Proses transpirasi pada tanaman kedelai

rkerPENGARUH FAKTOR INTERNAL dan EKSTERNAL TERHADAP LAJU
TRANSPIRASI TANAMAN KEDELAI (Glycine max)

I.

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang
Transpirasi merupakan aktivitas fisiologis penting yang sangat dinamis,
berperan sebagai mekanisme adaptasi

terhadap kondisi lingkungannya,

terutama terkait dengan kontrol cairan tubuh, penyerapan dan transportasi
air, garam-garam mineral serta mengendalikan suhu jaringan. Transpirasi
merupakan proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari tubuh tumbuhan
yang sebagian besar terjadi melalui stomata, selain melalui kutikula dan
lentisel

(Dardjat

dipengaruhi

dan Arbayah,

oleh

fotosintesis.

1996).
Dalam

Transpirasi
proses

secara

fotosintesis

langsung
tumbuhan

menyediakan substrat yang dibutuhkan dalam proses transpirasi (Smith &
Dukes, 2012). Substrat utama untuk transpirasi adalah karbohidrat larut yang
dihasilkan dalam proses fotosintesis. Dalam proses fotosintesis tumbuhan
juga menghasilkan energi yang digunakan untuk pertumbuhan, pengurangan
nitrat dalam akar dan daun, fiksasi-simbiosis N 2, serapan hara dalam tanah
dan lainnya (Wright et al,2005). Transpirasi merupakan aktivitas fisiologis
penting yang sangat dinamis, berperan sebagai mekanisme regulasi dan
adaptasi terhadap kondisi internal dan eksternal tubuhnya, terutama terkait
dengan kontrol cairan tubuh (turgiditas sel/ jaringan), penyerapan dan
transportasi air, garam-garam mineral serta mengendalikan suhu jaringan
(Campbell et al, 2005).Laju transpirasi tumbuhan sangat dipengaruhi oleh
faktor eksternal dan juga ineternal. Faktor eksternal yang berpengaruh
terhadap laju transpirasi meluputi kelembaban udara, suhu, kecepatan angin,
cahaya, tekanan udara, ketersediaan air tanah , dan debu. Untuk faktor
internal seperti stomata yang meliputi jumlah per satuan luas, letak stomata
(permukaan bawah atau atas daun, timbul/tenggelam), dan waktu bukaan
stomata. Fator internal lainnya yaitu daun yang meliputi berbulu/tidak, warna
daun(kandungan klorofil daun), posisinya menghadap matahari secara
langsung atau tidak.

Efek yang ditimbulkan dari transpirasi secara normal dan menurut
persamaan garis singgung, bergeraknya sebuah partikel yang tidak terbatas
pada lapisan batas mengalir di bawah suatu keseragaman bebas, dimana

arus yang didapat harus dipertimbangkan.Arus tersebut kemudian diatur oleh
sebuah parameter percepatan laju.Dan suatu parameter transpirasi beserta
pengaruhnya dapat dijadikan sebagai hitungan. Sehingga akan didapat
sebuah nilai yang mana dapat menjadi solusi untuk hal – hal semacam itu.
Sehingga dapat diketahui apakah tanspirasi memiliki pengaruh atau bahkan
tidak dapat memberikan pengaruh sama sekali ( Weidman

et al,

2006 ).Walaupun beberapa jenis tumbuhan dapat hidup tanpa melakukan
transpirasi, tetapi jika transpirasi berlangsung pada tumbuhan agaknya dapat
memberikan beberapa keuntungan bagi tumbuhan tersebut, misalnya dalam
mempercepat laju pengangkutan unsur hara melalui pembuluh xilem,
menjaga turgiditas sel tumbuhan agar tetap pada kondisi optimal, dan
sebagai salah satu cara untuk menjaga stabilitas suhu daun ( Lakitan, 1993 ).
Salah satu faktor internal tranpirasi adalah stomata. Stomata sendiri

merupakan lubang kecil yang berada di permukaan daun yang letaknya diapit
oleh 2 sel penjaga daun sebagai tempat difusi gas dan uap air. Stomata pada
daun sebagian besar terletak di bagian bawah daun pada permukaan daun.
Kebanyakan air yang hilang sebagai uap air dari daun menguap dari
permukaan dinding epidermis bagian dalam yang basah dan mesofil yang
berdekatan dengan rongga-rongga di bawah stomata dan hilang ke udara
melalui pori-pori stomata itu juga didapat pada tanaman yang cukup air
dengan stomata terbuka (Sugito, 1944). Mekanisme membuka atau
menutupnya stomata diatur oleh perubahan turgor sel penutup dari stomata.
Sel penutup adalah sel epidermis pada permukaan lamina daun bagian
bawah yang membentuk celah/lubang, dan perubahan bentuk sel inilah yang
menjadikan

stomata dapat

membuka/menutup.

Berbeda

dengan

sel

epidermis yang lain, sel penutup mengandung kloroplas, fosfat anorganik,
enzim fosfarilasi, dan lain-lain. Dinding sel pada bagian celah lebih tebal
disbanding dinding sel pada bagian yang berbatasan dengan sel-sel tetangga
(Soedarsono, 1997).
Stomata mengatur fotosintesis, respirasi, dan transpirasi dengan
mengontrol pertukaran gas (CO2 dan uap air) antara bagian luar dari daun
dan atmosfer dengan demikian memainkan peranan penting dalam
memproduksi dan kelangsungan hidup tanah tanaman. Kerapatan stomata
yang rendah akan meminimalisasi transpirasi tanaman pada saat musim
kemarau. Hasil yang diperoleh sejalan dengan penelitian Lestari (2006) yang

menyatakan bahwa padi varietas Gajahmungkur yang memiliki kerapatan
stomata yang lebih rendah akan memiliki kemampuan untuk tahan terhadap
kekeringan. Menurut pernyataan Pugnaire dan Pardos (1999) dalam Lestari
(2006) menyatakan bahwa adaptasi tanaman terhadap cekaman kekeringan
antara lain dengan modifikasi daun yaitu mengurangi luas daun Walaupun
stomata lebih banyak terdapat pada bagian bawah epidermis daripada

bagian atas epidermis, kadang-kadang stomata yang terdapat pada bagian
atas epidermis lebih banyak dibandingkan daripada jumlah stomata terbuka
dari bagian bawah epidermis. Dalam kondisi cukup air, stomata terbuka
dalam keadaan terang dan tertutup dalam keadaan gelap. Lebih sedikit
jumlah stomata yang terbuka pada intensitas cahaya rendah dibanding
jumlah stomata yang yang terbuka pada intensitas cahaya tinggi dan bahkan
pada intensitas cahaya normal, sama halnya dengan kelengasan air tanah
(Pallas et al., 1967).
Proses membukanya stomata membuat kedua sel penjaga mengalami
peningkat tekanan turgor sel yang disebebkan oleh masuknya air kedalam
sel penjaga tersebut. Pergerakan air dari satu sel ke sel lainnya akan selalu
dari sel yang mempunyai potensi air lebih tinggi ke sel ke potensi air lebih
rendah. Tinggi rendahnya potensi air sel akan tergantung pada jumlah bahan
yang terlarut (solute) didalam cairan sel tersebut. Semakin banyak bahan
yang terlarut maka potensi osmotic sel akan semakin rendah. Dengan
demikian, jika tekanan turgor sel tersebut tetap, maka secara keseluruhan
potensi air sel akan menurun. Untuk memacu agar air masuk ke sel penjaga,
maka jumlah bahan yang terlarut di dalam sel tersebut harus ditingkatkan
(Lakitan, 1993).
Proses membukanya stomata juga disebabkan oleh konsentrasi CO2.

Konsentrasi CO2 yang rendah di daun menyebabkan konduktan stomata
meningkat sehingga stomata akan membuka, sebaliknya jika konsentrasi
CO2 meningkat menyebabkan konduktan stomata rendah dan sebagian
stomata menutup. Konduktan stomata rendah dapat menurunkan laju
transpirasi sehingga air yang berada dalam mesofil daun dapat dimanfaatkan
secara efisien pada proses fotosintesis. Konduktan stomata yang rendah
menyebabkan suhu daun meningkat sebab transpirasi rendah melalui
permukaan daun. Naiknya suhu daun, misalnya sangat banyak menaikkan
penguapan dan sedikit difusi kemungkinan menyebabkan stomata menutup

atau membuka lebih lebar, tergantung pada spesis atau faktor lain. Stomata
membuka karena meningkatnya pencahayaan (dalam batas tertentu) dan
peningkatan cahaya menaikkan suhu daun sehingga air menguap lebih cepat
naiknya suhu membuat udara mampu membawa lebih banyak kelembaban
sehingga transpirasi meningkat dan akan mempengaruhi bukaan stomata
( Nasaruddin dkk, 2006).
Stomata ditemukan dalam berbagai bentuk, tetapi gerakan dasarnya
sama. Stomata membuka ketika air berdifusi secara osmosis ke dalam sel
penjaga dan sel epidermis sekitarnya, yaitu sel yang mungkin tidak
terdeferensiasi atau terspesialisasi. Tekanan turgor yang meningkat di sel

penjaga menyebabkan sel membengkak dan stomata membuka. Potensial
osmotik terjadi karena beberapa mekanisme pompa aktif dari ion potasium
(disertai klorid atau asam organik), sintesis gula atau asam organik di sel
penjaga, atau hidrolisis untuk membentuk gula (Bidwell, 1979).
Air merupakan salah satu faktor eksternal yang mempengaruhi transpirasi
pada tumbuhan. Besar kecilnya kandungan air dalam suatu tanaman akan
memacu proses pembukaan dan penutupan stomata.Cekaman kekeringan
adalah ancaman dalam penurunan air tanah, berpotensi menyebabkan
tanaman

menurunkan

tekanan

osmotiknya,

terhalangnya

pelarutan

karbohidrat serta prolin, dan dengan kata lain pelaksanaan terjadinya
osmosis (Martinet al, 1993 cit Keyvan, 2010). Oleh karena itu regulasi
osmotis akanmembantu perkembangan sel dan pertumbuhan tanaman di
kondisi cekaman kekeringan (Pessarkli, 1999 cit Keyvan, 2010). Peranan
akumulasi proline secara fisiologis adalah tidak stabilnya kandungan daun
proline berkonsentrasi serta tidak cukup untuk mempengaruhi potensial
osmotic ( Barker,Sullivan, and Moser, 1993).
Peranan air dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman, yaitu
(Jackson, 1977):
1. Air

merupakan bahan penyusun utama dari

pada protoplasma.

Kandungan air yang tinggi aktivitas fisiologis tinggi sedang kandungan air
rendah aktivitas fisiologisnya rendah
2. Air merupakan reagen dalam tubuh tanaman, yaitu pada proses
fotosintesis.
3. Air merupakan pelarut substansi (bahan-bahan) pada berbagai hal dalam

reaksi-reaksi kimia

4. Air digunakan untuk memelihara tekanan turgor.
5. Sebagai pendorong proses respirasi, sehingga penyediaan tenaga
meningkat dan tenaga ini digunakan untuk pertumbuhan.
6. Secara tidak langsung dapat memelihara suhu tanaman.
Menurut Bayer (1976) kelembaban nisbi adalah perbandingan antara
kelembaban aktual dengan kapasitas udara untuk menampung uap air. Bila
kelembaban aktual dinyatakan dengan tekanan uap aktual (ea), maka
kapasitas udara untuk menampung uap air tersebut merupakan tekanan uap
air jenuh (es), sehingga RH dapat dinyatakan dalam persen (%) sebagai
berikut :
RH =

ea
es

× 100%

Tanaman yang cukup air, stomata dapat dipertahankan selalu membuka

untuk menjamin kelancaran pertukaran gas-gas di daun termasuk CO2 yang
berguna dalam aktivitas fotosisntesis, aktivitas yang tinggi menjamin pula
tingginya
berdampak

kecepatan
pada

pertumbuhan

pertumbuhan

tanaman.
tanaman

Kekurangan

budidaya

air

walaupun

sangat
tidak

mengurangi jumlah bibit yang diproduksi tetapi mengurangi berat dan
kemampuan biji untuk tumbuh, mengganggu fotosintesis dan metabolisme C
dan N dalam tubuh tanaman (Souza, 1997).
B. Tujuan
1. Mengetahui faktor yang berpengaruh terhadap proses transpirasi
2. Menghitung kadar air nisbi daun pada tanamankedelai (Glycine max)
3. Mengetahui kerapatan dan lebar bukaan stomata pada tanaman kedelai
(Glycine max).
4. Mengetahui hubungan antara laju fotosintesis dengan kadar lengas,
kadar air nisbi, dan kerapatan serta bukaan lebar stomata

II. METODOLOGI
Pada praktikum pengaruh faktor internal dan eksternal terhadap laju
transpirasi tanaman kedelai (Glycine max) dilakukan secara terpisah selama 2
kali.Percobaan yang pertama dilakukan pada hari senin tanggal 7 Februari 2016,
sedangkan percobaan yang kedua dilakukan seminggu kemudian pada tanggal
14 Februari 2016.Pada percobaan perrtama, mengamati mengenai laju
transpirasi tanaman dengan kondisi yang berbeda dengan menggunakan prinsip
kobal klorid dan juga gravimetri.Bahan yang diperlukan adalah tanaman kedelai
dan kertas kobal klorid.Alat yang diperlukan yaitu oven, plastik, penjepit kertas,
thermometer maksimum minimum, hygrometer, dan luxmeter.Laju transpirasi
diukur pada tanaman kedelai kedelai yang dikondisikan dengan perlakuan cukup
air (disiram setiap hari), tanaman yang agak kering (disiram tiga hari sekali), dan
tanaman yang dikondisikan kering (disiram seminggu sekali). Setiap perlakuan
kondisikan tanaman diamati kadar lengas dan laju transpirasi. Laju transpirasi
diukur menggunakan kertas kobal klorid dan dengan metode grevimetri.Kadar
lengas tanah diukur dengan mengambil 10 gram tanah kemudian dikeringkan
dalam oven sampai berat kering stabil. Kemudian dihitung selisih antara berat
awal dengan akhrir sehingga didapatkan kadar lengas tanah untuk setiap kondisi
tanah pada masing-masing perlakuan. Pengukuran laju transpirasi dilakukan
pada daun 2-4 yang telah membuka

penuh pada tajuk bagian luar. Kertas

diletakkan dibawah plastik transparan keras tebal berukuran 3x3 cm pada bagian
bawah daun, dijepit dengan penjepitr kertas. Dicatat waktu yang diperlukan untuk
mengubah warna kertas kobal klorid dari biru menjadi merah jambu sama
dengan standaar. Pengamatan mengenai suhu, intensitas cahaya, dan
kelembaban dilakukan di tempat praktikum. Menghitung dan membandingkan
laju

transpirasi pada keadaan yang berbeda tersebut. Metode gravimetric

dilakukan oleh masing-masing kelompok dengan mengambil satu pot tanaman
untuk perlakuan cukup air, agak kering, dan kering.Setelah itu, pot ditutup
dengan plastic hingga ke batang tanaman kemudian ditimbang (W1). Dibiarkan
hingga

24

jam

kemudian

ditimbang

kembali

(W2).

Jumlah

air

yang

ditranspirasikan adalah W1-W2.
Pada percobaan kedua yang dilakukan pada tanggal 14 Februari 2016
mengamati mengenai kadar air nisbih dan pengamatan stomata. Dalam
pengamatan kadar air nisbih bahan yang diperlukan dalam pengamatan kadar air
nisbih adalah daun kedelai dan air, untuk alat yang diperlukan adalah plastik dan

juga timbangan. Daun yang digunakan untk percobaan adalah daun dari ketiga
tanaman yang memiliki kadar lengas berbeda, kering, agak kering, dan cukup air.
Daun pada masing masing perlakuan dirompes, kemudian ditimbang masingmasing sebagai bobot segar (BS). Kemudian daun tersebut masing-masing
dimasukkan ke dalam plastik yang berisi air dan didiamkan selama 24 jam.Berat
setelah direndam dihitung sebagai bobot jenuh (BJ).Daun yang telah ditimbang
kemudian dioven hingga bobotnya konstan (BK). Kadar air nisbi dihitung dengan
rumus
KAN =

BS−BK
BJ −BK

x 100%

Pada percobaan mengenai pengamatan stomata bahan yang diperlukan
yaitu daun tanaman kedelai, cat kuku bening, dan selotip.Untuk alat yang
digunakan yaitu object glass, cover glass, mikroskop, micrometer okuler pagar,
dan micrometer okuler jarring.Pengamatan stomata dilakukan pada tanaman
yang diberi perlakuan dengan kondisi kering, agak kering, dan cukup
air.Pengamatan stomata meliputi kerapatan dan lebar bukaan stomata.
Pengamatan dilakukan pada daun nomor dua pada tunas yang terbentuk, pada
permukaan daun sebelah bawah sebelum semua daun di rompes. Pengamatan
dilakukan pada siang hari dengan jalan mengoleskan cat kuku bening pada
permukaan daun bagian bawah.Setelah kering cat kuku dilepas dengan
menempelkan selotip bening dan mengangakatnya.Cetakan stomata dari cat
kuku

tersebut

diletakkan

pada

gelas

benda

dan

diamati

di

bawah

mikroskop.Untuk kerapatan stomata diamati dengan okuler yang dilengkapi
dengan micrometer berbentuk jaring menggunakan perbesaran 100 kali,
sedangkan untuk lebar bukaan stomata menggunakan okuler dengan micrometer
berbentuk pagar dengan perbesaran 400 kali.
Rancangan disusun menggunakan rancangan acak lengkap dengan 3
ulangan untuk masing-masing perlakuan kondisi tanaman.Kelompok digunakan
sebagai ulangan.Kemudian dilakukan analisis data untuk melihat apakah
terdapat perbedaan terhadap perbedaan perlakuan. Variable yang diamati
meliputi laju transpirasi tanaman kedelei dengan metode konbal klorid dan
gravimetric, perbedaan kadar air nisbi serta lebar bukaan stomata masing
masing perlakuan yang meliputi kondisi kring, agak kering, dan cukup air.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil

Tabel 1. Pengamatan kadar lengas dan intensitas cahaya
Perlakuan
kadar lengas (%)
penyirama
Rerata
ul. 1
ul. 2
ul. 3
n
cukup air 38.70% 41.44% 108.77% 62.97%
agak kering 18.91% 20.05% 18.20% 19.05%
kering
4.82%
9.77%
9.53%
8.04%
Tabel 2. Pengamatan laju transpirasi metode kobal klorid
laju transpirasi
Perlakuan
penyiraman
ul. 1
ul. 2
ul. 3
cukup air
39.130 24.490 15.517
agak kering 10.227 12.676 35.294
Kering
8.845
9.326
8.531
Tabel 3. Jumlah air yang ditranspirasikan
air yang di transpirasikan
Perlakuan
penyiraman
ul. 1
ul. 2
ul. 3
cukup air
2.92
3.33
3.75
agak kering
1.67
2.08
4.17
Kering
5.00
0.83
2.92
Tabel 4. Kadar air nisbi (KAN)
BS(gram)
Perlakuan
penyiraman
1
2
cukup air
0.70
0.76
agak kering
0.59
0.68
Kering
0.44
0.37

3
0.80
0.75
0.49

Rerata
3.33
2.64
2.92

Rerata
0.75
0.67
0.43

Tabel 5. Pengamatan lebar bukaan dan kerapatan stomata
Kerapatan stomata
Lebar bukaan
Perlakuan
(jumlah/mm)
stomata(mm)
penyirama
Rerata
n
ul. 1
ul. 2
ul. 3
ul. 1
ul. 2
ul. 3
cukup air
675
690
578
647.667
4
6
5
agak kering
396
424
640
486.667
2
9
7
kering
36
40
52
42.6667
2
1
2

Rerata
5.00
6.00
1.67

B. Pembahasn

Setiap tumbuhan pasti akan melakukan proses transpirasi. Transpirasi
sendiri merupakan aktivitas fisiologis penting yang sangat dinamis, berperan
sebagai mekanisme adaptasi

terhadap kondisi lingkungannya, terutama

terkait dengan kontrol cairan tubuh, penyerapan dan transportasi air, garamgaram mineral serta mengendalikan suhu jaringan. Transpirasi merupakan
proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari tubuh tumbuhan yang
sebagian besar terjadi melalui stomata, selain melalui kutikula dan lentisel
(Dardjat dan Arbayah, 1996).Ada banyak langkah dimana perpindahan air
dan banyak faktor yang mempengaruhi pergerakannya. Besarnya uap air
yang ditranspirasikan dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain: faktor
dari dalam tumbuhan atau internalyang meliputi jumlah daun, luas daun, dan
jumlah stomata dan faktor luar atau eksternal yang meliputi suhu, cahaya,
kadar lengas, kelembaban, dan angin(Salisbury dan Ross, 1995). Faktor
eksternal yang diamati dalam praktikum kali ini adalah mengenai kadar
lengas tanah dan juga kadar air nisbih.
Kadar lengas tanah merupakan kadar kandungan air yang tersimpan
dalam pori tanah. Satuan yang digunakan untuk menunjukkan kadar lengas
tanah berupa prosentase. Secara umum kadar lengas tanah berfungsi
sebagai penampung air dan hara sementara agar tidak larut dan hilang
terkena air. Air dan hara yang ditampung ini nantinya akan dimanfaatkan oleh
tanaman yang ada untuk diserap. Air digunakan sebagai pelarut mineral,
bahan organic, gas, dan sebagainya. Kadar lengas tanah dipengaruhi oleh
jenis tanah, tekstur tanah, jumlah air yang secara tidak langsung dipengaruhi
oleh luas permukaan tanah atau ukuran tanah (ukuran pori). Kadar lengas
tanah dapat dihitung dengan menggunakan rumus :
Kadar Lengas (KL) =

(b−c)
x 100 %
(c−a)

Dengan :
(b-c) merupakan berat lengas tanah
(c-a) merupakan berat tanah kering mutlak

Laju transpirasi(g jam-1)

40
35
30
25
20

5.000
4.000

f(x) = 0.82x + 2.72
R² = =0.04
f(x)
7.26x + 16.05
R² = 0.04

3.000

15

2.000

10

1.000

5
0
0.00%

6.000

20.00%

40.00%

60.00%

Laju transpirasi( jam-1)

kobal klorit
Linear (kobal klorit)
Gravimetri
Linear (Gravimetri)

45

0.000
80.00% 100.00% 120.00%

Kadar Lengas(%)

Grafik 1.Pengaruh Kadar lengas terhadap laju transpirasi
Dari grafik pengaruh kadar lengas terhadap laju transpirasi diatas, dapat
dilihat bahwa nilai nilai regresi yang didapat berbanding dengan kadar lengas
tanah. Semakin tinggi kadar lengas tanah yang dimiliki oleh tanaman maka
akan semakin meningkatnya pula laju transpiraasi tanaman tersebut. Hasil
yang di dapat sesuaidengan teori yang ada, semakin tinggi kadar lengas
suatu tanah, maka semakin tinggi juga laju transpirasi pada tanaman.
Dalam pengamatan mengenai laju transpirasi digunakan 2 metode, yaitu
metode kobal klorid dan juga gravimetri.Untuk mengetahui ada tidaknya
transpirasi dengan Metode Klobal Klorid dibuktikan dengan adanya
perubahan warna pada kertas klobal klorid dari warna biru menjadi merah
muda karena adanya pengaruh dari adanya transpirasi. Metode ini memiliki
keunggulan yaitu dapat mengetahui laju transpirasi, karena konsepnya
adalah dengan mengukur waktu yang diperlukan untuk mengubah kertas
klobal klorid dari biru menjadi merah muda. Sementara kekurangan dari
metode ini adalah tidak dapat mengetahui besarnya kehilangan air karena
transpirasi.Sedangkan Metode kedua yang digunakan adalah Metode
Gravimetri. Metode ini didasarkan pada berubahnya berat tanaman karena
terjadinya transpirasi. Perlu diketahui bahwa proses transpirasi pada
tanaman menyebabkan berkurangnya kandungan air, sehingga mampu
mempengaruhi berat tanaman. Keuntungan dari metode ini adalah bisa
diketahui besarnya kehilangan air untuk transpirasi. Adapun kekurangannya
adalah tidak diketahui laju proses transpirasi tumbuhan tersebut.

Kadar air nisbi (KAN) merupakan jumlah air relatif yang terkandung di
dalam tanaman, dalam hal ini daun.Kandungan air nisbi dinyatakan dalam
persen (%).Kandungan air nisbi ini tentu sangat berpengaruh terhadap
pertumbuhan tanaman, diantaranya dalam kaitannya dengan respon
tanaman terhadap kekeringan yang terjadi pada lingkungannya. Kekeringan
akan

menimbulkan cekaman bagi tanaman yang tidak tahan terhadap

kekeringan. Kekeringan terjadi jika lengas tanah lebih rendah dari titik layu
tetap. Cekaman kekeringan dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu :


Cekaman ringan, terjadi jika potensial air daun menurun 0.1 Mpa atau
kandungan air nisbi menurun 8 – 10 %.



Cekaman sedang, terjadi jika potensial air daun menurun 1.2 s/d 1.5
Mpa atau kandungan air nisbi menurun 10 – 20 %.



Cekaman berat, terjadi jika potensial air daun menurun >1.5 Mpa
atau kandungan air nisbi menurun > 20%.

Dengan diketahuinya nilai kandungan air nisbi (KAN), kita dapat mengetahui
kapan saja saat tanaman membutuhkan air, sehingga dapat dengan mudah
diketahui saat perlunya melakukan penyiraman bagi tanaman.Jika nilai
kandungan air nisbinya turun, maka dapat diputuskan untuk melakukan
penyiraman terhadap tanaman tersebut, sedangkan jika kandungan air
nisbinya telah melebihi batas wajar, tidak perlu dilakukan penyiraman pada
tanaman tersebut dalam jangka waktu tertentu.Dengan diketahuinya nilai
kandungan air nisbi (KAN) suatu tanaman, tentu sangat bermanfaat bagi para
petani.
Faktor-faktor yang mempengaruhi kandungan air nisbi (KAN) suatu
tanaman, diantaranya: potensial air daun (semakin tinggi, maka kandungan
air nisbi tanaman juga semakin tinggi), kandungan lengas tanah, suhu
(semakin tinggi suhu, kandungan air nisbi tanaman akan semakin kecil),
ketersediaan air bagi tanaman (makin tinggi ketersediaan air, maka
kandungan air nisbi tanaman juga akan semakin besar, asalkan tidak
ketersediaan air tidak melebihi batas yang akan menyebabkan tanaman
mengalami cekaman aerasi), dan intensitas cahaya matahari yang diterima
tanaman (semakin tinggi intensitasnya, kandungan air nisbi tanaman
cenderung semakin kecil).

90.00

f(x) = 0.33x + 51.91
R² = 0.47

80.00
Kadar air nisbi(%)

70.00
60.00
50.00
40.00
30.00
20.00
10.00
-

-

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

Kadar lengas(%)

Grafik 2.Pengaruh Kadar lengas terhadap Kadar air nisbi
Dari grafik diatas menunjukkan kandungan air nisbi daun tanaman kedelai
(Glycine max) pada kondisi berbagai kadar lengas. Dari histogram di atas
terlihat bahwa kandungan air nisbi pada tanaman kedelai (Glycine
max)dengan kadar lengas cukup tinggi lebih besar daripada yang
diperlakukan pada kondisi kadar lengas rendah. Kandungan air nisbi daun
tanaman kedelai (Glycine max) dari perlakuan penyiraman cukup air, kurang
air, dan kering menunjukkan pada kondisi cukup air kadar nisbinya lebih
tinggi dari kondisi yang lain. Hal ini sesuai dengan teori bahwa tanaman
kedelai dapat tumbuh dengan baik pada kondisi tanah yang tidak terlalu
basah,tetapi air tetap tersedia. Pemeliharaan tanaman kedelai biasanya
diberi pengairan 3-4 kali selama periode pertumbuhannya sesuai dengan
masa peka akan kekurangan air yaitu 2-3 minggu sebelum berbunga, pada
saat berbunga dan saat pengisian polong (Suprapto, 1992 cit Haryanti&
Meirina, 2009).

Faktor internal yang diamati dalam praktikum kali ini adalah stomata,
yang meliputi bukaan stomata dan kerapatan stomat.Stomata sendiri
merupakan lubang-lubang kecil berbentuk lonjong yang dikelilingi oleh dua
sel epidermis khusus yang disebut sel penutup (Guard Cell), dimana sel
penutup tersebut adalah sel-sel epidermis yang telah mengalami kejadian
perubahan bentuk dan fungsi yang dapat mengatur besarnya lubang-lubang
yang ada diantaranya (Kartasaputra, 1988). Pori stomata berfungsi untuk
pertukaran gas antara atmosfer dengan sistem ruang antara sel yang berada
pada jaringan mesofil di bawah epidermisyang disebut rongga sub stomata
(Loveless, 1991). Stomata tumbuhan pada umumnya membuka pada saat
matahari terbit dan menutup saat hari gelap sehingga memungkinkan
masuknya CO2 (Salisbury dan Ross, 1995).
Salisbury dan Ross (1995) menyatakan adabeberapa faktor yang
mempengaruhi membukadan menutupnya stomata yaitu :
1. Faktor eksternal : Intensitas cahaya matahari, konsentra si CO2 dan
asam absisatfsalis
2. (ABA). Cahaya matahari merangsang sel penutup menyerap ion K+
dan air, sehingga stomata membuka pada pagi hari. Konsentrasi
CO2 yang rendah di dalam daun juga menyebabkan stomata
membuka.
3. Faktor internal (jam biologis) : Jam biologis memicu serapan ion
pada pagi hari sehingga stomata membuka, sedangkan malam hari
terjadi pembasan ion yang menyebabkan stomata menutup.
Menurut Sutrian,1992 ada 4 tipe stomata berdasarkan letak penebalan pada
sel penutupnya:
1. Tipe Amaryllidaceae
Sel penutup jika dilihat dari atas berbentuk ginjal. Dinding punggung
tipis, tetapi dinding perutnya lebih tebal, dinding atas dan bawah
terjadi penebalan kutikula. Sel-sel tetangga berbatasan dengan sel
penutup. Stomata tipe ini biasanya terdapat pada kebanyakan
tanaman dikotil, tetapi kadang-kadang ada juga pada monokotil.
2. Tipe Helleborus
Sel penutup jika dilihat dari atas berbentuk ginjal, tetapi pada dinding
punggung dan perut tipis. Dinding atas dan bawah lebih tebal
3. Tipe Graminea
Bentuk sel penutup seperti halter, dinding sel penutup bagian tengah
tebal yang merupakan penopang pada halter tersebut. Masingmasing ujung dindingnya tipis, sedangkan dinding atas dan bawah

tebal. Stomata tipe ini hanya terdapat pada Gramineae/Poaceae dan
Cyperaceae.

10

800
f(x) = 4.89x + 245.49
R² = 0.31

9

700 Lebar
buka
an
600 stomata
500
Linear
400 (Lebar
300 buka
an
200 stom
ata)

Kerapatan stomata (jumlah/mm)

8
Lebar bukaan(mm)

7
6

f(x) = 0.02x + 3.53
R² = 0.07

5
4
3
2
1
0

0

20

40

60

80

100

kadar lengas(%)

Grafik 3.Pengaruh Kadar lengas terhadap lebar bukaan dan kerapatan stomata
Dari grafik diatas dapat dilihat bahwa semakin tinggi kadar lengas tanah
maka semakin tinggi pula tingkat kerapatan stomata dan lebar bukaan stomata.
Hal ini disebabkan oleh hubungan antara jumlah air yang tersedia bagi
tanaman dengan tingkat kecepatan transpirasi pada tanaman. Semakin banyak

100 Kerap0 atan
stom
120
ata

air yang tersedia untuk tanaman maka tingkat transpirasi akan semakin cepat,
untuk

memacu

tingkat

kecepatan

transpirasi

maka

tanaman

akan

memperbanyak jumlah stomata dan membuka stomata selebar mungkin
karena agar aliran air dari tanah hingga ke daun semakin cepat. Selain itu,
membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh tekanan turgor tanaman
yaitu jika pada keadaan cukup air sel penjaga akan membesar karena banyak
menyerap air yang membuat stomata membuka karena tekanan dari sel
penjaga namun jika keadaan kering air pada sel penjaga akan hilang sehingga
stomata menutup serta ada senyawa yang berperan dalam proses membuka
dan menutupnya stomata yaitu ABA yang di bentuk di akar yang berfungsi
untuk memberitahu sel penjaga bahwa ketersediaan air untuk tanaman telah
menipis sehingga stomata akan menutup.

IV. KESIMPULAN
1. Laju transpirasi dipengaruhi oleh faktor internal (stomata yang meliputi
kerapatan dan lebar bukaan) dan faktor eksternal (kadar lengas tanah,
suhu, dan angina)
2. Kandungan air nisbi pada tanaman kedelai (Glycine max) tertinggi pada
keadaan cukup air atau disiram setiap hari
3. Kerapatan dan bukaan stomata pada tanaman kedelai (Glycine max)
akan semakin besar diikuti dengan keadaan cukup air dan akan semakin
rendah apabila dalam keadaan kurang air (kering)
4. Laju transpirasi pada tanaman kedelai (Glycine max) akan semakin tinggi
apabila dalam keadaan cukup air yang mengakibatkan kandungan air
nisbi yang tinggi dan juga bukaan stomata semakin lebar dan banyaknya
stomata yang terdapat di daun (semakin rapat).

DAFTAR PUSTAKA

Barker, D.J, C. Y. Sullivan and L. E. Moser, 1993. Water Deficit Effects on
Osmotic Potential, Cell Wall Elasticity, and Proline in Five Forage
Grasses.Agronomy Journal.USDA - Agronomy Dep., Univ. of Nebraska,
Lincoln 85: 270-275.
Bayer. J, S. 1976. Water deficits and photosisnthesis in water. Defficite and Plant
Growth TT Kozlowski . Academic Press Inc New York IV: 153-190.
.
Bidwell, R. G. S. 1979. Plant Physiology. Macmillan Publishing Co, Inc, New
York.
Campbell, Neil A. and Reece, Jane B. 2005. Biology 7th Edition. San Fransisco:
Pearson Education.
Dardjat Sasmitamihardja dan Arbayah Siregar. 1996. Fisiologi Tumbuhan.
Jakarta : Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.
Haryanti, S dan T. Meirina. 2009. Optimalisasi pembukaan porus stomata daun
kedelai (Glycine max (L) merril) pada pagi hari dan sore. Jurnal Bioma 11
(1): 18-23.
Jackson, I, J., 1971.Climate, Water and Agriculture in the Tropics.Published in the
United States of America by Longman Inc. New York.
Kartasaputra, A.G. 1998. Pengantar Anatomi Tumbuh-tumbuhan, tentang sel dan
jaringan. Bina Aksara. Jakarta. Hal : 144 – 149.
Keyvan, S. 2010. The effects of drought stress on yield, relative water content,
proline, soluble carbohydrates and chlorophyll of bread wheat cultivars.
Journal of Animal & Plant Sciences 8(3): 1051- 1060.
Lakitan, B. 1993. Dasar – Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT Rajagrafindo Persada.
Jakarta.
Lestari,E.G.2006. Hubungan antara kerapatan stomata dengan ketahanan
kekeringan pada somaklon padi Gajahmungkur, Towuti, dan IR-64.
Biodiversitas 7: 45-50.
Loveless, A.R. 1991. Prinsip-prinsip Biologi Tumbuhan untuk daerah tropik dari
Principles of Plant Biology For The Tropics oleh Kuswara Kartawinata.
Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Hal : 118 – 160.
Nasaruddin, Y.Musa, dan M.A. Kuruseng. 2006. Aktivitas Beberapa Proses
Fisiologi Tanaman Kakao Muda Di Lapang Pada Berbagai Naungan
Buatan Jurnal Agrisistem 1 (2):26-32.
Pallas, J. E., Jr., B. E. Michel and D. G. Harris. 1967. Photosynthesis,
transpiration, leaf temperature, and stomatal activity of cotton plants
under varying water potentials. Plant Physiology 42:76-88.
Salisbury, Frank B. 1995.Fisiologi Tumbuhan Jilid I . ITB:Bandung.

Smith, N. G. and J. S. Dukes. 2012. Plant respiration and photosynthesis
in global-scale models: incorporating acclimation to temperature
and CO2. Global Change Biology:1-19.
Soedarsono. 1997. Respon fisiologi tanaman kakao terhadap cekaman air. Warta
Pusat Penelitian Kopi dan Kakao 13: 96-109.
Souza, P. 1997. Water stress during seed feeling and leaf senescence in
soybeans. Agronomy Journal Vol. 89 : 807-812.
Sugito, Y. 1994. Dasar-Dasar Agronomi. Fakultas Pertanian Universitas
Brawijaya Malang, Malang.
Sutrian, Y. 1992. Pengantar Anatomi Tumbuhtumbuhan. Edisi Revisi. Rineka
Cipta.Jakarta.
Weidman,P.D, D.G. Kubitschek, A.M.J. Davis. 2006. The effect of transpiration
on self similar boundary layer flow over moving surfaces. International
Journal of Engineering Science 44: 730-737.

Wright, I. J., P. B. Reich, O. K. Atkin, C. H. Lusk, M. G. Tjoelker, and M.
westoby. 2005. Irradiance, temperature and rainfall influence leaf
dark respiration in woody plants: evidence from comparisons
across 20 sites. Journal New Phytologist :1-11.

LAMPIRAN