Laporan Fisiologi Tumbuhan : Estimasi Water Potensial

I.                   PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Semua sel tumbuhan dikelilingi oleh selaput atau membrane. Membran sel tidak dapat dilalui oleh semua zat. Membran sel berfungsi seperti tirai kasa di jendela rumahmu yang dapat dilalui udara tetapi tidak dapat dilalui benda-benda yang besar seperti serangga atau kerikil bahkan nyamuk. sel-sel tumbuhan dapat dilewati air, zat-zat makanan yang terlarut, oksigen dan karbondioksida baik ke dalam atau ke luar sel. Bagian-bagian penyusun zat dialam ini selalu dalam keadaan bergerak. Bagian-bagian penyusun zat yang ukurannya sangat kecil disebut partikel. Partikel tersebut menyebar merata kesegala arah. Zat-zat bergerak dari tempat yang mempunyai konsentrasi lebih tinggi ke tempat yang konsentrasinya lebih rendah. Proses perpindahan zat seperti tersebut disebut difusi. Konsentrasi suatu zat adalah ukuran yang menunjukkan jumlah suatu zat dalam volume tertentu. Difusi partikel zat itu akan berhenti jika konsentrasi zat di kedua tempat tersebut sudah sama.

Proses osmosis juga terjadi pada sel hidup di alam. Perubahan bentuk sel terjadi jika terdapat pada larutan yang berbeda. Sel yang terletak pada larutan isotonik, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapat dan kehilangan air yang sama. Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut (Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonik dengan lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka seltersebut akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (padasel hewan), atau turgiditas tinggi  (pada sel tumbuhan). Sebaliknya, jika sel berada pada larutan hipertonik, maka sel banyak kehilangan molekul air,sehingga sel menjadi kecil dan dapat menyebabkan kematian. Pada hewan, untuk  bisa bertahan dalam lingkungan yang hipo- atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.

Pada praktikum ini kita akan melakukan pengamatan terhadap potensial kimia air untuk mengetahui pergerakan kimia air dalam tumbuhan yang mengalami kelebihan  ataupun kekurangan cairan. Kita akan mengamati pergerakan air yang terjadi pada umbi kentang dan larutan sukrosa. Caranya yaitu dengan merendam potongan jaringan dalam suatu seri laurtan yang diketahui konsentrasinya. Dari sini kita akan mengetahui apakah umbi kentang yang memiliki potensial air tinggi ataupun larutan suksrosa. Namun dalam percobaan ini kita harus memperhatikan faktor-faktor yang dapat menyebabkan penyimpangan hasil dari teori yang ada sebelumnya.

1.2. Tujuan

Adapun tujuan praktikum ini adalah Untuk mengukur nilai potensial air  jaringan umbi kentang.

1.3. Hipotesis

Sampel tau kentang  yang dimasukkan kedalam seri larutan sukrosa akan kehilangan atau menyerap air secara osmosis. Larutan sukrosa yang berkonsentrasi tinggi akan berpindah atau terserap oleh kentang yang berkonsentrasi rendah.

II. TINJAUAN PUSTAKA

Water potensial adalah potensial kimia air dalam suatu system atau bagian system.Dinyatakan dalam satuan tekanan dan dibandingkan dengan potensial kimia air murni (juga dalam satuan tekanan) pada tekanan atmosfer dan pada suhu serta ketinggian yangsama potensial murni ditentukan sama dengan nol. Faktor-faktor penghasil gradient yaitukonsentrasi atau aktifitas, suhu, tekanan, efek larutan terhadap potensial kimia pelarut,matriks. Mengukur metode air dengan metode volume jaringan, metode chordate, metodetekanan uap (Salisbury, 1995).

Hubungan antar water potensial adalah dengan melibatkan peristiwa osmosis karena osmosis merupakan peristiwa difusi dimana antara 2 tempat tersedianya difusi dipisahkan oleh membrane atau selaput. Maka dapat diartikan bahwa dinding sel atau membrane protoplasma adalah merupakan membrane pembatas antara zat yang berdifusi karena pada umumnya sel tumbuh-tumbuhan tinggi mempunyai dinding sel maka sebagian besar  proses fitokimia dalam tumbuh-tumbuhan adalah merupakan proses osmose (Heddy, 1987).

Pada fisiologi tanaman adalah hal biasa untuk menunjukkan energi bebas yang dikandung di dalam air dalam bentuk potensial air (ψ). Definisi dari potensial air adalahenergi per unit volume air, potensial air berbanding lurus dengan suhunya (Fitter,1981).

Potensial osmotic merupakan potensial kimia yang disebabkan adanya materi yangterlrut. Potensial osmotic selalu memiliki nilai negative, hal ini disebabkan karenacenderung bergerak menyebrangi membrane semi permeable dari air murni menuju air yang mengandung zat terlarut (Lambers, 1998).

Besar jumlah potensial air pada tumbuhan dipengaruhi oelah 4 macam komponen potensial, yaitu gravitasi, matriks, osmotic dan tekanan. Potensial gravitasi bergantung pada air didalam daerah gravitasi . potensial matriks bergantung pada kekuatan mengikatair saat penyerapan. Potensial osmotic bergantung pada hidrostatik atau tekanan anginadalam air (Deragon, 2005).

III. METODOLOGI PERCOBAAN

3.1. Tempat dan Waktu percobaan

Tempat Percobaan : Laboratorium Fisiologi Tumbuhan Fakultas Pertanian

        Universitas Syah Kuala.

Waktu Percobaan   : Jumat 28 Februari 2014 pukul 10:00-12:00 WIB.

3.2. Bahan dan Alat Percobaan

Bahan : - Kentang 3 buah

             - Larutan Sukrosa

             - Methyl blue

Alat :    - Tabung Reaksi

             - Rak tabung reaksi

             - Kertas Aluminiun Foil

             - Penggaris

             - Pisau

             - Pipet Tetes

             - Corong Ukur

3.3. Prosedur Percobaan

1. Larutan sukrosa (standar) disediakan dengan konsentrasi 1 M.

2. Larutan sukrosa dibuat 2 seri ke dalam tabung reaksi dengan takaran: 0,05 M;0,10 M; 0,15 M, 0,20 M; 0,25 M; 0,30 M; 0,35 M; 0,40 M; 0,45 M; 0,50 M sebanyak 20 ml dan diberi label pada setiap tabung sesuai konsentrasinya.

3. Pada seri 1 larutan sukrosa (10 tingkat konsentrasi) diberi metyl blue (sebagai pewarna) dan dicampur hingga rata.

4. Kentang dicuci dan dikupas kulitnya, lalu kentang dipotong dengan ukuran panjangnya 3 cm, lebar/tebal 0,5 cm.

5. Kentang yang sudah dipotong dimasukkan ke dalam tabung reaksi sebanyak 3 potong pada setiap tabungnya, lalu tabung ditutup dengan kertas alumunium foil.

6. Amati reaksi yang terjadi dan tulis hasilnya.

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil        

Tabel Hasil Pengamatan

Konsentrasi Larutan	Hasil Pengamatan
	Naik	Tengah	Turun
0,05 M			ü
0,10 M	ü
0,15 M		ü
0,20 M		ü
0,25 M			ü
0,30 M		ü
0,35 M	ü
0,40 M			ü
0,45 M	ü
0,50 M	ü

4.2. Pembahasan

Tabung yang konsentrasi larutan 0,15 M, 0,20 M, dan 0,30 M setelah ditetesi larutan control, larutan control berada ditengah-tangah larutan yang diuji dan tenggelam menyebarnya sangat lambat ini berarti tabung pertama (tabung perendam) mempunyai densitas yang lebih tinggi daripada larutan kontrol. Hal initerjadi karena pada saat kentang dimasukan kedalam larutan sampel, kentang mempunyai potensial air yang lebih rendah daripada larutan perendamnya sehingga air dari larutan perendam dapat masuk kedalam jaringan pada kentang. Setelah kentang dikeluarkan, densitas larutan pada tabung pertama menjadi bertambah sehingga saat ditetesi larutan kontol, larutan tersebut berada ditengah, tenggelam dan penyebarannya sangat lambat.

Pada tabung yang konsentrasi larutan 0,05 M, 0,25 M, dan 0,40 M setelah ditetesi larutan control, larutan control tenggelam dan menyebar sangat lambat tetapi lebih cepat menyebarnya dibandingkan tabung pertama, ini berarti larutan perendam mempunyai densitas yang lebih tinggi daripada larutan control. Hal ini dapat terjadi karena pada saat tabung kedua dimasukan kentang, terjadi perpindahan molekul air dari larutan perendam kejaringan pada kentang sehingga larutan perendam densitasnya akan bertambah besar. Karena potensial air jaringan kentang lebih rendah daripada potensial air pada larutan perendam sehingga air dapat masuk kedalam jaringan kentang.

Pada tabung yang konsentrasi larutan 0,10 M larutan control berada diatas permukaan, menyebar lambat ini berarti larutan perendam memiliki densitas (kekentalan) lebih rendah daripada larutan control. Hal ini terjadi karena pada saat larutan perendam dimasukan kentang, potensial air larutan lebih rendah dari potensial air pada jaringan kentang sehingga pada proses perendaman terjadi perpindahan molekul air dari jaringan kentang kelarutan perendam (osmosis). Akibatnya densitas larutan perendam akan berkurang (menjadi lebih encer).

Pada tabung yang konsentrasi larutan 0,35M larutan control naik kepermukaan dan menyebar lambat. Ini berarti larutan perendam densitasnya lebih rendah daripada densitas larutan control. Ini disebabkan karena pada saat dimasukan kentang kedalam tabung larutan perendam. Larutan perendam memiliki potensial air  yang lebih rendah daripada potensial air pada jaringan kentang, sehingga molekul-molekul air akan kaluar dari jaringan pada kentang kelarutan perendam. Hal inilah yang menyebabkan setelah larutan perendam dimasukan kentang densitasnya akan turun (menjadi lebih encer dari sebelumnya). Sehingga pada saat ditetesi larutan control (larutan yang diberi methylin blue) larutan akan menyebar.

Tabung yang konsentrasi larutan 0,45 M dan 0,50 M larutan control menyebar cepat, sama seperti pada larutan di tabung keempat tetapi proses penyebarannya lebih cepat pada tabung yang kelima. Ini terjadi karena larutan perendam awalnya memiliki konsentrasi yang lebih besar dan densitas yang lebih besar pada larutan pada tabung keempat sehingga saat larutan perendam dimasukan kentang molekul-molekul air akan berpindah dari jaringan kentang keluarakan semakin banyak artinya larutan perendam akan semakin encer. Hal ini terjadi pada saat dimasukan kentang kedalam larutan perendam kentang mempunyai potensial air yang lebih tinggi daripada potensial air larutan perendam sehingga air pada jaringan kentang akan keluar, menyebabkan densitas larutan perendam akan berkurang (menjadi lebih encer).

V. KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

1. Penggunaan zat warna seperti methyline blue yang dimaksudkan untuk memudahkan pengamatan terhadap gerakan larutan yang control yang dimasukan kedalam larutan yang diuji (larutan perendam).

2. Osmosis merupakan perpindahan air dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah dengan melalui membran.

3. Apabila potensial air di dalam jaringan kentang lebih rendah dari potensial larutan perendamnya maka air akan masuk dari larutan perendam kedalam jaringan kentang.

4. Apabila potensial air di dalam jaringan kentang lebih tinggi dari potensial larutan perendamnya maka air akan keluar dari jaringan kentang ke larutan perendamnya.

5. Difusi adalah perpindahan molekul air dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah tanpa melalui membran.

6. Apabila larutan control mengapung dipermukaan larutan perendam maka densitas larutan perendam lebih rendah dibandingkan larutan control.

7. Apabila larutan control tenggelam berarti larutan perendam densitasnya lebih tinggi dibandingkan larutan control.

5.2. Saran

Untuk mendapatkan hasil yang maksimal seperti yang diharapkan, selain ketekunan, kerajinan, dan ketelitian dari praktikan, juga diperlukan alat-alat praktikum yang lengkap di laboratorium agar hasil penelitian dan pengamatannya sesuai seperti yang diharapkan.

DAFTAR PUSTAKA

Deragon.2005. Biologi Pertanian. Rajawali Press: Jakarta

Fitter.1981. Fisiologi Lingkungan Tanaman.UGM Press: Yogyakarta

Heddy.1987. Pengantar Fisiologi Tumbuhan. Gramedia: Jakarta

Lambers.1998.Analisis Pertumbuhan Tanaman.UGM Press: Yogyakarta

Salisbury.1995.Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan.USU-Press: Medan.

Sitompul,S. M.dan Guritno.B.1995.Pertumbuhan Tanaman.UGM Press : Yogyakarta

Tjitrosoepomo,H.S.1998.Botani Umum.UGM Press: Yogyakarta

Wilkins, M. B.1989.Fisologi Tanaman.Bumi Aksara: Jakarta.