LAPORAN PENGARUH
CAHAYA TERHADAP KECEPATAN TRANSPIRASI
Disusun Oleh :
Nama : Nur Adhimah
Nim : (12030654011)
Kelas : Pend. SAINS A
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
PENDIDIKAN SAINS
2014
BAB I
PENDAHULUAN
- LATAR
BELAKANG
Tumbuhan
membutuhkan dan mengeluarkan air dalam setiap aktivitas hidupnya karena air merupakan
salah satu faktor penentu bagi berlangsungnya kehidupan tumbuhan. Air selalu
dibutuhkan sebagai bahan pelarut bagi mineral yang sangat dibutuhkan tumbuhan
untuk melangsungkan hidup. Setiap bahan yang masuk ke dalam suatu organisme
hidup tentunya cepat atau lambat akan dikeluarkan dari dalam tubuhnya setelah
substrat yang diperlukan diserap. Begitu juga dengan jumlah air yang berada
dalam tubuh tumbuhan yang akan selalu mengalami fluktuasi tergantung pada
kecepatan proses masuknya air ke dalam tubuh tumbuhan, kecepatan proses
penggunaan air oleh tumbuhan, dan kecepatan proses hilangnya air dari tubuh
tumbuhan.
Hilangnya
air dari tubuh tumbuhan dapat berupa cairan atau gas. Proses keluar atau
hilangnya air dari tubuh tumbuhan dapat berbentuk uap atau gas ke udara
disekitar tumbuhan yang dinamakan proses transpirasi. Dalam proses transpirasi
ini, tumbuhan mengeluarkan sejumlah besar air yang diserap (90%) ke atmosfer
dalam bentuk uap air. Transpirasi berlangsung melalui bagian tumbuhan yang berhubungan
dengan udara luar, yaitu luka dan jaringan epidermis pada daun, batang, cabang,
ranting, bunga, buah dan bahkan pada akar.
Cepat
lambatnya proses traspirasi dipengaruhi oleh berbagai faktor yang mampu merubah
wujud air sebagai cairan ke wujud air sebagai uap atau gas. Faktor-faktor
tersebut meliputi suhu, cahaya, kelembaban udara, dan angin. Disamping itu luas
permukaan jaringan epidermis atau luka tempat proses transpirasi berlangsung
juga ikut berperan.
Berdasarkan
latar belakang di atas, maka kami akan mengadakan penelitian untuk mengetahui
pengaruh lingkungan (cahaya) terhadap kecepatan transpirasi suatu tanaman,
dalam hal ini kami menggunakan tanaman pacar air (Impatien balsemia) sebagai
sampel.
- RUMUSAN
MASALAH
Berdasarkan latar belakang
diatas, maka kami mendapatkan rumusan sebagai berikut :
1. Bagaimana pengaruh lingkungan (suhu) terhadap
kecepatan transpirasi dengan metode
penimbangan ?
- TUJUAN
Tujuan dari percobaan ini
adalah untuk mendiskripsikan pengaruh lingkungan (suhu) terhadap kecepatan
transpirasi dengan metode penimbangan.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Transpirasi
Transpirasi merupakan proses hilangnya air dari tubuh tumbuhan dalam bentuk
uap air. Teori apapun yang menjelaskan gerak ke atas air dalam xylem harus
memperhatikan volume air yang diangkut serta kecepatannya. Tumbuhan herba dapat
menyerap suatu volume air setiap hari yang sama dengan beberapa kali volume
tanaman itu sendiri. Air yang mengandung petanda (misalnya buerupa isotop
radioaktif) dapat diperlihatkan bergerak keatas dalam batang sebanyak 75 cm
setiap menitnya.
Kandungan air dalam tubuh tumbuhan, hanya 1 dari 2 % dari seluruh air
digunakan untuk fotosintesis atau di dalam
kegiatan metabolic sel-sel daunnya. Sedangkan sisanya menguap melalui
melalui proses yang disebut transpirasi. Pada tumbuhan, transpirasi dilakukan
oleh tumbuhan melalui stomata., kutikula dan lentisel. Berdasarkan sarana yang
digunakan tersebut maka dikenal dengan istilah transpirasi stomata.,
transpirasi kutikula dan transpirasi lentisel. Organ tumbuhan yang paling utama
dalam melaksanakan proses transpirasi adalah daun, karena pada daun banyak
dijumpai stomata yang membantu meningkatkan laju angkutan air dan garam mineral
serta mengatur suhu tubuh dengan cara melepaskan kelebihan panas dari tubuh dan
mengatur turgor optimum di dalam sel.
Proses proses transpirasi terjadi melalui 2 tahapan, yaitu :
1) Evaporasi air dari
dinding sel ke ruang antar sel yang ada dalam daun. Proses ini akan terus
berlangsung sampai rongga antar sel jenuh dengan uap air. Sel-sel yang
menguapkan air ke rongga antar sel akan kekurangan air sehingga potensial
airnya menurun. Pada tahap inilah air yang diserap oleh akar akan dibawa naik
melalui pembuluh xylem sampai bagian daun.
2) Difusi air dari ruang
antar sel ke atmosfer melalui stomata, kutikula ataupun lentisel.
Di samping
mengeluarkan air dalam bentuk uap air, tumbuhan dapat pula mengeluarkan air
dalam bentuk tetesan air yang prosesnya disebut gutasi dengan melalui alat yang disebut hidatoda, yaitu yaitu suatu lubang yang terdapat pada ujung urat
daun yang sering kita jumpai pada spesies tumbuhan tertentu.
B. Mekanisme Transpirasi
Melalui Stomata
Daun
tersusun atas sel-sel epidermis atas, jaringan mesofil yang terdiri atas
jaringan palisade dan jaringan bunga karang dengan ikatan pembuluh diantara sel
epidermis bawah dengan stomata. Transpirasi dimulai dengan penguapan air oleh
sel-sel mesofil ke rongga antar sel yang ada dalam daun. Dalam hal ini rongga
antar sel jaringan bunga karang merupakan rongga yang besar, sehingga dapat
menampung uap air dalam jumlah yang banyak. Penguapan air ke rongga antar sel
akan terus berlangsung selama rongga antar sel belum jenuh dengan uap air. Sel-sel
yang menguapkan airnya kerongga antar sel tentu akan mengalami kekurangan air
sehingga potensial airnya menurun. Kekurangan air ini akan diisi oleh air yang
berasal dari xylem tulang daun yang selanjutnya tulang daun akan menerima air
dari batang dan batang menerima dari akar.
Uap air
yang terkumpul dalam rongga antar sel akan tetap berada dalam rongga antar sel
tersebut selama stomata pada epidermis daun tidak membuka. Kalaupun ada uap air
yang keluar menembus epidermis dan kutikula, jumlahnya hanya sedikit dan dapat
diabaikan. Agar transpirasi dapat berjalan, maka stomata pada epidermis tadi
harus membuka. Apabila stomata membuka, maka akan ada penghubung antara rongga
antar sel dengan atmosfer. Kalau tekanan uap air di atmosfer lebih rendah dari
rongga antar sel, uap air dari rongga antar sel akan keluar ke atmosfer dan
prosesnya disebut transpirasi.
C. Manfaat Dan Faktor-Faktor
Yang Mempengaruhi Transpirasi
Bagi tumbuhan, transpirasi yang berlangsung memberikan beberapa manfaat,
antara lain :
1) Menyebabkan
terjadinya daya isap daun sehingga terjadi transport air di batang.
2) Membantu penyerapan
air dan zat hara oleh akar.
3) Mengurangi air yang
terserap secara berlebihan.
4) Mempertahankan
temperature yang sesuai untuk daun.
5) Mengatur fotosintesis
dengan menbuka dan meututupnya stomata.
Beberapa faktor yang
memepengaruhi transpirasi antara lain adalah :
1. Radiasi cahaya
Radiasi cahaya mempengaruhi
membukanya stomata pada siang hari sehingga tgranspirasi akan berjalan lancar.
2. Kelembaban Udara
Kelembaban
udara sangat berpengaruh terhadap laju transpirasi. Kelembaban menunjukkan banyak sedikitnya uap air di
udara yang biasanya dinyatakan dengan kelembaban relatif. Makin banyak uap air
di udara, maka akan makin kecil perbedaan tekanan uap air dalam rongga daun
dengan yang diudara sehingga laju transpirasi makin lambat. Sebaliknya apabila
tekanan uap air di udara makin rendah atau kelembaban relatifnya makin kecil
maka makin besar perbedaan uap air di rongga daun dengan di udara dan
transpirasi akan berjalan cepat.
3. Suhu
Suhu
tumbuhan pada umumnya tidak banyak berbeda dengan lingkungannya. Kenaikan suhu
udara akan mempengaruhi kelembaban relatifnya. Meningkatnya suhu pada siang
hari, biasanya menyebabkan kelembaban
relatifnya makin rendah sehingga akan menyebabkan perbedaan tekanan uap dalam
rongga daun dengan di udara menjadi semakin besar dan laju transpirasinya
meningkat.
4. Angin
Angin
merupakan suatu perpindahan masa udara dari suatu tempat ke tempat lain. Dalam
perpindahan masa udara ini, angin akan membawa masa uap air yang berada di
sekitar tumbuhan sehingga dapat menurunkan tekanan uap air di sekitar daun dan
dapat meningkatkan laju transpirasi. Apabila angin terlalu bertiup kencang,
dapat mengakibatkan keluarnya uap air melebihi kemampuan daun untuk
menggantinya dengan air yang berasal dari tanah sehingga lama kelamaan daun
akan mengalami kekurangan air dan turgor sel akan menurun termasuk sel penutup
dan akhirnya stomata dapat tertutup.
5. Keadaan Air Tanah
Laju
transpirasi sangat bergantung pada ketersediaan air di dalam tanah, karena
setiap air yang hilang dalam proses transpirasi harus dapat segera diganti
kembali yang pada dasarnya dari dalam tanah. Berkurangnya air di dalam tanah
akan menyebabkan pengaliran air ke daun dan hal ini akan menghambat laju
transpirasi.
BAB III
METODE
PENELITIAN
- JENIS
PENELITIAN
Percobaan
yang kami lakukan dalam menentukan pengaruh lingkungan (suhu/cahaya) terhadap
kecepatan transpirasi melalui penimbangan adalah bersifat eksperimental karena
kami melakukan percobaan ini di laboratorium dan dalam percobaan ini terdapat
variable manipulasi, variable kontrol dan variable respon.
- VARIABEL-VARIABEL
PENELITIAN
·
Variable Manipulasi : intensitas cahaya
dan suhu
·
Variable Kontrol :
volume air, jenis tanaman (tanaman pacar air), dengan kondisi tanaman hampir
sama.
·
Variable Respon :
kecepatan transpirasi
- ALAT DAN
BAHAN
Alat :
·
Erlenmeyer 2
buah
·
Sumbat erlenmeyer dengan sumbat ditengahnya 2 buah
·
Timbangan 1
buah
·
Thermometer 1
buah
·
Luxmeter 1
buah
·
Hygrometer 1
buah
·
Lampu bohlam 100 watt 1 buah
·
Pisau tajam 1
buah
·
Penggaris 1
buah
·
Kertas millimeter secukupnya
Bahan :
·
Air secukupnya
·
Vaselin secukupnya
·
Tanaman pacar air (Impatien balsemia)
yang memiliki kondisi hampir sama 2 buah
- LANGKAH
KERJA
1. Menyiapkan bahan dan
alat yang diperlukan.
2. Menyediakan 2 buah
erlenmeyer, mengisinya dengan air volume 350 mL, masing-masing Erlenmeyer
diberi table A dan B.
3. Potong miring pangkal
pucuk batang tanaman pacar air dalam air, dan segera masukkan potongan tanaman
tersebut pada tabung erlenmeyer melalui lubang pada sumbat sampai bagian
bawahnya terendam air. Membuang bunga, kuncup, daun yang rusak dan olesi luka
dengan vaselin.
4. Menimbang kedua erlenmeyer
lengkap dengan tanaman dan air yang ada di dalamnya serta mencatat beratnya.
5. Meletakkan erlenmeyer
A di ruangan gelap dan erlenmeyer B di ruangan terang (dengan lampu pijar 100
watt dengan jarak 20 cm). Mengukur kondisi lingkungan kedua tempat tersebut
meliputi suhu, intensitas cahaya, dan kelembaban.
6. Setiap 30 menit
menimbang erlenmeyer beserta isinya dan mencatat beratnya.
7. Mengukur sebanyak 3
kali.
8. Setelah penimbangan
terakhir, mengambil daun-daun pada tanaman tersebut. Kemudian mengukur luas
total dengan kertas millimeter,dengan cara:
-
Membuat pola masing-masing daun pada kertas
grafik.
-
Menghitung luas daun dengan ketentuan: Apabila
kurang dari ½ kotak dianggap nol, dan bila lebih dari ½ dianggap satu.
- DESAIN
EKSPERIMEN
 |
BAB VI
HASIL DAN
PEMBAHASAN
- HASIL
PENGAMATAN
1. Tabel
Berikut ini
adalah tabel yang menyajikan data yang diperoleh dari hasil percobaan tentang
pengaruh cahaya terhadap kecepatan transpirasi tanaman Impatien balsemia.
|
No
|
Suhu (C)
|
Intensitas
cahaya
(cd/m2)
|
Berat awal
(gr)
|
Selisih
berat (gr)
|
Rata-rata
selisih berat (gr)
|
Luas
permukaan daun (cm2)
|
Kecepatan
transpirasi (gr/menit/cm2)
|
||
|
30’
|
30’’
|
30’’’
|
|||||||
|
1.
|
320
|
39 x 2000
|
279,1
|
0,3
|
0,4
|
0,3
|
0,33
|
58
|
1,89 x 10-4
|
|
2.
|
290
|
4 x 2000
|
274,5
|
0,1
|
0,2
|
0,2
|
0,17
|
69
|
0,82 x 10-4
|
2. Grafik
- ANALISIS
DATA
Berdasarkan
data dan histogram hasil percobaan yang telah dilakukan, maka dapat dilihat adanya
hubungan antara intensitas cahaya dengan kecepatan transpirasi pada tanaman
pacar air (Impaten balsemia). Tanaman
pacar air yang diletakkan pada tempat gelap dengan intensitas cahaya sebesar 4
x 2000 cd/m2 dan suhu 290C ternyata mempunyai kecepatan
transpirasi sebesar 0,82 x 10-4 gram/menit/cm2. Sedangkan
tanaman pacar air yang diletakkan di tempat terang (dekat lampu sebesar 100
watt dengan jarak 20 cm) dengan suhu 300C dan intensitas cahaya
sebesar 35 x 2000 cd/m2 mempunyai kecepatan transpirasi sebesar 1,89
x 10-4 gr/menit/cm2. Hal ini mengindikasikan adanya
hubungan antara intensitas cahaya dengan kecepatan transpirasi tanaman pacar
air (Impatient balsemia). Semakin
tinggi intensitas cahaya yang diterima oleh suatu tanaman, maka kecepatan
transpirasi dari tanaman itu juga akan mengalami peningkatan. Sebaliknya apabila
intensitas cahaya yang diterima oleh suatu tanaman itu rendah, maka kecepatan
transpirasi dari tanaman tersebut juga akan rendah.
- PEMBAHASAN
Berdasarkan
analisis data diatas maka dapat diketahui adanya hubungan antara intensitas
cahaya dengan kecepatan transpirasi tanaman pacar air (Impatient balsemia). Pada tanaman pacar air (Impatient balsemia) yang mendapatkan perlakuan di tempat gelap,
yaitu ketika tanaman diletakkan pada tempat dengan intensitas cahaya 4 x 2000
cd/m2 , suhu lingkungan 29°C dan kelembaban udara 69, ternyata
memiliki kecepatan transpirasi sebesar 0,82 x 10-4 gram/menit/cm2.
Sedangkan pada tanaman pacar air (Impatien
belsemia) yang mendapat perlakuan di tempat terang, yaitu ketika tanaman
diletakkan pada jarak 20 cm dari lampu bohlam yang mempunyai daya 100 watt,
dengan keadaan suhu lingkungan 32°C dan kelembaban udara 69, memiliki
kecepatan transpirasi sebesar 35 x 2000 cd/m2.
Perbedaan
kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air ini terjadi karena perlakuan
berbeda yang diberikan pada saat praktikum. Tanaman pacar air yang diletakkan
pada tempat yang terang memiliki kecepatan transpirasi yang berbeda dengan
tanaman pacar air yang diletakkan di tempat gelap. Hal ini terjadi karena
stomata tanaman pacar air pada kondisi lingkungan dengan intensitas cahaya tinggi
(100 watt), menjadi lebih cepat membuka sehingga proses transpirasi berjalan
lebih cepat. Stomata yang lebih cepat membuka merupakan suatu akibat yang
terjadi karena adanya larutan gula yang terlarut dalam sel penutup sebagai
hasil dari proses fotosintesis yang terjadi pada sel penutup yang mengandung
klorofil. Gula menyebabkan konsentrasi larutan dalam sel penutup menjadi lebih
tinggi dari sel tetangga, hal ini berarti potensial air (PA) cairan sel penutup
dan potensial osmotik (PO) cairan penutup menjadi turun.
Ketika
potensial air dalam sel penutup lebih rendah daripada potensial air dalam sel
tetangga, maka akan menyebabkan air dari sel tetangga masuk kedalam sel
penutup, sehingga akan terjadi turgor pada sel penutup yang menyebabkan sel
menjadi mengembang dan stomata menjadi terbuka dan terjadilah proses
transpirasi. Jika hal ini terus berlangsung, maka sel-sel yang menguapkan
airnya ke rongga antar sel akan mengalami kekurangan air sehingga potensial
airnya akan menurun. Kekurangan air ini akan daigantikan oleh air yang berasal
dari akar. Akar mendapatkan air dari tanah untuk kemudian diangkut oleh
jaringan pengangkut xylem ke daun melalui batang kemudian menuju ke tulang
daun. Jadi, dapat dikatakan jika intensitas cahaya yang mengenai tanaman itu
tinggi, maka stomatanya akan lebih cepat membuka sehingga mempercepat jalannya
air dari akar ke batang kemudian ke xylem tulang daun selanjutnya ke rongga
antar sel dan samapi ke stomata hingga terjadi transpirasi.
Sedangkan
tanaman pacar air yang diletakkan di tempat gelap dengan intensitas cahaya 4 x
2000 cd/m2, mempunyai kecepatan transpirasi lebih kecil karena
jumlah stomata yang membuka lebih sedikit dibandingkan dengan tanaman pacar air
yang diletakkan di tempat terang. Hal ini menjadikan uap air yang dialirkan ke
udara lebih sedikit sehingga menjadikan potensial air dalam rongga antar sel
tidak banyak mengalami penurunan. Sedangkan pada stomata, Potensial Osmotik
(PO) dan Potensial Air (PA) cairan sel penutup tinggi. Sehingga terjadi osmosis
dari sel penutup ke sel-sel sekitar yang mempunyai potensial air rendah
sehingga stomata menutup dan terjadi aliran air yang menyebabkan sel penutup
kekurangan air atau mengkerut dan kemudian dapat mengakibatkan kecepatan
transpirasi menjadi lambat.
Selain
intensitas cahaya, terdapat faktor-faktor lain yang mempengaruhi kecepatan
transpirasi suatu tanaman. Seperti suhu, kelembaban udara, luas permukaan dan
lain-lain. Dalam percobaan kami, tercatat bahwa suhu juga mempengaruhi
kecepatan transpirasi. Semakin tinggi suhu, maka semakin cepat kecepatan transpirasi,
dibandingkan dengan suhu yang lebih rendah. Hal ini terjadi karena kenaikan
suhu udara akan mempengaruhi kelembaban relatifnya. Meningkatnya suhu pada
siang hari, biasanya akan menyebabkan kelembaban relatif udara menjadi makin
rendah. Sehingga akan mengakibatkan perbedaan tekanan uap air di dalam rongga
daun dengan di udara menjadi makin besar yang akhirnya dapat meningkatkan laju
transpirasi. Sebaliknya pada suhu rendah kelembaban relatifnya tinggi sehingga
perbedaan tekanan uap air di udara menjadi makin kecil yang akhirnya menjadilan
laju transpirasi makin lambat.
Luas
permukaan daun juga mempengaruhi kecepatan transpirasi dari suatu tanaman,
semakin luas permukaan daun maka stomata yang terkena sinar matahari akan
menjadi lebih banyak pula, sehingga proses transpirasi akan berlangsung lebih
cepat. Begitu juga sebalikya.
BAB V
SIMPULAN
Dari percobaan yang telah kami
lakukan, maka dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut :
Intensitas cahaya mempengaruhi kecepatan
transpirasi dari suatu tanaman, semakin tinggi intensitas cahaya yang diterima
oleh tanaman maka semakin cepat pula kecepatan transpirasi dari tanaman
tersebut. Sebaliknya apabila intensitas cahaya yang diterima tanaman itu
rendah, maka semakin lambat kecepatan transpirasi dari tanaman tersebut. Suhu mempengaruhi kecepatan transpirasi dari suatu
tanaman, semakin tinggi suhu di suatu lingkungan, maka semakin cepat kecepatan
transpirasi dari suatu tanaman yang ada di daerah tersebut. Sebaliknya semakin
rendah suhu lingkungan maka semakin lambat pula kecepatan transpirasi tanaman
pada daerah tersebut.
DAFTAR PUSTAKA
Kimball,
John W. 1992. Biologi. Jakarta
Rahayu,
Yuni Sri dkk. 2008. Petunjuk Praktikum
Fisiologi Tumbuhan.
Sastramihardja,
D. 1996. Fisiologi Tumbuhan. Bandung
Soerodikosoemo,
Wibisono. 1993. Anatomi dan Fisiologi
Tumbuhan. Jakarta
Tidak ada komentar:
Posting Komentar