LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN PENGARUH CAHAYA TERHADAP KECEPATAN TRANSPIRASI UNIVERSITAS...

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


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.


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.


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


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


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


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,


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.


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


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.


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


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


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.


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


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


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.


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.


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


LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN PENGARUH CAHAYA TERHADAP KECEPATAN TRANSPIRASI UNIVERSITAS...

Documents

Transcript of LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN PENGARUH CAHAYA TERHADAP KECEPATAN TRANSPIRASI UNIVERSITAS...