih rendah dari rongga antar sel, uap air dari rongga antar sel akan keluar
ke atmosfer dan prosesnya disebut transpirasi.
Banyaknya
air yang menghilang melalui transpirasi bertujuan untuk membesarkan tanaman
karena rangka molekul semua bahan organik pada tumbuhan terdiri dari atom
karbon yang harus diperoleh dari atmosfer. Karbon masuk ke dalam tumbuhan
sebagai CO2 melalui pori stomata yang paling banyak di permukaan
daun dan air keluar secara difusi melalui pori yang sama saat stomata terbuka
(Salisbury, F: 1995). 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. Namun air juga
dapat ditranspirasikan melalui kutikula
maupun lentisel. Transpirasi ini sangat penting bagi tumbuhan,karena berperan
dalam membantu meningkatkan laju angkut air dan garam mineral, mengatur suhu
tubuh dengan cara melepaskan kelebihan panas dari tubuh, dan mengatur turgor
optimum di sel.
Proses transpirasi terjadi melalui 2
tahapan, yaitu:
1.
Evaporasi air dari dinding sel ke ruang antar
sel yang ada dalam daun. Proses ini akan terus berlangsung sampai rongga antar
sel jenuh dengan uap air. Sel-sel yang menguapkan air ke rongga antar sel akan
kekurangan air sehingga potensial airnya menurun. Pada tahap inilah air yang
diserap oleh akar akan dibawa naik melalui pembuluh xylem sampai bagian daun.
2. Difusi
air dari ruang antar sel ke atmosfer melalui stomata, kutikula ataupun
lentisel. Di samping mengeluarkan air dalam bentuk uap air, tumbuhan dapat pula
mengeluarkan air dalam bentuk tetesan air yang prosesnya disebut gutasi dengan
melalui alat yang disebut hidatoda, yaitu yaitu suatu lubang yang terdapat pada
ujung urat daun yang sering kita jumpai pada spesies tumbuhan tertentu (arcturusarancione.wordpress).
Ruang
interseluler udara dalam daun mendekati keseimbangan dengan larutan dalam
fibrill sel pada dinding sel. Hal ini berarti sel-sel hampir jenuh dengan uap
air, padahal banyaknya udara di luar daun hampir kering. Difusi dapat terjadi
jika ada jalur yang memungkinkan adanya ketahanan yang rendah. Kebanyakan daun
tertutup oleh epidermis yang berkutikula yang memiliki resistansi (ketahanan)
tinggi untuk terjadinya difusi air. Namun stomata memiliki resistansi rendah
ketika membuka dan uap air berdifusi ke luar melalui stomata. Difusi uap air
dari stomata tergantung pada tingkat kecuraman gradien konsentrasi uap air.
Lapisan pembatas yang tebal memiliki gradien yang lebih rendah, dan lapisan
pembatas yang tipis memiliki gradien yang lebih curam. Oleh karena itu,
transpirasi melalui lapis pembatas yang tebal lebih lambat dari pada yang
tipis. Angin membawa udara dekat ke daun dan membuta pembatas lebih tipis. Hal
ini menunjukkan mengapa laju transpirasi pada tumbuhan lebih tinggi pada udara
yang banyak hembusan angin.
Struktur
anatomi daun mempengaruhi penurunan jumlah difusi dengan menstabilkan lapis
pembatas tebal relatif. Misal rapatnya jumlah trikoma pada permukaan daun
cenderung meyebabkan lapisan pembatas udara yang reltif tidak bergerak. Stomata
yang tersembunyi menekan permukaan daun sehingga stomata membuka. Udara
memiliki efek penting dalam penjenuhan jumlah udara. Udara hangat membawa lebih
banyak air dari pada udara dingin. Oleh karena itu, pada saat panan volume
udara akan memberikan sedikit uapa air dengan kelembaban relatif yang lebih
rendah daripada saat dingin. Untuk alasan ini, tumbuhan cenderung kehilangan
air lebih cepat pada udara hangat dari pada udara dingin. Hilangnya uap air
dari ruang interseluler daun menurunkan kelembaban relatif pada ruang tersebut.
Air yang menguap dari daun (stomata) ini menimbulkan kekuatan kapiler yang
menarik air dari daerah yang berdekatan dalam daun.
Berbagai factor lingkungan dan cara factor tersebut mempengaruhi
transpirasi melalui daun serta penyerapan CO2 ke dalam daun saling
berinteraksi dengan berbagai banyak cara. Faktor lingkungan yang mempengaruhi
tidak hanya proses fisika penguapan dan difusi, tetapi juga mempengaruhi
membuka menutupnya stomata pada permukaan daun yang dilalui lebih dari90% air
yang ditranspirasikan dan CO2. Naiknya suhu daun memperbesar
penguapan dan memperkecil difusi. Semakin besar intensitas cahaya stomata
membuka lebar, dan menaikkan suhu daun sehingga mengakibatkan penguapan yang
lebih cepat. Naiknya suhu membuat udara mampu membawa lebih banyak CO2 dan
mengusir uap air. Hal ini menyebabkan penguapan dan penyerapan CO2 meningkat
(Salisbury, F: 1995)
Beberapa factor yang memepengaruhi transpirasi
antara lain adalah :
1.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
temperatur. Kenaikan temperature sampai batas tertentu menyebabkan melebarnya
stomata.
2.Temperatur.
Tumbuhan akan lebih cepat bertranspirasi
jika temperature atau suhunya tinggi. Hal ini dikarenakan naiknya temperature
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).
3.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.
4.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.
5.Keadaan air tanah.
Laju
transpirasi sangat bergantung pada adanya air dalam tanah, karena setiap air
yang hilang harus diganti. Berkurangnya air dalam tanah akan menyeebabkan
berkurangnya pengaliran air ke daun, dan hal ini akan menghambat laju
transpirasi.(arcturusarancione.wordpress)
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis
Penelitian
Percobaan yang dilakukan
dalam menentukan pengaruh lingkungan (suhu/cahaya) terhadap kecepatan
transpirasi melalui penimbangan adalah bersifat eksperimental karena percobaan
ini dilakukan di laboratorium dan dalam percobaan ini terdapat variable
manipulasi, variable kontrol dan variable respon. Selain
itu juga menggunakan pembanding dalam penelitian.
B. Variabel-Variabel
Penelitian
· Variabel
kontrol : jenis tanaman,
volume air, jumlah daun,
panjang tanaman, jenis tabung
erlenmenyer, dan waktu.
·
Variabel manipulasi : Kelembaban,
suhu, dan intensitas cahaya.
· Variabel respon
: kecepatan transpirasi.
C. Alat dan Bahan
· Erlenmeyer
2
buah
· Sumbat
erlenmeyer dengan sumbat ditengahnya 2
buah
· Timbangan
1
buah
· Thermometer
1
buah
· Luxmeter 1
buah
· Hygrometer 1
buah
· Bohlam
100 watt 1
buah
· Pisau
tajam 1
buah
· Penggaris 1
buah
· Air secukupnya
· Vaselin secukupnya
· Kertas
millimeter secukupnya
· Tanaman
pacar air (Impatien balsemia) 2
buah
D. Langkah
Kerja
1.
Menyiapkan bahan dan alat yang
diperlukan.
2.
Menyediakan 2 buah erlenmeyer,
mengisinya dengan air volume 350 mL.
3.
Potong miring pangkal pucuk batang
tanaman pacar air dalam air, dan segera masukkan potongan tanaman tersebut pada
tabung erlenmeyer melalui lubang pada sumbat sampai bagian bawahnya terendam
air. Membuang bunga, kuncup, daun yang rusak dan olesi luka dengan vaselin.
4.
Menimbang kedua erlenmeyer lengkap
dengan tanaman dan air yang ada di dalamnya serta mencatat beratnya.
5.
Meletakkan erlenmeyer 1 di ruangan gelap
dan erlenmeyer 2 di ruangan terang (dengan lampu pijar 100 watt dengan jarak 20
cm). Mengukur kondisi lingkungan kedua tempat tersebut meliputi suhu,
intensitas cahaya, dan kelembaban.
6.
Setiap 30 menit menimbang erlenmeyer
beserta isinya dan mencatat beratnya.
7.
Mengukur sebanyak 3 kali.
8.
Setelah penimbangan terakhir, mengambil
daun-daun pada tanaman tersebut. Kemudian mengukur luas total dengan kertas
millimeter,dengan cara:
- Membuat pola
masing-masing daun pada kertas grafik.
- Menghitung
luas daun dengan ketentuan: Apabila kurang dari ½ kotak dianggap nol, dan bila
lebih dari ½ dianggap satu.
BAB
IV
PEMBAHASAN
A.
Hasil
Dari praktikum yang telah
dilakukan, diperoleh hasil sebagai berikut:
1. Tabel
Tabel 4.1 Pengaruh Intensitas Cahaya
Terhadap Kecepatan Transpirasi
|
Kondisi
|
Terang
|
Gelap
|
|
|
Intensitas
cahaya (cd/m2)
|
1036
|
4
|
|
|
Suhu
(OC)
|
34
|
27
|
|
|
Kelembaban
(%)
|
78
|
82
|
|
|
Berat
Awal (g)
|
295,8
|
280,7
|
|
|
Berat Akhir
|
30’
pertama
|
294,9
|
279,9
|
|
30’
kedua
|
294,2
|
279,5
|
|
|
30’
ketiga
|
291,9
|
279,2
|
|
|
Selisih Berat
|
30’
pertama
|
0,9
|
0,8
|
|
30’
kedua
|
0,7
|
0,4
|
|
|
30’
ketiga
|
2,3
|
0,3
|
|
|
Rata-rata
Selisih Berat (g)
|
1,3
|
0,5
|
|
|
Kecepatan
Transpirasi (g/menit/cm2)
|
0,00021
|
0,00011
|
|
Tabel 4.2 Luas
Total Daun
|
Kondisi
|
Terang
|
Gelap
|
|
|
Intensitas
Cahaya (cd/m2)
|
1036
|
4
|
|
|
Luas Daun (cm)
|
1
|
11
|
16
|
|
2
|
6
|
15
|
|
|
3
|
12
|
6
|
|
|
4
|
13
|
10
|
|
|
5
|
14
|
4
|
|
|
6
|
12
|
13
|
|
|
7
|
14
|
10
|
|
|
8
|
6
|
10
|
|
|
9
|
11
|
11
|
|
|
10
|
20
|
20
|
|
|
11
|
7
|
10
|
|
|
12
|
14
|
8
|
|
|
13
|
17
|
5
|
|
|
14
|
24
|
5
|
|
|
15
|
8
|
-
|
|
|
16
|
8
|
-
|
|
|
Luas Total (cm2)
|
197
|
148
|
|
2. Grafik
Grafik.
4.1 Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Kecepatan Transpirasi
Grafik 4.2. Pengaruh
Suhu Terhadap Kecepatan Transpirasi
B.
Analisis Data
Berdasarkan
data hasil pengamatan, terlihat bahwa pada dua tanaman pacar air dengan
perlakuan intensitas cahaya yang berbeda dalam jangka waktu yang sama
menunjukkan bahwa besarnya kecepatan transpirasi dari kedua tanaman berbeda.
Tanaman pada kondisi gelap
dengan suhu sebesar 27oC,
kelembaban udara sebesar 82%, dan intensitas cahaya sebesar 4 cd/m2 didapatkan kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air
adalah sebesar 1,1 × 10-4 gram/menit/cm2. Dan pada kondisi terang dengan
suhu sebesar 34oC, kelembaban udara sebesar 78%, dan intensitas cahaya sebesar 1036 cd/m2 didapatkan kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air
sebesar1 2,1 × 10-4 gram/menit/cm2. Dari analisis ini dapat
diketahui bahwa besarnya intensitas cahaya (suhu) mempengaruhi kecepatan
transpirasi pada tanaman pacar air (Impaten balsemia).
C.
Pembahasan
Berdasarkan
analisis di atas maka dapat diketahui bahwa besarnya intensitas cahaya (suhu)
mempengaruhi kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air (Impaten balsemia). Pada intensitas cahaya 1036 cd/m2
mempunyai kecepatan transpirasi yang lebih tinggi daripada intensitas cahaya 4
cd/m2, dengan selisih sekitar 1 x 10-4 gr/menit/cm2.
Hal ini disebabkan karena pada kondisi lingkungan dengan intensitas cahaya
tinggi (100 watt/pada siang hari) maka stomata pada tanaman pacar air akan
lebih cepat membuka sehingga proses transpirasi berjalan lebih cepat.
Membukanya stomata karena pengaruh dari sel penutup yang mempunyai klorofil dan
melakukan aktivitas fotosintesis dengan hasil terbentuk gula (larut dalam
cairan sel penutup) sehingga menyebabkan Potensial Air (PA) dan Potensial
Osmotik (PO) cairan sel penutup turun, yang selanjutnya terjadi tekanan turgor
pada sel penutup kemudian stomata membuka dan terjadi transpirasi. Saat stomata
membuka, maka akan ada penghubung antara antara rongga antar sel dengan
atmosfer sehingga uap air akan keluar. Akibatnya PA di stomata lebih rendah
dari pada di rongga antar sel, sehingga uap air yang ada di rongga antar sel
akan masuk ke stomata dan terjadi transpirasi. Jika hal ini terus berlangsung,
maka sel-sel yang menguapkan airnya, dan rongga antar sel akan mengalami
kekurangan air sehingga potensial airnya menurun. Kekurangan air ini akan diisi
oleh air yang berasal dari xylem tulang daun, selanjutnya tulang daun menerima
air dari batang, dan batang menerima dari akar, begitu seterusnya. Jadi, dapat
dikatakan jika intensitas cahaya yang mengenai tanaman itu tinggi, maka
stomatanya akan lebih cepat membuka sehingga mempercepat jalannya air dari akar
ke batang kemudian ke xylem tulang daun selanjutnya ke rongga antar sel dan sampai
ke stomata hingga terjadi transpirasi. Sedangkan pada intensitas cahaya 4 cd/m2
mempunyai kecepatan transpirasi lebih kecil karena tidak banyak stomata yang
membuka, sehingga uap air yang dialirkan ke udara lebih sedikit. Hal ini
menjadikan potensial air dalam rongga antar sel tidak banyak mengalami
penurunan. Sedangkan pada stomata, Potensial Osmotik (PO) dan Potensial Air
(PA) cairan sel penutup tinggi. Sehingga terjadi osmosis dari sel penutup ke
sel-sel sekitar yang mempunyai potensial air rendah sehingga stomata menutup
dan terjadi aliran air yang menyebabkan sel penutup kekurangan air atau
mengkerut. Hal ini mengakibatkan kecepatan transpirasi berjalan lambat. Hal ini
juga berlaku untuk suhu, dimana pada suhu 34oC kecepatan
transpirasinya lebih cepat dibandingkan dengan suhu 27oC, ini
terjadi karena kenaikan suhu udara akan mempengaruhi kelembaban relatifnya.
Meningkatnya suhu pada siang hari, biasanya akan menyebabkan kelembaban
relative udara menjadi makin rendah. Sehingga akan mengakibatkan perbedaan
tekanan uap air di dalam rongga daun dengan di udara menjadi makin besar yang akhirnya
dapat meningkatkan kecepatan transpirasi. Sebaliknya pada suhu 27oC
kelembaban relatifnya tinggi sehingga perbedaan tekanan uap air di udara
menjadi makin kecil yang akhirnya menjadikan kecepatan transpirasi makin
lambat. Demikian juga pengaruh luas permukaan daun terhadap kecepatan
traspirasi, Pada permukaan daun yang lebih luas memiliki kecepatan transpirasi
lebih tinggi karena daun yang luas tentu memiliki stomata yang lebih banyak
sehingga penguapan air melalui stomata juga lebih banyak. Begitu juga
sebaliknya pada daun yang sempit.
BAB
V
PENUTUP
A.
Simpulan
Berdasarkan
hasil percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa Intensitas cahaya
mempengaruhi laju transpirasi. Makin tinggi intensitas cahaya maka kecepatan transpirasi
makin cepat. Sedangkan makin kecil intensitas cahaya dan suhu, maka kecepatan
transpirasi makin lambat.
B.
Saran
Untuk
praktikum selanjutnya perlu diperhatikan neraca yang digunakan untuk menimbang.
Sebaiknya kedua neraca memiliki kalibrasi yang sama, agar data yang diperoleh
valid.
DAFTAR PUSTAKA
Rahayu, Yuni Sri, dkk. 2011. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya:
Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan
Biologi FMIPA Unesa.
Salisbury, B. Frank. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2.
Bandung : ITB Press
http//:leli.tianr08.student.ipb.ac.id/.../laporan-pengaruh-faktor-lingkungan-terhadap-laju-transpirasi/
Diakses
pada tanggal 22 februari 2011, pukul 15.00 WIB
http//:elsadwijuli08.student.ipb.ac.id/.../pengaruh-faktor-lingkungan-terhadap-laju-transpirasi/
Diakses
pada tanggal 22 februari 2011, pukul 15.03 WIB
http//:arcturusarancione.wordpress.com/.../pengaruh-faktor-lingkungan-terhadap-laju-transpirasi/
Diakses
pada tanggal 22 februari 2011, pukul 15.05WIB
http//:definisi-pengertian.blogspot.com/.../pengertian-transpirasi.html/
Diakses
pada tanggal 22 februari 2011, pukul 15.08 WIB
http//:vitamustika.wordpress.com/2009/10/.../praktikum-transpirasi/
Diakses
pada tanggal 22 februari 2011, pukul 15.10 WIB
http//:ayimada006084.files.wordpress.com/2008/11/transpirasi2.doc
Diakses pada
tanggal 22 februari 2011, pukul 15.15WIB
Tidak ada komentar:
Posting Komentar