e-Book Fisiologi Tumbuhan: Transpirasi anyflip

MODUL FISIOLOGI UMBUHAN

MATERI: TRANSPIRASI
PENULIS : Dra AMINAH ASNGAD, MSi

DAFTAR ISI

Judul Hal

HALAMAN JUDUL…………………………………………………………… 1

DAFTAR ISI .................................................................................................... ... 2

PENDAHULUAN ……………………………………………………………. 3
A. RUMUSAN CPMK…………………………………………………… 3

B. SUB CPMK…………………………………………………………… . 3
C. DESKRIPSI MATERI………………………………………………… 4

D. PEMBELAJARAN……………………………………………………. 4
1. TUJUAN PEMBELAJARAN…………………………………………. 4

2. URAIAN MATERI……………………………………………………. 4
3. RANGKUMAN……………………………………………………… 12

4. PENDALAMAN MATERI…………………………………………… 13
DAFTAR PUSTAKA…………………………………………………………. 13

2

PENDAHULUAN
Program Studi Pendidikan Biologi FKIP UMS merupakan salah satu
institusi penghasil calon guru Biologi. Salah satu mata kuliah yang diajarkan adalah
fisiologi tumbuhan. Matakuliah Fisiologi Tumbuhan merupakan matakuliah yang
memberikan pengalaman dan pembekalan dalam memahami proses-proses yang
terjadi dalam kehidupan tumbuhan.
Salah satu faktor penting untuk meningkatkan mutu lulusan pendidikan
biologi adalah ketersediaan buku ajar dan modul Materi bahan ajar. Modul Materi
ini disusun dalam rangka memenuhi kebutuhan di atas, khususnya untuk mata
kuliah Fisiologi Tumbuhan yang dirasa sangat diperlukan. Materinya disusun
sesuai kurikulum pendidikan tinggi, dan isi materi ini diadaptasi dari berbagai
sumber.
Modul materi ini disusun mencakup pokok bahasan sesuai dengan capaian
pembelajaran yakni Mahasiswa mampu menjelaskan konsep transpirasi, proses dan
fungsi transpirasi pada tumbuhan dengan tujuan setelah mempelajari materi
Transpirasi, maka dapat mampu mengemukakan peran, proses transpirasi pada
tumbuhan. mampu mengemukakan faktor yang mempengaruhi transpirasi pada
tumbuhan, mampu mengemukakan macam-macam transpirasi, mampu
membedakan transpirasi dengan evaporasi dan gutasi, mampu mengemukakan
dampak negatif transpirasi pada tumbuhan

A. Rumusan CPMK
Adapun rumusan CPMK yakni Mahasiswa mampu mengemukakan konsep

transpirasi, proses dan fungsi transpirasi pada tumbuhan secara berkelompok
maupun madiri menggunakan teknologi informasi sehingga mampu menunjukkan
sikap religious

B. Sub CPMK
Adapun Sub CPMK nya yakni mahasiswa 1). mampu mengemukakan

peran, proses transpirasi pada tumbuhan 2). mampu mengemukakan faktor yang
mempengaruhi transpirasi pada tumbuhan. 3). mampu mengemukakan macam-

3

macam transpirasi. 4). mampu membedakan transpirasi dengan evaporasi dan
gutasi. 5). mampu mengemukakan dampak negatif transpirasi pada tumbuhan

C. Diskripsi Materi
Adapun Deskripsi dari materi Unsur Hara adalah Mahasiswa mampu menjelaskan
zat hara, fungsi zat hara serta macam-cam-macam hara pada tumbuhan tingkat
tinggi secara berkelompok maupun madiri menggunakan teknologi informasi
sehingga mampu menunjukkan sikap religius.

D. Pembelajaran
1. Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari materi Transpirasi, mahasiswa diharapkan:
a. Mendeskripsikan pengertian transpirasi
b. Menjelaskan macam-macam transpirasi
c. Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi transpirasi
d. Menbedakan transpirasi dan evaporasi
e. Membedakan Transpirasi dan gutasi

2. Uraian Materi

Pengertian Transpirasi
Air sangat diperlukan oleh sebagian besar tumbuhan darat untuk
pertumbuhan dan metabolismenya, sebagian besar air yang diserap oleh akar tidak
di simpan dalam tumbuhan atau digunakan dalam berbagai proses metabolisme,
tetapi hilang ke udara melalui proses penguapan. Proses penguapan dari tubuh
tumbuhan disebut transpirasi, transpirasi terjadi pada setiap bagian tumbuhan
(biarpun hanya sedikit), dan pada umumnya kehilangan air terbesar berlangsung
melalui daun-daun.
Transpirasi adalah proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan
hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang
kutikula, dan lentisel. Transpirasi berlangsung melalui bagian tumbuhan yang

4

berhubungan dengan udara luar, yaitu melalui pori-pori daun seperti stomata,
lubang kutikula, dan lentisel oleh proses fisiologi tanaman. Transpirasi
mempengaruhi proses pengangkutan unsur hara dan air pada tanaman, semakin
cepat laju transpirasi maka semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut,
demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui
daun disebut fotometer atau transpirometer.

Sebagian besar dari air, sekitar 99% yang masuk kedalam tumbuhan
akanmeninggalkan daun dan batang sebagai uap air. Sebagian besar dari jaringan
yang terdapat dalam daun secara langsung terlibat dalam transpirasi. Pada waktu
transpirasi, air menguap dari permukaan mesofil daun(sel palisade dan bunga
karang/spons) 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 dari
protoplasma. Persediaan air dari protoplasma, biasanya diperoleh dari gerakan air
dari sel-sel sekitarnya.

Suhu secara tidakl angsung berpengaruh terhadap terjadinya evaporasi pada
permukaan tanah dan transpirasi pada permukaan daun suatu tumbuhan.
Transpirasi pada permukaan daun tumbuhan dapat terjadi jika tekanan uap air
dalam sel daun lebih tinggi dibandingkan tekanan uap air yang ada di udara. Air
yang diserap oleh tumbuhan danyang dikeluarkan kembali ke lingkungannya
sekitar 90%. Air yang ditranspirasikan oleh tumbuhan dikeluarkan melalui
stomata pada daun

Macam-macam transpirasi adalah transpirasi melalui kutikula, stomata dan
melalui lentisel. Sebenarnya seluruh bagian tanaman itu mengadakan transpirasi,
akan tetapi biasanya yang dibicarakan hanyalah transpirasi lewat daun, karena
hilangnya molekul-molekul air dari tubuh tanaman itu sebagian besar adalah lewat
daun. Hal ini disebabkan karena luasnya permukaan daun dan juga karena daun-
daun itu lebih banyak terkena udara dari pada bagian-bagian lain dari suatu
tanaman.

Air sebagian besar menguap melalui stomata yaitu sekitar 80% air
ditranspirasikan melalui stomata, sehingga jumlah dan bentuk stomata sangat
mempengaruhi laju transpirasi. Sedangkan transpirasi dalam tanaman melalui

5

kutikula hanya 5-10% dari jumlah air yang ditranspirasikan, hal ini disebabkan oleh
sifat kutikula yang impermeable terhadap air sehingga transpirasi yang berlangsung
melewati kutikula sangat kecil, untuk menjadikan uap 1 gram air diperlukan energi
panas sebanyak 500 kal. Dengan demikian transpirasi membuat pengaruh
pendinginan pada daun. Selain itu transpirasi juga dapat terjadi melalui luka dan
jaringan epidermis pada daun, batang, cabang, ranting, bunga, buah dan akar.
Menurut Muswita (2017), tidaksemuatumbuhan mengalamiprosestranspirasi.
Sedangkan pada tumbuhan yang mengalami proses ini, transpirasi terkadang terjadi
secara berlebihan sehingga mengakibatkan tumbuhan kehilangan banyak air dan
lama kelamaan layu sebelum akhirnya mati.

Pergerakan transpirasi melalui daun seringkali menampilkan siklus harian.
Di hari yang cera, terjadi peningkatan transpirasi yang cepat di pagi hari, dan
puncaknya terjadi pada lewat t eng a h hari, kemuadian diikuti penurunan di sore
dan malam hari. Suhu daun di malam hari seringkali beberapa derajat di bawah
suhu udara karena kehilangan panas pada saat transpirasi dan panas yang diterima
dari udara disekitarnya relatif lebih sedikit. Di pagi hari ketika matahari sudah terbi,
daun yang terkena sinar matahari akan lebih mudah panas dan suhunya akan lebih
tinggi seiring meningkatnya suhu udara. Di waktu yang sama, stomata yang semula
tertutup akan terbuka, sehingga daun akan bertranspirasi dan kehilangan panas.

6

Gambar. 1. Mekanisme transpirasi pada tumbuhan
Macam-Macam Transpirasi
a. Transpirasi Kutikula

Transpirasi kutikula adalah pengeluaran uap air yang tejadi secara langsung
melalui kutikula epidermis. Kutikula daun secara relatif tidak tembus air, dan
pada sebagian besar jenis tumbuhan transpirasi kutikula hanya sebesar 10 %
atau kurang dari jumlah air yang hilang melalui daun-daun. Oleh karena itu,
sebagian besar air yang hilang terjadi melaui stomata.

Sumber: ilushahab. blogspot. co. id
7

Gambar. 2 Transpirasi kutikula

b. Transpirasi Stomata
Sel-sel mesofil daun tidak tersusun rapat, tetapi diantara sel-sel tersebut
terdapat ruang-ruang udara yang dikelilingi oleh dinding-dinding sel mesofil
yang jenuh air. Air menguap dari dinding-dinding basah ini ke ruang-ruang
antar sel, dan uap air kemudian berdifusi melalui stomata dari ruang-ruang
antar sel ke atmosfer di luar. Sehingga dalam kondisi normal, penguapan
membuat ruang-ruang itu selalu jenuh uap air. Asalkan stomata terbuka, difusi
uap air ke atmosfer pasti terjadi kecuali bila atmosfer itu sendiri sama-sama
lembab.

.
Gambar 3. Stomata dan bagian-bagiannya
Mekanisme Membuka dan Menutupnya Stomata
Stomata merupakan bagian dari organ daun yang berperan sangat penting,
letaknya oada bagian epidermis daun. Stomata merupakan modifikasi epidermis
berupa sepasang sel penjaga dan ditengahnya terdapat lubang atau porus yang
berfungsi sebagai tempat keluar masuknya gas dan keluarnya uap air pada proses
transpirasi.
Membuka dan menutupnya stomata digerakkan oleh keluar masuknya air
antara sel penjaga dan sel mesofil lainnya. Apabila air masuk ke dalam sel penjaga
maka sel penjaga akan membesar. Karena sel penjaga memiliki dinding dengan
penebalan berbeda, maka pembesaran sel penjaga menyebabkan terbentuknya celah
atau porus sehingga stomata membuka. Sebaliknya, jika air keluar dari sel penjaga
menuju ke sel-sel epidermis yang ada disekitarnya maka stomata akan menutup.
Masuk dan keluarnya air dari dan ke sel penjaga diakibatkan oleh adanya
retribusi ion K+ keluar atau masuk sel penjaga. Ion K+ beperan besar dalam proses
membuka dan menutupnya stomata karena dengan masuknya ion K+ ke sel penjaga

8

maka sel penjaga mengalami penurunan potensial osmotik. Karena potensial
osmotik sel penjaga lebih rendah dari potensial osmotik sel epidermis di
sekelilingnya, maka air akan masuk ke sel penjaga. Sebaliknya, jika ion K+
dipompa keluar dari sel penjaga maka potensial osmotik sel penjaga akan
meningkat (lebih tinggi dari sel epidermis) sehingga air akan keluar dari sel penjaga
menuju sel- sel epidermis yang ada di sekelilingnya sehingga stomata menutup.
Faktor –faktor yang mempengaruhi membuka dan menutupnya stomata adalah
cahaya, hormon asam absisat, konsentrasi CO2, cekaman lingkungan (kekeringan),
suhu dan kelembaban (Hamim, 2007).

Cahaya berpengaruh dalam membuka dan menutupnya stomata, adanya
cahaya menyebabkan stomata terbuka dan tidak adanya cahaya akan menyebabkan
stomata tertutup. Asam absisat (ABA) yang tinggi pada sel penjaga menyebabkan
menutupnya stomata. Adanya ABA menyebabkan pengaktifan protein chanel ion
Ca2+ sehingga ion Ca tinggi dalam sel penjaga. Tingginya ion Ca2+ dapat
menghambat masuknya ion K+ ke dalam sel penjaga sehingga stomata menutup.
Konsentrasi CO2 dalam sel penjaga juga menyebabkan stomata menutup. Stomata
juga menutup pada saat tumbuhan mengalami kekeringan, hal ini terkait dengan
adaptasi tumbuhan untuk mengurangi laju transpirasi/ kehilangan air.
c. Transpirasi Lentikuler

Lentisel adalah daerah pada kulit kayu yang berisi sel-sel yang tersusun
lepas yang dikenal sebagai alat komplementer, uap air yang hilang melalui jaringan
ini sebesar 1% dari total transpirasi.

Mekanisme Transpirasi
Tumbuhan mengalami kehilangan air melalui penguapan yang disebut

dengan transpirasi. Pada transpirasi, hal yang penting adalah difusi uap air dari
udara yang lembab di dalam daun ke udara kering di luar daun. Kehilangan air dari
daun umumnya melibatkan kekuatan untuk menarik air ke dalam daun dari berkas
pembuluh yaitu pergerakan air dari sistem pembuluh dari akar ke ujung batang, dan
bahkan dari tanah ke akar. Ada banyak langkah dimana perpindahan air dan banyak
faktor yang mempengaruhi pergerakannya.

9

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 secara simplas dari epidermis akar ke xilem, dan kemudian ke atas
melalui arus transportasi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju transpirasi seperti ukuran tumbuhan,
cahaya, suhu maupun kelembaban 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. Transpirasi terjadi pada saat tumbuhan membuka stomatanya untuk
mengambil karbon dioksida dari udara untuk berfotosintesis

Penyerapan air dari dalam tanah ke bagian atas tumbuhan memiliki arti
bahwa tanaman tersebut harus melawan gaya gravitasi bumi yang selalu
mengakibatkan benda jatuh ke bawah. Akan tetapi, tanaman berhasil melakukan
hal itu. Kuncinya ialah tanaman-tanaman ini menggunakan tekanan akar, tenaga
kapilaritas batang, dan juga tarikan transpirasi atau daya hisap daun. Namun pada
tanaman-tanaman yang sangat tinggi, yang berperan paling penting adalah tarikan
transpirasi. Dalam proses ini, ketika air menguap dari sel mesofil (jaringan palisade
dan spons), maka cairan dalam sel mesofil akan menjadi semakin jenuh. Sel-sel ini
akan menarik air melalu osmosis dari sel-sel yang berada lebih dalam di daun. Sel-
sel ini pada akhirnya akan menarik air yang diperlukan dari jaringan xylem yang
merupakan kolom berkelanjutan dari akar ke daun. Oleh karena itu, air kemudian
dapat terus dibawa dari akar ke daun melawan arah gayagravitasi, sehingga proses
ini terus menerus berlanjut. Proses penguapan air dari sel mesofil daun biasa kita
sebut dengan proses transpirasi. Oleh itu, pengambilan air dengan cara ini biasa
kita sebut dengan proses tarikan transpirasi dan selama akar terus menerus
menyerap air dari dalam tanah dan transpirasi terus terjadi, air akan terus dapat
diangkut ke bagian atas sebuah tanaman Proses transpirasi ini selain mengakibatkan
penarikan air melawan gaya gravitasi bumi, juga dapat mendinginkan tanaman yang

10

terus menerus berada di bawah sinar matahari. Mereka tidak akan mudah mati
karena terbakar oleh teriknya panas matahari karena melalui proses transpirasi,
terjadi penguapan air dan penguapan akan membantu menurunkan suhu tanaman.
Selain itu, melalui proses transpirasi, tanaman juga akan terus mendapatkan air
yang cukup untuk melakukan fotosintesis agar keberlangsungan hidup tanaman
dapat terus terjamin.

Faktor Yang Mempengaruhi Laju Transpirasi
Proses transpirasi dipengaruhi oleh banyak factor baik factor dalam ataupun

factor luar, yaitu:
a. FaktorDalam

1) Stomata
2) Daun
b. FaktorLuar
1) Cahaya matahari

Cahaya mempengaruhi laju transpirasi melalui dua cara sebagai berikut:
a) Sehelai daun yang dikenai cahaya matahari secara langsung akan

mengabsorbsi energi radiasi. Hanya sebagian kecil dari energi tersebut
yang digunakan dalam fotosintesis.
b) Cahaya dapat pula mempengaruhi transpirasi melalui pengaruhnya
terhadap membuka menutupnya stomata,.
2) Suhu
3) Kelembaban udara
4) Angin
5) Keadaan airdi dalam tanah

Cara Mengukur Laju Transpirasi
Pengukuran laju transpirasi tidak mudah untuk dilakukan. Kesulitan

utamanya adalah karena semua cara pengukuran traspirasi mengharuskan
penempatan suatu tumbuhan dalam berbagai kondisi yang mempengaruhi laju
transpirasi. Ada empat cara laboratorium untuk mengukur laju transpirasi yaitu:

11

a. Kertas kobaltklorida
b. Fotometer/ Transpirometer
c. Pengumpulanuapairyangditranspirasi
d. Penimbangan langsung (gravimetri)

Gutasi
Selain proses transpirasi, tumbuhan mengalami proses lain yang disebut

dengan gutasi. Gutasi adalah peristiwa hilangnya air dalam bentuk cair ke
lingkungan melalui hidatoda. Biasanya dalam bentuk tetes-tetes air dan terjadi pada
malam hari atau pagi hari ketika kelembaban udara tinggi.

Gutasi terjadi ketika kondisi tanah sesuai sehingga penyerapan air tinggi
tetapi laju transpirasi rendah atau ketika transpirasi sulit terjadi karena tingginya
kelembaban udara. Meskipun ketika laju transpirasi rendah, akar akan tetap
menyerap air dan mineral, hal ini menyebabkan air yang masuk ke jaringan lebih
banyak daripada air yang dilepaskan ke lingkungan.

Gutasi terjadi pada struktur khusus yang disebut hidatoda, hidatoda disebut
juga stomata air, letaknya di bagian ujung dan sepanjang tepi daun. Oleh karena
itu titik air terlihat di ujung daun dan di tei daun. Gutasi sering terjadi pada malam
hari, namun juga bisa terjadi pada pagi hari. Gutasi paling sering terjadi pada
tumbuhan air, herba dan rerumputan.

Sumber: www. pelajaran. co. id
Gambar 3. 6 Gutasi

12

3. Rangkuman
Transpirasi adalah proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan

hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang
kutikula, dan lentisel. Transpirasi berlangsung melalui bagian tumbuhan yang
berhubungan dengan udara luar, yaitu melalui pori-pori daun seperti stomata,
lubang kutikula, dan lentisel oleh proses fisiologi tanaman. Transpirasi
mempengaruhi proses pengangkutan unsur hara dan air pada tanaman, semakin
cepat laju transpirasi maka semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut,
demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui
daun disebut fotometer atau transpirometer.

Transpirasi terbagi menjadi 3 tipe yaitu transpirasi kutikula, stomata dan
lentikuler. Dari ketiga tipe tersebut yang paling banyak adalah transpirasi melalui
stomata yaitu sekitar 80% air hilang melalui daun. dan sekitar 0,1 % dari total
transpirasi, air keluar melaui lentisel.

Faktor yang mempengaruhi laju transpirasi terdiri dari faktor dalam dan luar.
Faktor dalam yaitu daun dan stomata, sedangkan faktor dari luar yaitu cahaya, suhu,
kadar air dalam tanah, kelembaban, dan angin.

Untuk mengukur laju transpirasi dapat dilakukan dengan menggunakan
kertas kobalt klirida, dimana kertas kobalt klorida yang awalnya berwarna biru
cerah ketika terkena uap air atau air akan berubah menjadi warna merah muda.
Selain dengan kertas kobalt klorida, laju transpirasi dapat dihitung dengan
Pengumpulanuapairyangditranspirasi, dengan penimbangan dan dengan fotometer
atau transpirometer.

Transpirasi memiliki peran yang menguntungkan dan merugikan bagi tubuh
tumbuhan, peran atau pengaruh transpirasi terhadap tumbuhan yang
menguntungkan antara lain: pengangkutan air kedaun dan difusi air antar sel,
penyerapan dan pengangkutanair, hara, pengangkutan asimilat, membuang
kelebihan air, pengaturan bukaan stomata, mempertahankan suhu daun,
pengangkutan mineral dan pertukaran energy. Sedangkan transpirasi yang cukup
tinggi dan tidak diimbangi dengan tarikan atau absorbsi air dari akar akan
menyebabkan tanaman menjadi layu.

13

4. Pendalaman Materi
a. Terdapat tiga tipe transpirasi pada tumbuhan yaitu transpirasi stomata,
kutikula dan lentikuler. Mengapa proses transpirasi lebih banyak melalui
stomata (transpirasi stomata) dibanding melalui kutikula maupun lentisel?
b. Pada tumbuhan, proses pengeluaran air tidak hanya terjadi melalui proses
transpirasi, tetapi ada proses lain yaitu gutasi. Jelaskan perbedaan gutasi
dan transpirasi!
c. Banyak faktor yang mempercepat atau memperlambat laju transpirasi pada
tumbuhan. Jelaskan fakto-faktor yang mempengaruhi laju transpirasi!

DAFTAR PUSTAKA

Ashari,S. 1995. HortikulturaAspek Budidaya. Jakarta:UIPress.

Dwidjoseputro. 1988. Pengantar FisologiTumbuhan. Jakarta:PT. Gramedia

PustakaUtama.

Hamim. 2007. Fisiologi Tumbuhan. Jakarta: Universitas Terbuka.

Loveless,A. R. 1991. Prinsip-prinsipBiologiTumbuhanuntukDaerahTropik.

Jakarta:PT. Gramedia PustakaUtama

Muswita,Yelianti,Upik. 2017. PenuntunPraktikumFisiologiTumbuhan.

Jambi:UniversitasJambi.

Soedirokoesoemo,Wibisono. 1993. MateriPokokAnatomidanFisiologiTumbuhan.

Jakarta: DepartemenPendidikandanKebudayaan.

Susanto, R. 2005. Dasar-dasar IlmuTanah. Yogyakarta:Kanisius.

14