BAB I PENDAHULUAN

1.1

Latar Belakang Air memiliki peranan penting dalam sebuah kehidupan di bumi. Air mengalami

siklus setiap harinya melalui proses penyerapan, penguapan atau mengubahnya menjadi bentuk padatan. Siklus air yang terjadi di bumi berawal dari pemancaran sinar matahari ke perairan. Sinar matahari yang terpancar mengakibatkan temperatur naik sehingga air akan menguap (evaporasi) menuju ke awan. Awan bergerak ketika angin berhembus di atasnya. Pergerakan awan akan menghasilkan tingkat kejenuhan yang tinggi sehingga awan akan membawa uap air menuju pegunungan dan akhirnya air dikeluarkan lagi dalam bentuk hujan. Air yang berupa hujan diserap oleh sebagian besar makhluk hidup terutama tumbuhan dan mengedarkannya kembali ke seluruh permukaan tanah. Air yang diserap oleh tumbuhan diedarkan kembali melalui akar, batang dan daun dan akhirnya akan merambat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Secara alamiah tumbuhan mengalami kehilangan air melalui penguapan. Proses kehilangan air pada tumbuhan ini disebut transpirasi. Pada transpirasi, hal yang penting adalah difusi uap air dari udara yang lembab di dalam daun ke udara kering di luar daun. Air yang hilang dari daun, umumnya melibatkan kekuatan untuk menarik air ke dalam daun dari berkas pembuluh, yaitu pergerakan air dari sistem pembuluh dari akar ke pucuk, dan bahkan dari tanah ke akar (Devlin, 1983). Transpirasi mempunyai peranan penting terhadap tumbuhan, yaitu untuk mengangkut air ke daun dan difusi air antar sel, mengangkut dan menyerap air hara, mengangkut hasil fotosintesis, membuang kelebihan air, mengatur bukaan stomata, dan mempertahankan temperatur daun. Transpirasi juga mempunyai dampak negatif, yaitu2

dapat membahayakan tumbuhan jika luas tanah terbatas, penyerapan air tidak mampu mengimbangi laju transpirasi, tumbuhan layu permanen, mati, dan hasil tumbuhan menurun. Proses pengeluaran air tidak hanya melalui evaporasi tetapi juga melalui transpirasi. Air akan menguap karena adanya temperatur yang tinggi dari pancaran sinar matahari. Laju evaporasi lebih kecil jika dibandingkan dengan laju transpirasi. 1.2 Tujuan Tujuan dari praktikum evaporasi, yaitu : 1. 2. Mengetahui faktor yang mempengaruhi proses evaporasi dan transpirasi. Mengetahui laju evaporasi dan transpirasi pada berbagai biomassa tumbuhan eceng gondok (Eichornia crassipes).

3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1

Evaporasi dan Transpirasi Evapotranspirasi merupakan komponen penting dalam keseimbangan hidrologi.

Pada lingkungan terrestrial, evapotranspirasi merupakan komponen tunggal terbesar siklus hidup. Tumbuhan memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O2, CO2, air, dan unsur hara (Dwidjo, 1994). Evaporasi adalah penguapan air dari permukaan air, tanah, dan bentuk permukaan bukan vegetasi lainnya oleh proses fisika. Transpirasi adalah penguapan air dari daun dan cabang tanaman melalui pori-pori daun oleh proses fisiologi (Asdak, 2007). Unsur utama untuk berlangsungnya evaporasi adalah energi (radiasi) matahari dan ketersediaan air. Radiasi matahari merupakan sebagian radiasi gelombang pendek (shortwave radiation) yang akan diubah menjadi energi panas di dalam tumbuhan, air, dan tanah. Energi panas tersebut akan menghangatkan udara di sekitarnya. Panas yang dipakai untuk menghangatkan partikel-partikel berbagai material di udara tanpa mengubah bentuk partikel tersebut dinamakan panas-tampak (sensible heat). Sebagian dari energi matahari akan diubah menjadi tenaga mekanik. Tenaga mekanik ini akan menyebabkan perputaran udara dan uap air di atas permukaan tanah. Keadaan ini akan menyebabkan udara di atas permukaan tanah jenuh, dan mempertahankan tekanan uap air yang tinggi pada permukaan bidang evaporasi (Asdak, 2007). Asdak (2007) menyatakan bahwa proses-proses fisika yang menyertai berlangsungnya perubahan bentuk dari zat cair menjadi gas berlaku pada proses radiasi matahari. Oleh karena itu kondisi fisika juga mempengaruhi laju evaporasi. Faktorfaktor yang mempengaruhi evaporasi antara lain:4

1.

Panas diperlukan untuk berlangsungnya perubahan bentuk dari zat cair ke gas dan secara almiah matahari menjadi sumber energi panas.

2.

Temperatur udara, permukaan bidang penguapan (air, vegetasi, dan tanah), dan energi panas yang berasal dari matahari adalah faktor-faktor penting yang perlu dipertimbangkan dalam menghitung besarnya evaporasi.

3.

Kapasitas kadar air dalam udara juga dipengaruhi secara langsung oleh tinggi rendahnya temperatur di tempat tersebut.

4.

Ketika proses penguapan berlangsung, udara di atas permukaan bidang penguapan secara bertahap menjadi lebih lembab, sampai pada tahap ketika udara menjadi jenuh dan tidak mampu menampung uap air lagi.

5.

Sifat alamiah bidang permukaan penguapan akan mempengaruhi proses evaporasi melalui perubahan pola perilaku angin.

2.2

Eceng Gondok Eceng gondok (Eichhornia crassipes) merupakan tanaman yang mengapung di air

kadang-kadang berakar dalam tanah, tinggi 0,4 sampai 0,8 m, tidak berbatang, pangkal tangkai daun menggelembung, panjang daun 7-25 cm, permukaan daun licin, hijau. Permukaan daun vegetasi yang lebih kasar akan meningkatkan besarnya transpirasi karena dengan struktur permukaan yang kasar dapat menciptakan kondisi yang kondusif terhadap aliran udara yang tidak beraturan sehingga dapat mempercepat proses penguapan yang terjadi di permukaan daun vegetasi (Asdak, 2007). Menurut Narain (2011), eceng gondok termasuk tumbuhan makrophyta yang dapat tumbuh cepat disuatu perairan.

5

Klasifikasi eceng gondok menurut Rizk dan Pav (1991) dalam Fauzi (2010) sebagai berikut : Kingdom : Embryophytasi phonogama Filum : magnoliophyta Kelas : Liliopsida Ordo : Liliales Famili : Pontederiaceae Genus : Eichornia Spesies : E. crassipes

Gambar 1. Eichornia crassipes Sittadewi (2007) menyatakan bahwa eceng gondok (Eichornia crassipes) merupakan timbuhan air terbesar yang hidup mengapung bebas yang ditemukan pertama kali pada air tergenang di Daerah Aliran Sungai Amazon di Brasil. Tumbuhan ini dianggap sebagai pengganggu atau gulma air karena menimbulkan beberapa kerugian. Pada suatu bendungan (waduk) gulma air akan menimbulkan dampak negatif seperti mempercepat pendangkalan, penyumbatan saluran irigasi, meberbesar

kehilangan air melalui proses evapotranspirasi, mempersulit transportasi perairan dan menurunkan hasil perikanan. Akan tetapi eceng gondok memiliki potensi sebagai bahan organik alternatif.

6

BAB III MATERI DAN METODE

3.1

Materi

3.1.1 Alat Alat yang digunakan adalah 8 buah ember plastik, penggaris, timbanga digital, dan label. 3.1.2 Bahan Bahan yang digunakan adalah air dan tanaman eceng gondok (Eichornia crassipes). 3.2 Metode

3.2.1 Rancangan Percobaan Praktikum evaporasi dan transpirasi menggunakan empat perlakuan. Perlakuan yang diberikan berdasarkan biomassa tumbuhan air yang berbeda. Biomassa tumbuhan air tersebut, yaitu 0%, 20 %, 40%, dan 80%. 3.2.2 Prosedur Kerja Eceng gondok (Eichornia crassipes) ditimbang, kemudian dimasukkan ke dalam ember yang telah diisi air setinggi 17cm. Biomassa Eichornia crassipes dimasukkan sebesar 0%, 20 %, 40%, dan 80%. Wadah percobaan tiap harinya diletakkan dibawah terik matahari. Pengamatan dilakukan selama tujuh hari terhadap ketinggian air di wadah percobaan. Laju pengurangan air per hari dihitung dengan rumus :

Keterangan: x = laju pengurangan air per hari awal = tinggi air awal pengamatan akhir = tinggi air akhir pengamatan t = jumlah waktu perlakuan7

3.3

Waktu dan Tempat Praktikum evaporasi dan transpirasi dilaksanakan pada hari Senin, 9 April 2012 di

Laboratorium Perikanan dan Kelautan, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas Jenderal Soedirman.

8

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1

Hasil

Tabel 1. Data Pengamatan Ketinggian Air Selama Satu Minggu Tutupan Ulangan Pagi Sore Pagi Sore Pagi Sore Pagi Sore Pagi Sore Pagi Sore Pagi Sore Laju Pengurangan air (%) Waktu Pengamatan (9-16 April 2012) dan Ketinggian air (cm) Sore 1 17 16,9 16,7 16,7 16,6 16,5 16,2 16 15,8 15,7 15,6 15,3 15,2 15,2 15 1,78 80 % 2 17 17 16,6 16,5 16 16 15,9 15,9 15,7 15,6 15,3 15,2 15,2 15,1 15 1 17 16,8 16,6 16,6 16,5 16,4 16,2 16,2 15,9 15,8 15,6 15,5 15,3 15,3 15,1 1,73 40 % 2 17 16,9 16,7 16,6 16,5 16,5 16,3 15,9 15,8 15,7 15,7 15,6 15,5 15,2 15 1 17 16,9 16,6 16,5 16,4 16,2 16 15,9 15,8 15,7 15,5 15,4 15,2 15,2 15 1,64 20 % 2 17 16,8 16,6 16,6 16,5 16,4 16,2 16 15,9 15,8 15,6 15,5 15,3 15,5 15,3 1 17 17 16,9 16,9 16,6 16,6 16,5 16,5 16,2 16 15,8 15,8 15,6 15,6 15,3 0% 2 17 17 16,7 16,4 16,3 16,2 16 16 15,9 15,7 15,6 15,6 15,5 15,5 15,4 1,45

9

4.2

Pembahasan Secara umum evapotranspirasi merupakan komponen penting dalam

keseimbangan hidrologi. Pada lingkungan terrestrial. Persentase penurunan air pada tumbuhan eceng gondok semakin hari mengalami peningkatan tergantung dari persen penutupan badan perairan, persentase penurunan dalam waktu satu minggu pengamatan dapat dilihat pada gambar 2.2 1.64 Persentase Pengurangan air 1.5 1 0.5 0 0% 20% 40% 80% 1.45 1.73 1.78

Biomassa Eichornia crassipes

Gambar 2. Grafik Persentase Pengurangan Air dalam Satu Minggu pada Berbagai Biomassa Eichornia crassipes. Persentase pengurangan air dalam kurun waktu satu minggu menunjukan bahwa proses evaporasi dan transpirasi pada tanaman eceng gondok (Eichornia crassipes), persentasi laju pengurangan air/hari paling tinggi pada biomassa 80%. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi biomassa Eichornia crassipes, maka persentase pengurangan air/harinya akan semakin tinggi dan sebaliknya, hal ini disebabkan oleh biomassa tumbuhan yang lebih banyak dan kebutuhan air untuk proses fotosintesis. Priambodo (2012) menyatakan bahwa faktor yang mempengaruhi transpirasi adalah kemampuan suatu tanaman untuk menyerap air dari media pertumbuhan dan melepaskan ke atmosfer dibandingkan dengan cara alami dilingkungan. Menurut Ansari (2012), transpirasi dari eceng gondok delapan kali lebih besar pada suatu tutupan

10

perairan dibandingkan dengan perairan yang tidak terdapat tutupan. Berdasarkan penelitian tersebut dapat dikatakan bahwa eceng gondok mampu menyerap air secara besar-besaran dan mengakibat masalah pada musim kemarau pada suatu perairan. Proses evaporasi dan transpirasi pada pengamatan menunjukan bahwa volume air mengalami penurunan septiap harinya. Penurunan yang paling terlihat pada hari keempat, baik evaporasi maupun transpirasi. Penurunan evaporasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu panas, temperatur udara, kapasitas kadar air dalam udara, ketika proses penguapan berlangsung, dan sifat alamiah pada bidang permukaan akan mempengaruhi proses evaporasi melalui perubahan pola perilaku angin. (Dwidjo, 1994). Menurut Dwidjo (1994), Besarnya uap air yang ditranspirasikan menyebabkan pengurangan air dalam ember dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: 1. Faktor dari dalam tumbuhan (jumlah daun, luas daun, dan jumlah stomata). Menurtu Gray (1970), secara alami tumbuhan kehilangan air melalui proses penguapan. Proses kehilangan air pada tumbuhan disebut transpirasi. Air dari tanah diserap tanaman melewati stomata, lubang kutikula, dan lentisel. Air sebesar 80% ditranspirasikan berjalan melewati lubang stomata. Air yang di jemur dibawah sinar matahari mengalami perubahan dari zat cair menjadi gas karena energi panas dari matahari Pengukuran volume air dalam setiap perlakuan dilakukan untuk mengetahui perbandingan ketersediaan air. Laju transpirasi dari tanaman ditentukan oleh pori-pori daun (stomata) yang bekerja dibawah pengaruh cahaya yang berasal dari luar sistem vegetasi tersebut. Semakin banyak jumlah pori-pori, daun, dan luas permukaan daun akan membercepat proses transpirasi pada tumbuhan tersebut. Pori-pori menutup pada keadaan gelap, lalu proses transpirasi berhenti pada malam hari. Pada siang hari, ketika terjadi pengurangan ketersediaan air dalam medium yang digunakan, pori-pori akan menyempit, dengan demikian menurunkan besarnya transpirasi.

11

2.

Faktor luar (suhu, dan cahaya). Laju transpirasi dipengaruhi oleh suhu, cahaya, dan tersedianya air tanah. Faktor-

faktor ini mempengaruhi perilaku stoma yang membuka dan menutupnya dikontrol oleh perubahan tekanan turgor sel penjaga yang berkorelasi dengan kadar ion kalium (K+) di dalamnya. Selama stoma terbuka, terjadi pertukaran gas antara daun dengan atmosfer dan air akan hilang ke dalam atmosfer (Gardner, 1991). Selain itu, Priambodo (2011) menyatakan bahwa pada kondisi gelap, transpirasi kurang dari 1 disebabkan tidak terjadinya proses evapotransiprasi karena porses yang terjadi pada kondisi gelap adalah respirasi. Hal ini sesuai dengan hasil praktikum yang menunjukkan bahwa adanya penurunan volume air yang lebih banyak pada siang hari dibandingkan malam hari.

12

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1

Kesimpulan Berdasarkan hasil dan pembahasan, maka kesimpulan yang didapatkan dalam

praktikum evorasi adalah : 1. Faktor yang mempengaruhi evaporasi antara lain panas, temperatur udara, kapasitas kadar air dalam udara, ketika proses penguapan berlangsung, dan sifat alami pada bidang permukaan akan mempengaruhi proses evaporasi melalui perubahan pola perilaku angin. Faktor yang mempengaruhi transpirasi adalah ukuran tumbuhan, cahaya, temperatur, dan tersedianya air tanah. 2. Persentasi pengurangan air tiap hari paling tinggi pada biomassa 80%, yaitu 1,78% kemudian laju evaporasi terus menurun dari biomassa 40% sebesar 1,73%, biomassa 20% sebesar 1,64% dan tanpa tutupan atau biomassa 0% sebesar 1,54%. Hal ini menunjukkan bahwa semakin tinggi biomassa Eichornia crassipes maka akan semakin tinggi pula persentase pengurangan air setiap hari. 5.2 Saran Biomassa tumbuhan air yang tinggi pada perairan akan mengakibatkan pendangkalan, sehingga pengurangan biomassa tumbuhan air pada perairan harus dilakukan.

13

DAFTAR PUSTAKA

Ansari, Abdullah Adil and Jerome Rajpersaud. 2012. Physicochemical Changes duringVermicomposting of Water Hyacincth (Eichornia crassipes) and Grass Clippings. International Scholarly Research Network (ISRN) Soil Science. Vol 2012 page 1-6. Asdak, C. 2007. Hidrologi dan Pengelolaan Daerah Aliran Sungai. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta. Devlin, R.M and K.H. Withan. 1983. Plant Phisiology. Williard grant press, Boston. Dwidjo, Seputro. D. 1994. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT. Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Fauzi, Ahmad. 2010. Eceng Gondok. http://ahmadfauzibratasena.wordpress.com /2010/06/12/eceng-gondok/. Diakses 2 Mei 2012. Fitter. A. H., dan Hay, R. K. M. 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Universitas Gadjah Mada, Yoyakarta. Gardner, F. P. R. Pearce, B., dan Mitchell, G. 1991, Fisiologi Tanaman. The Iowa State University, USA. Gray, D.M. 1970. Handbook on the principles of Hydrologi. National Research Council of Canada. Lidiawati, T. 2009. Penurunan Konsentrasi Warna Limbah Tekstil menggunakan Tumbuhan Air. Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia, Bandung. Narain, Satya., Ojha C.S.P., Mishra S.K., Chaube U.C., Sharma P.K. 2011. Cadmium and Chromium Removal by Aquatic Plant. International Journal of Environmental Sciences. Vol 1 No. 6. ISSN 0976-4402. Priambodo, Guntur., Yetrie Ludang, Rachmat Boedisantoso, dan Sarwoko Mangkoedihardjo. 2011. Transpiration Factor, Peaking Factor and Plants Capacity of Jatropha In Phytoremediation of mercury polluted soil. International Journal of Academic Research. Vol 3 No. 1. Sastrapradja, S., dan Bimantor, R. 1981. Tumbuhan Air. Lembaga Biologi Nasional. LIPI, Bogor.

14

Sittadewi, Euthalia Hanggari. 2007. Pengolahan Bahan Organik Eceng Gondok Menjadi Media Tumbuh Untuk Mendukung Pertanian Organik. Jurnal Teknik Lingkungan. Vol 8 No. 3 Hal. 229-234. ISSN 1441-318X.

15

LAMPIRAN

Perhitungan Tutupan Ulangan 1 Ulangan 2 Rata-rata

= 80% = = 1,78%

x 100% x 100%

= = = 1,78%

x 100% 1,78% x 100%

= 40% = = 1,69 %

x 100% x 100%

= = = 1,78%

x 100% 1,73% x 100%

= 20% = = 1,78%

x 100% x 100%

= = = 1,50%

x 100% 1,64% x 100%

= 0% = = 1,50%

x 100% x 100%

= = = 1,41%

x 100% 1,45% x 100%

16

Foto-Foto

17