1
LAPORAN PRAKTIKUM
EVALUASI PERTUMBUHAN DAN PRODUKSI TANAMAN
HORTIKULTURA
ACARA I
EVALUASI LUAS DAUN
Oleh :
Apriliane Briantika Louise
NIM A1L013055
KEMENTERIAN RISET, TEKNOLOGI, DAN PENDIDIKAN TINGGI
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS PERTANIAN
PURWOKERTO
2
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Daun merupakan organ fotosintesis utama dalam tubuh tanaman, yang merupakan tempat terjadinya proses perubahan energi cahaya menjadi energi kimia dan tempat produksi karbohidrat (glukosa) yang diwujudkan dalam bentuk bahan kering. Perkembangan daun menjadi perhatian utama dalam analisis pertumbuhan tanaman. Sumber energi atau makanan suatu tanaman berasal dari daun, hal ini berpengaruh pada pertumbuhan tanaman. Jumlah daun yang banyak akan menghasilkan fotosintat yang banyak pula. Selain dipengaruhi oleh jumlah daun, luas daun berperan penting dalam penyediaan fotosintat. Daun yang lebar memiliki potensi menghasilkan fotosintat yang lebih tinggi dibandingkan dengan daun sempit.
Pengukuran adalah penentuan angka yang menggambarkan suatu sifat tertentu kepada suatu benda. Sistem pengukuran merupakan kesatuan dari prosedur, peralatan, personil yang digunakan untuk menentukan angka yang menggambarkan suatu sifat tertentu kepada suatu benda. Beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengukur luas daun antara lain metode kertas millimeter, area meter, fotografi, gravimetric dan plong. Berbagai ukuran dapat digunakan dalam analisis pertumbuhan tanaman, seperti pengukuran indeks luas daun (ILD), nisbah luas daun (NLD) dan nisbah berat daun (NBD) pada waktu tertentu. Perubahan-perubahan selama pertumbuhan mencerminkan perubahan bagian yang aktif berfotosintesis.
Luas daun merupakan salah satu parameter penting yang diperlukan untuk mengetahui pertumbuhan suatu tanaman. Faktor yang penting untuk diperhatikan dalam mengukur luas daun adalah ketepatan hasil pengukuran dan kecepatan pengukuran.
3
Masing-masing faktor tersebut memiliki kepentingan sendiri dalam penggunaannya, seperti pada pengukuran laju fotosintesis dan proses metabolisme lain tentunya ketepatan pengukuran yang diperlukan. Ketepatan pengukuran diperlukan dalam pengukuran indeks luas daun. Namun demikian ketepatan dan kecepatan pengukuran sangat tergantung pada alat dan cara atau teknik pengukuran.
B. Tujuan
1. Mengukur luas daun dan membandingkan beberapa metode dalam mengevaluasi luas daun suatu tanaman hortikultura.
4
II. TINJAUAN PUSTAKA
Pertumbuhan membutuhkan ukuran secara tepat dan dapat dibaca dengan bentuk kuantitatif yang dapat diukur. Analisis pertumbuhan merupakan suatu cara untuk mengikuti dinamika fotosintesis yang diukur oleh produksi bahan kering. Pertumbuhan tanaman dapat diukur tanpa mengganggu tanaman, yaitu dengan pengukuran tinggi tanaman atau jumlah daun, tetapi sering kurang mencerminkan ketelitian kuantitatif. Akumulasi berat kering sangat disukai sebagai ukuran pertumbuhan. Akumulasi berat kering mencerminkan kemampuan tanaman dalam mengikat energi dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis, serta interaksinya dengan faktor-faktor lingkungan lainnya. Distribusi akumulasi berat kering pada bagian-bagian tanaman seperti akar, batang, daun dan bagian generatif, dapat mencerminkan produktivitas tanaman (Heddy, 1997).
Daun merupakan organ fotosintetik utama dalam tubuh tanaman, di mana terjadi proses perubahan energi cahaya menjadi energi kimia dan mengakumulasikan dalam bentuk bahan kering. Pertumbuhan dan perkembangan daun menjadi perhatian utama. Berbagai ukuran dapat digunakan, seperti pengukuran luas daun dan berat daun pada waktu tertentu. Perubahan-perubahan selama pertumbuhan mencerminkan perubahan bagian yang aktif berfotosintetsis (Tjitrosoepomo, 2003).
Daun umumnya terbagi menjadi 2 yaitu daun yang lengkap dan daun tidak lengkap. Daun lengkap memiliki upih daun atau pelepah daun (vagina), tangkai daun (petiolus), helaian daun (lamina Daun merupakan suatu bagian tumbuhan yang penting dan pada umumnya tiap tumbuhan mempunyai sejumlah besar daun. Daun terbagi beberapa bagian) (Tjitrosoepomo, 2003).
5
Daun yang mempunyai helaian daun (lamina) umumnya menampilkan secara jelas spesialisasinya sebagai struktur fotosintesis pada laminanya. Seperti akar dan batang. Daun terdiri atas system kulit, system vaskuler, dan system jaringan dasar. Karena daunumumnya tidak mengalami pertumbuhan sekunder maka epidermis tetap sebagai penyusun system kulit (IPTEK, 1999).
Daun adalah organ-organ khusus yang mempunyai fungsi sebagai tempat proses fotosintesa. Dalam pengertian ini daun merupakan bagian tanaman yang mempunyai fungsi yang sangat penting, karena semua fungsi yang lain tergantung kepada daun maupun secara langsung ataupun tidak langsung. Daun berasal dari promeristem titik tumbuhan batang. Premordia daun merupakan tonjolan pertama yang membulat atau persegi pada sisi promeristem. Tonjolan tersebut diawali oleh pembelahan secara antiklinal dan periklinal pada lapisan luar dari apical meristem (Heddy, 1997).
Fungsi utama daun adalah membuat makanan melalui fotosintesis. Hal ini terjadi dalam helaian daun yang tipis. Pada kebanyakan dikotil, helaian daun menempel pada batang dengan tangkai daun (petiola). Sistem pembuluh pada batang meluas sampai ke tangkai daun, dan sebagai tulang daun ke dalam helaian daun itu sendiri. Tulang daun itu tidak hanya mengangkut bahan ke dan dari tetapi juga merupakan kerangka untuk memperkuat daun (Cutter, 1999).
Secara morfologi dan anatomi daun merupakan organ tumbuhan yang paling bervariasi. Berdasarkan variasi maka daun diklasifikasikan sebagai berikut : daun lebar, katafil, hipsofil, kotiledon. Daun lebar adalah organ utama yang melakukan fotosintesis. Katafil adalah sisik yang terlihat pada kuncup dan batang dalam tanah dan berfungsi sebagai pelindung atau penyimpan cadangan makanan. Hipsofil adalah berbagai tipe
6
daun pelindung yang bergabung dengan bunga dan agaknya berfungsi sebagai pelindung. Kotiledon adalah daun pertama pada tumbuhan (Zuluhida, 2010).
Faktor-faktor yang mempengaruhi luasan daun yaitu: 1. Faktor cuaca panas
Jika pada cuaca panas maka akan menyebabkan kekeringan dan meningkatnya partikel debu, dimana debu ini nantinya akan menutupi stomata, sehingga jika stomata ditutupi akan menghambat proses fotosintesis, sehingga daun akan lebih kecil jika dibandingkan dengan cuaca normal.
2. Faktor nutrisi tanah
Seperti yang kita ketahui bahwa tumbuhan juga sama dengan manusia, jika kita diberikan makan yang cukup maka akan terlihat lebih sehat jika dibandingkan dengan yang jarang makan maka tumbuhan juga sama. Semakin banyak makanan maka daun akan lebih lebar jika dibandingkan dengan daun yang zat haranya kurang.
3. Faktor naungan daun
Penaungan sangat berperan dalam perbedaan lebar daun. Pada daun daerah yang lebat dan luas, daun akan semakin besar (Widiyanti, 2003). Daun (folium) sebagai organus natrivum mempunyai fungsi-fungsi sebagai berikut:
a. Memungkinkan terjadinya asimilasi
b. Memungkinkan berlangsungnya transpirasi c. Memungkinkan terjadinya respirasi (pernapasan)
Maka dilihat dari foliumnya tumbuhan menunjukkan kenyataan-kenyataan yang terlihat yaitu :
a. Selain jumlahnya cukup banyak, lebar, dan permukaan luas.
7
c. Folium (daun) akan senantiasa menghadap keatas (Mulyani, 1999).
Sistem pemekaran suatu tumbuhan dan penyebarannya secara vertikal maupun horizontal dapat dipengaruhi oleh faktor kelembapan tanah, udara, suhu serta peranan akar dalam kehidupan tumbuhan menambahkan tumbuhan pada tanah, menyerap air dan mineral dari tanah, sebagai organ penyimpanan cadangan makanan. Daun yang lengkap mempunyai bagian-bagian yaitu upih daun atau pelepah daun (Vagina), tangkai daun (Petiolus), dan helaian daun (Lamina). Daun lengkap dapat kita jumpai pada beberapa pohon pisang, pohon pinang dan bambu. Tumbuhan yang mempunyai daun yang tidak lengkap tidak begitu banyak jenisnya kebanyakan tumbuhan kehilangan satu atau dua bagian dari tiga bagian tersebut, daun yang demikian disebut daun tidak lengkap (Tjitrosoepomo, 2003).
Bentuk daun sangat beragam, namun biassanya berupa helain, bisa tipis atau tebal. Gambaran dua dimensi daun digunakan sebagai pembeda bagi bentuk-bentuk daun. Bentuk dasar daun membulat dengan pariasi cuping dengan bentuk menjari atau menjadi elips dan menjadi memanjang bentuk ekstrimnya bisa meruncing panjang (Gembong, 2001).
Salah satu organ tumbuhan yang tumbuh dari batang, umumnya bewarna hijau dan terutama berfungsi sebagai penangkap energi dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis disebut dengan daun ,dan merupakan organ terpenting dari tumbuhan dalam melangsung kan hidup nya karena tumbuhan adalah organismme aototrop obligat (Mulyani, 1999).
8
III. METODE PRAKTIKUM
A. Alat dan Bahan
Bahan yang digunakan adalah daun tanaman hortikultura (daun caisim, daun jambu biji, daun jambu besar, daun bayam), kertas millimeter, kertas HVS. Alat yang digunakan adalah timbangan ketelitian minimal 0,1 gram, gunting, pensil.
B. Prosedur Kerja
1. Metode Gravimetri
a. Daun sampel diblak di atas kertas HVS, kemudian gambar daun yang sudah diblak dipotong.
b. Potongan kertas gambar daun ditimbang (a gram).
c. Gambar persegi empat dibuat dengan luas tertentu (L cm²) pada potongan kertas gambar daun tersebut.
d. Gambar persegi empat tersebut dipotong, kemudian ditimbang (b gram) e. Luas potongan kertas gambar daun = a gram/b gram x L cm2
f. Luas daun = luas potongan kertas gambar daun 2. Metode Plong
a. Daun yang akan diukur luasnya ditimbang (a gram)
b. Buat gambar segi empat dengan luas tertentu (L cm2) pada daun tersebut
c. Potong gambar segi empat tersebut, kemudian ditimbang (b gram)
d. Luas daun= a gram/b gram x L cm2
3. Metode kertas millimeter (mm) a. Sediakan daun dan kertas mm blok
9
b. Letakkan daun secara telungkup (sisi atas daun menghadap ke bawah) dan tekan sedikit di kertas mm blok agar rata.
c. Tentukan luas gambar daun dengan menghitung kotak pada kertas mm blok. 4. Leaf Area meter
a. Daun yang mau dianalisis disediakan
b. Daun diletakkan di atas alat leaf area meter.
10
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil (Terlampir)
B. Pembahasan
Daun adalah organ tumbuhan penghasil utama bahan makanan melalui proses yang kompleks dengan bantuan sinar matahari yang disebut proses fotosintesis. Daun terdiri atas sistem 3 jaringan yang biasa, akan tetapi jaringan-jaringan itu termodifikasi agar memungkinkan terjadinya pertukaran gas pada fotosintesis, yaitu fungsi daun utama. Pada dasarnya daun terdiri atas selapis epidermis pelindung dan satu bagian anyaman jaringan dasar yang dikenal dengan nama mesofil yang tembus oleh jaringan pembuluh. Mesofil juga ditembus oleh suatu sistem yang rumit dari ruang udara antar sel. Walaupun demikian, berbeda dengan akar dan batang, daun ini merupakan organ yang pertumbuhannya terbatas (tumbuh sampai ukuran tertentu, kemudian berhenti (Loveless, 1997).
Daun adalah organ fotosintesis utama pada sebagian besar tumbuhan, meskipun batang yang berwarna hijau juga melakukan fotosintesis. Bentuk daun sangat bervariasi, namun pada umumnya terdiri dari helaian daun (lamina) dan tangkai daun (petiola) yang menyambungkan daun dengan buku batang.Matahari adalah salah satu pembantu untuk melakukan fotosintesis (Mitchel, 2003).
Daun sebagai organus nutritivum mempunyai berfungsi memungkinkan terjadinya asimilasi, memungkinkan berlangsungnya respirasi, memungkinkan berlangsungnya transpirasi. Daun (folium) dibagi menjadi bagian yang lengkap (folium completum) dan
11
daun dengan bagian yang tidak lengkap (folium incompletum). Daun lengkap apabila bagian-bagian tertentu pada sehelai daunnya adalah lengkap, yakni mempunyai pelepah atau upih daun (vagina), tangkai daun (petiolus) dan lembaran daun (lamina). Sebagian besar tumbuhan ternyata hanya mempunyai bagian-bagian diatas antara 1-2 bagian saja, jadi tidak lengkap tiga-tiganya, maka tumbuhan itu disebut daun tidak lengkap (folium incompletum) (Sutedjo, 1999).
Pengunaan metode LAM dalam pengukuran luas daun suatu tanaman dapat langsung diketahui dengan meletakkan helai daun berurutan pada alat. Menurut Bambang (2008) menyatakan bahwa pengukuran yang cepat dan mudah tentunya diperoleh dengan menggunakan LAM. Akan tetapi untuk ukuran daun yang besar diperlukan ketelitian ekstra, karena daun-daun berukuran besar perlu dipotong dan kemudian ditata secara hati-hati pada permukaan alat dan saat menutup daun-daun tidak terlipat. Kondisi tenaga batere perlu diperhatikan pula, dengan tingkat kekuatan batere yang mulai melemah akan menghasilkan kesalahan pengukuran. Gejala yang nampak pada saat batere melemah adalah pengulangan pengukuran satu sampel daun yang sama akan memberikan hasil yang berbeda jauh.
Menurut Maftuchah dan Idiyah (1995), kelebihan dari pengukuran luas daun dengan metode LAM adalah :
1. Pengukuran yang cepat dan mudah tentunya akan diperoleh dengan menggunakan LAM.
2. Hasil menjadi lebih akurat.
3. Penggunaan LAM sangat baik digunakan untuk mengukur luas daun dari suatu tanaman yang memang dalam percobaan akan dirusak (destruktif).
12
Terdapat beberapa cara untuk menentukan luas daun (Guswanto, 2009), yaitu : 1. Metode Kertas Milimeter
Metode ini menggunakan kertas milimeter dan peralatan menggambar untuk mengukur luas daun. Metode ini dapat diterapkan cukup efektif pada daun dengan bentuk daun relatif sederhana dan teratur. Pada dasarnya, daun digambar pada kertas milimeter yang mudah dikerjakan dengan meletakkan daun diatas kertas milimeter dan pola daun diikuti. Luas daun ditaksir berdasarkan jumlah kotak yang terdapat dalam pola daun. Sekalipun metode ini cukup sederhana, waktu yang dibutuhkan untuk mengukur suatu luasan daun relatif lama, sehingga ini tidak cukup praktis diterapkan apabila jumlah sampel banyak.
2. Gravimetri
Metode ini menggunakan timbangan dan alat pengering daun (oven). Pada prinsipnya luas daun ditaksir melalui perbandingan berat (gravimetri). Cara ini dapat dilakukan pertama dengan menggambar daun yang akan ditaksir luasnya pada sehelai kertas, yang menghasilkan replika (tiruan) daun. Replika daun kemudian digunting dari kertas yang berat dan luasnya sudah diketahui. Luas daun kemudian ditaksir berdasarkan perbandingan berat replika daun dengan berat total kertas. 3. Planimeter
Planimeter merupakan alat yang sering digunakan untuk mengukur suatu luasan dengan bentuk yang tidak teratur dan berukuran besar seperti peta. Alat ini digunakan untuk mengukur luas daun apabila bentuk daun tidak terlalu rumit. Jika daun banyak dan berukuran kecil, metode ini kurang praktis karena membutuhkan banyak waktu. Penggunaan planimeter yaitu bahwa pergeseran alat yang searah dengan jarum jam merupakan faktor yang menentukan tingkat ketelitian
13
pengukuran. Hal ini sering menjadi masalah pada pengukuran daun secara langsung karena pinggiran daun yang tidak dapat dibuat rata dengan tempat pengukuran sekalipun permukaan tempat pengukuran telah dibuatrata dan halus.
4. Metode Panjang Kali Lebar
Metode yang dipakai untuk daun yang bentuknya teratur, luas daun dapat ditaksir dengan mengukur panjang dan lebar daun.
5. Metode Fotografi
Metode ini sangat jarang digunakan. Dengan metode ini, daun-daun tanaman ditempatkan pada suatu bidang datar yang berwarna terang (putih) dipotret bersama sama dengan suatu penampang atau lempengan (segi empat) yang telah diketahui luasnya. Luas hasil foto daun dan lempengan acuan dapat diukur dengan salah satu metode yang sesuai sebagaimana diuraikan diatas seperti planimeter. Luas daun kemudian dapat ditaksir kemudian berdasarkan perbandingan luas hasil foto seluruh daun dengan luas lempengan acuan tersebut.
Berdasarkan jumlah helai, daun dikelompokkan menjadi dua macam :
1. Daun Tunggal : Tumbuhan berdaun tunggal apabila pada satu tangkai daun hanya terdapat satu helai daun. Bagian dari batang yang menjadi tempat duduknya daun disebut nodus dan sudut atas antara daun dan batang disebut ketiak daun. Contoh : Singkong, Pepaya, Mangga.
2. Daun Majemuk : Jika pada satu tangkai daun terdapat beberapa helai daun disebut daun majemuk. Pada tumbuhan tersebut, tangkainya terlihat bercabang-cabang dan pada cabang tangkai ini terdapat helaian daunnya. Contoh : Buah asam, Belimbing.
14
Berdasarkan susunan tulangnya, bentuk daun dibedakan menjadi 4 macam :
1. Daun bertulang menyirip : Bentuk susunan tulang daunnya menyerupai sirip ikan.. Contoh : Daun mangga, jambu, nangka, dan rambutan.
Gambar 1. Daun bertulang menyirip
2. Daun bertulang melengkung : Bentuk tulang daunnya seperti garis -garis lengkung dan tampak menyatu. Contoh: Daun genjer dan Daun gading.
Gambar 2. Daun bertulang melengkung
3. Daun bertulang sejajar : Bentuk tulang daunnya seperti garis-garis lurus sejajar dari pangkal daun. Sedangkan masing-masing ujung tulang daunnya menyatu. Contoh : Daun padi dan daun jagung.
15
4. Daun bertulang menjari : Bentuk tulangnya seperti susunan jari-jari tangan. Contoh: Daun pepaya, singkong, dan randu.
Gambar 4. Daun bertulang melengkung
Berdasarkan hasil perhitungan dan pengukuran luas daun diperoleh hasil pengukuran yang berbeda mengenai luas daun masing-masing percobaan. Pada pengukuran Gravimetri diperoleh diperoleh luas daun jambu biji 54 cm², daun jambu besar 169,29 cm², daun caisim 105,6 cm², dan daun bayam 27 cm². Pada pengukuran kertas millimeterblok luas daun jambu biji 45 cm², daun jambu besar 165,19 cm², daun caisim 122,76 cm², dan daun bayam 29,7 cm². Pada pengukuran leaf area meter luas daun jambu biji 49,6 cm², daun jambu besar 141,28 cm², daun caisim 138,11 cm², dan daun bayam 29,84 cm². Pada pengukuran metode plong luas daun jambu biji 41,92 cm², daun jambu besar 167,34 cm², daun caisim 468,32 cm², dan daun bayam 28,35 cm².
Perbedaan tersebut tidak hanya dikarenakan jenis tanaman yang berbeda, tingkat keakuratan dari kedua metode tersebut juga berbeda sehingga memperoleh hasil pengukuran luas daun yang beda pula. Konsistensi penggunaan teknik perhitungan harus sesuai untuk menggambarkan kondisi sebenarnya dilapangan. Selain itu pertimbangan dalam menentukan sampel daun yang diukur dari suatu tegakan tanaman perlu menjadi bahan pertimbangan. Perbedaan luas daun juga dipengaruhi pada masa pertumbuhan suatu tanaman. Jika suatu tanaman berada pada puncak masa vegetatifnya, biasanya luas daun tanaman mencapai titik optimum. Pada daun tanaman jambu besar
16
memilki luas daun lebih tinggi dari pada luas daun tanaman lain. Hal ini dikarenakan pertumbuhan kedua tanaman tersebut berbeda.
Pada tanaman dewasa ukuran helaian daun bervariasi dari yang berukuran kecil, berukuran sedang hingga berukuran besar. Ukuran daun yang lebih kecil biasanya diperoleh pada percabangan yang terletak di bawah, dikarenakan porsi penyerapan sinar matahari sudah di reduce/diserap sebesar 50% oleh daun yang berada di atasnya. Daun-daun yang berada ditengah biasanya lebih besar, dan kemudian berukuran kecil lagi pada bagian ujung percabangan (Bambang, 2008). Perbedaan ukuran helaian daun pada tanaman yang sama disebabkan perbedaan tingkat perkembangan tanaman. Sedangkan perbedaan ukuran helaian daun antar tanaman tentunya dikarenakan perbedaan tingkat pertumbuhan dan perkembangan yang disebabkan perbedaan lingkungan tumbuh (Finkedey, 2005).
17
V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
1. Bentuk helaian daun tanaman bervariasi antar tingkat perkembangan, sehingga luas tiap daun tanaman berbeda. Pada saat praktikum daun tanaman jambu besar memilki luas daun lebih tinggi dari pada luas daun tanaman lain. Hal ini dikarenakan pertumbuhan kedua tanaman tersebut berbeda. Daun-daun yang berada ditengah biasanya lebih besar
B. Saran
18
DAFTAR PUSTAKA
Bambang. 2008. Metode Pengukuran Luas Daun Jarak Pagar. Magrobis. Jurnal Ilmu Ilmu Pertanian. 8(1):17-22.
Cutter. 1999. Plant Anatomy: Experiment and Interpretation Part 2 Organs. London: The English Languange Book Society and Edward Arnold (Publishers) Ltd. Finkedey. 2005. An Introduction to Tropical Forest Genetics. Diterjemahkan.
Gembong. 2001. Analisis Pertumbuhan Tanaman. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Guswanto. 2009. Fotosintesis Tumbuhan. Rineka cipta. Bandung
Heddy. 1997. Biologi Pertanian. Gadja Mada University Press. Yogyakarta.
Idiyah. 1995. Struktur di dalam Daun dan Sistemnya. Karunika. Jakarta.
IPTEK. 1999. Struktur daun. Sinar dunia. Semarang.
Loveless. 1997. Organ-Organ Daun. Rosda. Jakarta
Mitchel. 2003. A Mannual of CropExperimentation. London, Charles Griffin & Company.
Mulyani. 1999. Fungsi Daun. Aksara. Bandung.
Sutedjo. 1999. Fotosintesis Tumbuhan. Rineka Cipta. Bandung.
Tjitrosoepomo. 2003. Morfologi Tumbuhan. UGM Press. Yogyakarta.
Widiyanti. 2003. Pengantar Genetika Hutan Tropis. ASEAN-EU University Network Programme (AUNP). Bogor
Zuluhida. 2010. Penuntun Praktikum Botani Umum. Universitas Muhammadiyah Sumatra Utara. Medan.
19 LAMPIRAN
