Laporan Fisiologi Tumbuhan Pembuktian Daya Hisap Daun

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIOLOGI TUMBUHAN

“Pembuktian Daya Hisap Daun”

Oleh:

Nama                               : Rose Lolita

NIM                                 : 130210103027

Kelas                                : C

Kelompok                        : 4

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JEMBER

2015

I.                   Judul

Pembuktian 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

            Daya hisap daun mempunyai peranan penting sehingga air tanah dapat naik keatas. Beberapa faktor yang mempengaruhi daya hisap daun antara lain terang teduhnya cahaya, banyak sedikitnya daun, kelembaban udara dan cukupnya air tanah. Air bergerak secara vertical melalui pembuluh xylem melawan gravitasi. Xylem terdiri dari empat macam sel yaitu trakeid, unsure pembuluh, serat dan parenkim xylem. Trakeid dan unsur pembuluh yang tersusun tegak berperan dalam pengangkutan cairan xylem. Trakeid dan unsur pembuluh adalah sel yang berbentuk panjang tapi trakeid lebih panjang serta lebih sempit daripada unsure pembuluh. keduanya berfungsi sebagai unsur mati artinya sesudah terbentuk dari proses pertumbuhandan diferensiasi sel meristematik, sel itu mati dan protoplasmanya diserap oleh sel lain. Namun sebelum mati terjadi beberapa perubahan pada dindingnya yang penting untuk lalu-lalang air. Salah satu perubahanya adalah terbentuknya dinding sekunder yang sebagian besar terdiri dari selulosa, lignin, dan hemiselulosa yang menutup sebagian besar dinding primer (Dwijoseputro, 1990).

            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).

Tekanan akar tampak pada sebagian besar tanaman, tapi ini terjadi jika tanah cukup lembab dan bila kelembaban udara tinggi, artinya ketika transpirasi sangat rendah.  tetesan air akan terlihat keluar dari bukaan (hidatoda) pada ujung atau tepi daun, fenomena ini disebut gutasi.  Jika tanaman ditempatkan pada kondisi atmosfer yang cukup kering, atau di tanah yang berkelembaban rendah, atau sekaligus dalam kedua keadaan tersebut, maka tekanan akar tidak muncul sebab air dalam batangnya berada di bawah tegangan dan bukan di bawah tekanan (Salisbury dan Ross, 1995).

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).

            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).

            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 (Loveless,1991).

            Salah satu tumbuhan yang berpotensi sebagai bahan immunostimulan adalah tumbuhan pacar air (Impatiens balsamina L.). Hasil skrining fitokimia dari daun pacar air mengandung senyawa flavonoida, saponin, steroida, glikosida, kumarin, kuinon, striterpenoid dan fenolik. Dimana senyawa flavonoid dapat berfungsi sebagai antioksidan, antikanker, antibakteri, antiaterosklerotik, imunomodulator, antidiabetes, antiinflamasi dan senyawa saponin berfungsi sebagai membran-permeabilising, bersifat hipokolesterolemik dan juga dapat mempengaruhi pertumbuhan serta meningkatkan respon makan pada hewan (Pasaribu, 2015).

Transpirasi dalah proses hilangnya air dari tubuh tumbuhan dapat berupa cairan dan uap atau  gas. Proses keluarnya atau hilangnya air dari tubuh tumbuhan dapat berbentuk gas keudara disekitar tumbuhan dinamakan transpirasi (Loveless, 1991).

Ada dua tipe transpirasi yaitu :

1.       Transpirasi kutikula yaitu evaporasi air yang terjadi secara langsung melalui kutikula epidermis.

2.       Transpirasi stomata yang dalam hal ini kehilangan air berlangsung melalui stomata. Hampir 97% air dari tanaman hilang melalui transpirasi stomata. Kutikula daun secara relatif tidak tembus air dan pada sebagian besar jenis tumbuhan transpirasi kutikula hanya sebesar 10 % atau kurang dari jumlah air yang hilang melalui daun-daun. Oleh karena itu, sebagian besar air yang hilang terjadi melalui stomata (Loveless, 1991).

IV.             Metode Penelitian

a.       Alat dan Bahan

Alat :

1.      Photometer

2.      Beaker glass

3.      Stopwatch

Bahan :

1.      Tumbuhan pacar air beserta daunnya

2.      Air

3.      Vaselin

b.      Cara Kerja

 

V.                Hasil Pengamatan

Waktu pengamatan	Teduh (ml) daun 5	Teduh (ml) daun 9	Terik (ml) daun 5	Terik (ml) daun 9
5 Menit	0,04	0,02	Bocor	0,02
10 Menit	0,06	0,05		0,03
15 Menit	0,08	0,06		0,06
20 Menit	0,09	Waktu tidak cukup		Waktu tidak cukup
25 Menit	0,095
30 Menit	0,1

Volume kapiler 0,001 cm³

VI.             Pembahasan

Pada praktikum kali ini mengenai daya hidap daun kami membuktikan bahwa air tanah dapat naik ke daun di sebabkan oleh daya hisap daun daun pembuluh angkut. Pada praktikum kali ini kami menggunakan pacar air (Impatiens balsamina  L), pacar air merupakan tumbuhan herba yang memiliki batang basah yang mengandung banyak sekali air sehingga air mudah sekali di hisap oleh pembuluh angkut di daun.

Pada praktikum kali ini pertama-tama kami menyiapkan alat yang kita gunakan yaitu fotometer, menempelkan plastisin ke sekat-sekat pada photometer supaya tidak bocor, lalu mengalirkan air melalui photometer dan menutup ujungnya dengan menggunakan jempol untuk menghilangkan gelembungnya. Kemudian memasukkan tangkai daun pacar air pada lubang kecilnya dan tutup karet pada lubang yang besar. Lalu lepaskan ujung lubang yang di tutupi dengan menggunakan jempol. Jika air tidak keluar maka lanjutkan ke proses selanjutnya yaitu pemberian eosin, jika air keluar berarti ada sekat yang berlubang maka harus di tutupi lagi dengan plastisin.

Pada laju pacar air di tempat teduh dengan daun 5 di dapatkan hasil 5 menit pertama 0,04, kemudian 10 menit selanjutnya 0,06 ml, pada menit ke 15 menit di dapatkan kenaikan 0,08 ml, pada menit ke 20 di dapatkan hasil 0,09 ml, lalu pada menit ke 25 di dapatkan hasil 0,095, pada menit terakhir yaitu menit ke 30 di dapatkan hasil 0,1. Pada tempat terik kami tidak berhasil memperoleh hasil sehingga kami tidak dapat membandingkan antara pacar air daun 5 terik dan teduh, di karenakan terjadi kesalahan alat yang kami gunakan, yaitu photometer yang kami gunakan mungkin umurnya sudah lama atau sudah terlalu seirng di pakai sehingga mengakibatkan alat sudah tidak layak pakai dan mengakibatkan walaupun sudah di beri plastisin alat ini tetap bocor.

Proses daya hisap daun di pengaruhi oleh beberapa faktor yang mempengaruhi daya hisap daun yaitu absorbsi air dan mineral oleh sel-sel akar, transpor air dan mineral ke dalam xilem, tarikan transpirasi, pembukaan dan penutupan stomata, tekanan akar (Campbell, 1999: 358). Faktor-faktor tersebut di pengaruhi oleh cahaya matahari dan juga panas dari luar tubuh tumbuhan semakin sering terpapar matahari maka semakin mengakibatkan laju transpirasi cepat dimana semakin banyak stomata yang melakukan pembukaan stomata. Ketika laju transpirasi semakin cepat maka akan mngakibatkan daya hisap daun semakin cepat pula karena tarikan dari transpirasi. Sehingga seharusnya jika praktikan berhasil melakukan praktikum dan mendapatkan hasil akan mendapatkan hasil laju daya hisap pada tempat terik lebih cepat atau lebih tinggi jika di bandingkan dengan daya hisap daun pada tempat yang teduh.

Kemudian pada hasil pengamatan pacar air daun 9 di tempat teduh di dapatkan hasil pada 5 menit pertama 0,02 ml, kemudian menit ke 10 di dapatkan kenaikan 0,05 ml dan pada menit ke 15 di dapatkan kenaikan menjadi 0,06 ml dan pada waktu selanjutnya tidak di dapatkan kenaikan di karenakan waktu praktikum sudah tidak cukup lagi jadi kami melakukan perhentian pengamatan sebelum 30 menit. Jika di bandingkan dengan pacar air pada tempat terik di dapatkan hasil 5 menit pertama di dapatkan hasil 0,02 ml, kemudian pada menit ke 10 di dapatkan hasil 0,03, dan pada menit ke 15 di dapatkan hasil 0,06 ml. Pada menit-menit selanjutnya kami tidak berhasil mendapatkan hasil di karenakan pengamatan di berhentikan karena waktu tidak cukup lagi.

   Berdasarkan pengamatan tersebut di dapatkan hasil yang hampir sama antara pacar air daun 9 pada tempat teduh dan pada tempat terik. Pada menit ke 10 pada daun 9 keadaan terik lebih rendah di bandingkan pada daun teduh. Hal ini tidak sesuai dengan teori yang ada seharusnya berdasarkan teori yang ada daya hisap daun akan semakin kuat apabila tumbuhan berada ditempat yang terang. Namun hasil percobaan ini tidak sesuai dengan teori karena tumbuhan yang diletakkan ditempat teduh mempunyai laju gerakkan air dalam pipa kapiler yang lebih besar daripada tumbuhan yang diletakkan ditempat terang.

   Menurut Salisbury (1992) ada banyak langkah dimana perpindahan air dan banyak 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). Sehingga pada perbandingan pacar air daun 9 tidak sesuai dengan teori seharusnya di dapatkan hasil pacar air daun 9 tempat terik lebih tinggi daya hisap daunnya di bandingkan dengan daya hisap daun pada tempat yang teduh.

Selain itu menurut Campbell (2004) kohesi dan adhesi dalam gerak naiknya getah xilem. Kohesi dan adehsi memfasilitasi transpor jarak jauh ini melalui aliran massal. Kohesi air akibat pengikatan hidrogen memungkinkan untuk menarik kolom getah xilem dari atas tanpa pemisahan molekul-molekul air. Molekul-molekul air yang keluar dari xilem pada daun menyeret molekul-molekul air disebelahnya, dan tarikan ini diteruskan, molekul demi molekul, menuruni keseluruhan kolom air di dalam xilem. Sementara itu, adhesi molekul-molekul air yang kuat (sekali lagi berkat ikatan hidrogen) ke dinding hidrofil sel-sel xilem mmembantu mengatasi gaya gravitasi ke bawah.

Berdasarkan teori tersebut daya kohesi dan adhesi juga merupakan salah satu faktor daya hisap daun. Jika semakin cepat transpirasi yang terjadi maka daya kohesi dan adhesi semakin cepat pula. Sehingga mengakibatkan daya hisap daun juga semakin cepat. Transpirasi dapat terjadi di karenakan kenaikan temperatur dan intensitas cahaya yang mengenai daun semakin banyak semakin cepat transpirasi. Dalam hal ini seharusnya pada daun 9 pacar air di tempat terik lebih cepat gaya adhesi dan kohesinya di bandingkan dengan daya hisap pada daun 9 pacar air, sehingga hasil yang kami dapatkan tidak sesuai dengan teori yang ada.

   Banyak jumlah daun juga menentukan laju kecepatan air yang masuk ke dalam pembuluh angkut xilem. Dimana semakin banyak daun maka semakin cepat laju gerakkan air dalam xilem karena daya hisap daunnya semakin besar dan semakin sedikit daun maka semakin lambat laju gerakan air dalam xilem daya hisap daun semakin kecil. Hal ini hubungannya adalah dengan luas permukaan daun semakin banyak daun maka stomata yang ada semakin banyak sehingga laju transpirasi dan tentunya daya hisap daun semakin cepat sedangkan semakin sedikit daun maka stomata yang ada semakin sedikit maka daya hisap daun semakin kecil.

   Kemudian jika kita lihat dari besar kecilnya diameter batang juga mempengaruhi yaitu semakin besar diameter batang volume air yang digunakan semakin banyak maka laju daya hisap daun juga akan meningkat. Panjang pendeknya batang juga mempengaruhi laju transpirasi dan daya hisap daun, karena semakin pendek batang, maka jarak antara daun ke ujung batang akan semakin dekat, hal inilah yang mempengaruruhi laju transpirasi dan daya hisap daun, serta sebaliknya.

   Hal ini sesuai dengan teori Haryanti (2009) Stomata ditemukan pada sebagian besar pemukaan tanaman misalnya daun, batang, dan akar tetapi yang terbanyak terdapat pada daun. Sebagian besar pohon angiosprermae daundaunnya mempunyai stomata pada permukaan bawah, sehingga disebut hipostomatus.

Kemudian selanjutnya fungsi eosin adalah adalah sebagai indikator terjadinya daya hisap daun, ketika eosin naik berarti menandakan terjadinya daya hisap daun. Eosin juga bersifat asam dan sebagai pewarna jaringan tumbuhan. Hal ini sesuai dengan teori Junquera (2007) eosin adalah metode pewarnaan yang banyak digunakan dalam dalam pewarnaan jaringan sehingga ia di perlukan dalam diagnosa medis dan penelitian. Eosin bersifat asam. Ia akan memulas komponen asidofilik jaringan seperti mitokondria, granula sekretoris dan kolagen. Tidak seperti hematoksilin, eosin mewarnai sitoplasma dan kolagen menjadi warna merah muda.  Eosin bersifat asam akan menarik zat/ larutan yang bersifat basa sehingga akan berwarna biru. Sitoplasma bersifat basa akan menarik zat /larutan yang bersifat asam sehingga berwarna merah.

             Pada batang sebelum di masukkan ke dalam photometer harus di potong di dalam air hal itu di lakukan adalah supaya tidak adanya ruang udara yang terbentuk pada pembuluh xilem. Jika ada udara yang masuk dalam pembuluh xilem akan mengakibatkan terhambat nya daya hisap daun sehingga hasil yang di dapat tidak akan valid. Hal ini sesuai dengan teori menurut (Tim Dosen Fisiologi Tumbuhan, 2015:15) pacar air di potong di dalam air untuk mencegah ruang udara pada pembuluh xilem.

            Saya tidak berhasil menemukan teori mengenai fotometer yang kami gunakan sehingga saya menjelaskan prinsip kerja photometer yang kami gunakan pada saat praktikum. Photometer yang kami gunakan merupakan photometer tradisional yang tidak membutuhkan kabel, kabel ataupun bahan-bahan yang biasanya di gunakan sebagai bahan elektronik. Photometer yang kami gunakan berupa pipa yang terbuat dari kaca plastik seperti polietilena yang bahannya mirip dengan beaker glass sehingga tidak mudah pecah dan tahan terhadap suhu panas ataupun suhu dingin. Pipa yang terdapat ukuran ml nya sangat kecil kemudian bercabang dua di ujung yang satu pipa kecil yang satunya pipa besar, yang kecil sebagai tempat tumbuhan tangkai nya dan yang besar nantinya tempat penutup karet.

            Prinsip kerja dari photometer adalah dengan menutup ujung pipa kecil yang ada ukuran milimeternya kemudian di isi air dan melepasnya untuk menghilangkan gelembung di dalamnya. lalu di isi air lagi dan menutup sekat-sekat atau lekukan-lekukan menggunakan plastisin agar photometer dapat berfungsi dengan baik. Setelah di rasa sudah rapat plastisinnya di masukkan tangkai pacar air pada lubang kecil dan menutup pipa besar dengan menggunakan penutup karet. Lepas jempol yang menutupinya jika tidak ada air yang keluar lanjutkan pemberian eosin, jika masih keluar air di tambal lagi menggunakan plastisin hingga benar-benar rapat dan tidak keluar air jika di lepas jempolnya.

VII.          Kesimpulan

Air tanah naik ke daun disebabkan oleh daya hisap daun dimana daya hisap daun ini di pengaruhi oleh beberapa faktor. Faktor transpirasi dimana semakin cepat transpirasi maka semakin cepat pula daya hisap daun. Hal ini hubungan nya dengan daya kohesi dan adhesi dimana daya adhesi merupakan daya tarik menarik antara air dan juga dinding hidorfil sel-sel xilem, dan kohesi merupakan molekul air yang nantinya akan saling mengisi jika molekul air di depannya keluar melalui proses transpirasi. Semakin cepat proses transpirasi maka semakin cepat pula daya kohesi dan adhesinya, semakin cepat daya kohesi dan adhesinya maka semakin cepat daya hisap daunnya. Kemudian di pengaruhi juga oleh luas permukaan daun semakin luas maka semakin besar daya hisap daunnya.

Untuk membuktikan bahwa air tanah naik ke daun disebabkan oleh daya hisap daun dan faktor-faktor lain yang mempengaruhinya.

DAFTAR PUSTAKA

Gardner, F.P., R. E. Pearce., & R. I. Mitchell. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya.  Jakarta: UI press

Lakitan, B. 2004. Dasar-Dasar Fisiologi Tanaman. Jakarta: PT. Raja Grafindo Persada

Mudakir, Imam. 2004. Fisiologi Tanaman. Jember: Universitas Jember Press

Salisbury dan Ross. 1995. Fisiologi Tanaman Jilid 2. Bandung: Penerbit ITB

Dwijoseputro, D.1990. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia Utama

Loveless, A.R. 1991. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk Daerah Tropik 1. Jakarta : PT Gramedia Pustaka Utama

Pasaribu, Wesly. 2015. Efektivitas Ekstrak Daun Pacar Air (Impatiens balsamina L.) Untuk Meningkatkan Respon Imun Non Spesifik Ikan Nila (Oreochromis niloticus). Jurnal Budidaya Perairan. Vol 3: Halaman 83-92

Campbell, Reece and Mitchell L.1999. Biology Edisi Kelima Jilid 2. Jakarta : Penerbit Erlangga

Haryanti, Sri. 2009. Optimalisasi Porus Stomata Daun Kedelai (Glycine max (L) merril) Pada Pagi Hari dan Sore. Jurnal Bioma. Vol 11: Halaman 18-23

Junqueira,LC., 2007. Histology Dasar Edisi 10. Jakarta : EGC

Tim Dosen Fisiologi Tumbuhan. 2015. Buku Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Jember: Universitas Jember Press

LAMPIRAN

LAMPIRAN

KEL.	GAMBAR
1
2
3
4