[LAPORAN PRAKTIKUM] TRANSPIRASI | ANATOMI DAN FISIOLOGI TUMBUHAN

TRANSPIRASI

ABSTRAK

Transpirasi merupakan peristiwa keluarnya air dalam bentuk uap melalui permukaan tumbuhan terutama bagian stomata. Proses transpirasi ini berlangsung selama tumbuhan atau tanaman masih dapat hidup. Praktikum ini bertujuan untuk mengukur kecepatan transpirasi daun secara tidak langsung dengan mengukur absorbsi airnya. Metode yang digunakan adalah dengan membandingkan kecepatan pengurangan air pada tabung fotometer yang digunakan untuk menunjukkan kecepatan transpirasi secara tidak langsung. Adapun tanaman yang dijadikan bahan uji adalah Coleus scutellariodies. Berdasarkan hasil pengamatan, kecepatan transpirasi tanaman C. Scutellariodies yang hanya ditempatkan di meja praktikum tanpa diberikan perlakuan tambahan adalah 0,00067 mm/s, kecepatan transpirasi tanaman yang berada di bawah cahaya matahari adalah 0,001 mm/s, dan kecepatan transpirasi tanaman yang diletakkan di depan kipas angin adalah 0,001 mm/s. Hal ini menunjutkan bahwa faktor eksternal (dalam hal ini angin dan cahaya) mempengaruhi kecepatan transpirasi tumbuhan.

Kata kunci : transpirasi, kecepatan transpirasi,

A. Pendahuluan

Selama siklus hidup tanaman, mulai dari perkecambahan sampai panen selalu membutuhkan air. Tidak satupun proses kehidupan tanaman yang dapat bebas dari air. Besarnya kebutuhan air setiap fase pertumbuhan selama siklus hidupnya tidak sama. Hal ini berhubungan langsung dengan proses fisiologis, morfologis dan kombinasi kedua faktor di atas dengan faktor-faktor lingkungan (Lubis,2002).

Teori apapun yang menerangkan gerak ke atas air dalam xilem harus meperhatikan volume air yang diangkut dan kecepatannya.tumbuhan herba dapat menyerap suatu volume setiap hari yang sama dengan beberapa kali tanaman itu sendiri. Air yang mengandung pertanda (umpamanya isotop radioaktif) dapat diperhatikan bergerak ke atas dalam batang sebanyak 75 cm tiap menitnya.

Hanya 1-2 % dari seluruh air ini digunakan dal fotosintesis atau dalam kegiatan metabolik sel-sel daunya. Sisanya menguap dari daun dalam proses transpirasi (Kimball, 2001).

Transpirasi merupakan peristiwa keluarnya air dalam bentuk uap melalui permukaan tumbuhan terutama bagian stomata. Proses transpirasi ini berlangsung selama tumbuhan atau tanaman masih dapat hidup. Peneliti di Utah State University berhasil menghitung berapa banyak jumlah air yang hilang melalui transpirasi pada tanaman jagung mulai dari berkecambah sampai panen. Jumlah air yang hilang melalui transpirasi pada tanaman jagung adalah setara dengan total 450 mm curah hujan, atau untuk menghasilkan 1 kg air yang hilang melalui transpirasi. Selama musim panas tahun 1974, John Hanks, seorang ilmuwan tanah di Universitas Negeri Utah, terus melacak berhati-hati dari jumlah air yang diperlukan untuk tumbuh pada sebuah tanaman jagung di perguruan tinggi pertanian Greenville. Untuk dewasa tanaman, setara dengan 600 mm air hujan ditambahkan ke lapangan ini menguap dari tanah, tetapi sebagian besar 450 mm melewati sisa tanaman ke atmosfer. Pada tanaman, biasanya merujuk ke air internal yang hilang melalui stomates, kutikula, atau lentisel. Melanjutkan perhitungannya, Hanks menunjukkan bahwa 600 kg air yang tertuang oleh tanaman jagung untuk setiap 1 kg jagung kering (biji-bijian) yang dihasilkan (Rhena, 2011).

Transpirasi merupakan aktivitas fisiologis penting yang  sangat dinamis, berperan sebagai mekanisme adaptasi  terhadap kondisi lingkungannya, terutama terkait dengan kontrol cairan tubuh,  penyerapan dan transportasi air, garam-garam mineral serta mengendalikan suhu jaringan (Dardjat dan Arbayah dalam Ratnawati, 2004).

Cahaya matahari, majadi pemicu membukan dan menutupnya stomata. Saat terang, stomata membuka; gelap menutup. Cahaya menghasilkan panas, yang berakibat pada meningkatnya suhu. Kenaikan suhu pada tingkat tertentu memaksa tomata melebar dan memperbesar transpirasi. Jadi, cahaya akan memacu kegiatan transpirasi daun.

Selain cahaya dan suhu, kelembaban udara juga berperan terhadap transpirasi. Saat cerah-kelembaban udara rendah-udara tek banyak mengandung uap air. Itu artinya tekanan uap di dalam daun lebih tinggi ketimbang di luar. Terjadilah transpirasi. Akibatnya, molekul airdi dalam daun berdifusi ke luar. Sebaliknya ketika udara berawan-kelembaban udara tinggi-tekanan uap di luar dan dalam daun, hampir mirip. Wajar bila dalam kondisi itu laju transpirasi rendah alias terhambat (Trubus, 2009).

Faktor-faktor tanaman yang mempengaruhi evapotranspirasi 

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 kelembapan. 

b. Jumlah dan ukuran stomata. Jumlah dan ukuran stomata, dipengaruhi oleh genotipe dan lingkungan mempunyai pengaruh yang lebih sedikit terhadap transpirasi total daripada pembukaan dan penutupan stomata

c. Jumlah daun. Makin luas daerah permukaan daun, makin besar evapotranspirasi.

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.dalam Lubis, 2002) 

Proses transpirasi pada tumbuuhan dapat membewa keuntungan bagi proses kehidupannya. Di antra beberapa keuntungan itu adalah sebagai berikut:

1. Menjaga stabilitas suhu tubuh. Karbondioksida yang masuk mmelalui stomata yang terbuka saat terjadi transpirasi dapat dimanfaatkan dalam proses memasak makanan dan pembentukan energi.  Bila glukosa hasil fotosintesis tersebut sudah terbentuk maka tumbuhan akan mendapatkan energi dan secara otomatis suhu tubuhnya menjadi stabil

2. Memungkinkan percepatan laju pengangkutan unsur hara melalui pembuluh xylem. Pembuluh kayu atau xylem bersumber dari akar yang mengangkut cairan menuju ke daun. Cairan tersebut adalah unsur hara yang mendapat tekanan besar ketika proses transpirasi berlangsung pada daun. Hal ini serta merta membuatpekerjaan pembuluh xylem menjadi lebih cepat.

3. Menjaga transpor pasif atau turgiditas sel agar tetap berada pada kondisi optimal. Turgiditas sel ini yang menyebabkan sel tumbuhan memiliki bentuk yang tetap. Dalam turgiditas sel terjadi transpor pasif yaitu pemindahan molekul, ion, dan senyawa yang sangat diperlukan tumbuhan dalam proses difusi dan osmosis.  Kadar ion Kalium dapat memepertahankan transpirasi berlangsung (Ahira, 2011).

Mengingat pentingnya pemahaman mengenai proses transpirasi, maka dilakukanlah praktikum ini. Adapun masalah yang ingin dipecahkan dalam praktikum ini adalah bagaimana pengaruh faktor eksternal terhadap kecepatan transpirasi tumbuhan Coleus scutellariodies?.

B. Tujuan

Praktikum ini bertujuan untuk mengukur kecepatan transpirasi daun secara tidak langsung dengan mengukur absorbsi airnya.

C. Material dan Metoda

a. Waktu dan Tempat

Percobaan ini dilaksanakan pada hari Sabtu, 5 Mei 2012 bertempat di Laboratorium Pendidikan Biologi, FKIP Untan tepatnya pukul 07.30 sampai 09.30 WIB.

b. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan dalam praktikum tekanan osmosis antara lain  fotometer, silet, ember kotak plastik, stopwatch dan sumbat karet berlubang.

Bahan yang digunakan pada praktiku tekanan osmosis yaitu Coleus scutellariodies, air, dan vaselin.

c. Cara Kerja

Pertama-tama,  diambil tumbuhan Coleus scutellariodies yang segar, selanjutnya basal batang basal dan dengan cepat diletakkan di dalam air. Ketika masih di dalam air, ujung batang Coleus dimasukkan ke dalam sumbat karet berlubang sampai tidak bergerak namun tidak sampai patah.

Fotometer diisi dengan air, caranya adalah dengan merendam fotometer dalam air hingga semuanya terisi air dan tidak ada gelembung udara. Berikutnya sumbat karet yang telah terisi oleh Coleus disisipkan ke dalam fotometer yang masih berada di dalam air. Setelah selesai, angkat seluruh sistem fotometer dari dalam air. Pada bagian antara tanaman dan lubang pada sumbat karet diolesi dengan vaselin.

Setelah pembuatan sistem fotometer selesai diakukan, Coleus dibiarkan untuk bertranspirasi sampai air pada tabung berkurang sedikit-demi sedikit. Pengamatan kecepatan transppirasi ini dilakukan dalam 3 kondisi yaitu:

1. Diletakkan di meja praktikum.

2. Diletakkan di depan kipas agin.

3. Diletakkan di bawah sinar matarari yanng terang benderang.

Selanjutnya, data yang didapatkan di masukkan dalam tabel pengamatan. Data dianalisa dan dibandingakan laju transpirasi dari 3 kondisi pada percobaan tersebut.

D. Data Pengamatan

Tabel 1. Laju transpirasi Coleus scutellariodies

E. Pembahasan

Pada praktikum ini, proses transpirasi pada tumbuhan dibuktikan dengan menggunakan fotometer. Dengan melihat pergeseran skala pada saat terjadi pengurangan air pada tabung, dapat diketahui laju transpirasi yang terjadi.

Perlakuan pertama adalah dengan menenpatkan tumbuhan Coleus scutellariodies didepan kipas angin.  Setelah pengamatan selama 5 menit atau jika dikonversikan dalam detik adalah 300 detik, kecepatan transpirasinya adalah sebesar 0,001 mm/s. Kecepatan transpirasi di sini dipengaruhi oleh hembusan angin dari kipas angin. Kondisi berangin dapat meningkatkan transpirasi karena lapisan batas daun menjadi lebih kecil. Karenanya pergerakan air dari permukaan menjadi meningkat meningkat. Peningkatan transpirasi ini dapat terjadi karena air dapat dengan mudah mencapat atmosfer dimana jalurnya menjadi lebih pendek karena lapisan batas daun mengalami penipisan (Sterling and Lee, 2005).

Pengamatan yang kedua adalah dengan menempatkan objek pengamatan di meja praktikum tanpa adanya cahaya yang terik maupunn hembusan angin. Setelah dilakukan pengamatan selama 5 menit, didapatkan kecepatannya adalah 0,00067 mm/s. Dengan demikian jika dibandingkan dengan tanaman pada kondisi pertama, kecepatan transpirasinya lebih lambat. Hal ini normal karena pada kondisi kedua tidak ada faktor luar yang dapat mendukung berlangsungnya proses transpirasi secara cepat.

Berikutnya adalah tumbuhan yang diletakkan dibawah terik matahari. Setelah didiamkan selama 5 menit, didapatkan kecepatan transpirasinya adalah 0,001 mm/s. Kecepatan ini sama dengan kecepatan transpirasi pada perlakuan yang pertama. Kecepatan transpirasi ini dipengaruhi oleh cahaya yang mengenai tanaman.  Di bawah cahaya matahari, stomata akan membuka yang menyebabkan karbondioksida tersedia untuk melakukan fotosintesis (Sterling and Lee, 2005). Karena pembukaan stomata ini, pergerakan air di dalam tubuh tumbuhan menjadi lebih cepat. Dengan demikian proses tranpirasi akan menjadi cepat pula.

Kecepatan transpirasi pada kondisi pertama dan ketiga bisa sama dikarenakan kondisi angin dan cahaya yang intensitasnya tidak begitu berbeda. Sebenarnya semakin menungkatnya intensitas cahaya, maka semakin meningkat pula kecepatan transpirasi pada tumbuhan. Sama halnya dengan angin, peningkatan laju angin juga akan meningkatkan kecepatan transpirasi. Dengan demikian faktor eksternal sangat mempengaruhi kecepatan transpirasi pada tumbuhan.

F. Kesimpulan dan Rekomendasi

Transpirasi adalah proses hilangnya air pada tanaman dalam bentuk uap air. Proses transpirasi dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Faktor internal yang mempengaruhi transpirasi antara lain kutikula, stomata, dan lapisan pembatas daun. Faktor eksternal yang mempengaruhi kecepatan trans pirasi antara lain kelembaban, temperatur, cahaya matahari dan angin.

Berdasarkan hasil praktikum, kecepatan transpirasi yang paling besar adalah dalam keadaan di sinari cahaya matahari dan di letakkan di depan kipas angin. Semakin besar intensitas cahaya matahari, semakin besar pula nilai kecepatan transpirasinya. Semakin cepat angin berhembus, semakin cepat pula proses transpirasi terjadi.

Adapun rekomendasi yang dapat saya berikan dalam praktikum ini adalah berhati-hatilah dalam memasukkan tanaman ke dalam sumbat karet. Jangan sampai terdapat lubang yang  akan mengakibatkan kebocoran air pada tabung.

DAFTAR PUSTAKA

Lubis, Khairunisa. 2002. Tanggap Tanaman Terhadap Kekurangan Air. Artikel. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/1109/1/fp-khairunnisa2.html (Diakses:12 Mei 2012)

Kimball, John W. 2001. Biologi Jilid 2. Jakarta: Erlangga

Rhena. 2011. Transpirasi Pada Tumbuhan.   http://rhena-sertifikasiguru.blogspot.com/2011/03/transpirasi-pada-tumbuhan.html (Diakses: 12 Mei 2012)

Dardjat dan Arbayah dalam Ratnawati, Suyitno Al. 2004. Respons Konduktivitas Stomata dan Laju Transpirasi Rumput Blembem (Ischaemum ciliare, Retzius) di Sekitar Sumber Emisi Gas Kawah Sikidang. Dieng. Jurnal. http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/penelitian/Suyitno%20Aloysius,%20Drs.%20MS./Respon%20Konduktivitas%20Stomata%20dan%20Laju%20Transpirasi%20Rumput%20Blembem(Ischaemum%20ciliare,%20Retzius)di%20Sekitar%20Kawah%20Sikidang.pdf (Diakses: 12 Mei 2012)

Trubus. 2009. Aglaonema teknik Baru Peluang Baru. Jakarta: Trubus Infokit

Ahira, Anne. 2011. Fungsi Transpirasi Tubuhan.  http://www.anneahira.com/transpirasi-tumbuhan.htm (Diakses: 12 Mei 2012).

Sterling, Tracy M. And Don J. Lee. Transpiration Water Movement Through Plants . http://www.sciencemag.org/site/feature/misc/webfeat/vis2005/show/transpiration.swf (Diunduh: 4 Mei 2012)