Praktikum FIsiologi Tumbuhan

TROPISME

(Geotropisme)

A. Pendahuluan

            Tropisme dapat diartikan sebagai tumbuhnya tanaman menuju arah datangnya rangsangan fisik dan kimiawi. Bergeraknya tanaman menuju rangsangan yang ditimbulkan oleh daya tarik bumi (gravitasi) disebut geotropi.

Mengarahnya daun ke arah datangnya sinar merupakan contoh peristiwa fototropi, sedangkan pertumbuhan ke atas dari batang dan ke bawah merupakan peristiwa geotropi. Pembengkokan dari bagian tanaman ke arah datangnya cahaya dinamakan fototropisme positif sedangkan peristiwa sebaliknya disebut dengan fototropisme negatif. Akar menujukan fototropisme negatif.

Dalam percobaan yang akan di lakukan berikut ini akan diamati pengaruh rangsangan fisik dalam percobaan ini akan mempengaruhi pertumbuhan sel-sel. Gerak geotropisme adalah gerak yang dipengaruhi oleh gravitasi bumi terhadap pertumbuhan organ tanaman. Akar selalu tumbuh ke arah bawah akibat rangsangan gaya tarik bumi (gaya gravitasi). Gerak tumbuhan akar ini merupakan contoh lain dari gerak tropisme. Gerak yang disebabkan rangsangan gaya gravitasi disebut geotropisme. Karena gerak akar diakibatkan oleh rangsangan gaya tarik bumi (gravitasi) dan arah gerak menuju arah datangnya ranngsangan, maka gerak tumbuh akar disebut geotropisme positif. Sebaliknya gerak organ tumbuhan lain yang menjauhi pusat bumi disebut geotropisme negatif.

Sebelum pembuahan adalah geotropism negatif dan setelah terjadi pembuahan adalah geotropisme positif. Tidak seperti pada hewan, gerak pada tumbuhan sangat lambat dan sukar diamati secara langsung. Pada tumbuhan tinggi gerak terutama terjadi dalam bentuk membengkok, membelit dan memanjang dari sebagian atau organ tumbuhan.pada tumbuhan rendah dapat diamati gerakan seluruh tubuh.

Gerakan tumbuhan terjadi sebagai respons terhadap rangsang tertentu. Satu rangsang mungkin tidak tentu arahnya atau dari arah tertentu. Respons terhadap rangsang dapat berupa perubahan metabolisme, perubahan struktur dan bentuk pada tumbuhan atau organ atau bagian dari tumbuhan. Gerakan ada yang disebabkan faktor dari dalam (gerakan otonom) dan faktor dari luar (gerakan paratonik).

Tujuan

            Adapun tujuan dalam praktikum ini adalah untuk melihat pengaruh rangsangan gravitasi terhadap pertumbuhan.

Waktu dan Tempat

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum adalah sebagai berikut :

Hari / tanggal       : Kamis,  Desember 2014

Pukul                    : 10.00 Wib - selesai

Tempat                 :

Bahan dan alat

            Bahan : kecambah jagung

            Alat : 1. Cawan petri sebanyak 6 buah,

                       2. Kertas buram

                       3. Kapas

                       4. Air

Cara kerja

1.      Siapkan cawan petri dan lapisan dengan kertas buram yang lebih besar dari cawan tersebut sebanyak dua lapis.

2.      Lalu pilihlah 24 kecambah jagung dengan ujung menghadap ke bawah.

3.      Cawan tersebut kita tutup kembali dengan kertas buram basah tekan agar biji tidak berubah atau bergeser.

4.      Lakukan pula pada setiap cawan dengan cara yang sama seperti di atas.

5.      Setelah itu simpan cawan dalam kamar gelap selama 48 jam dengan akar menunjuk kearah vertical.

6.      Setelah 48 jam potong akar pada cawan petri sepanjang kurang lebih 3 mm dan susun kembali sehingga sejajar ke satu arah dan tiga cawan petri yang lain tidak di potong.

Putar cawan hingga 9 sehingga kedudukan kecambah horizontal dan simpan kembali di dalam kamar gelap. Catat hasil-hasilnya berupa sudut yang terbentuk.

Hasil dan Pembahasan

Dari hasil praktikum yang kita lakukan terlihat hasilnya dari hari ke hari berbeda pada hari pertama perkecambahan tidak mempunyai akar, cuman kulit kacang sudah mulai retak. Dan pada hari ke dua akar mulai tumbuh dan bergerak ke bawah. Selanjutnya pada hari ke tiga akar mulai bertambah panjang. Pada hari ke 4 dan ke 5 akar mulai tumbuh memanjang ke arah gravitasi bumi dan hari ke 6 akarnya terus berkembang dan panjangnya mencapai 5 cm dan akar tumbuh ke arah grafitasi bumi, sehingga gerak tumbuh pada akar tanaman ini di sebut dengan gerak geotropisme positif, karena arah akar tumbuh mengikuti grvitasi bumi. Sel-sel tanaman terdiri dari berbagai komponen bahan cair dan bahan padat. Dengan adanya gravitasi maka letak bahan yang bersifat cair akan berada di atas. Sedangkan bahan yang bersifat padat berada di bagian bawah. Bahan-bahan yang dipengaruhi gravitasi dinamakan statolith (misalnya pati) dan sel yang terpengaruh oleh gravitasi dinamakan statocyste (termasuk statolith). Pada gerak tropisme pergerakan yang terjadi adalah karena pengaruh hormon pertumbuhan dalam tubuh tumbuhan yang terpengaruhi oleh rangsang, sedangkan pada gerak taksis pergerakan yang terjadi tidak dipengaruhi oleh suatu hormon pertumbuhan.

Kesimpulan dan Saran

Kesimpiulan

Jadi, kita dapat mengambil kesimpulan dari praktikum tersebut. Gerak goetropisme adalah gerakan bagian tumbuhan yang dipengaruhi oleh gravitasi (gaya tarik) bumi. Apabila arah pertumbuhan menuju ke bawah berarti termasuk gerak geotropisme positif. Contoh geotropisme positif adalah pertumbuhan akar yang selalu menuju ke bawah atau ke dalam tanah.

Saran

Saran Sebaiknya dalam pelakasanaan praktikum ini lebih teliti dalam memilih tanaman dan juga waktu dari praktikum tersebut.

PENGARUH KADAR GARAM TERHADAP PENYERAPAN AIR DAN PERTUMBUHAN TANAMAN

A. Pendahuluan

            Unsur-unsur hara di dalam tanah merupakan nutrisi bagi tanaman dan penting untuk mempertahankan organisasi fisik dan aktivitas sel-sel hidup, untuk selanjutnya mempertahankan generasi. Tidak semua unsur hara didalam tanah di ambil oleh tanaman, sejumlah diantaranya dibutuhkan dalam jumlah yang kecil sekali.

            Beberapa tanaman pertanian mempunyai toleransi yang sangat besar variasinya terhadap berbagai tingkat kadungan garam yang tinggi. Tanaman seperti buah persik, apel, oat dan tembakau sangat peka akan kandungan garam yang tinggi. Tanaman dan organ yang mampu mengambil ion Na secara bebas merupakan unsur utama didalam tanah yang berkadar garam tinggi dinamakan hallopyta. Bagaimana pengaruh konsentrasi garam tinggi terhadap penyerapan air dan pertumbuhan tanaman akan di jawab pada percobaan ini.

Tinjauan Pustaka

       Didalam tubuh tanaman, lebih dari 90% air yang diserap oleh akar dikeluarkan lagi ke udara sebagai uap air. Penyerapan air oleh tanaman sebagian besar melalui rambut-rambut akar, yang menyediakan permukaan untuk penyerapan yang amat luas. Pada beberapa tanaman, ketika akar menyerap air dari tanah dan mengangkutnya ke dalam xylem akar, air dalam xylem akan membentuk tekanan positif atau tekanan akar. Intensitas transpirasi sangat dipengaruhi oleh kadar karbondioksida di dalam ruangan interseluler, cahaya, suhu, kelembaban udara, kecepatan angin, dan keadaan air dalam tanah (Harso, 2010).

Sekitar 99 persen, yang masuk kedalam tumbuhan meninggalkan daun dan batang sebagai uap air. Proses tersebut dinamakan transpirasi. Kemungkinan kehilangan air dari jaringan tanaman melalui bagian tanaman yang lain dapat saja terjadi, tetapi porsi kehilangan tersebut sangat kecil dibanding dengan yang hilang melalui stomata. Sebagian besar dari jaringan yang terdapat dalam daun secara langsung terlibat dalam transpirasi. Pada waktu transpirasi, air menguap dari permukaan sel palisade dan mesofil bunga karang ke dalam ruang antar sel. Dari ruang tersebut uap air berdifusi melalui stomata ke udara. Air yang hilang dari dinding sel basah ini diisi air dan protoplas. Persediaan air dari protoplas, pada gilirannya, biasanya diperoleh dari gerakan air dari sel-sel sekitarnya, dan akhirnya tulang daun, yang merupakan bagian dari sistem pembuluh yang meluas ke tempat persediaan air dalam tanah. Sebatang tumbuhan yang tumbuh di tanah dapat dibayangkan sebagai dua buah sistem percabangan, satu di bawah dan satu lagi di atas permukaan tanah. Kedua sistem ini dihubungkan oleh sebuah sumbu utama yang sebagian besar terdapat di atas tanah. Sistem yang ada dalam tanah terdiri atas akar yang bercabang-cabang menempati hemisfer tanah yang besar. Akar-akar terkecil terutama yang menempati bagian luar hemisfer tersebut. Karena sumbu yang menghubungkan akar dan daun memungkinkan air mengalir dengan tahanan wajar, maka tidak dapat dielakkan lagi bahwa air akan mengalir sepanjang gradasi tekanan air yang membentang dari tanah ke udara dalam tubuh tumbuhan. Oleh karena itu seluruh tumbuhan dapat dibandingkan dengan sumbu lampu, yang menyerap air dari tanah melalui akar, mengalirkannya melalui batang dan kemudian menguapkannya ke udara dari daun-daun. Aliran air ini dikenal dengan istilah alur transpirasi, merupakan konsekuensi struktur tumbuhan dalam hubungannya dengan lingkungan (Loveless, 1991).

Air diserap ke dalam akar secara osmosis melalui rambut akar, sebagian besar bergerak menurut gradien potensial air melalui xilem. Air dalam pembuluh xilem mengalami tekanan besar karena molekul air polar menyatu dalam kolom berlanjut akibat dari penguapan yang berlangsung di bagian atas. Sebagian besar ion bergerak melalui simplas dari epidermis akar ke xilem, dan kemudian ke atas melalui arus transportasi (Harso, 2010).

Laju transpirasi dipengaruhi oleh ukuran tumbuhan, kadar CO₂, cahaya, suhu, aliran udara, kelembaban, dan tersedianya air tanah. Faktor-faktor ini mempengaruhi perilaku stoma yang membuka dan menutupnya dikontrol oleh perubahan tekanan turgor sel penjaga yang berkorelasi dengan kadar ion kalium (K+) di dalamnya. Selama stoma terbuka, terjadi pertukaran gas antara daun dengan atmosfer dan air akan hilang ke dalam atmosfer. Untuk mengukur laju transpirasi tersebut dapat digunakan potometer (Loveless, 1991).

Transpirasi pada tumbuhan yang sehat sekalipun tidak dapat dihindarkan dan jika berlebihan akan sangat merugikan karena tumbuhan akan menjadi layu bahkan mati. Sebagian besar transpirasi berlangsung melalui stomata sedang melalui kutikula daun dalam jumlah yang lebih sedikit. Transpirasi terjadi pada saat tumbuhan membuka stomatanya untuk mengambil karbon dioksida dari udara untuk berfotosintesis (Loveless, 1991).

Potensial air suatu sistem menunjukkan kemampuannya untuk melakukan kerja dibandingkan dengan kemampuan sejumlah murni yang setara, pada tekanan atmosfer dan pada suhu yang sama. Potensial osmotik larutan bernilai negatif, karena air pelarut dalam larutan itu melakukan kerja kurang dari air murni. Kalau tekanan pada larutan meningkat, kemampuan larutan untuk melakukan kerja (jadi, potensial-air larutan) juga meningkat (Salisbury dan Ross, 1995).

Pemasukan air dari dalam tanah ke dalam jaringan tanaman melalui sel-sel akar secara difusi dan osmosis. Pertumbuhan juga bergantung pada pengambilan air dan banyak hal dalam hubungan air tumbuhan bergantung pada interaksi antara sel dengan lingkungan. Tumbuhan memang merupakan sistem yang dinamis dan sangat rumit, fungsi yang satu berinteraksi dengan fungsi yang lain. Dengan kata lain, tumbuhan adalah sistem multidimensi (Dwijoseputro, 1985).

Air diperlukan oleh tanaman untuk mengangkut unsur-unsur hara dan zat-zat terlarut lain di dalam tanaman dan untuk produksi gula pada proses fotosintesis, darimana tanaman memperoleh energi untuk pertumbuhan dan menjadi dewasa. Sebagian besar air digunakan dalam proses transpirasi. Apabila air hilang ke dalam atmosfer melalui transpirasi melebihi dari air yang diserap tanaman dari tanah, maka air akan hilang dari sel-sel tanaman sehingga sel tanaman kehilangan tegangan turgor dan akhirnya tanaman menjadi layu. Setiap gejala kelayuan pada tanaman dapat dijadikan petunjuk bahwa pertumbuhan tanaman akan terhenti. Pertumbuhan akan tergantung pada tegangan turgor yang memungkinkan sel-sel baru terbentuk (Asdak, 2005).

Waktu dan Tempat

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan praktikum adalah sebagai berikut :

Hari / tanggal       : Kamis,  Desember 2014

Pukul                    : 10.00 Wib - selesai

Tempat                 :

Bahan dan Alat

Bahan : 1. Larutan garam NaCl dengan konsentrasi 0,0 M, 0,01 M, 0,03 M, 0,05 M, 0,1 M, dan 0,2 M masing-masing sebanyak 200 ml.

2. Bibit kacang hijau.

Alat:      1. 6 botol selai dengan tutup gabus.

              2. Kertas mm.

              3. Vaselin.

Cara kerja :

1.      Dari bibit yang telah disediakan ukuran panjang batang diatas kotiledone.

2.      Tanam masin-masing bibit pada larutan garam dalam botol.

3.      Berikan tanda pada permukaan teratas dari larutan pengamatan 2 dan 7 hari setelah tanam terhadap perpanjangan batang dan pengurangan air.

4.      Bila larutan volumenya berkurang, tambahkan sehingga tetap pada batas tanda, catatlah banyaknya air suling yang ditambahkan.

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.  Hasil Pengamatan

Adapun hasil pengamatan yang diperoleh dalam praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.    Pengamatan Banyaknya Larutan CaCl Yang Berkurang

No.	Waktu Pengamatan	Volume larutan yang berkurang (cm)
		CaCl 0,01 M	NaCl 0,03 M	NaCl 0,05 M	NaCl 0,1 M	CaCl 0,2 M
1.	Hari ke-2	0,5	0,3	0,3	0,5	0,1
2.	Hari ke-4	0,5	0,2	0,2	0	0
3.	Hari ke-6	1,2	0,4	0,1	0,5	0
4.	Hari ke-8	0	0,1	0	0	0
5.	Hari ke-10	0	0	0	0	0

2.    Pengamatan Morfologi Phaseolus Radiatus

No.	Waktu Pengamatan	Perubahan Morfologi Phaseolus Radiatus
		CaCl 0,01 M	NaCl 0,03 M	NaCl 0,05 M	NaCl 0,1 M	CaCl 0,2 M
1.	Hari ke-2	Segar	Segar	Segar	Segar	Layu
2.	Hari ke-4	Segar	Segar	Segar	Layu	Mati
3.	Hari ke-6	Segar	1 layu	Layu	Layu	Mati
4.	Hari ke-8	Layu	2 layu 3 mati	Kering	Mati	Mati
5.	Hari ke-10	Mati	Mati	Mati	Kering	Mati

B. Pembahasan

Kebutuhan tanaman terhadap penyerapan air untuk melangsungkan kehidupannya sangat besar. Tumbuhan dapat mengabsorbsi air karena adanya perbedaan potensial air di akar dan diluar akar. Besarnya potensial air ini dipengaruhi oleh potensial osmotik. Potensial osmotik disebabkan adanya bahan terlarut seperti garam didalam air sehingga dapat menurunkan energi bebas air karena molekul bahan terlarut seperti garam menarik dan mengikat molekul air.

Berdasarkan hasil praktikum dapat dilihat pengaruh konsentrasi garam (osmotik) terhadap kemampuan tanaman untuk mengabsorbsi air yang merupakan pelarut dari garam tersebut. Keberadaan garam-garam terlarut dengan konsentrasi yang berbeda-beda pada botol percobaan dapat mempengaruhi pertumbuhan kecambah. Lima batang kecambah Phaseolus radiatus yang diletakkan di dalam botol pada NaCl dengan kadar 0,03 M; 0,05 M; 0,1 M; dan larutan CaCl dengan kadar 0,01 M; dan 0,2 M. Pada hari ke-2 kecambah Phaseolus radiatus yang berumur 2 minggu masih terlihar segar, akan tetapi pada hari ke-4 kecambah yang diletakkan pada konsentrasi NaCl 0,1 M dan CaCl 0,2 M terlihat layu dan mengalami kematian. Selanjutnya pada hari ke-6 kecambah yang direndam dalam larutan NaCl pada konsentrasi 0,03 M dan 0,05 M mengalami kelayuan. Sampai pada hari terakhir yaitu hari ke-10 semua kecambah Phaseolus radiatus mengalami kematian. Kematian pada Kecambah terjadi karena garam-garam yang terlarut di dalam air dapat menekan potensial air atau dengan kata lain konsentrasi garam terlarut dapat menurunkan konsentrasi air didalam toples sehingga potensial atau konsentrasi air di botol menjadi lebih rendah daripada potensial atau konsentrasi air didalam tubuh tumbuhan. Sehingga meskipun kecambah diletakkan pada botol yang berisi larutan, kecambah tersebut tidak dapat menyerap air. Mekanisme yang terjadi justru sebaliknya, potensial osmotik menyebabkan air didalam tubuh tumbuhan cenderung untuk keluar karena air bergerak dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Hal ini menyebabkan kecambah mengalami kekeringan fisiologis yang diawali dengan layunya tanaman dan diakhiri dengan kematian.

Garam memiliki sifat higroskopik atau memiliki kemampuan menyerap air disekelilingnya. Semakin tinggi konsentrasi garam yang dilarutkan dalam air maka semakin rendah konsentrasi air sehingga semakin cepat memicu terjadinya stres garam hingga kekeringan fisiologis pada kecambah.

BAB V

PENUTUP

A.  Kesimpulan

Adapun kesimpulan yang diperoleh dari praktikum ini adalah sebagai berikut :

1.    Perbedaan konsentrasi garam mempengaruhi kemampuan tanaman dalam mengasorbsi air karena garam menarik dan mengikat molekul air.

2.    Semakin tinggi konsentrasi garam menyebabkan terjadinya potensial osmotik semakin tinggi sehingga memicu pada kekeringan fisiologis.

B.  Saran

Diharapkan kepada praktikan untuk praktikum selanjutnya harus lebih teliti lagi dalam melakukan percobaan agar hasil yang diperoleh lebih akurat lagi.