LP FISTUM JARINGAN TRANSPORT AIR

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIOLOGITUMBUHAN

PERCOBAAN I

JARINGAN TRANSPORT AIR

NAMA                        : SOPHIA MARCELINA YANSIP

NIM                            : H41113701

KELOMPOK             : I (SATU) A

ASISTEN                   : ABDI KHALIK

HARI/TANGGAL     : RABU/5 NOVEMBER 2014

LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS HASANUDDIN

MAKASSAR

2014

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Transportasi pada tumbuhan melibatkan jaringan-jaringan pengangkut, seperti xilem dan floem. Keberadaan xilem dan floem pada setiap tumbuhan sangat penting keberadannya, seperti pembuluh darah pada manusia dan hewan. Jika seandainya jaringan pengangkut xilem dan floem tidak ada pada tumbuhan, maka dapat dipastikan transportasi pada tumbuhan tidak akan terjadi. Xilem dan floem sangat penting bagi proses kehidupan sebuah tanaman dan juga bagaimana mereka berperan untuk mengambil air dari dalam tanah dan kemudian menyebarkannya ke seluruh bagian tanaman agar semua organ tanaman dapat berkembang secara maksimal.
berkembang (Sutrian, 2004).

Status air dari tumbuhan bergantung pada kecepatan relatif penyerapan air oleh akar dan kehilangan air oleh transpirasi. Penyerapan air yang tidak cukup oleh akar menimbulkan defisit air dalam tumbuhan, termasuk sel-sel daun suatu defisit yang mengakibatkan penurunan evaporasi air sehingga laju transpirasi menjadi rendah. Di samping itu transpirasi yang berlebihan juga dapat menimbulkan defisit air. Resultant defisit tekana difusi pada semua sel tumbuhan termasuk sel-sel akar, memperbesar gradien dari larutan tanah ke akar dan dengan demikian meningkatkan penyerapan air. Sistem transport bekerja sebagai suatu unit yang cenderung menjaga agar sel tumbuhan selalu dalam keadaan turgid (Johannes dkk., 2014).

Berdasarkan dasar teori tersebut maka dilakukan praktikum mengenai jaringan transport air pada tumbuhan.

I.2 Tujuan Percobaan

            Melihat proses transport air melalui xilem.

I.3 Waktu dan Tempat Percobaan

Percobaan ini dilakukan pada hari Rabu, 5 November 2014 pukul 14.00-17.00 WITA di Laboratorium Herbarium, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II.1 Mekanisme Transport Air Pada Tumbuhan

              Proses fisiologi yang berlangsung pada tumbuhan banyak berkaitan dengan air termasuk cara pengangkutan dan prosesnya. Air dapat diserap tanaman melalui akar bersama-sama dengan unsur-unsur hara yang terlarut didalamnya, kemudian diangkut ke bagian atas tanaman, terutama daun, melalui pembuluh xilem. Pembuluh xilem pada akar, batang dan daun merupakan suatu sistem yang kontinu, berhubungan satu sama lain (Koryati, 2004).

Molekul air dapat terikat pada suatu permukaan hidrofilik oleh tenaga hidrasi dengan kekuatan antara - 100 MPa sampai – 300 MPa. Dengan demikian air yang sudah berada didalam pembuluh xilem tidak akan tertarik lagi oleh gaya gravitasi (Koryati, 2004).

II.2 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Transport Air Pada Tumbuhan

Faktor-Faktor yang memperngaruhi pengangkutan air pada tumbuhan melalui pembuluh xilem adalah (Koryati, 2004):

a.       Daya Hisap Daun (Tarikan transpirasi)

Pada Organ Tumbuhan 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 seleuh 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.

Daya Isap daun adalah timbulnya tarikan terhadap air yang ada pada sel-sel di bawahnya dan tarikan ini akan diteruskan molekul demi molekul, menuju kebawah sampaike seluruh kolom air pada xilem sehingga menyebabkan air tertarik ke atas dari akar menuju ke daun.  Daun yang umumnya tipis dan lebar juga menyebabkan tumbuhan mudah kehilangan air karena, air yang ada di daun menguap. Hilangnya  air yang menguap ini akan menyebabkan tekanan pada daun menjadi  rendah sehingga menarik air yang ada di pembuluh. Isapan daun ini akan membuat air yang terdapat di akar naik ke atas.

b. Kapilaritas Batang

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

c. Tekanan Akar

Akar tetumbuhan menyerap air dan garam mineral baik siang maupun malam. Pada malam hari, ketika transpirasi sangat rencah, 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 kelaur dari stele. Akumulasi mineral di dalam stele akan menurunkan potensial air. Air akan mengalir masuk dari korteks akar, menghasilkan suatu tekanan positif yang memaksa carian naik ke xilem. Dorongan getah xilem ke arah atas ini disebut tekanan akar (roof pressure). Tekanan akar juga menyebabkan tumbuhan mengalami gutasi, yaitu keluarnya air yang berlebih pada malam hari melalui katup pelepasan (hidatoda) pada daun. Biasanya air yang keluar dapat kita lihat pada pagi hari berupa tetesan atau bituran air pada ujung-ujung helai daun rumput atau pinggir daun kecil herba (tumbuhan tak berkayu) dikotil.

d.  Pengaruh sel-sel yang hidup

Sel-sel hidup yang menyusun tubuh tumbuhan memerlukan air, sehingga di dalam sel akan selalu kekurangan air dan menyerap dari sekitarnya.

II.3 Proses Kelangsungan Hidup Tumbuhan

Kemampuan tanaman untuk mengangkut air ke daun berhubungan dengan kelangsungan hidup tanaman. Penyediaan air ke daun tergantung pada keberadaan  kolom  air  pada  xilem  dari  akar  ke pucuk.  Apabila  saluran  tidak  terisi   air  dalam waktu  lama  maka  dapat  menyebabkan  tekanan hidrolik  di  dalam  xilem  menurun.  Karena  jalur  hidrolik  ini dipengaruhi  oleh  tegangan  selama  transpirasi, akibatnya  tanaman  dapat  mengalami  embolisme apabila  terjadi  kekeringan. Kohesi,  yaitu  daya  tarik  menarik  antar molekul sejenis dan daya inilah yang ikut berperan dalam  pergerakan  air  dalam  lintasan  mulai  dari tanah, melalui epidermis, korteks, dan endodermis, masuk  ke  jaringan  pembuluh  akar,  naik  melalui unsur  xilem,  masuk  ke  daun,  dan  akhirnya  ke stomata  untuk  kemudian  ditranspirasikan  ke atmosfer.  Struktur  khusus  lintasan  ini  (diameter kecil  dan  dinding  tebal  yang  mencegah  rebahnya tabung pembuluh), potensial osmotik yang rendah pada  sel  batang  dan  daun,  serta  kemampuan hidrasi  dinding  sel  terutama  di  daun  membuat sistem ini berfungsi (Prihastanti, 2010).

Beberapa spesies tanaman mempertahankan status airnya dengan memperpanjang akar. Ini merupakan gejala alam dimana bertambahnya panjang akar karena adanya stress air. Bertambahnya bobot segar akar mengindikasikan kerapatan akar tinggi di dalam tanah atau karena sistem perakaran yang dalam karena adanya stress. Variasi dalam pertumbuhan adalah satu ciri untuk menentukan ketahanan spesies dalam kondisi kekeringan. Untuk menjaga potensial air yang tinggi, terutama dalam kondisi kekeringan tanaman tidak hanya menjaga pengambilan akar tetapi juga memperlambat aliran air dari akar ke daun. Hal tersebut dapat dicapai dengan menambah diameter pembuluh xilem atau menambah jumlah pembuluh xilem. Potensial air yang paling rendah pada tanaman berada pada mesofil daun, karena bagian-bagian xylem selalu dari daun menuju akar, potensial air rendah didalam sel menggambarkan air naik ke atas melalui xilem sebenarnya transpiasi tanaman yang cepat mempunyai tekanan yang negative, potensial air juga menjadi lebih negative (Charloq dan Setiado, 2005).

III.4 Struktur Pembuluh Xilem

Struktur  dari  pembuluh  xilem  merupakan faktor  penting  pada  penentuan  keberadaan terjadinya  kavitasi  yang  diinduksi  oleh  stres  air. Pembuluh  xilem  dkelilingi  oleh  membran  dengan lubang-lubang  kecil  (pit  membrane)  yang

menghubungkan dari pembuluh satu ke pembuluh lainnya.  Membran  dengan  lubang  kecil  terbentuk oleh  suatu  dinding  sel  primer  dan  lamela  tengah dari pembuluh yang membentuk struktur anyaman mikrofibil  selulosa  yang   rapat,  didalam  suatu matrik  hemiselulosa  dan  pektin  polisakarida. Pit  membrane (lubang  pori membran)  berfungsi  sebagai  filter  dan  sebagai jalan masuknya nutrien, namun ketika lubang pori terisi  oleh  gelembung  udara,  maka  dapat memungkinkan   masuknya  patogen  dan  partikel yang berasal dari pembuluh xilem yang berdekatan

(Dicikson, 1989).

III.5 Pergerakan Air Dari Dalam Tanah Menuju Atmosfer

            Dalam hubungannya dengan pergerakan air dari dalam tanah ke atmosfer, dapat dibagi dalam 3 fase yaitu (Johannes dkk., 2014):

1.      Larutan tanah, dipisahkan dari xilem oleh sebuah membran (pertama).

2.      Pembuluh xilem (berisi cairan xilem) yang berupa tabung atau 1 set tabung yang menghubungkan akar dan daun.

3.      Udara, dipisahkan dari ujung xilem bagian atas oleh sebuah membran (kedua).

Aliran air dalam sistem ini akan ditentukan oleh arah dari gradien potensial air dari masing-masing fase.

            Pada malam hari tumbuhan hanya sedikit kehilangan air berlangsung terus sampai semua sel tumbuhan berada dalam keadaan turgid penuh. Potensial solut daun memiliki nilai yang kurang lebih sama dengan potensial tekanan, sehingga tidak terjadi pergerakan air (difusi). Potensial air sebesar -2 sampau -3 bar memberikan tekanan positif dengan nilai yang kurang lebih sama dalam cairan xilem. Sel-sel lain juga memiliki nilai potensial tekanan yang sama dengan potensial solut sehingga difusi tidak terjadi (Johannes dkk., 2014).

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat dan Bahan

            Adapun alat yang digunakan pada percobaan ini adalah mikroskop, objek glass, cover glass, pipet tetes, gelas kimia, silet dan kamera.

            Bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu sirih-sirihan Peperomia sp., pacar air Impatiens balsamina, aquades, safranin dan metilen blue.

III.2 Tahapan Kerja

            Adapun tahapan kerja pada percobaan ini yaitu :

1.      Disiapkan mikroskop dan alat-alat serta bahan lainnya.

2.      Dicampurkan air destilata dengan pewarna safranin dan metilen blue dalam gelas kimia yang berbeda, saring larutan dengan kertas saring.

3.      Dimasukkan tanaman sirih-sirihan Peperomia sp. Dan pacar air Impatiens balsamina sampai seluruh bagian akarnya terendam.

4.      Diamati air yang telah dicampur dengan pewarna mulai naik di dalam batang tanaman.

5.      Dibuat preparat sayatan melintang batang tanaman percobaan dan mengamati dengan mikroskop.

6.      Dipotret hasil sayatan dari tanaman.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil Pengamatan

IV.1.1 Penampang Melintang Pacar air Impatiens balsamina

            Gambar 1. Jaringan pembuluh xilem pada Pacar air Impatiens balsamina

IV.1.1 Penampang Melintang Sirih-sirihan Peperomia sp

           

            Gambar 2. Jaringan pembuluh floem pada Sirih-sirihan Peperomia sp

IV.2 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. 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.

            Jaringan pengangkut pada tumbuhan terdiri dari xilem yang merupakan jaringan pengangkut air dan juga mineral-mineral dari dalam tanah ke batang sedangkan floem sebagai jaringan pengangkut bahan organik (bahan-bahan makanan) atau mengangkut hasil fotosintesis ke seluruh tubuh tumbuhan. Xilem dan Floem bersama-sama sering disebut sebagai berkas pengangkut (berkas vascular). Tumbuhan yang mempunyai jaringan pengangkut disebut tumbuhan vascular.

            Pada percobaan ini sampel yang digunakan yaitu tanaman sirih-sirihan Peperomia sp dan pacar air Impatiens balsamina, tanaman ini digunakan untuk melihat pembuluh xilem karena kedua tanaman ini sama-sama memiliki batang yang transparan sehingga lebih mudah untuk melihat jaringan pembuluh xilem. Pewarna safranin dan metilen blue juga digunakan sebagai sampel air yang membantu  melihat jaringan pembuluh xilem dalam proses pengangkutan air. Ketika air didifusikan ke dalam tubuh tanaman tersebut maka batang tanaman tersebut akan mengalami perubahan warna menjadi biru atau merah. 

            Pada tumbuhan tingkat tinggi, 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. Bukti bahwa air diangkut oleh oleh xilem, dapat dilihat pada sampel bahan pacar air Impatiens balsamina. dan sirih-sirihan Peperomia sp.

            Jaringan pembuluh xilem yang diamati pada tanaman sirih-sirihan Peperomia sp berwarna biru karena tanaman tersebut dimasukkan ke dalam larutan air yang di campur denganmetilen blue. Sedangkan jaringan pembuluh xilem pada tanaman pacar air Impatiens balsamina berwarna merah karena tanaman tersebut dimasukkan ke dalam larutan air yang di campur dengan pewarna safranin.

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

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

            Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa fungsi jaringan pengangkut  xilem adalah mengangkut air serta zat-zat yang terlarut didalamnya. Xilem tersusun seperti rangkaian pipa-pipa kapiler sehingga pengangkutan air melalui xilem mengikuti prinsip kapilaritas.

V.2 Saran

            Sebaiknya tanaman yang akan dipraktikum direndam lebih lama agar hasilnya lebih maksimal, terima kasih.

DAFTAR PUSTAKA

Charloq  dan  Setiado, Hot. 2005.  Analisis  Stres  Air  Terhadap  Pertumbuhan   Bibit

Karet Unggul. Jurnal Komunikasi Penelitian. Vol 17. No 6. Hal : 2. Jurusan

BDP. FP USU. Medan.

Dickson  R.,  E. 1989.  Forest  Tree  Physiology. Elsevier Press, Paris.

Johannes, Eva dkk. 2014. Pedoman Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Universitas

Hasanuddin, Makassar.

Koryati,  Try.  2004.  Pemanfaatan  Zat  Pengatur  Tumbuh    Untuk   Memperpendek

Masa Non Produktif Pada Tanaman Karet. Jurnal Penelitian Bidang Ilmu

Pertanian. Vol 2. No 2. Hal : 2. UNHAM Press, Medan.

Prihastanti,  Erma.  2010.   Perubahan   Struktur   Pembuluh   Xilem   Akar   Kakao

(Theobroma cacao  L.)  dan   Gliricidia  sepium  pada  Cekaman  Kekeringan.

Jurnal  Bioma.  Vol   12.  No 1.  Hal  :  2.  Jurusan  Biologi   FMIPA  Undip.

Semarang.

Sutrian. 2004. Pengantar Fisiologi Tumbuh-tumbuhan. Rineka Cipta, Jakarta.

LAMPIRAN

 

Tanaman Pacar air Impatiens balsamina (kiri) yang dimasukkan dalam botol yang berisi pewarna destilata berwarna biru dan Sirih-sirihan Peperomia sp (kanan) yang dimasukkan dalam botol yang berisi pewarna destilata berwarna merah.