LAPORAN FISIOLOGI TUMBUHAN

“Penguapan Air Melalui Proses Transpirasi”

Oleh:

Nama : Hiya Beny Mahmudain

Nim : 130210103045

Kelas/Kelompok : A/6

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JEMBER

2015

I. Judul

Penguapan Air Melalui Proses Transpirasi

II. Tujuan

1. Untuk mengetahui proses dan kecepatan penguapan air tumbuhan melalui

proses transpirasi serta faktor-faktor lain yang mempengaruhinya.

III. Dasar Teori

Transpirasi merupakan proses penguapan air dari sel-sel yang hidup

pada jaringan tumbuh-tumbuhan. Sel hidup tumbuh-tumbuhan berhubungan

langsung dengan atmosfer melalui stomata dengan lentisel sehingga

transpirasi terjadi melalui kutikula pada daun tumbuh-tumbuhan. Temperatur

yang tinggi akan mempengaruhi kandungan air pada jaringan tumbuhan.

Strategi tumbuhan dalam menghadapi temperatur yang tinggi adalah dengan

meningkatkan proses transpirasi (Wanggai, 2009: 91).

Kegiatan transpirasi dipengaruhi oleh banyak faktor, baik faktor

dalam dan faktor luar. Faktor dalam diantaranya adalah besar – kecilnya

daun, tebal – tipisnya daun, berlapis lilin tidaknya daun, banyak sedikitnya

bulu dan banyak sedikitnya stomata. Sedangkan yang termasuk faktor luar

adalah radiasi, temperatur, kelembaban udara, tekanan udara, angin dan

keadaan air dalam tanah (Tim Dosen Pembina, 2015: 8)

Cahaya matahari memegang peranan yang vital untuk kelangsungan

fisiologis tanaman, terutama transpirasi. Transpirasi cukup penting karena

berkaitan dengan penyerapan unsur hara dan menjaga suhu tubuh tanaman.

Jika intensitas cahaya meningkat jumlah stomata pun cenderung meningkat,

tapi peningkatan tersebut lebih dikarenakan semakin kecilnya ukuran sel

epidermis sehingga jarak antar stomata menjadi lebih dekat (Wahyudi, 2008:

51).

Penurunan total luas daun pada tanaman yang mengalami cekaman

kekeringan dapat dilihat sebagai sebuah strategi untuk menunda cekaman

kekeringan dengan menurunkan total transpirasi tanaman dengan pengaruh

minor terhadap keseimbangan air. Semakin banyak jumlah daun dan

semakin besar indeks luas daun, semakin banyak sinar yang diserap

sehingga serapan cahayanya semakin besar (Parwata, 2014: 62).

Air berperan secara langsung dalam beberapa proses metabolik,

meningkatkan laju transpirasi, sumber hidrogen pada reduksi CO2 dalam

reaksi fotosintesis, pelarut dan pembawa berbagai senyawa,

mempertahankan turgiditas vakuola sel, dan mengatur suhu tubuh tanaman

(Parwata, 2010: 158).

Laju transpirasi dapat dipengaruhi oleh kandungan air tanah dan

laju absorbsi air dari akar. Pada siang hari, biasanya air ditranspirasikan

dengan laju yang lebih cepat daripada penyerapannya dari tanah. Hal

tersebut menimbulkan defisit air dalam daun. Pada malam hari akan terjadi

kondisi yang sebaliknya, karena suhu udara dan suhu daun lebih rendah.

Jika kandungan air tanah menurun, sebagai akibat penyerapan oleh akar,

gerakan air melalui tanah ke dalam akar menjadi lebih lambat

(Tjitrosoepomo, 1998:203).

Perubahan indeks stomata akibat naungan perlu dikaji, karena

stomata berperan penting dalam proses fotosintesis dan transpirasi,

terutama dalam pertukaran gas CO2 dan O2 dalam fotosintesis serta proses

hilangnya air melalui transpirasi. Naungan memperbesar ukuran sel

epidermis dan sel tetangga stoma. Ukuran sel epidermis yang bertambah

menyebabkan stoma satu dengan yang lain tampak berjauhan, sehingga

pada perlakuan naungan stomata terlihat renggang. Pertambahan ukuran

sel epidermis dan sel tetangga stoma menyebabkan jumlah sel epidermis

dan stomata dalam satu bidang pandang mikroskop berkurang. Pencapaian

luas daun per tanaman akan mempengaruhi jumlah sel epidermis dan

stomata per tanaman (Sundari, 2011: 68).

Intensitas cahaya yang tinggi cenderung menurunkan tinggi

tanaman, luas daun dan berat kering total tanaman. Semakin tinggi

intensitas cahaya maka luas daun tanaman cenderung lebih sempit.

Apabila intensitas cahaya yang diterima rendah, maka jumlah cahaya yang

diterima oleh setiap luasan permukaan daun dalam jangka waktu tertentu

rendah (Nurkhasanah, 2013: 38).

Pada musim panas, transpirasi meningkat dengan cepat pada pagi

hari, puncak laju transpirasi terjadi pada siang hari. Semakin sore laju

transpirasi semakin menurun. Pada malam hari laju transpirasi dapat

dikatakan nol (Putra, 2013: 147).

Sel-sel yang menguapkan airnya kerongga antar sel, tentu akan

mengalami kekurangan air sehingga potensial airnya menurun.

Kekurangan ini akan diisi oleh air yang berasal dari xilem tulang daun,

yang selanjutnya tulang daun akan menerima air dari batang dan batang

menerima dari akar dan seterusnya. Uap air yang terkumpul dalam ronga

antara sel akan tetap berada dalam rongga antar sel tersebut, selama

stomata pada epidermis daun tidak membuka. Apabila stomata membuka,

maka akan ada penghubung antara rongga antar sel dengan atmosfer kalau

tekanan uap air di atmosfer lebih rendah dari rongga antar sel maka uap air

dari rongga antar sel akan keluar ke atmosfer dan prosesnya disebut

transpirasi. Jadi syarat utama untuk berlangsungnya transpirasi adalah

adanya penguapan air didalam daun dan terbukanya stomata

(Dwijoseputro, 1980:156).

Suhu udara merupakan faktor lingkungan yang mempunyai

kontribusi yang cukup besar terhadap laju transpirasi dan evaporasi,

semakin tinggi suhu udara maka laju transpirasi dan laju evaporasi

semakin tinggi juga. Mekanisme proses transpirasi dan evaporasi

berfungsi untuk menjaga keseimbangan suhu di dalam tubuh tanaman

sehingga aktifitas enzimatis pada proses biokimia dalam rang-kaian

fotosintesis dapat berjalan normal (Nurkhasanah, 2013: 39).

IV. Metodologi Penelitian

4.1 Alat dan Bahan

a) Alat:

1. Tabung reaksi

2. Stopwatch

3. Ember

4. Silet

5. Mikroskop

6. Pipet tetes

7. Gelas objek

8. Gelas penutup

9. Milimeter block

b) Bahan:

1. Batang/ranting pacar air (Impatiens balsamina)

2. Batang/ranting Bauhinia sp.

3. Minyak kelapa

4. Akuades

5. Kuteks bening

4.2 Cara Kerja

Memasukkan segera 2 potongan ranting/batang tumbuhan tersebut

kedalam 2 gelas ukur

Mengisi 2 gelas ukur dengan air masing-masing 7 ml. Lalu menetesi

dengan minyak kelapa sampai menutupi permukaan air

Memotong batang atau ranting pacar air dan Bauhinia sp. di bawah

permukaan air dan menyisakan 5 helai daun

Mengamati setiap 5 menit selama 30 menit perubahan volume air pada

gelas ukur masing-masing tempat

Mengoleskan kuteks bening pada seluruh permukaan daun dan

menunggu hingga kuteks kering

Mengelupas kuteks yang telah kering pada daun bagian atas maupun bawah lalu menaruhnya pada kaca benda

Mengamati dibawah mikroskop dan menghitung diameter kupasan kuteks serta menghitung stomata

Mengkonversikan jumlah stomata per satuan mm2 luas daun

Mengamati berapa volume air setelah ranting/batang tumbuhan

dimasukkan serta menyiapkan stopwatch

Menaruh 1 gelas ukur pada tempat terbuka dengan terik matahari,

sedangkan gelas ukur yang lain diletakkan pada tempat tertutup tanpa

sinar matahari

Mencatat hasil pengamatan pada tabel data pengamatan

Menghitung nilai rata-rata air yang menguap

Mengukur luas daun dengan cara menggambar daun pada kertas

milimeter block

V. Hasil Pengamatan

Kel.

Tumbuhan

Perlakuan

Waktu (menit) Rata-rata air

menguap (mL)

Laju transpirasi

(mL/s)

∑ Stomata

Luas Daun

0 5 10

15

20

25

30

Atas

Bawah

1 Bauhinia sp.

Terik

8,2

7,4

7 6,8

6,7

6,8

6,5

0,28 15x10-4

- - 3400 mm2

Teduh

7,8

7,6

7,4

7,4

7,2

7,2

7,2

0,1 3,3x10-4

134

10.828

3800 mm2

2 Bauhinia sp.

Terik

7,2

7,1

7 6,8

6,6

6,5

6,4

0,3 7,2x10-5

1672

6967

3500 mm2

Teduh

7 7 6,9

6,8

6,8

6,7

6,7

0,05 2,78x10-5

- - 6100 mm2

3 Bauhinia sp.

Terik

7,8

7,6

7,4

7,2

7 6,8

6,6

0,2 3x10-4 - - 4200 mm2

Teduh

8 7,8

7,4

7,2

7,2

7,2

7,1

0,15 8,3x10-5

5660

7495

8000 mm2

4 Pacar air

Terik

10

9,8

9,6

9,2

9 8,6

8,4

0,27 1,83x10-5

- - 3000 mm2

Teduh

8,4

8,4

8,4

8,3

8,3

8,3

8,2

0,033

1,5x10-4

1506

15477

2700 mm2

5 Pacar air

Terik

10

10

9,8

9,8

9 9 8,5

0,25 1,4x10-4

5849

6407

800 mm2

Teduh

8 7,9

7,8

7,8

7,8

7,8

7,8

0,03 1,9x10-5

- - 1000 mm2

6 Pacar air

Terik

9,2

9 8,8

8,6

8,4

8,2

8,0

0,2 11x10-5

- - 500 mm2

Tedu

9,8

9,8

9,8

9,8

9,8

9,

9,8

0 0 8035

1587

1900 mm2

h 8 8

Pacar air

Terik

7 6,5

6,4

6,3

6 6 5,5

0,25 14x10-3

Bauhinia sp.

Teduh

7 7 7 7 7 7 7 0 0 - - -

VI. Pembahasan

Praktikum kali ini yaitu mengenai transpirasi atau penguapan air yang

terjadi pada tumbuhan. Dalam praktikum ini digunakan tumbuhan Bauhinia

sp. dan pacar air (Impatiens balsamina). Di praktikum ini digunakan

perlakuan yang berbeda, yakni diletakkan di tempat yang teduh dan terik.

Kemudian juga terdapat kontrol di mana tidak diberi tumbuhan, hanya tabung

reaksi yang berisi air saja.

Adapun hasil yang didapatkan dalam praktikum ini yaitu pada

tumbuhan Bauhinia sp. yag diletakkan di tempat yang terik menunjukkan

adanya laju transpirasi yang lebih cepat. Hal ini dapat diketahui dari

banyaknya selisih berkurangnya volume air yang terdapat di sekitar tumbuhan

tersebut di waktu yang ditentukan. Sedangkan tumbuhan Bauhinia sp. yang

diletakkan di tempat yang teduh laju reaksinyya cenderung agak lambat,

dapat diketahui dari sedikitnya selisih berkurangnya volume air di tiap waktu

yang ditentukan.

Pada tumbuhan pacar air yang diletakkan di tempat yang terik

memperlihatkan banyaknya selisih berkurangnya volume air di waktu yang

ditentukan sehingga dapat diketahui bahwa laju transpirasi pada tumbuhan ini

tergolong cepat ketika diletakkan di tempat terik. Sedangkan apabila

diletakkan di tempat yang gelap memperlihatkan sedikitnya selisih volume air

di tiap waktu yang ditentukan sehingga dapat diketahui bahwa laju transpirasi

pada tumbuhan ini di tempat yang teduh sangatlah lambat.

Apabila dibandingkan antara Bauhinia sp. dengan pacar air, maka

pada tumbuhan yang diletakkan di tempat yang terik, laju transpirasi

tumbuhan pacar air lebih cepat dibandingkan dengan Bauhinia sp. Namun

selisih antara laju transpirasi kedua tumbuhan ini di tempat yang terik

hanyalah sedikit. Kemudian apabila diletakkan ditempat yang teduh, justru

yang lebih cepat laju transpirasinya adalah tumbuhan Bauhinia sp. daripada

pacar air. Dari hasil di atas dapat diketahui bahwa laju transpirasi dipengaruhi

oleh intensitas cahaya. Semakin tinggi intensitas cahaya maka laju transpirasi

semakin cepat.

Dari hasil di atas juga dapat diketahui terdapat faktor lain yang

mempengaruhi laju transpirasi suatu tumbuhan. Terbukti pada perilaku yang

sama, laju transpirasi pada tumbuhan satu dengan yang lain berbeda. Faktor

ini yaitu banyak sedikitnya stomata. Pada pengamatan yang dilakukan,

didapatkan hasil banyaknya stomata pada tumbuhan Bauhinia sp. lebih sedikit

jika dibandingkan dengan pacar air. Pada pengamatan di atas diperoleh hasil

bahwa laju transpirasi di tempat yang terik lebih cepat tumbuhan pacar air.

Sehingga dapat diketahui bahwa semakin banyak jumlah stomata maka laju

transpirasi akan semakin cepat. Hal ini dikarenakan stomata berfungsi sebagai

tempat keluar masuknya zat-zat. Dalam hal ini stomata berperan sebagai

tempat keluarnya uap air pada proses transpirasi sehingga apabila stomatanya

banyak maka akan mempercepat laju transpirasi.

Adapun di tempat yang teduh hasilnya pacar air yang mempunyai

stomata yang lebih banyak ternyata laju reaksinya lebih lambat daripada

Bauhinia sp. yang memiliki stomata lebih sedikit. Hal ini mungkin

dikarenakan oleh menutupnya stomata karena tidak disinari dengan sinar

matahari. Apabila daun disinari oleh sinar matahari maka akan merangsang

daun untuk membuka stomatanya dan apabila tidak terdapat sinar matahari

maka stomata pada daun akan tertutup sehingga laju transpirasi semakin

lambat.

Dengan adanya hasil seperti ini maka dapat diketahui masih ada lagi

faktor yang mempengaruhi laju transpirasi. Faktor tersebut yaitu luas daun.

Dari pengamatan yang dilakukan, semakin luas permukaan daun maka laju

transpirasinya akan semakin cepat, semakin sempit permukaan daun maka

laju transpirasi akan semakin lambat. Hal ini dapat diketahui pada hasil

pengamatan ketika tumbuhan Bauhinia sp. dan pacar air diletakkan di tempat

yang teduh maka laju transpirasi pacar air lebih lambat dibandingkan

Bauhinia sp. padahal ketika diletakkan ditempat terang laju transpirasi pacar

air lebih cepat dibandingkan Bauhinia sp. Ternyata selain dipengaruhi oleh

jumlah stomata laju transpirasi juga dipengaruhi oleh luas permukaan daun.

Apabila permukaan daun luas maka proses transpirasi dapat berlangsung

cepat karena luasnya bidang untuk penguapan. Dengan luasnya bidang

penguapan maka uap air yang keluar akan semakin banyak pula. Sebaliknya,

semakin sempit suatu permukaan daun maka luas bidang untuk penguapan

menjadi lebih sedikit sehingga uap air yang dikeluarkan sedikit pula. Dengan

demikian, seluruh hasil pengamatan kami sesuai dengan teori yang ada.

Dalam praktikum ini, dilakukan pemotongan ranting tumbuhan.

Pemotongan ini harus dilakukan di dalam air dan tidak boleh keluar dari air.

Hal ini dilakukan untuk mencegah adanya ruang udara pada pembuluh xilem.

Dengan adanya rongga udara pada pembuluh xilem maka akan mempercepat

terjadinya transpirasi pada tumbuhan sehingga yang diamati bukan murni

transpirasi dari tumbuhan pada keadaan tersebut, maksudnya transpirasi yang

terjadi juga disebabkan oleh adanya rongga udara pada pembuluh xilem.

Sementara yang diamati pada praktikum ini hanya transpirasi pada sel-sel

tumbuhan tanpa adanya campuran dari penguapan pada pembuluh xilem

tersebut. Kemudian dalam praktikum ini juga diberi minyak karena untuk

mencegah penguapan air tanpa tumbuhan, maksudnya apabila air tidak diberi

minyak maka air tersebut juga akan mengalami penguapan bersamaan dengan

transpirasi oleh tumbuhan sehingga penguapan yang diamati menjadi tidak

murni dari tumbuhan itu sendiri.

Pada pengamatan kontrol didapatkan hasil pada tempat teduh tidak

terjadi pengurangan volume air sementara itu pada tumbuhan Bauhinia sp.

dan pacar air umumnya mengalami pengurangan volume. Hal ini terjadi

karena pada kontrol tidak terdapat tumbuhan sehingga penguapan air tidak

terjadi. Sementara itu pada tumbuhan Bauhinia sp. dan pacar air meskipun

diletakkan di tempat yang teduh maka masih dapat mengalami transpirasi

sehingga dengan adanya proses tersebut maka volume air akan berkurang.

Adapun pada kontrol yang ditempatkan di tempat terik didapatkan

hasil yaitu pengurangan volume air hampir sama dengan tumbuhan Bauhinia

sp. dan pacar air. Hal ini disebabkan oleh terjadinya penguapan air pada

kontrol yang ditempatkan di tempat yang terik. Penguapan air ini terjadi

karena kontrol tidak diberi minyak. Penguapan air yang terjadi tanpa

tumbuhan dinamakan evaporasi. Menurut teori, suhu sangat menentukan laju

evaporasi dan transpirasi sehingga apabila ditempatkan di tempat yang terik

maka otomatis suhu udara juga semakin tinggi. Dengan begitu maka laju

evaporasi menjadi semakin meningkat. Laju evaporasi yang hampir sama

dengan transpirasi menandakan adanya hubungan atau pengaruh dari suhu itu

sendiri dengan laju penguapan air.

VII. Kesimpulan

1. Proses transpirasi merupakan hilangnya air dalam bentuk uap air dari sel-

sel tumbuhan yang masih hidup. Pada konsisi teduh kecepatan transpirasi

tumbuhan semakin lambat, sedangkan pada kondisi yang terik kecepatan

transpirasi meningkat. Dengan begitu, faktor yang mempengaruhi

terjadinya transpirasi adalah intensitas cahaya matahari. Selain itu, faktor

lain yang mempengaruhi yaitu luas permukaan daun dan banyak

sedikitnya stomata.

DAFTAR PUSTAKA

Dwijoseputro, D. 1980. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Penerbit PT Gramedia.

Nurkhasanah, Nurul. 2013. Studi Pemberian Air Dan Tingkat Naungan Terhadap Pertumbuhan Bibit Tanaman Cabe Jamu (Piper retrofractum Vahl.). Jurnal Produksi Tanaman, Vol. 1 No. 4 : 34-41.

Parwata, I Gusti. 2010. Pengelompokan Genotipe Jarak Pagar Berdasarkan Ketahanannya terhadap Kekeringan pada Fase Pembibitan di Lahan Pasir Pantai. J. Agron Indonesia, Vol. 38 No. 2: 156-162.

Parwata, I Gusti. 2014. Respon Pertumbuhan dan Hasil Tanaman Jarak Pagar (Jatropha curcas L.) terhadap Cekaman Kekeringan di Lahan Pasir Pantai pada Tahun Pertama Siklus Produksi. J. Agron Indonesia, Vol 42 No. 1: 59 – 65.

Putra, Gustiansyah Perdana. 2013. Respons Morfologi Benih Karet (Hevea brasiliensis Muell Arg.) Tanpa Cangkang Terhadap Pemberianpeg 6000 Dalam Peny impanan Pada Dua Masa Pengeringan. Jurnal Online Agroekoteknologi ISSN No. 2337- 6597 Vol. 2 No.1: 145-152.

Sundari, Titik. 2011. Bentuk Sel Epidermis, Tipe dan Indeks Stomata 5 Genotipe Kedelai pada Tingkat Naungan Berbeda. Jurnal Biologi Indonesia, Vol. 7 No. 1: 67-79.

Tim Dosen Pembina. 2015. Buku Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Jember: UNEJ Press.

Tjitrosoepomo.1998. Botani Umum 2. Bandung: Penerbit Angkasa.

Wahyudi, T. 2008. Kakao Manajemen Agribisnis dari Hulu hingga Hilir. Jakarta: Penebar Swadaya.

Wanggai, Frans. 2009. Manajemen Hutan. Manokwari: Medio Press.

LAMPIRAN

1. Tumbuhan pacar air pada tempat teduh

a. 0 menit b. 5 menit c. 10 menit

d. 15 menit e. 20 menit f. 25 menit

2. Tumbuhan pacar air pada tempat terik

a. 0 menit b. 5 menit c. 10 menit

d. 15 menit e. 20 menit f. 25 menit