Intensitas cahaya (d/m2)
Kecepatan transpirasi ( x10-4 gr/menit/cm2 )
LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN
"PENGARUH CAHAYA (SUHU) TERHADAP KECEPATAN TRANSPIRASI"
NAMA KELOMPOK:
DISUSUN OLEH:
PUTRI MAYANG SARI
NIM. 12030244024
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
SURABAYA
2014
BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air yang ada didalam tubuh tumbuhan selalu mengalami fluktuasi tergantung pada kecepatan proses masuknya air kedalam tumbuhan, kecepatan proses penggunaan air oleh tumbuhan, dan kecepatan proses hilangnya air dari tubuh tumbuhan. Proses kehilangan air dalam bentuk uap dari jaringan melalui stomata inilah yang disebut transpirasi. Kemungkinan hilangnya air dari jaringan tanaman melalui kegiatan tanaman dapat terjadi, tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil apabila dibandingkan dengan hilangnya air melalui stomata. Oleh karena itu, dalam perhitunganya, besarnya jumlah air yang hilang dari jaringan tanaman umumnya difokuskan untuk air yang hilang melalui stomata. Proses transpirasi berlangsung selama tumbuhan hidup (Guritno dan Sitompul, 1995).
Pengangkutan garam mineral dari akar ke daun terutama lewat xilem dan kecepatanya dipengaruhi oleh kecepatan transpirasi. Transpirasi itu pada hakikatnya sama dengan penguapan akan tetapi istilah penguapan tidak digunakan pada makhluk hidup. Transpirasi tidak melalui kutikula, stomata, dan inti sel sebenarnya seluruh bagian tanaman mengadakan transpirasi akan tetapi biasanya yang dibicarakan transpirasi lewat daun tersebut. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju transpirasi adalah kelembapan, suhu, cahaya, angina, dan kadar air tanah.
Angin dapat pula mempengaruhi laju transpirasi jika udara melewati permukaan daun tersebut lebih kering dari udara tumbuhan sekitar tersebut (Filter dan Ross, 1982 ).
Salah satu metode sederhana yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan transpirasi adalah menghitung berat tanaman yang telah diplot terhadap hilangnya air (Salisbury dan Ross, 1985). Karena jumlah air yang digunakan untuk pertumbuhan tanaman kurang dari 1%, maka seluruh perubahan berat dapat diasumsikan berasal dari adanya transpirasi. Dalam eksperimen ini, karena cahaya berpengaruh terhadap membuka menutupnya stomata, sehingga secara tidak langsug berpengaruh terhadap proses transpirasi, peneliti tertarik untuk mengetahui pengaruh faktor lingkungan, terutama intensitas cahaya, terhadap kecepatan transpirasi tanaman pacar air (Impatiens balsamina).
Rumusan Masalah
Bagaimana pengaruh intensitas cahaya terhadap kecepatan transpirasi tanaman pacar air (Impatiens balsamina)?
Tujuan
Untuk mengetahui pengaruh intensitas cahaya (suhu) terhadap kecepatan transpirasi tanaman pacar air (Impatiens balsamina) dengan metode penimbangan.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
Tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina)
Tanaman berbatang basah dan tegak ini mempunyai tinggi 30-80 cm dan bercabang. Daun tunggal, bertangkai pendek. Helaian daun bentuk lanset memanjang, ujung dan pangkal runcing, tepi bergerigi, pertulangan menyirip, dan warnanya hijau muda. Bunga keluar dari ketiak daun, warnanya bermacam-macam, seperti merah, oranye ungu, dan putih. Bunganya ada yang tunggal dan ada yang dobel. Buahnya buah kendaga, jika masak akan membuka menjadi lima bagian yang terpirih.
Tanaman ini berasal dari Asia Selatan (India) dan Asia Tenggara. Diperkenalkan di Amerika sekitar abad 19. Di Indonesia, tanaman ini tersebar merata dan dipakai sebagai tanaman hias sedangkan buahnya berbentuk kendaga, apabila masak akan membuka menjadi 5 bagian yang terpilin. Pacar air umumnya tumbuh liar atau ditanam sebagai tanaman hias. Tanaman pacar air termasuk dalam family Balsaminaceae.
Transpirasi
Transpirasi dapat diartikan sebagai proses kehilangan dalam bentuk uap dari jaringan, ini dapat saja terjadi tumbuhan melalui stomata. Kemungkinan kehilangan air dari jaringan tanaman melalui bagian-bagian tanaman yang lain dapat saja terjadi, tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil dibandingkan dengan yang hilang melalui stomata. Oleh karena itu, dalam perhitungan besarnya jumlah air yang hilang umumnya difokuskan pada air yang hilang melalui stomata (Lakitan, 2000).
Faktor-faktor yang Mempengaruhi Transpirasi
Faktor internal
Faktor internal adalah faktor yang mempengaruhi kecepatan transpirasi tersebut disebabkan oleh kondisi tanaman itu sendiri:
a. Penutupan stomata
Sebagian besar transpirasi terjadi melalui stomata karena kutikula secara relatif tidak tembus air, dan hanya sedikit transpirasi yang terjadi apabila stomata tertutup. Jika stomata terbuka lebih lebar, lebih banyak pula kehilangan air tetapi peningkatan kehilangan air ini lebih sedikit untuk mesing-mesing satuan penambahan lebar stomata. Faktor utama yang mempengaruhi pembukaan dan penutupan stomata dalam kondisi lapangan ialah tingkat cahaya dan kelembaban.
b. Jumlah dan ukuran stomata
Jumlah dan ukuran stomata, dipengaruhi oleh genotipe dan lingkungan. Jumlah dan ukuran stomata mempunyai pengaruh yang lebih sedikit terhadap transpirasi total dari pada pembukaan dan penutupan stomata. Pada tanaman nonakuatik, stomata umumnya terletak di permukaan abaksial (bagian bawah). Meskipun demikian, pada beberapa spesies, stomata juga dapat ditemukan di permukaan adaksial daun.
c. Jumlah dan kondisi morfologis daun
Makin luas daerah permukaan daun, makin besar evapotranspirasi. Kondisi morfologis, seperti luas daun, ketebalan, ada tidaknya lapisan lilin atau kutikula, banyak sedikitnya bulu di permukaan daun, juga mempengaruhi kecepatan transpirasi suatu tanaman.
d. Penggulungan atau pelipatan daun
Banyak tanaman mempunyai mekanisme dalam daun yang menguntungkan pengurangan transpirasi apabila persediaan air terbatas.
e. Kedalaman dan proliferasi akar
Ketersedian dan pengambilan kelembapan tanah oleh tanaman budidaya sangat tergantung pada kedalaman dan proliferasi akar. Perakaran yang lebih dalam meningkatkan ketersediaan air, dari proliferasi akar (akar per satuan volume tanah ) meningkatkan pengambilan air dari suatu satuan volume tanah sebelum terjadi pelayuan permanen (Gardner, et.al., 1991).
Faktor eksternal
Faktor eksternal yang mempengaruhi kecepatan transpirasi adalah faktor yang berasal dari lingkungan, antara lain sebagai berikut (Dwijoseputro, 1986)
a. Kelembaban
Gerakan uap air ke udara dalam daun akan menurunkan kecepatan bersih dari air yang hilang, sehingga transpirasi akan menurun seiring dengan meningkatnya kelembababan udara. Apabila stomata dalam keadaan terbuka maka kecepatan difusi dari uap air keluar tergantung pada besarnya perbedaan tekanan uap air yang ada di dalam rongga antarsel dengan tekanan uap air di atmosfer, Jika tekanan uap air di udara rendah, maka kecepatan difusi dari uap air di daun keluar akan bertambah besar, begitu pula sebaliknya. Pada kelembaban uadara relatif 50% perbedaan tekanan uap air di daun dan atmosfer 2 kali lebih besar dari kelembaban relatif 70% (Jayamiharja, 1977).
b. Suhu
Kenaikan suhu dari 180-200 F cenderung meningkatkan penguapan air sebesar dua kali lipat. Suhu daun di dalam naungan kurang lebih sama denga suhu udara, tetapi daun yang terkena sinar matahari mempunyai suhu 100 – 200F lebih tinggi daripada suhu udara. Suhu berpengaruh terhadap membuka menutupnya stomata. Pada banyak tanaman, stomata tidak membuka jika suhu sekitar 00C.
c. Cahaya
Cahaya mempengaruhi kecepatan transpirasi melalui dua cara, yaitu: 1) sehelai daun yang terkena sinar matahari langsung akan mengabsorbsi energi radiasi, dan 2) cahaya yang tidak berbentuk cahaya langsung dapat pula mempengaruhi transpirasi melalui pengaruhnya terhadap membuka-menutupnya stomata, dengan mekanisme tertentu.
d. Angin
Angin cenderung untuk meningkatkan kecepatan transpirasi, baik di dalam naungan atau di dalam cahaya, melalui penyapuan uap air. Akan tetapi, di bawah sinar matahari, pengaruh angin terhadap penurunan suhu daun akan menurunkan kecepatan transpirasi.
e. Kandungan air tanah
Jika kandungan air tanah menurun akibat penyerapan oleh akar, gerakan air melalui tanah ke dalam akar menjadi lebih lambat. Hal ini cenderung untuk meningkatkan defisit air pada daun sehingga menurukan kecepatan transpirasi lebih lanjut.
Intensitas Cahaya
Cahaya matahari merupakan sumber utama energi bagi kehidupan, tanpa adanya cahaya matahari kehidupan tidak akan ada (Pearse,1939 set Wilsie, 1962). Bagi pertumbuhan tanaman ternyata pengaruh cahaya selain ditentukan oleh kualitasnya ternyata ditentukan intensitasnya (Hari Suseno, 1976).
Intensitas cahaya adalah besaran pokok fisika untuk mengukur daya yang dipancarkan oleh suatu sumber cahaya pada arah tertentu per satuan sudut. Satuan SI dari intensitas cahaya adalah Candela (Cd). Dalam bidang optika dan fotometri (fotografi), kemampuan mata manusia hanya sensitif dan dapat melihat cahaya dengan panjang gelombang tertentu (spektrum cahaya nampak) yang diukur dalam besaran pokok ini.
Intensitas cahaya berpengaruh nyata terhadap sifat morfologi tanaman. Tanaman yang mendapatkan cahaya matahari dengan intensitas yang tinggi menyebabkan lilit batang tumbuh lebih cepat, susunan pembuluh kayu lebih sempurna, internodianya lebih pendek, daun lebih tebal, tetapi ukurannya lebih kecil dibanding dengan tanaman yang terlindung (Wilsie, 1962). Beberapa efek dari cahaya matahari yang penuh (yang melebihi) kebutuhan optimum dapat menyebabkan layu, fotosistesi lambat, laju respirasi meningkat tetapi cenderung mempertinggi daya tahan tanaman.
Intensitas cahaya yang tinggi di daerah tropis tidak seluruhnya dapat digunakan oleh tanaman (Curtis & Clark, 1950, Suseno, 1974). Energi cahaya matahari yang digunakan oleh tanaman dalam proses fotosintesis berkisar antar 0,5 – 2,0 % dari jumlah total energi yang tersedia. Sehingga hasil fotosintesis berkurang apabila intensitas cahaya kurang dari batas optimum yang dibutuhkan oleh tanaman, yang tergantung pada jenis tanaman (Leopold & Kriedemann, 1975). Pemberian naungan pada tanaman baik secara alami & buatan, akan berarti mengurangi intensitas cahaya yang diterima oleh tanaman tersebut, hal ini akan mempengaruhi pertumbuhan maupun hasil tanaman (Daubenmire, 1962).
Tanaman yang kurang mendapatkan cahaya matahari akan mempunyai akar yang pendek, hal ini diperkuat oleh pendapat Shirley sit Wilsie (1962) bahwa cahaya matahari penuh menghasilkan akar lebih panjang dan lebih bercabang. Bila cahaya matahari kurang, karena tanaman berada dalam keadaan terlalu teduh, maka proses asimilasi akan berkurang, sehingga hidrat arang sebagai hasil proses tersebut juga kurang jumlahnya.
Hidrat arang ini akan diangkut melelui pembuluh tapis dan diakar di respirasi untuk menghasilkan energi. Bila tanaman kurang dapat menghasilkan hidrat arang maka energipun hanya dihasilkan sedikit saja, sedangkan energi perlu untuk akar menyerap air berikut zat hara dan mendorong ke bagian tanaman lainnya. Dalam keteduhan, sel dibentuk oleh tanaman adalah sel yang besar, tetapi gembos, karena encernya protoplasma didalam sel tanamannya. Tanaman akan panjang ruas ruasnya (karena beretiolasi) karena tanaman ingin mengejar matahari dengan cepat, tanaman anggrek terlihat pucat, lemah. Tanaman akan lebih mudah menguapkan air karena kutikula/lapisan lilin pada permukaan daun sangat tipis.
Menurut Smit (1975) mengemukakan bahwa pengaruh morfogenik paling umum dari pertumbuhan dalam kegelapan (intensitas cahaya sangat rendah) adalah pertumbuhan ruas (internodia) menjadi sangat lambat dan perkembangan daun menjadi tertekan secara lemah dan pucat (etiolasi).
Menurut Williams et al, (1976) mengemukakan bahwa pengurangan sinar dari suatu tanaman yang telah optimal sinarnya, suhunya dan kelembabbannya akan menyebabkan pengurangan pertumbuhan akar dan tanaman menunjukkan gejala etiolasi. Daniel et al, (1979) menerangkan bahwa proses fotosintesis, cahaya berpengaruh melalui intensitas, kualitas dan lamanya penyinaran, tetapi yang terpenting adalah intensitasnya. Hal ini didukung oleh Soekkotjo (1977) menerangkan bahwa intensitas cahaya berpengaruh terhadap pembesaran dan differensiasi sel. Sehubungan dengan laju fotosisntesi, intensitas cahaya yang semakin tinggi (naik) mengakibatkan kecepatan fotosisntesis semakin tidak bertambah lagi walaupun intensitas cahaya terus bertambah. Batas ini disebut titik saturasi cahaya atau titik jenuh cahaya (ligh saturation point). Pada keadaan ini cahaya bukan sebagai sumber energi maupun sebagai bentuk, tetapi sebagai perusak (foto destruktif). Intensitas cahaya yang tinggi mengakibatkan temperatur daun meningkat, sebagai akibat menutupnya stomata, sehingga sebagaian klorofil menjadi pecah dan rusak (fotodestruktif). Menurut Kramerdan Kozlowski (1979) menerangkan bahwa kecepatan fotosintesis tersebut diakibatkan oleh meningkatnya temperatur daun yang mengakibatkan penutupan stomata dan rusaknya klorofil, sehingga konsentrasi klorofil berkurang.Sedangkan pada intensitas cahaya yang semakin menurun sampai batas tertentu jumlah O2 yang dikeluarkan oleh proses fotosintesis sama dengan jumlah O2 yang diperlukan oleh proses respirasi. Batas ini disebut titik kompensasi cahaya (light compensation point). Oleh karena itu setiap jenis tanaman mempunyai batas titik kompensasi cahaya dan titik saturasi cahaya yang tidak sama.
Transpirasi berlangsung melalui bagian tumbuhan yang berhubungan langsung dengan udara, yaitu luka dan jaringan epidermis pada daun, batang, cabang, ranting, buah, dan bahkan akar. Cepat lambatnya proses transpirasi ditentukan oleh faktor-faktor yang mampu merubah wujud air sebagai cairan ke wujud air sebagai uap atau gas dan faktor-faktor yang mampu menyebabkan pergerakan uap atau gas.
Mekanisme transpirasi dimulai ketika air diangkut dari akar. Air diserap ke dalam akar secara osmosis melalui rambut akar, sebagian besar bergerak menurut gradien potensial air melalui xilem. Air dalam pembuluh xilem mengalami tekanan besar karena molekul air polar menyatu dalam kolom berlanjut akibat dari penguapan yang berlangsung di bagian atas. Sebagian besar ion bergerak melalui simplas dari epidermis akar ke xilem, dan kemudian ke atas melalui arus transportasi.
Kecepatan transpirasi dipengaruhi oleh ukuran tumbuhan, kadar CO2, cahaya, suhu, aliran udara, kelembaban, 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. Untuk mengukur laju transpirasi tersebut dapat digunakan potometer.
Transpirasi pada tumbuhan yang sehat sekalipun tidak dapat dihindarkan dan jika berlebihan akan sangat merugikan karena tumbuhan akan menjadi layu bahkan mati. Sebagian besar transpirasi berlangsung melalui stomata sedang melalui kutikula daun dalam jumlah yang lebih sedikit. Transpirasi terjadi pada saat tumbuhan membuka stomatanya untuk mengambil karbon dioksida dari udara untuk berfotosintesis.
Lebih dari 20 % air yang diambil oleh akar dikeluarkan ke udara sebagai uap air. Sebagian besar uap air yang ditranspirasi oleh tumbuhan tingkat tinggi berasal dari daun selain dari batang, bunga dan buah. Transpirasi menimbulkan arus transpirasi yaitu translokasi air dan ion organik terlarut dari akar ke daun melalui xilem.
BAB III
METODE PENELITIAN
Jenis Penelitian
Jenis penelitian yang dilakukan adalah penelitian eksperimental, karena yang diselidiki adalah pengaruh intensitas cahaya (suhu) terhadap kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air (Impatiens balsamina).
Variabel Penelitian
Variabel kontrol: waktu, jenis tanaman (Impatiens balsamina), kondisi
tumbuhan, panjang tanaman, volume air.
Variabel manipulasi: intensitas cahaya
Variabel respon: kecepatan transpirasi (berkurangnya berat keseluruhan)
Alat dan Bahan
Alat
Erlenmeyer 250 mL sebanyak 2 buah.
Sumbat erlenmeyer dengan dua lubang di tengahnya (2 buah)
Timbangan
Termometer
Higrometer
Luxmeter
Bohlam lampu 100 watt dan lampu duduk
Pisau tajam dan penggaris.
Bahan
Dua pucuk tanaman pacar air ( Impatiens balsamina ) yang memiliki kondisi hampir sama sepanjang 20 cm.
Air
Vaselin
Kertas grafik/milimeter block
Cara Kerja
Menyiapkan bahan dan alat yang diperlukan.
Menyediakan 2 buah erlenmeyer dan mengisinya dengan air bervolume 150 mL.
Memotong miring pangkal pucuk batang tanaman pacar air dalam air, kemudian segera memasukkan potongan tanaman tersebut pada tabung erlenmeyer melalui lubang pada sumbat sampai bagian bawahnya terendam air. Bunga, kuncup, daun yang rusak dibuang;bekas luka diolesi dengan vaselin. Celah-celah yang ada juga diolesi dengan vaselin, misalnya di sekitar sumbat.
Menimbang kedua erlenmeyer tersebut lengkap dengan tanaman dan air yang ada di dalamnya, Mencatat hasilnya
Meletakkan erlenmeyer pertama pada tempat dengan jarak 20 cm dari lampu pijar 80 watt dan erlenmeyer kedua di dalam ruangan. Mengukur kondisi lingkungan kedua tempat tersebut meliputi suhu, intensitas cahaya, dan kelembaban.
Menimbang erlenmeyer beserta kelengkapannya setiap 30 menit. Mencatat hasilnya dalam tabel pengamatan.
Mengulangi pengukuran sebanyak 3 kali.
Setelah penimbangan terakhir, daun-daun pada tanaman pacar air diambil dan diukur luas totalnya dengan kertas milimeter atau kertas grafik. Hal ini dilakukan dengan cara membuat pola masing-masing daun pada kertas grafik, kemudian memghitung luas daun dengan ketentuan: apabila kurang dari ½ kotak dianggap nol, dan bila lebih dari ½ dianggap satu.
Erlenmeyer B + 150 ml airPotong miring pucuk tanaman pacar air + 20 cmErlenmeyer A + 150 ml airMasukkan melalui lubang sumbatOlesi semua celah yang ada dan bekas luka pada tubuh tumbuhan dengan vaselinTimbang Erlenmeyer beserta isinya, catat hasilnyaLetakkan Erlenmeyer A di tempat terangErlenmeyer B di tempat gelapMengukur suhu, intensitas cahaya, dan kelembaban di sekitar.Timbang Erlenmeyer beserta kelangkapannya setiap 30 menitTimbang Erlenmeyer beserta kelengkapannya setiap 30 menitUlangi 3 kali, dan catat hasilnya dalam tabelTimbang Erlenmeyer beserta kelengkapannya setiap 30 menitPacar Setelah penimbangan berakhir, potong semua daun yang ada di batang. Kemudian ukur luasnya menggunakan kertas millimeter.Erlenmeyer B + 150 ml airPotong miring pucuk tanaman pacar air + 20 cmErlenmeyer A + 150 ml airMasukkan melalui lubang sumbatOlesi semua celah yang ada dan bekas luka pada tubuh tumbuhan dengan vaselinTimbang Erlenmeyer beserta isinya, catat hasilnyaLetakkan Erlenmeyer A di tempat terangErlenmeyer B di tempat gelapMengukur suhu, intensitas cahaya, dan kelembaban di sekitar.Timbang Erlenmeyer beserta kelangkapannya setiap 30 menitTimbang Erlenmeyer beserta kelengkapannya setiap 30 menitUlangi 3 kali, dan catat hasilnya dalam tabelTimbang Erlenmeyer beserta kelengkapannya setiap 30 menitPacar Setelah penimbangan berakhir, potong semua daun yang ada di batang. Kemudian ukur luasnya menggunakan kertas millimeter.Alur Kerja
Erlenmeyer B + 150 ml air
Potong miring pucuk tanaman pacar air + 20 cm
Erlenmeyer A + 150 ml air
Masukkan melalui lubang sumbat
Olesi semua celah yang ada dan bekas luka pada tubuh tumbuhan dengan vaselin
Timbang Erlenmeyer beserta isinya, catat hasilnya
Letakkan
Erlenmeyer A di tempat terang
Erlenmeyer B di tempat gelap
Mengukur
suhu, intensitas cahaya, dan kelembaban di sekitar.
Timbang Erlenmeyer beserta kelangkapannya setiap 30 menit
Timbang Erlenmeyer beserta kelengkapannya setiap 30 menit
Ulangi 3 kali, dan catat hasilnya dalam tabel
Timbang Erlenmeyer beserta kelengkapannya setiap 30 menit
Pacar Setelah penimbangan berakhir, potong semua daun yang ada di batang. Kemudian ukur luasnya menggunakan kertas millimeter.
Erlenmeyer B + 150 ml air
Potong miring pucuk tanaman pacar air + 20 cm
Erlenmeyer A + 150 ml air
Masukkan melalui lubang sumbat
Olesi semua celah yang ada dan bekas luka pada tubuh tumbuhan dengan vaselin
Timbang Erlenmeyer beserta isinya, catat hasilnya
Letakkan
Erlenmeyer A di tempat terang
Erlenmeyer B di tempat gelap
Mengukur
suhu, intensitas cahaya, dan kelembaban di sekitar.
Timbang Erlenmeyer beserta kelangkapannya setiap 30 menit
Timbang Erlenmeyer beserta kelengkapannya setiap 30 menit
Ulangi 3 kali, dan catat hasilnya dalam tabel
Timbang Erlenmeyer beserta kelengkapannya setiap 30 menit
Pacar Setelah penimbangan berakhir, potong semua daun yang ada di batang. Kemudian ukur luasnya menggunakan kertas millimeter.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Tabel 1. Tabel pengaruh intensitas cahaya terhadap kecepatan
transpirasi
Intensitas Cahaya
Suhu
Kelembapan ( % )
Berat awal (gr)
Berat akhir
Selisih berat
Rata-rata
Kecepatan Transpirasi (gr/menit/cm2)
( d/m2)
(0C )
30'
30'
30'
30'
30'
30'
1028
36
74
318,5
311,0
310,9
310,3
7,5
7,6
8,2
7,7
0,00164 = 16,4 x 10-4
5
34
84
313,0
313,0
310,5
310,1
2
4,5
4,9
3,8
0,00128 = 12,8 x 10-4
Kecepatan transpirasi pada cahaya terang atau 1028 d/m2
Transpirasi pada cahaya terang = ("318,5 gram" /"30menit" )/"153 cm2" = 313,0
Kecepatan pada cahaya gelap atau 5 d/m2
Tranpirasi pada cahaya gelap = ("313,0 gram" /"30menit" )/"99 cm2 = 12,8 x 10-48x10-5
Tabel 2. Tabel luas permukaan daun pacar air yang digunakan untuk
percobaan
Perlakuan
Luas Daun ke- ( cm )
Total
( cm )
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Intensitas cahaya tinggi
26
23
11
6
7
4
19
18
21
18
153
Intensitas cahaya rendah
24
24
13
8
9
25
10
11
99
Grafik1. Grafik pengaruh intensitas cahaya terhadap kecepatan transpirasi tanaman pacar airGrafik1. Grafik pengaruh intensitas cahaya terhadap kecepatan transpirasi tanaman pacar air
Grafik1. Grafik pengaruh intensitas cahaya terhadap kecepatan transpirasi tanaman pacar air
Grafik1. Grafik pengaruh intensitas cahaya terhadap kecepatan transpirasi tanaman pacar air
Analisis Data
Berdasarkan tabel dan grafik hasil pengamatan, dapat diketahui bahwa terjadi perbedaan kecepatan transpirasi antara tanaman pacar air (Impatiens balsamina) yang diletakkan pada cahaya terang dengan bantuan lampu 100 watt, yaitu dengan intensitas sebesar 1028 d/m2, dengan tanaman pacar air yang diletakkan pada cahaya gelap dengan intensitas sebesar 5 d/m2.
Pada awal pengamatan, yaitu sebelum dilakukan perbedaan perlakuan, berat keseluruhan erlenmeyer pertama adalah 318,5 gram, sedangkan berat keseluruhan erlenmeyer kedua adalah 315,0 gram. Erlenmeyer pertama kemudian diletakkan pada tempat pada tempat terang dengan intensitas cahaya 1028 d/m2 dengan suhu 36C dan kelembaban 74% sementara erlenmeyer kedua berada dalam ruangan dengan intensitas cahaya 5 d/m2 dengan suhu 34C dan kelembaban 84%.
Pengukuran berat atau penimbangan setiap 30 menit dengan pengulangan sebanyak 3 kali membuktikan adanya perubahan berat pada kedua erlenmeyer. Erlenmeyer pertama yang diletakkan pada intensitas cahaya 1028 d/m2 mengalami penurunan berat menjadi 311,0 gram pada 30 menit pertama, 310,9 gram pada 30 menit kedua, dan 310,3 gram pada 30 menit ketiga, sehingga mengalami penurunan berat rata-rata sebesar 7,7 gram. Erlenmeyer kedua yang diletakkan pada intensitas cahaya 5 d/m2 mengalami penurunan berat menjadi 313,0 gram pada 30 menit pertama, 310,5 gram pada 30 menit kedua, dan 310,1 gram pada 30 menit ketiga, sehingga mengalami penurunan berat rata-rata sebesar 3,8 gram. Berdasarkan hal ini, maka penurunan berat erlenmeyer pada intensitas cahaya terang lebih besar dari pada penurunan berat perangkat erlenmeyer pada intensitas cahaya gelap.
Pada akhir eksperimen, dilakukan pengukuran terhadap luas daun pada masing-masing tanaman pacar air (Impatiens balsamina) pada perangkat erlenmeyer. pada tanaman pacar air di Erlenmeyer 1 memiliki 10 helai daun sedangkan pad Erlenmeyer kedua 8 helai daun. Total luas daun pada perangkat erlenmeyer pertama, atau intensitas cahaya terang (1028 d/m2), adalah 153 cm2. Luas daun pada perangkat erlenmeyer kedua, atau intensitas cahaya gelap (5 d/m2), adalah 99 cm2.
Setelah dikalkulasi menurut perubahan berat rata-rata, waktu, dan luas total daun, maka kecepatan transpirasi pada erlenmeyer pertama di tempat dengan intensitas cahaya terang sebesar 1028 d/m2 adalah 16,4x10-4 gram/menit/cm2, sementara kecepatan transpirasi pada erlenmeyer kedua di tempat dengan intensitas cahaya gelap sebesar 5 d/m2 adalah 12,8x10-4 gram/menit/cm2.
Pembahasan
Berdasarkan dari analisis terhadap tabel dan grafik pengamatan, terjadi penurunan berat pada erlenmeyer pertama yang diletakkan pada intensitas cahaya 1028 rata-rata sebesar 7,7 gram dan erlenmeyer kedua yang diletakkan pada intensitas cahaya 5 d/m2 rata-rata sebesar 3,8 gram. Perubahan berat ini mengindikasikan bahwa pada kedua tanaman pacar air (Impatiens balsamina) terjadi transpirasi atau hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan tumbuhan karena proses fisiologis tumbuhan seperti proses transpirasi. Perubahan berat ini dapat diasumsikan akibat adanya transpirasi karena hanya kurang dari 1% persen air diperlukan tanaman untuk proses pertumbuhan (Salisbury dan Ross, 1985).
Transpirasi pada intensitas cahaya terang 1028 d/m2, yakni sebesar 16,4x10-4 gram/menit/cm2, lebih cepat daripada transpirasi pada intensitas cahaya 5 d/m2 yang hanya sebesar 12,8x10-4 gram/menit/cm2. Hal ini membuktikan secara jelas bahwa intensitas cahaya berpengaruh terhadap kecepatan transpirasi. Semakin besar intensitas cahaya, semakin tinggi kecepatan transpirasi. Semakin rendah intensitas cahaya, semakin rendah kecepatan transpirasi.
Intensitas cahaya mempengaruhi kecepatan transpirasi karena mekanisme membuka menutupnya stomata, yaitu pori pada daun yang menjadi tempat keluarnya air sebagai uap air pada proses transpirasi, juga dipengaruhi oleh adanya cahaya. Sebagian besar stomata tumbuhan membuka pada siang hari dan menutup pada malam hari (kecuali pada tanaman sukulen). Berdasarkan teori fotosintesis, sel penutup pada stomata memiliki kloroplas yang mengandung klorofil. Adanya klorofil dan cahaya mengindikasikan bahwa pada sel penutup berlangsung fotosintesis yang menghasilkan glukosa. Glukosa terdapat dalam bentuk larut dalam cairan sel penutup. Berdasarkan konsep difusi dan osmosis, apabila pada suatu sel terdapat banyak zat terlarut (dalam kasus ini, yaitu glukosa), maka potensial air maupun potensial osmosis menurun. Timbul tekanan turgor pada sel penutup akibat adanya zat terlarut, sel-sel penutup membesar, sehingga membukalah stomata dan terjadilah proses transpirasi.
Mengacu pada teori fotosintesis ini, apabila tanaman pacar air ditempatkan pada intensitas cahaya tinggi, celah stomata akan membuka lebar, sehingga proses transpirasi berlangsung lebih cepat. Sebaliknya, saat intensitas cahaya rendah, celah stomata akan mengecil atau menutup sama sekali, sehingga kecepatan transpirasi rendah, bahkan tidak berlangsung. Pengukuran kondisi lingkungan yang dilakukan pada kedua tempat perlakuan erlenmeyer pun mendukung induksi di atas. Pada intensitas cahaya terang sebesar 1028 d/m2 yang kecepatan transpirasinya lebih tinggi, suhu berkisar sampai 36 C dan kelembaban sebesar 74%. Di lain sisi, pada intensitas cahaya gelap sebesar 5 d/m2 yang kecepatan transpirasinya rendah, suhu hanya berkisar 34 C dengan kelembaban sebesar 84%. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa suhu dan kelembaban lingkungan juga berpengaruh pada kecepatan transpirasi. Semakin tinggi suhu lingkungan, semakin tinggi kecepatan transpirasi. Semakin rendah kelembaban lingkungan, semakin tinggi kecepatan transpirasi. Gerakan uap air ke udara dalam daun akan menurunkan kecepatan bersih dari air yang hilang, sehingga transpirasi akan menurun seiring dengan meningkatnya kelembababan udara, begitu pula sebaliknya.
Vaseline dalam percobaan ini berfungsi sebagai lapisan yang dapat memperlambat proses transpirasi, karena semakin menebalnya permukaan maka uap air akan sulit keluar. Hal ini sesuai dengan literature Salisbury dan Ross (1992) yang menyatakan bahwa adanya lapisan lilin akan memperlambat laju transpirasi akibat tebalnya permukaan sehingga uap air akan sulit berdifusi keluar.
BAB V
PENUTUP
Kesimpulan
Tanaman mengalami proses fisiologis berupa hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringannya yang disebut transpirasi. Berdasarkan eksperimen terhadap tanaman pacar air (Impatiens balsamina) melalui metode penimbangan, dapat disimpulkan bahwa:
1. Lingkungan, khususnya intensitas cahaya, berpengaruh terhadap kecepatan transpirasi.
2. Semakin tinggi intensitas cahaya, semakin tinggi kecepatan transpirasi. Sebaliknya, semakin rendah intensitas cahaya, semakin rendah pula kecepatan transpirasi.
Saran
Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam praktikum pengaruh cahaya terhadap kecepatan tranpirasi air pada tumbuhan Antara lain ketelitian pada saat menimbang berat awal Erlenmeyer dan perangkatnya dan berat Erlenmeyer setelah 30 menit beserta pengulangannya. Karena penimbangan yang tidak teliti akan menyebabkan tidak akuratnya perhitungan kecepatan transpirasi pada tanaman yang diteliti. Selain itu, hendaknya tanaman yang digunakan tidak terlalu tua dan masih segar, agar proses transpirasi yang dilakukan dapat maksimal.
DAFTAR PUSTAKA
Filter A. H. dan R. M. K. Hay. 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. UGM Press.
Yogyakarta
Alisbury, Frank. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1. Bandung: ITB Bandung.
Budidaya, Universitas Indonesia Press.
Cutis, O.F., and D.G. Clark. 1950. An introduction to plant physiology Mc. Graw
Hill Book
Dwidjoseputro. 1986. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Grafindo Persada
Gardner, F. P. , R. Brent pearce dan Goger L. Mitchell, 1991, Fisiologi
Tanamanan
Jayamiharja, Joni B. Ahmad. 1977. Diktat Fisiologi Tumbuhan Jilid I.
Purwokerto: Unsoed University Press
Leopold, A.C. and P.E. Kriedemann, 1975. Plant growth and development The Dynamic of growth Sec. ed. pp. 75 – 105.
Lubis, Khairunnisa. 2000. Tanggap Tanaman Terhadap Kekurangan Air. Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.
Salisbury, F. B. & Ross, C. W. 1992. Plant Physiology. Wadsworth Publishing co, California.
Tjitrosomo.1987. Botani Umum 2. Penerbit Angkasa, Bandung.
Loveles, A.R., 1987. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik.
Penerjemah Kuswata Kartawinata Ph.D, Sarkat Danimiharja M.Sc dan Usep Soetisna Ph.D. PT Gramedia Pustaka Utama: Jakarta
Rahayu, Yuni Sri. 2012. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya: Jurusan Biologi FMIPA UNESA
Lakitan, B., 2000. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT Raja Grafindo: Jakarta
Http://indonesiaindonesia.com/f/35100-manfaat-sehat-tanaman-pacar-air/. Diakses pada tanggal 8 Maret 2014.
Lampiran 1
Dokumentasi Kegiatan Praktikum
Gambar 1. Tanaman pacar air yang digunakan dalam percobaan ini
Gambar 2. Tanaman pacar air yang telah dipotong dan di masukkan kedalam lubang penutup erlenmeyer
Gambar 3. Penimbangan awal perangkat Erlenmeyer sebelum diberi perlakuan
Gambar 4. Erlenmeyer A diletakkan di tempat terang dengan intensitas cahaya yang tinggi
Gambar 5. Pacar air didalam Erlenmeyer B yang diletakkan di tempat intensitas cahaya rendah
Gambar 6. Penimbangan kembali setelah diberi perlakuan 30 menit
Gambar 7. Mengukur luas daun di atas kertas millimeter dengan cara megikuti polanya.
Gambar 8. Membuat pola daun pacar air diatas kertas milimeter
