BAB I

4

Laporan Praktikum Ekofisiologi

BAB I

PENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Tumbuhan memiliki kemampuan adaptasi yang tinggi terhadap lingkungan-nya. Tumbuhan dapat dikelompokkan menjadi beberapa tipe sesuai dengan habitat hidupnya. Berdasarkan habitanya, tumbuhan secara umum dibedakan menjadi tumbuhan serofita, mesofita dan hidrofita. Masing-masing tumbuhan ini memiliki ciri khas yang membedakan antara tipe tumbuhan satu dengan yang lain. Ciri khas yang dimiliki oleh masing-masing tumbuhan diyakini sebagai adaptasi terhadap lingkungan yang khusus itu (silvika atspace.com, 2008).

Tubuh tumbuhan terdiri dari akar dan tajuk (batang). Diantara adaptasi yang memungkinkan tumbuhan dapat hidup di darat adalah kemampuannya untuk mengabsorpsi air dan mineral dari dalam tanah, menyerap cahaya matahari dan mengambil CO2 dari udara untuk fotosintesis serta kemampuannya untuk hidup dalam kondisi yang kering. Akar dan tajuk saling bergantung satu sama lainnya, akar tidak mampu hidup tanpa tajuk, demikian sebaliknya (arch91.wordpress.com, 2008).

Untuk menetukan kelulushidupannya tumbuhan akan merespon segala bentuk perubahan yang ada di lingkungan sekitar. Respon tersebut akan mengakibatkan adanya sifat-sifat khas baik secara morfologi maupun fisiologi dari suatu tumbuhan. Respon tumbuhan tersebut ditunjukkan dengan adanya plastisitas dan adaptasi. Adanya plastisitas dan adaptasi dari suatu tumbuhan sangat dipengaruhi oleh faktor fisik lingkungan baik faktor edafik maupun faktor klimatorik. Faktor edafik meliputi suhu tanah, kelembaban tanah, pH tanah dan warna tanah. Sedangkan faktor klimakterik meliputi suhu udara, kelembaban relatif udara dan intensitas cahaya.

Berdasarkan uraian di atas, maka penulis ingin melakukan penelitian observasi dengan judul Respon Morfologi dan Fisiologi Tumbuhan Terhadap Kondisi Ternaung, Terdedah dan Diantara untuk mengetahui faktor-faktor lingkungan mempengaruhi sifat khas pada tumbuhan (tanaman puring), untuk mengetahui bentuk respon morfologi dan fisiologi tumbuhan (tanaman puring) pada daerah ternaung, terdedah dan diantara keduanya, dan organ apakah yang mampu berplastisitas dan beradaptasi dari suatu jenis tumbuhan (tanaman puring) pada daerah ternaung, terdedah dan diantara keduanya, sehingga diharapkan dapat mengetahui konsep plastisitas dan adaptasi dari suatu tumbuhan.

RUMUSAN MASALAH

Adapun rumusan masalah yang dapat diambil dari latar belakang diatas adalah sebagai berikut :

Bagaimanakah faktor-faktor lingkungan mempengaruhi sifat khas pada tumbuhan (tanaman puring) ?Bagaimanakah bentuk respon morfologi dan fisiologi tumbuhan (tanaman puring) pada daerah ternaung, terdedah dan diantara keduanya ?Organ apakah yang mampu berplastisitas dan beradaptasi dari suatu jenis tumbuhan (tanaman puring) pada daerah ternaung, terdedah dan diantara keduanya ?

TUJUAN

Tujuan dari percobaan ini adalah sebagai berikut :

Untuk memahami konsep plastisitas dan adaptasi.Untuk mengetahui faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi sifat-sifat khas pada tumbuhan (tanaman puring).Untuk mendeskripsikan berbagai bentuk respon morfologi tumbuhan (tanaman puring) pada daerah ternaung, terdedah dan diantara keduanya.Untuk menentukan organ yang mampu berplastisitas dan beradaptasi dari suatu jenis tumbuhan (tanaman puring) pada daerah ternaung, terdedah dan diantara keduanya.

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

Pada setiap tahap dalam kehidupan suatu tumbuhan, sensitivitas terhadap lingkungan dan koordinasi sangat terlihat jelas. Satu bagian tumbuhan dapat mengirim sinyal ke bagianyang lain. Sebagai contoh, kuncup terminal pada ujung (apeks) suatu tunas mampu menekan pertumbuhan tunas aksiler yang mungkin saja bermeter-meter jauhnya. Tumbuhan dapat mengenali waktu harian dan waktu tahunan. Hidup di suatu tempat seumur hidupnya, suatu tumbuhan umumnya berespons terhadap petunjuk lingkungan dengan cara menyesuaikan pola pertumbuhan dan perkembangannya. Tumbuh-tumbuhan dari spesies yang sama memiliki variasi bentuk tubuh yang jauh lebih besar daripada variasi bentuk tubuh hewan-hewan dari spesies yang sama (Campbell, 2003).

Tubuh tumbuhan terdiri dari akar dan tajuk (batang). Diantara adaptasi yang memungkinkan tumbuhan dapat hidup di darat adalah kemampuannya untuk mengabsorpsi air dan mineral dari dalam tanah, menyerap cahaya matahari dan mengambil CO2 dari udara untuk fotosintesis serta kemampuannya untuk hidup dalam kondisi yang kering. Akar dan tajuk saling bergantung satu sama lainnya, akar tidak mampu hidup tanpa tajuk, demikian sebaliknya. Karena tidak memiliki kloroplas dan hidup di tempat yang gelap menyebabkan akar tidak dapat tumbuh tanpa gula dan nutrisi organik lainnya yang diangkut dari daun yang merupakan bagian dari sistem tajuk. Sebaliknya batang dan daun bergantung pada air dan mineral yang diserap oleh akar. Akar tumbuhan berfungsi sebagai penopang berdirinya tumbuhan (jangkar), pengabsopsi air dan mineral, serta tempat penyimpanan cadangan makanan. Tajuk terdiri dari batang, daun dan bunga (bunga merupakan adaptasi untuk reproduksi tumbuhan Angiospermae). Batang adalah bagian tumbuhan yang terletak di atas tanah, mendukung daun-daun dan bunga. Pada pohon, batang -batang meliputi batang pokok dan semua cabang-cabang, termasuk ranting -ranting yang kecil. Batang mempunyai buku sebagai tempat melekatnya daun, juga mempunyai ruas yakni jarak diantara dua buku. Daun merupakan tempat utama berlangsunya fotosintesis, kendati ada beberapa spesies tumbuhan yang batangnya dapat melakukan fotosintesis karena memiliki kloroplas. Daun terdiri dari helaian daun yang melebar (lamina) dan tangkai daun (petiolus) yang menghubungkan daun dengan batang . Pada ujung batang terdapat tunas yang belum berkembang yang disebut tunas ujung. Selain itu dijumpai juga tunas aksilar/tunas lateral/tunas samping yang terdapat di ketiak daun, tunas ini biasanya dorman (arch91.wordpress.com, 2008).

Tumbuhan membedakan antara penghindaran dan toleransi (ketahanan) terhadap suatu faktor pencekam tertentu. Pada penghindaran, organisme memberikan tanggapan dengan memperlemah akibat faktor pencekam (tumbuhan di gurun menghindari tanah kering dengan memanjangkan akarnya tumbuh ke dalam sampai mencapai air tanah). Sebaliknya, jika tumbuhan mengembangkan toleransi maka tumbuhan itu memang toleran atau tahan terhadap lingkungan yang tidak menguntungkan. Ketika tumbuhan mulai mendapat faktor cekaman, terjadi reaksi tanda bahaya, saat fungsi yang berkepentingan menyimpang dari biasanya. Kemudian fase berlangsung tahap resistensi (atau fase pemulihan), saat organisme beradaptasi pada faktor cekaman dan fungsi sering kembali menuju keadaan normal (tapi mungkin tidak benar-benar mencapainya). Akhirnya jika faktor cekaman meningkat atau terus menerus berlangsung dalam waktu lama, mungkin tercapai fase kelelahan, saat fungsi menyimpang dari normal dan mengakibatkan kematian (Salisbury, 1995).

Faktor cekaman biasanya tidak hanya tunggal akan tetapi merupakan proses yang kompleks karena melibatkan beberapa faktor penentu pertumbuhan. Misalnya musim panas yang menyengat dapat mengakibatkan terjadinya cekaman tingkat cahaya tinggi (perusakan klorofil oleh cahaya), kelembaban rendah, tanah kering dan suhu tinggi. Disamping itu, respon cekaman umumnya sangat kompleks, diperlibatkan oleh berbagai bagian tumbuhan dan mungkin melibatkan hormon cekaman seperti asam absisat (ABA) dan etilen yang diangkut keseluruh bagian tumbuhan (silvika atspace.com, 2008).

Faktor Lingkungan yang Mempengaruhi Tanaman

Ada beberapa faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, antara lain cahaya, suhu, kelembaban, pH, air, dan tanah (organisasi.org, 2008).

Cahaya

Sinar matahari sangat dibutuhkan oleh tumbuhan untuk dapat melakukan fotosintesis (khususnya tumbuhan hijau). Jika suatu tumbuhan kekurangan cahaya matahari, maka tumbuhan itu bisa tampak pucat dan warna tanaman itu kekuning-kuningan (etiolasi). Pada kecambah, sinar mentari justru dapat menghambat proses pertumbuhan.

Suhu

Tinggi rendah suhu menjadi salah satu faktor yang menentukan pertumbuhan, perkembangan, reproduksi dan juga kelangsungan hidup dari suatu tumbuhan. Suhu yang baik bagi tumbuhan adalah antara 22oC sampai dengan 37oC. Temperatur yang lebih atau kurang dari batas normal tersebut dapat mengakibatkan pertumbuhan yang lambat atau berhenti.

Kelembaban

Kadar air dalam udara maupun dalam tanah dapat mempengaruhi pertumbuhan serta perkembangan tumbuhan. Tempat yang lembab menguntungkan bagi tumbuhan di mana tumbuhan dapat mendapatkan air lebih mudah serta berkurangnya penguapan yang akan berdampak pada pembentukan sel yang lebih cepat.

Air

Air adalah salah satu komponen fisik yang sangat vital dan dibutuhkan dalam jumlah besar untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Kehilangan air pada jaringan tumbuhan akan menurunkan turgor sel, meningkatkan konsentrasi makro molekul serta senyawa-senyawa dengan berat molekul rendah, mempengaruhi membran sel dan potensi aktivitas kimia air dalam tumbuhan. Peran air yang sangat penting tersebut menimbulkan konsekuensi bahwa langsung atau tidak langsung kekurangan air pada tumbuhan akan mempengaruhi semua proses metaboliknya sehingga dapat menurunkan pertumbuhan tumbuhan (Sinaga, 2001).

Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis. Apabila laju fotosintesis berkurang maka pertumbuhan dan perkembangan akan terhambat. Pertumbuhan dan perkembangan suatu tanaman sangat ditentukan oleh ada tidaknya air. Pertumbuhan dan perkembangan akan optimal apabila air untuk keperluan fotosintesis tersedia.

Tanah

Tumbuhan memerlukan sejumlah unsur hara tertentu (essensial) dari lingkungan . Unsur hara tersebut didapatkan tumbuhan dari dalam tanah. Apabila tanah subur dan kaya akan unsur hara maka pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan akan berjalan optimal. Menurut Campbell (2003), tekstur dan komposisi kimia tanah merupakan faktor utama yang menentukan jenis tumbuhan apa yang dapat tumbuh dengan baik pada suatu lokasi tertentu, apakah itu suatu ekosistem alam ataupun daerah pertanian. Tumbuhan yang tumbuh secara alamiah pada jenis tanah tertentu dapat beradaptasi terhadap kandungan mineral dan tekstur tanah tersebut dan mampu menyerap air dan mengekstraksi nutrien esensial dari tanah tersebut.

Respon Tumbuhan Terhadap Cekaman Lingkungan

Menurut Campbell (2003), Fluktuasi lingkungan setiap hari menantang kehidupan tumbuhan. Kadang-kadang, faktor dalam lingkungan berubah cukup drastis sehingga membuat tumbuhan menjadi tercekam. Ada beberapa faktor cekaman lingkungan yang dapat membuat tumbuhan merespons cekaman tersebut secara morfologi maupun anatomi, antara lain terhadap kekurangan air, kekurangan oksigen, cekaman panas, cekaman dingin, dan cekaman garam.

Respon terhadap Kekurangan Air

Pada setiap hari yang cerah, hangat, dan kering, suatu tumbuhan bisa mengalami cekaman karena kehilangan air akibat transpirasi terjadi lebih cepat dibandingkan laju pengambilan air dari tanah untuk memulihkan kondisi tersebut. Kekurangan air yang hebat seperti pada musim kemarau, tentunya akan dapat membunuh suatu tumbuhan. Akan tetapi tumbuhan memiliki sistem kontrol yang memungkinkan mereka untuk mengatasi dan menghadapi kekurangan air yang tidak begitu ekstrim.

Tumbuhan merespon kekurangan air dengan mengurangi laju transpirasi untuk penghematan air. Terjadinya kekurangan air pada daun akan menyebabkan sel-sel penjaga kehilangan turgornya, suatu mekanisme kontrol tunggal yang memperlambat transpirasi dengan cara menutup stoma. Kekurangan air juga merangsang peningkatan sintesis dan pembebasan asam absisat dari sel-sel mesofil daun. Daun juga berespon terhadap kekurangan air dengan cara lain. Karena pembesaran sel adalah suatu proses yang bergantung pada turgor, maka kekurangan air akan menghambat (pembesaran) daun muda. Respons ini meminimumkan kehilangan air melalui transpirasi dengan cara memperlambat peningkatan luas permukaan daun. Ketika daun dari kebanyakan rumput dan tumbuhan lain layu akibat kekurangan air, mereka akan menggulung menjadi suatu bentuk yang dapat mengurangi transpirasi dengan cara memaparkan sedikit saja permukaan daun ke matahari. Semua respons daun ini selain membantu tumbuhan untuk menghemat air, juga mengurangi fotosintesis.

Pertumbuhan akar juga memberikan respons terhadap kekurangan air. Selama musim kemarau, tanah umumnya mengering dari permukaan hingga bawahnya. Keadaan ini menghambat pertumbuhan akar dangkal, karena sel-selnya tidak dapat mempertahankan turgor yang diperlukan untuk pemanjangan. Akar yang lebih dalam yang dikelilingi oleh tanah yang masih lembab terus tumbuh. Dengan demikian, sistem akar memperbanyak diri dengan cara memaksimumkan pemaparan terhadap air tanah.

Respon tumbuhan yang mengalami cekaman kekeringan mencakup perubahan ditingkat seluler dan molekuler seperti perubahan pada pertumbuhan tumbuhan, volume sel menjadi lebih kecil, penurunan luas daun, daun menjadi tebal, adanya rambut pada daun, peningakatan ratio akar-tajuk, sensitivitas stomata, penurunan laju fotosintesis, perubahan metabolisme karbon dan nitrogen, perubahan produksi aktivitas enzim dan hormon, serta perubahan ekspresi gen (Sinaga, 2001).

Respon terhadap Kekurangan Oksigen

Tumbuhan yang disiram terlalu banyak air bisa mengalami kekurangan oksigen karena tanah kehabisan ruangan udara yang menyediakan oksigen untuk respirasi seluler akar. Beberapa tumbuhan secara struktural diadaptasikan ke habitat yang sangat basah. Sebagai contoh, akar pohon bakau yang terendam air, yang hidup di rawa pesisir pantai, adalah sinambung dengan akar udara yang menyediakan akses ke oksigen.

Respon terhadap Cekaman Panas

Panas berlebihan dapat menggangu dan akhrinya membunuh suatu tumbuhan dengan cara mendenaturasi enzim-enzimnya dan merusak metabolismenya dalam berbagai cara. Salah satu fungsi transpirasi adalah pendinginan melalui penguapan. Pada hari yang panas dan kering juga cenderung menyebabkan kekurangan air pada banyak tumbuhan, penutupan stomata sebagai respon terhadap cekaman panas ini akan menghemat air, namun mengorbankan pedinginan melalui penguapan tersebut. Dilema ini merupakan salah satu bahwa hari-hari yang sangat panas dan kering akan menyebabkan sebagian tumbuhan mati.

Sebagian besar tumbuhan memilki suatu respons cadangan yang memungkinkan mereka untuk bertahan hidup dalam cekaman panas. Di atas suatu temperatur tertentu sekitar 40oC pada sebagian besar tumbuhan yang menempati daerah empat musim sel-sel tumbuhan mulai mensintesis suatu protein khusus dalam jumlah yang cukup banyak yang disebut protein kejut-panas (heat-shock protein). Para peneliti juga telah menemukan respons ini padahewan dan mikroorganisme yang didedahkan pada cekaman panas. Beberapa diantara protein kejut-panas itu identik dengan protein chaporone (pengantar), yang berfungsi pada sel-sel yang tidak tercekam sebagai penopang sementara yang membantu protein lain melipat membentuk konformasi fungsionalnya. Protein kejut-panas kemungkinan mengapit enzim serta protein lain dan membantu mencegah denaturasi.

Respon terhadap Cekaman Dingin

Satu permasalahan yang dihadapi tumbuhan ketika temperatur lingkungan (suhu udara) turun adalah perubahan ketidakstabilan membran selnya. Ketikan membran itu didinginkan di bawah suatu titik kritis, membran akan kehilangan kecairanya karena lipid menjadi terkunci dalam struktur kristal. Keadaan ini mengubah transport zat terlarut melewati membran, juga mempengaruhi fungsi protein membran. Tumbuhan merespon terhadapcekaman dingin dengan cara mengubah komposisi lipid membrannya. Contohnya adalah meningkatnya proporsi suatu asam lemak tak jenuh, yang memiliki sturktur yang mampu menjaga membran tetap cair pada suhu lebih rendah dengan cara menghambat pembentukan kristal. Modifikasi molekuler seperti itu pada membran menbutuhkan waktu beberapa jam hingga beberapa hari, yang menjadi satu alasan bahwa pendinginan secara mendadak umumnya lebih mencekam bagi suatu tumbuhan dibandingkan dengan penurunan suhu udara secara perlahan-lahan sehingga tumbuhan tersebut kemungkinan dapat bertahan hidup dan beradaptasi terhadap cekaman dingin.

Respon terhadap Cekaman Garam

Kelebihan natrium klorida atau garam-garam lain dalam tanah dapat mengancam tumbuhan karena dua alasan. Pertama, dengan cara menurunkan potensial air larutan tanah, garam dapat meyebabkan kekurangan air pada tumbuhan meskipun tanah tersebut mengadung banyak sekali air. Hal ini karena dalam lingkungan dengan potensial air yang lebih negatif dibandingkan dengan potensial air jaringan akar, akar akan kehilangan air bukan menyrapnya. Kedua, pada tanah bergaram, natrium dan ion-ion tertentu lainya dapat menjadi racun bagi tumbuhan jika konsentrasinya relatif tinggi. Membran sel akar yang selektif permeabel akan menghambat pengambilan sebagian besar ion yang berbahaya, akan tetapi hal ini hanya akan memperburuk pengambilan air dari tanah yang kaya akan zat terlarut. Banyak tumbuhan dapat berespon terhadap salinitas tanah yang memadai dengan cara menghasilkan zat terlarut kompatibel, yaitu senyawa organik yang menjaga potensial air lebih negatif dibandingkan dengan potensial air larutan tanah, tanpa menerima garam dalam jumlah yang dapat menjadi racun. Namun demikian, sebagian besar tumbuhan tidak dapat bertahan hidup menghadapi cekaman garam dalam jangka waktu yang lama. Pengecualian pada halofit, yaitu tumbuhan yang toleran terhadap garam, dengan adaptasi khusus seperti kelenjat garam, yang memompa garam keluar dari tubuh melalui epidermis daun.

Plastisitas dan Adaptasi Tumbuhan

Tumbuhan hampir semuanya bersifat menetap, kerena tidak dapat menghidari tekanan lingkungan, kecuali melaksanakan perubahan-perubahan di dalam siklus hidupnya. Oleh sebab itu setiap individu harus mampu menyesuaikan diri pada satu kisaran penampakan berbeda (plastisitas fenotip) yang tergantung pada faktor lingkungan. Dan respon tumbuhan terhadap perubahan kondisi lingkungan pada saat tertentu untuk kelulushidupannya, mengakibatkan adanya sifat-sifat khas baik secara struktural maupun fungsional yang memberikan peluang agar berhasil dalam lingkungan tertentu (Yuliani dan Raharjo, 2009).

Menurut Yuliani dan Raharjo (2009), plastisitas merupakan reaksi tumbuhan terhadap perubahan lingkungan yang sering disertai dengan modifikasi berbagai organnya, sehinga toleransi terhadap faktor lingkungan menjadi luas. Perubahan atau modifikasi ini menunjukkan adanya plastisitas dari organ tersebut. Apabila kondisi kembali ke keadaan semula maka bentuk organ inipun berubah lagi sesuai dengan bentuk normalnya. Apabila perubahan morfologi dan/atau fisiologi tumbuhan sifatnya terus menerus, sebagai akibatnya adanya perubahan struktur gen maka perubahan ini merupakan perubahan adaptasi tumbuhan. Sifatnya akan tetap meskipun berada dalam kondisi lingkungan apapun. Salah satu contoh adaptasi adalah penyesuaian tumbuhan terhadap kondisi air, sehingga dikenal adanya kelompok tumbuhan hidofita, mesofita dan serofita.

Adaptasi adalah setiap sifat atau bagian yang dimiliki oleh organisme yang berguna bagi kelanjutan hidupnya pada keadaan sekeliling habitatnya. Sifat-sifat tersebut memungkinkan tumbuhan mampu menggunakan lebih baik unsur-unsur yang tersedia (hara, air, suhu, cahaya juga sifat resistensi terhadap pengganggu/penyakit atau hama). Tumbuhan dapat mempunyai adaptasi morfologis seperti kekuatan batang atau bentuk tumbuhan dan adaptasi fisiologis yang menghasilkan ketahanan parasit, kemampuan yang lebih besar dalam mengambil unsur-unsur hara atau tahan terhadap kekeringan. Sebetulnya perbedaan yang jelas tidak ada karena keduanya sama-sama menggambarkan proses fisiologis. Jadi adaptasi dapat dinyatakan sebagai kemampuan individu untuk mengatasi keadaan lingkunggan dan menggunakan sumber-sumber alam lebih baik untuk mempertahankan hidupnya dalam relung (nisia, niche) yang diduduki. Keadaan lingkungan disini berarti keadaan yang terus menerus berubah selama pertumbuhan tumbuhan berlangsung. Hal ini berarti setiap tumbuhan mempunyai adaptasi untuk hidup pada berbagai macam keadaan lingkungan. Dengan demikian berarti tumbuahan merupakan hasil keturunan biologi dalam lingkungannya (fp.uns.ac.id, 2000).

Banyaknya sekali sifat-sifat yang membantu tumbuhan untuk meniadakan pengaruh keadaan yang tidak menguntungkan dan sebagai akibatnya memperluas jangkauan kisaran tempat hidupnya (Lubis, 2000).

Adaptasi morfologi

Sebagai contoh dapat dilihat pada tumbuhan gurun atau setengah gurun yang mempunyai bentuk perakaran yang dalam yang memungkinkan pengambilan cadangan air di bawah tanah, dan pada rumput-rumput yang terancam kematian di daerah-daerah setengah kering, yang membantu menahan air bila ada dari sumber-sumber dalam udara (misalnya embun). Sifat morfologis lain yang dianggap menyokong kemampuan hidup tumbuhan di iklim kering, yaitu : rambut daun, berputarnya daun, penyimpangan air dalam bulb, umbi dan akar.

Adaptasi anatomis

Sebagai contoh suatu tanaman rumput yang memiliki anatomi daun yang spesifik, dapat mengikat CO2. Stomata tanaman CAM menutup di siang hari untuk mengurangi kehilangan air akibat transparasi.

Adaptasi Biokimia

Adaptasi biokimia bertujuan untuk melindungi sel-sel dan jaringan dari kerusakan dan kematian selama keadaan kering yang berat. Contohnya biji-biji tanaman dari spesies Ephemeral mendukung (mengandung cukup air) untuk perkecambahannya.

BAB III

METODE PERCOBAAN

JENIS PENELITIAN

Penelitian ini tergolong observasi, karena dilakukan pengamatan untuk menjawab rumusan masalah, dan tidak terdapat variabel-variabel dalam penelitian yang dilakukan.

ALAT DAN BAHAN

AlatTermometer tanah1 buahSoil tester1 buahTimbangan1 buahLux meter1 buahHigrometer1 buahPenggaris1 buahMeteran1 buahKantung plastik3 buahAlu dan mortar1 buahKertas milimetersecukupnyaBahanDaun puringsecukupnyaAlkohol 95%secukupnyaKertas saringsecukupnya

LANGKAH KERJA

Memilih suatu tempat yang memperlihatkan adanya perubahan lingkungan secara teratur, yaitu berdasarkan keadaan penyinaran. Kemudian menentukan tiga tempat, yaitu : di tempat terbuka (terdedah), di bawah pohon (ternaung), dan diantara kedua tempat tersebut.Memperhatikan dan mencari beberapa jenis tumbuhan yang hidup di ketiga tempat tersebut, dan memilih tumbuhan perdu yaitu tanaman Puring untuk dianalisis.Melakukan pengukuran faktor-faktor fisik di ketiga tempat tersebut. Faktor klimatorik yang diukur adalah suhu udara, kelembaban relatif udara dan intensitas cahaya. Sedangkan faktor edafik yang diukur meliputi suhu tanah, kelembaban tanah, pH tanah dan warna tanah.Untuk setiap jenis tumbuhan (tanaman puring), melakukan pengukuran terhadap :Diameter batangPanjang dan lebar daunLuas daunPanjang internodusPanjang pteolus

Sebelum melakukan pengukuran menentukan dan memperhatikan terlebih dahulu daun keberapa yang akan diukur yaitu pada daun ke-5 dari daun yang paling ujung. Setiap pengukuran dulakukan pengulangan sebanyak 3 kali.

Membandingkan hasil pengukuran pada setiap tanaman puring di tempat yang berbeda.Melakukan pengukuran pada respon fisiologis yaitu menghitung kadar klorofil a, kadar klorofil b, dan kadar klorofil total pada masing-masing daun puring dari tempat yang berbeda:Menimbang 0,25 gram daun yang masih segar, kemudian memotongnya kecil-kecil.Menggerus potongan-potongan tersebut dalam lumpang porselin sampai halus.Mengekstraksi gerusan daun tersebut dengan menambahkan larutan alkohol 95% sedikit demi sedikit sampai mencapai volume 20 mL.Menyaring ekstrak tersebut menggunakan kertas saring sampai volume akhir filtrat mancapai volume 20 mL. Jika kurang dari 20 mL maka menambahkan kembali alkohol 95%.Mengukur kadar klorofil filtrat tersebut dengan menggunakan spectrofotometer pada panjang gelonbang 649 nm dan 665 nm. Sebelum pengukuran perlu dikalbrasi terlebih dahulu. Larutan yang digunakan sebagai pelarut adalah alkohol 95%. Mencatat nilai absorbansi (Optical Density/DO) larutan tersebut.Kadar klorofil a, kadar klorofil b, dan kadar klorofil total dapat dihiting dengan rumus dari Wintermans dan de Mots sebagai berikut:Klorofil a: 13,7 x OD 665 5,76 x OD 649(mg/l)Klorofil b: 25,8 x OD 649 7,7 x OD 665(mg/l)Klorofil total: 20,0 x OD 649 + 6,1 x OD 665(mg/l)Mencatat hasil pengamatan pada tabel.

Melakukan pengukuran pada tanaman yaitu pada daun, internodus dan petiolus

Memilih tempat terdedah, ternaung dan diantara keduanya

Mencari tumbuhan yang hidup di ketiga tempat tersebut (tanaman puring)

Melakukan pengukuran terhadap faktor fisik lingkungan yang meliputi faktor klimatorik dan faktor edafik

RANCANGAN PERCOBAAN

Mengkalibrasikan terlebih dahulu larutan alkohol 95% kemudian diukur kadar klorofil pada spectrophotometer, dengan OD 649 dan OD 665

Mencatat hasilnya dalam tabel

Mengambil daun dari tempat terdedah, ternaung dan diantara keduanya

Membuat ekstraksi dengan menggunakan larutan alkohol 95% sebanyak 20 mL

Menggerus daun tersebut sampai halus

Menimbang sebanyak 0,25 gram

Membandingkan hasil pengukuran pada masing-masing tempat

Mengukur kadar klorofil a, b dan total pada daun dari masing-masing tempat

Menyaring ekstraksi dengan kertas saring kemudian dimasukkan ke dalam tabung spectrofotometar

Mengkalibrasikan terlebih dahulu larutan alkohol 95% kemudian diukur kadar klorofil pada spectrophotometer, dengan OD 649 dan OD 665

Mencatat hasil pengamatan dalam tabel

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

HASIL

Tabel

Tabel. Hasil Pengamatan Terhadap Daun Pada Kondisi Terdedah, Ternaung, dan Diantara Keduanya Pada Daun Tanaman Puring

No

Hasil Pengamatan

Kondisi (Tempat Tanaman Puring)

Terdedah

Ternaung

Diantara

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

12.

13.

14.

Kadar klorofil a

Kadar klorofil b

Kadar klorofil total

Diameter batang

Panjang dan lebar daun

Luas daun

Panjang petiolus

Panjang internodus

pH tanah

Suhu tanah

Kelembaban tanah

Suhu udara

Kelembaban udara

Intensitas cahaya

3,297 mg/l

4,013 mg/l

7,335 mg/l

2,87 cm

p = 11 cm

l = 3 cm

24,67 cm2

0,6 cm

0,5 cm

7

23oC

80%

32oC

74%

4200 cd/m2

5,368 mg/l

6,008 mg/l

11,416 mg/l

3,5 cm

p = 12,67 cm

l = 6,67 cm

30,67 cm2

1,3 cm

0,4 cm

7

22oC

85%

29oC

79%

400 cd/m2

4,747 mg/l

3,424 mg/l

8,206 mg/l

3,5 cm

p = 11,33 cm

l = 2,33 cm

23,33 cm2

1,4 cm

0,3 cm

7

23oC

83%

30oC

76%

800 cd/m2

Grafik

0

2

4

6

8

10

12

Kadar klorofil daun (mg/L)

TerdedahDiantaraTernaung

Kondisi

Klorofil a

Klorofil b

Klorofil total

0

2

4

6

8

10

12

Kadar klorofil daun (mg/L)

Terdedah

Diantara

Ternaung

Kondisi

Klorofil a

Klorofil b

Klorofil total

Grafik 1. Respon Fisiologi (Kadar Klorofil) Daun Puring Pada Tempat yang Berbeda

0

5

10

15

20

25

30

35

TerdedahDiantaraTernaung

Kondisi

Diameter

Batang (cm)

Panjang Daun

(cm)

Lebar Daun

(cm)

Luas Daun

(cm2)

Panjang

Petiolus (cm)

Panjang

Internodus

(cm)

0

5

10

15

20

25

30

35

Terdedah

Diantara

Ternaung

Kondisi

Diameter

Batang (cm)

Panjang Daun

(cm)

Lebar Daun

(cm)

Luas Daun

(cm2)

Panjang

Petiolus (cm)

Panjang

Internodus

(cm)

Grafik 2. Respon Morfologi Tanaman Puring Pada Tempat yang Berbeda

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

TerdedahDiantaraTernaung

Kondisi

pH Tanah

Suhu Tanah (oC)

Kelembaban Tanah

(%)

Suhu Udara (oC)

Kelembaban Udara

(%)

Intensitas Cahaya

(cd/m2)

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

Terdedah

Diantara

Ternaung

Kondisi

pH Tanah

Suhu Tanah (oC)

Kelembaban Tanah

(%)

Suhu Udara (oC)

Kelembaban Udara

(%)

Intensitas Cahaya

(cd/m2)

Grafik 3. Faktor Lingkungan yang Mempengaruhi Tanaman Puring

ANALISIS DATA

Dari hasil pengamatan di atas dapat diketahui faktor lingkungan terhadap respon morfologi dan respon tanaman puring. Pada tempat terdedah (di tempat terbuka yang terkena sinar matahari langsung) dapat diketahui Ph tanah sebesar 7, suhu tanah sebesar 23oC, kelembaban tanah sebesar 80%, suhu udara sebesar 32oC, kelembaban udara sebesar 74%, dan intensitas sebesar 4200 cd/m2. Pada kondisi terdedah tersebut tanaman puring mempunyai diameter batang sebesar 2,87 cm, panjang daun sebesar 11 cm, lebar daun sebesar 3 cm, luas daun sebesar 24,67 cm2, panjang petiolus sebesar 0,6 cm, panjang internodus sebesar 0,5 cm, dan pada daun mempunyai kadar klorofil a sebesar 3,297mg/l, kadar klorofil b sebesar 4,013 mg/l dan kadar klorofil total sebesar 3,065 mg/l.

Pada tempat ternaung (di tempat yang tidak terkena sinar matahari langsung) dapat diketahui Ph tanah sebesar 7, suhu tanah sebesar 22oC, kelembaban tanah sebesar 85%, suhu udara sebesar 29oC, kelembaban udara sebesar 79%, dan intensitas sebesar 400 cd/m2. Pada kondisi ternaung tersebut tanaman puring mempunyai diameter batang sebesar 3,5 cm, panjang daun sebesar 12,67 cm, lebar daun sebesar 2,67 cm, luas daun sebesar 30,67 cm2, panjang petiolus sebesar 1,3 cm, panjang internodus sebesar 0,4 cm, dan pada daun mempunyai kadar klorofil a sebesar 5,368 mg/l, kadar klorofil b sebesar 6,008 mg/l dan kadar klorofil total sebesar 4,584 mg/l.

Pada tempat antara yaitu tempat yang terletak diantara tempat tededah dan ternaung dapat diketahui Ph tanah sebesar 7, suhu tanah sebesar 23oC, kelembaban tanah sebesar 83%, suhu udara sebesar 30oC, kelembaban udara sebesar 76%, dan intensitas sebesar 800 cd/m2. Pada kondisi ternaung tersebut tanaman puring mempunyai diameter batang sebesar 3,5 cm, panjang daun sebesar 11,33 cm, lebar daun sebesar 2,33 cm, luas daun sebesar 23,33 cm2, panjang petiolus sebesar 1,4 cm, panjang internodus sebesar 0,3 cm, dan pada daun mempunyai kadar klorofil a sebesar 4,747 mg/l, kadar klorofil b sebesar 3,424 mg/l dan kadar klorofil total sebesar 2,594 mg/l.

Adanya faktor-faktor lingkungan yang berbeda pada tiap tempat akan mempengaruhi bentuk khas dari tanaman puring yaitu dari segi morfologi maupun dari segi fisiologi seperti luas daun, panjang daun, kadar klorofil, dan lain-lain.

PEMBAHASAN

Dari hasil pengamatan dan hasil analisis data dapat diketahui bahwa faktor-faktor lingkungan seperti suhu tanah, pH tanah, kelembaban tanah, suhu udara, kelembaban udara serta intensitas cahaya berpengaruh terhadap respon morfologi dan respon fisiologi dari suatu tumbuhan (tanaman puring).

Pada tanaman puring yang berada pada tempat yang terdedah (di tempat yang terkena sinar matahari langsung) mempunyai faktor fisik lingkungan lebih besar dibandingkan faktor fisik lingkungan pada tempat antara (diantara tempat tededah dan ternaung) maupun ternaung (di tempat yang tidak terkena sinar matahari langsung). Faktor fisik lingkungan tersebut adalah suhu tanah, suhu udara, kelembaban udara, dan intensitas cahaya. Untuk pH tanah nilainya adalh sama pada tempat terdedah, ternaung maupun diantara keduanya. Pada tempat terdedah kelembaban tanah relatif rendah dibandingkan tempat ternaung maupun tempat diantara keduanya, hal ini karena pada tempat tersebut terjadi penguapan air yang menyebabkan kandungan air di dalam tanah menjadi berkurang.

Karena faktor fisik lingkungan pada tempat terdedah lebih besar dibandingkan tempat ternaung maupun di tempat antara keduanya, maka terjadi respon morfologi dan fisiologi pada tumbuhan dalam hal ini adalah tanaman puring. Respon morfologi pada tanaman puring yang berada pada kondisi tempat yang berbeda terlihat pada panjang, lebar dan luas daun, panjang petiolus, panjang internodus serta diameter batang. Sedangkan untuk respon fisiologi terlihat pada kadar klorofil a, klorofil b dan klorofil total.

Pada tanaman puring yang berada pada tempat terdedah memiki respon morfologi dan respon fisiologi yang lebih kecil dibandingkan tanaman puring yang berada pada tempat ternaung maupun diantara keduanya. Pada tanaman puring yang berada pada tempat ternaung memiki respon morfologi dan respon fisiologi yang lebih besar dibandingkan tanaman puring yang berada pada tempat terdedah maupun diantara keduanya. Pada tempat ternaung, tanaman puring memiliki panjang, lebar dan luas daun dengan nilai tinggi serta memiliki warna daun yang lebih hijau karena hal ini digunakan oleh tumbuhan tersebut untuk menangkap cahaya matahari yang kurang serta laju transpirasi yang kecil. Sehingga mempengaruhi kadar klorofil yang ada pada daun.

Pada tempat yang terdedah memiliki panjang, lebar dan luas daun dengan nilai yang kecil karena tumbuhan tersebut merespons perubahan lingkungan yaitu suhu, air dan cahaya yang terjadi terus menerus. Tumbuhan merespon kekurangan air, intensitas cahaya dab suhu tinggi dengan mengurangi laju transpirasi untuk penghematan air. Terjadinya kekurangan air pada daun akan menyebabkan sel-sel penjaga kehilangan turgornya, suatu mekanisme kontrol tunggal yang memperlambat transpirasi dengan cara menutup stoma. Kekurangan air juga merangsang peningkatan sintesis dan pembebasan asam absisat dari sel-sel mesofil daun. Daun juga berespon terhadap kekurangan air dengan cara lain. Karena pembesaran sel adalah suatu proses yang bergantung pada turgor, maka kekurangan air akan menghambat (pembesaran) daun muda. Respons ini meminimumkan kehilangan air melalui transpirasi dengan cara memperlambat peningkatan luas permukaan daun. Ketika daun dari kebanyakan rumput dan tumbuhan lain layu akibat kekurangan air, mereka akan menggulung menjadi suatu bentuk yang dapat mengurangi transpirasi dengan cara memaparkan sedikit saja permukaan daun ke matahari. Semua respons daun ini selain membantu tumbuhan untuk menghemat air, juga mengurangi fotosintesis (Campbell, 2003). Respon tumbuhan yang mengalami cekaman kekeringan mencakup perubahan ditingkat seluler dan molekuler seperti perubahan pada pertumbuhan tumbuhan, volume sel menjadi lebih kecil, penurunan luas daun, daun menjadi tebal, adanya rambut pada daun, peningakatan ratio akar-tajuk, sensitivitas stomata, penurunan laju fotosintesis, perubahan metabolisme karbon dan nitrogen, perubahan produksi aktivitas enzim dan hormon, serta perubahan ekspresi gen (Sinaga, 2001).

Karena perubahan lingkungan yang terjadi pada tanaman puring terjadi teru-menerus dengan irama harian maka tumbuhan merespon dengan melakukan adaptasi yaitu dari segi morfologi yang meliputi luas daun, panjang petiolus dan panjang internodus, dan dari segi fisiologi yang meliputi kadar klorofil a, klorofil b dan klorofil total pada daun. Menurut Yuliani dan Raharjo (2009), Apabila perubahan morfologi dan/atau fisiologi tumbuhan sifatnya terus menerus, sebagai akibatnya adanya perubahan struktur gen maka perubahan ini merupakan perubahan adaptasi tumbuhan. Sifatnya akan tetap meskipun berada dalam kondisi lingkungan apapun.

Adaptasi adalah setiap sifat atau bagian yang dimiliki oleh organisme yang berguna bagi kelanjutan hidupnya pada keadaan sekeliling habitatnya. Sifat-sifat tersebut memungkinkan organisme atau tumbuhan mampu menggunakan lebih baik unsur-unsur yang tersedia (hara, air, suhu, cahaya juga sifat resistensi terhadap pengganggu/penyakit atau hama). Tumbuhan dapat mempunyai adaptasi morfologis seperti kekuatan batang atau bentuk tumbuhan dan adaptasi fisiologis yang menghasilkan ketahanan parasit, kemampuan yang lebih besar dalam mengambil unsur-unsur hara atau tahan terhadap kekeringan. Jadi adaptasi dapat dinyatakan sebagai kemampuan individu untuk mengatasi keadaan lingkunggan dan menggunakan sumber-sumber alam lebih baik untuk mempertahankan hidupnya dalam relung (nisia, niche) yang diduduki. Keadaan lingkungan disini berarti keadaan yang terus menerus berubah selama pertumbuhan tumbuhan berlangsung. Hal ini berarti setiap tumbuhan mempunyai adaptasi untuk hidup pada berbagai macam keadaan lingkungan. Dengan demikian berarti tumbuahan merupakan hasil keturunan biologi dalam lingkungannya (fp.uns.ac.id, 2000).

BAB V

PENUTUP

SIMPULAN

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan diatas dapat disimpulkan sebagai berikut :

Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi sifat khas pada tumbuhan (tanaman puring) antara lain pH tanah, kelembaban tanah, suhu udara, kelembaban udara dan intensitas cahaya. Faktor-faktor lingkungan tersebut pada tanaman puring berpengaruh pada panjang dan lebar daun, luas daun, panjang petiolus, panjang internodus, diameter batang dan kadar klorofil daun.Respon morfologi meliputi panjang dan lebar daun, luas daun, panjang petiolus, panjang internodus dan diameter batang, dan respon fisiologi meliputi kadar klorofil daun pada tanaman puring yang berada pada tempat berbeda. Pada tempat terdedah mempunyai respon morfologi dan fisiologi lebih kecil dibandingkan tempat ternaung dan diantara keduanya, sedangkan pada tempat terdedah mempunyai respon morfologi dan fisiologi lebih besar dibandingkan tempat terdedah dan diantara keduanya.Organ yang mampu berplastisitas dan beradaptasi dari tanaman puring pada daerah ternaung, terdedah dan diantara keduanya adalah organ batang dan daun.

SARAN

Adapun saran yang dapat penulis sampaikan adalah sebagai berikut :

Sebelum memulai praktikum sebaiknya menentukan terlebih tempat dan tumbuhan yang akan diamati agar wantu praktikum lebih efisien.Melakukan pengulangan beberapa kali (minimal 3 kali) pada pengukuran faktor fisik lingkungan, panjang, lebar dan luas daun agar data yang didapatkan lebih akurat.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 24 November 2008. Angiospermae. (Online), (http://arch91.wordpress.com/category/biologi/, diakses tanggal 08 Maret 2009).

Anonim. 03 Juni 2008. Anatomi dan Morfologi Teratai (Nymphaea sp.). (Online), (http://silvika.atspace.com/acara3.html, diakses tanggal 08 Maret 2009).

Campbell, Neil. A. 2003. Biologi Jilid 2. Jakarta : Penerbit Erlangga.

Lubis, Khairunnisa. 2000. Tanggap Tanaman terhadap Kekuranga Air. (Online), (http://library.usu.ac.id/download/fp/fp-khairunnisa2.html, diakses tanggal 08 Maret 2009).

Rahayu, Yuni Sri, dkk. 2008. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya: Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Biologi FMIPA Unesa.

Salisbury, B. Frank. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung : ITB Press.

Sinaga, Soaloon. 2001. Asam Absisik Sebuah Mekanisme Adaptasi Tanaman Terhadap Cekaman Kekeringan. (Online), (http://puslit.mercubuana.ac.id/file/8Artikel%20Sinaga.pdf, diakses tanggal 09 Maret 2009).

Syabatini, Annisa. November 2007. Laporan Praktikum Biologi Umum. (Online), (http://annisanfushie.wordpress.com/2008/12/07/fotosintesis/, diakses tanggal 08 Maret 2009).

Yuliani dan Raharjo. 2009. Panduan Praktikum Ekofisiologi. Surabaya : Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Biologi FMIPA Unesa.

LAMPIRAN

ODPanjang Gelombang 649 nmDaun puring di tempat terdedah= 0,26Daun puring di tempat ternaung= 0,40Daun puring di tempat antara= 0,27

Panjang Gelombang 665 nmDaun puring di tempat terdedah= 0,35Daun puring di tempat ternaung= 0,56Daun puring di tempat antara= 0,46

Perhitungan Kadar Klorofil DaunDaun puring di tempat terdedah: Klorofil a: 13,7 x 0,35 - 5,76 x 0,26= 3,297mg/lKlorofil b: 25,8 x 0,26 - 7,7 x 0,35= 4,013mg/lKlorofil total: 20,0 x 0,26 + 6,1 x 0,35= 7,335mg/l

Daun puring di tempat ternaung: Klorofil a: 13,7 x 0,56 - 5,76 x 0,40 = 5,368mg/lKlorofil b: 25,8 x 0,40 - 7,7 x 0,56= 6,008mg/lKlorofil total: 20,0 x 0,40 + 6,1 x 0,56 = 11,416 mg/l

Daun puring di tempat antara: Klorofil a: 13,7 x 0,46 - 5,76 x 0,27 = 4,747 mg/lKlorofil b: 25,8 x 0,27 - 7,7 x 0,46 = 3,424mg/lKlorofil total: 20,0 x 0,27 + 6,1 x 0,46= 8,206 mg/l