Post on 28-Jan-2023
LAPORAN PRAKTIKUM
FISIOLOGI TUMBUHANPENGARUH CAHAYA TERHADAP KECEPATAN
TRANSPIRASI
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN BIOLOGI
1Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
2011
BAB I
PENDAHULUAN
A.Latar Belakang
Tumbuhan dalam aktivitas hidupnya, mengeluarkan
sejumlah besar air yang diserap (90%) ke atmosfer dalam
bentuk uap air. Hilangnya air dari tubuh tanaman dalam
bentuk uap air ini dinamakan transpirasi, dan hampir
semua air yang ditranspirasikan keluar melalui stomata.
Hanyalah 1 – 2% dari seluruh air yang digunakan oleh
tumbuhan dalam proses fotosintesis atau didalam kegiatan
metabolik sel-sel daunnya. Sisanya menguap dari daun
dalam proses transpirasi. Air menguap ke dalam ruang
udara pada lapisan bunga karang. Bila stomata terbuka,
uap air keluar dari daun. Jika daun itu harus terus
berfungsi dengan baik, maka air segar harus disediakan
kepada daun untuk menggantikan air yang hilang pada waktu
transpirasi.
Transpirasi dimulai dengan penguapan air oleh sel-
sel mesofil ke rongga antar sel yang ada dalam daun.
Penguapan air ke rongga antar sel akan terus berlangsung
sampai rongga antar sel jenuh akan uap air. Sel-sel yang
menguapkan airnya ke rongga antar sel, tentu akan
mengalami kekurangan air sehingga potensial airnya
2Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
menurun. Kekurangan air ini akan diisi oleh air yang
berasal dari xylem tulang daun, yang selanjutnya akan
menerima dari batang dan batang akan menerima dari akar
dan seterusnya. Apabila stomata membuka, uap air dari
rongga antar sel akan keluar ke atmosfer. Pada dasarnya
terjadinya transpirasi ditentukan oleh seberapa besar
celah antar dua sel penutup stomata sehingga proses-
proses yang menyebabkan membuka dan menutupnya stomata
juga menentukan besarnya transpirasi.
Berbagai factor lingkungan mempengaruhi proses
transpirasi di antaranya adalah radiasi cahaya,
kelembaban, suhu, angin dan keadaan tanah.
3Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
B.Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas, dapat diambil rumusan
masalah sebagai berikut:
Bagaimanakah pengaruh lingkungan (cahaya atau suhu)
terhadap kecepatan transpirasi dengan metode
penimbangan ?
C. Tujuan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah :
Untuk mengetahui pengaruh lingkungan (cahaya atau
suhu) terhadap kecepatan transpirasi dengan metode
penimbangan.
4Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
BAB II
KAJIAN TEORI
Tanpa air dan cahaya matahari, tumbuhan tidak dapat
melakukan proses fotosintesis. Air diperoleh tumbuhan
dengan mengirimkan sistem akar ke dalam tanah. Sedangkan
cahaya didapatkan oleh tumbuhan dengan mengarahkan daun-
daunnya ke udara. Pengangkutan bahan-bahan dan air pada
tumbuhan dinamakan translokasi, yang terjadi dalam sistem
khusus pembuluh-pembuluh pengangkut. Semua ini terdapat
berkelompok dan disebut berkas vaskuler yang meluas ke
seluruh organ tumbuhan mulai dari akar, batang, daun
(dalam tulang/uratnya), serta bunga sehingga transport
antara organ-organ terlaksana dengan cepat dan efisien. Di
dalam berkas vaskuler ditemukan dua macam jaringan yang
berlainan, yaitu xilem dan floem yang merupakan jaringan
pada tumbuhan yang digunakan untuk mengangkut air dan
unsur-unsur hara serta hasil dari fotosintesis.
Selain pengangkutan air dan bahan-bahan yang
dilakukan oleh tumbuhan, tumbuhan juga melakukan penguapan
air. Penguapan air pada tumbuhan dinamakan transpirasi.
Harus begitu banyak air yang hilang melalui proses
transpirasi untuk membesarkan tumbuhan. Karena rangka
molekul semua bahan organik pada tumbuhan terdiri dari
atom karbon yang harus diperoleh dari atmosfer. Karbon
masuk ke dalam tubuh tumbuhan sebagai karbon dioksida (CO2)
melalui stomata, yang paling banyak terdapat di permukaan
5Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
daun, dan air keluar secara difusi melalui pori yang sama
ini pada saat stomata terbuka.
Faktor lingkungan mempengaruhi tidak hanya pada
proses fisika penguapan dan difusi, tetapi juga
mempengaruhi membuka-menutupnya stomata pada permukaan
daun yang dilalui lebih dari 90% air yang yang
ditranspirasikan dan CO2. Naiknya suhu daun, misalnya,
sangat banyak menaikkan penguapan dan sedikit difusi,
namun mungkin menyebabkan stomata menutup dan membuka
lebih lebar, bergantung pada spesies dan faktor lain.
Waktu matahari terbit, stomata membuka karena meningkatnya
pencahayaan, dan cahaya menaikkan suhu daun sehingga air
menguap lebih cepat. Naiknya suhu membuat udara mampu
membawa lebih banyak kelembaban, maka transpirasi
meningkat dan barangkali bukaan stomata pun terpengaruh.
Angin membawa lebih banyak CO2 dan mengusir uap air. Hal
ini menyebabkan penguapan dan penyerapan CO2 meningkat,
tapi agak kurang dari yang diduga, karena meningkatnya CO2
menyebabkan stomata menutup sebagian. Bila daun dipanaskan
oleh sinar matahari dengan panas yang melebihi suhu udara,
angin akan menurunkan suhunya. Akibatnya, transpirasi
menurun. Bila kandungan air tanah terbatas, transpirasi
dan penyerapan CO2 terhambat, karena stomata menutup.
Stomata pada daun biasanya dapat berupa lapisan
kutikula berlilin dipermukaan daun sehingga dapat
menghambat difusi, sehingga sebagian uap air dan gas
lainnya melewati bukaan di antara sel penjaga, bukaan
tersebut disebut pori stomata. Air menguap dalam daun,6
Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
dari dinding sel parenkima palisade dan parenkima bunga
karang, yang secara bersama disebut mesofil, ke dalam
ruang antar sel yang sinambung dengan udara diluar, saat
stomata membuka. Karbon dioksida mengikuti lintas difusi
sebaliknya, yaitu masuk ke dalam daun.
Kadang stomata hanya terdapat di permukaan bawah
daun, tapi sering kita temui di kedua permukaan, meskipun
lebih banyak terdapat di bagian bawah. Stomata juga berada
di dalam cekungan stomata, dan stomata yang seperti ini di
sebut stomata tersembunyi, stomata seperti ini tampaknya
merupakan adaptasi untuk mengurangi transpirasi.
Stomata tumbuhan pada umumnya membuka saat matahari
terbit dan menutup saat matahari tenggelam, sehingga
memungkinkan masuknya CO2 yang diperlukan untuk
fotosintesis pada siang hari. Stomata menutup lebih cepat
jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap secara tiba-tiba.
Tingkat cahaya yang tinggi mengakibatkan stomata membuka
lebih besar. Pada sebagian besar tumbuhan, konsentrasi CO2
yang rendah didaun membuat stomata membuka.
Stomata pada banyak (tetapi tidak semua) spesies
sangat peka terhadap kelembapan atmosfer. Stomata menutup
bila selisih kandungan uap air di udara dan di ruang antar
sel melebihi titik kritis. Potensial air di daun juga
sangat berpengaruh pada pembukaan dan penutupan stomata.
Bila potensial air menurun (rawan air meningkat), stomata
menutup. Pengaruh dapat dilawan oleh tingkat CO2 rendah dan
cahaya terang. Pada beberapa tumbuhan, suhu yang tinggi
7Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
mengakibatkan pembukaan stomata dan bukan penutupan,
akibatnya transpirasi meningkat. Angin juga mampu
meningkatkan transpirasi, menjadikan keadaan rawan air dan
penutupan stomata.
Pengangkutan Air
Air memasuki tumbuhan melalui rambut akar.
Perpanjangan sel-sel epidermis ini berdinding lengket dan
melekat kuat-kuat pada partikel tanah. Begitu sampai dalam
sel epidermis, air terus bergerak mengalir di antara sel-
sel korteks. Akan tetapi, agar dapat memasuki silinder
tengah (pusat), harus melalui sitoplasma sel-sel
endodermis. Pada banyak akar, endodermisnya mengandung
sel-sel khusus, sel-sel lintasan, yang menyediakan jalan
yang mudah bagi air bergerak ke silinder tengah. Begitu
ada dalam silinder tengah, air itu bebas bergerak di
antara sel-sel maupun melaluinya. Di dalam akar muda air
memasuki xilem dengan segera. Dalam akar yang lebih tua,
harus melalui seberkas floem dan kambium terlebih dahulu,
yaitu melalui sel-sel yang memanjang secara horizontal,
jejari xilem.
Sesampainya dalam xilem, air beserta mineral yang
mengendap di dalamnya bergerak ke atas dalam pembuluh dan
trakeid, yang terus ke akar dan batang. Pada setiap
tingkat air itu dapat meninggalkan xilem dan secara
lateral lewat dan menyediakan keperluan jaringan-jaringan
lain. Pada daun xilem itu melalui tangkai daun dan
8Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
kemudian ke dalam urat-urat daun. pada ujung urat-urat,
air meninggalkan xilem dan memasuki lapisan bungan karang
dan sel-sel lapisan palisade daun. Di sini air dapat
dipakai dalam proses fotosintesis atau diuapkan dari daun
dalam proses transpirasi. Apabila udara di lingkungan luar
tumbuhan tinggi maka transpirasi pada tumbuhan tersebut
juga tinggi sehingga proses pengangkutan air juga akan
berlangsung dengan cepat.
Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Transpiasi
Proses transpirasi yang terjadi pada suatu tumbuhan
sangatlah mungkin dipengaruhi oleh faktor lingkungan,
faktor lingkungan tersebut berpengaruh terhadap laju
transpirasi yang terjadi pada tumbuhan. Faktor-faktor
lingkungan tersebut antara lain :
1. Cahaya. Tumbuhan jauh lebih cepat bertranspirasi
dalam keadaan terkena cahaya dibandingkan jika berada di
tempat gelap. Hal ini terutama karena cahaya
mendorong/merangsang terbukanya stomata dan dengan
demikian sangat meningkatkan pemindahan udara berisikan
uap air dari ruang-ruang udara lapisan bunga karang ke
luar. Cahaya juga meningkatkan transpirasi dengan
menghangatkan daun.
2. Suhu. Tumbuhan bertranspirasi lebih cepat pada suhu
lebih tinggi. Pada 30oC daun dapat bertranspirasi tiga kali
lebih cepat dibandingkan dengan pada suhu 20oC. Hal ini
disebabkan air menguap lebih cepat pada suhu lebih tinggi,
9Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
dan dalam hal ini, juga meningkatkan kelembaban udara
dalam ruang udara dibandingkan dengan yang di luar.
3. Kelembaban. Laju transpirasi juga dipengaruhi oleh
kelembaban nisbi udara sekitar tumbuhan. Laju difusi
setiap substansi menurun karena perbedaan konsentrasi
substansi dalam kedua daerah tersebut menurun.
Kebalikannya pun benar. Karena itu difusi air dari ruang
udara pada daun yang berisikan uap ke luar agak perlahan-
lahan apabila udara disekitarnya agak lembab. Bila udara
di sekelilingnya kering, maka difusi berlangsung jauh
lebih cepat.
4. Angin. Adanya angin lembut juga meningkatkan laju
transpirasi. Jika tidak ada angin, udara dekat dengan daun
yang sedang bertranspirasi makin lembab. Karena itu
menurunkan laju transpirasi. Akan tetapi jika ada hembusan
angin lembut, udara lembab itu terbawa dan digantikan oleh
udara segar yang lebih kering.
5. Air tanah. Tumbuhan tidak dapat terus bertranspirasi
dengan cepat jika kelembabab yang hilang tidak digantikan
oleh air segar dari tanah. Bila penyerapan air oleh akar
tidak dapat mengimbangi laju transpirasi, maka terjadi
kekurangan turgor, dan stomata pun menutup. Hal ini dengan
segera sangat mengurangi laju transpirasi.
Selain faktor-faktor lingkungan diatas yang
dapat ,mempengaruhi laju transpirasi, masih banyak lagi
faktor internal dari tumbuhan tersebut yang dapat
mempengaruhi laju transpirasi. Seperti tekanan akar, daya
isap daun, dan daya kapilaritas batang.
10Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
BAB III
METODE PENELITIAN
A.Jenis Percobaan
Jenis penelitian ini adalah eksperimental, karena
dilakukan percobaan untuk menjawab rumusan masalah, dan
terdapat variabel-variabel dalam penelitian yang
dilakukan.
B.Variabel Percobaan
Variabel yang digunakan dalam melekukan percobaan ini
antara lain :
Variabel kontrol :
Jenis tumbuhan (tanaman pacar air)
Jumlah daun tanaman pacar air
Variabel manipulasi :
Kondisi atau penempatan tumbuhan pacar air dalam
erlenmeyer (gelap atau terang)
Variabel respon :
Kecepatan transpirasi
C. Alat dan Bahan
1. Erlenmeyer 250 ml (2 buah)
2. Sumbat Erlenmeyer dengan lubang di tengahnya (2 buah)
3. Timbangan
4. Thermometer, hygrometer
5. Lux meter
6. Bohlam lampu 100 watt dan lampu duduk
12Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
7. Pisau tajam dan penggaris
8. Air
9. Vaselin
10.Kertas grafik/ millimeter
11.Dua pucuk tanaman pacar air (Impatien balsemia) yang
memiliki kondisi hampir sama sepanjang 20 cm.
D.Langkah Kerja
1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.
2. Menyediakan 2 buah Erlenmeyer dan mengisinya dengan
air volume 150 ml.
3. Memotong miring pangkal pucuk batang tanaman pacar air
dalam air dan segera memasukkan potongan tanaman
tersebut pada tabung Erlenmeyer melalui lubang pada
sumbat sampai bagian bawahnya terendam air. Kemudian
membuang bunga, kuncup dan daun yang rusak dan
mengolesi luka dengan vaselin. Demikian pula,
mengolesi celah-celah yang ada dengan vaselin
(misalnya di sekitar sumbat penutup).
4. Menimbang kedua tabung Erlenmeyer tersebut lengkap
dengan tanaman dan air yang ada di dalamnya dan
mencatat hasilnya.
5. Meletakkan tabung Erlenmeyer I di dalam ruangan
(tempat gelap) dan tabung Erlenmeyer II pada tempat
dengan jarak 20 cm dari lampu pijar 100 watt.
Mengukur kondisi lingkungan kedua tempat tersebut
meliputi suhu, intensitas cahaya dan kelembaban.
13Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
6. Setiap 30 menit menimbang masing-masing tabung
Erlenmeyer beserta perlengkapannya dan mencatat
hasilnya.
7. Mengulangi pengukuran tersebut sebanyak 3 kali.
8. Setelah penimbangan terakhir, mengambil daun-daun pada
tanaman tersebut kemudian mengukur luas total daun
tersebut dengan kertas grafik/ millimeter, caranya
adalah sebagai berikut:
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 kotak dianggap satu.
E.Desain Penelitian
14Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
A
150 ml
B
150 ml
Tanaman
Tanaman
Ditempat gelap
Didekatlampu Ditimbang hingga
Menghitungluas totaldaun setiaptanaman.
BAB IV
PEMBAHASAN
A.Hasil dan Analisis
Tabel 1. Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Kecepatan
Transpirasi
Intens
itas
cahaya
(Cd/m2
)
Kelembab
an
(%)
Suh
u
(oC)
Ber
at
awa
l
(g)
Berat akhir (g) Selisih
berat (g)
Rerata
penuruna
n berat
(g)
Kecepata
n
transpir
asi
(g/men/c
m2)
30
meni
t
60
meni
t
90
meni
t
Gelap
4
81 24 298
,3
298 297,
7
297,
5
0,
3
0,
2
0,
3
0,27 5,3 x 10-
5
Terang
1040
78 34 316
,9
316,
4
315,
5
314,
8
0,
5
0,
9
0,
8
0,73 13 x 10-5
Tabel 2. Luas Permukaan Daun
Daun ke- Luas permukaan (cm2)Pada
erlenmeyer
dekat
bohlam
Pada
erlenmeyer
di tempat
gelap1 13 152 10 153 16 94 12 105 13 206 13 127 15 138 12 119 14 110 11 2
15Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
11 14 512 11 1413 12 1614 7 1515 12 1216 3 -17 2 -Luas
total
190 170
4 10400
5
10
15
Intensitas Cahaya (Cd/m2)
Kecepatan Transpiras
i (... x 10-
5 g/menit/cm2)
Grafik 1. Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Kecepatan Transpirasi.
16Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
24 3402468101214
Suhu (0C)
Kecepatan Transpirasi (... x 10-5 g/menit/cm2)
Grafik 2. Pengaruh Suhu Terhadap Kecepatan Transpirasi
Dari tabel percobaan dan grafik yang diperoleh pada
percobaan ini dapat diambil suatu analisis bahwa pada
kondisi gelap dengan intensitas cahaya sebesar 4 Cd/m2,
kelembaban udara sebesar 81%, dan suhu sebesar 24oC,
didapatkan kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air
adalah sebesar 5,3 x 10-5 gram/menit/cm2, dengan rerata
pertambahan berat daun sebesar 0,27 gram. Dan pada
kondisi terang dengan intensitas cahaya sebesar 1040
Cd/m2, kelembaban udara sebesar 78%, dan suhu sebesar
34oC, didapatkan kecepatan transpirasi pada tanaman pacar
air sebesar 13 x 10-5 gram/menit/cm2, dengan rerata
pertambahan berat daun sebesar 0,73 gram. Dari analisis
ini dapat diketahui bahwa cahaya dan suhu yang dalam hal
ini diwakili oleh besarnya intensitas cahaya dapat
mempengaruhi kecepatan transpirasi pada tanaman.
B. Pembahasan
17Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
Dari analisis data didapatkan bahwa kecepatan
transpirasi pada tanaman pacar air dipengaruhi oleh
faktor lingkungan yang dalam hal ini yang mempengaruhi
kecepatan transpirasi adalah intensitas cahaya. Pada
kondisi gelap dengan intensitas cahaya sebesar 4 Cd/m2
kecepatan transpirasi tanaman adalah 5,3 x 10-5
gram/menit/cm2. Hal ini terjadi karena pada tanaman tidak
mengeluarkan banyak uap air atau yang disebut dengan
transpirasi, sehingga kecepatan transpirasinya juga
rendah. Banyaknya uap air yang dikeluarkan ditunjukkan
dengan pengurangan berat tanaman pada Erlenmeyer antara
sebelum melakukan transpirasi dengan sesudah tanaman
melakukan transpirasi. Berat tanaman pada Erlenmeyer
berkurang dari 298,3 gram menjadi 297,5 gram setelah 90
menit.
Pada kondisi terang dengan intensitas cahaya yang
lebih besar yaitu sebesar 1040 Cd/m2 kecepatan
transpirasi tanaman adalah sebesar 13 x 10-5
gram/menit/cm2. Hal ini terjadi karena pada tanaman
tersebut terjadi laju transpirasi yang tinggi sehingga
banyak uap air yang dikeluarkan oleh tanaman melalui
daun. Oleh karena banyaknya uap air yang dikeluarkan oleh
tanaman akibat dari laju transpirasi yang tinggi maka
kecepatan transpirasi juga tinggi dibandingkan dengan
kecepatan transpirasi tanaman pada keadaan gelap.
Besarnya transpirasi juga dibuktikan dengan pengurangan
berat tanaman pada Erlenmeyer. Pada tempat yang
intensitas cahayanya lebih terang ini pengurangan berat
18Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
tanaman lebih besar daripada di tempat gelap. Berat
tanaman pada Erlenmeyer berkurang dari 316,5 gram menjadi
314,8 gram.
Laju transpirasi maupun kecepatan transpirasi pada
suatu tumbuhan atau tanaman dapat dipengaruhi oleh faktor
lingkungan internal maupun eksternal tumbuhan itu
sendiri. Faktor lingkungan eksternal yang sering
mempengaruhi kecepatan transpirasi adalah keadaan
intensitas cahaya, suhu, dan kelembabab udara yang ada di
lingkungan luar tumbuhan. Tumbuhan akan bertranspirasi
lebih cepat apabila cahaya atau suhu di lingkungan luar
tumbuhan itu tinggi. Dan tumbuhan akan bertranspirasi
lebih cepat apabila kelembaban udara di lingkungan luar
tumbuhan itu rendah atau dengan kata lain udara tersebut
kering.
BAB V
SIMPULAN
Cahaya (suhu) yang berada di lingkungan luar tumbuhan
sangat berpengaruh terhadap kecepatan transpirasi tumbuhan
tersebut. Semakin tinggi cahaya intensitas cahaya maupun
suhu maka makin tinggi pula kecepatan transpirasi
tumbuhan. Semakin rendah intensitas cahaya maupun suhu
maka makin rendah pula kecepatan transpirasi tumbuhan.
19Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
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.
Sasmitahardja, Dradjat, dkk. 1997. Fisiologi Tumbuhan.
Bandung : Depdikbud.
20Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan
LAMPIRAN
Tempat Terang
Penurunan berat : 0,5+0,9+0,8 = 0,73 gram
3
Waktu : 30 x 3 = 30 menit
3
Luas : 190 cm2
Kecepatan transpirasi di tempat terang = 0,73 : 30 :
190
= 0,00013
= 13 x 10-5 g/menit/cm2
Tempat Gelap
Penurunan berat : 0,3+0,5+0,3 = 0,27 gram
3
Waktu : 30 x 3 = 30 menit
3
Luas : 170 cm2
Kecepatan transpirasi di tempat gelap = 0,27 : 30 :
170
= 0,000053
= 5,3 x 10-5
g/menit/cm2
21Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan