Pengukuran Kerapatan Stomata Pada Berbagai Jenis Tanaman
LAPORAN PRAKTIKUM
Oleh :
Kelompok 4
2 Fitria Retno Sari (131510501063) 3 Yuni Yuarifah (131510501080) 4 Eri Pratiwi . (131510501070) 5 Pitri Lailatul Q. (131510501088) 6 Erviana Dwi C. (131510501103) 7 Angga Wibowo. (131510501160) 8 Miftauhul Imron (131510501091) 9 M Rizky Maulana (131510501078)
10 Moch Rosy W (131510501066)
11 Mu’amal Fanani (131510501054) \
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI LABORATURIUM FISIOLOGI TUMBUHAN
FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS JEMBER
2014
Setiap tanaman yang tumbuh dipermukaan bumi ini selalu mengalami proses metabolisme pada jaringan-jaringannya seperti proses respirasi, proses transpirasi, proses fotosintesis dan proses metabolisme lain yag bertujuan untuk menjaga kelangsungan hidup tanaman. Dalam melakukan proses-proses tersebut, tanaman akan selalu dipengaruhi oleh berbagai macam faktor baik faktor dari dalam tanaman itu sendiri ataupun faktor yang berasal dari luar tubuh tanaman atau lingkungan. Kedua faktor tesebut saling berkaitan antara yang satu dengan yang lainnya sehingga tidak dapat lepas dari proses-proses metabolisme pada tumbuhan.
Translokasi air pada tanaman umumnya harus melalui tiga tahap yaitu penyerapan air melalui rambut akar, kapilaritas melalui xilem dan penguapan yang terjadi di daun. Transpirasi atau penguapan pada tanaman dapat diartikan sebagai proses kehilangan air pada tanaman. Transpiasi pada tanaman terjadi melalui stomata yang ada di daun dan dapat pula melalui lubang-lubang alami yang terdapat pada tanaman sehingga besarnya perhitungan jumlah air yang hilang akibat proses transpirasi pada tanaman dipengaruhi oleh stomata. Dalam artian ini, stomata pada tanaman akan mengecil atau bahkan menutup untuk menggurangi penguapan air berlebih ke udara.
Stomata merupakan salah satu bagian dari organ daun yang umumnya berada di jaringan epidermis baik epidermis atas ataupun epidermis bawah. Posisi stomata antara daun yang satu dengan daun yang lainnya tidak sama. Hal ini disebakan karena perbedaan luas permukaan daun pada tanaman, penutupan stomata, jumlah dan ukuran stomata, perbedaan bentuk stomata, jumlah daun, kerapatan stomata dan perilaku stomata. Faktor eksternal yang dapat mempengaruhi stomata pada tumbuhan didominasi oleh unsur cuaca seperti radiasi matahari dan suhu serta temperatur.
terjadinya proses metabolisme tanaman yang lainnya seperti proses trasnpirasi, proses respirasi, penyerapan pupuk daun dan yang lainnya.
Proses-proses tersebut terjadi karena adanya perilaku stomata yang dapat membuka dan menutup sesuai dengan keadaan lingkungan tumbuhnya. Perilaku stomata berupa menutup terjadi apabila tidak ada cahaya di sekitar tempat tumbuhnya, sedangkan peristiwa membukanya stomata terjadi jika cahaya di lingkungan sangat terang misalnya pada siang hari. Peristiwa membuka dan menutupnya stomata ini sangat peting karena dapat mempengaruhi peoses metabolisme pada tanaman seperti proses transpirasi, respirasi, penyerapan pupuk daun dan fotosintesis. Proses-proses tersebut selain dipengaruhi perilaku stomata juga dipengaruhi oleh kerapatan stomata pada daun.
2.1 Tujuan
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
Menurut Brodribb et al.(2010), daun pada tanaman selain berfungsi sebagai jalur transpirasi juga berfungsi sebagai resistor dalam suatu sistem hidrolik yang terjadi pada tanaman. Transportasi air yang terjadi pada daun merupakan 30% dari total transport air yang terjadi di seluruh bagian tanaman mulai dari penyerapan air oleh rambut akar hingga penguapan atau transpirasi. Air yang ditranslokasi dari akar menuju batang kemudian diteruskan ke daun mengalami pergeseran yang cukup dramatis pada sistem hidrolik. Jalur hidrolik di daun yang memanjang dari titik air masuk ke daun menuju titik akhir penguapan sebelum air mengalami trasnpirasi terjadi di permukaan daun yang memiliki pori stomata.
Stomata merupakan salah satu bagian dari organ daun yang umumnya berada di jaringan epidermis daun baik epidermis atas ataupun epidermis bawah. Posisi stomata antara daun yang satu dengan daun yang lainnya tidak sama, sehingga menurut letak stomatanya, daun dapat dibedakan menjadi dua yaitu hipostomatus, epistomatus dan amphistomatus. Tanaman yang memiliki stomata pada permukaan bawah daun saja disebut hipostomatous, tanaman yang memiliki stomata pada permukaan atas saja disebut epistomatous dan tanaman yang memiliki stomata yang berada di atas dan di bawah permukaan daun disebut amphistomatous (Wilkins, 1963).
Menurut Franks dan Beerling (2009), bentuk-bentuk stomata pada tanaman telah diketahui sejak dahulu berdasarkan tingkat kolonisasi tanah oleh tanaman. Hal inilah yang memungkinkan keberlangsungan hidup dari seluruh habitat flora darat yang beragam meskipun kondisi lingkungan sangat eksrtim. Bentuk dasar stomata tersebut telah diketahui sejak 400 tahun silam, menurut para peneliti bentuk stomata daun tidak pernah mengalami perubahan namun emengalami kenaikan fungsi operasional sel penjaga (guard cell).
terhadap perubahan iklim di lingkungan tumbuh. Misalnya pada kondisi kadar CO2 di udara meningkat, maka perilaku membukanya stomata akan menurun.
Berbeda halnya jika kadar CO2 dalam sel tanaman rendah, maka stomata
daun akan cenderung menutup. Hal ini akan menyebabkan tingginya laju produksi oksigen sehingga secara otomatis laju fotosintesis pada tanaman juga akan menurun dan akan mengakibatkan penurunan hasil fotosintat. Selain kadar CO2
dan cahaya matahari, air juga mempengaruhi perilaku menutupnya stomata pada daun (Permawati, 2010). Permanasari dan Sulistyoningsih (2013), menyatakan bahwa tanaman yang mengalami cekaman air akan mengecilkan ukuran stomata. Hal ini dilakukan oleh tanaman sebagai upaya untuk mengurang tingkat kehilangan air akibat proses transpirasi.
Menurut Mehri et al.(2009), frekuensi buka-tutup serta ukuran stomata dapat dimanfaatkan untuk simulasi ketahanan terhadap air. Indikator fisiologis tersebut dimanfaatkan untuk melihat ketahanan tanaman terhadap kekeringan. Parameter stomata yang digunakan untuk mengetahui tingkat ketahanan tanaman terhadap kekeringan adalah jumlah dan ukuran stomata serta kerapatan stomata antara stomata yang satu dengan stomata yang lainnya.
BAB 3. METODE PRAKTIKUM 3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Fisiologi Tumbuhan tentang Pengukuran Kerapatan Stomata Pada Berbagai Jenis Tanaman dilaksanakan pada hari Jum’at, 09 Oktober 2014 pukul 19.00 sampai dengan selesai dan 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 Transparant
2.2.2 Alat 1. Mikroskop
2.3 Cara Kerja
1. Melakukan pencetakan stomata dengan cat kuku transparan pada permukaan daun tanaman C3, C4, dan CAM dan mengangkatnya pelan-pelan jika kering. 2. Mencetak stomata pada pukul 07.00, 13.00, 19.00 dan 24.00 (WIB).
3. Memasukkan cetakan stomata ke dalam kantong plastik dan memberi label. 4. Melakukan pengamatan stomata dengan mikroskop sampai diperoleh
visualisasi yang jelas dan mencatat tipe stomata dan perbesaran yang digunakan.
5. Menghitung jumlah total stomata yang teramati dalam bidang pandang 6. Menghitung jumlah stomata yang membuka dan menutup
7. Menentukan kerapatan stomata
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Pengamatan
Kelompok Jam AbaxialKerapatanAdaxial Abaxial% Stomata MembukaAdaxial
Kopi
% pada abaxial dan 100 % pada bagian adaxial. Dengan demikian maka dapat disimpulkan pada tanaman kopi, stomata pada adaxial membuka seluruhnya pada malam hari yaitu tepat pada pukul 24.00.
Pada tanaman jagung yang diamati pada pukul 07.00 diperoleh data kerapatan stomata pada bagian abaxial 68,86 dan bagian adaxial 37,08 dengan persen stomata membuka adalah 65,38 % pada abaxial dan 28,57 % pada bagian adaxial. Pada pukul 13.00 diperoleh data kerapatan stomata pada bagian abaxial 68,86 dan bagian adaxial 39,73 dengan persen stomata membuka adalah 11,53 % pada abaxial dan 66,66 % pada bagian adaxial. Pada pukul 19.00 diperoleh data kerapatan stomata pada bagian abaxial 103,29 dan bagian adaxial 52,98 dengan persen stomata membuka adalah 79,48 % pada abaxial dan 85 % pada bagian adaxial, sedangkan pada pukul 24.00 diperoleh data kerapatan stomata pada bagian abaxial 39,72 dan bagian adaxial 29,13 dengan persen stomata membuka adalah 100 % pada abaxial adaxial. Dengan demikian maka dapat disimpulkan pada tanaman jagung, stomata pada daun jagung membuka seluruhnya pada malam hari yaitu tepat pada pukul 24.00.
Pada tanaman kaktus yang diamati pada pukul 07.00 diperoleh data kerapatan stomata pada bagian abaxial 45.027 dan bagian adaxial 34.433 dengan persen stomata membuka adalah 0,59 % pada abaxial dan 84,6 % pada bagian adaxial. Pada pukul 13.00 diperoleh data kerapatan stomata pada bagian abaxial 13.143 dan bagian adaxial 2.649 dengan persen stomata membuka adalah 100 % pada abaxial dan adaxial. Pada pukul 19.00 diperoleh data kerapatan stomata pada bagian abaxial 23.838 dan bagian adaxial 26.487 dengan persen stomata membuka adalah 44,4 % pada abaxial dan 100 % pada bagian adaxial, sedangkan pada pukul 24.00 diperoleh data kerapatan stomata pada bagian abaxial 39.729 dan bagian adaxial 58.270 dengan persen stomata membuka adalah 100 % pada abaxial dan adaxial. Dengan demikian maka dapat disimpulkan pada tanaman kaktus, stomata abaxial dan adaxial pada daun kaktus membuka seluruhnya pada siang hari pukul 13.00 malam hari tepat pada pukul 24.00, dan pada jam 19.00 stomata pada adaxial juga membuka seluruhnya.
Dari keempat data kerapatan dan persen stomata membuka diketahui bahwa kemampuan membuka stomata pada tanaman yang satu dengan tanaman yang lain tidak sama. Akan tetapi, dari keseluruhan tanaman mampu membuka stomata secara sempurna pada malam hari yaitu pada pukul 24.00. Dengan demikian dapat diketahui bahwa baik tanaman C3, C4 dan CAM memiliki persen stomata yang sama pada pukul 24.00. perlu diketahui bahwa tanaman C3 pada praktikum kali ini diwakili oleh tanaman kopi, tanaman C4 pada praktikum kali ini diwakili oleh tanaman jagung, dan tanaman CAM pada praktikum kali ini diwakili oleh tanaman kaktus dan tanaman nanas. Hasil pengamatan tersebut sebagian besar tidak sesui dengan pendapat Salisburry dan Ross (1992), yang menyatakan bahwa stomata pada tanaman C3 dan C4 akan membuka pada siang hari ketika cahaya matahari sedang penuh atau berada pada taraf minimum 1/1000 sampai 1/30 dari total cahaya matahari penuh, sedangkan pada tanaman CAM seperti kaktus, Kalanchone dan Bryophyllum stomata akan membuka pada malam hari dan menutup pada siang hari.
bawah. Posisi stomata antara daun yang satu dengan daun yang lainnya tidak sama. Hal ini disebakan karena perbedaan luas permukaan daun pada tanaman, penutupan stomata, jumlah dan ukuran stomata, perbedaan bentuk stomata, jumlah daun, kerapatan stomata dan perilaku stomata. Faktor eksternal yang dapat mempengaruhi stomata pada tumbuhan didominasi oleh unsur cuaca seperti radiasi matahari dan suhu serta temperatur. Stomata atau mulut daun merupakan salah satu dari banyaknya jaringan di dalam daun yang mempunyai peran yang sangat penting. Stomata ini sebenarnya merupakan celah diantara dua sel penjaga yang memiliki fungsi sebagai tempat pertukaran gas-gas yang keluar ataupun masuk ke dalam daun dan penentu terjadinya proses metabolisme tanaman seperti proses traspirasi, respirasi, penyerapan pupuk daun dan proes metabolik lainnya.
Banyaknya faktor yang mempengaruhi perilaku stomata (membuka dan menutup) membuat peran stomata pada suatu tanaman dapat berfungsi dengan baik. Faktor- faktor tersebut diantaranya intensitas cahaya matahari, konsentrasi CO2 di permukaan daun, uap air antar sel tanaman terutama daun, kelembaban di
udara, suhu dan angin yang bergerak. Meskipun faktor-faktor yang mempengaruhi perilaku stomata (membuka dan menutup) antara tanaman C3, C4 dan CAM sama, namun waktu terjadinya pembukaan dan penutupan antara tanaman C3 dan C4 dengan tanaman CAM tidak sama. Stomata pada tanaman C3 dan C4 akan membuka pada siang hari ketika cahaya matahari sedang penuh atau berada pada taraf minimum 1/1000 sampai 1/30 dari total cahaya matahari penuh, sedangkan pada tanaman CAM seperti kaktus, Kalanchone dan Bryophyllum stomata akan membuka pada malam hari dan menutup pada siang hari. Khusus pada tanaman CAM, pembukaan stomata pada malam hari merupakan cara terbaik yang dapat dilakukan untuk menggurangi terjadinya transpirasi pada siang hari.
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
1. Kemampuan membuka stomata pada masing-masing tanaman tidak sama. 2. Pada tanaman kopi, stomata pada adaxial membuka seluruhnya pada malam
hari yaitu tepat pada pukul 24.00.
4. Pada tanaman nanas, stomata tidak pernah mengalami pembukaan secara sempurna.
5. Pada tanaman kaktus, stomata abaxial dan adaxial pada daun kaktus membuka seluruhnya pada siang hari pukul 13.00 malam hari tepat pada pukul 24.00, dan pada jam 19.00 stomata pada adaxial juga membuka seluruhnya.
6. Pada tanaman C3 dan C4 proses membukanya stomata terjadi pada siang hari ketika cahaya matahari sedang penuh, sedangkan pada tanaman CAM stomata akan membuka pada malam hari dan menutup pada siang hari.
5.2 Saran
Sebaiknya pada proses pemberian kutek pada daun dilakukan dengan hati-hati untuk menghindari kerusakan pada hasil cetakan stomata pada permukaan daun, dan untuk perhitungan terhadap kerapatan dan persen stomata membuka pada daun harus dilakukan dengan cara hati-hati untuk menghindari kesalahan perhitungan.
DAFTAR PUSTAKA
Adinugroho, W.C., dan S. Utami. 2009. Mekanisme Terganggunya Proses Fotosintesis Pada Berbagai Kondisi Vegetasi Pasca Kebakaran Hutan. Mitra Hutan Tanaman, 4(3) : 101-110
Frankas, P.J. and D.J. Berling (2009). Maximum Leaf Conductance Driven by CO2 Effects on Stomatal Size and Density Over Geologic Time. PNAS,
06(25) : 10343-10347
Mehri, N., R. Fotovat, J. Saha, and F. Jabbari. 2009. Variation of Stomata Dimensions and Densities in Tolerant and Susceptible Wheat Cultivars Under Drought Stress. Food Agriculture & Environent, 7(1) : 167-170 Permanasari, I dan E. Sulistyaningsih. 2013. Kajian Fisiologi Perbedaan Kadar
Lengas Tanah dan Konsentrasi Giberellin pada Kedelai (Glycine max L.). Agroteknologi, 4(1): 31-39.
Permawari. 2010. Pengaruh Fotosintesis Terhadap Pertumbuhan Tanaman Kentang (Solanum Tuberosum L.) Dalam Lingkungan Fotoautotrof Secara in vitro. Sains dan Teknologi Indonesia, 12(1) : 31-47
Pertiwi, H.I., N. Soverda, dan Evita. 2012. Pengaruh Naungan Tehadap Kerapatan Stomata dan Trikoma Daun Serta Pertumbuhan dan Hasil Dua Varietas Tanaman Kedelai. Journal of universitas Jambi, 1(3) : 197-207
Salisbury, F.B., and C.W. Ross. 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid 1 . Terjemahan oleh Diah R. Lukman dan Sumaryono. 1995 .Bandung : Penerbit ITB
Wilkins, M.B. 1963. Physiology of Plant Growth. Jakarta : Erlangga
