Laporan Fisiologi Tumbuhan

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIOLOGI TUMBUHAN

PERCOBAAN I

JARINGAN TRANSPORT AIR

NAMA                       : NUR AFIYAH SULAIMAN

NIM                            : H 411 13 504

KELOMPOK            : III (TIGA)

ASISTEN                   : VIKI WULANDARI

HARI/TANGGAL    : RABU/ 05 NOVEMBER 2014

LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

            Air diserap tanaman melalui akar bersama-sama dengan unsur-unsur hara yang terlarut di dalamnya, kemudian diangkut ke bagian atas tanaman, terutama daun, melalui pembuluh xilem. Pembuluh xilem pada akar, batang, dan daun merupakan suatu sistem yang kontinyu, berhubungan antara satu sama lain (Lakitan, 2012).

Stomata terletak pada daun tepatnya di epidermis yang memungkinkan adanya pertukaran gas antara udara luar dan mesofil. Air yang menguap akan hilang melaui dinding epidermis  dan mesofil yang berdekatan dengan rongga di bawah stomata kemudian udara hilang melalui stomata pada daun tanaman (Salisbury dan Ross, 1992).

Air yang masuk dari dalam tanah ke dalam jaringan melalui sel secara difusi dan osmosis. Larutan tanah mengandung ion-ion dan ion-ion yang terdapat pada tanah akan terbawa melalui proses masuknya air melaui sel. Jika air yang berada pada tanah sedikit, maka tumbuhan juga menyerap airnya sedikit, sehingga tumbuhan tidak mampu untuk mencukupi kebutuhannya dan lama kelamaan jika hal tersebut berkelanjutan maka tanaman akan layu karena air merupakan faktor utama bagi pertahanan bagi tumbuhan (Wijaya, 2006).

Berdasarkan teori yang telah dijelaskan diatas, maka dilakukan percobaan ini untuk mengetahui proses pengangkutan air dari akar ke bagian atas tumbuhan terutama bagian daun untuk diproses melalui fotosintesis.

I.2 Tujuan Percobaan

Tujuan dari percobaan ini adalah melihat proses transport air melalui xilem.

I.3 Waktu dan Tempat Percobaan

Percobaan mengenai Jaringan Transport Air ini dilaksanakan pada hari Rabu, 5 November 2014 pukul 14.00-17.00 WITA, bertempat di Ruang Herbarium, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Tumbuhan memerlukan air dan mineral. Air dan mineral ini diserap dari dalam tanah menggunakan akar. Pengambilan zat-zat ini dilakukan secara difusi dan osmosis. Difusi merupakan perpindahan molekul atau ion dari daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah berkonsentrasi rendah. Sedangkan osmosis adalah perpindahan air dari larutan berkonsentrasi rendah ke larutan berkonsentrasi tinggi melalui selaput semipermeabel (Wijaya, A., 2006).

Jaringan xilem  adalah suatu komponen jaringan pengangkut yang mempunyai dua fungsi utama. Xylem berfungsi untuk mengangkut air serta garam-garam mineral dari akar ke semua anggota tumbuhan dan juga menjadi penyokong/ kekuatan mekanis untuk tumbuhan. Istilah xilem sendiri berasal dari bahasa Yunani, xylos yang berarti kayu sehingga xilem juga dapat disebut pembuluh kayu. Jaringan xilem mempunyai beberapa komponen seperti trakeid, serat xilem, trakea dan parenkim xilem (Pamungkas, 2012).

Penyimpanan air dan nutrisi pada jaringan xilem batang merupakan faktor penting yang mempengaruhi kesegaran tanaman dan ketahanan hidup. Misalnya, air yang tersimpan membantu untuk menyeimbangkan kondisi tumbuhan terhadap defisit air musiman yang parah. Xilem juga merupakan jaringan penyimpanan penting untuk nutrisi, seperti nitrogen dan pati (Pratt, dkk., 2007).

Konsep dan istilah apoplas dan simplas pertama kali diperkenalkan oleh E. Munch dari Jerman pada tahun 1930. Beliau mengemukakan bahwa dinding sel dari keseluruhan bagian tanaman dan pembuluh xylem dapat dianggap sebagai suatu sitem tunggal yang disebut sebagai apoplas. Pada dasarnya bagian apoplas merupakan bagian “mati” dari tanaman kecuali bagian Pita Casparian pada sel-sel endodermis. Bagian tanaman lainnya (selain dinding sel dan pembuluh) merupakan bagian yang hidup dari tanaman. Munch menyebutnya sebagai bagian simplas yang meliputi sitoplasma sel bersama organel-organel yang terdapat di dalamnya. Namun beberapa ahli menganggap vakuola bukan merupakan bagian dari simplas (Lakitan, 2012).

            Floem adalah suatu jaringan yang kompleks tersusun atas sel tapis, sel penyerta, sel serabut, kulit kayu dan sel parenkim kulit kayu. Jaringan floem berfungsi dalam peristiwa translokasi zat-zat hasil fotosintensis di daun untuk diedarkan ke seluruh bagian tumbuhan. Floem bersama dengan jaringan xilem (pembuluh kayu) membentuk berkas pembuluh angkut (vaskuler) pada tumbuhan. Susunan floem dengan xilem menunjukkan tipe-tipe berkas pembuluh angkut seperti tipe kolateral, bikolateral, radial, konsentrik amfivasal dan konsentrik amfikribal (Kardiawarman dan Suroso, 2003).

    Pada awalnya xilem merupakan hasil aktivitas meristem apikal lewat pembentukan prokambium. Xilem yang terbentuk dari prokambium dinamakan xilem primer. Bila tumbuhan ini setelah pertumbuhan primernya lengkap, kemudian membentuk jaringan sekunder sebagai hasil aktivitas kambium, maka xilem yang terbentuk itu dinamakan xilem sekunder. Meskipun xilem primer dan xilem sekunder itu tidak berbeda bentuknya, tetapi keduanya akan berbaur pada pertumbuhan selanjutnya. (Mulyani, 2006).

Xylem dan floem dikelilingi oleh satu lapisan sel-sel yang hidup disebut dengan perisikel. Jaringan vaskuler dan perisikel membentuk suatu tabung yang disebut dengan stele. Di sebelah luar stele terdapat sel-sel endodermis yang bagian dinding radial dan transversalnya terdapat penebalan yang dipadati oleh suberin yang dikenal dengan pita kasparian. Suberin bersifat sulit ditembus air sebagaimana halnya lignin dan kitin pada kutikula daun. Bagian dinding tangensial dari sel-sel endodermis umumnya tidak mengalami penebalan, sehingga masih bisa dilewati air (Lakitan, 2012).

Sistem vaskular tumbuhan meliputi floem dan xilem untuk mengangkut zat-zat nutrisi yang dibutuhkan seluruh tumbuhan. Hal ini dikarenakan air diambil oleh akar sementara makanan yang diambil dari matahari di bagian atas tumbuhan, dua nutrisi utama berjalanan pada arah yang berlawanan. Dengan demikian, dua set jaringan dibedakan oleh apa yang mereka transportasikan (Sridanti, 2013).

Terdapat beberapa perbedaan pada pembuluh xylem dan floem. Xilem  sebagai jaringan yang mengangkut air dan mineral dari akar ke batang dan semua daun terbuat dari sel mati, berdinding sel tipis, memiliki dinding sel terbuat dari lignin (selulosa keras), tidak mempunyai sitoplasma, aliran air pada xilem umumnya menuju ke atas, dan jaringan yang menyertai xilem termasuk jaringan serabut. Sedangkan floem sebagai jaringan yang mengangkut hasil fotosintesis terbuat dari sel hidup, berdinding sel tebal, dinding sel terbuat dari selulosa, memiiki sitoplasma, aliran floem dapat menuju bagian atas dan bawah tumbuhan, dan jaringan yang menyertai adalah jaringan sel pengiring (Atinirmala, 2006).

Untuk dapat diserap tanaman melalui akar, molekul-molekul air harus berada pada permukaan akar. Dari permukaan air ini air bersama bahan-bahan yang terlarut diangkut menuju pembuluh xylem. Lintasan pergerakan air dari permukaan akar menuju pembuluh xylem ini disebut lintasan radial pergerakan air (Lakitan, 2012).

Beberapa faktor yang mempengaruhi pengangkutan air antara lain (Wijaya, 2006):

a.  Daya Hisap Daun (Tarikan Transpirasi)

            Pada organ daun terdapat proses penguapan air melalui mulut daun (stomata ) yang dikenal sebagai proses transpirasi. Proses ini menyebabkan sel daun kehilangan air dan timbul tarikan terhadap air yang ada pada sel-sel di bawahnya dan tarikan ini akan diteruskan molekul demi molekul, menuju ke bawah sampai ke seluruh kolom air pada xilem sehingga menyebabkan air tertarik ke atas dari akar menuju ke daun. Dengan adanya transpirasi membantu tumbuhan dalam proses penyerapan dan transportasi air di dalam tumbuhan. Adapun transpirasi itu sendiri merupakan mekanisme pengaturan fisiologis yang herhubungan dengan proses adaptasi tumbuhan terhadap lingkungan.

b. Kapilaritas Batang

            Pengangkutan air melalui xilem mengikuti prinsip kapilaritas. Pengangkutan air melalui pembuluh kayu (xilem), terjadi karena pembuluh kayu (xilem) tersusun seperti rangkaian pipa-pipa kapiler. Daya kapilaritas disebabkan karena adanya kohesi antara molekul air dengan air dan adhesi antara molekul air dengan dinding pembuluh xilem. Baik kohesi maupun adhesi ini menimbulkan tarikan terhadap molekul air dari akal sampai ke daun secara bersambungan.

c. Tekanan Akar

Akar tumbuhan menyerap air dan €taram mineral baik siang maupun malam. Pada malam hari, ketika transpirasi sangat rendah atau bahkan nol, sel-sel akar masih tetap menggunakan energi untuk memompa ion-ion mineral ke dalam xilem. Endodermis yang mengelilingi stele akar tersebut membantu mencegah kebocoran ion - ion ini keluar dari stele.

Akumulasi mineral di dalam stele akan menurunkan potensial air. Air akan mengalir masuk dari korteks akar, menghasilkan suatu tekanan positif yang memaksa cairan naik ke xilem. Dorongan getah xilem ke arah atas ini disebut tekanan akar atau roof pressure. Tekanan akar juga menyebabkan tumbuhan mengalami gutasi, yaitu keluarnya air yang berlebih pada malam hari melalui katup pelepasan (hidatoda) pada daun.

Penyesuaian osmotik dan keseimbangan garam dalam tanaman terus-menerus berubah responnya terhadap lingkungan. Penyesuaian ini merupakan inang dari faktor-faktor internal yang mencakup potensial air, pertumbuhan dan differensiasi, metabolisme mineral dan hormon. Tanaman yang toleran terhadap salinitas dapat melakukan penyesuaian dengan menurunkan potensial osmosis tanpa kehilangan turgor. Laju penyesuaian ini relatif tergantung pada spesies tanaman. Penyesuaian dilakukan dengan penyerapan ataupun dengan pengakumulasian ion-ion dan sintetis solute-solute organik di dalam sel. Dua cara ini dapat bekerja secara bersamaan walaupun mekanisme yang lebih dominan dapat beragam diantara berbagai spesies tanaman (Sipayung, 2003).

Pergerakan vertikal air dalam pembuluh xilem salah satunya dapat dijelaskan oleh teori kohesi yang didasarkan atas 3 konsep, yakni adanya perbedaan potensi air antara air dan atmosfir sebagai tenaga pendorong, dan adanya gaya kohesi antara molekul air yang menjaga keutuhan kolom air di dalam pembuluh xylem. (Lakitan, 2012).

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat dan Bahan

Alat-alat yang digunakan adalah mikroskop, object glass, cover glass, pipet tetes, gelas kimia, kertas saring, pisau silet, batang pengaduk dan kamera.

Bahan-bahan yang digunakan adalah sirih-sirihan Peperomia sp., pacar air Impatiens balsamina, air destilata dan pewarna (safranin dan metilen biru).

III.2 Tahapan Kerja

Tahapan kerja yang dilakukan pada percobaan ini adalah :

1.      Disiapkan alat dan bahan

2.      Air destilata dicampurkan dengan pewarna safranin dan metilen biru pada botol yang berbeda, kemudian disaring menggunakan kertas saring.

3.      Dimasukkan sirih-sirihan Peperomia sp. pada botol berisi metilen biru sampai seluruh bagian akarnya terendam larutan pewarna.

4.      Dimasukkan pacar air Impatiens balsamina ke dalam botol berisi pewarna safranin sampai seluruh bagian akarnya terendam larutan pewarna.

5.      Ditungggu dan dibiarkan air yang telah dicampur pewarna naik pada batang tanaman

6.      Dibuat preparat sayatan melintang batang tanaman kemudian diamati menggunakan mikroskop.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

 

Gambar 1 Penampang melintang batang sirih-sirihan Peperomia sp.

Gambar 2 Penampang melintang batang pacar air Impatiens balsamina

Penjelasan

            Sirih-sirihan Peperomia sp. dimasukkan ke dalam botol yang berisi larutan metilen biru dan pacar air Impatiens balsamina dimasukkan ke dalam botol larutan pewarna safranin. Lalu dibiarkan larutan pewarna naik pada batang melalui xylem. Kemudian dibuat preparat batang dari keduanya untuk diamati pada mikroskop.

            Pada saat tanaman dimasukkan ke dalam larutan pewarna, dapat dilihat pergerakan air dimulai dari akar ke bagian atas batang. Hal tersebut ditandai dengan adanya aliran berwarna biru dan merah yang menjalar menuju daun. Proses transport air ini dapat dilihat dari luar karena batang Peperomia sp. dan Impatient balsamina bersifat transparan sehingga digunakan sebagai bahan percobaan.

            Pada mikroskop dapat diperhatikan adanya jaringan pembuluh yang membiru dan memerah sesuai dengan warna pewarna yang dipakai sehingga terbukti bahwa air dibawa ke daun melalui jaringan pembuluh xylem. Dapat pula dilihat bagaimana bentuk dan penampakan pembuluh tersebut.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Kesimpulan dari percobaan ini adalah proses transport air pada tumbuhan dilakukan melalui xylem. Hal ini dapat ditunjukkan pada gambar penampang melintang batang yang nampak sebagai pembuluh yang berwarna merah pada pacar air Impatiens balsamina dan pembuluh berwarna biru pada sirih-sirihan Peperomia sp.

V.2 Saran

            Sebaiknya pada percobaan ini tanaman pacar air dan sirih-sirihan ditanam dalam pot agar ketika percobaan masih segar. Selain itu, sebaiknya disesuaikan antara ukuran botol dengan tanaman yaitu tidak terlalu besar dan tidak terlalu kecil.