I. JUDUL
DAYA HISAP DAUN
II. TUJUAN
- Untuk membuktikan bahwa air tanah naik ke daun disebabkan oleh daya hisap daun dan faktor-faktor lain yang mempengaruhinya.
III. DASAR TEORI
Dari seluruh senyawa yang diperlukan bagi pertumbuhan tumbuhan, air merupakan senyawa yang dibutuhkan dalam jumlah terbesar. Air terdapat diseluruh bagian tubuhnya, mulai dari air tanah disekitar akar sampai batas permukaan air dan uap air di dalam daun (Astuti: 2009).
Air di dalam sel berada dalam bentuk bebas dan terikat. Keterikatan air itu mungkn karena terikat pada ion atau molekul polar, terikat dengan ikatan H pada molekul lain, terikat pada koloid (plasma protein atau dinding sel), atau terikat secara kapiler. Apabila tumbuhan kekurangan air, air bebaslah yang terutama hilang terlebih dahulu. Air bebas di dalam sel terutama terdapat di dalam vakuola sebagai cairan encer. Sebagai larutan ar di dalam mempunyai potensial air lebih kecil dan nol. Besarnya potensial air larutan cairan sel dipengaruhi oleh temperature, adanya bahan lain, adanya imbiban (zat yang mampu mengadakan imbibisi), dan adanya atau tegangan (tekanan hidrostatik) (Mudakir, 2004:12).
Air diperlukan dalam jumlah besar oleh tumbuhan hidup. Air merupakan bagian terbesar tubuh tumbuhan yang aktif mengadakan metabolisme. Fungsi air bagi tumbuhan :
1. menjadi penyusun utama protoplasma
2. menjadi pelarut bagi zat hara yang diperlukan tumbuhan
3. menjadi alat transport untuk memindahkan zat hara
4. menjadi medium berlangsungnya reaksi metabolisme
5. menjadi bahan dasar-dasar untuk reaksi biokimia
6. mengatur turgor sel (untuk pembentangan dinding sel)
7. untuk mempertahankan temperature yang seragam diseluruh tubuh
8. alat gerak misalnya pada pulvinus tangkai daun (Mudakir, 2004:12).
Tumbuhan darat mendapatkan air dari tanah, sebagai hasil penyerapan oleh akar. Di dalam tanah air berada dalam berbagai bentuk, yaitu :
1. air gravitasi : air yang mengisi pori tanah yang besar
2. air kapiler : air yang mengisi pori tanah yang kecil, dan tidak terikat oleh koloid tanah.
3. air higroskopik : air yang terikat partikel tanah yang berupa komplex koloid
4. air yang terikat dalam molekul merupakan air yang terdapat di dalam molekul garam tanah (Mudakir, 2004:12).
Hanya bentuk 1 dan 2 yang dapat diserap oleh akar. Penyediaan air oleh tanah tergantung pada jumlah air yang masuk (curah hujan dan irigasi) dan kapasitas menahan iar (kemampuan tanah mempertahankan air yang masuk). Kapasitas ini ditentukan oleh struktur tanah (partikel tanah, besarnya pori tanah), serta profil tanah (kendala top soil), akibat perbedaan kecepatan gerak air di dalam tanah (Mudakir, 2004:12).
Kemampuan tanah menahan air secara maksimal disebut kapasitas lapang, sedang kandungan air tanah minimal yang masih dapat diserap akar disebut titik layu sementara. Air tanah adalah suatu larutan, karena didalamnya terlarut berbagai macam garam (ion atau molekul) dan gas. Tergantung kepada berapa banyak bahan terlarut didalamnya, akar ditentukan konsentrasinya. Semakin tinggi konsentrasinya, semakin rendah potensial airnya. Adanya perbedaan tersebut terjadilah proses difusi (Mudakir, 2004:12).
Tanaman yang berada pada daerah yang kondisi tanahnya kering atau memiliki kelembaban udara rendah akan mengalami transpirasi yang tinggi. Pada daerah ini fenomena tekanan akar tidak terlihat. Hal ini disebabkan karena air di dalam pembuluh xilem tidak dalam keadaan menerima tekanan, tetapi sebaliknya sedang mengalami tarikan (tension). Jadi air bergerak ke atas karena adanya tarikan akibat terjadinya transpirasi dari daun sehingga menimbulkan daya hisap daun (Lakitan: 2004).
Defisit air menyebabkan gangguan pada pertumbuhan dan fotosintesis dan rangkaian fisiologis yang disebabkannya. Proses yang paling dipengaruhi oleh deficit air adalah pertumbuhan sel. Kondisi stress air yang berat menyebabkan terhambatnya fotosintesis. Potensial air merupakan suatu ukuran basah atau keringnya suatu tanaman dan suatu indeks relative dari kondisi stress air yang sedang dialaminya (Charloq dan Setiado, 2005: 52).
Perubahan kandungan relative daun pada saat terjadi kekeringan menunjukkan perubahan volume sel atau kehilangan air dari jaringan tanaman. Defisit air juga mengurangi pertumbuhan dan mempengaruhi pengambilan nutrisi dari dalam tanah karena buruknya aktivitas akar. Berkurangnya pertumbuhan juga berhubungan dengan tekanan osmotic di dalam sel tanaman. Rendahnya potensial air di dalam tanah harus diimbangi dengan tekanan osmotic yang rendah pada sel tanaman untuk menjaga tekanan turgor (Charloq dan Setiado, 2005: 52).
Daya hisap daun mempunyai peranan penting sehingga air tanah dapat naik ke atas. Beberapa faktor yang mempengaruhi daya hisap daun antara lain: terang teduhnya cahaya atau intensitas cahaya, banyak sedikitnya daun, kelembaban udara, dan cukupnya air tanah. Air bergerak secara vertikal melalui pembuluh xilem melawan grafitasi. Beberapa teori yang menjelaskan kenaikan air dari akar ke daun, yaitu (Tim Pembina Fisiologi Tumbuhan, 2010):
1. Teori Vital
Di dalam tubuh tanaman, maka xilem merupakan pipa-pipa yang satu sama lain berhubungan, meskipun tidak selalu secara langsung. Di dalam pipa-pipa kapiler itu air naik dari akar ke ujung batang menentang gaya berat dan disamping itu harus pula mengatasi gesekan dari dinding pipa. Teori vital menyatakan, bahwa perjalanan air semacam itu hanya dapat terlaksana karena pertolongan sel-sel hidup, dalam hal ini ialah sel-sel parenkim kayu, dan sel-sel jari empulur yang ada di sekitar xilem (Mudakir:, 2004).
2. Tekanan Akar
Tekanan akar tampak pada sebagian besar tumbuhan, tapi ini terjadi jika tanah cukup lembab, dan bila kelembaban udara tinggi, artinya ketika transpirasi sangat rendah. Tetesan air akan terlihat dari hidatoda pada ujung atau tepi daun rerumputan atau daun arbei. Fenomena itu disehut gutasi. Jika tumbuhan ditempatkan dalam kondisi atmosfer yang cukup kering, atau di tanah yang berkelembaban rendah, atau sekaligus dalam kedua keadaan tersebut, maka takanan akar tidak muncul sebab air dalam batangnya berada di bawah tegangan dan bukan di bawah tekanan (Mudakir: 2004).
3. Hukum Kapilaritas
Pembuluh xilem dapat dipandang sebagai pembuluh kapiler sehingga air naik didalamnya sebagai akibat dari gaya adhesi anatara dinding xilem dengan molekul air. Kapilaritas merupakan interaksi antara permukaan-singgung dari suatu bahan cair dan bahan padat, sehingga permukaan zat cair tersebut berubah bentuk, dari datar manjadi agak mengkerut. Kapilaritas menyebabkan naiknya cairan ke dalam tabung yang sempit, yang terjadi karena zat cair tersebut membasahi dinding tabung (dengan daya adhesi) lalu tertarik ke atas. Pembuluh xilem dapat dipandang sebagai pembuluh kapiler sehingga air naik di dalamnya sebagai akibat dari adhesi antar dinding xilem dan molekul air (Mudakir: 2004).
4. Teori Kohesi
Molekul air letaknya berderet-deret mulai dari dalam tanah (sistem perakaran) sampai daun, jika molekul air dari dalam daun meloncat keluar karena transpirasi maka tempat yang kosong tadi segera diisi oleh molekul air di bawahnya. Demikian seterusnya hingga molekul air yang tepat berada diluar bulu akar mendapat kesempatan untuk masuk kedalam sel akar (Mudakir: 2004).
Beberapa faktor yang yang dapat menyebabkan terjadinya daya hisap daun dan daya tekan akar adalah sebagai berikut:
1. Tekanan akar: berdasarkan fakta bahwa jika batang tanaman dipotong dan kemudian dihubungkan dengan selang manometer air raksa, maka air di dalam selang itu akan terdorong ke atas oleh tekanan yang berasal dari akar.
2. Kapilaritas: merupakan gejala yang timbul akibat interaksi antara permukaan benda padat dengan benda cair yang menyebabkan gangguan terhadap bentuk permukaan cairan yang semula datar, misalnya di dalam pipa yang kecil, permukaan cairan menjadi naik, karena cairan tersebut ditarik oleh dinding bagian dalam pipa oleh gaya adhesi
3. Sel pemompa: pergerakan vertikal air dari akar ke daun adalah karena adanya peranan sel-sel khusus yang berfungsi memompa air ke atas, hal ini dibuktikan dengan adanya hasil penelitian, dimana pergerakan vertikal air sebagian besar melalui bagian yang mati dari tanaman (pembuluh xilem dan dinding sel), bukan melalui bagian sel-sel yang hidup.
4. Kohesi: penyerapan vertikal air dalam tanaman dapat dijelaskan dengan tiga elemen atau konsep kohesi yaitu: adanya perbedaan potensi air antara tanah dan atmosfer sebagai tenaga pendorong, adanya tenaga hidrasi dinding pembuluh xilem yang mampu mempertahankan molekul air terhadap gravitasi dan adanya gaya kohesi antara molekul air yang menjaga keutuhan kolom air dalam pembuluh xilem (Gardner: 1991).
Penyerapan air oleh tumbuhan dipengaruhi oleh faktor dalam dan faktor luar (lingkungan). Meskipun faktor lingkungan di atmosfer juga mempengaruhi, tetapi perannya dikalahkan oleh faktor tanah.
Faktor dalam (disebut juga faktor tumbuhan) yaitu :
1. Kecepatan transpirasi : penyerapan air hamper setara dengan transpirasi (penguapan lewat daun) bila penyediaan air tanah cukup. Hal ini terjadi karena adanya transpirasi menyebabkan daya hisap daun sebagai akibat kohesi yang diteruskan lewat system hidrostatik pada xilem. Kecepatan transpirasi antara lain ditentukan oleh banyaknya stomata dan keadaan permukaan daun.
2. Sistem perakaran : berbagai tumbuhan menunjukkan perakaran yang berbeda, baik pada pertumbuhan maupun kemampuannya menembus tanah. Karena penyerapan terutama berlangsung di bulu akar, maka jumlah bulu akar yang terutama terjadi akibat percabangan akar, menentukan penyerapan. Tumbuhan yang mempunyai akar dengan perakaran yang sempit disebut mempunyai perakaran intensif. Sebaliknya yang akarnya sedikit tetapi tumbuhan memanjang dan masuk jauh kedalam tanah disebut perakaran ekstensif.
3. Pertumbuhan pucuk : bila bagian pucuk tumbuh baik, akan memerlukan banyak air, menyebabkan daya serap bertambah.
4. Metabolisme : karena penyerapan memerlukan tenaga metabolisme, maka kecepatan metabolisme terutama respirasi akan menentukan besarnya penyerapan. Metabolisme yang juga memungkinkan pertumbuhan akar lebih baik, sehingga makin banyak cabang akar/buluh akara yan terbentukan.
Faktor luar yaitu :
1. Ketersediaan air tanah : tumbuhan dapat menyerap air tanah bila kandungan air tanah terletak antara kapasitas lapang, penyerapan akan terhambat karena akar berada dalam lingkungan anaerob.
2. Konsentrasi/potensial osmotic air tanah : karena ke dalam air tanah terlarut berbagai ion dan molekul maka potensial osmotiknya akan berubah bila yang larut berkurang atau bertambah. Bila ion atau molekul yang larut terlalu banyak sehingga potensial osmotiknya terlalu tinggi, tumbuhan halofit mampu menyerap air dari larutan dengan potensial osmotic yang lebih besar dari tumbuhan halofit.
3. Temperatur tanah : temperatur berhubungan terhadap penyerapan melalui berbagai cara yaitu bia temperature rendah, air menjadi lebih kental sehingga sukar bergerak, perbilitas plasma berkurang dan pertumbuhan akar terhambat.
4. Aerasi : aerasi yang tidak baik menghambat respirasi aerob sehingga energi untuk penyerapan berkurang. Bila respirasi anaerob terjadi, hasil akhir berupa alcohol yang dapat melarutkan lipoprotein membrane plasma sehingga akar busuk. Aerasi yang jelek juga menyebabkan kadar CO2 naik, pH larutan tanah turun, kekentalan protoplasma naik dan permeabilitas akar terhadap air berkurang (Mudakir, 2004:15-16).
Tumbuhan mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui 3 proses, yaitu :
1. Transpirasi, terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi).
Transpirasi dipengaruhi oleh Faktor luar, meliputi :
- Kelembaban udara : semakin tinggi kelembaban udara maka transpirasi semakin lambat, pada saat udara lembab transpirasi akan terganggu, sehingga tumbuhan akan melakukan gutasi.
- Suhu udara : semakin tinggi suhu maka transpirasi semakin cepat.
- Intensitas cahaya : semakin banyak intensitas cahaya maka transpirasi semakin giat.
- Kecepatan angin : semakin kencang angin maka transpirasi semakin cepat.
- Kandungan air tanah : didalam air tanah terlarut berbagai macam garam (ion atau molekul) dan gas. Tergantung kepada berapa banyak bahan terlarut didalamnya, akar ditentukan konsentrasinya. Semakin tinggi konsentrasinya, semakin rendah potensial airnya.
Faktor dalam, meliputi :
- ukuran (luas) daun
- tebal tipisnya daun
- ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun
- jumlah stomata
- jumlah bulu akar (trikoma)
Jadi semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut fotometer atau transpirometer.
2. Gutasi
Gutasi adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut hidatoda/ gutatoda/ emisarium. Terjadi pada suhu rendah dan kelembaban tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae (padi, jagung, rumput, dll).
3. Perdarahan
Perdarahan adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyadapan pohon karet dan pohon aren (Mudakir: 2004).
Air yang diserap akar dialirkan ke atas dengan mekanisme, antara lain:
1. Tekanan akar
Tekanan yang terjadi di xilem sebagai hasil proses aktif. Tekanan akar dipengaruhi oleh faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi.
2. Aktivitas sel xylem
Xilem sebagai bagian berkas pengangkut selain terdiri dari trakea dan trakeid yang merupakan sel mati, juga mengandung parenkim xilem yang terdiri dari sel hidup. Parenkim ini mampu mengadakan metabolisme yang menghasilkan energi untuk menggerakkan air ke atas.
3. Daya hisap daun
Sebagai akibat adanya transpirasi, maka potensial osmotik sel-sel mesofil daun naik dan ini akan menyebabkan terbentuknya daya hisap terhadap air di saluran xilem. Kalau daya hisap itu besar, pipa sel-sel xilem akan mengecil dan kalau penyediaan air dari akar cukup akan mengembang lagi. Hal ini dapat dilihat pada dendograf yang dipasang melingkari batang (Mudakir: 2004).
Air dan bahan terlarut di dalamnya (unsur hara) diangkut pada lintasan radial melalui bagian apoplas namun pada sel-sel endodermis air akan bergerak melalui bagian simplas (Lakitan, Benyamin,1995):
1. Apoplas
Pengangkutan yang terdiri atas bagian tak hidup dari akar tumbuhan, yaitu dinding sel dan ruang antar sel. Air masuk dengan cara difusi, aliran air secara apoplas tidak tidak dapat terus mencapai xilem karena terhalang oleh pita kaspari (lapisan endodermis yang memiliki penebalan dinding sel dari suberin dan lignin). Dengan demikian, pengangkutan air secara apoplas pada bagian korteks dan stele menjadi terpisah (Lakitan, Benyamin: 1995).
Apoplas terjadi terutama pada jaringan akar yang masih muda yang sel endodermisnya belum mengalami penebalan pita kaspari. Tetapi bila jaringan akar yang sudah tua yang sel endodermisnya sudah mengalami penebalan pita kaspari, maka aliran air dengan cara apoplas akan terhalang dengan kuat. Akibat dari ini maka akan terjadi peningkatan jumlah air dan bahan terlarut, sehingga menimbulkan aliran balik yang keluar dari akar sebagai kebocoran apoplas. Hal lain juga menimbulkan naiknya potensi air sehingga memungkinkan terjadinya osmosis ke dalam sel dan dilanjutkan secara simplas menuju silinder pusat atau ke jaringan pembuluh (Lakitan: Benyamin,1995).
2. Simplas
Lintasan aliran air pada pengangkutan simplas adalah sel-sel bulu akar menuju sel-sel korteks, endodermis, perisikel, dan xilem. Pada pengangkutan ini, setelah masuk kedalam sel epidermis bulu akar, air dan mineral yang terlarut bergerak dalam sitoplasma dan vakuola, kemudian bergerak dari satu sel ke sel yang lain melalui plasmodesmata. Sistem pengangkutan ini, menyebabkan air dapat mencapai bagian silinder pusat (Lakitan, Benyamin: 1995).
IV. ALAT DAN BAHAN
4.1 Alat dan Bahan
4.1.1 Alat
· Photometer
· Beaker glass
· Stopwatch
· Pipet
· Pisau
4.1.2 Bahan
· Tumbuhan Pacar air (Impatiens balsamina)
· Air
· Larutan Eosin
· Vaselin / malam
4.2 Cara Kerja
- Mengisi unit photometer melalui pipa berbentuk Y hingga seluruh bagian pipa penuh terisi air.
- Menyumbat dengan karet sampai rapat, membiarkan ujung yang berkaret tetap terbuka, menutup ujung pipa kapiler dengan jari tangan.
- Menyiapkan ranting tumbuhan dengan ukuran yang sesuai dengan lubang karet.
- Memotong tumbnuhan di dalam air untuk mencegah ruang udara pada pembuluh xylem , memasukkan dalam pipa Y sampai pangkal terendam air.
- Mengolesi ujung selang karet pipa Y dengan vaselin agar tidak terjadi kebocoran atau penguapan air.
- Meletakkan satu unit percobaan ditempat teduh dan satu unit lagi ditempat terang.
- Mengamati jumlah air yang dihisap oleh daun dengan melihat gerakan air dalam pipa kapiler setiap 5 menit selama 25 menit.
V. HASIL PENGAMATAN
WAKTU PENGAMATAN
5 DAUN
7 DAUN
10 DAUN
TEDUH
TERIK
TEDUH
TERIK
TEDUH
TERIK
5 MENIT
0,14
0,22
0,03
0,03
0,02
0,18
10 MENIT
0,2
0,27
0,06
0,11
0,04
0,27
15 MENIT
0,25
0,30
0,11
0,13
0,08
0,33
20 MENIT
0,3
0,32
0,14
0,17
0,1
0,35
25 MENIT
0,35
0,33
0,18
0,2
0,13
0,38
Kecepatan rata-rata:
1. Tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 5
- Teduh : 0,06+0,05+0,05+0,05/4 = 0,21/4 = 0,05
- Terik : 0,05+0,03+0,02+0,01/4 = 0,11/4 = 0,028
2. Tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 7
- Teduh : 0,03+0,05+0,03+0,04/4 = 0,15/4 = 0,0375
- Terik : 0,08+0,02+0,04+0,03/4 = 0,17/4 = 0,0425
3. Tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 10
- Teduh : 0,02+0,04+0,02+0,04/4 = 0,11/4 = 0,028
- Terik : 0,09+0,06+0,02+0,03/4 = 0,20/4 = 0,05
VI. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini kami melakukan percobaan tentang Pembuktian Daya Hisap Daun. Tujuan praktikum ini adalah untuk membuktikan bahwa air tanah naik ke daun disebabkan oleh daya hisap daun dan faktor-faktor lain yang mempengaruhinya. Pada percobaan yang kami lakukan kami menggunakan tumbuhan Impatiens balsamina. Tanaman ini dipilih untuk percobaan daya hisap daun karena batang tanaman ini bening sehingga mudah diamati, selain itu tanaman pacar air merupakan salah satu tumbuhan herba yang 90% penyusunnya adalah air serta sangat cepat bila menghisap air, sehingga tanaman pacar air sangat cocok untuk digunakan. Alat yang kami gunakan adalah Photometer. Alat ini merupakan stimulasi yang terbuat dari gelas dengan bentuk pipa Y dan terdapat pipa kapiler yang memiliki skala pergerakan sehingga dapat diketahui pergerakan larutan saat percobaan dilakukan. Bahan yang kami gunakan untuk percobaan ini diantaranya adalah air, larutan Eosin digunakan karena larutan berwarna merah sehingga jelas saat dilihat pergerakannya apabila dimasukkan ke dalam pipa kapiler dan Vaseline digunakan untuk menutupi bagian dari sambungan-sambungan pipa atau bagian-bagian lain yang dikhawatirkan akan menyebabkan kebocoran. Vaseline digunakan untuk mencegah terjadinya kebocoran atau penguapan air selain melalui tumbuhan.
Pada praktikum kali ini yang kami lakukan pertama-tama adalah mengisi unit Photometer melalui pipa Y pada bagian pipa yang berukuran besar hingga seluruh pipa penuh dengan air kemudian menyumbat dengan karet sampai rapat, membiarkan ujung lain yang berkaret tetap terbuka kemudian menutup pipa kapiler dengan jari tangan. Selanjutnya memasukkan tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) ke dalam salah satu lubang pipa yang berbentuk Y yang terbuka. Batang pacar air yang akan dimasukkan kedalam pipa fotometer sebelumnya dipotong terlebih dahulu didalam air untuk mencegah ruang udara pada pembuluh xylem karena apabila ada udara yang masuk ke dalam pembuluh xilem di khawatirkan akan terbentuk rongga udara (embolisme). Sehingga rongga udara ini akan menghalangi / memutus gaya kohesi antara air yang ada didalam daun dengan didalam pipa kapiler. Bila ini terjadi maka akan menghalangi atau mengurangi daya hisap daun. Lalu untuk mencegah kebocoran dan penguapan air selain melalui tumbuhan percobaan maka ditutup dengan Vaseline pada bagian-bagian sambungan pipa yang terbuka. Kemudian setelah pipa kapiler dipastikan sudah tidak bocor maka untuk satu unit percobaan di tempat teduh dan satu unit lainnya di tempat terik. Setelah itu, memasukkan larutan Eosin hingga mencapai skala 0 baru dihitung menggunakan stopwatch setiap 5 menit sekali selama 25 menit. Dalam percobaan ini kami melakukan percobaan apakah adanya pengaruh cahaya matahari dan jumlah daun terhadap kecepatan daya hisap daun.
Untuk pengaruh cahaya dapat dilihat, berdasarkan praktikum yang telah dilakukan maka di dapatkan hasil untuk tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 5 di tempat teduh pada menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,14, menit ke 10 pada skala 0,2, menit ke 15 pada skala 0,25, menit ke 20 pada skala 0,3, menit ke 25 pada skala 0,35. Sedangkan pada tempat yang terik menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,22, menit ke 10 pada skala 0,27, menit ke 15 pada skala 0,30, menit ke 20 pada skala 0,32, menit ke 25 pada skala 0,33.
Untuk tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 7 di tempat teduh pada menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,03, menit ke 10 pada skala 0,06, menit ke 15 pada skala 0,11, menit ke 20 pada skala 0,14, menit ke 25 pada skala 0,18. Sedangkan pada tempat yang terik menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,03, menit ke 10 pada skala 0,11, menit ke 15 pada skala 0,13, menit ke 20 pada skala 0,17, menit ke 25 pada skala 0,2.
Untuk tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 10 di tempat teduh pada menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,02, menit ke 10 pada skala 0,04, menit ke 15 pada skala 0,08, menit ke 20 pada skala 0,1, menit ke 25 pada skala 0,13. Sedangkan pada tempat yang terik menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,18, menit ke 10 pada skala 0,27, menit ke 15 pada skala 0,33, menit ke 20 pada skala 0,35, menit ke 25 pada skala 0,38.
Sehingga didapatkan kesimpulan dari hasil percobaan bahwa terdapat faktor eksternal yang mempengaruhi kecepatan daya hisap daun yaitu tempat terik lebih cepat dibanding tempat teduh. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa daya hisap daun pada tempat terang umumnya akan lebih cepat bila dibandingkan dengan daya hisap daun tanaman pada tempat yang teduh,, hal ini dikarenakan pada tempat yang terang (terik) intensitas cahaya yang dimiliki yaitu cukup tinggi sehingga proses fotosintesis akan berlangsung cepat, dengan demikian maka air yang dibutuhkan pada tempat yang terik akan lebih banyak. Selain itu faktor eksternal yang mempengaruhi laju daya hisap daun suatu tanaman selain teduh teriknya suatu daerah juga dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban.
Suhu dan kelembaban juga memiliki pengaruh terhadap daya hisap daun. Pada suhu yang lebih tinggi daun memiliki daya hisap daun yang lebih besar. Hal ini dapat terjadi karena suhu dan kelembaban memiliki pengaruh terhadap proses transpirasi yaitu dengan tujuan untuk membuang kelebihan panas yang diterima dari lingkungan luar, untuk mencegah kerusakan sel-sel luar dari tanaman. Sedangkan bila kelembaban udara lebih rendah, maka akan mempercepat juga proses transpirasi. Kelembaban yang rendah memakasa air yang ada pada rongga jaringan bunga karang yang jenuh untuk mengeluarkan kelebihan airnya. Proses transpirasi yang cepat memaksa air yang ada dalam tanah untuk naik kedaun, menggantikan ruangan kosong dari tempat air yang telah menguap.
Untuk pengaruh faktor internal yaitu jumlah daun dapat dilihat, berdasarkan praktikum yang telah dilakukan maka di dapatkan hasil untuk tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 5 kecepatan rata-rata dalam menghisap air yaitu sebesar 0,05 ml/ 5 menit untuk tempat teduh sedangkan untuk tempat terik kecepatan rata-rata sebesar 0,028 ml/ 5 menit, untuk berdaun 7 kecepatan rata-rata dalam menghisap air yaitu sebesar 0,0375 ml/ 5 menit untuk tempat teduh sedangkan untuk tempat terik kecepatan rata-rata sebesar 0,0425 ml/ 5 menit, untuk berdaun 10 kecepatan rata-rata dalam menghisap air yaitu sebesar 0,028 ml/ 5 menit untuk tempat teduh sedangkan untuk tempat terik kecepatan rata-rata sebesar 0,05 ml/5 menit. Dari kecepatan rata-rata tersebut secara rata-rata jumlah daun yang banyak mempengaruhi kecepatan daya hisap daun meskipun ada beberapa yang malah sebaliknya yaitu jumlah daun 5 malah lebih cepat dibanding 7 ataupun 10 pada kondisi teduh. Hal ini bisa saja terjadi karena selain banyaknya jumlah daun, lebar dan luas permukaan daun pada tanaman juga turut mempengaruhi kecepatan daya hisap daun, dimana semakin luas permukaan daun maka proses fotosintesis akan berlangsung lebih cepat karena banyak nya stomata, akibatnya maka akan banyak air yang diserap untuk fotosintesis, sehingga laju daya hisap daun akan lebih tinggi. Dengan demikian maka laju daya hisap daun pada daun berjumlah 5 lebih cepat bila dibandingkan dengan daun berjumlah 7 dan 10 lebih cepat, dan masih banyak faktor lain yang mempengaruhi kecepatan daya hisap daun, yaitu luas permukaan daun. Bisa saja daun yang digunaka pada daun berjumlah 5 lebih luas sehingga daya hisap nya lebih cepat dibandingkan dengan daun berjumlah 7 ataupun 10. Tetapi secara rata-rata dapat dilihat daun berjumlah 10 lebih cepat dibanding daun berjumlah 5 maupun 7 meskipun ada yang tidak.
Banyaknya jumlah daun tetap dapat mempengaruhi kecepatan daya hisap daun seperti yang ditunjukkan pada tanaman dengan jumlah daun 10, disana daya hisap daun yang dimilikinya lebih tinggi bila dibandingakan dengan tanaman yang berjumlah 5 dan 7. Dengan demikian maka dapat disimpulkan bahwasa terdapat beberapa faktor internal yang dapat mempengaruhi laju daya hisap daun pada tanaman seperti banyak sedikitnya jumlah daun, besar kecilnya daun, dan luas tidaknya permukaan daun.
Sehingga dapat diketahui bahwasa terdapat faktor eksternal dan faktor internal yang mempengaruhi cepat tidaknya laju daya hisap daun pada suatu tanaman, faktor eksternal diantaranya terik teduhnya suatu tempat, suhu dan kelembaban dan faktor internal yang ada meliputi banyak sedikitnya jumlah daun, besar kecilnya daun, dan luas tidaknya permukaan daun.
Beberapa penyebab kekurang berhasilan percobaan diantaranya saat memberikan vaselin kurang rapat, sehingga tabung photometer bocor menyebabkan penguapan air yang terjadi tidak murni karena adanya daya hisap daun, selain itu juga ketika meletakkan tanaman pada photometer tidak diletakkan dalam bak air, sehingga xylem berisi udara dan menyebabkan daya hisap daun menjadi rendah, selain itu juga saat memasukkan larutan Eosin terkadang belum benar-benar masuk seutuhnya, faktor lain terjadi pada tanama yang digunakan pada percobaan tidak sama lebar daunnya sehingga terjadi perbedaan daya hisap daun.
VII. KESIMPULAN
Bedasarkan praktikum tentang Transpirasi yang telah dilaksanakan maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Daya hisap daun mempunyai peranan penting sehingga air tanah dapat naik ke atas.
2. Daya hisap daun pada suatu tanaman dipengaruhi oleh faktor eksternal dan faktor internal dari tanaman itu sendiri.
3. Faktor eksternal meliputi banyaknya intensitas cahaya yang mengenai daun, suhu, dan kelembapan.
4. Semakin tinggi suatu intensitas cahaya yang mengenai daun tanaman, maka daya hisap daun juga semakin cepat.
5. Suhu yang tinggi mempercepat proses transpirasi pada daun tanaman sehingga semakin tinggi suhu proses penguapan semakin besar daya isap daun
6. Kelembaban udara dilingkungan tanaman tersebut juga mempengaruhi daya hisap daun. Semakin rendah kelembaban udara membuat air yang jenuh dalam rongga jaringan bunga karang semakin cepat keluar dari daun tanaman sehingga daya isap daun juga semakin besar
7. Faktor Internal meliputi jumlah daun, lebar dan luas tidaknya permukaan daun.
8. Jumlah daun juga berpengaruh terhadap kecepatan daya hisap daun, semakin banyak jumlah daun, maka daya hisap daun semakin cepat begitu juga sebaliknya
9. Luas permukaan dan lebar daun juga turut mempengaruhi cepatnya daya hisap daun. Dimana semakin lebar dan luas suatu daun, maka laju daya hisap daunya pun semakin tinggi.
10. Beberapa penyebab kekurang berhasilan percobaan diantaranya saat memberikan vaselin kurang rapat, sehingga tabung photometer bocor menyebabkan penguapan air yang terjadi tidak murni karena adanya daya hisap daun, selain itu juga ketika meletakkan tanaman pada photometer tidak diletakkan dalam bak air, sehingga xylem berisi udara dan menyebabkan daya hisap daun menjadi rendah, selain itu juga saat memasukkan larutan Eosin terkadang belum benar-benar masuk seutuhnya, faktor lain terjadi pada tanama yang digunakan pada percobaan tidak sama lebar daunnya sehingga terjadi perbedaan daya hisap daun.
I. JUDUL
DAYA HISAP DAUN
II. TUJUAN
- Untuk membuktikan bahwa air tanah naik ke daun disebabkan oleh daya hisap daun dan faktor-faktor lain yang mempengaruhinya.
III. DASAR TEORI
Dari seluruh senyawa yang diperlukan bagi pertumbuhan tumbuhan, air merupakan senyawa yang dibutuhkan dalam jumlah terbesar. Air terdapat diseluruh bagian tubuhnya, mulai dari air tanah disekitar akar sampai batas permukaan air dan uap air di dalam daun (Astuti: 2009).
Air di dalam sel berada dalam bentuk bebas dan terikat. Keterikatan air itu mungkn karena terikat pada ion atau molekul polar, terikat dengan ikatan H pada molekul lain, terikat pada koloid (plasma protein atau dinding sel), atau terikat secara kapiler. Apabila tumbuhan kekurangan air, air bebaslah yang terutama hilang terlebih dahulu. Air bebas di dalam sel terutama terdapat di dalam vakuola sebagai cairan encer. Sebagai larutan ar di dalam mempunyai potensial air lebih kecil dan nol. Besarnya potensial air larutan cairan sel dipengaruhi oleh temperature, adanya bahan lain, adanya imbiban (zat yang mampu mengadakan imbibisi), dan adanya atau tegangan (tekanan hidrostatik) (Mudakir, 2004:12).
Air diperlukan dalam jumlah besar oleh tumbuhan hidup. Air merupakan bagian terbesar tubuh tumbuhan yang aktif mengadakan metabolisme. Fungsi air bagi tumbuhan :
1. menjadi penyusun utama protoplasma
2. menjadi pelarut bagi zat hara yang diperlukan tumbuhan
3. menjadi alat transport untuk memindahkan zat hara
4. menjadi medium berlangsungnya reaksi metabolisme
5. menjadi bahan dasar-dasar untuk reaksi biokimia
6. mengatur turgor sel (untuk pembentangan dinding sel)
7. untuk mempertahankan temperature yang seragam diseluruh tubuh
8. alat gerak misalnya pada pulvinus tangkai daun (Mudakir, 2004:12).
Tumbuhan darat mendapatkan air dari tanah, sebagai hasil penyerapan oleh akar. Di dalam tanah air berada dalam berbagai bentuk, yaitu :
1. air gravitasi : air yang mengisi pori tanah yang besar
2. air kapiler : air yang mengisi pori tanah yang kecil, dan tidak terikat oleh koloid tanah.
3. air higroskopik : air yang terikat partikel tanah yang berupa komplex koloid
4. air yang terikat dalam molekul merupakan air yang terdapat di dalam molekul garam tanah (Mudakir, 2004:12).
Hanya bentuk 1 dan 2 yang dapat diserap oleh akar. Penyediaan air oleh tanah tergantung pada jumlah air yang masuk (curah hujan dan irigasi) dan kapasitas menahan iar (kemampuan tanah mempertahankan air yang masuk). Kapasitas ini ditentukan oleh struktur tanah (partikel tanah, besarnya pori tanah), serta profil tanah (kendala top soil), akibat perbedaan kecepatan gerak air di dalam tanah (Mudakir, 2004:12).
Kemampuan tanah menahan air secara maksimal disebut kapasitas lapang, sedang kandungan air tanah minimal yang masih dapat diserap akar disebut titik layu sementara. Air tanah adalah suatu larutan, karena didalamnya terlarut berbagai macam garam (ion atau molekul) dan gas. Tergantung kepada berapa banyak bahan terlarut didalamnya, akar ditentukan konsentrasinya. Semakin tinggi konsentrasinya, semakin rendah potensial airnya. Adanya perbedaan tersebut terjadilah proses difusi (Mudakir, 2004:12).
Tanaman yang berada pada daerah yang kondisi tanahnya kering atau memiliki kelembaban udara rendah akan mengalami transpirasi yang tinggi. Pada daerah ini fenomena tekanan akar tidak terlihat. Hal ini disebabkan karena air di dalam pembuluh xilem tidak dalam keadaan menerima tekanan, tetapi sebaliknya sedang mengalami tarikan (tension). Jadi air bergerak ke atas karena adanya tarikan akibat terjadinya transpirasi dari daun sehingga menimbulkan daya hisap daun (Lakitan: 2004).
Defisit air menyebabkan gangguan pada pertumbuhan dan fotosintesis dan rangkaian fisiologis yang disebabkannya. Proses yang paling dipengaruhi oleh deficit air adalah pertumbuhan sel. Kondisi stress air yang berat menyebabkan terhambatnya fotosintesis. Potensial air merupakan suatu ukuran basah atau keringnya suatu tanaman dan suatu indeks relative dari kondisi stress air yang sedang dialaminya (Charloq dan Setiado, 2005: 52).
Perubahan kandungan relative daun pada saat terjadi kekeringan menunjukkan perubahan volume sel atau kehilangan air dari jaringan tanaman. Defisit air juga mengurangi pertumbuhan dan mempengaruhi pengambilan nutrisi dari dalam tanah karena buruknya aktivitas akar. Berkurangnya pertumbuhan juga berhubungan dengan tekanan osmotic di dalam sel tanaman. Rendahnya potensial air di dalam tanah harus diimbangi dengan tekanan osmotic yang rendah pada sel tanaman untuk menjaga tekanan turgor (Charloq dan Setiado, 2005: 52).
Daya hisap daun mempunyai peranan penting sehingga air tanah dapat naik ke atas. Beberapa faktor yang mempengaruhi daya hisap daun antara lain: terang teduhnya cahaya atau intensitas cahaya, banyak sedikitnya daun, kelembaban udara, dan cukupnya air tanah. Air bergerak secara vertikal melalui pembuluh xilem melawan grafitasi. Beberapa teori yang menjelaskan kenaikan air dari akar ke daun, yaitu (Tim Pembina Fisiologi Tumbuhan, 2010):
1. Teori Vital
Di dalam tubuh tanaman, maka xilem merupakan pipa-pipa yang satu sama lain berhubungan, meskipun tidak selalu secara langsung. Di dalam pipa-pipa kapiler itu air naik dari akar ke ujung batang menentang gaya berat dan disamping itu harus pula mengatasi gesekan dari dinding pipa. Teori vital menyatakan, bahwa perjalanan air semacam itu hanya dapat terlaksana karena pertolongan sel-sel hidup, dalam hal ini ialah sel-sel parenkim kayu, dan sel-sel jari empulur yang ada di sekitar xilem (Mudakir:, 2004).
2. Tekanan Akar
Tekanan akar tampak pada sebagian besar tumbuhan, tapi ini terjadi jika tanah cukup lembab, dan bila kelembaban udara tinggi, artinya ketika transpirasi sangat rendah. Tetesan air akan terlihat dari hidatoda pada ujung atau tepi daun rerumputan atau daun arbei. Fenomena itu disehut gutasi. Jika tumbuhan ditempatkan dalam kondisi atmosfer yang cukup kering, atau di tanah yang berkelembaban rendah, atau sekaligus dalam kedua keadaan tersebut, maka takanan akar tidak muncul sebab air dalam batangnya berada di bawah tegangan dan bukan di bawah tekanan (Mudakir: 2004).
3. Hukum Kapilaritas
Pembuluh xilem dapat dipandang sebagai pembuluh kapiler sehingga air naik didalamnya sebagai akibat dari gaya adhesi anatara dinding xilem dengan molekul air. Kapilaritas merupakan interaksi antara permukaan-singgung dari suatu bahan cair dan bahan padat, sehingga permukaan zat cair tersebut berubah bentuk, dari datar manjadi agak mengkerut. Kapilaritas menyebabkan naiknya cairan ke dalam tabung yang sempit, yang terjadi karena zat cair tersebut membasahi dinding tabung (dengan daya adhesi) lalu tertarik ke atas. Pembuluh xilem dapat dipandang sebagai pembuluh kapiler sehingga air naik di dalamnya sebagai akibat dari adhesi antar dinding xilem dan molekul air (Mudakir: 2004).
4. Teori Kohesi
Molekul air letaknya berderet-deret mulai dari dalam tanah (sistem perakaran) sampai daun, jika molekul air dari dalam daun meloncat keluar karena transpirasi maka tempat yang kosong tadi segera diisi oleh molekul air di bawahnya. Demikian seterusnya hingga molekul air yang tepat berada diluar bulu akar mendapat kesempatan untuk masuk kedalam sel akar (Mudakir: 2004).
Beberapa faktor yang yang dapat menyebabkan terjadinya daya hisap daun dan daya tekan akar adalah sebagai berikut:
1. Tekanan akar: berdasarkan fakta bahwa jika batang tanaman dipotong dan kemudian dihubungkan dengan selang manometer air raksa, maka air di dalam selang itu akan terdorong ke atas oleh tekanan yang berasal dari akar.
2. Kapilaritas: merupakan gejala yang timbul akibat interaksi antara permukaan benda padat dengan benda cair yang menyebabkan gangguan terhadap bentuk permukaan cairan yang semula datar, misalnya di dalam pipa yang kecil, permukaan cairan menjadi naik, karena cairan tersebut ditarik oleh dinding bagian dalam pipa oleh gaya adhesi
3. Sel pemompa: pergerakan vertikal air dari akar ke daun adalah karena adanya peranan sel-sel khusus yang berfungsi memompa air ke atas, hal ini dibuktikan dengan adanya hasil penelitian, dimana pergerakan vertikal air sebagian besar melalui bagian yang mati dari tanaman (pembuluh xilem dan dinding sel), bukan melalui bagian sel-sel yang hidup.
4. Kohesi: penyerapan vertikal air dalam tanaman dapat dijelaskan dengan tiga elemen atau konsep kohesi yaitu: adanya perbedaan potensi air antara tanah dan atmosfer sebagai tenaga pendorong, adanya tenaga hidrasi dinding pembuluh xilem yang mampu mempertahankan molekul air terhadap gravitasi dan adanya gaya kohesi antara molekul air yang menjaga keutuhan kolom air dalam pembuluh xilem (Gardner: 1991).
Penyerapan air oleh tumbuhan dipengaruhi oleh faktor dalam dan faktor luar (lingkungan). Meskipun faktor lingkungan di atmosfer juga mempengaruhi, tetapi perannya dikalahkan oleh faktor tanah.
Faktor dalam (disebut juga faktor tumbuhan) yaitu :
1. Kecepatan transpirasi : penyerapan air hamper setara dengan transpirasi (penguapan lewat daun) bila penyediaan air tanah cukup. Hal ini terjadi karena adanya transpirasi menyebabkan daya hisap daun sebagai akibat kohesi yang diteruskan lewat system hidrostatik pada xilem. Kecepatan transpirasi antara lain ditentukan oleh banyaknya stomata dan keadaan permukaan daun.
2. Sistem perakaran : berbagai tumbuhan menunjukkan perakaran yang berbeda, baik pada pertumbuhan maupun kemampuannya menembus tanah. Karena penyerapan terutama berlangsung di bulu akar, maka jumlah bulu akar yang terutama terjadi akibat percabangan akar, menentukan penyerapan. Tumbuhan yang mempunyai akar dengan perakaran yang sempit disebut mempunyai perakaran intensif. Sebaliknya yang akarnya sedikit tetapi tumbuhan memanjang dan masuk jauh kedalam tanah disebut perakaran ekstensif.
3. Pertumbuhan pucuk : bila bagian pucuk tumbuh baik, akan memerlukan banyak air, menyebabkan daya serap bertambah.
4. Metabolisme : karena penyerapan memerlukan tenaga metabolisme, maka kecepatan metabolisme terutama respirasi akan menentukan besarnya penyerapan. Metabolisme yang juga memungkinkan pertumbuhan akar lebih baik, sehingga makin banyak cabang akar/buluh akara yan terbentukan.
Faktor luar yaitu :
1. Ketersediaan air tanah : tumbuhan dapat menyerap air tanah bila kandungan air tanah terletak antara kapasitas lapang, penyerapan akan terhambat karena akar berada dalam lingkungan anaerob.
2. Konsentrasi/potensial osmotic air tanah : karena ke dalam air tanah terlarut berbagai ion dan molekul maka potensial osmotiknya akan berubah bila yang larut berkurang atau bertambah. Bila ion atau molekul yang larut terlalu banyak sehingga potensial osmotiknya terlalu tinggi, tumbuhan halofit mampu menyerap air dari larutan dengan potensial osmotic yang lebih besar dari tumbuhan halofit.
3. Temperatur tanah : temperatur berhubungan terhadap penyerapan melalui berbagai cara yaitu bia temperature rendah, air menjadi lebih kental sehingga sukar bergerak, perbilitas plasma berkurang dan pertumbuhan akar terhambat.
4. Aerasi : aerasi yang tidak baik menghambat respirasi aerob sehingga energi untuk penyerapan berkurang. Bila respirasi anaerob terjadi, hasil akhir berupa alcohol yang dapat melarutkan lipoprotein membrane plasma sehingga akar busuk. Aerasi yang jelek juga menyebabkan kadar CO2 naik, pH larutan tanah turun, kekentalan protoplasma naik dan permeabilitas akar terhadap air berkurang (Mudakir, 2004:15-16).
Tumbuhan mengeluarkan cairan dari tubuhnya melalui 3 proses, yaitu :
1. Transpirasi, terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi).
Transpirasi dipengaruhi oleh Faktor luar, meliputi :
- Kelembaban udara : semakin tinggi kelembaban udara maka transpirasi semakin lambat, pada saat udara lembab transpirasi akan terganggu, sehingga tumbuhan akan melakukan gutasi.
- Suhu udara : semakin tinggi suhu maka transpirasi semakin cepat.
- Intensitas cahaya : semakin banyak intensitas cahaya maka transpirasi semakin giat.
- Kecepatan angin : semakin kencang angin maka transpirasi semakin cepat.
- Kandungan air tanah : didalam air tanah terlarut berbagai macam garam (ion atau molekul) dan gas. Tergantung kepada berapa banyak bahan terlarut didalamnya, akar ditentukan konsentrasinya. Semakin tinggi konsentrasinya, semakin rendah potensial airnya.
Faktor dalam, meliputi :
- ukuran (luas) daun
- tebal tipisnya daun
- ada tidaknya lapisan lilin pada permukaan daun
- jumlah stomata
- jumlah bulu akar (trikoma)
Jadi semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut fotometer atau transpirometer.
2. Gutasi
Gutasi adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut hidatoda/ gutatoda/ emisarium. Terjadi pada suhu rendah dan kelembaban tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae (padi, jagung, rumput, dll).
3. Perdarahan
Perdarahan adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyadapan pohon karet dan pohon aren (Mudakir: 2004).
Air yang diserap akar dialirkan ke atas dengan mekanisme, antara lain:
1. Tekanan akar
Tekanan yang terjadi di xilem sebagai hasil proses aktif. Tekanan akar dipengaruhi oleh faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi.
2. Aktivitas sel xylem
Xilem sebagai bagian berkas pengangkut selain terdiri dari trakea dan trakeid yang merupakan sel mati, juga mengandung parenkim xilem yang terdiri dari sel hidup. Parenkim ini mampu mengadakan metabolisme yang menghasilkan energi untuk menggerakkan air ke atas.
3. Daya hisap daun
Sebagai akibat adanya transpirasi, maka potensial osmotik sel-sel mesofil daun naik dan ini akan menyebabkan terbentuknya daya hisap terhadap air di saluran xilem. Kalau daya hisap itu besar, pipa sel-sel xilem akan mengecil dan kalau penyediaan air dari akar cukup akan mengembang lagi. Hal ini dapat dilihat pada dendograf yang dipasang melingkari batang (Mudakir: 2004).
Air dan bahan terlarut di dalamnya (unsur hara) diangkut pada lintasan radial melalui bagian apoplas namun pada sel-sel endodermis air akan bergerak melalui bagian simplas (Lakitan, Benyamin,1995):
1. Apoplas
Pengangkutan yang terdiri atas bagian tak hidup dari akar tumbuhan, yaitu dinding sel dan ruang antar sel. Air masuk dengan cara difusi, aliran air secara apoplas tidak tidak dapat terus mencapai xilem karena terhalang oleh pita kaspari (lapisan endodermis yang memiliki penebalan dinding sel dari suberin dan lignin). Dengan demikian, pengangkutan air secara apoplas pada bagian korteks dan stele menjadi terpisah (Lakitan, Benyamin: 1995).
Apoplas terjadi terutama pada jaringan akar yang masih muda yang sel endodermisnya belum mengalami penebalan pita kaspari. Tetapi bila jaringan akar yang sudah tua yang sel endodermisnya sudah mengalami penebalan pita kaspari, maka aliran air dengan cara apoplas akan terhalang dengan kuat. Akibat dari ini maka akan terjadi peningkatan jumlah air dan bahan terlarut, sehingga menimbulkan aliran balik yang keluar dari akar sebagai kebocoran apoplas. Hal lain juga menimbulkan naiknya potensi air sehingga memungkinkan terjadinya osmosis ke dalam sel dan dilanjutkan secara simplas menuju silinder pusat atau ke jaringan pembuluh (Lakitan: Benyamin,1995).
2. Simplas
Lintasan aliran air pada pengangkutan simplas adalah sel-sel bulu akar menuju sel-sel korteks, endodermis, perisikel, dan xilem. Pada pengangkutan ini, setelah masuk kedalam sel epidermis bulu akar, air dan mineral yang terlarut bergerak dalam sitoplasma dan vakuola, kemudian bergerak dari satu sel ke sel yang lain melalui plasmodesmata. Sistem pengangkutan ini, menyebabkan air dapat mencapai bagian silinder pusat (Lakitan, Benyamin: 1995).
IV. ALAT DAN BAHAN
4.1 Alat dan Bahan
4.1.1 Alat
· Photometer
· Beaker glass
· Stopwatch
· Pipet
· Pisau
4.1.2 Bahan
· Tumbuhan Pacar air (Impatiens balsamina)
· Air
· Larutan Eosin
· Vaselin / malam
4.2 Cara Kerja
- Mengisi unit photometer melalui pipa berbentuk Y hingga seluruh bagian pipa penuh terisi air.
- Menyumbat dengan karet sampai rapat, membiarkan ujung yang berkaret tetap terbuka, menutup ujung pipa kapiler dengan jari tangan.
- Menyiapkan ranting tumbuhan dengan ukuran yang sesuai dengan lubang karet.
- Memotong tumbnuhan di dalam air untuk mencegah ruang udara pada pembuluh xylem , memasukkan dalam pipa Y sampai pangkal terendam air.
- Mengolesi ujung selang karet pipa Y dengan vaselin agar tidak terjadi kebocoran atau penguapan air.
- Meletakkan satu unit percobaan ditempat teduh dan satu unit lagi ditempat terang.
- Mengamati jumlah air yang dihisap oleh daun dengan melihat gerakan air dalam pipa kapiler setiap 5 menit selama 25 menit.
V. HASIL PENGAMATAN
WAKTU PENGAMATAN
|
5 DAUN
|
7 DAUN
|
10 DAUN
| |||
TEDUH
|
TERIK
|
TEDUH
|
TERIK
|
TEDUH
|
TERIK
| |
5 MENIT
|
0,14
|
0,22
|
0,03
|
0,03
|
0,02
|
0,18
|
10 MENIT
|
0,2
|
0,27
|
0,06
|
0,11
|
0,04
|
0,27
|
15 MENIT
|
0,25
|
0,30
|
0,11
|
0,13
|
0,08
|
0,33
|
20 MENIT
|
0,3
|
0,32
|
0,14
|
0,17
|
0,1
|
0,35
|
25 MENIT
|
0,35
|
0,33
|
0,18
|
0,2
|
0,13
|
0,38
|
Kecepatan rata-rata:
1. Tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 5
- Teduh : 0,06+0,05+0,05+0,05/4 = 0,21/4 = 0,05
- Terik : 0,05+0,03+0,02+0,01/4 = 0,11/4 = 0,028
2. Tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 7
- Teduh : 0,03+0,05+0,03+0,04/4 = 0,15/4 = 0,0375
- Terik : 0,08+0,02+0,04+0,03/4 = 0,17/4 = 0,0425
3. Tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 10
- Teduh : 0,02+0,04+0,02+0,04/4 = 0,11/4 = 0,028
- Terik : 0,09+0,06+0,02+0,03/4 = 0,20/4 = 0,05
VI. PEMBAHASAN
Pada praktikum kali ini kami melakukan percobaan tentang Pembuktian Daya Hisap Daun. Tujuan praktikum ini adalah untuk membuktikan bahwa air tanah naik ke daun disebabkan oleh daya hisap daun dan faktor-faktor lain yang mempengaruhinya. Pada percobaan yang kami lakukan kami menggunakan tumbuhan Impatiens balsamina. Tanaman ini dipilih untuk percobaan daya hisap daun karena batang tanaman ini bening sehingga mudah diamati, selain itu tanaman pacar air merupakan salah satu tumbuhan herba yang 90% penyusunnya adalah air serta sangat cepat bila menghisap air, sehingga tanaman pacar air sangat cocok untuk digunakan. Alat yang kami gunakan adalah Photometer. Alat ini merupakan stimulasi yang terbuat dari gelas dengan bentuk pipa Y dan terdapat pipa kapiler yang memiliki skala pergerakan sehingga dapat diketahui pergerakan larutan saat percobaan dilakukan. Bahan yang kami gunakan untuk percobaan ini diantaranya adalah air, larutan Eosin digunakan karena larutan berwarna merah sehingga jelas saat dilihat pergerakannya apabila dimasukkan ke dalam pipa kapiler dan Vaseline digunakan untuk menutupi bagian dari sambungan-sambungan pipa atau bagian-bagian lain yang dikhawatirkan akan menyebabkan kebocoran. Vaseline digunakan untuk mencegah terjadinya kebocoran atau penguapan air selain melalui tumbuhan.
Pada praktikum kali ini yang kami lakukan pertama-tama adalah mengisi unit Photometer melalui pipa Y pada bagian pipa yang berukuran besar hingga seluruh pipa penuh dengan air kemudian menyumbat dengan karet sampai rapat, membiarkan ujung lain yang berkaret tetap terbuka kemudian menutup pipa kapiler dengan jari tangan. Selanjutnya memasukkan tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) ke dalam salah satu lubang pipa yang berbentuk Y yang terbuka. Batang pacar air yang akan dimasukkan kedalam pipa fotometer sebelumnya dipotong terlebih dahulu didalam air untuk mencegah ruang udara pada pembuluh xylem karena apabila ada udara yang masuk ke dalam pembuluh xilem di khawatirkan akan terbentuk rongga udara (embolisme). Sehingga rongga udara ini akan menghalangi / memutus gaya kohesi antara air yang ada didalam daun dengan didalam pipa kapiler. Bila ini terjadi maka akan menghalangi atau mengurangi daya hisap daun. Lalu untuk mencegah kebocoran dan penguapan air selain melalui tumbuhan percobaan maka ditutup dengan Vaseline pada bagian-bagian sambungan pipa yang terbuka. Kemudian setelah pipa kapiler dipastikan sudah tidak bocor maka untuk satu unit percobaan di tempat teduh dan satu unit lainnya di tempat terik. Setelah itu, memasukkan larutan Eosin hingga mencapai skala 0 baru dihitung menggunakan stopwatch setiap 5 menit sekali selama 25 menit. Dalam percobaan ini kami melakukan percobaan apakah adanya pengaruh cahaya matahari dan jumlah daun terhadap kecepatan daya hisap daun.
Untuk pengaruh cahaya dapat dilihat, berdasarkan praktikum yang telah dilakukan maka di dapatkan hasil untuk tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 5 di tempat teduh pada menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,14, menit ke 10 pada skala 0,2, menit ke 15 pada skala 0,25, menit ke 20 pada skala 0,3, menit ke 25 pada skala 0,35. Sedangkan pada tempat yang terik menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,22, menit ke 10 pada skala 0,27, menit ke 15 pada skala 0,30, menit ke 20 pada skala 0,32, menit ke 25 pada skala 0,33.
Untuk tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 7 di tempat teduh pada menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,03, menit ke 10 pada skala 0,06, menit ke 15 pada skala 0,11, menit ke 20 pada skala 0,14, menit ke 25 pada skala 0,18. Sedangkan pada tempat yang terik menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,03, menit ke 10 pada skala 0,11, menit ke 15 pada skala 0,13, menit ke 20 pada skala 0,17, menit ke 25 pada skala 0,2.
Untuk tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 10 di tempat teduh pada menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,02, menit ke 10 pada skala 0,04, menit ke 15 pada skala 0,08, menit ke 20 pada skala 0,1, menit ke 25 pada skala 0,13. Sedangkan pada tempat yang terik menit ke 5 Eosin bergerak menunjukkan skala 0,18, menit ke 10 pada skala 0,27, menit ke 15 pada skala 0,33, menit ke 20 pada skala 0,35, menit ke 25 pada skala 0,38.
Sehingga didapatkan kesimpulan dari hasil percobaan bahwa terdapat faktor eksternal yang mempengaruhi kecepatan daya hisap daun yaitu tempat terik lebih cepat dibanding tempat teduh. Hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa daya hisap daun pada tempat terang umumnya akan lebih cepat bila dibandingkan dengan daya hisap daun tanaman pada tempat yang teduh,, hal ini dikarenakan pada tempat yang terang (terik) intensitas cahaya yang dimiliki yaitu cukup tinggi sehingga proses fotosintesis akan berlangsung cepat, dengan demikian maka air yang dibutuhkan pada tempat yang terik akan lebih banyak. Selain itu faktor eksternal yang mempengaruhi laju daya hisap daun suatu tanaman selain teduh teriknya suatu daerah juga dipengaruhi oleh suhu dan kelembaban.
Suhu dan kelembaban juga memiliki pengaruh terhadap daya hisap daun. Pada suhu yang lebih tinggi daun memiliki daya hisap daun yang lebih besar. Hal ini dapat terjadi karena suhu dan kelembaban memiliki pengaruh terhadap proses transpirasi yaitu dengan tujuan untuk membuang kelebihan panas yang diterima dari lingkungan luar, untuk mencegah kerusakan sel-sel luar dari tanaman. Sedangkan bila kelembaban udara lebih rendah, maka akan mempercepat juga proses transpirasi. Kelembaban yang rendah memakasa air yang ada pada rongga jaringan bunga karang yang jenuh untuk mengeluarkan kelebihan airnya. Proses transpirasi yang cepat memaksa air yang ada dalam tanah untuk naik kedaun, menggantikan ruangan kosong dari tempat air yang telah menguap.
Untuk pengaruh faktor internal yaitu jumlah daun dapat dilihat, berdasarkan praktikum yang telah dilakukan maka di dapatkan hasil untuk tanaman Pacar Air (Impatiens balsamina) berdaun 5 kecepatan rata-rata dalam menghisap air yaitu sebesar 0,05 ml/ 5 menit untuk tempat teduh sedangkan untuk tempat terik kecepatan rata-rata sebesar 0,028 ml/ 5 menit, untuk berdaun 7 kecepatan rata-rata dalam menghisap air yaitu sebesar 0,0375 ml/ 5 menit untuk tempat teduh sedangkan untuk tempat terik kecepatan rata-rata sebesar 0,0425 ml/ 5 menit, untuk berdaun 10 kecepatan rata-rata dalam menghisap air yaitu sebesar 0,028 ml/ 5 menit untuk tempat teduh sedangkan untuk tempat terik kecepatan rata-rata sebesar 0,05 ml/5 menit. Dari kecepatan rata-rata tersebut secara rata-rata jumlah daun yang banyak mempengaruhi kecepatan daya hisap daun meskipun ada beberapa yang malah sebaliknya yaitu jumlah daun 5 malah lebih cepat dibanding 7 ataupun 10 pada kondisi teduh. Hal ini bisa saja terjadi karena selain banyaknya jumlah daun, lebar dan luas permukaan daun pada tanaman juga turut mempengaruhi kecepatan daya hisap daun, dimana semakin luas permukaan daun maka proses fotosintesis akan berlangsung lebih cepat karena banyak nya stomata, akibatnya maka akan banyak air yang diserap untuk fotosintesis, sehingga laju daya hisap daun akan lebih tinggi. Dengan demikian maka laju daya hisap daun pada daun berjumlah 5 lebih cepat bila dibandingkan dengan daun berjumlah 7 dan 10 lebih cepat, dan masih banyak faktor lain yang mempengaruhi kecepatan daya hisap daun, yaitu luas permukaan daun. Bisa saja daun yang digunaka pada daun berjumlah 5 lebih luas sehingga daya hisap nya lebih cepat dibandingkan dengan daun berjumlah 7 ataupun 10. Tetapi secara rata-rata dapat dilihat daun berjumlah 10 lebih cepat dibanding daun berjumlah 5 maupun 7 meskipun ada yang tidak.
Banyaknya jumlah daun tetap dapat mempengaruhi kecepatan daya hisap daun seperti yang ditunjukkan pada tanaman dengan jumlah daun 10, disana daya hisap daun yang dimilikinya lebih tinggi bila dibandingakan dengan tanaman yang berjumlah 5 dan 7. Dengan demikian maka dapat disimpulkan bahwasa terdapat beberapa faktor internal yang dapat mempengaruhi laju daya hisap daun pada tanaman seperti banyak sedikitnya jumlah daun, besar kecilnya daun, dan luas tidaknya permukaan daun.
Sehingga dapat diketahui bahwasa terdapat faktor eksternal dan faktor internal yang mempengaruhi cepat tidaknya laju daya hisap daun pada suatu tanaman, faktor eksternal diantaranya terik teduhnya suatu tempat, suhu dan kelembaban dan faktor internal yang ada meliputi banyak sedikitnya jumlah daun, besar kecilnya daun, dan luas tidaknya permukaan daun.
Beberapa penyebab kekurang berhasilan percobaan diantaranya saat memberikan vaselin kurang rapat, sehingga tabung photometer bocor menyebabkan penguapan air yang terjadi tidak murni karena adanya daya hisap daun, selain itu juga ketika meletakkan tanaman pada photometer tidak diletakkan dalam bak air, sehingga xylem berisi udara dan menyebabkan daya hisap daun menjadi rendah, selain itu juga saat memasukkan larutan Eosin terkadang belum benar-benar masuk seutuhnya, faktor lain terjadi pada tanama yang digunakan pada percobaan tidak sama lebar daunnya sehingga terjadi perbedaan daya hisap daun.
VII. KESIMPULAN
Bedasarkan praktikum tentang Transpirasi yang telah dilaksanakan maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
1. Daya hisap daun mempunyai peranan penting sehingga air tanah dapat naik ke atas.
2. Daya hisap daun pada suatu tanaman dipengaruhi oleh faktor eksternal dan faktor internal dari tanaman itu sendiri.
3. Faktor eksternal meliputi banyaknya intensitas cahaya yang mengenai daun, suhu, dan kelembapan.
4. Semakin tinggi suatu intensitas cahaya yang mengenai daun tanaman, maka daya hisap daun juga semakin cepat.
5. Suhu yang tinggi mempercepat proses transpirasi pada daun tanaman sehingga semakin tinggi suhu proses penguapan semakin besar daya isap daun
6. Kelembaban udara dilingkungan tanaman tersebut juga mempengaruhi daya hisap daun. Semakin rendah kelembaban udara membuat air yang jenuh dalam rongga jaringan bunga karang semakin cepat keluar dari daun tanaman sehingga daya isap daun juga semakin besar
7. Faktor Internal meliputi jumlah daun, lebar dan luas tidaknya permukaan daun.
8. Jumlah daun juga berpengaruh terhadap kecepatan daya hisap daun, semakin banyak jumlah daun, maka daya hisap daun semakin cepat begitu juga sebaliknya
9. Luas permukaan dan lebar daun juga turut mempengaruhi cepatnya daya hisap daun. Dimana semakin lebar dan luas suatu daun, maka laju daya hisap daunya pun semakin tinggi.
10. Beberapa penyebab kekurang berhasilan percobaan diantaranya saat memberikan vaselin kurang rapat, sehingga tabung photometer bocor menyebabkan penguapan air yang terjadi tidak murni karena adanya daya hisap daun, selain itu juga ketika meletakkan tanaman pada photometer tidak diletakkan dalam bak air, sehingga xylem berisi udara dan menyebabkan daya hisap daun menjadi rendah, selain itu juga saat memasukkan larutan Eosin terkadang belum benar-benar masuk seutuhnya, faktor lain terjadi pada tanama yang digunakan pada percobaan tidak sama lebar daunnya sehingga terjadi perbedaan daya hisap daun.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar