Laporan Praktikum Transpirasi pada Tumbuhan

PRAKTIKUM V

A. Judul         : Transpirasi Pada Tumbuhan

B. Tujuan : Mengukur kecepatan relatif kehilangan air pada suatu jenis tanaman dan melihat pengaruh jumlah stomata per satuan luas.

C. Dasar Teori

Sebatang tumbuhan yang tumbuh di tanah dapat dibayangkan sebagai dua buah sistem percabangan, satu di bawah dan satu di atas permukaan tanah. Kedua sistem ini dihubungkan oleh sebuah sumbu utama yang sebagian besar terdapat di atas tanah. Sistem yang berada di dalam tanah terdiri atas akar yang bercabang-cabang menempati hemisfer tanah yang besar. Akar-akar terkecil terutama yang menempati bagian luar hemisfer tersebut. Sistem yang terdapat di atas permukaan tanah mencakup suatu hemisfer serupa, dengan permukaan yang ditempati oleh cabang-cabang kecil berdaun lebat. Secara kolektif akar-akar kecil membentuk permukaan luas yang berhubungan dengan tanah, dan sama halnya dengan daun-daun yang juga membentuk permukaan luas yang berhubungan dengan udara. Dalam keadaan normal, sel-sel bergbagai akar dikelilingi oleh larutan tanah yang mempunyai tekanan osmosis umumnya di bawah −2 bar (atmosfer), dan sering kali hampir nol, sedangkan sel-sel daun dan bagian-bagian lain yang berada di atas tanah dikelilingi oleh udara tak jenuh yang kemampuan menyerap airnya beberapa bar. Karena sumbu yang menghubungkan akar dan daun memungkinkan air mengalir dengan tahanan yang wajar, maka tidak dapat dielakkan lagi bahwa air akan mengalir sepanjang gradasi tekanan air yang membentang dari tanah ke udara dalam tubuh tumbuhan. Oleh karena itu seluruh tumbuhan dapat dibandingkan dengan sebuah sumbu lampu, yang menyerap air dari tanah malalui akar, mengalirkannya melalui batang dan kemudian menguapkannya ke udara dari daun-daun (Loveless, 1991).

Meskipun air merupakan penyusun utama tubuh tumbuhan namun sebagian besar air yang diserap akan dilepaskan kembali ke atmosfer dan hanya sebagian kecil yang digunakan untuk proses metabolisme dan mengatur turgor sel.Hilangnya air dari tubuh tumbuhan terjadi melalui proses transpirasi dan gutasi (Soedirokoesoemo, 1993).

Transpirasi adalah hilangnya air dari tubuh-tumbuhan dalam bentuk uap melalui stomata, kutikula atau lentisel (Soedirokoesoemo, 1993).

Ada dua tipe transpirasi, yaitu (1) transpirasi kutikula adalah evaporasi air yang terjadi secara langsung melalui kutikula epidermis; dan (2) transpirasi stomata, yang dalam hal ini kehilangan air berlangsung melalui stomata. Kutikula daun secara relatif tidak tembus air, dan pada sebagian besar jenis tumbuhan transpirasi kutikula hanya sebesar 10 persen atau kurang dari jumlah air yang hilang melalui daun-daun. Oleh karena itu, sebagian besar air yang hilang melalui daun-daun (Loveless, 1991).

Kecepatan transpirasi berbeda-beda tergantung kepada jenis tumbuhannya. Bermacam cara untuk mengukur besarnya transpirasi, misalnya dengan menggunakan metode penimbangan. Sehelai daun segar atau bahkan seluruh tumbuhan beserta potnya ditimbang. Setelah beberapa waktu yang ditentukan, ditimbang lagi. Selisih berat antara kedua penimbangan merupakan angka penunjuk besarnya transpirasi. Metode penimbangan dapat pula ditujukan kepada air yang terlepas, yaitu dengan cara menangkap uap air yang terlepas dengan dengan zat higroskopik yang telah diketahui beratnya. Penambahan berat merupakan angka penunjuk besarnya transpirasi (Soedirokoesoemo, 1993).

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 kelangsungan hidup tanaman dapat terus terjamin (Anonim, 2009).

Transpirasi juga merupakan proses yang membahayakan kehidupan tumbuhan, karena kalau transpirasi melampaui penyerapan oleh akar, tumbuhan dapat kekurangan air. Bila kandungan air melampaui batas minimum dapat menyebabkan kematian. Transpirasi yang besar juga memaksa tumbuhan mengedakan penyerapan banyak, untuk itu diperlukan energi yang tidak sedikit (Soedirokoesoemo, 1993).

D. Alat dan Bahan

1. Alat 

a. 4 buah botol bekas fanta

b. 4 potong gabus 

c. Pisau 

d. Vaselin 

e. Mistar 

2. Bahan 

a. 2 potong ranting tanaman Anacardium ocidentalemasing-masing 30 cm.

b. 2 potong ranting Artocarpus integramasing-masing 30 cm.

E. Prosedur Kerja

1. Mengambil masing-masingdua potong ranting tanaman Anacardium ocidentale dan Artocarpus integra dengan panjang 30 cm.

2. Menyiapkan botol fanta yang telah diisi dengan air kurang lebih setengahnya.

3. Memasukan potongan tanaman tersebut kedalam botol yang telah diberi air dan telah ditutup dengan gabus.

4. Mencegah penguapan melalui tutup botol dengan menyumbat pori atau celah pada kepala botol dan sekitar batang tanaman dengan diberikan vaselin.

5. Menimbang botol yang telah berisi air dantanaman tersebut serta mencatat beratnya sebagai berat awal (dilakukan pada keempat botol tersebut).

6. Meletakkan kedua botol tanaman itu ditempat yang ada sinar matahari (1 buah Anacardium ocidentale dan 1 buah Artocarpus integra serta 2 buah sisanya diletakkan di dalam ruangan).

7. Menimbang kembali botol itu setelah 1 jam dan mencatat berat masing-masing.

8. Menghitung luas total daun dari masing-masing tanaman tersebut.

9. Menghitung kadar cepat transpirasinya.

10. Mengamati masing jumlah stomata setiap satuan luas.

11. Mengambil kesimpulan dari hasil praktikum.

F. Hasil Pengamatan

Tabel 1. Hasil Pengukuran Tanaman

Pengukuran Artocarpus integra Anacardium ocidentale

Botol A (luar) Botol B (dalam) Botol A (luar) Botol B (dalam)

Panjang (cm) 30 30 30 30

Jumlah daun 5 5 5 5

Berat awal (gr) 642,5 633 628 614,5

Berat akhir (gr) 635,9 630,5 621,5 613

Selisih/a (gr) 6,6 2,5 6,5 1,5

Tabel 2. Hasil Pengukuran Besarnya Kecepatan Transpirasi Artocarpus integra

Jenis Pengukuran Artocarpus integra

Botol A (luar) Botol B (dalam)

D1 D2 D3 D4 D5 D1 D2 D3 D4 D5

Nilai Y (gr) 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007

Nilai X (gr) 0,726 0,352 0,452 0,545 0,518 0,502 0,569 0,548 0,536 0,669

LTD/b (cm2) 103,7 50,2 64,5 77,8 74 71,7 81,2 78,2 76,5 95,5

Kecepatan Transpirasi (mg/cm2/jam) 0,063 0,131 0,102 0,084 0,089 0,034 0,030 0,031 0,032 0,026

Tabel 3. Hasil Pengukuran Besarnya Kecepatan Transpirasi Anacardium ocidentale

Jenis Pengukuran Anacardium ocidentale

Botol A (luar) Botol B (dalam)

D1 D2 D3 D4 D5 D1 D2 D3 D4 D5

Nilai Y (gr) 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007 0,007

Nilai X (gr) 0,548 0,503 0,507 0,348 0,452 0,267 0,399 0,237 0,383 0,376

LTD/b (cm2) 78,2 71,8 72,4 49,7 64,5 38,1 57 33,8 54,7 53,7

Kecepatan Transpirasi (mg/cm2/jam) 0,083 0,090 0,089 0.130 0,100 0,039 0,026 0,044 0,027 0,028

G. Pembahasan

Pada percobaan ini,dilakukan pengamatan tentang proses terjadinya transpirasi pada tanaman dengan menggunakan ranting dariAnacardium ocidontale dan Artocarpus integra. Pada hasil pengamatan didapatkan hasil yang berbeda-beda pada setiap penimbangan botol yang berisi air dan tanaman. Pada penimbangan awal  Anacardium ocidontale (luar)didapatkan berat sebesar 628 gr, Anacardium ocidontale (dalam)614.5 gr dan pada Artocarpus integra  (luar) 642.5 gr dan  Artocarpus integra  (dalam) 633 gr. Setelah 60 menit, dilakukan penimbangan berat kembalipada masing-masing tanaman tersebut dan didapatkan hasil bahwa berat dari keempat botol tersebut mengalami pengurangan berat (pada tabel 1). 

Pada tabel 1. menunjukkan bahwa pengurangan berat yang terbesar terletak pada tanaman yang diletakkan di luar ruangan(terkena sinar matahari secara langsung), sedangkan yang di dalam (tidak terkena sinar matahari) juga terjadi pengurangan akan tetapi jumlah pengurangan beratnya sedikit. Hal ini disebabkan karena cahaya matahari mempercepat proses pengurangan air (transpirasi).

Seperti yang diketahui, bahwa proses transpirasi merupakan proses hilangnya air dari tubuh tumbuhan dalam bentuk uap melalui stomata, kutikula dan lentisel. Berkurangnya berat botol dan tanaman pada proses penimbangan merupakan bukti terjadinya proses transpirasi pada tanaman Anacardium ocidontale dan Artocarpus integra tersebut. Transpirasi yang terjadi dipengaruhi oleh luas total daun (LTD) tanaman tersebut. Semakin besar LTD tanaman, maka semakin cepat proses transpirasi yang terjadi, begitu pula sebaliknya, semakin kecil LTD tanaman, maka semakin lambat pula proses transpirasinya. Dengan menggunakan perbandingan antara berat akhir penimbangan botol dan tanaman dengan LTD tanaman, maka dapat diketahui besarnya kecepatan transpirasi tanaman (tabel 2 dan tabel 3).

Transpirasi terjadi dalam setiap bagian tumbuhan, pada umumnya berlangsung melalui daun-daun. Ada dua tipe transpirasi yaitu:

1. Transpirasi kutikula yaitu evaporasi air yang terjadi secara langsung melalui kutikula epidermis.

2. Transpirasi stomata yang dalam hal ini kehilangan air berlangsung melalui stomata.  Hampir 97% air dari tanaman hilang melalui transpirasi stomata.

Kutikula daun secara relatif tidak tembus air dan pada sebagian besar jenis tumbuhan transpirasi kutikula hanya sebesar 10 % atau kurang dari jumlah air yang hilang melalui daun-daun. Oleh karena itu, sebagian besar air yang hilang terjadi melalui stomata (Loveless, 1991). Menurut Dwijoseputro (1980), Transpirasi merupakan suatu akibat yang tidak dapat dielakkan. Luasnya permukaan daun yang ada dan kondisi udara menyebabkan penguapan mesti terjadi; penguapan tidak mungkin dapat dicegah. Transpirasi pada tanaman lain daripada transpirasi pada manusia. Pada manusia transpirasi dilakukan oleh kelenjar-kelenjar kulit, dimana bukan saja air, melainkan juga zat-zat sampah turut serta dikeluarkan dari badan.

Selain karena luas daun yang terdapat pada suatu tumbuhan, cepat lambatnya proses transpirasi juga ditentukan oleh faktor-faktor yang mampu merubah wujud air sebagai cairan ke wujud air sebagai uap atau gas. Faktor yang mempengaruhi transpirasi terdiri dari faktor internal dan faktor eksternal. Adapun faktor internal menurut Gardner, et.al. (1991) diantaranya adalah:

1. Penutupan stomata: Sebagian besar transpirasi terjadi melalui stomata karena kutikula secara relatif tidak tembus air, dan hanya sedikit transpirasi yang terjadi apabila stomata tertutup. Jika stomata terbuka lebih lebar, lebih banyak pula kehilangan air.

2. Jumlah dan ukuran stomata: Jumlah dan ukuran stomata dipengaruhi oleh genotipe dan lingkungan. Hal ini mempunyai pengaruh yang lebih sedikit terhadap transpirasi total daripada pembukaan dan penutupan stomata.

3. Jumlah daun: Makin luas daerah permukaan daun, makin besar laju transpirasi.

4. Penggulungan atau pelipatan daun: Banyak tanaman mempunyai mekanisme dalam daun yang menguntungkan pengurangan transpirasi apabila persediaan air terbatas.

5. Kedalaman dan proliferasi akar: Perakaran yang lebih dalam meningkatkan ketersediaan air dari proliferasi akar (akar per satuan volume tanah) sebelum terjadi pelayuan permanen.

Adapun faktor eksternal/lingkungan yang dapat mempengaruhi transpirasi adalah (Dwijoseputro, 1986):

1. Kelembaban: Gerakan uap air dari udara ke dalam daun akan menurunkan laju neto dari air yang hilang, dengan demikian seandainya faktor lain itu sama, transpirasi akan menurun dengan meningkatnya kelembaban udara. Pada kelembaban udara relatif 50% perbedaan tekanan uap air didaun dan atmosfer 2 kali lebih besar dari kelembaban relatif 70% (Jayamiharja, 1977).

2. Suhu: Kenaikan suhu dari 180 sampai 200F cenderung untuk meningkatkan penguapan air sebesar dua kali. Suhu daun di dalam naungan kurang lebih sama dengan suhu udara, tetapi daun yang terkena sinar matahari mempunyai suhu 100 – 200F lebih tinggi dari pada suhu udara.

3. Cahaya dapat mempengaruhi laju transpirasi melalui Sehelai daun yang terkena sinar matahari langsung akan mengabsorbsi energi radiasi. Cahaya tidak harus selalu berbentuk cahaya langsung, cahaya dapat pula mempengaruhi transpirasi melalui pengaruhnya terhadap buka-tutupnya stomata dengan mekanisme tertentu.

4. Angin cenderung meningkatkan laju transpirasi, terutama di dalam naungan atau cahaya melalui penyapuan uap air. Akan tetapi di bawah sinar matahari, pengaruh angin terhadap penurunan suhu daun dan penurunan laju transpirasi, cenderung menjadi lebih penting daripada pengaruhnya terhadap penyingkiran uap air.

5. Kandungan air tanah: Jika kandungan air tanah menurun sebagai akibat penyerapan oleh akar, gerakan air melalui tanah ke dalam akar menjadi lebih lambat. Hal ini cenderung untuk meningkatkan defisit air pada daun dan menurunkan laju transpirasi lebih lanjut.

H. Kesimpulan

Dari pembahasan di atas dapat disimpulkan bahwa, laju transpirasi tumbuhan dipengaruhi oleh hal-hal sebagai berikut :

Faktor-faktor dalam diantaranya : 

1. Besar kecilnya daun

2. Tebal tipisnya daun

3. Berlapiskan lilin atau tidaknya permukaan daun

4. Banyak sedikitnya bulu di permukaan daun

5. Banyak sedikitnya stomata

6. Bentuk dan lokasi stomata

Faktor-faktor luar yang mempengaruhi transpirasi diantaranya :

1. Sinar matahari

2. Temperatur

3. Kelembaban udara

4. Angin

5. Keadaan air didalam tanah

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. Sistem Transportasi dan Transpirasi dalam Tanaman. http://www.indoforum.org/showthread.php?t=34436. Diakses tanggal 16April 2012.

Dwijoseputro.1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT. Gramedia.

Dwidjoseputro. 1986. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada.

Gardner, F.P.R. 1991. Fisiologi Tanamanan Budidaya. Jakarta: Universitas Indonesia Press.

Jayamiharja, Joni B. Ahmad. 1977. Diktat Fisiologi Tumbuhan Jilid I. Purwokerto: Fakultas Pertanian UNSOED.

Loveless, A. R. 1991. Prinsip-Prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik. Jakarta: PT. Gramedia Pustaka Utama.

Soedirokoesoemo, Wibisono. 1993. Materi Pokok Anatomi dan Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.

Team Teaching. 2012. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Gorontalo: Laboratorium Jurusan Biologi FMIPA Universitas Negeri Gorontalo.