MINI RISET PENGARUH NAUNGAN YANG BERBEDA TERHADAP JUMLAH STOMATA DAN Amaranthus caudatus) UKURAN PORUS STOMATA DAUN BAYAM ( Amaranthus 1
2
3
Ricky Pradwinata , Kholizah Sri rezeki Hsb , Dameria Agustia , Rafika Tahliya Nst
4
Laboratorium Laboratorium Biologi dan Fisiologi Tumbuhan, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Negeri Medan E-mail :
[email protected] [email protected]
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui perbedaan naungan terhadap jumlah dan panjang porus stomata pada daun Amaranthus caudatus. caudatus. Penelitian ini dilakukan pada tanggal 09 November 2015 sampai dengan tanggal 08 Desember 2015. Penelitian ini menggunakan metode Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL) dengan masing-masing pengulangan 9 kali pada setiap seti ap naungannya. Naungan yang berikan adalah panas, teduh, dan sedang. Hasil menunjukkan bahwa naungan memberikan efek yang nyata terhadap jumlah stomata pada bagian permukaan atas daun. Sedangkan pada permukaan bawah dan panjang porus stomata permukaan atas dan bawah tidak terpengaruh terhadap pemberian naungan tersebut. PENDAHULUAN
Stomata terdapat pada bagian - bagian tumbuhan yang berwarna hijau, terutama pada daun - daun tanaman. Pada daun yang berwarna hijau stomata terdapat pada satu permukaannya saja (Kartasapoetra, 1991). Menurut howard dalam Salisbury dan Ross (1995) bahwa “ setiap melimeter persegi permukaan daun mempunyai kira - kira 100 stomata, tapi jumlahnya ini dapat mencapai 10 kali lipat dan maksimum berjumlah 2230. Jumlah stomata dapat diklasifikasikan menjadi: sedikit (1 - 50), cukup banyak (51 - 100) banyak (101-200), sangat banyak (201- > 300) dan tak terhingga (301 - > 700), (Haryati, 2010). Jumlah stomata bervariasi bervariasi diantara jenis – jenis – jenis jenis tumbuhan. Keadaan lingkungan juga mempengaruhi kerapatan stomata. Daun yang tumbuh pada lingkungan kering dan dibawah cahaya dengan intensitas tinggi cenderung mempunyai stomata banyak dan kecil kecil dibandingkan dengan yang hidup pada lingkungan basah dan terlindung. Thomas et al., (2004) menyatakan bahwa panjang lubang stomata, indeks dan kepadatan stomata, bentuk dan ukuran sel epidermis, serta perkembangan ukuran daun dipengaruhi oleh sinar matahari. Selanjutnya, Gregoriou et al., (2007), menyatakan bahwa tanaman yang beradaptasi baik terhadap naungan, apabila dipaparkan di bawah naungan akan mengalami pengurangan Jurusan Biologi, Universitas Negeri Medan
Page 1
MINI RISET terhadap kepadatan stomata, trikoma, dan parenkim palisade lebih kecil dibandingkan dengan tanaman yang sensitif terhadap naungan. Menurut jurnal Titik Sundari & Rahmat Priya Atmaja.2011 berjudul “Bentuk Sel Epidermis, Tipe dan Indeks Stomata 5 Genotipe Kedelai pada Tingkat Naungan Berbeda” ditulis bahwa stomata merupakan salah satu derivat epidermis, sehingga perubahan intensitas cahaya yang berpengaruh terhadap epidermis juga akan berpengaruh terhadap stomata. Pada jurnal Niken Paluvi, dkk.2015 berjudul “Struktur Anatomi Daun, Kantung Dan Sulur Nephentes Gracilis Korth Yang Tumbuh Di Area Intensitas Cahaya Yang Berbeda ” ditulis bahwa Intensitas cahaya yang rendah juga membuat ukuran stomata lebih besar dan lapisan sel epidermis tipis. Daun pada intensitas cahaya yang lebih tinggi akan membentuk sel palisade yang lebih panjang. METODE PENELITIAN
Penelitian ini dilaksankan pada tanggal 09 November 2015 sampai dengan 8 Desember 2015. Penelitian ini dilakukan di rumah kaca dan laboratorium Jurusan Biologi Universitas Negeri Medan. Bahan yang digunakan pada penelitian ini adalah benih bayam ( Amaranthus tricolor ), tanah, air, dan kutek bening. Alat yang digunakan adalah mikroskop, polibag, cover glass, kaca objek, ember, dan rangkaian lampu. Pada tahap pertama dilakukan perendaman benih selama 24 jam. Hal ini dilakukan agar benih dapat menghilangkan masa dormansinya. Setelah itu tahap kedua yaitu penanaman benih, penanaman menggunakan pengulangan sebanyak 27 polibag. Tahap penanaman dilakukan di rumah kaca. Sebelum benih ditanam, tanah yang sudah ada di polibag disiram terlebih dahulu yang gunanya melembabkan media tanam dari benih tersebut. Setiap harinya tanaman tersebut disiram dengan air sebanyak ± 10 ml. Pada tahap ketiga yakni tahap pemberian naungan terhadap tanaman tersebut. Naungannya adalah panas, sedang, dan teduh. Pada masing-masing naungan tanaman yang dilakukan ada 9 polibag. Pada naungan panas, perlakuan menggunakan sinar lampu warna kuning 40 watt. Naungan teduh kami meletakkan tanaman tersebut diluar rumah kaca dan naungan sedang diletakkan di rumah kaca. Pemberian perlakuan dilakukan selama 5 hari. Tanaman yang dipakai adalah tanaman yang berumur 18 hari setelah penanaman. Tahap terakhir pada penelitian ini adalah tahap penghitungan jumlah stomata permukaan atas dan bawah daun serta panjang porus stomata permukaan atas dan bawah daun.
Jurusan Biologi, Universitas Negeri Medan
Page 2
MINI RISET Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok Lengkap (RAKL). Daun yang digunakan pada penelitian ini adalah 2 helai pada setiap polibag. Pembuatan preparat dengan cara mengoleskan kutek bening ke permukaan daun, lalu biarkan hingga kering dan dikelupas kutek tersebut. Perhitungan jumlah dan pengukuran panjang porus stomata dengan menggunakan mikroskop di laboratorium jurusan biologi Universitas Negeri Medan. HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 1. Rata-rata jumlah stomata Permukaan
Atas Bawah
Naungan Panas
19 b 19 a
Keterangan :
Naungan Teduh
25 a 30 b
Naungan Sedang
28 a 19 a
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama dalam baris yang sama menunjukkan hasil tidak berbeda nyata pada taraf signifikasi 95%.
Hasil analisis tanaman Amaranthus caudatus menunjukkan bahwa perlakuan naungan memberikan efek yang nyata terhadap jumlah stomata pada permukaan atas. Sedangkan pada permukaan bawah tidak memberikan efek yang nyata. Hal ini dapat dibuktikkan dengan hasil pada tabel 1. Menurut Dwijoseputro, l978 berapa banyak energi yang dimiliki cahaya tergantung pada panjang pendeknya gelombang. Tentang jumlah kuantum yang diperlukan molekul CO2 menjadi gula diperkirakan 10. Sebenarnya energi yang dipakai tumbuhan untuk fotosintesis hanya 0,5 sampai 2% dari jumlah energi yang tersedia. Energi sinar tergantung pada kualitas, intensitas dan waktu. Energi tersebut memacu perbedaaan laju fotosintesis, sehingga menghasilkan energi untuk pembelahan inisiasi sel induk stomata. Diduga adanya naungan antara fase daerah minimal dan fase daerah maksimal penerimaan cahaya dalam kloroplas berbeda pada daun tanaman tanpa naungan dan tempat panas, sehingga jumlah atau distribusi stomata pada daun semakin meningkat. Fiksasi CO2 maksimum terjadi sekitar tengah hari yaitu pada saat intensitas mencapai puncaknya. Secara fisiologis cahaya mempunyai pengaruh langsung yaitu melalui fotosintesis maupun tidak langsung yaitu melalui pertumbuhan dan perkembangan tanaman akibat respon metabolik yang langsung.Hal inilah yang menyebabkan perkembangan dan pola induksi stomata berbeda pada permukaan atas daun. Perlakuan naungan yang berbeda tidak menunjukkan adanya perbedaan yang nyata untuk panjang porus pada daun Amaranthus caudatus baik dari segi permukaan atas daun maupun bawah daun. Hal ini bisa kita lihat pada hasil pengukuran di tebel 2. Jurusan Biologi, Universitas Negeri Medan
Page 3
MINI RISET Tabel 2. Rata-rata panjang porus stomata Permukaan
Atas Bawah Keterangan :
Naungan Panas
Naungan Teduh
Naungan Sedang
0,020 mm a 0,024 mm a
0,023 mm a 0,024 mm a
0,026 mm a 0,021 mm a
Angka-angka yang diikuti huruf yang sama dalam baris yang sama menunjukkan hasil tidak berbeda nyata pada taraf signifikasi 95%.
Dari hasil pengukuran panjang porus stomata dapat disimpulkan bahwa naungan tidak berpengaruh terhadap panjang porus stomata pada daun bayam ( Amaranthus caudatus) yang kami teliti. Jika dilihat dari tabel 2, panjang porus dari tiap naungan adalah 0,02 mm. Menurut Haryanti, 2009 menduga bahwa walaupun pada stiap naungan cahaya yang masuk ke dalam tanaman merangsang akumulasi ion kalium (K) mengakibatkan stomata membuka, tetapi karena adanya kekhasan sel penutup dalam hal serat halus selulosa pada dinding selnya. Sifat serat selulosa ini relatif tidak elastis , sehingga sel penutup tidak memanjang melainkan melebar. Dengan demikian saat membuka panjang stomata relatif tetap. Kedelai mempunya tipe stomata dengan sel penutup berbentuk ginjal. Dinding punggung tipis , tetapi dinding perutnya lebih tebal, dinding ats dan bawah mengelami penebalan kutikula. Umumnya sel penutup stomata mengandung kloroplas dan berklorofil, sehingga dapat melaksanakan fotosintesis. Hasil fotosintesis yang berupa glukosa atau amilum.
KESIMPULAN
Dari hasil penelitian yang kami lakukan menunjukkan bahwa naungan memberikan efek yang nyata terhadap jumlah stomata pada bagian permukaan atas daun. Sedangkan pada permukaan bawah dan panjang porus stomata permukaan atas dan bawah tidak terpengaruh terhadap pemberian naungan tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Dwidjoseputro, D. l978. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: PT Gramedia. Gregoriou, K., K. Pontikis, S. Vemmos. 2007. Effects of reduced irradiance on leaf morphology, photosynthetic capacity, and fruit yield in olive (Olea europaea L.) . Photosynthica 45(2):172-181. Haryanti, Sri. 2010. Pengaruh Naungan yang Berbeda terhadap Jumlah Stomata dan Ukuran Porus Stomata Daun Zephyranthes Rosea Lindl, Buletin Anatomi dan Fisiologi .Vol. XVIII, No. 1.
Jurusan Biologi, Universitas Negeri Medan
Page 4
MINI RISET Haryanti, Sri. 2009. Optimalisasi Pembukaan Porus Stomata Daun Kedelai (Glycine max (L) merril) Pada Pagi Hari dan Sore, BIOMA .Vol. 11, No. 1. Kartasaputra, A.G. 1998. Pengantar Anatomi Tumbuh - tumbuhan, tentang sel dan jaringan . Bina Aksara: Jakarta. Sundari, Titik.dkk. 2011. Bentuk Sel Epidermis, Tipe dan Indeks Stomata 5 Genotipe Kedelai pada Tingkat Naungan Berbeda, Jurnal Biologi Indonesia 7 (1): 67-79. Paluvi, Niken.dkk. 2015. Struktur Anatomi Daun, Kantung dan Sulur Nepenthes gracilis Korth. Yang Tumbuh di Area Intensitas Cahaya Berbeda , Protobiont (2015) Vol. 4 (1) : 103107. Salisbury, F. B. dan C. W. Ross. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Jilid I. Edisi IV. Bandung: ITB Thomas P.W., W.F. Ian, Q.W. Pau. 2004. Systemic irradiance signalling in tobacco. New phytologist . 161 (1): 321. Abstract. http://cat.inist.fr/ ?aModele=afficheN&cpsidt=15540111. Diakses pada tanggal 15 Desember 2015.
Jurusan Biologi, Universitas Negeri Medan
Page 5
