Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan Pengaruh Kadar Garam Terhadap Penyerapan Air dan Pertumbuhan Tanaman

Pengaruh Kadar Garam Terhadap Penyerapan Air dan Pertumbuhan Tanaman

Bab I. Pendahuluan

A. Latar Belakang

Beraneka ragam unsur dapat ditemukan dalam tumbuhan, tetapi tidak berarti bahwa seluruh unsur-unsur tersebut dibutuhkan tumbuhan untuk kelangsungan hidupnya. Beberapa unsur yang ditemukan di dalam tubuh tumbuhan malah dapat mengganggu metabolisme atau meracuni tumbuhan.

Di samping karbondioksida dan air, tumbuhan masih memerlukan zat-zat lain yang disebut dengan hara mineral. Hara mineral ini ada yang esensial ada yang non-esensial. Natrium bukanlah suatu makrohara, juga tidak bisa dipastikan sebagai unsur esensial. Namun, dalam konsentrasi yang rendah atau sedikit dapat dikatakan sebagai unsur esensial bagi tumbuhan, yaitu untuk menggantikan sebagian kalium yang dibutuhkan untuk pertumbuhan maksimum.

Pada praktikum ini akan mengetahui pengaruh kadar garam yang berbeda- beda terhadap penyerapan air dan pertumbuhan. Oleh karena itu dilakukan percobaan terhadap pengaruh kadar garam terhadap pertumbuhan kacang hijau (Phaseolus radiatus).

B.   Tujuan

Adapun tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengamati pengaruh kadar garam  yang berbeda-beda terhadap penyerapan kadar air dan pertumbuhan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Didalam tubuh tanaman, lebih dari 90% air yang diserap oleh akar dikeluarkan lagi ke udara sebagai uap air. Penyerapan air oleh tanaman sebagian besar melalui rambut-rambut akar, yang menyediakan permukaan untuk penyerapan yang amat luas. Pada beberapa tanaman, ketika akar menyerap air dari tanah dan mengangkutnya ke dalam xylem akar, air dalam xylem akan membentuk tekanan positif atau tekanan akar. Intensitas transpirasi sangat dipengaruhi oleh kadar karbondioksida di dalam ruangan interseluler, cahaya, suhu, kelembaban udara, kecepatan angin, dan keadaan air dalam tanah (Harso, 2010).

Sekitar 99 persen, yang masuk kedalam tumbuhan meninggalkan daun dan batang sebagai uap air. Proses tersebut dinamakan transpirasi. Kemungkinan kehilangan air dari jaringan tanaman melalui bagian tanaman yang lain dapat saja terjadi, tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil dibanding dengan yang hilang melalui stomata. Sebagian besar dari jaringan yang terdapat dalam daun secara langsung terlibat dalam transpirasi. Pada waktu transpirasi, air menguap dari permukaan sel palisade dan mesofil bunga karang ke dalam ruang antar sel. Dari ruang tersebut uap air berdifusi melalui stomata ke udara. Air yang hilang dari dinding sel basah ini diisi air dan protoplas. Persediaan air dari protoplas, pada gilirannya, biasanya diperoleh dari gerakan air dari sel-sel sekitarnya, dan akhirnya tulang daun, yang merupakan bagian dari sistem pembuluh yang meluas ke tempat persediaan air dalam tanah. Sebatang tumbuhan yang tumbuh di tanah dapat dibayangkan sebagai dua buah sistem percabangan, satu di bawah dan satu lagi di atas permukaan tanah. Kedua sistem ini dihubungkan oleh sebuah sumbu utama yang sebagian besar terdapat di atas tanah. Sistem yang ada dalam tanah terdiri atas akar yang bercabang-cabang menempati hemisfer tanah yang besar. Akar-akar terkecil terutama yang menempati bagian luar hemisfer tersebut. Karena sumbu yang menghubungkan akar dan daun memungkinkan air mengalir dengan tahanan wajar, maka tidak dapat dielakkan lagi bahwa air akan mengalir sepanjang gradasi tekanan air yang membentang dari tanah ke udara dalam tubuh tumbuhan. Oleh karena itu seluruh tumbuhan dapat dibandingkan dengan sumbu lampu, yang menyerap air dari tanah melalui akar, mengalirkannya melalui batang dan kemudian menguapkannya ke udara dari daun-daun. Aliran air ini dikenal dengan istilah alur transpirasi, merupakan konsekuensi struktur tumbuhan dalam hubungannya dengan lingkungan (Loveless, 1991).

Air diserap ke dalam akar secara osmosis melalui rambut akar, sebagian besar bergerak menurut gradien potensial air melalui xilem. Air dalam pembuluh xilem mengalami tekanan besar karena molekul air polar menyatu dalam kolom berlanjut akibat dari penguapan yang berlangsung di bagian atas. Sebagian besar ion bergerak melalui simplas dari epidermis akar ke xilem, dan kemudian ke atas melalui arus transportasi (Harso, 2010).

Laju transpirasi dipengaruhi oleh ukuran tumbuhan, kadar CO₂, cahaya, suhu, aliran udara, kelembaban, dan tersedianya air tanah. Faktor-faktor ini mempengaruhi perilaku stoma yang membuka dan menutupnya dikontrol oleh perubahan tekanan turgor sel penjaga yang berkorelasi dengan kadar ion kalium (K+) di dalamnya. Selama stoma terbuka, terjadi pertukaran gas antara daun dengan atmosfer dan air akan hilang ke dalam atmosfer. Untuk mengukur laju transpirasi tersebut dapat digunakan potometer (Loveless, 1991).

Transpirasi pada tumbuhan yang sehat sekalipun tidak dapat dihindarkan dan jika berlebihan akan sangat merugikan karena tumbuhan akan menjadi layu bahkan mati. Sebagian besar transpirasi berlangsung melalui stomata sedang melalui kutikula daun dalam jumlah yang lebih sedikit. Transpirasi terjadi pada saat tumbuhan membuka stomatanya untuk mengambil karbon dioksida dari udara untuk berfotosintesis (Loveless, 1991).

Potensial air suatu sistem menunjukkan kemampuannya untuk melakukan kerja dibandingkan dengan kemampuan sejumlah murni yang setara, pada tekanan atmosfer dan pada suhu yang sama. Potensial osmotik larutan bernilai negatif, karena air pelarut dalam larutan itu melakukan kerja kurang dari air murni. Kalau tekanan pada larutan meningkat, kemampuan larutan untuk melakukan kerja (jadi, potensial-air larutan) juga meningkat (Salisbury dan Ross, 1995).

Pemasukan air dari dalam tanah ke dalam jaringan tanaman melalui sel-sel akar secara difusi dan osmosis. Pertumbuhan juga bergantung pada pengambilan air dan banyak hal dalam hubungan air tumbuhan bergantung pada interaksi antara sel dengan lingkungan. Tumbuhan memang merupakan sistem yang dinamis dan sangat rumit, fungsi yang satu berinteraksi dengan fungsi yang lain. Dengan kata lain, tumbuhan adalah sistem multidimensi (Dwijoseputro, 1985).

Air diperlukan oleh tanaman untuk mengangkut unsur-unsur hara dan zat-zat terlarut lain di dalam tanaman dan untuk produksi gula pada proses fotosintesis, darimana tanaman memperoleh energi untuk pertumbuhan dan menjadi dewasa. Sebagian besar air digunakan dalam proses transpirasi. Apabila air hilang ke dalam atmosfer melalui transpirasi melebihi dari air yang diserap tanaman dari tanah, maka air akan hilang dari sel-sel tanaman sehingga sel tanaman kehilangan tegangan turgor dan akhirnya tanaman menjadi layu. Setiap gejala kelayuan pada tanaman dapat dijadikan petunjuk bahwa pertumbuhan tanaman akan terhenti. Pertumbuhan akan tergantung pada tegangan turgor yang memungkinkan sel-sel baru terbentuk (Asdak, 2005).

BAB III

METODOLOGI

A. Waktu dan Tempat

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum adalah sebagai berikut :

Hari / tanggal       : Kamis, 31 Oktober 2013

Pukul                    : 15.00 WITA – selesai

Tempat                 : Laboratorium Biolingkungan Jurusan Biologi FMIPA 

       UNTAD

B. Alat dan Bahan

Adapun alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum adalah sebagai berikut :

1. Alat

a.    Botol selai

b.    Penggaris

c.    Spidol

d.   Kapas

e.    Penutup

f.     Alat tulis

2. Bahan

a.    Kecambah kacang hijau (Phaseolus radiatus) yang berumur 2 minggu

b.    Larutan NaCl 0,03 M; 0,05 M; dan 0,1 M;

c.    Larutan CaCl 0,1 M; dan 0,2 M

d.   Air

C.  Prosedur Kerja

Adapun prosedur kerja yang dilakukan dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.      Menyiapkan larutan CaCl dengan kadar 0,01 M; 0,2 M dan NaCl dengan kadar 0,03 M; 0,05 M; 0,1 M

2.      Mengisikan larutan pada botol selai masing-masing 200 ml.

3.      Mengambil bibit tanaman Phaseolus radiatus, megukur panjang batas diatas kotiledon kemudian memasukkan kedalam botol hingga akarnya terendam larutan dan bibit ditahan dengan kapas dan karton penutup.

4.      Memberi tanda pada permukaan atas larutan dan mengamati tiap 2 hari sekali. Menambahkan dengan air jika larutannya berkurang sehingga larutan kembali ke kedudukan semula.

5.      Mengamati perubahan morfologi hingga hari ke-10.

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil Pengamatan

Adapun hasil pengamatan yang diperoleh dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.    Pengamatan Banyaknya Larutan CaCl Yang Berkurang

2.    Pengamatan Morfologi Phaseolus Radiatus

B. Pembahasan

Kebutuhan tanaman terhadap penyerapan air untuk melangsungkan kehidupannya sangat besar. Tumbuhan dapat mengabsorbsi air karena adanya perbedaan potensial air di akar dan diluar akar. Besarnya potensial air ini dipengaruhi oleh potensial osmotik. Potensial osmotik disebabkan adanya bahan terlarut seperti garam didalam air sehingga dapat menurunkan energi bebas air karena molekul bahan terlarut seperti garam menarik dan mengikat molekul air.

Berdasarkan hasil praktikum dapat dilihat pengaruh konsentrasi garam (osmotik) terhadap kemampuan tanaman untuk mengabsorbsi air yang merupakan pelarut dari garam tersebut. Keberadaan garam-garam terlarut dengan konsentrasi yang berbeda-beda pada botol percobaan dapat mempengaruhi pertumbuhan kecambah. Lima batang kecambah Phaseolus radiatus yang diletakkan di dalam botol pada NaCl dengan kadar 0,03 M; 0,05 M; 0,1 M; dan larutan CaCl dengan kadar 0,01 M; dan 0,2 M. Pada hari ke-2 kecambah Phaseolus radiatus yang berumur 2 minggu masih terlihar segar, akan tetapi pada hari ke-4 kecambah yang diletakkan pada konsentrasi NaCl 0,1 M dan CaCl 0,2 M terlihat layu dan mengalami kematian. Selanjutnya pada hari ke-6 kecambah yang direndam dalam larutan NaCl pada konsentrasi 0,03 M dan 0,05 M mengalami kelayuan. Sampai pada hari terakhir yaitu hari ke-10 semua kecambah Phaseolus radiatus mengalami kematian. Kematian pada Kecambah terjadi karena garam-garam yang terlarut di dalam air dapat menekan potensial air atau dengan kata lain konsentrasi garam terlarut dapat menurunkan konsentrasi air didalam toples sehingga potensial atau konsentrasi air di botol menjadi lebih rendah daripada potensial atau konsentrasi air didalam tubuh tumbuhan. Sehingga meskipun kecambah diletakkan pada botol yang berisi larutan, kecambah tersebut tidak dapat menyerap air. Mekanisme yang terjadi justru sebaliknya, potensial osmotik menyebabkan air didalam tubuh tumbuhan cenderung untuk keluar karena air bergerak dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Hal ini menyebabkan kecambah mengalami kekeringan fisiologis yang diawali dengan layunya tanaman dan diakhiri dengan kematian.

Garam memiliki sifat higroskopik atau memiliki kemampuan menyerap air disekelilingnya. Semakin tinggi konsentrasi garam yang dilarutkan dalam air maka semakin rendah konsentrasi air sehingga semakin cepat memicu terjadinya stres garam hingga kekeringan fisiologis pada kecambah.

BAB V

PENUTUP

A.  Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh dari praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.    Perbedaan konsentrasi garam mempengaruhi kemampuan tanaman dalam mengasorbsi air karena garam menarik dan mengikat molekul air.

2.    Semakin tinggi konsentrasi garam menyebabkan terjadinya potensial osmotik semakin tinggi sehingga memicu pada kekeringan fisiologis.

B.  Saran

Diharapkan kepada praktikan untuk praktikum selanjutnya harus lebih teliti lagi dalam melakukan percobaan agar hasil yang diperoleh lebih akurat lagi.

DAFTAR PUSTAKA

Asdak, dkk. 2005, Fisiologi Tanaman, PT Bina Aksara, Jakarta.

Dwidjoseputro, D, 1982, Pengantar Fisiologi Tumbuhan, PT Gramedia, Jakarta.

Harso,E.B, 2010, Biologi, ITB, Bandung.

Loveless E. D., 1991, Plant and Introduction to Modern Botany, Macmillan Publishing Co., Inc,  New York.

Salisburry,F.B dan Ross,W.C, 1995, Fisiologi Tumbuhan Jilid 2, ITB Press, Bandung.