TRANSPORT AIR DI DALAM TUBUH TANAMAN

UNIVERSITAS JEMBER

FAKULTAS PERTANIAN

JURUSAN BUDIDAYA PERTANIAN

LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN DASAR

LAPORANPRAKTIKUM

NAMA                                      :JENI WIDYA R

NIM                                           :121510501018

GOL/KELOMPOK                 :C/I

ANGGOTA                              :1. BAGUS DWI  S                    (111510501028)

                                                    2. NOVITA FAJRIYATUL M(121510501001)

                                                    3. WAHYU PUSPASARI         (121510501006)

                                                    4. DEVI ANGGUN                   (121510501010) 

                                                     5. RISKA YULIANTI              (121510501027)           

                                                     6. SARWIENDA CAHYA U   (121510501088)

                                                     7. RIZKI AMRILLAH  H        (121510501015)

                                                     8. MUZAYYINUL G                (121510501016)

                                                     9. NUR ZULAIHA                    (121510501033)

JUDUL ACARA                     : TRANSPORT  AIR DI  DALAM  TUBUH  TANAMAN

TANGGAL PRAKTIKUM   :30 MARET 2013

TANGGAL PENYERAHAN         : 1 APRIL 2013

ASISTEN                                  : 1.MOH. AMINNUDDIN

                                                     2. ASRI RINA H

                                                     3. FAJAR FIRMANSYAH

                                                     4. FAKHRUSY ZAKARIYYA

                                                     5. KHUSNUL KHOTIMAH

                                                     6. NORMA LAILATUN NIKMAH

BAB 1. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tumbuhan mengalami proses pertumbuahan dan perkembangan yang tidak terlepas dari adanya metabolisme yang ada di dalamnya. Tumbuhan memerlukan zat untuk sebagai unsur pendukung jalanya metabolisme tersebut. Tumbuhan memerlukan air dan garam mineral yang terlarut sebagai bahan makanan serta oksigen dan karbondioksida dari lingkungannya dan pengambilan serta pengangkutannya melalui proses osmosis, difusi dan transport aktif.

Pada tumbuhan, tumbuhan memerlukan air untuk pertumbuhan dan perkembangannya dalam jumlah cukup banyak. Tumbuhan juga dapat kehilangan air atau proses keluarnya air pada tubuh tumbuhan dalam bentuk gas ke udara di sekitar tumbuhan. Hal tersebut dinamakan dengan transpirasi. Transpirasi merupakan proses penting pada tumbuhan karena transpirasi dapat membantu meningkatkan proses pengangkutan air dan garam mineral, mengatur suhu tumbuhan dengan cara melepaskan kelebihan panas dari tubuh, serta mengatur turgor di dalam sel secara optimum.

Air yang masuk dari dalam tanah ke dalam jaringan melalui sel secara difusi dan osmosis. Larutan tanah mengandung ion-ion dan ion-ion yang terdapat pada tanah akan terbawa melalui proses masuknya air melaui sel. Jika air yang berada pada tanah sedikit, maka tumbuhan juga menyerap airnya sedikit, sehingga tumbuhan tidak mampu untuk mencukupi kebutuhannya dan lama kelamaan jika hal tersebut berkelanjutan maka tanaman akan layu karena air merupakan faktor utama bagi pertahanan bagi tumbuhan. Air yang telah diabsorbsi oleh akar tumbuhan, yang kurang dari satu persen akan digunakan dalam reaksi metabolisme dan sebagian besar air yang diabsorbsi oleh akar akan hilang karena adanya penguapan pada daun tumbuhan (transpirasi).

Air adalah salah satu faktor bagi kelangsungan hidup tumbuhan. Banyaknya kandungan air yang ada pada tubuh tumbuhan selalu mengalami fluktuasi tergantung kecepatan air yang masuk dan keluar pada tubuh tumbuhan. Hilangnya air pada tumbuhan berupa uap air atau dalam bentuk cairan. Tidak semua air dapat diserap dan dimanfaatkan pada proses metabolisme tubuh tumbuhan, hanya sebagian aja yang dikeluarkan dalam bentuk penguapan. Air yang diserap oleh tumbuhan hanya 10 % dan sisanya 90% dikeluarkan dalam bentuk uap air.

            Transpirasi berlangsung melalui stomata, kutikula, maupun pada lenti sel. Pada tumbuhan itu sendiri juga memiliki jaringan pengangkut yang terdiri dari xylem dan floem. Xylem dan floem mempunyai peran penting bagi proses kehidupan tumbuhan. Xylem berfungsi untuk mengangkut air, garam, mineral dalam tanah kemudian menyebarkannya ke seluruh tubuh tumbuhan agar tumbuhan dapat berkembang secara maksimal sedangkan fungsi floem yaitu mengangkut hasil fotosintesis.

Pengambilan air dan garam mineral melalui bulu akar dan daerah pemanjangan akar sedangkan pengambilan oksigen dan karbondioksida melalui mulut daun (stomata). Air dan zat terlarut diangkut melalui xylem (pembuluh kayu) kemudian dibawa ke tempat fotosintesis, tepatnya pada jaringan tiang sedangkan hasil fotosintesis diangkut melalui floem kemudian di sebarkan ke bagian yang memerlukan.

Transpirasi air pada tumbuhan juga memiliki rasio, semakin besar rasio transpirasi menunjukkan penggunaan air pada tumbuhan efisien. Penggunaan air yang tidak efisien biasanya pada tanaman yang tinggi. Cara menghitung rasio transpirasi yaitu transpirasi air dibagi produksi berat kering tumbuhan selama pertumbuhannya. Rasio tranpirasi biasanya berkisar 200-500 lebih, yang artinya 200-500 air digunakan oleh 1 g berat kering tumbuhan sampai dewasa.

1.2 Tujuan

            Untuk mempelajari peristiwa transport air pada batang tanaman.

BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA

Tumbuhan memerlukan nutrisi untuk hidup. Nutrisi dibutuhkan baik yang ukuran makro maupun mikro. Unsur hara yang ukuran makro misalnya N, P, K, S, Ca, Mg, sedangkan pada ukuran mikro yaitu Fe,Zn, Cu, B, Mo, Na, Co, Cl, dan lain-lain. Pada unsur makro khususnya unsur K (kalium/ pottasium) mempunyai peran utama untuk membantu mekanisme transport Hong-Yan Liu et al. 2006 (dalam Adiputra, 2010) , dan menurut Farhad et al., 2010 dalam Syakir dan Gusmaini (2012),  unsur kalium memiliki peran dalam beberapa proses fisiologis yang dibagi menjadi 2 aspek, yaitu aspek biofisik (kalium berperan terhadap tekanan osmotik, tugor sel, stabilitas pH, dan pengaturan air melalui stomata, dan aspek biokimia, dimana kalium berperan terhadap aktivitas enzim pada sintesis karbohidrat dan protein, dan meningkatkan translokasi fotosintat dari daun TAIZ dan Zeiger, 2002; Fageria et al., 2009 (dalam Syakir dan Gusmaini, 2012).

Tumbuhan memerlukan air untuk kehidupannya. Air memiliki fungsi sebagai transport unsur hara dari tanah ke tanaman yang diperlukan pada proses metabolisme tanaman, misalnya proses fotosintesis, transpirasi tanaman dan pelarut sejumlah bahan organik bagi tanaman (Suhartono, dkk, 2008). Menurut Manan 1976 dalam Wanggai (2007) mengatakan transpirasi adalah proses penguapan air dari sel-sel. Sel tersebut adalah stomata, lentisel melaui kutikula pada daun tumbuhan. Menurut Susilowarno, dkk (2006), air dan meneral akan diserap oleh akar terutama bulu akar dan air dilakukan secara osmosis sedangkan mineral yang terlarut dilakukan secara difusi. Osmosis adalah perpindahan dari kosentrasi tinggi ke kosentrasi rendah sedangkan difusi adalah perpindahan kosentrasi rendah ke konsentrasi yang lebih tinggi.

Tanaman menggunakan kurang dari satu persen yang diserap tanaman dalam reaksi-reaksi metabolismenya dan sebagian besar dari air akan diserap oleh akar tanaman dan di transpirasikan melalui permukaan daun. Jika penyerapan air tidak seimbang pada tingginya laju respirasi akan menyebabkan kandungan air pada daun dan tekanan turgor sel berakibat pada rendahnya laju fotosintesis (Kartika, dkk, 1997 dalam  Evita, 2010)

Alat ransportasi pada pertumbuhan tingkat tinggi yaitu xylem dan floem. Xylem berfungsi sebagai untuk mengankut air, garam, mineral, sedangkan floem berfungsi sebagai mengangkut hasil fotosintesis tumbuhan, dimana hasil fotosintesis adalah glukosa, dan hsil fotosintesis tersebut akan dibagikan ke bagian tumbuhan yang membutuhkan. (Tim Biologi, 2004).

Air akan diserap oleh akar kemudian air akan menuju ke daun untuk melakukan proses fotosintesis. Pada proses fotosintesis, air akan melarutkan glukosa, dimana glukosa adalah hasil dari fotosintesis kemudian disebarkan ke seluruh tubuh yang membutuhkan melalui floem. Kekurangan air pada tumbuhan akan menyebabkan temperatur naik sehingga menyebabkan disintegrasi klorofil (Hendriyani dan Nintya, 2009).

            Pada proses transpirasi tumbuhan akan kehilangan air. Hilangnya air disebabkan karena adanya gaya adhesi dan kohesi yang terjadi pada mesofil daun dengan air. Jaringan memberikan tension (tarikan)  pada air dari jaringan bawah yang berguna untuk memenuhi kebutuhan air dalam daun yang hilang karena transpirasi. Gaya tension menyebabkan air yang terangkut dalam akar (akar memberikan pressure) yang akan mengisi xylem pada batang dan terus naik ke daun. Tarikan transpirasi terjadi terus menerus karena aliran air berjalan dari potensi tinggi ke potensi rendah, sehingga air dapat sampai ke daun (Wijaya, 2006).

             Kecepatan proses transpirasi tumbuhan dipengaruhi faktor internal dan eksternal. Pada faktor internal yaitu ukuran daun, tebal daun, jumlah stomata, ada atau tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun, dan banyak sedikitnya trikoma yang ada pada permukaan daun. Faktor eksternal yang mempengaruhi transpirasi yaitu suhu, kelembaban udara, intensitas cahaya, dan keadaan air pada tanah. Semakin tinggi suhu udara, maka semakin cepat pula terjadinya transpirasi dan semakin tinggi intensitas cahaya, semakin cepat terjadinya transpirasi, karena intesitas cahaya mempunyai pengaruh terhadap membukanya stomata yang ada padau (Mikrajuddin, dkk. 2006).

BAB 3. METODOLOGI

3.1 Waktu dan Tempat

Hari Sabtu pukul 07.45 WIB sampai dengan selesai, tanggal 30 Maret 2013 di Laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Jember dengan acara transport air di dalam tubuh tanaman.

3.2 Bahan dan Alat

3.2.1 Bahan

1        Tanaman Pacar air

2        Eosin (indikator pewarna merah)

3        Air

4        Parafin padat (malam)

3.2.2 Alat

1        Timbangan analitik ketelitian 0,01 g

2        Botol kaca

3        Pisau tajam

4        Penggaris

3.3 Cara Kerja

1        Menyiapkan batang tumbuhan pacar air sepanjang 20 cm (menghilangkan seluruh daun dan bunganya) dan batang tumbuhan pacar air sepanjang 20 cm dengan membiarkan organ-organ seperti daun dan bunga.

2        Memotong miring pangkal pucuk batang tanaman pacar air di dalam air dengan pisau yang tajam dan segera memasukkan potongan tanaman tersebut pada botol yang telah berisi air dan eosin. Memberi jarak ± 2 cm pangkal bawah batang dari dasar botol.

3        Memberi parafin padat (malam) pada mulut botol untuk menghindari kemungkinan terjadinya penguapan. Melakukan pengamatan setiap 45 menit sekali,dengan cara menimbang botol beserta perlengkapannya dan mencatat serta mengamati perubahan warna pada batang tanaman akibat pemberian eosin. Mengulangi pengukuran sebanyak 2 kali (2x45 menit)

  

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Hasil

No	Perlakuan	Berat awal (gr)	Berat akhir (gr)
1	Dikupir	554	550,8
2	Tidak dikupir	543	542
3	Dikupir	538	537,3
4	Tidak dikupir	592	592,5

4.2 Pembahasan

Air adalah suatu komponen fisik yang dibutuhkan dalam jumlah besar bagi perkembangan dan pertumbuhan pada tumbuhan. Air mempunyai peran penting bagi tumbuhan, karena air menentukan berlangsungnya kehidupan tumbuhan. Banyaknya pasokan air yang ada pada tubuh tumbuhan selalu mengalami fluktuasi. Fluktuasi tergantung pada kecepatan proses hilangnya air, masuknya air, dan kecepatan penggunaan air pada tumbuhan.

Air dapat mempengaruhi proses metabolisme secara langsung dan tidak langsung, sehingga dapat menurunkan pertumbuhan pada tanaman. Pemakaian efisien air tinggi dapat menyebabkan mingkatkan hasil dan pemakaian air sampai batas potensinya. Jika tumbuhan dalam kondisi kekurangan air, maka tumbuhan akan menjadi kerdil, perkembangan pertumbuhannya menjadi abnormal. Prose transpirasi yang cukup besar akan mengakibatkan tanaman layu, dan lama kelamaan bisa mati.

Adapun peranan air pada tumbuhan, yaitu; 1) membantu mineral masuk dari larutan tanah ke tanaman, 2) membantu mengangkut mineral nutrisi dari satu sel ke sel lain 3) merupakan penghasil hidrogen dan oksigen, 4) mengontrol pergerakan tanaman, misalnya membuka dan menutupnya stomata, 9) sebagai bahan metabolisme, 10) merupakan hasil akhir respirasi dan digunakan untuk respirasi, 11) dan dapat mengatur suhu tubuh tanaman pada saat cahaya penuh.

Transpirasi adalah proses kehilangan air pada tubuh tumbuhan yang mengalami pengupan melalui jaringan tubuh. Transpirasi akan berlangsung selama tumbuhan itu hidup. Transpirasi terjadi pada daun melalui stomata, kutikula, dan lentisel. Biasanya orang-orang menyebutnya terjadi di stomata. Jaringan tubuh yang lain juga bisa, tetapi jumlah air yang menguap lebih kecil daripada yang ada di stomata.

            Transpirasi dapat mengakibatkan penarikan air melawan gaya gravitasi bumi dan dapat membuat tanaman dingin secara terus menerus di bawah sinar matahari. Tumbuhan tidak akan mudah mati karena terik matahari sebab adanya proses transpirasi yang menyebabkan penguapan air. Proses transpirasi  dapat menurunkan suhu pada tubuh tumbuhan dan mendapatkan air yang cukup untuk berlangsungnya hidup tumbuhan.

Transpirasi dipengaruhi melaui faktor internal dan eksternal.

Faktor Internal

1. Penutupan Stomata

Pada keadaan stomata yang terbuka, maka air yang hilang lebih banyak dan kehilangan air pada tumbuhan lebih sedikit. Faktor yang paling berpengaruh terhadap membuka dan menutupnya stomata yaitu intesitas cahaya dan kelembaban. Pada saat keadaan lembab, sel pengawal pada daun akan dapat mengakibatkan kehilangan turgor sehingga stomata dapat tertutup.

2. Jumlah dan Ukuran Stomata

Daun yang bereproduksi akan mempunyai banyak stomata pada kedua sisinya. Faktor genetik dan lingkungan dapat mempengaruhi jumlah dan ukuran stomata.         

3. Jumlah Daun

Semakin luas permukaan daun semakin besar pula transpirasinya. Begitu juga semakin kecil luas permukaan daun, semakin kecil pula transpirasinya.

 4. Penggulungan atau Pelipatan Daun

Mekanisme yang ada pada daun dapat menguntungkan pengurangan transpirasi apabila perairannya terbatas.

Faktor eksternal

1. Kelembaban

Pada saat lembab dapat menghambat transpirasi sedangkan pada saat udara yang kering dapat memperce[at transpirasi. Kandungan air yang cukup  pada tumbuhan dan ketika stomata terbuka, laju reaksi tergantung pada selisih konsentrasi uap air dalam rongga antar sel dengan konsentrasi uap air yang ada di udara.

2. Temperatur

            Temperatur yang tinggi dapat mengakibatkan adanya tekanan uap yang ada di daun  berdifusi ke udara bebas. Pada saat penguapan air dapat mempengaruhi pertumbuhan turgor dan pembukaan stomata.

3. Sinar matahari

            Sinar matahari berpengaruh terhadap membuka dan menutupnya stomata. Cahaya akan mempengaruhi suhu yang dapat mempengaruhi aktivitas transpirasi. Semakin banyak sinar matahari maka dapat mempercepat proses tranpirasi.

Proses transpirasi dapat mengakibatkan proses pergerakan air (transport air). Transpirasi mempunyai keterkaitan terhadap transport air, karena pada proses transpirasi dapat menyebabkan adanya penarikan  air yang melawan gaya gravitasi bumi. Setiap tumbuhan mempunyai jaringan pengangkut yang berupa xylem dan floem. Xylem berfungsi untuk menyerap air, mineral yang akan dibawa ke daun, xylem juga berfungsi menyangga tanaman agar tidak roboh. Nama lain dari xylem adalah pembuluh kayu. Floem berfungsi mengangkut hasil fotosintesis dan nama lain dari floem adalah pembuluh tapis.

Air yang diserap secara osmosis oleh akar, tepatnya pada rambut akr, dan sebagian besar air bergerak menurut potensial air melalui xilem. Air yang mengalami tekanan  besar dikarenakan molekul air menyatu yang berakibat terjadinya penguapan yang berlangsung di bagian atas. Pada saat stomata terbuka dalam laju transpirasi, stomata mengambil karbondioksida di udara untuk fotosintesis. Tidak semua air diserap oleh tumbuhan, tetapi hanya 10% yang diserap tumbuhan dan sisanya dikeluarkan ke udara dengan mengalami penguapan.

            Air yang diserap pada tanah akan melawan gaya gravitasi bumi, akan tetapi tumbuhan dapat melawan gaya gravitasi karena adanya pressure dan tension. Jaringan memberikan tension (tarikan)  pada air dari jaringan bawah yang berguna untuk memenuhi kebutuhan air dalam daun yang hilang karena transpirasi. Gaya tension menyebabkan air yang terangkut dalam akar(akar memberikan pressure) yang akan mengisi xylem pada batang dan terus naik ke daun. Tarikan transpirasi terjadi terus menerus karena aliran air berjalan dari potensi tinggi ke potensi rendah, sehingga air dapat sampai ke daun.

Pada praktikum ini, kami menggunakan tanaman pacar air sebagai objek adanya laju transpirasi. Di dalam praktikum ini, batang pacar air di potong melintang karena semakin besar luas permukaannya makan proses transpirasinya. Ada dua perlakuan yang kita uji. Yaitu dikupir(semua bagian diambil) dan membiarkan tanaman tidak diambil. Perlakuan tersebut diujikan karena menurut Gardner, dkk (1991 ), salah satu pengaruh dari transpirasi yaitu besar kecilnya daun dan tebal tipisnya daun. Pemotongan daun juga mempengaruhi laju transpirasi karena uap air berdifusi melalui stomata. Menurut Salisbury dan Ross ( 1992 ), stomata terletak pada daun tepatnya di epidermis yang memungkinkan adanya pertukaran gas antara udara luar dan mesofil. Air yang menguap akan hilang melaui dinding epidermis  dan mesofil yang berdekan dengan rongga di bawah stomata kemudian udara hilang melalui stomata.

Metode pada praktikum ini yaitu terdapat dua perlakuan yaitu dikupir dan tidak dikupir. Setelah itu tanaman dipotong 20 cm dari ujung kemudian memasukkan tanaman ke dalam botol yang berisi air.  Untuk mengurangi terjadinya penguapan, maka di lapisi dengan plastisin. Laju transpirasi dapat diketahui melalui penimbangan. Dari hasil pengamatan, terdapat berbeda-beda setiap penimbangannya. Penimbangan dilakukan secara 2 kali, yaitu sebelum pemanasan dan 20 menit setelah pengamatan. Pada setelah pemanasan, berat akhir mengalami penurunan karena cahaya pada proses pemanasan mempengaruhi penguapan. Pada kelompok 4, berat akhirnya terjadi kenaikan mungkin pada saat melakukan praktikum kurang teliti dan orang yang mengukurnya beratnya berbeda. Praktikum ini harus memerlukan ketelitian untuk menimbang karena timbangan yang digunakan menggunakan timbangan analitik dengan keteliian 0,01 g.

            Transpirasi juga dapat diuji dengan larutan eosin, dengan memotong tanaman lalu di beri eosin. Setelah menunggu beberapa menit diketahui batang pacar air berwarna merah, tepatnya hanya di xilem aja. Warna merah hanya terdapat di xilem aja, karena xilem mengangkut air, mineral, dan eosin sendiri merupakan zat cair sehingga dapat diangkut oleh xilem.

DAFTAR PUSTAKA

Adiputra, I.G.K. 2010. Penilaian Status Unsur Hara pada Tumbuhan Menggunakan Pendekatan Biosintesis Sukrosa. Widya Biologi, 1(1): 1-10

Anggarwulan, E, dkk. 2008. Karakter Fisiologi Kimpul (Xanthosoma sagittifolium (L.) Schott) pada Variasi Naungan dan Ketersediaan Air. Biodiversitas, 9(4): 264-268

Evita. 2010. Respon tanaman kacang tanah (Arachis hypogea L.) terhadap Cekaman Air. Percikan, 111: 1-4

Hendriyani, I.S dan Nintya S. 2009. Kandungan Klorofil dan Pertumbuhan Kacang Panjang (Vigna sinensis) pada Tingkat Penyediaan Air yang Berbeda. Sains & Mat, 17(30): 145-150

Mikrajuddin, dkk. 2006. Ipa Terpadu SMP dan MTs Jilid 2A. Jakarta: Esis

Suhartono, dkk. 2008. Pengaruh Interval Pemberian Air terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Kedelai (Gliccine Max ( L) Merril) pada Berbagai Jenis Tanah. Embryo, 5(1): 98-112

Susilowarno, R.G, dkk. 2006. Biologi untuk SMA/MA Kelas XI. Jakarta: G

Syakir, M dan Gusmaini. 2012 . Pengaruh Penggunaan Sumber Pupuk Kalium terhadap Produksi dan Mutu Minyak Tanaman Nilam. Littri, 18(2): 60-65.

Tim Biologi, 2004. Sains Makhluk  Hidup dan Proses Kehidupan SMP Kelas 2A. Jakarta: Grasindo

Wanggai, F. 2007. Pengelolahan Sumber Daya Hutan secara Berkelanjutan. Jakarta: Grasindo

Wijaya, A. 2006. Biologi VIII. Jakarta: Grasindo