Pengukurang Kerapatan Stomata pada Berbagai Jenis Tanaman
LAPORAN PRAKTIKUM
Oleh : Kelompok 2
1. Yoko Simbolon (131510501090)
2. FitriDwi L. (101510501122)
3. ElmyMahmudiyah (131510501058)
4. MerisRonauliManik (131510501065)
5. EdyaPutri (131510501074)
6. Baruna Rachmat W. (131510501076)
7. ErawatiPutri (131510501084)
8. HenidiyahAyu (131510501097)
9. Rima Silvina (131510501207)
10.HamzahArif (131510501093)
11.NovantaraSunuPamungkas (131510501094)
12.NgabdulRo’is (131510501159)
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI LABORATORIUM FISIOLOGI TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tumbuhan merupakan salah satu faktor yang memberikan sumber oksigen bagi makhluk hidup. Mahkluk hidup baik manusia, hewan, dan lainnya memerlukan oksigen untuk proses respirasi. Respirasi salah satu sumber oksigen yang diantaranya terdapat pada tanaman. Tanaman yang melakukan proses fotosintesis untuk mengubah CO2 + air menjadi karbohidat untuk pembentukan metabolisme.
Terjadinya proses fotosintesis pada tanaman umumnya terdapat pada daun yakni kloroplas yang mengandung klorofil, mesofil dengan bantuan cahaya dan pigmen. Pada bagian daun tanaman, stomata memiliki celah atau mulut yang berfungsi untuk menutup dan membuka pada saat proses pengubahan CO2 saat dimana terjadinya fotosintesis.
Terdapat beberapa sifat stomata yang harus terlebih dahulu dimengerti karena stomata akan mempengaruhi terhadap laju transpirasi, transportasi, respirasi dan fotosintesis yang berkaitannya dengan air. Beberapa pendapat lainnya menyatakan, ketika membukanya stomata akan dipengaruhi oleh adanya ion K yang bertindak sebagai reaktor untuk menurunkan akitivitas transport air menuju tanaman. Pengaruh lain yang sifatnya hampir sama dengan kinerja ion K yakni adanya pengaruh dari hormon asam absisat yang berguna untuk menghambat terjadinya kehilangan air yang berlebihan.
stomata pada beberapa tanaman tersebut berbeda dalam hal untuk reaksi fisiologis tanaman. Sehingga untuk mengetahui bagaimana proses kerapatan stomata terjadi agar dapat dilakukan nantiya penelitian lebih lanjut dengan menggunakan spesifikasi metode dan permasalahan yang lebih sering terjadi terhadap perlakuan stomata.
1.1 Tujuan
1. Untuk mengetahui fungsi kerapatan stomata dari beberapa jenis tanaman. 2. Untuk mengetahaui perhitungan persentase kerapatan stomata pada luas
bidang tanam tertentu.
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Daun merupakan bagian dari tanaman yang memiliki fungsi sebagai alat untuk absorbsi zat-zat makanan, pengolahan makanan(asimilasi), pernapasan(respirasi), dan penguapan air(transpirasi). Stomata (mulut daun) merupakan bagian tanaman yang memiliki celah yang halus yang berfungsi terhadap pengambilan gas CO2 atau zat makanan (Tjitrosoempomo, 2009).Tanaman memiliki jenis yang berbeda-beda seperti C3, C4 atau CAM. Tanaman C3 merupakan tanaman yang memiliki karakter yang lebih cepat mengalami kehilangan air dan mengalami fototrespirasi yang lebih tinggi sehingga hasil fotosintesis rendah. Tanaman C4 memiliki kehilangan air yang lebih rendah dan dalam penyerapan CO2 Pada proses fotosintesis juga rendah (Rahmadani, 2013). Ketersediaan air yang cukup bagi tanaman akan membantu tanaman untuk tumbuh lebih optimal baik dalam proses pembentukan metabolisme, fotosintesis, respirasi, dan lain-lain (Sarief, 1985).
Stomata adalah bagian dari permukaan daun yang memiliiki bentuk yang sangat kecil, yang mengatur dari hilangnya air melalui proses transpirasi dan penguraian CO2 selama terjadinya proses fotosintesis berlangsung. Sehingga dengan demikian hubungan stomata dan akumulasi tanaman sangat berpengaruh terhadap aktivitas stomata (Comargo and Marenco, 2011). (Kemenkawa et al, 2013), juga menyatakan bahwa kerapatan stomata akan menentukan pengadaan CO2 dan H20 sehingga aktivitas stomata sebagai inti utama dalam penguraian tersebut menjadi indikator utama. Untuk mengetahui terjadinya pembukaan dan penutupan anatomi stomata dapat dilihat melalui bagian epidermis secara mikroskopis.
lain terjadi penurunan potensi tekanan osmotik pada sel penjaga. Pada umumnya senyawa yang berperan terhadap menurunkan dan menutup stomata adalah asam absisat (ABA). ABA akan memberikan indikasi bahwa ketika stomata munutup. Membuka dan menutupnya stomata dipengaruhi oleh faktor eksternal seperti intensitas cahaya matahari, asam absisat, dan konsentrasi CO2. Internal seperti jam biologis yang mempengaruhi aktivitas biologis tanaman (Haryanti dan Meirana, 2009).
BAB 3. METODE PRAKTIKUM
3.1 Waktu dan Tempat
Pratikum Fisiologi Tumbuhan “Pengukuran Kecepatan Kerapatan Stomata Pada Berbagai Jenis Tanaman” dilaksanakan pada hari jum’at 10 Oktober 2014 dari pukul 20.00 sampai selesai bertempat di laboratorium Fisiologi Tumbuhan, Fakultas Pertanian, Universitas Jember.
3.2 Bahan dan Alat 3.2.1 Bahan
1. Daun tanaman C3, C4, dan CAM 2. Kutek Transparan
3.2.2 Alat 1. Microskop
3.3 Cara Kerja
1. Melakukan pencetakan stomata dengan cat kuku transparan pada permukaan daun tanaman C3, C4, dan CAM, setelah kering diangkat pelan-pelan.
2. Mencetak stomata dilakukan pukul: 07.00, 13.00, 19.00 dan 24.00 (WIB). 3. Memasukkan cetakan stomata pada kantong plastik dan memberi label
(macam tanaman, jam pencetakan).
4. Melakukan pengamatan stomata dengan mikroskop, sambil memperoleh visualisasi yang jelas (mencatat tipe stomata dan perbesaran yang digunakan). 5. Menghitung jumlah total stomata yang diamati dalam bidang pandang.
6. Menghitung jumlah stomata yang terbuka dan tertutup. 7. Menentukan kerapatan stomata dengan rumus:
Kerapatan stomata (stomata density) adalah perbandingan jumlah stomata per satuan luas daun, sehingga dinyatakan dalam unit per cm 2
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Pengamatan
Tabel 1. Hasil pengamatan keratapan stomata pada tanaman C3,C4, dan CAM. Kelompok Jam Kerapatan % Stomata Membuka
Kaktus 07.00 45.027 34.433 0,59 % 84,6 % 13.00 13.243 2.649 100 % 100 % 19.00 23.838 26.487 44,4 % 100 % 24.00 39.729 58.270 100 % 100
%
Berdasarkan hasil pengamatan yang telah dilakukan pada praktikum yang meliputi hasil perhitungan kerapatan dan proses membuka menutupnya stomata dengan menggunakan beberapa tanaman seperti kopi, jagung, nanas, kaktus. Dari hasil pengamatan dengan menggunakan interval jam yang berbeda-beda yakni dengan menerapkan jam 07:00, 13:00, 19:00, dan 24:00 sehingga setiap jam pengamatannya memiliki respon tanaman yang berbeda. Dalam pengamatan ini bagian yang diamati adalah bagian daun tanaman yakni pada bagian abaxial dan adaxial.
tersebut sesuai dengan pernyataan Noviyanti dkk (2013), bahwa setiap tanaman memiliki respon yang berbeda terhadap pengaruh lingkungan, dan pada tanaman kopi merupakan salah satu jenis tanaman C3 yang tidak membutuhkan intensitas cahaya yang terlalu tinggi. Sehingga pada waktu siang hari stomata pada tanaman kopi melakukan kerapatan yang cukup besar. Apabila dibandingkan dengan tanaman jagung, yang cenderung lebih membutuhkan intensitas cahaya yang tinggi sehingga pada siang hari stomata menutup pada pukul 19:00 sebesar 103,29 pada sisi adaxial dan stomata membuka 100% pada pukul 24:00. Namun, pada tanaman jenis CAM yang digunakan sebagai media pengamatan mendapatkan hasil kerapatan 0 pada setiap interval waktu yang telah ditentukan terutama pada sisi abaxial. Sedangkan membukanya stomata dominan pada pukul 07:00 sebesar 94,736 % pada sisi abxial dan 0 pada sisi adaxial. Jika dilihat pada tanaman kaktus, stomata akan membuka pada interval jam 19:00, dan 24;00 sebesar 100% pada sisi adaxial. Stomata menutup kembali pada siang hari yakni pada pukul 07:00 dan 13:00. Hal tersebut mengindikasi bahwa tanaman kaktus dan nenas merupakan beberapa jenis tanaman CAM yang pada dasarnya dimana stomata akan membuka pada malam hari dan akan menutup pada siang hari, menutupnya stomata pada siang hari bertujuan untuk mengurangi adanya transpirasi yang berlebihan pada tanaman. Namun pada malam hari stomata akan cenderung membuka untuk mengikat CO2 dan dengan kondisi keadaan lingkungan yang kelembabpan udara yang tinggi (Yuliasmara dan Ardiyani, 2013).
untuk melepaskan O2. Terjadinya membuka dan menutup stomata juga sangat dipengaruhi oleh faktor internal dan eksternal. Faktor internal terdiri dari konsentrasi CO2, asam absisat, dan cahaya matahari,. Faktor eksternal yakni jam biologis. Pada suatu jenis tamanan tertentu stomata akan membuka pada saat malam hari, karena salah satu faktor yang mempengaruhi tersebut yakni suhu, dan jenis tanaman, dimana suhu yang rendah akan mengakibatkan sel penjaga yang ada di sekeliling stomata akan kehilangan turgiditas yang menyebabkan stomata akan menutup.
Gambar 1. Bentuk membuka dan menutupnya Stomata
Gambar 2.
Gambar 2. Proses menutup dan membukanya Stomata pada anatomi daun.
Pada umumnya tanaman dapat dibedakan secara morfologinya untuk sekedar mengetahui bentuk dan jenis tanaman. Berbagai ilmu-ilmu yang menentukan jenis tanaman, klasfikasi, ataupun sifat fisiologisnya seperti taxonomy, anatomy untuk mengetahui penggolongan tanaman.
Tanaman juga dapat dibedakan menjadi beberapa jenis yakni tanaman C3, C4, dan CAM. Pada dasarnya perbedaan jenis tanaman tersebut dibedakan melalui proses fiksasi karbon dan pengikatan gas CO2. Golongan tanaman C3 merupakan tanaman yang membutuhkan CO2 yang lebih banyak dibandingkan dengan C4 dan
CAM. Dengan kebutuhan CO2 yang banyak tanaman C3 memerlukan jumlah stomata yang banyak pula untuk memenuhi proses fiksasi karbon tersebut. Sifat dari tanaman C4 merupakan tanaman yang memerlukan cahaya yang cukup untuk proses fisiologisnya, contoh tanaman C4 yakni jagung, tebu, dan sorghum. Sedangkan tanaman CAM merupakan golongan jenis tanaman yang adaptif terhadap kondisi lingkungan yang kering, karena pada dasarnya tanaman CAM memiliki bentuk batang yang dapat menyimpan air lebih banyak dibanding tanaman C3, dan C4. Contoh dari tanaman CAM seperti kaktus, lidah buaya, dan nanas. Adapun beberapa faktor yang dapat mempengaruhi proses membuka dan menutupnya stomata pada setiap jenis tanaman tersebut terdiri dari:
1. Adanya tekanan turgor pada sel penutup, yakni dengan adanya sifat turgorditas, akan mempengaruhi sel penutup stomata yang menyebabkan bertambah dan berkurangnya ukuran sel penjaga.
2. Adanya konsentrasi CO2, CO2 merupakan salah satu faktor yang paling mempengaruhi pada proses membukanya stomata. CO2 akan masuk ke dalam stomata apabila adanya bantuan Ion K+ untuk masuk ke sel penjaga. Pada dasarnya antara tanaman C3, C4, dan CAM akan dipengaruhi oleh proses pengikatan atom C. Tanaman C3 akan lebih membutuhkan CO2 yang lebih banyak daripada C4 karena pada tanaman C3 akan mengalami kompensasi yang tinggi. Sehingga dalam pemanfaatannya jumlah stomata yang dibutuhkan banyak pula. Namun, pada kondisi CO2 yang rendah stomata pada tanaman C3 dan C4 cenderung akan membuka.
yang tidak ada. Tanaman CAM merupakan tanaman yang umumnya terdapat didaerah kering, sehingga dalam pemanfaatan cahaya, tanaman CAM akan menutup stomata pada siang hari untuk menghindari penguapan, dan akan membuka stomata pada saat malam hari dengan jumlah stomata yang tidak terlalu banyak. Namun pada setiap jenis tanaman juga akan mengalami pengurangan jumlah stomata apabila diikuti dengan penurunan intensitas cahaya dan sifat fisiologis tanaman.
4. Suhu, Pada suatu kondisi suhu yang tinggi tanaman akan cenderung membuka stomata, dan pada kondisi cuhu yang rendah tanaman akan menutup stomata. Pada saat malam hari tanaman CAM merupakan tanaman yang aktif untuk membuka stomata pada saat malam hari dengan jumlah stomata yang tidak banyak. CAM akan melakukan proses fisiologisnya pada saat malam hari untuk melakukan proses respirasi.
5. Adanya hormon Asam Absisat (ABA), keberadaan hormon tersebut akan menyebabkan tanaman C3 dan CAM apabila terjadi kekurangan air yang berlebihan, hormon akan bereaksi pada sel penjaga untuk menutup stomata. 6. Jam biologis, pada waktu-waktu tertentu stomata dari setiap jenis tanaman baik
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil dan pembahasan praktikum dapat disimpulkan sebagai berikut :
1. Fungsi tanaman melakukan membuka dan menutup stomata bertujuan untuk melakukan proses fisiologis tanaman dan menjaga agar pada saat siang hari tanaman tidak mengalami transpirasi yang berlebihan dan pada saat malam hari untuk mengubah senyawa-senyawa yang dihasilkan pada saat siang hari. 2. Hasil perhitungan persentase tiap tanaman menunjukan bahwa tanaman kaktus
merupakan tanaman yang membuka pada pukul 24:00 stomata sebesar 100% dibandingkan dengan tanaman nanas. Dan pada pukul 13:00 stomata tanaman kopi membuka sebesar 40% dan 100% pada pukul 24:00 malam.
3. Hasil pengamatan data yang diperoleh bahwa secara umum setiap tanaman membuka stomata pada saat malam hari yakni tepat pada pukul 24:00 sebesar 100%.
4. Sisi abaxial dan adaxial pada setiap lapisan daun akan mempengaruhi terhadap proses membuka dan menutupnya stomata serta jumlah stomata yang terdapat. 5. Bahwa proses membuka dan menutupnya stomata pada setiap jenis tanaman
baik C3,C4, dan CAM akan selalu mengalami perbedaan. Faktor jenis tanaman merupakan salah satu faktor yang akan mempengaruhi kerapatan stomata. Dan proses membuka dan menutupnya stomata juga akan dipengaruhi oleh proses fotosintesis dan transpirasi pada setiap tanaman.
5.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Comargo, .M.A.B, Marenco .R.A. 2011. Density, size and distribution of stomata in 35 rainforest tree species in Central Amazonia. Acta Amozonica, 41(2): 205-206
Haryanti, .S. 2013. Jumlah dan Distribusi Stomata pada Daun Beberapa Spesies Tanaman Dikotil dan Monokotil. 2010. Buletin Anatomi dan Fisiologi. 18(2): 21-23
Haryanti, .S dan Meirina, .T. 2009. Optimalisasi Pembukaan Porus Stomata Daun Kedelai (Glycine max (L) merril) pada Pagi Hari dan Sore. Bioma, 11(1): 18-20
Holland, N. dan Richardson, A. D. 2009. Stomatal Length Correlates with Elevationof Growth in Four Temperate Species.Sustainable Forestry, 28(1) : 63–73
Kumekawa,Y., H. Miyata, K. Ohga, H. Hayakawa, J. Yokoyama2, K. Ito, S-I. Tebayashi1, R. Arakawa1, T. Fukuda. 2013. Comparative Analyses of Stomatal Size and Density among Ecotypes of Aster hispidus(Asteraceae). Plant Sciences, 4 : 524-527
Lakitan, B. 1993. Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan. Raja Grafindo Persada: Jakarta
Noviyanti, .R., Ratnasari, .E., dan Ashari, H. 2014. Pengaruh Pemberian Naungan terhadap Pertumbuhan Vegetatif Tanaman Stroberi Varietas Dorit dan Varietas Lokal Berastagi. Lentera Bio, 3(3): 242-243
Ramadhani, F., Putri .J.A.P, dan Hasyim .H. 2013. Evaluasi Karakteristik Beberapa Varietas Kedelai (Glycine max L. Merill) Hasil Mutasi Kolkisin M2 Pada Kondisi Naungan. Online Agroekoteknologi, 1 (3): 453-466.
Sarief .S. 1985. Kesuburan dan Pemupukan Tanah Pertanian. :Pustaka Buana. Bandung
Setiawan, Tohari, dan Shiddieq .D. 2013. Pengaruh Cekaman Kurang Air Terhadap Beberapa Karakter Fisiologis Tanaman Nilam (Pogostemon cablin Benth). Littri. 19(3): 108-111
Yoo, C. Y., H.E., P. M. Hasegawa, M. V. Mickelbart. 2009. Regulation of Transpiration to Improve Crop Water Use. Plant Science, 26 (1): 410-425
