MAKALAH PRAKTIKUM

FISIOLOGI TUMBUHAN

Dosen pengampu: Dra. Sri Widoretno, M. Si

JUDUL : AERASI

Disusun oleh:

Kelompok 9

Desy Fajar Priyayi K4308031

Pinkan Amita TP. K4308107

Indah Wulandari K4308092

Meta Nur Indah K4308020

Rizky Elyana K4308059

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN P MIPAFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA

2010

I. JUDUL PRAKTIKUM: AERASI

II. TUJUAN : Mengetahui pengaruh aerasi pada media tanam pasir malang dan tanah

sawah terhadap kondisi tanaman Impatiens balsamina

III. DASAR TEORI

Aerasi merupakan salah satu factor lingkungan yang mempengaruhi penyerapan air pada tanaman. Akar pada tanaman memerlukan ruangan di tanah (aerasi) untuk dapat melakukan respirasi. Aliran udara dalam tanah tergantung pada ukuran pori-pori media tanam. Aerasi yang tidak baik menghambat metabolism dan pertumbuhan akar.

Tanah yang memiliki aerasi sempurna adalah tanah dimana gas gas yang

tersedia untuk organisme yang sedang tumbuh (khusus tanaman tingkat tinggi) dalam

jumlah cukup dan dengan perbandingan yang wajar untuk meningkatkan proses

metabolisme sampai tingkat optimum bagi organisme tersebut.

Pada umumnya keadaan yang menyebabkan tanah beraerasi buruk, antara lain

kandungan air sangat tinggi sehingga ruang untuk gas tinggal sedikit atau tidak sama

sekali dan pertukaran gas dengan atmosfir tidak cukup cepat untuk mempertahankan

konsentrasi gas tanah pada tingkat yang diperlukan. Pertukaran gas antara tanah dan

atmosfir diatasnya dipermudah melalui 2 mekanisme yaitu aliran massa dan difusi.

Aliran massa disebabkan perbedaan perbedaan tekanan antara atmofir dan udara

dalam tanah, dan ini relatif tidak penting dalam menentukan pertukaran total yang

terjadi. Sebagian besar pertukaran gas dalam tanah disebabkan karena difusi. Melalui

proses ini tiap gas cenderung bergerak ke satu jurusan yang ditentukan oleh parsiel itu

sendiri.  Misal, jika di dalam ruang udara mengandung 25% oksigen maka tekanan

parsiel oksigen kurang lebih 0.25 atmosfer jika tekanan udara 1 atmosfer. Karena

difusi, terjadi gerakan besar dari suatu daerah kedaerah lain, meskipun secara tekanan

tidak ada perbedaan tekanan. Jadi meskipun tekanan udara total sama dengan

atmosfer, kandungan O2 dalam atmosfer akan lebih tinggi dari kandungan atmosfer

yang ada dalam tanah sehingga ada pergerakan oksigen dari atmosfir masuk kedalam

tanah (Dwijosepoetro, 1990: 40).

Air merupakan sumber kehidupan bagi seluruh makluk hidup. Air mempunyai

peranan sangat penting karena merupakan bahan pelarut bagi kebanyakan reaksi dalm

tubuh makluk hidup. Air juga digunakan sebagai medium enzimatis. Air sangat

penting bagi tumbuhan 30% sampai 90% berat tumbuahan tersusun atas air.

Tumbuhan menggunakan air pada proses fotosintesis. Mineral-mineral yang diserap

oleh akar harus terlarut juga di dalam air.

Air yang diperlukan tumbuhan sebagian besar diserap lewat akar , meski ada

tumbuhan yang mampu menyerap air lewat daun atau batang.

“Soil aeration systems are routinely recommended by urban tree care experts

when construction plans call for raising the grade around a tree. The theory behind

these systems of ventilation pipes and porous fill is that they facilitate better gas

exchange between the root zone and atmosphere than fill soil alone. Gas exchange is

essential to tree function because roots, during the process of respiration, utilize O2

present in soil macropores and in turn, release CO2 . Under normal conditions, most

soil/atmosphere exchange of CO2 for O2 occurs when water saturates the soil

macropores and flushes soil air out. As water drains from the saturated soil, new air is

drawn into the macropores. Anaerobic conditions develop when exchange is

inadequate, causing roots to loose their ability to absorb nutrients and water and to

lack the vigor necessary for new soil exploration. Above ground, photosynthesis rates

decline, stomata close, and shoot growth slows. Studies have shown that this

deterioration of tree health occurs when root zone O2 content falls below 10% (2).

Compacted soils, or those covered by materials such as asphalt and soil fill, present a

barrier to water infiltration and consequently to gas exchange within the root zone.

Yelenosky compared soil air composition under fill and paving to that of an

undisturbed site. In the undisturbed forest, soil air consisted of no less than 18% O2

and no greater than 2% CO2. In contrast, the soil surrounding trees under clay fill was

very poorly aerated, with O2 contents as low as 1% and CO2 contents over 20%.

Anaerobic conditions also developed rapidly in soils subjected to compaction and

asphalt paving, with O2 content dropping from 20% to 4% in two weeks

(Yelenosky.1993).”

Berdasar kutipan jurnal tersebut, pertukaraan gas sangat penting untuk

pertumbuhan tanaman. Aerasi yang tidak baik membuat kondisi tanah yang kurang

akan kadar gas didalamnya. Rendahnya kadar oksigen akan menghambat respirasi

aerob, sehingga energi yang didapat untuk penyerapan zat hara pada akar berkurang,

akibatnya tanaman akan kekurangan nutrient.

Kadar oksigen rendah dapat memacu terjadinya respirasi anaerob,yang hasil

akhirnya berupa alkohol yang mampu melarutkan lipoprotein membrane plasma dan .

Aerasi yang buruk akan meningkatkan kadar CO2 dan PH larutan tanah akan turun

sehingga kekentalan protoplasma naik yang menyebabkan permeabilitas akar terhadap

air berkurang. Hal itu menyebabkan tanaman menjadi layu. Layunya tanaman pada

umumnya terlihat dengan daun yang lemas dan batang yang menunduk. Aerasi yang

baik ditunjukkan dengan adanya ukuran pori-pori ruang udara yang cukup untuk jalan

aliran udara sehingga terjadi pertukaran udara (untuk mensuplai dan memasukkan

oksigen). Oksigen digunakan untuk respirasi akar. Untuk itu, tanaman yang ditanam

pada media ini memiliki kondisi yang baik dan segar (Mudakir, 2004).

“Trees grown in urban settings are often subjected to environmental stresses.

These stresses may result from water deficit, temperature extremes, mineral

deficiency or excess, air pollution, defoliation, or poor root aeration. Trees exposed to

mild levels of stress may exhibit symptoms such as early fall color and leaf drop,

while those exposed to more extreme levels may exhibit symptoms of progressive

canopy thinning, limb dieback, and eventual death (Houston, 1985).”

Menurut pernyataan di atas, tanaman akan mengalami stress yang disebabkan

oleh beberapa factor salah satunya adalah aerasi yang buruk, gejalanya antara lain

warna daun memucat dan banyak daun yang berguguran, dalam beberapa kondisi

yang extrim dapat mengakibatkan kematian.

“Thus, even when stresses are transient or sublethal, trees may still be severely

damaged. Poor root aeration is one form of stress that is particularly important in

urban and park settings. Roots require a continual supply of oxygen, which moves

from the above-ground atmosphere to the below-ground atmosphere through soil

pores. Several factors which commonly occur in urban and park settings can interfere

with this process. One is the movement of soil that typically occurs during

construction and landscaping operations. Because oxygen enters soil largely by

diffusion, the highest concentrations are near the surface, and they decrease with

increasing depth. Thus, adding backfill soil around trees can suddenly and seriously

reduce oxygen levels in deeper parts of the soil profile. Likewise, soil compaction can

interfere with oxygen movement into soil because of the loss of macropore space. The

large pores in a well- structured soil are important avenues of gas exchange, and they

are lost when soils are compacted to high bulk densities. A third factor which

commonly limits root aeration is high soil moisture, resulting from excessive

irrigation or poor drainage. When soil pores are filled with water, oxygen cannot enter

the profile, and the small amounts dissolved in water are rapidly depleted at sites of

high metabolic activity. While species differ, roots generally function best at oxygen

levels above 10 percent (Kozlowski, 1985).”

Berdasarkan pernyataan tersebut, susunan udara tanah sangat bergantung pada

banyaknya ruang udara yang terkandung dalam tanah/pori pori tanah, bersama dengan

kecepatan reaksi biokimia dan pertukaran gas. Udara dan air akan mengisi pori-pori

tanah. Banyaknya pori-pori dalam tanah kurang lebih 50 % dari volume tanah,

sedangkan jumlah air dan udara dalam tanah berubah ubah.Pori-pori tanah dapat

dibedakan menjadi pori-pori kasar dan pori-pori halus. Pori-pori kasar berisi udara

atau air yang mudah hilang karena gaya gravitasi, sedang pori-pori halus berisi air

kapiler dan udara. Tanah yang tergenang maka semua pori-porinya terisi air, sedang

pada tanah lembab air mengisi pori-pori mikro tanah dan udara mengisi pori-pori

tanah yang tidak terisi air.

IV. ALAT DAN BAHAN

Dalam praktikum aerasi ini memerlukan beberapa alat yaitu gelas aqua yang

digunakan sebagai pot sebanyak 2 buah, gelas ukur untuk mengukur volume air yang

akan disiramkan tanaman, serta baskom untuk mencuci media tanam sebelum

digunakan dalam percobaan.

Bahan yang diperlukan antara lain pasir malang dan tanah sawah yang

digunakan sebagai media tanam yang akan dibandingkan, air yang digunakan untuk

mencuci dan menyiram media tanam, serta 2 tanaman Impatiens balsamina yang

berukuran relatif sama (tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun, dsb).

V. PRINSIP KERJA

Prinsip kerja pada percobaan ini adalah pengamatan perkembangan dua

tanaman yang ditanam dalam dua media yang berbeda, untuk mengetahui pengaruh

perbedaan tingkat aerasi pada kedua media tersebut terhadap kondisi tanaman.

Pertama kita mempersiapkan alat dan bahan yang akan digunakan yaitu 2 tanaman

Impatiens balsamina, kemudian mencuci media tanam pasir malang dan tanah sawah

serta mengeringkannya. Hal ini bertujuan untuk menghilangkan adanya unsur hara

yang terkandung dalam masing-masing media tanam, sehingga kedua media dalam

kondisi yang sama l. Berikutnya, menanam tanaman Impatiens balsamina pada

masing-masing media tanam. Tanaman yang digunakan disini harus relatif sama

(tinggi tanaman, diameter batang, jumlah daun, dsb). Kemudian tanaman tersebut

disiram dengan air sebanyak 50 ml. Pengamatan percobaan ini dilakukan selama 3

hari, dengan membandingkan kondisi tanaman yang ditanam pada tanah sawah

dengan tanaman yang ditanam pada media tanam pasir malang.

VI. PARAMETER

Parameter yang digunakan dalam percobaan kali ini adalah kondisi tanaman

selama 3 hari yaitu segar, layu, atau mati. Karena perbedaan kondisi tanaman salah

satunya dipengaruhi oleh aerasi media tanamnya.

Tanaman yang ditanam pada media tanam dengan aerasi baik maka kondisi

tanaman tersebut akan segar. Hal itu ditandai dengan daunnya yang berwarna hijau

segar dan tidak lemas, batang tegak. Tanaman yang ditanam pada media tanam

dengan aerasi yang kurang baik maka tanaman akan layu. Hal itu ditandai dengan

daunnya yang lemas dan batangnya tertunduk. Sedangkan tanaman yang ditanam

pada media tanam dengan aerasi yang tidak baik maka tanaman akan mati. Hal itu

ditandai dengan daunnya yang berubah warna menjadi kuning, daun lemas, batang

tertunduk dan lama kelamaan tanaman mengering dan pertumbuhannya berhenti.

Aerasi yang buruk mengakibatkan terjadinya respirasi anaerob,yang hasil

akhirnya berupa alkohol yang mampu melarutkan lipoprotein membran plasma dan

aerasi yang buruk akan meningkatkan kadar CO2 dan PH larutan tanah akan turun

maka kekentalan protoplasma naik yang menyebabkan permeabilitas akar terhadap air

berkurang dan menghambat penyerapan hara dan tanaman akan kekurangan nutrient.

Pengaruhnya tanaman menjadi layu bahkan menyebabkan kematian (Mudakir. 2004).

VII. HASIL PENGAMATAN

Media Kondisi Tanaman

Hari ke 1 Hari ke 2 Hari ke 3

Pasir malang Segar

(daun hijau,batang

tegak dan keras)

Segar

(daun hijau,batang

tegak dan keras)

Segar

(daun hijau,batang

tegak dan keras)

Tanah sawah Segar

(daun hijau,batang

tegak dan keras)

Agak layu

(daun lemas,

namun batang

masih tegak)

Layu

(daun lemas dan

menguning, batang

agak lembek

menunduk)

VIII. ANALISA DATA

Pertumbuhan tanaman salah satunya dipengaruhi aerasi tanah atau media

tanam yang digunakan. Menurut Mudakir (2004) aerasi meerupakan rongga atau

ruang dalam tanah untuk sirkulasi udara dalam tanah, karena akar tanaman

memerlukan oksigen untuk respirasi.

Pertukaran gas antara tanah dan atmosfir diatasnya dipermudah melalui 2

mekanisme yaitu aliran massa dan difusi. Aliran massa disebabkan perbedaan

perbedaan tekanan antara atmofir dan udara dalam tanah, dan ini relatif tidak penting

dalam menentukan pertukaran total yang terjadi. Sebagian besar pertukaran gas dalam

tanah disebabkan karena difusi. Melalui proses ini tiap gas cenderung bergerak ke

satu jurusan yang ditentukan oleh parsiel itu sendiri. (Dwijosepoetro, 1990)

Klasifikasi :

Divisi : Spermatophyta

Kelas : Dikotil

Ordo : Geraniales

Famili : Balsaminaceae

Genus : Impatiens

Spesies : Impatiens balsamina

Dalam percobaan didapatkan :

1. Pada media tanam pasir malang hari pertama, kedua dan ketiga kondisi

tanaman pada media tanam pasir malang, masih dalam keadaan segar. Hal ini dapat

diamati dari kondisi batang yang masih tegak dan keras serta kondisi daun dengan

warna hijau segar seperti pada saat awal menanam.

2. Pada media tanam tanah sawah pada hari pertama kondisi tanaman masih

segar, dengan daun hijau tidak lemas,dan batang tegak. Pada hari kedua kondisinya

agak layu, dilihat dari daunnya yang lemas meskipun warnanya masih hijau dan

batangnya tegak. Pada hari ketiga, kondisi tanaman menjadi layu,dilihat dari batang

tanaman yang lemas dan sedikit lembek. Selain itu beberapa daun mulai menguning.

Dari hasil pengamatan di atas dapat dilihat tanaman tumbuh dengan baik pada

media tanam pasir malang karena pasir malang memiliki pori-pori ruang udara yang

cukup sehingga pertukaran gas dalam tanah lancar, maka suplai oksigen untuk

respirasi tercukupi (Mudakir, 2004).

Dari respirasi akan didapatkan energi yang cukup untuk penyerapan zat hara

atau nutrient pada tanah oleh akar maka akan kebutuhan nutrient tanaman tercukupi

dan tanaman tumbuh dengan baik (Yelenosky, 1993).

Tanaman tumbuh dengan baik pada media tanam pasir malang dengan

memiliki aerasi yang baik. Hal ini dapat diamati dari kondisi batang yang masih tegak

dan keras serta kondisi daun dengan warna hijau segar seperti pada saat awal

menanam.

Namun pada media tanam tanah sawah tanaman tumbuh kurang baik

dibandingkan media tanam pasir malang. Karena pada tanah sawah, tanahnya berupa

tanah lumpur, rongga atau pori-pori udaranya tertupup oleh air yang mengakibatkan

udara sulit masuk kedalamnya, menjadikan pertukaran gas tidak lancar (Kozlowski,

1985).

Pertukaran gas yang tidak lancar menyebabkan suplai oksigen kurang

sehingga terjadi respirasi anaerob, yang hasil akhirnya berupa alkohol yang mampu

melarutkan lipoprotein membran plasma dan aerasi yang buruk akan meningkatkan

kadar CO2 dan PH larutan tanah akan turun maka kekentalan protoplasma naik yang

menyebabkan permeabilitas akar terhadap air berkurang dan menghambat penyerapan

hara dan tanaman akan kekurangan nutrient. Pengaruhnya tanaman menjadi layu

bahkan menyebabkan kematian (Mudakir. 2004).

Tanaman Impatiens balsamina memiliki kondisi yang lebih baik yang ditanam

pasir malang dengan aerasi yang baik dibandingkan yang ditanam tanah sawah

dengan aerasi yang baik.

IX. KESIMPULAN

1. Pasir malang merupakan media tanam dengan aerasi yang lebih baik dibandingkan

tanah sawah, yang ditunjukkan dengan adanya ukuran pori-pori ruang udara yang

cukup untuk jalan aliran udara sehingga terjadi pertukaran udara (untuk mensuplai

dan memasukkan oksigen). Oksigen digunakan untuk respirasi akar. Untuk itu,

tanaman yang ditanam pada media ini memiliki kondisi yang baik (segar).

2. Tanah sawah merupakan media tanam dengan aerasi yang kurang baik dibandingkan

pasir malang. Tanah sawah memiliki struktur tanah dengan pori-pori yang kecil

dibandingkan pasir malang, sehingga kandungan udara (oksigen) dalam tanah

sedikit, yang mengakibatkan terjadinya respirasi anaerob dan menghasilkan alkohol.

Alkohol akan melarutkan lipoprotein membrane plasma yang menyebabkan akar

menjadi busuk. Kondisi aerasi yang tidak baik dapat menyebabkan kadar CO2 naik,

PH larutan tanah turun, kekentalan protoplasma naik, dan permeabilitas akar

terhadap air berkurang, sehingga tanaman layu.

X. DAFTAR PUSTAKA

Dwidjosepoetro. 1990. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia.

Houston, D.R. 1985. Soil Aeration and Tree Health. Journal of Arboriculture Vol

40:127-147 dalam http ;//soil.faperta.ugm.ac.id/tj/1981/1984%20pene.pdf

diakses tanggal 16 November 2010

Kozlowski, T.T. 1985. Soil aeration, flooding, and tree growth. New York:

Academic Press.

Mudakir, Imam. 2004. Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia.

Yelenosky, G. 1993. Soil Aeration and Tree Growth. Jourrnal of Arboriculture Vol

7:64-69 dalam http ;//soil.faperta.ugm.ac.id/tj/1981/1984%20pene.pdf diakses

tanggal 16 November 2010