LAPORAN FISIOLOGI TUMBUHAN, Pengukuran Transpirasi

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN

“PENGUKURAN TRANSPIRASI”

Oleh :

IKSAN SAPUTRA

NIM. D1B1 17058

JURUSAN AGROTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2018

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 

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. Proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan melaluistomata inilah yang disebut transpirasi. Kemungkinan hilangnya air dari jaringan tanaman melalui kegiatan tanaman dapat terjadi, tetapi persentase  tersebut sangat kecil apabila dibandingkan dengan hilangnya air melalui stomata. Oleh karena itu, dalam perhitunganya, besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan tanaman umumnya difokuskan untuk air yang hilang melalui stomata. Proses transpirasi berlangsung selama tumbuhan hidup.

Kecepatan transpirasi yang terjadi antar tumbuhan dapat berbeda-beda tergantung jenis tumbuhan tersebut. Ada berbagai macam cara yang dapat dilakukan untuk mengukur besarnya transpirasi, salah satunya adalah dengan menggunakan metode penimbangan. Sehelai daun segar ataupun seluruh bagian tumbuhan beserta potnya ditimbang. Jangka waktu yang telah ditentukan, tumbuhan tersebut ditimbang lagi. Selisih berat yang didapatkan dari kedua penimbangan merupakan angka  penunjuk besarnya laju transpirasi. Metode penimbangan dapat pula ditujukan kepada air yang hilang, yaitu uap air yang terlepas ditangkap dengan dengan zat higroskopik yang telah diketahui beratnya. Penambahan berat merupakan petunjuk untuk mengetahui besarnya transpirasi.

Pengangkutan garam mineral dari akar ke daun terutama lewat xilemdan kecepatanya dipengaruhi oleh kecepatan transpirasi. Transpirasi itu padaha kikatnya sama dengan penguapan akan tetapi istilah penguapan tidak digunakan pada makhluk hidup. Transpirasi tidak melalui kutikula, stomata, dan inti sel sebenarnya seluruh bagian tanaman mengadakan transpirasi akan tetapi biasanya yang dibicarakan transpirasi lewat daun tersebut. 

Secara alamiah tumbuhan mengalami kehilangan air melalui penguapan. Proses kehilangan air pada tumbuhan ini disebut transpirasi. Hal yang penting  dalam transpirasi adalah difusi uap air dari udara yang lembab di dalam daun ke udara kering di luar daun. Kehilangan air dari daun umumnya melibatkan kekuatan untuk menarik air ke dalam daun dari berkas pembuluh yaitu pergerakan air dari sistem pembuluh dari akar ke pucuk, dan bahkan dari tanah ke akar. Ada banyak langkah dimana perpindahan air dan banyak faktor yang mempengaruhi pergerakannya. Besarnya uap air yang ditranspirasikan dipengaruhi olh beberapa faktor, antara lain: (1) Faktor dari dalam tumbuhan (jumlah daun, luas daun, dan jumlah stomata); (2) Faktor luar (suhu, cahaya, kelembaban, dan angin).

Beberapa penggantian air berasal dari dalam sel daun melalui membran plasma. Ketika air meninggalkan daun, molekul air menjadi lebih kecil. Hal ini akan mengurangi tekanan turgor. Jika banyak air yang dipindahkan, tekanan turgor akan menjadi nol. Oleh karena itu, sel menjadi lunak dan kehilangan kemampuan untuk mendukung daun. Hal ini dapat terlihat ketika tanaman layu. Untuk mengetahui tingkat efisiensi tumbuhan dalam memanfaatkan air, sering dilakukan pengukuran terhadap laju transpirasi. Tumbuhan yang efisien akan menguapakan air dalam jumlah yang lebih sedikit untuk membentuk struktur tubuhnya (bahan keringnya) dibandingkan dengan tumbuhan yang kurang efisien dalam memanfaatkan air.

 Berdasarkan pembahasan di atas, maka pentingnya untuk dilakukan praktikum mengenai pengukuran traspirasi.

1.2 Tujuan dan Kegunaan

            Tujuan dari kegiatan praktikum ini yaitu untuk mengetahui kecepatan transpirasi dan mengetahui jumlah air yang di uapkan/satuan.

            Kegunaan dari praktikum ini adalah dengan adanya praktikum ini para praktikan dapat mengetahui kecepatan transpirasi dan jumlah air yang di uapkan/satuan.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Sebagian besar dari air, sekitar 99 persen, yang masuk kedalam tumbuhan meninggalkan daun dan batang sebagai uap air. Proses tersebut dinamakan transpirasi. Sebagian besar dari jaringan yang terdapat dalam daun secara langsung terlibat dalam transpirasi. Pada waktu transpirasi, air menguap dari permukaan sel palisade dan mesofil bunga karang ke dalam ruang antar sel. Dari ruang tersebut uap air berdifusi melalui stomata ke udara. Air yang hilang dari dinding sel basah ini diisi air dan protoplas. Persediaan air dari protoplas, pada gilirannya, biasanya diperoleh dari gerakan air dari sel-sel sekitarnya, dan akhirnya tulang daun, yang merupakan bagian dari sistem pembuluh yang meluas ke tempat persediaan air dalam tanah (Tim Dosen Upi, 2014).

Transpirasi merupakan proses pergerakan air dalam tubuh tanaman dan hilang menjadi uap air ke atmosfir. Proses transpirasi dimulai dari absorbs air tanah oleh akar tanaman yang kemudian ditransport melalui batang menuju daun dan dilepaskan (transpired) sebagai uap air ke atmosfir. Laju transpirasi dipengaruhi oleh faktor karakter vegetasi, karakter tanah, lingkungan serta pola budidaya tanaman Cepat lambatnya proses transpirasi ditentukan oleh faktor-faktor yang mampu merubah wujud air sebagai cairan ke wujud air sebagai uap atau gas dan faktor-faktor yang mampu menyebabkan pergerakan uap atau gas. Faktor-faktor tersebut meliputi suhu, cahaya, kelembaban udara, dan angina. Di samping itu luas permukaan jaringan epidermis atau luka tempat proses transpirasi berlangsung juga ikut berperan (Sulistyowati, 2010).

Laju transpirasi mempunyai relasi dengan jenis tanaman dan populasi tanaman. Perbedaan jenis tanaman berpengaruh terhadap laju transpirasinya. Tiap vegetasi mempunyai struktur akar dan tajuk yang berbeda-beda. Struktur tajuk, fisiologi tanaman, indeks luas daun dan conductance stomata berpengaruh terhadap transpirasi. Volume air tanah yang mampu diserap oleh tanaman sangat bergantung pada pola perakaran, semakin tinggi penetrasi akar pada tanah maka akansemakin banyak air yang mampu diserap oleh tanaman sehingga volume air yang mengalami transpirasi juga semakin tinggi. Perbedaan struktur kanopi dapat dilihat dari perbedaan struktur batang serta daun yaitu luas daun tanaman, dimana semakin tinggi indeks luas daun tanaman maka semakin tinggi laju transpirasi tanaman (Sugeng, 2016).

Tingkat curah hujan dan temperatur merupakan faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap laju transpirasi tanaman. Laju transpirasi tanaman bergantung pada curah hujan dimana tingginya curah hujan diikuti oleh peningkatan laju transpirasi tanaman. Dalam proses transpirasi, air bergerak dari daun yang mempunyai tingkat kelembaban yang lebih tinggi menuju atmosfir yang lebih kering sehingga temperature udara mempunyai pengaruh terhadap laju transpirasi. Temperature tanah juga merupakan faktor pembatas transpirasi dimana pada suhu dibawah +8⁰ C conductance stomata rendah dan permeabilitas akar menurun sehingga menghambat laju transpirasi tanaman (Tobi, 2010).

Proses transpirasi ini selain mengakibatkan penarikan air melawan gaya gravitasi bumi, juga dapat mendinginkan tanaman yang terus menerus berada di bawah sinar matahari. Mereka tidak akan mudah mati karena terbakar oleh teriknya panas matahari karena melalui proses transpirasi, terjadi penguapan air dan penguapan akan membantu menurunkan suhu tanaman. Selain itu, melalui proses transpirasi, tanaman juga akan terus mendapatkan air yang cukup untuk melakukan fotosintesis agar keberlangsungan hidup tanaman dapat terus terjamin (Haryanti, 2010).

Transpirasi melalui kutikula, stomata dan melalui lentisel. Sebenarnya seluruh bagian tanaman itu mengadakan transpirasi, akan tetapi biasanya yang kita bicarakan hanyalah transpirasi lewat daun, karena hilangnya molekul-molekul air dari tubuh tanaman itu sebagian besar adalah lewat daun. Hal ini disebabkan karena luasnya permukaan daun dan juga karena daun-daun itu lebih kena udara dari pada bagian-bagian lain dari suatu tanaman (Izza, 2015).

Kegiatan transpirasi dipengaruhi banyak faktor, baik faktor dalam maupun luar. Faktor dalam antara lain besar kecilnya daun, tebal tipisnya daun, berlapis lilin atau tidaknya permukaan daun, banyak sedikitnya bulu pada permukaan daun, banyak sedikitnya stomata, bentuk dan letak stomata dan faktor luar antara lain, kelembaban, 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 mulekul uap air di udara. Suhu, Kenaikan suhu dari 18⁰ sampai 20⁰ F cenderung untuk meningkatkan penguapan air sebesar dua kali. Cahaya, cahaya memepengaruhi laju transpirasi melalui dua cara pertama cahaya akan mempengaruhi suhu daun sehingga dapat mempengaruhi aktifitas transpirasi dan yang kedua dapat mempengaruhi transpirasi melalui pengaruhnya terhadap buka-tutupnya stomata. Angin, angin mempunyai pengaruh ganda yang cenderung saling bertentangan terhadap laju transpirasi. Kandungan air tanah, laju transpirasi dapat dipengaruhi oleh kandungan air tanah dan alju absorbsi air di akar (Binsani, 2016).

Unsur kalium sangat memegang peranan dalam proses mermbuka dan menutupnya stomata (stomata movement) serta transportasi lain dalam hara lainnya, baik dari jaringan batang maupun lasngsung dari udara bebas. Dengan adanya defisiensi kalium maka secara langsung akan memperlambat proses fisiologi, baik yang melibatkan klorofil dalam jaringan daun maupun yang behubungan dengan fungsi stomata sebagai faktor yang sangat penting dalam produksi bahan kering secara umum. Semakin lama defisiensi kalium maka akan semakin berdampak buruk terhadap laju proses fisiologi dalam jaringan daun. Semakin berat defisiensi kalium pada gilirannya akan berdampak semakin parah terhadap rusaknya pertumbuhan daun (Marjenah, 2010).

BAB 3. METODE PRAKTIKUM

3.1. Tempat dan Waktu

          Kegiatan praktikum ini dilaksanakan di Laboratorium Agroteknologi Unit Agronomi pada hari Selasa, 23 Oktober 2018 pada pukul 08:00 WITA sampai selesai.

3.2. Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan adalah tanaman pacar air (Impatiens balsamina L), air, botol, bekas volume 600 ml, gabus, plastik wrap dan kertas HVS/A4.

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah timbangan analitik, stopwatch, gunting dan alat tulis menulis.

3.3. Prosedur Kerja

          Prosedur kerja yang digunakan pada praktikum kali ini yaitu:

1.      Mendengarkan arahan dan bimbingan asisten.

2.      Mengisi botol dengan air kurang lebih setengahnya dan tutup dengan gabus yang berlubang.

3.      Memasukan tanaman pacar air panjang sekitar 40 cm dalam botol melalui lubang gabus.

4.      Merekatkan dengan plastik wrap pada sekeliling gabus dan lubang gabus untuk mencegah penguapan selain melalui tanaman.

5.      Menimbang botol bersama tanamannya dan catat beratnya. Selanjutnya letakan dalam ruangan

Cara mengukur luas daun total (LDT) :

 LTD = x/y (cm)

Kecepatan transpirasi tiap cm daun/jam = mg/cm²/jam, dengan persamaan: a/b. Dimana:

            A = selisih rata-rata berat total + tanaman pada awal percobaan dan setelah 1 jam percobaan (mg)

            B = luas total daun (cm²)

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil  Pengamatan

Hasil pada praktikum kali ini adalah sebagai berikut:

No.	Pengamatan	Selisih	Kecepatan transpirasi tiap mg/cm/jam
1.	Suhu Luar Ruangan	0,1	4,8
2.	Suhu Dalam Ruangan	0,14	2,6

4.2 Pembahasan

Transpirasi dapat diartikan sebagai proses kehilangan air dalam bentuk uap air dari jaringan tumbuhan melaui stomata, kemungkinan kehilangan air dari jaringan tanaman melalui bagian lain dapat saja terjadi, tetapi persentase kehilangan tersebut sangat kecil dibandingkan dengan yang hilang melalui stomata. Oleh sebeb itu, dalam perhitungan besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan tanaman difokuskan pada air yang hilang melalui stomata. Pada percobaan ini diberikan dua perlakuan pada daun pacar air, yang pertama botol diletakkan diluar ruangan yang terkena cahaya matahari dan yang kedu botol diletakkan didalam ruangan yang tidak terkena cahaya matahari. Keadaan daun masih segar dan belum ada pengurangan berat botol yang diluar ruangan maupun yang didalam ruangan.

Berdasarkan pengamatan yang dilakukan pratikan selama  3x20 menit, didapatkan hasil bahwa pada pengamatan luar ruangan terjadi selisih berat antara pengamatan 1, 2 dan 3 yaitu sebesar 0,1, dengan kecepatan transpirasi tiap cm daun/jam sebesar 4,8 mg/cm/jam. Pengamatan pada pengamatan 1, 2 dan 3 dengan selisih berat setiap pengamatan sebesar 0,14, dengan kecepatan transpirasi tiap cm daun/jam. Perbedaan ke dua pengamatan ini di dasarkan dengan adanya perbedaan transpirasi baik dari tanaman itu sendiri   maupun dari luar tanaman.

Laju transpirasi dipengaruhi oleh sinar matahari. Selain itu kelembaban juga sangat berpengaruh bila daun mempunyai kandungan air yang cukup dan stomata terbuka, maka laju tranpirasi bergantung pada selisih antara konsentrasi molekul uap ar ditumbuhan dengan uap air di udara. Konsentrasi uap air di tumbuhan berbaning terbalik degan konsentrasi uap air di udara. Sehingga, transpilasi akan menurun jika kelembaban menigkat. Lalu suhu juga berpengaruh, karena semakin tinggi suhu, transpilasi akan meningkat.

Cahaya juga berpengaruh pada transpirasi, seperti yang terihat pada pengamtan suhu luar ruangan terjadi transpirasi yang cukup besar, karena pada hari pengamtan cuaca sedang dalam keadaan panas, kelembaban rendah dan sushu tinggi serta cahaya matahari cuup terik untuk membuat tumbuhan pacar air  berbertanspirasi dengan baik. Sedagkan pada kondisi suhu dalam ruangan, tidak terlalu terjadi tranpirasi yang cukup signifikan karena kurangnya cahaya, suhu serta kelembaban.

Ciri dan struktur daun juga akan meningkatkan luas permukaan untuk penguapan air. Terdapat faktor luar dan faktor dalam pada transpilasi. Faktor lur antara lain radiasi, temperature, kebasahan udara, tekanan udara, angin, keadaan ai di dalam tanah. Faktor dalam anatara lain besar-kecilnya aun, tebal tipisnya daun, da tidaknya lapisan lilin, banyak sedikitnya bulu, stomata, bentuk serta lokasi stomata.

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dalam mengukur dan mengamati proses transpirasi dengan metode penimbangan dapat disimpulkan bahwa tranpirasi yang terjadi lebih besar pada suhu luar ruangan ketimbang suhu dalam ruangan. Hal ini disebabkan karena suhu di luar ruangan keadannya lebih tinggi dari pada suhu di dalam ruangan. Sedangkan kenyataan pada tanaman yang berada diluar ruangan pertumbuhannya lambat dan lebih cepat layu mungkin bisa dikarenakan oleh beberapa faktor dari sipengamatnya ataupu dari lingkungan/luar seperti cahaya matahari, kelembapan, suhu, angin, dan air tanah. Pada intensitas cahaya yang tinggi kelembaban udara berkurang, sehingga proses transpirasi berlangsung lebih cepat.

5.2 Saran

            Saran yang dapat saya berikan pada praktikum ini yaitu hendaknya kakak asisten bisa  menjelaskan kepada praktikan mengenai prosedur kerja yang akan dilakukan dengan jelas agar praktikan tidak bingung saat kegiatan praktikum berlangsung serta bimbingan dan arahan sangat di perlukan demi kelancaran praktikum.

DAFTAR PUSTAKA

Binsani R. 2016. Evaporasi dan Transpirasi Tiga Spesies Dominan dalam Konservasi Air di Daerah Tangkapan Air (DTA) Mata Air Geger Kabupaten Bantul Yogyakarta. Jurnal Pendidikan biologi. 1 (3).

Haryanti, S. 2010. Jumlah Dan Distribusi Stomata Pada Daun Beberapa Spesies Tanaman Dikotil Dan Monokotil. Jurnal Buletin Anatomi Dan Fisiologi, 1 (8).

Izza Faizatul. 2015. Karakteristik Stomata Tempuyung (Sonchus Arvensis L.) Dan Hubungannya Dengan Transpirasi Tanaman Di Universitas Islam Negeri (Uin) Maulana Malik Ibrahim Malang. Jurnal Uns. 1 (1).

Marjenah M. 2010. Pengaruh Kandungan Air Tanah Terhadap Pertumbuhan Dan Transpirasi Semai Shorea Leprosula Miq. Jurnal Penelitian Ekosistem Dipterokarpa. 4 (1).

Sugeng P.M Dan Teguh S.L. 2016. Studi Laju Transpirasi Peltophorum Dassyrachis Dan Gliricidia Sepium Pada Sistem Budidaya Tanaman Pagar Serta Pengaruhnya Terhadap Konduktivitas Hidrolik Tidak Jenuh. J-Pal. 7 (1).

Sulistyowati, Uut. 2010. Biologi. Pt. Temprina Media Grafika: Nganjuk.

Tim Dosen Upi. 2014.  Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.

Tobi. 2010. Biologi. Jakarta : Tim Olimpiade Biologi Indonesia

LAMPIRAN

Rumus: LTD = x/y (cm)

Kecepatan tranpirasi = a/b

Diketahui:                                                                   Ditanyakan:

Dalam ruangan:           Luar ruangan:                          a =….?

X₁ = 0,092 g                X₁ = 0,035 g                            b =….?

X₂ = 0,074 g                X₂ = 0,039 g

X₃ = 0,072 g                X₃ = 0,031 g

X₄ = 0,077 g                X₄ = 0,029 g

Y  = 0,006 g

Berat tanaman awal (suhu luar ruangan)    = 463,25 g

Berat tanaman awal (suhu dalam ruangan) = 356,91 g

Suhu luar ruangan:

Berat tanaman setelah 20 menit pertama = 463,12 g

Berat tanaman setelah 20 menit ke dua   = 463,04 g

Berat tanaman setelah 20 menit ke tiga   = 462,95 g

Suhu dalam ruangan:

Berat tanaman setelah 20 menit pertama = 356,78 g

Berat tanaman setelah 20 menit ke dua   = 356,61 g

Berat tanaman setelah 20 menit ke tiga   = 356,47 g

Dimana a = selisih rata-rata berat botol + tanaman setelah 1 jam percobaan (mg)

              b = Luas total daun (LTD) (cm²)

Penyelesaian:

Selisih rata-rata berat botol P1

D₁ = 0,092 g                L₁ = 0,035 g                           

D₂ = 0,074 g                L₂ = 0,039 g

D₃ = 0,072 g                L₃ = 0,031 g

D₄ = 0,077 g                L₄ = 0,029 g

        0,316 g                        0,124 g

Selisih rata-rata berat botol suhu luar ruangan    (a­₁) = 0,3/3   = 0,1 g

Selisih rata-rata berat botol suhu dalam ruangan (a₂) = 0,44/3 = 0,14 g

b₁ = 0,124/0,006 = 20,67

b₂ = 0,132/0,006 = 22,67

Kecepatan transpirasi  = a/b

a₁/b₁ = 0,1/20,67   = 0,0048 x 1000 = 4,8

a₂/b₂ = 0,14/22,67 = 0,0061 x 1000 = 6,1