Transpirasi Dan Evaporasi

 

 TRANSPIRASI DAN EVAPORASI

Salsabila Luqyana 1710422023 II B [email protected]

ABSTRAK Praktikum tentang Transpirasi dan Evaporasi dilaksanakan pada hari Jum’at, 21 September 2018, di Laboratorium Teaching IV, Universitas Andalas, Padang. Tujuan dilaksanakannya praktikum ini adalah untuk menghitung luas permukaan daun dan laju evaporasi dan transpirasi dari lembaran daun serta mengetahui struktur umum stomata dan proses membuka dan menutupnya stomata. Metoda yang digunakan pada praktikum ini adalah metoda eksperimen. Hasil yang didapatkan dari praktikum ini adalah, dari tiga sampel daun Ficus benjamina  benjamina  didapat luas permukaan daun berturut  –  turut yaitu 15,197 cm 2, 16,651 cm2, dan 17,727 cm 2. Kecepatan Evaporasi daun tercepat adalah pada waktu 20 menit pertama yaitu sebesar 0,00003. Laju transpirasi daun tercepat saat diolesi vaseline adalah pada permukaan bawah daun. Aktivitas stomata saat ditetesi Aquadest menutup, kemudian membuka saat ditetesi larutan Sukrosa 1 M, menutup kembali saat ditetesi aquadest, dan membuka saat ditetesi NaCl. Kata kunci : kunci : Evaporasi, Ficus benjamina, Oryza sativa, Permukaan Stomata, Transpirasi PENDAHULUAN

Transpirasi ialah satu proses kehilangan air dari tumbuh-tumbuhan ke atmosfer dalam bentuk uap air. Air diserap dari akar rerambut tumbuhan dan air itu kemudian diangkut melalui xilem ke semua bahagian tumbuhan khususnya daun. Bukan semua air digunakan dalam proses fotosintesis.  Air yang berlebihan berlebihan akan disingkirkan melalui proses transpirasi. Jika kadar kehilangan air melalui transpirasi melebihi kadar pengambilan air tumbuhan tersebut, pertumbuhan pokok akan terhalang (Devlin, 1983).  Ada banyak langkah dalam perpindahan air dan banyak juga faktor  –  faktor yang mempengaruhi pergerakannya. Besarnya uap air yang ditranspirasikan dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: (1)

Faktor dari dalam tumbuhan (jumlah daun, luas daun, dan jumlah stomata); (2) Faktor luar (suhu, cahaya, kelembaban, dan angin) (Salisbury, 1992). 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 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 (Loveless,1991). (Loveless,1991).

 

Seluruh bagian dari tumbuhan akan mengadakan kegiatan transpirasi melalui kutikula, stomata, dan lentisel. Daun mempunyai permukaan yang luas dan tempat berlangsungnya fotosintesis yang menghasilkan panas sehingga penguapan air dalam bentuk gas lebih banyak ditambah lagi bahwa air yang hilang kebanyakan dari stomata, stomata terdapat pada kedua permukaan daun tetapi pada bagian bawah daun ditemukan jumlah stomata yang lebih banyak dari pada permukaan atas. Mekanisme dari membuka dan menutupnya stomata  juga dipengaruhi dalam peristiwa peristiwa transpirasi tumbuhan (Bidwell, 1979). Transpirasi dapat terjadi

sifat yang lebih permeabilitas terhadap air. Pergerakan air pada tumbuhan tidak di daun, tetapi di akar dengan jalan osmosis dan difusi yang berupa pengisapan air dalam tanah.  Akan tetapi pemasukan air pada tumbuhan itu haruslah seimbang dengan pengeluaran air,agar tercapai keseimbangan air pada tumbuhan tersebut. Untuk itu air tersebut hendaklah dikeluarkan dengan cara penguapan, yaitu transpirasi dan evaporasi (Delvin, 1975). Perbedaan antara transpirasi dengan evaporasi adalah pada tranpirasi terjadi proses fisiologis atau fisika yang termodifikasi, mengatur bukaan stomata, mengatur beberapa macam tekanan, terjadi di jaringan

melalui stomata yang disebut transpirasi stomata dan bila transpirasi terjadi melalui bagian kutikula maka disebut transpirasi kutikula.Transpirasi yang terjadi pada stomata terjadi pada saat stomata membuka yang terjadi pada siang hari, sebaliknya pada malam hari atau pada malam hari atau pada saat cuaca mendung maka stomata akan tertutup atau menutup diri (Dwijoseputro, (Dwijosep utro, 1985). Evaporasi adalah difusi

hidup dan permukaan sel basah, sedangkan pada evaporasi terjadi proses fisika murni, tidak diatur bukaan stomata, tidak diatur oleh tekanan, tidak terbatas pada jaringan hidup dan permukaan yang menjalankannya menjadi kering. (Fitter , 1991). Peranan transpirasi yaitu pengangkutan air ke daun dan difusi air antarsel, penyerapan dan pengangkutan air dan hara, pengangkutan asimilat, membuang

molekul cairan ke udara, molekul dibebaskan melalui evaporasi dalam bentuk gas. Bentuk gas dari air disebut uap air. Air sebagian besar secara konstan dievaporasikan dari sel tumbuhan yang basah ke udara pada rongga interseluler atau atmosfer terbuka. ranspirasi sama halnya dengan evaporasi (Lakitan, 2004).  Air yang melewati stomata lebih banyak dibandingkan dengan air yang keluar melalui kutikula dan

kelebihan air, pengaturanbukaan stomata dan mempertahankansuhu daun. Transpirasi juga dapat membahayakan tanaman jika lengas tanah terbatas, penyerapan air tidak mampu mengimbangi laju transpirasi (Jumin, 1992).

epidermis, karena kutikula k utikula mempunyai

 

METODA PRAKTIKUM Waktu dan Tempat Praktikum Transpirasi dan Evaporasi ini dilaksanakan pada Jum’at, 21 September 2018 di Laboratorium Teaching IV, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan  Alam, Universitas Universitas Andalas, Padang. Padang. Alat dan Bahan  Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah timbangan analitik, kertas rijek, jepitan kertas, gunting, selotip, vaselin, mikroskop, cover glass, kaca objek, silet, dan pipet tetes. Bahan yang digunakan praktikum ini adalah daun benjamina  yang tidak benjamina  matahari dan Oryza sativa. sativa.

pada Ficus

ternaungi

Cara Kerja Menghitung luas daun Diambil lembaran daun dari Ficus bejamina  bejamina  (3 lembar), lalu di tempelkan pada selembar kertas yang telah diketahui berat dan luasnya. Selanjutnya lembaran daun dijiplakkan pada kertas rijek tersebut. Kemudian di jiplakkan gambar daun digunting dan ditimbang. Lalu, dihitung luas daun dengan menggunakan rumus yang tersedia. Perkiraan Kecepatan Evaporasi Daun Diambil lembaran daun Ficus benjamina   yang telah diketahui benjamina luas permukaannya tadi, kemudian ditimbang dan digantung dengan  jepitan kertas di dalam ruangan atau sinar matahari lanngsung. Dalam interval waktu 20 menit

dilakukan penimbangan terhadap daun tersebut sebanyak 3 kali. Dibuat daftar pengurangan berat daun selama evaporasi. Perkiraan laju respirasi permukaan dorsiventral

daun

Dua lembar daun yang telah diketahui luasnya pada percobaan pertama ditimbang, kemudian direndam di dalam air dan dkeringkan dengan kertas tissue. Daun pertama diolesi vaselin pada permukaan atasnya dan daun kedua diolesi vaselin pada permukaan bawahnya, dan ditimbang kembali. Kedua daun tersebut diletakkan pada panas matahari selama 1 jam dan ditimbang kembali. Struktur Stomata dan Aktivitas Membuka-Menutup Membuka-Men utup Stomata Diteteskan aquades pada permukaan kaca objek. Dibuat sayatan tipis permukaan epidermis atas dan bawah lembaran daun Ficus benjamina, kemudian ditempatkan pada tetesan aquades pada kaca objek, ditentukan epidermis atas dan epidermis bawah. Ditutup secara hati  –  hati dengan cover glass dan diamati dibawah mikroskop dengan perbesaran kecil (4x10). Difokuskan pengamatan pada 1-2 stomata dan ditingkatkan perbesaran sampai 40x10, kemudian digambarkan struktur stomata yang teramati di bawah mikroskop.

 

HASIL DAN PEMBAHASAN Menghitung luas daun Tabel 1. Luas Permukaan Daun N o 1 2 3 4

Parameter Berat Guntingan Daun Berat Kertas Luas Kertas Luas permukaa n daun

Dau n1 0,11 g

Dau n2 0,12 g

Dau n3 0,13 g

2,28 g 315 cm2 15,1 97 cm2

2,27 g 315 cm2  16,6 51 cm2 

2,31 g 315 cm2  17,7 27 cm2 

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa Luas Permukaan Daun Ficus

pada pengambilan air dan banyak hal dalam hubungan air tumbuhan bergantung pada interaksi antar sel dengan lingkungan (Salisbury dan Ross, 1995). Bower (1961) menyatakan bahwa luas tanah, daun tempat dipengaruhi oleh ketersediaan ia tumbuh dan nutrisinya. Faktor lingkungan juga mempengaruhi luas daun dan besar kecilnya daun. Menurut Kimball (1994), bahwa tekstur dan struktur daun dari suatu tanaman akan menentukan kecepatan transpirasinya, contohnya tanaman yang mempunyai daun yang tipis dan tanpa dilapisi oleh kutikula, lilin ataupun bulu-bulu daun akan mengalami transpirasi paling cepat

benjamina   bervariasi yaitu 15,197 benjamina cm2, 16,652 cm2, dan 17,727 cm2. Menurut Dwijoseputro (1986), Luas daun dapat dihitung berdasarkan berat replika daun dengan berat total kertas. Pilihan metoda ini didasarkan pada teknis dan prinsipnya yang sederhana. Metoda ini cukup mudah digunakan dan hasilnya cukup dipercaya. Dengan didapatnya luas permukaan daun, maka dapat diketahui proses dan laju dari

dibandingkan dengan daun yang tebal dan ditutupi lapisan kutikula, lilin dan bulu-bulu daun. Begitu juga halnya dengan tempat tumbuh tanaman, apabila tanaman yang tumbuh di daerah kering akan mudah mengalami transpirasi dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh ditempat lembab.

transpirasi, dimana semakin besar luas suatu daun maka akan semakin cepat terjadinya transpirasi, dan sebaliknya semakin kecil luas permukaan daun, maka semakin lambat pula terjadinya transpirasi (Salisbury and Ross,1995). Perbedaan luas permukaan daun dari berbagai jenis tanaman mungkin disebabkan oleh faktor lingkungan dan kebutuhan masingmasing tumbuhan terhadap air, hal ini sesuai dengan teori yang menyatakan

N o

Wakt u

1.

20 menit 40 menit 60 menit

bahwa pertumbuhan juga bergantung

Perkiraan Kecepatan Evaporasi Daun Tabel 2. Kecepatan Evaporasi Daun

2. 3.

Besar Penguap an 0,01

Kecepatan Evaporasi (gr/cm2/menit) 0,00003

0,01

0,00001

0,01

0,00001

Pada tabel 2, dapat dilihat bahwa kecepatan evaporasi yang tertinggi terdapat pada Ficus benjamina pada interval

pertama

yaitu

20

 

menit sebesar 0,00003 0,00003 gr/cm2/menit. Dapat diketahui bahwa kecepatan evaporasi tidak dipengaruhi oleh lamanya waktu yang digunakan untuk proses transpirasi melainkan sangat dipengaruhi oleh besarnya penguapan

tanaman akan menentukan kecepatan tranpirasinya,, misalnya pada tanaman tranpirasinya yang mempunyai daun yang tipis dan tanpa dilapisi oleh kutikula, lilin atau bulu-bulu daun akan mengalami transpirasi paling cepat dibandingkan

dan luasSalisbury permukaan daun. dan Ross (1995), faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan transpirasi antara lain faktor luar yaitu radiasi, temperatur, kebasahan udara, tekanan udara, dan angin. Sedangkan faktor dari dalam tumbuhan itu sendiri antara lain ukuran tebal tipisnya permukaan daun, ada tidaknya lapisan lilin,  jumlah, bentuk, dan lokasi stomata, serta ada tidaknya bulu pada permukaan daun.

dengan yang tebal dan ditutupi lapisan daun kutikula, lilin, dan bulu-bulu daun. Begitu juga halnya dengan tempat tumbuh tanaman, apabila tanaman yang tumbuh di daerah kering akan lebih mudah mengalami transpirasi dibandingkan dengan tanaman yang tumbuh di tempat lembab.

Menurut Dwidjoseputro (1986) bahwa besarnya evaporasi ini dipengaruhi oleh luas daun. Semakin luas permukaan daun maka kecepatan evaporasi akan semakin tinggi. Selain itu, ketebalan daun juga dapat mempengaruhi kecepatan evaporasi. Kecepatan perjalanan zat melalui xylem dan floem dipengaruhi oleh kecepatan transpirasi dan evaporasi. Hal ini terjadi karena kehilangan air dan penguapan air dari tanah (Delvin,1975). (Delvin,1975). Semakin luas suatu permukaan daun pada tanaman, maka kecepatan evapotranspirasi yang terjadi pada tanaman akan semakin cepat pula. Menurut Dwijoseputro (1985), bahwa luas permukaan daun maupun tebal tipisnya kutikula yang melapisi permukaan daun tergantung pada kepentingan fisiologi dari tanaman tersebut, sekaligus mempengaruhi transpirasi. Menurut Kimbal (1994), struktur dan tekstur daun dari suatu

Perkiraan laju respirasi permukaan dorsiventral

daun

Tabel 3. Laju Transpirasi Daun

N O 1 2

Parameter

Berat Awal Berat setelah diolesi vaseline 3 Berat setelah dijemur (1  jam)

Daun diolesi vaseline pada permukaan  Atas Bawah 0,42 g 0,45 g 0,42 g 0,47 g

0,41 g

0,46 g

Transpirasi lebih besar terjadi pada bagian bawah daun daripada pada bagian atas daun. Hal ini dikarenakan transpirasi melalui stomata lebih aktif dibandingkan melalui kutikula. Dwijoseputro (1985) menyebutkan bahwa transpirasi melalui stomata lebih aktif karena jaringan ini terdapat  jaringan bunga karang yang susunannya longgar. Lapisan kutikula yang tebal dari lapisan lilin merupakan lapisan pelengkap untuk mengurangi penguapan yang terlalu besar pada

 

permukaan daun dan juga berfungsi dalam bekerjanya stomata dan mengubah permeabilitas plasma (Salisbury,1995). Menurut Noggle (1979), bahwa kutikula secara relatif tidak

Dari tabel hasil pengamatan dapat dilihat bahwa ketika stomata ditetesi dengan air stomata menutup, saat stomata ditetesi dengan sukrosa stomata membuka, dan saat ditetesi dengan air kembali stomata menutup.

tembus yang pada sebagian tanaman air, transpirasi kutikula hanya 10% dari seluruh jumlah penguapan. Makin banyak jumlah stomata kemungkinan hilangnya uap air cukup besar, sehingga mempengaruhi besarnya laju transpirasi. Transpirasi yang melalui kutikula lebih sedikit dibandingkan dengan stomata, karena pada kutikula terjadi difusi uap air dengan langsung mengakibatkan uap air dan terdapat lapisan penghalang pada kutikula

Ketika ditetesi dan NaCl stomata kembalistomata membuka, kembali menutup ketika ditetesi air kembali. k embali.  Aktivitas stomata terjadi karena hubungan air dari sel-sel penutup dan sel-sel pembantu. Bila sel-sel penutup menjadi turgid dinding sel yang tipis menggembung dan dinding sel yang tebal yang mengelilingi lobang (tidak dapat menggembung cukup besar) menjadi sangat cekung, karenanya membuka lobang. Oleh karena itu membuka dan menutupnya stomata

seperti zat kutin, lilin dan yang lain yang akan memperlambat proses hilangnya air dari permukaan daun tersebut (Delvin,1975). (Delvin,1975). Menurut Dwijoseputro (1985) factor luar juga mempengaruhi kecepatan transpirasi ini yaitu cahaya (tumbuhan lebih cepat bertranspirasi bilamana terbuka terhadap cahaya dibandingkan dengan dalam gelap). Suhu juga mempengaruhi tumbuhan untuk proses transpirasi bila suhu semakin tinggi maka transpirasi

tergantung pada perubahanperubahan turgiditas dari sel-sel penutup, yaitu kalau sel-sel penutup turgid lobang membuka dan sel-sel mengendor pori/lobang menutup (Pandey dan Sinha, 1983). Stomata membuka karena sel penjaga mengambil air dan menggembung dimana sel penjaga yang menggembung akan mendorong dinding bagian dalam stomata hingga merapat. Stomata bekerja dengan caranya sendiri karena sifat khusus

semakin cepat terjadi.

yang terletak pada anatomi sub mikroskopik dinding selnya. Sel penjaga dapat bertambah panjang, terutama dinding luarnya, hingga mengembang mengemban g ke arah luar. Kemudian, Kemudian, dinding sebelah dalam akan tertarik oleh mikrofibril tersebut yang mengakibatkan stomata membuka (Salisbury, 1999). Pada saatstomata membuka akan terjadi akumulasi ion kalium (K+} pada sel penjaga. Ion kalium ini berasal dari sel tetangganya. Cahaya sangat berperan

Struktur Stomata dan Aktifitas Membuka-Menutup Membuka-M enutup Stomata Tabel 4. Percobaan aktifitas membuka dan menutup stomata No

Larutan

1. 2.

Aquadest 13 detik Sukrosa 1 15 detik M Aquadest menutup 12 detik NaCl membuka 10 detik (Sumber : Kelompok 1B)

3. 4.

Aktifitas Stomata menutup membuka

Waktu

merangsang masuknya ion kalium

 

kesel penjaga dan jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap, maka ion kalium akan kembali keluar sel penjaga (Lakitan, 1993) Hal ini juga sesuai dengan pendapat Dwijoseputro (1985) yang menyatakan bahwasanya mekanisme membuka dan menutupnya stomata terjadi karena adanya perubahanperubahan. Perubahan turgor terjadi akibat perubahan konsentrasi nilai osmosis dari sel penutup. Menurut Suseno (1972), pemberian NaCl akan mengakibatkan kelarutan zat di dalam sel berkurang sehingga sel menjadi lebih potensial terhadap air, proses ini mengakibatkan air masuk ke sel penjaga, sel menjadi turgid dan stomata kemudian akan membuka. Ketidak sesuaian ini dimung-kinkan karena konsentrasi NaCl yang diberikan tidak tepat mempengaruhi terbukanya stomata, namun kedua reaksi dengan aquades dan sukrosa memperlihatkan memperliha tkan reaksi yang benar. Salisbury dan Ross (1995) menyatakan bahwa hal ini terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi antara lingkungan yaitu larutan sukrosa dengan dalam sel epidermis. Ketika konsentrasi lingkungan lebih tinggi daripada konsentrasi didalam  jaringan, maka stomata stomata akan menutup untuk mencegah terjadinya pengeluaran air. Menurut Pandey dan Sinha (1983), faktor utama yang mempengaruhi pembukaan dan penutupan stomata dalam kondisi lapangan ialah tingkat cahaya dan kelembapan. 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. Jumlah daun.juga mempengaruhi transpirasi, makin luas daerah permukaan daun, makin besar evapotranspirasi.

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan 1. Kecepatan evaporasi daun memiliki kecepatan yang berbeda-beda. 2. Berat daun setelah diolesi vaselin akan mengalami pertambahan dari berat daun awal atau berat daun sebelum diolesi dengan vaselin. 3. Transpirasi Transpiras i stomata lebih cepat dari pada transpirasi kutikula. 4. Pada percobaan epidermis daun yang ditetesi NaCl dan sukrosa, stomata terbuka setelah ditetesi sukrosa dan menutup setelah ditetesi NaCl. Saran Pada saat praktikum dilaksanakan, diharapkan praktikan lebih teliti dalam menggunakan timbangan analitik agar data yang didapatkan lebih valid, dan teliti dalam perhitungan. perhitungan.

DAFTAR PUSTAKA Bidwell, R.G.S. 1979. Plant Physiology Second Edition. Edition. Max Million Publiching. New York. Bower, F.O.196. Botany of The Living Plant.   Mc.Milan and Co. Ltd. St Plant. Martin Press. London.

 

Delvin, R.M.1975. Plant Physiology Third Edition. Edition. Mc.William Publishing Co.Inc. NewYork.

LAMPIRAN GAMBAR

Devlin, R. M dan K.H. Withan. 1983. Plant Physiology . Williard Grant Press. Boston Dwidjoseputro, D. 1985. 1985. Fisiologi Tumbuhan Tumbuhan.. Jakarta

Pengantar Gramedia.

Fitter. A. H. dan Hay, R. K. M. 1991, Fisiologi Lingkungan Tanaman, Tanaman, Gadjah Mada University Press. Yogyakarta Jumin, H. B. 1992.Ekologi 1992.Ekologi Tanaman suatu Pendekatan Fisiologi . Rajawali Press. Jakarta. Kimball.1994. Biologi Jilid 2 . Erlangga. Jakarta. Lakitan,B.2004.Dasar-Dasar Lakitan,B.2004.Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan.. Raja Grafindo Persada. Tumbuhan Jakarta Loveless, A. R. 1991. Prinsip  –  Prinsip Biologi Tumbuhan Untuk Daerah Tropik . Gramedia. Jakarta Noggle and Fritz.1979. Introduction Fritz.1979. Plant Physiology . Practise Hall of India, PrivateLimited India. New Delhi. Pandey, S. N. dan 1983. Fisiologi Yogyakarta

B.

K. Sinha. Tumbuhan.. Tumbuhan..

Salisbury and Ross.1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid I. ITB. I. ITB. Bandung. Salisbury, F.B dan Ross, C.W. 1992. Plant Physiology . Wadswovth Publishing Co. California

(Sumber : Kelompok 1B)