I.PENDAHULUAN
1.1.
TEORI
Air
adalah zat atau materi atau unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan yang
diketahui sampai saat ini di bumi tetapi tidak di planet lain. Air menutupi
hampir 71% permukaan bumi. Terdapat 1,4 triliun kilometer
kubik (330 juta mil³) tersedia di bumi. Air tidak dapat dipisahkan dari suatu
kehidupan, baik itu manusia, hewan, maupun tumbuhan. Bagi tumbuhan air
merupakan unsur yang sangat penting. Dalam tubuh tumbuhan, terkandung air
antara 5-95 %. Air digunakan oleh tanaman untuk pelarut dan bagian penyusun
utama dari sitolpasma. Disamping itu air juga merupakan bahan mentah untuk
fotosintesis dan tempat berlangsungnya berbagai reaksi kimia dalam tumbuhan.
Jumlah air yang terkandung dalam tubuh tanaman bergantung pada jenis tanaman
tersebut, misalnya tanaman herba lebih banyak mengandung air bila dibandingkan
dengan tanaman perdu (Prawiranata, 1981).
Kadar air untuk tiap-tiap bagian tubuh
tanaman juga berbeda-beda, seperti pada biji-bijian 5-10%, dan pada daun
tanaman sekitar 50-95%. Air yang dibutuhkan oleh tanaman diserap dari
lingkungan melalui akar. Air tersebut kemudian dibawa oleh jaringan xylem untuk
dimanfaatkan bagi kebutuhan tanaman. Kebutuhan air suatu tanaman dapat didefinisikan
sebagai “jumlah air yang
diperlukan untuk memenuhi kehilangan air melalui evapotranspirasi
(ET-tanaman) tanaman yang sehat, tumbuh pada sebidang lahan yang luas dengan
kondisi tanah yang tidak mempunyai kendala (kendala lengas tanah dan kesuburan
tanah) dan mencapai potensi produksi penuh pada kondisi lingkungan tumbuh
tertentu” ( Salisbury & Ross, 1995).
Bentuk-bentuk
air yang tersedia dibedakan atas air kapiler yang terletak di antara titik layu
tetap (batas bawah) dan kapasitas lapangan (batas atas), dan air yang tidak
tersedia, air higroskopis (kurang dari titik layu tetap) dan air gravitasi (di
atas kapasitas lapangan) (Suwirmen, 2011).
Akar tersusun atas sel
epidermis, sel korteks, sel endodermis dan silinder pusat yang terdapat
pembuluh xylem dan floem. Sel
endodermis yang memisahkan antara korteks dengan silinder pusat (stele)
dicirikan oleh adanya penebalan (lapisan suberin) ke arah radial ataupun
transversal dari sel endodermis ini yang dikenal sebagai pita kaspari yang
tersusun atas lemak dan lignin yang sangat resisten terhadap transportasi air
dan bahan terlarut. Pada bagian tertentu sel perisikel menerobos endodermis
yang selanjutnya akan berkembang membentuk akar lateral. Sel perisikel ini
dapat berfungsi sebagai sel peresap yang dapat dilewati air dan bahan terlarut
(Kimball, 1989).
Transport
air dalam jaringan akar dibedakan antara apoplas yang melewati ruang antar sel
dan simplas yang melalui sel ke sel lewat plasmodesmata. Seluruh bagian dari
dinding sel umumnya terbuka untuk aliran air dan bahan terlarut secara apoplas
yang berkaitan dengan adanya ruang bebas (free space). Ruang bebas atau pori
yang terdapat dalam dinding sel ini disebut sebagai Apparent Free Space (AFS)
yang terdiri dari Water Free Space (WFS) merupakan ruang bebas yang dapat diisi
air dan ion dan Donnan Free Space di mana berlangsung pertukaran kation dan
penolakan terhadap anion.
Apoplas pada korteks akar berhubungan langsung dengan medium tanah dan meningkat besarnya oleh adanya sejumlah rambut akar dan sel-sel yang relatif besar dengan sejumlah ruang antar sel (Darmawan, 1983).
Apoplas pada korteks akar berhubungan langsung dengan medium tanah dan meningkat besarnya oleh adanya sejumlah rambut akar dan sel-sel yang relatif besar dengan sejumlah ruang antar sel (Darmawan, 1983).
Penyerapan air dari medium tanah ke
dalam korteks utamanya oleh daya kapileritas dan osmosis. Daya kapileritas
ditimbulkan oleh adanya lubang-lubang halus (pori) dan kanal pada dinding sel.
Selanjutnya sebagian air di rongga diikat sangat kuat dan berakibat pada
potensi air yang rendah. Rendahnya potensi air ini dengan maksud air dapat
ditahan dengan kuat. Hal ini berakibat bahwa ruang bebas pada jaringan akar
tersebut nampak sangat resisten terhadap air (Suwirmen, 2011).
Air dapat diserap dari pori-pori di
atas ke dalam sitoplasma melalui cara osmosis melintasi membran semipermeabel.
Potensi osmosis dalam sitoplasma tergantung pada metabolisme. Proses-proses
seperti penyerapan ion-ion secara aktif, sintesis asam organik dan sintesis
gula akan menurunkan potensi osmosis air dalam sel dan berakibat meningkatkan
penyerapanair(Wilkin,1984).
Penyerapan air berkaitan dengan
metabolisme dan faktor lain yang berpengaruh pada metabolisme sebagai pengaruh
tidak langsung. Rendahnya suhu, kurangnya oksigen dan senyawa toksik akan
menekan penyerapan air, karena akan mengganggu metabolisme. Demikian halnya
aliran air antara vakuola dan sitoplasma dikendalikan oleh perbedaan potensi
air (Bidwell, 1979).
Gaya kapiler
atau kapilaritas merupakan interaksi antara permukaan singgung dari suatu bahan
cair dengan bahan padat, sehingga permukaan zat cair tersebut berubah bentuk
dari datar menjadi agak mengkerut. Kapilaritas menyebabkan naiknya cairan ke
dalam tabung yang sempit, karena adanya gaya kohesi. Tapi kapilaritas hanya
mampu menaikkan air kurang dari setengah meter. Adanya gaya kapiler menyebabkan
air bisa bergerak dalam xylem (Suwirmen, 2011).
1.2. Tujuan Praktikum
Tujuan
praktikum mengenai hubungan tumbuhan dengan air yaitu untuk mengetahui
pengukuran kadar air jaringan tumbuhan dan pengukuran turgiditas relatif
jaringan tumbuhan.
II.
PELAKSANAAN PRATIKUM
2.1.
Waktu dan Tempat
Praktikum hubungan
air dengan tumbuhan ini
dilaksanakan pada hari Rabu tanggal 23 Maret 2011 pukul 13.30 wib di laboratorium Fisiologi Tumbuhan.
2.2.
Alat dan Bahan
Untuk
percobaan pengukuran kadar air jaringan tumbuhan
digunakan alat-alat yaitu kotak karton, timbangan, dan oven sedangkan bahan
yang digunakan daun dan ranting tanaman Mimosa
pudica dan Acasia mangium.
Pada percobaan kedua yaitu pengukuran turgiditas
relatif jaringan tumbuhan digunakan alat-alat yaitu cork borer, timbangan,
petridish, kertas saring sedangkan bahan yang digunakan yaitu daun kecambah
tanaman Zea mays dan Vigna radiata umur 14 hari dan aquadest.
2.3.
Cara Kerja
2.3.1.
Pengukuran kadar air jaringan tumbuhan
Daun dan ranting Mimosa
pudica dan Acasia mangium
ditimbang masing-masing 10 gram, dibuat dalam 3 sampel. Kemudian semua sampel
disimpan didalam kotak karton, lalu dipanaskan didalam oven dengan suhu 800C.
Pemanasan ini dilakukan sampai berat sampel konstan. Berat yang hilang dari
bahan yang dipanaskan, merupakan berat air yang dikandung bahan-bahan tersebut.
Setelah itu hitung kadar air tumbuhannya.
2.3.2. Pengukuran
turgiditas relatif jaringan tumbuhan
Daun Zea
mays dan Vigna radiata di potong
dengan cork borer sebanyak 10 buah. Daun ini berasal dari 2 sampel yang berbeda
yaitu dari tanaman yang tumbuh di area lapang dan dari tanah yang kering. Lalu
ditimbang, hasil timbangan disebut berat segar (BS). Setelah ditimbang
daun-daun tersebut dimasukkan didalam petridish yang sudah berisi aquadest.
Lalu petridish ditutup dan diletakkan didalam ruangan dengan penerangan lampu
neon berintensitas 25 lumen selama 3 jam. Setelah 3 jam potongan daun
diletakkan di atas kertas saring dan ditimbang. Berat yang ditimbang disebut
keadaan turgid (BT). Lalu potongan daun dikeringkan didalam oven dengan suhu 800C
selama 48 jam. Setelah kering ditimbang lagi dan disebut dengan berat kering
(BK). Dan dicari besarnya turgiditas relatif dan defisit air.
2.4. Parameter pengamatan
Pada pratikum air sebagai tumbuhan
yaitu yang diamati adalah pengukuran kadar air pada jaringan tumbuhan dan
pengukuran turgiditas relatif jaringan tumbuhan. Air sangat berperan penting
dalam kehidupan tumbuhan, cekaman air adalah pembatasan faktor
pertumbuhan yang penting. Efisiensi penggunaan air yang maksimum di dalam produksi panen memerlukan
informasi dasar pengaruh
dari cekaman air pada perkembangan tanaman. Untuk menentukan pengaruh dari evaporasi dan potensi air tanah terlebih
dahulu menentukan laju transpirasi, potensial air daun, dan kadar air daun. Gerakan air
di dalam tanah membatasi tingkat pengambilan air
oleh akar ketika tingkat persediaan air di balik tingkat
transpirasi, tekanan turgor berkurang, awal stomata untuk menutup, dan transpirasi berkurang
(Kimball, 1989).
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1.1.
Pengukuran Kadar Air Jaringan Tumbuhan
Berat awal semua ranting dan daun yaitu
10 gr dan setelah dipanaskan selam 48 jam didalam oven 800C
didapatkan data sebagai berikut :
Perlakuan
|
Ranting Mimosa
pudica
|
Ranting Acasia
mangium
|
Daun Mimosa pudica
|
Daun Acasia mangium
|
a
|
3,47
|
5,4
|
3,73
|
3,73
|
b
|
3,47
|
5,3
|
4,07
|
3,63
|
c
|
3,47
|
5,35
|
3,81
|
3,62
|
Dari
data diatas didapat kadang air tumbuhan sebagai berikut :
Kadar air Ranting Mimosa
pudica
|
Kadar air Ranting Acasia
mangium
|
Kadar air Daun Mimosa
pudica
|
Kadar air Daun Acasia
mangium
|
0,65%
|
0,46%
|
0,63%
|
0,63%
|
0,65%
|
0,47%
|
0,59%
|
0,64%
|
0,65%
|
0,47%
|
0,62%
|
0,64%
|
Dari data di atas daun Acasia mangium memiliki kadar air yang
paling besar yaitu 0,64% dengan berat kering 3,62-3,63 gr. Sedangkan untuk
kadar air yang paling kecil yaitu kadar air ranting Acasia mangium yaitu 0,46% dengan berat kering 5,4 gr. Air dan
mineral diperlukan oleh bagian-bagian tumbuhan untuk tumbuh. Daun membuat
makanan untuk tumbuhan melalui fotosintesis. Air sampai ke daun melalui batang.
Air di serap oleh tumbuhan. Air yang di serap oleh akar diangkut melalui
batang. Mineral dari tanah terlarut dalm air sehingga juga diangkut melalui
batang. Air dan mineral diangkut oleh sel-sel xilem. Para ahli mengembangkan
bagaimana air dapat diangkut ke daun. Salah satunya menjelaskan bahwa gerakan
naiknya air pada tumbuhan identik dengan gerakan air pada kertas isap atau
tisu. Jika kita meletakan kertas isap atau tisu kering ke dalam air, air akan
diserap oleh ujung kertas isap atau tisu, dan diteruskan sampai ke seluruh
bagian kertas (Darmawan, 1983).
Bagian lain dari teori tersebut
menjelaskan bagaimana air keluar dari tumbuhan. Air bergerak melalui sel-sel
xilem pada tumbuhan dan akan keluar dari daun melalui stomata. Peristiwa
tersebut dikenal sebagai transpiras, yaitu menguapnya air melalui
stomata di daun. Saat air menguap melalui daun, semakin banyak pula air
mengalir ke daun dari batang. Air yang berada pada batang merupakan air yang
terserap oleh akar. Air yang baru selalu masuk ke akar secara osmosis. Batang
menyimpan makanan dalam bentuk pati dan menyimpan air. Air berasal dari akar,
dan pati dibuat dari gula yang diangkut dari daun. Satu keuntungan menyimpan
air pada batang adalah terhindar dari kekeringan. Air membantu menjaga sel-sel
batang tetap kaku (Kimbal, 1989).
3.1.2. Pengukuran turgidutas relatif jaringan
tumbuhan
Data
dibawah ini adalah data berat segar, berat turgid, dan berat kering.
Perlakuan
|
Berat kering jagung
|
Berat basah jagung
|
Berat kering toge
|
Berat basah toge
|
BS
|
0,06
|
0,08
|
0,02
|
0,04
|
BT
|
0,05
|
0,07
|
0,03
|
0,03
|
BK
|
0,0049
|
0,0076
|
0,0073
|
0,0063
|
Dari
data atas didapatkan data turgiditas relatif dan defisit air.
Turgiditas Relatif
|
Hasil
|
Defisit Air
|
Hasil
|
Berat kering jagung
|
122%
|
Berat kering jagung
|
-22%
|
Berat basah jagung
|
116%
|
Berat basah jagung
|
-16%
|
Berat kering toge
|
56%
|
Berat kering toge
|
44%
|
Berat basah toge
|
142%
|
Berat basah toge
|
-42%
|
Dari data diatas turgiditas relatif
terkecil terdapat pada data berat kering toge yaitu 56% dan terbesar pada 122%.
Sedangkan defisit air data terbesar yaitu berat kering toge yaitu 44% dan
terkecil pada berat basah toge -42%. Kekurangan air akan
menyebabkan tanaman menjadi kerdil, perkembangannya menjadi abnormal. Kekurangan yang
terjadi terus menerus selama periode pertumbuhan
akan menyebabkan tanaman tersebut menderita dan kemudian
mati. Sedang tanda-tanda pertama
yang terlihat ialah layunya daun-daun. Peristiwa kelayuan ini disebabkan karena penyerapan air tidak dapat mengimbangi
kecepatan penguapan air dari tanaman. Jika proses tranepirasi ini cukup besar dan penyerapan air tidak dapat
mengimbanginya, maka tanaman
tersebut akan mengalami kelayuan sementara (transcient
wilting), sedang tanaman akan mengalami kelayuan tetap, apabila keadaan air dalam tanah
telah mencapai permanent
wilting percentage. Tanaman dalam keadaan ini sudah sulit untuk disembuhkan karena sebagaian besar sel-selnya
telah mengalami plasmolisia (Dwidjoseputro, 1985).
Kekurangan
air (water deficit) akan mengganggu keseimbangan kimiawi dalam tanaman
yang berakibat berkurangnya hasil fotosintesis atau semua proses-proses fisiologis
berjalan tidak normal. Apabila keadaan ini berjalan terus, maka akibat yang terlihat,
misalnya tanaman kerdil, layu, produksi rendah, kualitas turun dan sebagainya
(Kimball, 1989).
IV.
KESIMPULAN DAN SARAN
4.1.
Kesimpulan
Dari hasil yang didapatkan dapat ditarik
kesimpulan sebagai berikut :
- Data
kadar air yang terbesar yaitu pada daun Acasia
mangium 0,64% dengan berat kering 3,62-3,63 gr.
- Data
kadar air yang terkecil ranting Acasia
mangium yaitu 0,46% dengan berat kering 5,4 gr.
- Data
turgiditas relatif terkecil terdapat pada data berat kering toge yaitu 56% dan
terbesar pada 122%.
- Data
defisit air data terbesar yaitu berat kering toge yaitu 44% dan terkecil pada
berat basah toge -42%.
4.2.
Saran
Sebelum
praktikum hendaknya semua praktikan memahami apa yang akan dipraktikumkan. Semua
peserta dalam kelompok harus bekerja sesuai prosedur. Diharapkan semua
praktikan cermat dan teliti dalam percobaan dan harus disiplin dalam waktu.
Lampiran 1 :
Kadar air jaringan tumbuhan
BB – BK = % BB Atau BB
– BK = % BK
BB BK
Ranting
Mimosa pudica
a.
10 – 3,47
10
6,53
= 0,653%
10
b.
10 – 3,47
10
6,53
= 0,653%
10
c.
10 – 3,47
10
6,53
= 0,653%
10
Ranting Acasia mangium
a.
10 – 5,4
10
4,6
= 0,46%
10
b.
10 – 5,3
10
4,7
= 0,47%
10
c.
10 – 5,35
10
4,65
= 0,465%
10
Daun Mimosa pudica
a. 10
– 3,73
10
6,
27 = 0,627%
10
b. 10
– 4, 07
10
5,
93 = 0,593%
10
c. 10
– 3, 81
10
6,
19 = 0, 619%
10
Daun
Acasia mangium
a. 10
– 3, 73
10
6,
27 = 0, 627 %
10
b. 10
– 3, 63
10
6,
37 = 0, 637%
10
c. 10
– 3, 62
10
6,
38 = 0, 638%
10
Lampiran 2 :
Turgiditas relatif
TR = BS – BK x100%
BT - BK
Jagung
a.
berat kering TR = 0,06
– 0,0049 x 100%
0,05 – 0, 0049
= 122 %
b. berat
basah TR = 0,08 – 0,0076 x 100%
0,07 – 0,0076
Toge
a. berat
kering TR = 0,02 – 0,0073 x 100%
0,03 – 0,0073
= 56 %
b. berat
basah TR = 0,04 – 0,0063 x 100%
0,03 – 0,0063
= 142 %
Defisit
air
WD
= BT – BS x 100%
BT – BK
Jagung
a. berat
kering WD = 0,05 – 0,06 x 100%
0,05 – 0,0049
= -22%
b. berat
basah WD = 0,07 – 0,08 x 100%
0,07 – 0,0076
= -16%
Toge
a. berat
kering WD = 0,03 – 0,02 x100%
0,03 – 0,0073
= 44%
b. berat
basah WD = 0,03 – 0,04 x 100%
0,03 – 0, 0063
= -42%
trimss..
BalasHapus