Pembuktian Air Tanah Melewati Berkas Pengangkut

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN

“Pembuktian Air Tanah Melewati Berkas Pengangkut”

Oleh :

                                    Nama                          : Siti Rosida

                                    NIM                            : 140210103019

                                    Kelas/Kelompok         : A/1

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN MIPA

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS JEMBER

2016

      I.          Judul

Pembuktian Air Tanah Melewati Berkas Pengangkut

    II.          Tujuan

Untuk membuktikan bahwa air tanah masuk kedalam tumbuhan melalui berkas pengangkut.

  III.          Dasar Teori

Air merupakan bahan yang sangat diperlukan dlam siklus hidup tumbuhan, dan dalam proses metabolisme tumbuhan tidak dapat berlangsung tanpa adanya air. Air dapat masuk ke dalam sel tumbuhan melalui penyerapan oleh akar. Kemampuan partikel tanah menahan air dan kemampuan akar untuk menyerap air dapat menentukan kadar air dalam tanah dan banyaknya air yang diserap oleh akar tumbuhan (Ai, 2011).

Salah satu tumbuhan yang memiliki potensi sebagai bahan immunostimulan yaitu tumbuhan pacar air (Impatiens balsamina ). Hasil skrining fitokimia daun pacar air membuktikan bahwa tumbuhan ini mengandung senyawa flavonoida, saponin, steroida, glikosida, kumarin, kuinon, striterpenoid dan fenolik. Dimana senyawa flavonoid dapat berfungsi sebagai antioksidan, antikanker, antibakteri, antiaterosklerotik, imunomodulator, antidiabetes, antiinflamasi dan senyawa saponin berfungsi sebagai membran-permeabilising, bersifat hipokolesterolemik dan juga dapat mempengaruhi pertumbuhan serta meningkatkan respon makan pada hewan (Pasaribu, 2015).

Tumbuhan sebagai organisme autotrof memerlukan beberapa zat untuk kelangsungan hidupnya. Zat yang harus diambil tumbuhan dari lingkungannya sebagain besar adalah air, mineral, oksigen, dan karbondioksida. Kemampuan tumbuhan untuk mengambil zat-zat tersebut dapat dilakukan dengan cara difusi, osmosis dan transport aktif. Oksigen dan karbondioksida dari udara diambil oleh tumbuhan tingkat tinggi melalui daun. Sedangkan air dan garam mineral yang terkandung di dalam air diserap tumbuhan dari dalam tanah melalui ujung dan bulu-bulu akar. Bagi tumbuhan tingkat rendah seperti alga, pengambilan zat-zat dapat dilakukan pula oleh permukaan setiap sel tubuhnya (Salisbury, 1991).

Sistem jaringan vaskular (vascular tissue system) terdiri dari dua tipe, yaitu xilem dan floem. Jaringan ini melakukan transpor material jarak jauh antara sistem akar dan sistem tunas. Xilem berfungsi untuk mengantarkan air dan mineral terlarut dari akar menuju tunas. Sedangkan floem berfungsi untuk mentranspor gula, yang merupakan produk dari proses fotosintesis. Jaringan vaskular akar atau batang secara kolektif disebut stele (dari kata Yunani yang berati ‘pilar’). Susunan dari stele ini bervariasi tergantung pada spesies dan organ tumbuhan (Campbell, 2010: 320).

Pada dasarnya pengangkutan air di dalam tubuh tumbuhan ada 2 macam, yaitu:

1.     Pengangkutan extra vasikuler, merupakan pengangkutan yang terjadi secara osmosis dari satu sel ke sel yang lainnya

2.     Pengangkutan vasikuler, merupakan pengangkutan air melewati berkas pengangkut (xilem dan floem) (Tim Pengampu Mata Kuliah Fisiologi Tumbuhan, 2016).

Air dan bahan terlarut di dalamnya (unsur hara) diangkut pada lintasan radial melalui bagian apoplas, namun pada sel-sel endodermis air akan bergerak melalui bagian simplas:

1.     Apoplas

Pengangkutan yang terdiri atas bagian tak hidup dari akar tumbuhan, yaitu dinding sel dan ruang antar sel. Air masuk dengan cara difusi, aliran air secara apoplas tidak tidak dapat terus mencapai xilem karena terhalang oleh pita kaspari (lapisan endodermis yang memiliki penebalan dinding sel dari suberin dan lignin). Dengan demikian, pengangkutan air secara apoplas pada bagian korteks dan stele menjadi terpisah. Apoplas terjadi terutama pada jaringan akar yang masih muda yang sel endodermisnya belum mengalami penebalan pita kaspari. Tetapi abila jaringan akar yang sudah tua, sel endodermisnya sudah mengalami penebalan pita kaspari, maka aliran air dengan cara apoplas akan terhalang dengan kuat. Akibat dari ini maka akan terjadi peningkatan jumlah air dan bahan terlarut, sehingga menimbulkan aliran balik yang keluar dari akar sebagai kebocoran apoplas. Hal lain juga menimbulkan naiknya potensi air sehingga memungkinkan terjadinya osmosis ke dalam sel dan dilanjutkan secara simplas menuju silinder pusat atau ke jaringan pembuluh.

2.     Simplas

Lintasan aliran air pada pengangkutan simplas adalah sel-sel bulu akar menuju sel-sel korteks, endodermis, perisikel, dan xilem. Pada pengangkutan ini, setelah masuk kedalam sel epidermis bulu akar, air dan mineral yang terlarut bergerak dalam sitoplasma dan vakuola, kemudian bergerak dari satu sel ke sel yang lain melalui plasmodesmata. Sistem pengangkutan ini, menyebabkan air dapat mencapai bagian silinder pusat (Lakitan, 2004).

Beberapa faktor internal yang mempengaruhi naiknya air tanah dalam tumbuhan yang pertama yaitu tekanan akar, berdasarkan fakta bahwa jika batang tanaman dipotong dan kemudian dihubungkan dengan selang manometer air raksa, maka air di dalam selang itu akan terdorong ke atas oleh tekanan yang berasal dari akar. Kedua yaitu kapilaritas, merupakan gejala yang timbul akibat interaksi antara permukaan benda padat dengan benda cair yang menyebabkan gangguan terhadap bentuk permukaan cairan yang semula datar, misalnya di dalam pipa yang kecil, permukaan cairan menjadi naik, karena cairan tersebut ditarik oleh dinding bagian dalam pipa oleh gaya adhesi. Ketiga yaitu sel pemompa, merupakan pergerakan vertikal air dari akar ke daun adalah karena adanya peranan sel-sel khusus yang berfungsi memompa air ke atas, hal ini dibuktikan dengan adanya hasil penelitian, dimana pergerakan vertikal air sebagian besar melalui bagian yang mati dari tanaman (pembuluh xilem dan dinding sel), bukan melalui bagian sel-sel yang hidup. Dan yang keempat adalah kohesi, yaitu penyerapan vertikal air dalam tanaman. Dapat dijelaskan dengan konsep kohesi yaitu, adanya perbedaan potensi air antara tanah dan atmosfer sebagai tenaga pendorong, adanya tenaga hidrasi dinding pembuluh xilem yang mampu mempertahankan molekul air terhadap gravitasi, dan adanya gaya kohesi antara molekul air yang menjaga keutuhan kolom air dalam pembuluh xilem (Gardner, 1991).

Faktor eksternal yang mempengaruhi naiknya air tanah yang pertama adalah temperatur udara, makin tinggi temperatur kecepatan transpirasi akan semakin tinggi maka laju air tanah dalam pembuluh xilem akan semakin cepat. Begitu juga dengan instensitas cahaya matahari, semakin tinggi intesitas cahaya matahari yang diterima daun, maka kecepatan transpirasi juga akan semakin tinggi jika transpirasi semakin tinggi maka laju air tanah yang melewati xilem akan semakin cepat (Dwidjoseputro, 1990).

  IV.          Metode Pengamatan

4.1  Alat dan Bahan

4.1.1   Alat

a.      Erlenmeyer

b.     Mikroskop

c.      Stopwatch

d.     Deck glass dan cover glass

e.      Silet

f.      Tempat air

4.1.2   Bahan

a.      Batang pacar air (Impatiens balsamina) berwarna terang

b.     Air

c.      Eosin/pewarna

4.2  Prosedur Kerja

 

    V.          Hasil Pengamatan

Kelompok	Bagian Tanaman	Panjang (cm)	Waktu (Detik)	Kecepatan (cm/det)
1	Batang	10,6	767	0,0138
	Tangkai	1	806	0,0012
	Daun	7,7	951	0,0080
2	Batang	14	100	0,14
	Tangkai	0,8	135	0,0059
	Daun	6	189	0,0317
3	Batang	12	113	0,1061
	Tangkai	2,5	135	0,1136
	Daun	3,5	201	0,0530
4	Batang	6,4	465	0,0137
	Tangkai	0,4	1484	0,0002
	Daun	3,4	1883	0,0018
5	Batang	11,5	88	0,1306
	Tangkai	2	15	0,1333
	Daun	3	43	0,0697
6	Batang	10,5	109	0,0963
	Tangkai	1,5	123	0,0121
	Daun	3,5	366	0,0095

  VI.          Pembahasan

Pada praktikum ini bertujuan untuk membuktikan bahwa air tanah masuk ke dalam tumbuhan melalui berkas pengangkut. Alat yang digunakan yaitu erlenmeyer, mikroskop, kaca benda, kaca penutup, stopwatch, silet, dan tempat air. Sedangkan bahan yang digunakan yaitu tumbuhan pacar air (Impatiens balsamina), eosin, dan air. Penggunaan tanaman pacar air dikarenakan tipe batang yaitu herbaceus dan warna batang terang, sehingga dapat memudahkan dalam pengamatan naiknya eosin di dalam batang yang melewati berkas pengangkut.

Pada kelompok 1, 2, dan 3 menggunakan tumbuhan pacar air dengan 5 daun, sedangkan kelompok 4, 5, dan 6 menggunakan tumbuhan pacar air dengna 7 daun. Pada kelompok 1 menggunakan tumbuhan pacar air dengan panjang batang 10.6 cm, tangkai 1 cm, dan daun 7.7 cm, hasil dari kelompok ini yaitu waktu yang dibutuhkan eosin untuk naik hingga sampai ke ujung daun yaitu selama 951 detik. Pada kelompok 2 menggunakan tumbuhan pacar air dengan panjang batang 14 cm, tangkai 0.8 cm, dan daun 6 cm, hasil dari kelompok ini yaitu waktu yang dibutuhkan eosin untuk naik hingga sampai ke ujung daun yaitu selama 189 detik. Pada kelompok 3 menggunakan tumbuhan pacar air dengan panjang batang 12 cm, tangkai 2.5 cm, dan daun 3.5 cm, hasil dari kelompok ini yaitu waktu yang dibutuhkan eosin untuk naik hingga sampai ke ujung daun yaitu selama 201 detik. Pada kelompok 4 menggunakan tumbuhan pacar air dengan panjang batang 6.4 cm, tangkai 0.4 cm, dan daun 3.4 cm, hasil dari kelompok ini yaitu waktu yang dibutuhkan eosin untuk naik hingga sampai ke ujung daun yaitu selama 1883 detik. Pada kelompok 5 menggunakan tumbuhan pacar air dengan panjang batang 11.5 cm, tangkai 2 cm, dan daun 3 cm, hasil dari kelompok ini yaitu waktu yang dibutuhkan eosin untuk naik hingga sampai ke ujung daun yaitu selama 43 detik. Serta pada kelompok 6 menggunakan tumbuhan pacar air dengan panjang batang 10.5 cm, tangkai 1,5 cm, dan daun 3.5 cm, hasil dari kelompok ini yaitu waktu yang dibutuhkan eosin untuk naik hingga sampai ke ujung daun yaitu selama 366 detik. Dari hasil pengamatan yang didapatkan diketahui bahwa waktu dan kecepatan pergerakan eosin dari tiap kelompok atau tiap tumbuhan berbeda-beda, hal ini disebabkan karena panjang dari bagian-bagian tumbuhan yang digunakan berbeda dan perlakuan terhadap jumlah daun yang digunakan berbeda pula, selain itu juga terdapat faktor-faktor internal dan eksternal yang dapat mempengaruhi masuknya air tanah melewati berkas pengangkut.

Selama proses pengamatan naiknya eosin melalui berkas pengangkut, sisa potongan batang tumbuhan pacar air yang digunakan di amati dibawah mikroskop. Hal tersebut bertujuan untuk membandingkan kondisi batang sebelum dilakukan perlakuan pemberian eosin dengan batang yang telah dilakukan pemberian eosin. Hasil yang diperoleh yaitu pada batang sebelum dilakukan perlakuan pemberian eosin, warna berkas pengangkut pada batang bening, sedangkan pada batang yang telah diberi perlakuan dengan eosin, warna berkas pengangkut pada batang menjadi berwarna merah.

Faktor yang mempengaruhi air tanah melewati berkas pengengkut ada dua, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal merupakan faktor yang berasal dari dalam tumbuhan itu sendiri yaitu, tekanan akar, kapilaritas batang, dan sel pemompa. Tekanan akar dari tumbuhan tersebut akan menyerap air dan mendorong air ke atas ke dalam pembuluh pengangkut (xilem). Kapilaritas batang yaitu ketika air masuk melalui bulu-bulu akar, menuju sel korteks, lalu ke sel endodermis, kemudian ke sel perisikel dan ke pembuluh kayu (xilem), pada saat sampai di pembuluh xilem molekul-molekul air naik ke atas karena adanya tarikan dinding bagian dalam xilem oleh gaya adhesi yaitu gaya tarik menarik antara molekul air dengan dinding xilem. Serta sel pemompa yaitu pergerakan vertikal air dari akar ke daun yang di lakukan oleh sel-sel khusus yang memompa air ke atas. Sedangkan faktor eksternal yaitu temperatur udara dan intensitas cahaya. Semakin tinggi temperatur udara maka air tanah yang masuk ke pembuluh pengangkut semakin banyak. Serta pada ntensitas cahaya akan berhubungan dengan transpirasi, yaitu ketika cahaya matahari panas maka akan mengakibatkan laju transpirasi semakin cepat, dan air yang keluar melalui stomata yang berupa uap air akan semakin banyak pula, ketika air yang keluar semakin banyak maka tarikan dari transpirasi akan mengakibatkan bulu-bulu akar semakin banyak menyerap air yang kemudian diangkut kedalam tubuh tumbuhan melalui berkas pengangkut.

Eosin yang digunakan pada pengamatan ini berfungsi sebagai indikator bahwa air tanah masuk ke dalam tubuh tumbuhan melalui berkas pengangkut. Eosin ini berwarna merah, sehingga memudahkan dalam melakukan pengamatan naiknya air tanah yang melewati berkas pengangkut agar dapat diamati dari luar tubuh tumbuhan dengan jelas.

Pada saat melakukan praktikum, dilakukan pemencetan batang dan pemotongan batang di dalam iar. Fungsi pemencetan pada batang yaitu agar cairan eosin cepat masuk ke dalam berkas pengangkut. Sedangkan fungsi batang dipotong dalam air yaitu untuk mencegah adanya ruang udara pada pembuluh xilem.

VII.          Kesimpulan

Air tanah masuk ke dalam tubuh tumbuhan dan naik ke daun melalui berkas pengangkut yaitu xilem. Hal ini dibuktikan dengan adanya pergerakan naiknya eosin dalam tubuh tumbuhan pacar air, dan hasil pengamatan dibawah mikroskop dari irisan melintang batang pacar air yang dibuktikan dengan adanya warna merah pada berkas pengangkut.

VIII.          Saran

Pada saat praktikum, beberapa praktikan melakukan kesalahan pada proses kerja. Oleh karena itu, diharapkan untuk praktikum selanjutnya praktikan harus lebih memahami langkah kerja yang ada dan meminimalisir kesalahan yang terjadi.

DAFTAR PUSTAKA

Ai, Nio Song. 2011. Biomassa dan Kandungan Klorofil Total Daun Jahe (Zingiber

officinale L.) yang Mengalami Cekaman Kekeringan. Jurnal Ilmiah Sains,

Vol.11.

Campbell, Neil A, dkk. 2010. Biologi Edisi kedelapan Jilid 2. Jakarta: Erlangga.

Dwijoseputro, D.1990. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Gramedia Utama.

Gardner, F.P., R. E. Pearce., & R. I. Mitchell. 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya.

         Jakarta: UI press.

Lakitan, B. 2004. Dasar-Dasar Fisiologi Tanaman. Jakarta: PT Raja Grafindo

         Persada.

Pasaribu, Wesly. 2015. Efektivitas Ekstrak Daun Pacar Air (Impatiens balsamina)

Untuk Meningkatkan Respon Imun Non Spesifik Ikan Nila (Oreochromis

niloticus). Jurnal Budidaya Perairan. Vol 3.

Salisbury, Frank B. dan Cleon W. Ross. 1991. Fisiologi Tumbuhan. Bandung:

ITB Bandung.

Tim Pengampu Mata Kuliah Fisiologi Tumbuhan. 2016. Buku Petunjuk

         Praktikum Fisiologi Tumbuhan. Jember: Jember University Press.