TRANSPIRASI TUMBUHAN
Tujuan : - Mengukur laju transpirasi pada dua jenis tumbuhan, yaitu Acalypha sp. dan Bauhemia sp. - Membandingkan laju transpirasi pada dua jenis tumbuhan. - Mengamati jumlah stomata bagian atas dan bagian bawah daun
PENDAHULUAN Secara alamiah tumbuhan mengalami kehilangan air melalui penguapan. Proses kehilangan air pada tumbuhan ini disebut transpirasi. Pada transpirasi, hal yang penting adalah difusi uap air dari udara yang lembab di dalam daun ke udara kering di luar daun. Kehilangan air dari daun umumnya melibatkan kekuatan untuk menarik air ke dalam daun dari berkas pembuluh yaitu pergerakan air dari sistem pembuluh dari akar ke pucuk, dan bahkan dari tanah ke akar. Ada banyak langkah dimana perpindahan air dan banyak faktor yang mempengaruhi pergerakannya. Besarnya uap air yang ditranspirasikan dipengaruhi olh beberapa faktor, antara lain: (1) Faktor dari dalam tumbuhan (jumlah daun, luas daun, dan jumlah stomata); (2) Faktor luar (suhu, cahaya, kelembaban, dan angin). Ruang interseluler udara dalam daun mendekati keseimbangan dengan larutan dalam fibrill sel pada dinding sel. Hal ini berarti sel-sel hampir jenuh dengan uap air, padahal banyaknya udara di luar daun hampir kering. Difusi dapat terjadi jika ada jalur yang memungkinkan adanya ketahanan yang rendah. Kebanyakan daun tertutup oleh epidermis yang berkutikula yang memiliki resistansi (ketahanan) tinggi untuk terjadinya difusi air. Namun stomata memiliki resistansi rendah ketika membuka dan uap air berdifusi ke luar melalui stomata.
Jumlah difusi keluarnya uap air dari stomata tergantung pada tingkat kecuraman gradien konsentrasi uap air. Lapisan pembatas yang tebal memiliki gradien yang lebih rendah, dan lapisan pembatas yang tipis memiliki gradien yang lebih curam. Oleh karena itu, transpirasi melalui lapis pembatas yang tebal lebih lambat dari pada yang tipis. Angin membawa udara dekat ke daun dan membuta pembatas lebih tipis. Hal ini menunjukkan mengapa laju transpirasi pada tumbuhan lebih tinggi pada udara yang banyak hembusan angin. Struktur anatomi daun memungkinkan penurunan jumlah difusi dengan menstabilkan lapis pembatas tebal relatif. Misalnya rapatnya jumlah trikoma pada permukaan daun cenderung meyebabkan lapisan pembatas udara yang reltif tidak bergerak. Stomata yang tersembunyi menekan permukaan daun sehingga stomata membuka. Udara memiliki efek penting dalam penjenuhan jumlah udara. Udara hangat membaewa lebih banyak air dari pada udara dingin. Oleh karena itu, pada saat panan volume udara akan memberikan sedikit uapa air dengan kelembaban relatif yang lebih rendah daripada saat dingin. Untuk alasan ini, tumbuhan cenderung kehilangan air lebih cepat pada udara hangat dari pada udara dingin. Hilangnya uap air dari ruang interseluler daun menurunkan kelembaban relatif pada ruang tersebut. Air yang menguap dari daun (stomata) ini menimbulkan kekuatan kapiler yang menarik air dari daerah yang berdekatan dalam daun. Beberapa penggantian air berasal dari dalam sel daun melalui membran plasma. Ketika air meninggalkan daun, molekul air menjadi lebih kecil. Hal ini akan mengurangi tekanan turgor. Jika banyak air yang dipindahkan, tekanan turgor akan menjadi nol. Oleh karena itu, sel menjadi lunak dan kehilangan kemampuan untuk mendukung daun. Hal ini dapat terlihat ketika tanaman layu. Untuk mengetahui tingkat efisiensi tumbuhan dalam memanfaatkan air, sering dilakukan pengukuran terhadap laju transpirasi. Tumbuhan yang efisien akan menguapakan air dalam jumlah yang lebih sedikit untuk membentuk struktur tubuhnya (bahan keringnya) dibandingkan dengan tumbuhan yang kurang efisien dalam memanfaatkan air.
ALAT DAN BAHAN Alat dan Bahan : 1.Batang/ranting Acalypha sp.
2.Batang /ranting Bauhinia sp. 3.Gunting tanaman 4.Ember 5.Gelas ukur 10 ml 6.Timbangan 7.Minyak kelapa 8.Kuteks bening (cat kuku) 9. Timbangan 10. Kertas kuarto 11. Kertas grafik 12. Gelas obyek dan penutup 15. Rak tabung 14. Mikroskop
CARA KERJA 1. Potonglah batang atau ranting tumbuhan Acalypha sp. dan Bauhinia sp. di bawah permukaan air. Usahakan potongan selalu berada dalam air, demikian juga sewaktu memasukkan potongan atau ranting tumbuhan ke dala gelas ukur usahakan selalu terendam. 2. Untuk setiap perangkat (set) isilah 3 gela ukur 10 ml, dengan air sebanyak 6-7 ml. 3. Masukkan segera potongan ranting tumbuhan tersebut ke dalam 2 gelas ukur dan satu gelas ukur dibiarkan tanpa tumbuhan (sebagai kontrol). Buatlah tinggi permukaan air
pada ke tiga gelas ukur sama, kemudian ditetesi dengan minyak kelapa sampai seluruh permukaan tertutup, maksudnya agar air tidak menguap. Setelah itu setiap perangkat disusun pada rak tabung seperti pada gambar 4 di bawah ini. 4. Catat waktu anda saat memasukkan daun ke dalam gelas ukur. 5. Letakkan perangkat gelas ukur di luar laboratorium yaitu di lapangan terbuka dengan terik matahari. 6. Amati dan catat perubahan air yang terjadi dalam gelas ukur setiap 30 menit selama 2 jam dengan membaca skala yang ada pada gelas ukur. Catat hasil pengamatan anda pada tabel data pengamatan (Tabel 1). 7. Catat jumlah air yang diuapkan setiap periode tersebut dan hitunglah nilai rata-ratanya. 8. Ukur luasan daun yang anda gunakan pada percobaan ini dengan salah satu cara dari kedua metode berikut: (1) Metode penimbangan: - Ambil kertas kuarto, timbang bobot kertas kuarto utuh (bk) dan hitung luasnya (lk). - Gambarlah daun-daun pada ranting yang digunakan pada percobaan di atas di kertas kuarto (dengan menjiplak daun utuh) lalu potong sesuai ukuran daun tersebut. - Timbang bobot kertas yang anda potong atau duplikat daun (bd). - Luas daun (ld) ditentukan dengan rumus: ld = lk x bd / bk (2) Metode dengan bantuan kertas grafik (mm blok). - Daun-daun dijiplak pada kertas grafik, lalu dihitung luassan daun pada hasil jiplakan yang ada pada kertas grafik tersebut. 9. Oleskan kuteks bening pada sisi atas dan bawah daun dan biarkan beberapa menit hingga mengering. 10. Tarik dengan bantuan pinset kuteks yang telah mengering tersebut secara hati-hati dan letakkan di tas gelas obyek, beri air sedikit dan tutup dengan gelas penutup.
11. Amati dengan menggunakan mikroskop pada perbesaran 10 x 40 dan hitung jumlah stomata/ mm2 luas bidang pandang (mm2 luas daun). 12. Hitung luas bidang pandang (10 x 40) dengan cara sebagai berikut: - Letakkan penggaris plastik berskala mm di atas meja obyek dan amati pada perbesaran 10 x 10, usahakan untuk mendapatkan bayangan skala mm sejelas mungkin dan perkirakan diameter bidang pandang tersebut. Diameter bidang pandang dengan perbesaran kuat (10 x 40) dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut: Ǿok = Ǿol x pl /pk Ǿ ok = diameter bidang pandang dengan obyektif perbesaran kuat Ǿ ol = diameter bidang pandang dengan obyektif perbesaran lemah pl = perbesaran lensa obyektif kuat pk = perbesaran lensa obyektif kuat - Jika diameter bidang pandang sudah diperoleh, maka jari-jari ® bidang pandang dapat dihitung. (r =1/2 x diameter). Lalu hitung luas bidang pandang (10x40) dengan menggunakan rumus luas lingkaran yaitu: L = π r 2, nilai π = 3.14 13. Konversikan jumlah stomata per satuan mm2 luas daun.
Tabel Pengamatan : Percobaan transpirasi tumbuhan.
Acalypha sp.
Waktu (menit) 0 30
Bauhemia sp.
Kontrol
60 90 Rata-rata air menguap (cm2) Luas daun (cm2) Laju transpirasi/cm2/jam
PERTANYAAN 1. Dari mana air menguap? 2. Apa fungsi gelas ukur yang tidak berisi tumbuhan (kontrol)? 3. Hitung laju transpirasi masing-masing tumbuhan tersebut per cm2 luas daun per jam. 4. Tumbuhan mana di antara 2 jenis tersebut yang paling banyak menguapkan air? Mengapa? 5. Faktor –faktor apa saja yang mempengaruhi laju transpirasi?
