laporan praktikum fisiologi tumbuhan

LAPORAN TETAP

PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN

PENGUKURAN STATUS AIR PADA TUMBUHAN

SARAH DWI YUSTIANI

05111007112

KELAS : C

AGROEKOTEKNOLOGI

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

INDRALAYA

2012

BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Peranan air dalam kehidupan tanaman adalah sebagai senyawa utama pembentuk protoplasma, pelarut dan media pengangkut unsur hara dari dalam tanah ke dalam tanaman, medium bagi reaksi metabolisme, bahan baku fotosintesa, sebagai turgiditas dari sel dan jaringan tumbuhan serta berperan dalam fase pemanjangan dan perkembangan dari sel tumbuhan.

Air merupakan 85 – 95 % berat tumbuhan herba yang hidup di air. Dalam sel, air diperlukan sebagai pelarut unsur hara sehingga dapat digunakan untuk mengangkutnya; selain itu air diperlukan juga sebagai substrat atau reaktan untuk berbagai reaksi biokimia misalnya proses fotosintesis; dan air dapat menyebabkan terbentuknya enzim dalam tiga dimensi sehingga dapat digunakan untuk aktivitas katalisnya.

Tanaman yang kekurangan air akan menjadi layu, dan apabila tidak diberikan air secepatnya akan terjadi layu permanen yang dapat menyebabkan kematian. Terdapat lima mekanisme utama yang menggerakkan air dari suatu tempat ke tempat lain, yaitu melalui proses: difusi, osmosis, tekanan kapiler, tekanan hidrostatik, dan gravitasi.

Status air dan tumbuhan pada kecepatan relatif penyerapan air oleh akar dan kehilangan air oleh transpirasi menyerupai air yang tidak cukup oleh akar
menimbulkan devisit air dalam tumbuhan, termasuk sel-sel daun, suatu devisit yang mengakibatkan penurun evaporasi air dari daun sehingga transpirasi menjadi rendah. Selain itu, transpirasi yang berlebihan juga dapat menimbulkan defisit air. Sistem transportasi bekerja sebagai suatu unit yang cenderung menjaga agar sel tumbuha selalu dalam keadaan turgit atau segar. Beberapa percobaan telah membuktikan bahwa keadaan air tanamatergantung atas kecepatan absorbsi air oleh akar dan kehilangan air oleh tranpirasi.

Transpirasi sebenarnya tidak lain dari kehilangan air yang disebabkan menguapnya air dari sel-sel tumbuhan dan keluar melalui mulut daun dalam bentuk uap air. Transpirasi yang terjadi secara besar-besaran mengakibatkan kekurangan air bagi tanaman. Transportasi air dalam batang tanamn adalah melalui jaringan-jaringan dalam tubuh tanaman. Dan bagai mana pergerakan air kedaun. Kekurangan air menurunkan perkembanganvegetatif dan hasil panen dengan cara mengurangi pengembangan daun dan menurunkan proses fotosintetis.

Penurunan air selama inisiasi pembangunan, penyerbukan aitau
perkembangan biji mungkin sangat menurunkan jumlah atau hasil dari produksi
tanaman itu sendiri. Jumlah evapotranspirasi dari suatu tajuk tanaman budidaya
merupakan fungsi landaian potensial air dari dalam tanah sampai keudara bebas dan tahanan terhadap aliran melalui tanaman atau dari permukaan tanah.

Dari seluruh senyawa yang dibutuhkan bagi pertumbuhan tumbuhan adalah air. air terdapat diseluruh bagian tumbuhan, mulai dari air tanah disekitar akar sampai ke atas permukaan air sampai uap air dalam daun. Lebih dari 80 % berat basah sel dari jaringan tumbuhan terdiri dari air dan kadar air sel meristematik dapat meningkat sampai 90% atau lebih.

            Transportasi air dalam batang tanamn adalah melalui jaringan-jaringan dalam tubuh tanaman. Dan bagai mana pergerakan air kedaun. Kekurangan air menurunkan perkembanganvegetatif dan hasil panen dengan cara mengurangi pengembangan daun dan menurunkan proses fotosintetis. Penurunan air selama inisiasi pembangunan, penyerbukan aitau perkembangan biji mungkin sangat menurunkan jumlah atau hasil dari produksi tanaman itu sendiri.

B.Tujuan

            Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui kandungan air dalam suatu jaringan dengan metode berat segar, berat kering, dan kandungan air relatif.

BAB II

TIJAUAN PUSTAKA

            Fisiologi tumbuhan dapat dikatakan sebagai ilmu yang banyak membicarakan tentang air karena banyak fungsi-fungsi tumbuhan yang secara langsung bergantung pada sifat-sifat air dan senyawa-senyawa yang terlarut di dalamnya.  Dibandingkan dengan faktor lingkungan lainnya, air merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap laju pertumbuhan (Tjondronegoro, dkk, 1999).

Fungsi air sebagai larutan ini penting sekali artinya bagi kehidupan
tumbuhan. Struktur molekul protein dan asam nukleat sangat ditentukan dengan
adanya molekul air disekitarnya. Aktivitas senyawa lain didalam protoplasma juga
sangat ditentukan kandungan air (Kimball, 1998).

Untuk menyatakan status air atau perimbangan air dalam tubuh tumbuhan
dapat dilakukan dengan dua cara yang umum digunakan, yaitu satu diantaranya
berdasarkan atas energi air di dalamnya jaringan tumbuhan yang lazim disebut
potensial air, dan ini merupakan cara yang paling tepat untuk menentukan status air dari jaringan tanaman dengan memakai istilah potensial air. Suatu jaringan akan mengalami defisit air jika potensial air tersebut kurang atau lebih dari 0 (nol) bar. Cara yang kedua adalah dengan mengukur kuantitas air dari suatu jaringan kandungan air nya dan menyatakan dengan kondisi standart  tertentu             (Ismail, 2011 ).

Dinding sel dan membran sel tumbuhan merupakan ciri khas yang membedakan sel tumbuhan dengan sel hewan. Membran sel dapat dilalui zat-zat terlarut dengan mudah, sedangkan dinding sel yang bahan penyusunnya bersifat kaku mengakibatkan terjadinya tekanan pada sel (Muhammadiah, 2010).

Potensial air merupakan alat diagnosis yang memungkinkan penentuan secara tepat keadaan status air dalam sel atau jaringan tumbuhan. Semkain rendah potensial dari suatu sel atau jaringan tumbuhan, maka semakin besar kemampuan tanaman untuk menyerap air dari dalam tanah. Sebaliknya, semakin tinggi potensial air, semakin besar kemampuan jaringan untuk memberikan air kepada sel yang mempunyai kandungan air lebih rendah (Basahona, 2011).

Pada umumnya nilai potensial air dalam tumbuhan mempunyai nilai yang lebih kecil dari 0 bar, sehingga mempunyai nilai yang negative. Nilai potensial air di dalam sel dan nilainya di sekitar sel akan mempengaruhi difusi air dari dan ke dalam sel tumbuhan. Dalam sel tumbuhan ada tiga faktor yang menetukan nilai potensial airnya, yaitu matriks sel, larutan dalam vakuola dan tekanan hidrostatik dalam isi sel. Hal ini menyebabkan potensial air dalam sel tumbuhan dapat dibagi menjadi 3 komponen yaitu potensial matriks, potensial osmotik dan potensial tekanan (Basahona, 2011).

Potensial kimia air atau biasanya dinyatakan sebagai potensial air, PA (ψ, psi) penting untuk diketahui agar dapat dimengerti pergerakan air di dalam sistem tumbuhan, tanah dan udara. Potensial air biasanya dinyatakan dalam satuan bar, atm, seperti satuan tekanan. Air akan bergerak dari PA tinggi ke PA yang lebih rendah. Jadi difusi termasuk osmosis, terjadi sebagai akibat adanya gradient dalam energi bebas dari partikel-partikel yang berdifusi (Ismail, 2011).

Potensial air adalah suatu pernyataan dari status energi bebas air, suatu ukuran datat yang menyebabkan air bergerak ke dalam suatu sistem, seperti jaringan tumbuhan, tanah atau atmosfir, atau dari suatu bagian ke bagian lain dalam suatu sistem. Potensial air mungkin merupakan parameter yang paling bermanfaat untuk diukur dalam hubungannya dengan sistem tanah, tanaman dan atmosfir (Ismail, 2011).

Osmosis merupakan difusi air melintasi membran semipermeabel dari daerah dimana air lebih banyak ke daerah dengan air yang lebih sedikit Osmosis sangat di tentukan oleh potensial kimia air atau potensial air, yang menggambarkan kemampuan molekul air untuk dapat melakukandifusi. Sejumlah besar volume  air akan memiliki kelebihan energi bebas dari  pada volume yang sedikit,  di bawah kondisi yang sama. Zat terlarut yang berdifusi cenderung untuk bergerak dari daerah yang berpotensi kimia lebih tinggi menuju daerah yang berpotensial kimia lebih kecil (Ismail, 2006).

Untuk menyatakan status air atau perimbangan air dalam tubuh tumbuhan dapat dilakukan dengan dua cara yang umum digunakan, yaitu satu diantaranya berdasarkan atas energi air di dalamnya jaringan tumbuhan yang lazim disebut
potensial air, dan ini merupakan cara yang paling tepat untuk menentukan status air dari jaringan tanaman dengan memakai istilah potensial air. Suatu jaringan akan mengalami defisit air jika potensial air tersebut kurang atau lebih dari 0 (nol) bar. Cara yang kedua adalah dengan mengukur kuantitas air dari suatu jaringan kandungan airnya dan menyatakan dengan kondisi standart tertentu

(ismail, 2006).

            Prinsip osmosis : transfer molekul solvent dari lokasi hypotonic ( potensi rendah ) solution menuju hypertonic solution, melewati membran. Jika lokasi hypertonic solution kita beri tekanan tertentu, osmosis dapat berhenti, atau malah berbalik arah ( reversed osmosis). Besarnya tekanan yang dibutuhkan untuk menghentikan osmosis disebut sebagai osmotic press. Jika di jelaskan sebagai konsep termodinamika, osmosis dapat dianalogikan sebagai proses perubahan entropi. Komponen solvet murni memiliki entropi rendah, sedangkan komponen berkandung solut tinggi juga. Mengiikuti huukum termo II : setiap perubahan yang terjadi selalu menuu kondisi entropi maksimum, makaa solvent akan mengalir menuu tempat yang mengandung solut lebh / banyak, sehingga total entropi akhir yang diperoleh akan maksimum. Solvent akan kehilangan entropi, dan solut akan menyerap entropi(Wibosono, 2009).

            Jika pada suatu tumbuhan terjadi peristiwa kekurangan air karena ketersediaan air dalam media tanam kurang hal ini akan menyebabkan kecepatan absorbsi tidak dapat mengimbangi kehilangan air melalui proses transpirasi tanaman, sehingga menyebabkan terhambatnya pertumbuhan pada tanaman tersebut. (Haryati, 2003).

                Banyak aktifitas tumbuhan ditentukan oleh sifat air dan bahan yang larut dalam air. Maka dari itu nilai yang diperkirakan orang tentang kekentalan air atau tahanan untuk mengalir, menjadi jauh lebih besar dari sebenarnya (Lakitan, 2004).

            Potensial matriks bernilai cukup kecil, sehingga seringkali diabaikan. Namun, potensial matrik sangatlah penting ketika membahas mengenai hubungannya dengan air tanah. (Miftahuddin dkk, 2010).

III.             PELAKSANAAN PRAKTIKUM

A.    Waktu dan Tempat

Praktikum pengukuran status air pada tanaman ini dilaksanakan di laboratorium fisiologi tumbuhan jurusan budidaya pertanian , fakultas pertanian universitas sriwijaya. Praktikum dilaksanakan pada hari senin tanggal 10 oktober 2012  pada pukul 10:00 WIB sampai dengan selesai.

B.     Alat dan Bahan

Adapun alat yang digunakan dalam praktikum pengukuran status air pada tanaman ini adalah : 1) Oven dan 2) Timbangan Analitik. Sedangkan bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah 4 Helai daun singkong (Manihot esculenta).

C.    Cara Kerja

1.      Metode berdasarkan berat segar

Timbang 1 helai daun singkong (Manihot esculenta) dan panaskan oven pada suhu 70˚C selama 48 jam, lalu timbang lagi.

% Kandungan Air =     BS – BK x 100%

                                                          BS

2.      Metode berdasarkan berat kering

Timbang 1 helai daun singkong (Manihot esculenta) dan panaskan oven pada suhu 70˚C selama 48 jam, lalu timbang lagi.

% Kandungan Air =     BS – BK x 100%

                                                            BK

3.      Metode kandungan air relative

Timbang 1 helai daun singkong (Manihot esculenta) dan panaskan oven pada suhu 70˚C selama 48 jam, lalu timbang lagi.

% Kandungan Air =     BS – BK x 100%

                                                      BT – BK

BS : Berat Segar

BK: Berat Kering

BT : Berat Turgor

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A.        Hasil

1.      Tabel Hasil Pengamatan

METODE KE-	BERAT KERING	BERAT SEGAR	BERAT TURGOR	Kandungan air %
I	0,21 gr	0,87 gr	-	0,758 %
II	0,22 gr	0,85 gr	-	2,863 %
III	0,18 gr	0,59 gr	0,81 gr	0,65 %

B.     Pembahasan

Air merupakan senyawa yang dibentuk dalam jumlah yang besar, baik untuk tumbuhan, manusia, maupun hewan. Bagi tumbuhan, air sangat dibutuhkam untuk perkembangan dari tumbuhan ataupun tanaman tersebut. Pada praktikum pengukuran status air pada tanaman mempunyai tujuan yaitu untuk mengetahui kandungan air dalam suatu jaringan dengan metode berat segar, berat kering dan kandungan air relative.

Air merupakan komponen utama dalam tumbuhan, diman air menyusun 60-90 % dari berat daun. Jumlah air yang dikandung tiap tanaman berbeda-beda, hal ini bergantung pada habitat dan jenis spesies tumbuhan tersebut. Air mampu melarutkan lebih banyak bahan dari zat cair lainnya. Hal ini sebagian disebabkan karena air memiliki tetapan dielektrik yang termasuk tinggi yaitu suatu ukuran kemampuan untuk menetralkan tarik-menarik antara muatan listrik.

Semua proses fisiologi di dalam jaringan tanaman tidak akan terjadi tanpa adanya air yang berperan penting dalam proses tersebut.  Selama pertumbuhan tanaman air memiliki peranan penting di antaranya berperan sebagai pelarut bahan-bahan organik, bahan utama proses fotosintesis dan lain-lain.  Jika tanaman mengalami stress air, maka pertumbuhan dan perkembangan tanaman tersebut tidak akan berjalan normal.  

Air masuk ke dalam sel tanaman melalui proses difusi, yang mana proses difusi ini terjadi karena perbedaan konsentrasi, yaitu konsentrasi di ruang yang dalam sel lebih rendah di bandingkan konsentrasi di luar sel. Sel tumbuhan dapat mengalami kehilangan air yang besar jika potensial air di luar sel lebih rendah dibandingkan dengan potensial air di dalam sel, sehingga akan mengakibatkan volume isi sel akan menurun dan tidak akan mampu mengisi seluruh telah dibentuk oleh sel tersebut.

Proses fisiologis tanaman adalah dimana didalam tubuh tanaman itu organ tanaman satu persatu akan terbentuk. Dalam fisiologi tumbuhan kita banyak membicarakan tentang air hal ini dikarenakan banyak fungsi-fungsi tumbuhan yang secara langsung bergantung pada sifat-sifat air dan senyawa-senyawa yang terlarut di dalamnya. Dibandingkan dengan faktor lingkungan lainnya, air merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap laju pertumbuhan.

Dalam percobaan dimana bila tanaman segar dipanaskan pada suhu 70-80˚C selama satu atau dua hari, maka hampir seluruh air di tumbuhan tersebut menguap sementara bahan yang tertinggal disebut bahan kering. Komponen utama bahan kering adalah polisakarida dan lignin pada dinding sel, ditambah dengan komponen sitoplasma seperti protein,lipid,asam amino,asam organic, serta unsure tertentu seperti kalium berbentuk ion yang menjadi bagian tak penting dari senyawa organik pada tubuh tanaman .

Pada praktikum ini yang akan dikerjakan adalah mengukur status air pada daun ubi (Manihot esculenta). Untuk pengukuran status air pada daun ubi ini dilakukandengan tiga metode yang dimana dalam ketiga metode yang telah  kelompok kami lakukan ini didapatkanlah data sebagai berikut. : berat segar pada ketiga daun masing - masing adalah (0,87; 0,85; 0,59) kemudian untuk berat kering yang didapatkan (0,21; 0,22; 0,18) sedangkan untuk berat turgornya didapat data 0,81. Jadi hasilkandungan air nya adalah ( 0,758 % ; 2,863 % ; 0,65 % ).

Di dalam pelaksanaan praktikum pengukuran status air pada tanaman ini digunakanla tiga buah metode atau cara yaitu : metode berdasarkan berat segar, metode berdasarkan berat kering,dan metode kandungan air relative. Dimana Pada praktikum kali ini diantara ketiga metode yang digunakan itu status air paling besar terdapat pada percobaan berat kering, hal ini dikarenakan banyaknya air yang dilepaskan daripada metode berat segar dan kandungan air relative. Air juga sangat berpengaruh pada tanaman singkong itu sendiri.

Keadaan air tanah sangat  mempengaruhi tingkat transpirasi dan respirasi biar persediaan air dalam tanah berkurang maka transpirasi jelas akan berkurang sebagai penutupan stomata. Hal ini juga mempengaruhi banyaknya keberadaan air pada setiap tumbuhan.

Dari ketiga metode tersebut yang digunakan yang paling besar terdapat kandungan air nya adalah metode berat kering. Ini disebabkan karena banyaknya air yang melepaskan air.

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A.    Kesimpulan

Dalam praktikum pengukuran status air pada tanaman didapatkan kesimpulan sebagai berikut:

1.          Ada 3 cara dalam pengukuran status air pada tanaman yaitu metode berat segar,metode berat kering dan metode kandungan air relative.

2.           Dibandingkan dengan faktor lingkungan lainnya, air merupakan faktor yang paling berpengaruh terhadap laju pertumbuhan.

3.          Air sangat dibutuhkan oleh tanaman karena merupakan komponen utama dalam sel-sel untuk menyusun jaringan tanaman (70% - 90%).

4.          diantara ketiga metode yang digunakan itu status air paling besar terdapat pada percobaan berat kering, hal ini dikarenakan banyaknya air yang dilepaskan daripada metode berat segar dan kandungan air relative

5.          tanaman segar dipanaskan pada suhu 70-80˚C selama satu atau dua hari, maka hampir seluruh air di tumbuhan tersebut menguap sementara bahan yang tertinggal disebut bahan kering.

B.     Saran

Untuk mendapatkan hasil yang maksimal dalam praktikum ini diharapkan kedepannya alat-alat praktikum yang disediakan lebih banyak agar tidak membuang waktu untuk menunggu giliran, juga di harapkan alat-alat praktikum telah di sediakan dahulu sebelum praktikum dimulai.

DAFTAR PUSTAKA

Basahona, Sumanto. 2011. Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan Pengukuran Potensial air jaringan tumbuh http://basahona.blogspot.com/2010/12/laporanpraktikum-fisiologi-tumbuhan.html.

Haryati.2003.Pengaruh Cekaman Air Terhadap Pertumbuhan dan Hasil Tanaman.Medan: Fakultas Pertanian Universitas Sumatera Utara.

Ismail dan Abd Muis. 2011. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Jurusan Biologi Universitas Negeri Makassar, Makassar.

Ismail. 2006. Fisiologi Tanaman. Makassar: Jurusan Biologi FMIPA UNMMakassar.

Kimball, J.W. 1998. Biologi Edisi Kelima. Erlangga : Jakarta.

Lakitan, Benyamin.2004. Dasar - Dasar Fisiologi Tumbuhan. Radja Grafindo Persada.

Miftahuddin, dkk.2010.Fisiologi Tumbuhan Dasar.Bogor; Departemen Biologi, FMIPA, IPB.

Muhammadiah, Asia dan Hilda Karim. 2010. Anatomi Tumbuhan. Jurusan Biologi Universitas Negeri Makassar, Makassar.

Tjondronegoro, P.D., S.Harran dan Hamim.1999.Fisiologi Tumbuhan Dasar.Jilid 1,2,dan 3. Jurusan Biologi-FMIPA.Institut Pertanian Bogor: Bogor.

Wibosono.2009.Osmosis. http://wibosono1981.blogspot.com/osmosis.html.DiaksPada Tanggal 27 Maret 2009.

LAMPIRAN