TRANSPIRASI
A. Tujuan Praktikum
Untuk membuktikan bahwa kecepatan penguapan air dari daun di pengaruhi oleh luas permukaan daun.
B. Pelaksanaan Kegiatan Praktikum
Hari : Senin, 16 Maret 2009
Waktu : 10.20 – 12.00
Tempat : Laboratorium Fisiologi FPMIPA UPI
C. Landasan Teori
Secara alamiah tumbuhan mengalami kehilangan air melalui penguapan. Proses kehilangan air pada tumbuhan ini disebut transpirasi. Pada transpirasi, hal yang penting adalah difusi uap air dari udara yang lembab di dalam daun ke udara kering di luar daun. Kehilangan air dari daun umumnya melibatkan kekuatan untuk menarik air ke dalam daun dari berkas pembuluh yaitu pergerakan air dari sistem pembuluh dari akar ke pucuk, dan bahkan dari tanah ke akar. Ada banyak langkah dimana perpindahan air dan banyak faktor yang mempengaruhi pergerakannya. Besarnya uap air yang ditranspirasikan dipengaruhi olh beberapa faktor, antara lain: (1) Faktor dari dalam tumbuhan (jumlah daun, luas daun, dan jumlah stomata); (2) Faktor luar (suhu, cahaya, kelembaban, dan angin).
Ruang interseluler udara dalam daun mendekati keseimbangan dengan larutan dalam fibrill sel pada dinding sel. Hal ini berarti sel-sel hampir jenuh dengan uap air, padahal banyaknya udara di luar daun hampir kering. Difusi dapat terjadi jika ada jalur yang memungkinkan adanya ketahanan yang rendah. Kebanyakan daun tertutup oleh epidermis yang berkutikula yang memiliki resistansi (ketahanan) tinggi untuk terjadinya difusi air. Namun stomata memiliki resistansi rendah ketika membuka dan uap air berdifusi ke luar melalui stomata.
Jumlah difusi keluarnya uap air dari stomata tergantung pada tingkat kecuraman gradien konsentrasi uap air. Lapisan pembatas yang tebal memiliki gradien yang lebih rendah, dan lapisan pembatas yang tipis memiliki gradien yang lebih curam. Oleh karena itu, transpirasi melalui lapis pembatas yang tebal lebih lambat dari pada yang tipis. Angin membawa udara dekat ke daun dan membuta pembatas lebih tipis. Hal ini menunjukkan mengapa laju transpirasi pada tumbuhan lebih tinggi pada udara yang banyak hembusan angin.
Struktur anatomi daun memungkinkan penurunan jumlah difusi dengan menstabilkan lapis pembatas tebal relatif. Misalnya rapatnya jumlah trikoma pada permukaan daun cenderung meyebabkan lapisan pembatas udara yang reltif tidak bergerak. Stomata yang tersembunyi menekan permukaan daun sehingga stomata membuka. Udara memiliki efek penting dalam penjenuhan jumlah udara. Udara hangat membaewa lebih banyak air dari pada udara dingin. Oleh karena itu, pada saat panan volume udara akan memberikan sedikit uapa air dengan kelembaban relatif yang lebih rendah daripada saat dingin. Untuk alasan ini, tumbuhan cenderung kehilangan air lebih cepat pada udara hangat dari pada udara dingin. Hilangnya uap air dari ruang interseluler daun menurunkan kelembaban relatif pada ruang tersebut. Air yang menguap dari daun (stomata) ini menimbulkan kekuatan kapiler yang menarik air dari daerah yang berdekatan dalam daun.
Beberapa penggantian air berasal dari dalam sel daun melalui membran plasma. Ketika air meninggalkan daun, molekul air menjadi lebih kecil. Hal ini akan mengurangi tekanan turgor. Jika banyak air yang dipindahkan, tekanan turgor akan menjadi nol. Oleh karena itu, sel menjadi lunak dan kehilangan kemampuan untuk mendukung daun. Hal ini dapat terlihat ketika tanaman layu. Untuk mengetahui tingkat efisiensi tumbuhan dalam memanfaatkan air, sering dilakukan pengukuran terhadap laju transpirasi. Tumbuhan yang efisien akan menguapakan air dalam jumlah yang lebih sedikit untuk membentuk struktur tubuhnya (bahan keringnya) dibandingkan dengan tumbuhan yang kurang efisien dalam memanfaatkan air (anonim1, 2009).
Mekanisme transpirasi
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.
Laju 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 (Anonim2, 2009).
Faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi transpirasi adalah (Dwijoseputro, 1986) :
1. Kelembaban
Gerakan uap air dari udara ke dalam daun akan menurunkan laju neto dari air yang hilang, dengan demikian seandainya faktor lain itu sama, transpirasi akan menurun dengan meningkatnya kelembaban 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-rongga antar sel 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 udara relatif 50% perbedaan tekanan uap air didaun dan atmosfer 2 kali lebih besar dari kelembaban relatif 70% (Jayamiharja, 1977).
2. Suhu
Kenaikan suhu dari 180 sampai 200F cenderung untuk meningkatkan penguapan air sebesar dua kali. Suhu daun di dalam naungan kurang lebih sama dengan suhu udara, tetapi daun yang terkena sinar matahari mempunyai suhu 100 – 200F lebih tinggi dari pada suhu udara.
3. Cahaya
Cahaya mempengaruhi laju transpirasi melalui dua cara yaitu:
a. Sehelai daun yang terkena sinar matahari langsung akan mengabsorbsi energi radiasi.
b. Cahaya tidak usah selalu berbentuk cahaya langsung dapat pula mempengaruhi transpirasi melalui pengaruhnya terhadap buka-tutupnya stomata, dengan mekanisme tertentu.
4. Angin
Angin cenderung untuik meningkatkan laju transpirasi, baik didalam naungan atau cahaya, melalui penyapuan uap air. Akan tetapi di bawah sinar matahari, pengaruh angin terhadap penurunan suhu daun, dengan demikian terhadap penurunan laju transpirasi, cenderung menjadi lebih penting daripada pengaruhnya terhadap penyingkiran uap air.
5. Kandungan air tanah
Jika kandungan air tanah menurun, sebagai akibat penyerapan oleh akar, gerakan air melalui tanah ke dalam akar menjadi lebih lambat. Hal ini cenderung untuk meningkatkan defisit air pada daun dan menurunkan laju transpirasi lebih lanjut (Anonim3, 2007).
Adapun faktor-faktor dari dalam yang dapat mempengaruhi preses transpirasi antara lain :
• Besar kecilnya daun
• Tebal tipisnya daun
• Berlapiskan lilin atau tidaknya permukaan daun
• Banyak sedikitnya bulu di permukaan daun
• Banyak sedikitnya stomata
Pada tanaman darat umumnya stomata itu kedapatan pada permukaan daun bagian bawah. Pada beberapa tanaman permukaan atas dari daun pun mempunyai stomata juga. Temperatur berpengaruh pada membuka dan menutupnya stomata. Pada banyak tanaman stoma tidak berserdia membuka jika temperatur ada disekitar 0 derajat celcius
• Membuka dan menutupnya stomata
Mekanisme mebuka dan menutupnya stomata berdasarkan suatu perubahan turgor itu adalah akibat dari perubahan nilai osmosis dari isi sel-sel penutup.
• Bentuk dan lokasi stomata
Lubang stomata yang tidak bundar melainkan oval itu ada sangkut paut dengan intensitas pengeluaran air. Juga yang letaknya satu sama lain di perantaian oleh suatu juga jarak yang tertentu itu pun mempengaruhi intensitas penguapan. Jika lubang-lubang itu terlalu berdekatan maka penguapan dari lubang yang satu malah menghambat penguapan dari lubang yang berdekatan (Anonim4, 2009).
D. Alat dan Bahan
- Fotometer
- Pisau / silet tajam
- Bak air
- Vaselin
- Higrometer atau termometer basah kering
- Bunga Pacar air (Impatiens balsaminae).
E. Cara kerja
1. Sediakan fotometer , pasangkan pipa karet pipa biuret dan masukan segera ke dalam bak
2. Potonglah beberapa cabang tumbuhan dan masukan segera ke dalam bak air
3. Pilihlah cabang yang sesuai ukurannya dengan pipa karet yang ada, lalu potong lagi dalam air
4. Masukan cabang tadi (No.3) ke dalam pipa karet yang berisi ( No 1) , lakukan ini dalam bak berisi air
5. Pasangkan potometer yang telah siap pada statif potometer, kemudian tutuplah mulut biuret dengan sumbat gabus yang sesuai ( tidak perlu di tekan, cukup asal rapat ). Oleskan vaselin pada bagian yang memungkinkan terjadinya kebocoran.
6. Letak potometer ( No 5 ) di tempatkan yang langsung mendapat sinar matahari
7. Amati permukaan air pada biuret ( pipa berskala ) selama 5 menit sekali , lakukan pengamatan sebanyak 4 kali.
8. Pindahkan percobaan ke tempat teduh dan amati lagi setiap 5 menit sekali sebanyak 4 kali
9. Cacat keadaan suhu dan kelembabannya dengan menggunakan higrometer atau termometer basah kering setiap 5 menit sekali
10. Lepaskan cabang tumbuhan dari pipa karet , dan petiklah semua daun yang ada tangkai daun sebaiknya dibuang,
11. Buat keratan daun (2x2) cm2 dan timabang beratnya
12. Timbang seluruh daun
F. Hasil Pengamatan
G. Pembahasan
H. Kesimpulan
DAFTAR PUSTAKA
Anonim1. 2009. Transpirasi Tumbuhan. Di akses dari : http://bima.ipb.ac.id/~tpb-ipb/materi/prak_biologi/TRANSPIRASI%20TUMBUHAN.pdf
Anonim2. 2009. Transpirasi. Di akses dari : http://www.id.wikipedia.org/wiki/transpirasi
Dwidjoseputro. 1986. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Raja Grafindo Persada, Jakarta.
Jayamiharja, Joni B. Ahmad. 1977. Diktat Fisiologi Tumbuhan Jilid I. Fakultas Pertanian UNSOED, Purwokerto.
Anonim3. 2007. Transpirasi. Di akses dari : http://naynienay.wordpress.com/2007/12/16/transpirasi/
Anonim4, 2009. Transpirasi. Di akses dari : http://klimatologi.wordpress.com/2009/01/02/transpirasi/
