LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN PEN

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIOLOGI TUMBUHAN
PENGARUH CAHAYA TERHADAP KECEPATAN
TRANSPIRASI

UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN BIOLOGI
2011
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tumbuhan dalam aktivitas hidupnya, mengeluarkan sejumlah besar air yang
diserap (90%) ke atmosfer dalam bentuk uap air. Hilangnya air dari tubuh tanaman
dalam bentuk uap air ini dinamakan transpirasi, dan hampir semua air yang
ditranspirasikan keluar melalui stomata. Hanyalah 1 – 2% dari seluruh air yang
1

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

digunakan oleh tumbuhan dalam proses fotosintesis atau didalam kegiatan metabolik
sel-sel daunnya. Sisanya menguap dari daun dalam proses transpirasi. Air menguap ke
dalam ruang udara pada lapisan bunga karang. Bila stomata terbuka, uap air keluar
dari daun. Jika daun itu harus terus berfungsi dengan baik, maka air segar harus
disediakan kepada daun untuk menggantikan air yang hilang pada waktu transpirasi.
Transpirasi dimulai dengan penguapan air oleh sel-sel mesofil ke rongga antar
sel yang ada dalam daun. Penguapan air ke rongga antar sel akan terus berlangsung
sampai rongga antar sel jenuh akan uap air. Sel-sel yang menguapkan airnya ke
rongga antar sel, tentu akan mengalami kekurangan air sehingga potensial airnya
menurun. Kekurangan air ini akan diisi oleh air yang berasal dari xylem tulang daun,
yang selanjutnya akan menerima dari batang dan batang akan menerima dari akar dan
seterusnya. Apabila stomata membuka, uap air dari rongga antar sel akan keluar ke
atmosfer. Pada dasarnya terjadinya transpirasi ditentukan oleh seberapa besar celah
antar dua sel penutup stomata sehingga proses-proses yang menyebabkan membuka
dan menutupnya stomata juga menentukan besarnya transpirasi.
Berbagai factor lingkungan mempengaruhi proses transpirasi di antaranya adalah
radiasi cahaya, kelembaban, suhu, angin dan keadaan tanah.

2

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

B. Rumusan Masalah
Dari latar belakang diatas, dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut:
Bagaimanakah pengaruh lingkungan (cahaya atau suhu) terhadap kecepatan
transpirasi dengan metode penimbangan ?

C. Tujuan
Adapun tujuan dari percobaan ini adalah :
Untuk mengetahui pengaruh lingkungan (cahaya atau suhu) terhadap kecepatan
transpirasi dengan metode penimbangan.

3

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

BAB II
KAJIAN TEORI
Tanpa air dan cahaya matahari, tumbuhan tidak dapat melakukan proses
fotosintesis. Air diperoleh tumbuhan dengan mengirimkan sistem akar ke dalam tanah.

Sedangkan cahaya didapatkan oleh tumbuhan dengan mengarahkan daun-daunnya ke
udara. Pengangkutan bahan-bahan dan air pada tumbuhan dinamakan translokasi, yang
terjadi dalam sistem khusus pembuluh-pembuluh pengangkut. Semua ini terdapat
berkelompok dan disebut berkas vaskuler yang meluas ke seluruh organ tumbuhan
mulai dari akar, batang, daun (dalam tulang/uratnya), serta bunga sehingga transport
antara organ-organ terlaksana dengan cepat dan efisien. Di dalam berkas vaskuler
ditemukan dua macam jaringan yang berlainan, yaitu xilem dan floem yang merupakan
jaringan pada tumbuhan yang digunakan untuk mengangkut air dan unsur-unsur hara
serta hasil dari fotosintesis.
Selain pengangkutan air dan bahan-bahan yang dilakukan oleh tumbuhan,
tumbuhan juga melakukan penguapan air. Penguapan air pada tumbuhan dinamakan
transpirasi. Harus begitu banyak air yang hilang melalui proses transpirasi untuk
membesarkan tumbuhan. Karena rangka molekul semua bahan organik pada tumbuhan
terdiri dari atom karbon yang harus diperoleh dari atmosfer. Karbon masuk ke dalam
tubuh tumbuhan sebagai karbon dioksida (CO 2) melalui stomata, yang paling banyak
terdapat di permukaan daun, dan air keluar secara difusi melalui pori yang sama ini
pada saat stomata terbuka.
Faktor lingkungan mempengaruhi tidak hanya pada proses fisika penguapan
dan difusi, tetapi juga mempengaruhi membuka-menutupnya stomata pada permukaan
daun yang dilalui lebih dari 90% air yang yang ditranspirasikan dan CO 2. Naiknya suhu

daun, misalnya, sangat banyak menaikkan penguapan dan sedikit difusi, namun
mungkin menyebabkan stomata menutup dan membuka lebih lebar, bergantung pada
spesies dan faktor lain. Waktu matahari terbit, stomata membuka karena meningkatnya
pencahayaan, dan cahaya menaikkan suhu daun sehingga air menguap lebih cepat.
Naiknya suhu membuat udara mampu membawa lebih banyak kelembaban, maka
transpirasi meningkat dan barangkali bukaan stomata pun terpengaruh. Angin
membawa lebih banyak CO2 dan mengusir uap air. Hal ini menyebabkan penguapan
dan penyerapan CO2 meningkat, tapi agak kurang dari yang diduga, karena
4

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

meningkatnya CO2 menyebabkan stomata menutup sebagian. Bila daun dipanaskan
oleh sinar matahari dengan panas yang melebihi suhu udara, angin akan menurunkan
suhunya. Akibatnya, transpirasi menurun. Bila kandungan air tanah terbatas, transpirasi
dan penyerapan CO2 terhambat, karena stomata menutup.
Stomata pada daun biasanya dapat berupa lapisan kutikula berlilin
dipermukaan daun sehingga dapat menghambat difusi, sehingga sebagian uap air dan
gas lainnya melewati bukaan di antara sel penjaga, bukaan tersebut disebut pori
stomata. Air menguap dalam daun, dari dinding sel parenkima palisade dan parenkima

bunga karang, yang secara bersama disebut mesofil, ke dalam ruang antar sel yang
sinambung dengan udara diluar, saat stomata membuka. Karbon dioksida mengikuti
lintas difusi sebaliknya, yaitu masuk ke dalam daun.
Kadang stomata hanya terdapat di permukaan bawah daun, tapi sering kita
temui di kedua permukaan, meskipun lebih banyak terdapat di bagian bawah. Stomata
juga berada di dalam cekungan stomata, dan stomata yang seperti ini di sebut stomata
tersembunyi, stomata seperti ini tampaknya merupakan adaptasi untuk mengurangi
transpirasi.
Stomata tumbuhan pada umumnya membuka saat matahari terbit dan menutup
saat matahari tenggelam, sehingga memungkinkan masuknya CO2 yang diperlukan
untuk fotosintesis pada siang hari. Stomata menutup lebih cepat jika tumbuhan
ditempatkan dalam gelap secara tiba-tiba. Tingkat cahaya yang tinggi mengakibatkan
stomata membuka lebih besar. Pada sebagian besar tumbuhan, konsentrasi CO2 yang
rendah didaun membuat stomata membuka.
Stomata pada banyak (tetapi tidak semua) spesies sangat peka terhadap
kelembapan atmosfer. Stomata menutup bila selisih kandungan uap air di udara dan di
ruang antar sel melebihi titik kritis. Potensial air di daun juga sangat berpengaruh pada
pembukaan dan penutupan stomata. Bila potensial air menurun (rawan air meningkat),
stomata menutup. Pengaruh dapat dilawan oleh tingkat CO 2 rendah dan cahaya terang.
Pada beberapa tumbuhan, suhu yang tinggi mengakibatkan pembukaan stomata dan

bukan penutupan, akibatnya transpirasi meningkat. Angin juga mampu meningkatkan
transpirasi, menjadikan keadaan rawan air dan penutupan stomata.

5

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

Pengangkutan Air
Air memasuki tumbuhan melalui rambut akar. Perpanjangan sel-sel epidermis ini
berdinding lengket dan melekat kuat-kuat pada partikel tanah. Begitu sampai dalam sel
epidermis, air terus bergerak mengalir di antara sel-sel korteks. Akan tetapi, agar dapat
memasuki silinder tengah (pusat), harus melalui sitoplasma sel-sel endodermis. Pada
banyak akar, endodermisnya mengandung sel-sel khusus, sel-sel lintasan, yang
menyediakan jalan yang mudah bagi air bergerak ke silinder tengah. Begitu ada dalam
silinder tengah, air itu bebas bergerak di antara sel-sel maupun melaluinya. Di dalam
akar muda air memasuki xilem dengan segera. Dalam akar yang lebih tua, harus
melalui seberkas floem dan kambium terlebih dahulu, yaitu melalui sel-sel yang
memanjang secara horizontal, jejari xilem.
Sesampainya dalam xilem, air beserta mineral yang mengendap di dalamnya
bergerak ke atas dalam pembuluh dan trakeid, yang terus ke akar dan batang. Pada

setiap tingkat air itu dapat meninggalkan xilem dan secara lateral lewat dan
menyediakan keperluan jaringan-jaringan lain. Pada daun xilem itu melalui tangkai
daun dan kemudian ke dalam urat-urat daun. pada ujung urat-urat, air meninggalkan
xilem dan memasuki lapisan bungan karang dan sel-sel lapisan palisade daun. Di sini
air dapat dipakai dalam proses fotosintesis atau diuapkan dari daun dalam proses
transpirasi. Apabila udara di lingkungan luar tumbuhan tinggi maka transpirasi pada
tumbuhan tersebut juga tinggi sehingga proses pengangkutan air juga akan berlangsung
dengan cepat.

Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Laju Transpiasi
Proses transpirasi yang terjadi pada suatu tumbuhan sangatlah mungkin
dipengaruhi oleh faktor lingkungan, faktor lingkungan tersebut berpengaruh terhadap
laju transpirasi yang terjadi pada tumbuhan. Faktor-faktor lingkungan tersebut antara
lain :
1.

Cahaya. Tumbuhan jauh lebih cepat bertranspirasi dalam keadaan terkena

cahaya dibandingkan jika berada di tempat gelap. Hal ini terutama karena cahaya
mendorong/merangsang terbukanya stomata dan dengan demikian sangat meningkatkan

6

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

pemindahan udara berisikan uap air dari ruang-ruang udara lapisan bunga karang ke
luar. Cahaya juga meningkatkan transpirasi dengan menghangatkan daun.
2.

Suhu. Tumbuhan bertranspirasi lebih cepat pada suhu lebih tinggi. Pada 30 oC

daun dapat bertranspirasi tiga kali lebih cepat dibandingkan dengan pada suhu 20oC.
Hal ini disebabkan air menguap lebih cepat pada suhu lebih tinggi, dan dalam hal ini,
juga meningkatkan kelembaban udara dalam ruang udara dibandingkan dengan yang di
luar.
3.

Kelembaban. Laju transpirasi juga dipengaruhi oleh kelembaban nisbi udara

sekitar tumbuhan. Laju difusi setiap substansi menurun karena perbedaan konsentrasi

substansi dalam kedua daerah tersebut menurun. Kebalikannya pun benar. Karena itu
difusi air dari ruang udara pada daun yang berisikan uap ke luar agak perlahan-lahan
apabila udara disekitarnya agak lembab. Bila udara di sekelilingnya kering, maka difusi
berlangsung jauh lebih cepat.
4.

Angin. Adanya angin lembut juga meningkatkan laju transpirasi. Jika tidak

ada angin, udara dekat dengan daun yang sedang bertranspirasi makin lembab. Karena
itu menurunkan laju transpirasi. Akan tetapi jika ada hembusan angin lembut, udara
lembab itu terbawa dan digantikan oleh udara segar yang lebih kering.
5.

Air tanah. Tumbuhan tidak dapat terus bertranspirasi dengan cepat jika

kelembabab yang hilang tidak digantikan oleh air segar dari tanah. Bila penyerapan air
oleh akar tidak dapat mengimbangi laju transpirasi, maka terjadi kekurangan turgor, dan
stomata pun menutup. Hal ini dengan segera sangat mengurangi laju transpirasi.
Selain faktor-faktor lingkungan diatas yang dapat ,mempengaruhi laju
transpirasi, masih banyak lagi faktor internal dari tumbuhan tersebut yang dapat

mempengaruhi laju transpirasi. Seperti tekanan akar, daya isap daun, dan daya
kapilaritas batang.

7

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Percobaan
Jenis penelitian ini adalah eksperimental, karena dilakukan percobaan untuk
menjawab rumusan masalah, dan terdapat variabel-variabel dalam penelitian yang
dilakukan.
B. Variabel Percobaan
Variabel yang digunakan dalam melekukan percobaan ini antara lain :
Variabel kontrol :


Jenis tumbuhan (tanaman pacar air)



Jumlah daun tanaman pacar air

Variabel manipulasi :


Kondisi atau penempatan tumbuhan pacar air dalam erlenmeyer (gelap atau

terang)
Variabel respon :


Kecepatan transpirasi

C. Alat dan Bahan
1. Erlenmeyer 250 ml (2 buah)
2. Sumbat Erlenmeyer dengan lubang di tengahnya (2 buah)
3. Timbangan
4. Thermometer, hygrometer
5. Lux meter
6. Bohlam lampu 100 watt dan lampu duduk
7. Pisau tajam dan penggaris
8. Air
9. Vaselin
10. Kertas grafik/ millimeter
11. Dua pucuk tanaman pacar air (Impatien balsemia) yang memiliki kondisi
hampir sama sepanjang 20 cm.
D. Langkah Kerja
1. Menyiapkan alat dan bahan yang diperlukan.
2. Menyediakan 2 buah Erlenmeyer dan mengisinya dengan air volume 150 ml.
3. Memotong miring pangkal pucuk batang tanaman pacar air dalam air dan segera
memasukkan potongan tanaman tersebut pada tabung Erlenmeyer melalui lubang
8

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

pada sumbat sampai bagian bawahnya terendam air. Kemudian membuang bunga,
kuncup dan daun yang rusak dan mengolesi luka dengan vaselin. Demikian pula,
mengolesi celah-celah yang ada dengan vaselin (misalnya di sekitar sumbat
penutup).
4. Menimbang kedua tabung Erlenmeyer tersebut lengkap dengan tanaman dan air
yang ada di dalamnya dan mencatat hasilnya.
5. Meletakkan tabung Erlenmeyer I di dalam ruangan (tempat gelap) dan tabung
Erlenmeyer II pada tempat dengan jarak 20 cm dari lampu pijar 100 watt.
Mengukur kondisi lingkungan kedua tempat tersebut meliputi suhu, intensitas
cahaya dan kelembaban.
6. Setiap 30 menit menimbang masing-masing tabung Erlenmeyer beserta
perlengkapannya dan mencatat hasilnya.
7. Mengulangi pengukuran tersebut sebanyak 3 kali.
8. Setelah penimbangan terakhir, mengambil daun-daun pada tanaman tersebut
kemudian mengukur luas total daun tersebut dengan kertas grafik/ millimeter,
caranya adalah sebagai berikut:
 Membuat pola masing-masing daun pada kertas grafik.
 Menghitung luas daun dengan ketentuan: Apabila kurang dari ½ kotak
dianggap nol dan bila lebih dari ½ kotak dianggap satu.
E. Desain Penelitian
Tanaman
pacar air

Tanaman
pacar air
A

B

150 ml

150 ml

Ditempa
t gelap

Didekat
lampu

Menghitung
luas total daun
setiap tanaman.

Ditimbang hingga 3
kali

9

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

BAB IV
PEMBAHASAN
A. Hasil dan Analisis
Tabel 1. Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Kecepatan Transpirasi
Intensita
s cahaya
2

(Cd/m )
Gelap

Kelembaba
n

Suhu
(oC)

Berat
30

awal

(%)
81

24

(g)
298,3

78

34

316,9

Berat akhir (g)
60
90

Selisih berat (g)

Rerata

Kecepatan

penurunan

transpirasi
(g/men/cm2)
5,3 x 10-5

13 x 10-5

menit

menit

menit

298

297,7

297,5

0,3

0,2

0,3

berat (g)
0,27

316,4

315,5

314,8

0,5

0,9

0,8

0,73

4
Terang
1040

Tabel 2. Luas Permukaan Daun
Daun ke-

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Luas total

Luas permukaan (cm2)
Pada
Pada
erlenmeyer

erlenmeyer di

dekat bohlam
13
10
16
12
13
13
15
12
14
11
14
11
12
7
12
3
2
190

tempat gelap
15
15
9
10
20
12
13
11
1
2
5
14
16
15
12
170

10

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

14
12
10
Kecepatan Transpirasi
(... x 10-5 g/menit/cm2)

8
6
4
2
0

4

1040

Intensitas Cahaya (Cd/m2)

Grafik 1. Pengaruh Intensitas Cahaya Terhadap Kecepatan Transpirasi.
14
12
10
Kecepatan Transpirasi
(... x 10-5 g/menit/cm2)

8
6
4
2
0
24

34
Suhu (0C)

Grafik 2. Pengaruh Suhu Terhadap Kecepatan Transpirasi
Dari tabel percobaan dan grafik yang diperoleh pada percobaan ini dapat diambil
suatu analisis bahwa pada kondisi gelap dengan intensitas cahaya sebesar 4 Cd/m2,
kelembaban udara sebesar 81%, dan suhu sebesar 24oC, didapatkan kecepatan
transpirasi pada tanaman pacar air adalah sebesar 5,3 x 10-5 gram/menit/cm2, dengan
rerata pertambahan berat daun sebesar 0,27 gram. Dan pada kondisi terang dengan
intensitas cahaya sebesar 1040 Cd/m2, kelembaban udara sebesar 78%, dan suhu
sebesar 34oC, didapatkan kecepatan transpirasi pada tanaman pacar air sebesar 13 x
11

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

10-5 gram/menit/cm2, dengan rerata pertambahan berat daun sebesar 0,73 gram. Dari
analisis ini dapat diketahui bahwa cahaya dan suhu yang dalam hal ini diwakili oleh
besarnya intensitas cahaya dapat mempengaruhi kecepatan transpirasi pada tanaman.
B. Pembahasan
Dari analisis data didapatkan bahwa kecepatan transpirasi pada tanaman pacar
air dipengaruhi oleh faktor lingkungan yang dalam hal ini yang mempengaruhi
kecepatan transpirasi adalah intensitas cahaya. Pada kondisi gelap dengan intensitas
cahaya sebesar 4 Cd/m2 kecepatan transpirasi tanaman adalah 5,3 x 10 -5
gram/menit/cm2. Hal ini terjadi karena pada tanaman tidak mengeluarkan banyak uap
air atau yang disebut dengan transpirasi, sehingga kecepatan transpirasinya juga
rendah. Banyaknya uap air yang dikeluarkan ditunjukkan dengan pengurangan berat
tanaman pada Erlenmeyer antara sebelum melakukan transpirasi dengan sesudah
tanaman melakukan transpirasi. Berat tanaman pada Erlenmeyer berkurang dari
298,3 gram menjadi 297,5 gram setelah 90 menit.
Pada kondisi terang dengan intensitas cahaya yang lebih besar yaitu sebesar
1040 Cd/m2 kecepatan transpirasi tanaman adalah sebesar 13 x 10-5 gram/menit/cm2.
Hal ini terjadi karena pada tanaman tersebut terjadi laju transpirasi yang tinggi
sehingga banyak uap air yang dikeluarkan oleh tanaman melalui daun. Oleh karena
banyaknya uap air yang dikeluarkan oleh tanaman akibat dari laju transpirasi yang
tinggi maka kecepatan transpirasi juga tinggi dibandingkan dengan kecepatan
transpirasi tanaman pada keadaan gelap. Besarnya transpirasi juga dibuktikan dengan
pengurangan berat tanaman pada Erlenmeyer. Pada tempat yang intensitas cahayanya
lebih terang ini pengurangan berat tanaman lebih besar daripada di tempat gelap.
Berat tanaman pada Erlenmeyer berkurang dari 316,5 gram menjadi 314,8 gram.
Laju transpirasi maupun kecepatan transpirasi pada suatu tumbuhan atau
tanaman dapat dipengaruhi oleh faktor lingkungan internal maupun eksternal
tumbuhan itu sendiri. Faktor lingkungan eksternal yang sering mempengaruhi
kecepatan transpirasi adalah keadaan intensitas cahaya, suhu, dan kelembabab udara
yang ada di lingkungan luar tumbuhan. Tumbuhan akan bertranspirasi lebih cepat
apabila cahaya atau suhu di lingkungan luar tumbuhan itu tinggi. Dan tumbuhan
akan bertranspirasi lebih cepat apabila kelembaban udara di lingkungan luar
tumbuhan itu rendah atau dengan kata lain udara tersebut kering.
12

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

BAB V
SIMPULAN
Cahaya (suhu) yang berada di lingkungan luar tumbuhan sangat berpengaruh
terhadap kecepatan transpirasi tumbuhan tersebut. Semakin tinggi cahaya intensitas
cahaya maupun suhu maka makin tinggi pula kecepatan transpirasi tumbuhan.
Semakin rendah intensitas cahaya maupun suhu maka makin rendah pula kecepatan
transpirasi tumbuhan.

13

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

DAFTAR PUSTAKA

Rahayu, Yuni Sri, dkk. 2011. Petunjuk Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Surabaya:
Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Jurusan Biologi FMIPA Unesa.
Salisbury, B. Frank. 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. Bandung : ITB Press.
Sasmitahardja, Dradjat, dkk. 1997. Fisiologi Tumbuhan. Bandung : Depdikbud.

14

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

LAMPIRAN

Tempat Terang
 Penurunan berat
 Waktu
 Luas

: 0,5+0,9+0,8 = 0,73 gram
3
: 30 x 3 = 30 menit
3
: 190 cm2

 Kecepatan transpirasi di tempat terang = 0,73 : 30 : 190
= 0,00013
= 13 x 10-5 g/menit/cm2
Tempat Gelap
 Penurunan berat
 Waktu
 Luas

: 0,3+0,5+0,3 = 0,27 gram
3
: 30 x 3 = 30 menit
3
: 170 cm2

 Kecepatan transpirasi di tempat gelap = 0,27 : 30 : 170
= 0,000053
= 5,3 x 10-5 g/menit/cm2

15

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan

16

Laporan Praktikum Fisiologi Tumbuhan