makalah vertikultur tanaman sawi

MAKALAH

VERTIKULTUR TANAMAN SAWI

Add caption

                                                                  Disusun Oleh :

      Yogo Tulus Prasojo                ( B 0111.010 )

FAKULTAS PERTANIAN

UNIVERSITAS TUNAS PEMBANGUNAN

SURAKARTA

2013

MENANAM SAWI

DENGAN CARA VERTIKULTUR

I.                   PENDAHULUAN

Vertikultur diambil dari istilah verticulture dalam bahasa lnggris (vertical dan culture) artinya sistem budidaya pertanian yang dilakukan secara vertikal atau bertingkat. Cara bercocok tanam secara vertikultur ini sebenarnya sama saja dengan bercocok tanam di kebun atau di sawah. Perbedaannya terletak pada lahan yang digunakan. Misalnya, lahan 1 meter mungkin hanya bisa untuk menanam 5 batang tanaman. Dengan sistem vertikal bisa untuk 20 batang tanaman. Banyak sedikitnya tanaman yang akan kita budidayakan bergantung pada model wadah yang kita gunakan.

Untuk tanaman yang memerlukan banyak sinar matahari, seperti cabai, tomat, terong, dan sawi hendaknya diletakkan di posisi bagian atas. Sedangkan tanaman ginseng, kangkung, dan seledri bisa di bagian tengah atau bawah. Sistem vertikultur ini sangat cocok diterapkan bagi petani atau perorangan yang mempunyai lahan sempit, namun ingin menanam tanaman sebanyak-banyaknya. Selain tanaman sayuran, kita bisa juga menanam tanaman hias.

Memanfaatkan lahan di pekarangan / halaman kita untuk berbagai tanaman produktif atau tanaman obat. Di rumah yang sudah tak ada tanah kosong karena dipenuhi bangunan, atap kamar dan pagar rumah serta lokasi di atas got dapat dimanfaatkan untuk lahan pertanian. Mulai dari tanaman sayuran, tanaman obat sampai ke tanaman buah-buahan bisa dimiliki. Di atas kamar, setengah lahan dapat diletakkan pralon berdiri dan talang-talang air yang dibuat bersusun untuk tanaman sayuran. Setengahnya lagi dipakai untuk meletakkan tanaman buah dengan model bersusun. Semuanya bisa tumbuh subur bersamaan kalau kita telaten merawat dan memberikan kasih sayang.

Ø  KLASIFIKASI BOTANI

Divisi : Spermatophyta.

Subdivisi : Angiospermae.

Kelas : Dicotyledonae.

Ordo : Rhoeadales (Brassicales).

Famili : Cruciferae (Brassicaceae).

Genus : Brassica.

Spesies : Brassica Juncea.

II.                BUDIDAYA TANAMAN SECARA VERTIKULTUR

Untuk memulai budidaya tanaman secara vertikultur sebenarnya tidak perlu direpotkan dengan peralatan dan bahan yang akan menghabiskan biaya yang besar, yang penting wadah yang dipakai dapat menyediakan ruang tumbuh yang baik bagi tanaman. Namun terkadang kita ingin hasilnya nanti tidak hanya berupa panen tapi juga keindahan tanaman yang ditanam secara vertikultur dan struktur bangunan/wadah tanam tahan lama. Untuk alasan-alasan itu maka cara berikut ini dapat dipakai.

III.             Alat

Alat yang diperlukan adalah sebagai berikut :

-gergaji/parang
-palu
-paku
-tang
- gunting
- cangkul
- sekop
- gembor
- kayu

IV.              Bahan :

Bahan  yang diperlukan adalah sebagai berikut :

- pralon, bambu, talang, atau papan
- kaso
- reng
- plastik bening
- pupuk kandang
- tanah gembur
- sekam, serutan, atau gergaji kayu
- kotak semai untuk benih

Banyak sedikitnya alat dan bahan yang digunakan bergantung pada bangunan dan model wadah yang akan kita pilih. Ukuran panjang-pendek, tinggi-rendah, serta besar kecilnya tergantung lahan yang kita miliki. Kalau kita ingin membuat, sebaiknya diserahkan tukang kayu, karena biasanya begitu melihat gambar, mereka sudah bisa memperkirakan ukurannya sesuai dengan keinginan kita.

Untuk kesempatan kali ini, secara khusus akan dijelaskan wadah tanaman dan pralon bulat dengan posisi berdiri. Wadah ini bisa diletakkan di mana saja asal kena sinar matahari. Bisa untuk menanam sayur, tanaman hias ataupun anggrek. Wadah ini sangat cocok untuk lahan yang sangat terbatas dan apabila pandai mengaturnya bisa menjadi satu karya seni yang indah.

Setiap batang berdiameter 4 (empat) meter. Membeli pralon yang tidak terlalu tebal. Siapkan gergaji besi, penggaris atau meteran, lampu teplok, kayu bulat, dan sarung tangan. Untuk mempermndah bisa juga ditambahkan cat dengan warna sesuai selera.

V. Cara Pembuatannya:

- Ukur terlebih dulu jarak lubangnya, misalnya 10 sampai dengan 15 cm.
- Tandai silang dengan pensil sepanjang 10 cm.
- Dari batas 10 cm tersebut ukur naik 10 cm.
- Lakukan seterusnya sehingga sampai ujung pralon.
- Gergajilah setiap tanda silang dengan lebar 10 cm.
- Siapkan lampu teplok.
- Pralon yang sudah digergaji dipanaskan dengan lampu teplok.
- Bila sudah agak lembek, cepat tekan ke dalam dengan besi atau kayu bulat.
- Bagian atas ditekan ke dalam untuk menahan tanah / akar tanaman.
- Bagian bawah ditekan keluar.
- Agar bisa berdiri tegak, bagian bawah bisa di cor permanen atau bisa pula diberi pemberat semen dengan wadah kaleng atau pot.

Setelah lubang tanam selesai dibuat, siapkan gembur, pasir, dan kompos dengan ukuran 1 : 1 : 1 dan bisa ditambahkan pupuk urea. Biarkan selama lebih kurang 1 minggu dengan setiap kali disiram air dari lubang atas.

Pada dasarnya semua tanaman bisa ditanam wadah pralon. Namun, sebaiknya hal itu dilakukan untuk tanaman yang tingginya kurang dari satu meter. Untuk tanaman yang tidak membutuhkan banyak air dan banyak sinar matahari, bisa ditanam di lubang atas dan perlu banyak air di bagian bawah. Misalnya di bagian atas cabai, di tengah seledri, dan bawah ginseng atau katuk.

Kita harus pula sering menambahkan kompos atau tanah gembur di setiap lubang apabila media tanahnya berkurang. Apabila Anda punya sisa-sisa pralon bekas membangun rumah, jangan dibuang. Itu bisa dijadikan menjadi wadah tanam yang indah dan unik.

Selain pembuatan lubang pralon seperti di atas bisa juga pralon dibuat lubang bulat-bulat kecil dengan cara dibor mengelilingi pralon. Untuk model ini sebaiknya menggunakan media yang ringan seperti sekam atau serutan yang sudah steril.

Untuk menciptakan sawah atau kebun mini, selain pralon berdiri bisa juga menggunakan sarana talang yang dibuatkan silangan kayu untuk meletakkan pralon tersebut. Kita bisa pula mengkombinasikan tabulampot (tanaman buah dalam pot). Bisa pula merancang pagar rumah menjadi pot memanjang atau membuat pot-pot menempel di tembok. Apabila dana belum mencukupi untuk membuat cor beton, kita bisa pula bercocok tanam di atas genting.

Pandai-pandailah memanfaatkan lahan di pekarangan / halaman kita untuk berbagai tanaman produktif atau tanaman obat. Di rumah yang sudah tak ada tanah kosong karena dipenuhi bangunan, atap kamar dan pagar rumah serta lokasi di atas got dapat dimanfaatkan untuk lahan pertanian. Mulai dari tanaman sayuran, tanaman obat sampai ke tanaman buah-buahan bisa dimiliki. Di atas kamar, setengah lahan dapat diletakkan pralon berdiri dan talang-talang air yang dibuat bersusun untuk tanaman sayuran. Setengahnya lagi dipakai untuk meletakkan tanaman buah dengan model bersusun. Semuanya bisa tumbuh subur bersamaan kalau kita telaten merawat dan memberikan kasih sayang.

VI.  RANCANGAN VERTIKULTUR:

VII. PEMELIHARAAN TANAMAN

Tanaman juga memerlukan perawatan, seperti halnya makhluk hidup yang lain. Tanaman memerlukan perhatian dan kasih sayang. Selain penyiraman dilakukan setiap hari juga perlu pemupukan, dan juga pengendalian hama penyakit.

A. Pemupukan

Sebaiknya pupuk yang digunakan adalah pupuk organik misalnya pupuk kompos, pupuk kandang atau pupuk bokashi yang menggunakan teknologi mikroorganisme 4 (EM4) atau simbal.

Di perkotaan, pupuk kandang atau kompos harganya menjadi mahal. Kalau kita mau irit/berhemat, kita bisa membuatnya sendiri. Limbah dapur atau daun-daun kering bisa kita manfaatkan untuk pembuatan pupuk bokashi . Pupuk bokashi adalah hasil fermentasi bahan organik (jerami, sampah organik, pupuk kandang, dan lain-lain) dengan teknologi EM yang dapat digunakan sebagai pupuk organik untuk menyuburkan tanah dan meningkatkan pertumbuhan dan produksi tanaman. Bokashi dapat dibuat dalam beberapa hari dan bisa langsung digunakan sebagai pupuk.

Pupuk Bokashi sangat benguna sebagai sumber pupuk organik yang siap pakai dalam waktu singkat. Bahan-bahannya juga mudah didapat dan sekaligus baik untuk kebersihan lingkungan karena memanfaatkan limbah pertanian atau limbah rumah tangga, seperti jerami, pupuk kandang, rumput, pupuk hijau, sekam, dan serbuk gergaji.

Kalau di daerah pedesaan, biasanya sampah atau kotoran hewan dimasukkan ke sebuah lubang. Kalau lubangnya sudah penuh, sampah dibakar dan sebagai pupuk. Dengan catatan, pupuk buatan kotoran hewan yang akan digunakan hendaknya sudah tidak berbau busuk. Dewasa ini di swalayan-swalayan banyak dijual pupuk kandang yang sudah kering, tidak berbau, dan steril. Dewasa ini masyarakat mulai banyak mempertimbangkan mengkonsumsi hasil panen yang Iebih sehat cara penanamannya, yakni yang menggunakan pupuk dan pengendalian hama alami. Meski lebih mahal tetap dibeli karena dirasa lebih aman dikonsumsi untuk kesehatan.

B.  Hama Dan Penyakit :

Ø  HAMA.

1. Ulat titik tumbuh (Crocidolomia binotalis Zell.).

2. Ulat tritip (Plutella maculipennis).

3. Siput (Agriolimas sp.).

4. Ulat Thepa javanica.

5. Cacing bulu (cut worm).

Ø  PENYAKIT.

1. Penyakit akar pekuk.

2. Bercak daun alternaria.

3. Busuk basah (soft root).

4. Penyakit embun tepung (downy mildew).

5. Penyakit rebah semai (dumping off).

6. Busuk daun.

7. busuk Rhizoctonia (bottom root).

8. Bercak daun.

9. Virus mosaik.

VII. PEMANENAN DAN PASCAPANEN

Pemanenan sayuran biasanya dilakukan dengan sistem cabut akar (sawi, bayam, seledri, kemangi, slada, kangkung dan sebagainya). Apabila kita punya tanaman sendiri dan dikonsumsi sendiri akan lebih menghemat apabila kita potong daunnya. Dengan cara tersebut tanaman sayuran bisa bertahan lebih lama dan kita bisa panen berulang-ulang.

Selain tanaman sayuran dan obat-obatan, tanaman buah-buahan juga bisa ditanam secara vertikultur dengan wadah pot atau drum bekas dan rnenggunakan tangga berjenjang.

Dalam hal pemanenan penting sekali diperhatikan umur panen dan cara panennya. Umur panen sawi paling lama 70 hari. Paling pendek umur 40 hari. Terlebih dahulu melihat fisik tanaman seperti warna, bentuk dan ukuran daun. Cara panen ada 2 macam yaitu mencabut seluruh tanaman beserta akarnya dan dengan memotong bagian pangkal batang yang berada di atas tanah dengan pisau tajam.

Pasca panen sawi yang perlu diperhatikan adalah :

1. Pencucian dan pembuangan kotoran.

2. Sortasi.

3. Pengemasan.

4. Penympanan.

5. Pengolahan.

DAFTAR PUSTAKA

Sumber : http://zuldesains.wordpress.com/2008/01/11/budidaya-tanaman-sawi

Proses membuka dan menutupnya Stomata

Proses Membuka dan Menutupnya Stomata pada Tumbuhan

Oleh :

Stomata pada Tumbuhan

Sebagian besar proses transpirasi pada tanaman lewat stomata, stomata bagian terbesar berada pada permukaan bawah daun yang memungkinkan terjadinya pertukaran gas antara yang ada dalam jaringan daun dan di udara. Lubang stomata ini merupakan jalan utama untuk transpirasi, mengingat epidermis bawah dan atas dilapisi oleh lilin sebagai lapisan kutikula yang mengandung bahan lemak dan merupakan penghalang untuk transpirasi.

Membuka dan menutupnya stomata penting bagi proses asimilasi CO2 dan juga keseimbangan air dalam tanaman. Membuka menutupnya stomata tergantung pada perubahan turgor sel penjaga (sel stomata). Turgor yang tinggi menyebabkan stomata membuka sebaliknya turgor yang rendah akan menyebabkan stomata menutup.

Suatu penelitian menunjukkan bahwa turgor sel penjaga berkaitan dengan metabolisme penyerapan ion, terutama K+. Meningkatnya konsentrasi K+ pada sel penjaga, stomata membuka lebih lebar sebaliknya ketika menutup tidak terjadi akumulasi K+.

Mekanisme membuka menutupnya stomata terutama tergantung pada akumulasi K+ pada sel stomata dan bukan semata-mata oleh adanya hidrolisa amilum menjadi gula sebagaimana dipercaya selama ini, hidrolisa amilum ini hanya faktor sekunder.

Untuk akumulasi K+ ini disediakan sebagian oleh vakuola sel lateral dan sebagian lagi oleh sel epidermis. Akumulasi K+ ini akan berbalik bila stomata menutup, yaitu K+ berakumulasi di sel epidermis. Tidak ada perbedaan electro potential yang menyolok antara setiap sel epidermis dan bagaimanapun keadaan stomata, K+ ditransport secara aktif dan ketika stomata membuka atau menutup memerlukan energi.

Temperatur yang tinggi juga mengakibatkan stomata menutup. Hal ini terkait dengan meningkatnya respirasi dan meningkatnya CO2 dalam kantong stomata. Temperatur yang tinggi berkaitan dengan konsumsi air yang tinggi. Stomata menutup untuk mencegah kehilangan air yang berlebihan. Mekanisme membuka dan menutupnya stomata secara efisien dengan mengatur keseimbangan air dalam tanaman. Fitohormon sitokinin juga berpengaruh terhadap membukanya stomata sedang ABA kebalikannya.

Para ahli mengembangkan bagaimana air dapat diangkut ke daun. Salah satunya menjelaskan bahwa gerakan naiknya air pada tumbuhan identik dengan gerakan air pada kertas isap atau tisu. Jika kita meletakan kertas isap atau tisu kering ke dalam air, air akan diserap oleh ujung kertas isap atau tisu, dan diteruskan sampai ke seluruh bagian kertas. Bagian lain dari teori tersebut menjelaskan bagaimana air keluar dari tumbuhan. Air bergerak melalui sel-sel xilem pada tumbuhan dan akan keluar dari daun melalui stomata. Peristiwa tersebut dikenal sebagai transpiras, yaitu menguapnya air melalui stomata di daun. Saat air menguap melalui daun, semakin banyak pula air mengalir ke daun dari batang. Air yang berada pada batang merupakan air yang terserap oleh akar. Air yang baru selalu masuk ke akar secara osmosis. Batang menyimpan makanan dalam bentuk pati dan menyimpan air. Air berasal dari akar, dan pati dibuat dari gula yang diangkut dari daun. Satu keuntungan menyimpan air pada batang adalah terhindar dari kekeringan. Air membantu menjaga sel-sel batang tetap kaku.

Jaringan pada daun

1.    Lapisan lilin

Lapisan ini berfungsi untuk melindungi daun dari penguapan yang berlebihan dan gangguan serangga.

2.    Jaringan Epidermis

Berbatasan langsung dengan lapisan lilin yaitu jaringan epidermis. Lapisan ini merupakan lapisan daun penyusun terluar. Lapisan epidermis berfungsi sebagai npelindung dan umumnya hanya terdiri dari selapis sel yang tipis.

3.    Jaringan tiang

Jaringan ini mengandung banyak kloroplas yang berfungsi dalam proses pembuatan makanan.

4.    Jaringan spons

Renggangnya hubungan antara sel pada jaringan ini memungkinkan adanya ruang antara sel yang cukup besar untuk menampung gas karbondioksida, oksigen, maupun hidrogen. Sel-sel ini juga berperan dalam pembuatan makanan melalui proses fotosintesis.

5.    Jaringan stoma

Stoma adalah pori kecil pada epidermis daun. Bila jumlahnya lebih dari satu disebut stomata. Ukuran stoma berubah-ubah karena sel-sel penutup tersebut mengembang dan mengempis saat air masuk atau keluar secara osmosis.

Terdapat urat-urat daun. Urat daun yang besar biasanya berada di tengah helaian daun dan bercabang-cabang sampai mencapai helaian daun. Stomata pada daun bisa terdapat pada epidermis atas dan epidermis bawah stomata ini berfungsi sebagai jalan keluar masuknya udara maupun uap air. Umumnya stomata akan membuka di siang hari untuk mengambil karbondioksida yang digunakan untuk proses fotosintesis. Stomata akan menutup pada malam hari saat karbondioksida tidak diperlukan. Ukuran stomata berubah ubah karena sel-sel penutup tersebut mengembang dan mengempis saat air masuk atau keluar secara osmosis.

Mekanisme Membuka Menutupnya Stomata

Faktor yang mempengaruhi membuka dan menutupnya stoma yaitu: 1) faktor internal antara lain cahaya matahari, konsentrasi CO2, dan asam absisat (ABA), serta 2) faktor internal (jam biologis). Cahaya matahari merangsang sel penjaga menyerap ion K+ dan air, sehingga stoma membuka pada pagi hari. Konsentrasi CO2 yang rendah di dalam daun juga menyebabkan stoma membuka. Stomata akan menutup apabila terjadi cekaman air. Pada saat cekaman air, zat pengatur tumbuh ABA diproduksi di dalam daun yang menyebabkan membran menjadi bocor sehingga terjadi kehilangan ion K+ dari sel penjaga dan menyebabkan sel penjaga mengkerut sehingga stomata menutup. Faktor internal yaitu jam biologis memicu serapan ion pada pagi hari sehingga stoma membuka, sedangkanpada malam hari terjadi pembebasan ion yang menyebabkan stoma menutup. Stomata pada sebagian besar tanaman umumnya membuka pada siang hari dan menutup pada malam hari.

Pada beberapa tumbuhan misalnya kelompok tumbuhan CAM stoma membuka pada malam hari sedangkan pada siang hari stoma menutup. Menutupnya stoma pada siang hari Membran plasma Pompa proton merupakan adaptasi untuk mengurangi proses penguapan tumbuhan yang hidup di daerah kering. Pada malam hari CO2 masuk ke dalam tanaman dan disimpan dalam bentuk senyawa C4. Selanjutnya senyawa C4 akan membebaskan CO2 pada siang hari sehingga dapat digunakan untuk fotosintesis.

Adaptasi lainnya yang terdapat pada tumbuhan xerofit untuk mengurangi proses transpirasi yaitu memiliki daun dengan stoma tersembunyi (masuk ke bagian dalam) yang ditutupi oleh trikoma (rambut-rambut yang merupakan penjuluran epidermis. Pada saat matahari terik, jumlah air yang hilang melalui proses transpirasi lebih tinggi daripada jumlah air yang diserap oleh akar. Untuk mengurangi laju transpirasi tersebut stoma akan menutup.

Pengaruh Pompa Ion Kalium

Aktivitas stomata terjadi karena hubungan air dari sel-sel penutup dan sel-sel pembantu. Bila sel-sel penutup menjadi turgid dinding sel yang tipis menggembung dan dinding sel yang tebal yang mengelilingi lobang (tidak dapat menggembung cukup besar) menjadi sangat cekung, karenanya membuka lobang. Oleh karena itu membuka dan menutupnya stomata tergantung pada perubahan-perubahan turgiditas dari sel-sel penutup, yaitu kalau sel-sel penutup turgid lobang membuka dan sel-sel mengendor pori/lobang menutup (Pandey dan Sinha, 1983).

Stomata membuka karena sel penjaga mengambil air dan menggembung dimana sel penjaga yang menggembung akan mendorong dinding bagian dalam stomata hingga merapat. Stomata bekerja dengan caranya sendiri karena sifat khusus yang terletak pada anatomi submikroskopik dinding selnya. Sel penjaga dapat bertambah panjang, terutama dinding luarnya, hingga mengembang ke arah luar. Kemudian, dinding sebelah dalam akan tertarik oleh mikrofibril tersebut yang mengakibatkan stomata membuka (Salisbury dan Ross, 1995).

Pada saat stomata membuka akan terjadi akumulasi ion kalium (K+) pada sel penjaga. Ion kalium ini berasal dari sel tetangganya. Cahaya sangat berperan merangsang masuknya ion kalium ke sel penjaga dan jika tumbuhan ditempatkan dalam gelap, maka ion kalium akan kembali keluar sel penjaga (Lakitan, 1993).

Ketika ion kalium masuk ke dalam sel penjaga, sejumlah yang sama ion hydrogen keluar, dimana ion hydrogen tersebut berasal dari asam-asam organic yang disintesis ke dalam sel penjaga sebagai suatu kemungkinan faktor penyebab terbukanya stomata. Asam organic yang disintesis umumnya adalah asam malat dimana ion-ion hydrogen terkandung didalamnya. Asam malat adalah hasil yang paling umum didapati pada keadaan normal. Karena ion hydrogen diperoleh dari asam organic, pH di sel penjaga akan turun (akan menjadi semakin asam), jika H+ tidak ditukar dengan K+ yang masuk (Salisbury dan Ross, 1995).

Suatu penelitian menunjukkan bahwa turgor sel penjaga berkaitan dengan metabolisme penyerapan ion, terutama K+. Meningkatnya konsentrasi K+ pada sel penjaga, stomata membuka lebih lebar sebaliknya ketika menutup tidak terjadi akumulasi K+.

Mekanisme membuka menutupnya stomata terutama tergantung pada akumulasi K+ pada sel stomata dan bukan semata-mata oleh adanya hidrolisa amilum menjadi gula sebagaimana dipercaya selama ini, hidrolisa amilum ini hanya faktor sekunder.

Untuk akumulasi K+ ini disediakan sebagian oleh vakuola sel lateral dan sebagian lagi oleh sel epidermis. Akumulasi K+ ini akan berbalik bila stomata menutup, yaitu K+ berakumulasi di sel epidermis. Tidak ada perbedaan electro potential yang menyolok antara setiap sel epidermis dan bagaimanapun keadaan stomata, K+ ditransport secara aktif dan ketika stomata membuka atau menutup memerlukan energi.

Pengaruh Fotosintesis

Adanya klorofil pada sel penjaga mengakibatkan sel penjaga dapat melangsungkan proses fotosintesis yang menghasilkan glukosa dan mengurangi konsentrasi CO2. Glukosa larut dalam air sehingga air dari jaringan di sekitar sel penjaga akan masuk ke dalam sel penjaga yangmengakibatkan tekanan turgor sel penjaga naik sehingga stoma akan membuka.

Pengamatan mikroskopis terhadap permukaan daun menunjukkan bahwa cahaya mempengaruhi pembukaan stomata. Pada saat redup atau tidak ada cahaya umumnya stoma tumbuhan menutup. Ketika intensitas cahaya meningkat stoma membuka hingga mencapai nilai maksimum. Mekanisme membuka dan menutupnya stomata dikontrol oleh sel penjaga.

Dibawah iluminasi, konsentrasi solut dalam vakuola sel penjaga meningkat. Bagaimana konsentrasi solut tersebut meningkat ? Pertama, pati yang terdapat pada kloroplas sel penjaga diubah menjadi asam malat (Gambar 11). Kedua, pompa proton pada membran plasma sel penjaga diaktifkan. Pompa proton tersebut menggerakkan ion H+, beberapa diantaranya berasal dari asam malat, melintasi membran plasma. Asam malat kehilangan ion H+ membentuk ion malat. Hal ini menaikkan gradien listrik dan gradien pH lintas membran plasma. Ion K+ mengalir ke dalam sel tersebut melalui suatu saluran sebagai respon terhadap perbedaan muatan, sedangkan ion Clberasosiasi dengan ion H+ mengalir ke dalam sel tersebut melalui saluran lainnya dalam merespon perbedaan konsentrasi ion H+. Akumulasi ion malat, K+, dan Cl- menaikkan tekanan osmotik sehingga air tertarik ke dalam sel penjaga. Signal yang mengaktifkan enzim yang membentuk malat dan mengaktifkan pompa proton di dalam membran plasma mencakup cahaya merah dan cahaya biru.

Menutupnya stoma akan menurunkan jumlah CO2 yang masuk ke dalam daun sehingga akan mengurangi laju fotosintesis. Pada dasarnya proses membuka dan menutupnya stoma bertujuan untuk menjaga keseimbangan antara kehilangan air melalui transpirasi dengan pembentukan gula melalui fotosintesis.

Namun pada Tanaman CAM membuka stomatanya malam hari, pada malam hari terjadi respirasi tidak sempurna dan KH diubah menjadi asam malat, dari respirasi tersebut CO2 tidak dilepaskan, tetap diikat, pH tetap tinggi (7), pati dalam sel penjaga dihidrolisis menjadi gula, Ψs nya menurun, terjadi endoosmosis, Ψp sel penjaga naik, turgor, dinding sel penjaga tertekan ke arah luar, stomata membuka.

DAFTAR PUSTAKA

Didik, indradewa, dkk. 2008.   diunduh dari http://faperta.ugm.ac.id/buper/lab/kuliah/pertemuan%201%20(pendahuluan).ppt#282,30,Laju gerakan partikel. Rabu, 22 oktober.8:48)

Fiktor Ferdinand P. dan Moekti Ariwibowo.2007.Praktis Belajar Biologi.Jakarta:Visindo Media Persada

Hian. 2009. diunduh dari http://aslikoe.blogspot.com/2009/09/proses-difusi.html. Rabu, 22 oktober. 20:50

Jane B. Reech.2003.Campblle edisi kelima.Jakarta:Erlangga

Kaseng, Ernawati dkk. 2006.BIOLOGI. Jakarta :Widya Utama

Potensi air

Potensial Air

Oleh :

Latar Belakang

Air mampu melarutkan lebih banyak bahan daripada zat cair umum lainnya. Hal ini memiliki tetapan dielektrik yang termasuk paling tinggi, yaitu suatu ukuran kemampuan untuk menetralkan tarik menarik antar muatan listrik. Karena sifat itu, air menjadi pelarut yang amat kuat bagi elektrolit dan molekul polar seperti gula. Jika air mengandung elektrolit terlarut, maka laurtan ini membawa muatan, dan air menjadi penghantar listrik yang baik. Tapi, jika air benar-benar murni, maka ia adalah penghantar listrik yang buruk.

Pentingnya air sebagai pelarut dalam organism hidup tampak jeas dalam proses osmosis, difusi, dan aliran massa dalam tumbuhan. Protoplasma pada tumbuhan mengungkap sifat air. Struktur molekul protein dan asam nukleat serta aktivitas ptotoplasma bergantung pada hubungannya yang dekat dengan molekul air. Hampir semua molekul protoplasma benar-benar menggantungkan aktivitas kimia khasnya kepada lingkungan air tempat mereka berada. Molekul air secara aktif terlibat dalam reaksi kimia yang menjadi dasar kehidupan. Misalnya, bersama dengan molekul karbondioksida, air merupakan bahan mentah bagi fotosintesis. Hanya sedikit proses metabolism yang mampu berjalan tanpa menggunakan atau menghasilkan molekul air. Walaupun demikian, air relative lembam secara kimia. Sebaliknya, air jauh lebih penting sebagai lingkungan bagi berbagai reaksi kimia daripada sebagai pereaksi atau hasil reaksi.

Volume air yang besar mempunyai lebih banyak energy bebas daripada volume yang lebih kecil dalam kondisi yang sama. Energi bebas per mol substansi di dalam suatu system kimia disebut potensial kimia. Potensial kimia suatu senyawa di bawah kondisi tekanan dan temperature konsatan tergantung kepada jumlah mol substansi yang ada. Hubungan antara air dan tanaman , potensial kimia dari air sering dinyaatakan dengan istilah potensial air.

Potensial Air merupakan energi yang dimiliki air untuk bergerak atau untuk mengadakan reaksi. Dengan kata lain, potensial air merupakan tingkat kemampuan molekul-molekul air untuk melakukan difusi. Pada potensial air, air bergerak dari potensial tinggi ke potensial rendah (dari larutan encer ke larutan pekat, larutan encer lebih banyak mengandung air daripada larutan pekat).

Potensial air murni adalah nol, adanya substansi yang terlarut di dalam air tersebut akan menurunkan potensial airnya, sehingga potensial air dari suatu larutan adalah kurang dari nol. Definisi ini hanya berlaku pada tekanan atmosfir. Apabila tekanan disekitar system ditingkatkan atau diturunkan, maka secara otomatis potensial air juga akan naik atau tururn sesuai dengan perubahan tekanan tersebut.

Di dalam suatu sel, potensial air memiliki dua komponen, yaitu potensial tekanan dan potensial osmosis. Potensial tekanan dapat menambah atau mengurangi potensial air. Sednagkan potensial osmosis menunjukkan status larutan di dalam sel tersebut. Dengan memsukan suatu jaringan tumbuhan ke dalam seri laurtan yang telah diketahui potensialnya, maka potensial air jaringan tumbuhan dapat dihitung. Jika potensial osmosis di luar sel lebih besar daripada potensial osmosis di dalam sel, maka air berdifusi masuk ke dalam sel (mengalami turgid), sehingga larutan menjadi hipotonis. Namun jika potensial osmosis di luar sel lebih kecil daripada di dalam sel maka, air berdifusi ke luar dan sel akan mengalami plasmolisis (sel menjadi mati), kondisi ini larutan menjadi hipertonis. Dan jika potensial osmosis diluar sel sama besarnya dengan potensial osmosis di dalam sel maka tidak aka nada gerakan air (konsentrasi seimbang), maka lautan ini mengalami isotonis.

Pengertian

Potensial air 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 yang sama potensial murni ditentukan sama dengan nol. Faktor-faktor penghasil gradient yaitu konsentrasi atau aktifitas, suhu, tekanan, efek larutan terhadap potensial kimia pelarut, matriks. Mengukur metode air dengan metode volume jaringan, metode chordate, metode tekanan uap (Salisbury dan ross, 1995)

Hubungan antar potensial air adalah dengan melibatkan peristiwa osmose karena osmose 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 di kandung di dalam air dalam bentuk potensial air (ψ). Definisi dari potensial air adalah energi per unit volume air, potensial air berbanding lurus dengan suhunya (Fitter, A.h dan Hay, R.K.M, 1981)

Potensial osmotic merupakan potensial kimia yang disebabkan adanya materi yang terlrut. Potensial osmotic selalu memiliki nilai negative, hal ini disebabkan karena cenderung bergerak menyebrangi membrane semi permeable dari air murni menuju air yang mengandung zat terlarut (Lambers, dkk, 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 mengikat air saat penyerapan. Potensial osmotic bergantung pada hidrostatik atau tekanan angina dalam air (Deragon, 2005).

Air dalam Tumbuhan

Air merupakan 85 – 95 % berat tumbuhan herba yang hidup di air. Dalam sel, air diperlukan sebagai pelarut unsur hara sehingga dapat digunakan untuk mengangkutnya; selain itu air diperlukan juga sebagai substrat atau reaktan untuk berbagai reaksi biokimia misalnya proses fotosintesis; dan air dapat menyebabkan terbentuknya enzim dalam tiga dimensi sehingga dapat digunakan untuk aktivitas katalisnya. Tanaman yang kekurangan air akan menjadi layu, dan apabila tidak diberikan air secepatnya akan terjadi layu permanen yang dapat menyebabkan kematian. Terdapat lima mekanisme utama yang menggerakkan air dari suatu tempat ke tempat lain, yaitu melalui proses: difusi, osmosis, tekanan kapiler, tekanan hidrostatik, dan gravitasi.

1. Difusi

Difusi adalah pergerakan molekul atau ion dari dengan daerah konsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi rendah. Laju difusi antara lain tergantung pada suhu dan densitas (kepadatan) medium. Gas berdifusi lebih cepat dibandingkan dengan zat cair, sedangkan zat padat berdifusi lebih lambat dibandingkan dengan zat cair. Molekul berukuran besar lebih lambat pergerakannya dibanding dengan molekul yang lebih kecil. Pertukaran udara melalui stomata merupakan contoh dari proses difusi. Pada siang hari terjadi proses fotosintesis yang menghasilkan O2 sehingga konsentrasi O2 meningkat. Peningkatan konsentrasi O2 ini akan menyebabkan difusi O2 dari daun ke udara luar melalui stomata. Sebaliknya konsentrasi CO2 di dalam jaringan menurun (karena digunakan untuk fotosintesis) sehingga CO2 dari udara luar masuk melalui stomata. Penguapan air melalui stomata (transpirasi) juga merupakan contoh proses difusi. Di alam, angin, dan aliran air menyebarkan molekul lebih cepat disbanding dengan proses difusi.

2. Osmosis

Osmosis adalah difusi melalui membran semipermeabel. Masuknya larutan ke dalam sel-sel endodermis merupakan contoh proses osmosis. Dalam tubuh organisme multiseluler, air bergera dari satu sel ke sel lainnya dengan leluasa. Selain air, molekul-molekul yang berukuran kecil seperti O2 dan CO2 juga mudah melewati membran sel. Molekul-molekul tersebut akan berdifusi dari daerah dengan konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Proses Osmosis akan berhenti jika konsentrasi zat di kedua sisi membran tersebut telah mencapai keseimbangan.

Osmosis juga dapat terjadi dari sitoplasma ke organel-organel bermembran. Osmosis dapat dicegah dengan menggunakan tekanan. Oleh karena itu, ahli fisiologi tanaman lebih suka menggunakan istilah potensial osmotik yakni tekanan yang diperlukan untuk mencegah osmosis. Jika anda merendam wortel ke dalam larutan garam 10 % maka sel-selnya akan kehilangan rigiditas (kekakuan)nya. Hal ini disebabkan potensial air dalam sel wortel tersebut lebih tinggi dibanding dengan potensial air pada larutan garam sehingga air dari dalam sel akan keluar ke dalam larutan tersebut. Jika diamati dengan mikroskop maka vakuola sel-sel wortel tersebut tidak tampak dan sitoplasma akan mengkerut dan membran sel akan terlepas dari dindingnya. Peristiwa lepasnya plasma sel dari dinding sel ini disebut plasmolisis.

3. Tekanan kapiler

Apabila pipa kapiler dicelupkan ke dalam bak yang berisi air, maka permukaan air dalam pip a kapiler akan naik sampai terjadi keseimbangan antara tegangan yang menarik air tersebut dengan beratnya. Tekanan yang menarik air tersebut disebut tekanan kapiler. Tekanan kapiler tergantung pada diameter kapiler : semakin kecil diameter kapiler semakin besar tegangan yang menarik kolom air tersebut

4. Tekanan hidrostatik

Masuknya air ke dalam sel akan menyebabkan tekanan terhadap dinding sel sehingga dinding sel meregang. Hal ini akan menyebabkan timbulnya tekanan hidrostatik untuk melawan aliran air tersebut. Tekanan hidrostatik dalam sel disebut tekanan turgor. Tekanan turgor yang berkembang melawan dinding sebagai hasil masuknya air ke dalam vakuola sel disebut potensial tekanan. Tekanan turgor penting bagi sel karena dapat menyebabkan sel dan jaringan yang disusunnya menjadi kaku. Potensial air suatu sel tumbuhan secara esensial merupakan kombinasi potensial osmotic dengan potensial tekanannya. Jika dua sel yang bersebelahan mempunyai potensial air yang berbeda, maka air akan bergerak dari sel yang mempunyai potensial air tinggi menuju ke sel yang mempunyai potensial air rendah.

e. Gravitasi

Air juga bergerak untuk merespon gaya gravitasi bumi, sehingga perlu tekanan untuk menarik air ke atas. Pada tumbuhan herba, pengaruh gravitasi dapat diabaikan karena perbedaan ketinggian pada bagian tanaman tersebut relatif kecil. Pada tumbuhan yang tinggi, pengaruh gravitasi ini sangat nyata. Untuk menggerakkan air ke atas pada pohon setinggi 100 m diperlukan tekanan sekitar 20 atmosfer (Anonim, 2009).

Pembahasan

Pengetahuan mengenai potesial air pada suatu jaringan tumbuhan sangat sangat penting dikuasai, hal ini di karenakan dengan mengetahui potensial air dari suatu jaringan tumbuhan dapat diaplikasikan pada pemakaian pupuk pada tanaman. Kita dapat memberikan pupuk sesuai dengan takaran tampa merusak sel tumbuhan . Pada praktikum ini, kita mencoba menentukan potensial air pada umbi kentang. Dipilihnya kentang dengan beberapa pertimbangan yaitu umbi kentang yang mudah diperoleh, mudah dibuat silinder batang dengan batang pengebor gabus, dan kentang merupakan bahan yang terdiri dari bahan yang homogen, yaitu , jaringan parenkim yang menyimpan cadangan makanan.

Langkah pertama yang dilakukan dalam percobaan ini yaitu membuat silinder umbi kentang dengan menggunakan pengebor gabus diameter 6 mm dengan panjang masing-masing silinder 4 cm, ini dilakukan dengan tujuan untuk mendapatkan jumlah dan bentuk jaringan kentang yang homogen untuk percobaan, sebanyak 4 silinder kentang yang telah ditimbang selanjutnya dimasukan pada masing-masing gelas kultur yang telah diisi dengan larutan sukrosa dengan konsentrasi yang berbeda ( 0,0 M : 0,2 M : 0,4 M : 0,6 M : 0,8 M dan 1,0 M ) dan didiamkan selama 70 menit , dengan perlakuan tersebut kita mencoba mengetahui larutan yang mana yang isotonis dengan tekanan dalam jaringan kentang, ini dapat diketahui melalui silinder kentang pada konsentarasi berapa yang tidak mengalami perubahan berat, ini berarti tidak ada aliran molekul air baik dari dalam maupun keluar jaringan kentang.

Selain percobaan penentuan potensial air pada jaringan kentang pada praktikum ini dilakukan juga pengukuran potensial air pada jaringan Daun Rheo discolor. Penentuan potensial air jaringan pada Daun Rheo discolor dilakukan dengan metode Shardakov. Metode ini dilakukan dengan membuat cakram Daun Rheo discolor dengan pengebor gabus. Sebanyak 25 cakram Daun Rheo discolorr dimasukan ke dalam 6 tabung reaksi yang telah berisi sukrosa dengan konsentrasi yang berbeda , campuran ini didiamkan selama 60 menit dan setiap 15 menit sekali dikocok agar campuran dan larutan tetap homogen, kemudian Daun Rheo discolorr di buang dan air rendamanya di ambil untuk pengujuan konsentrasi dengan larutan yang sama konsentrasinya yang telah ditambah dengan metilen blue. Dengan direndamnya daun tadi maka ada aliran air baik dari daun atau kedalam daun , sedangkan penambahan metilen blue hanya bertujuan sebagai penanda saat pengujian .

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2009. Air Dalam Tumbuhan. Diakses dari : http://klimatologi.wordpress.com/2009/01/21/air-dalam-tumbuhan/

Deragon. 2005, WATER POTENTIAL, http://www.deragon.com. accesed on 17 september 2005 at 13:00 WIB

Filter, W.G. 1989. FISIOLOGI LINGKUNGAN TUMBUHAN. Gadjah mada University press. Yogykarta

Heddy,S.1982. BIOLOGI PERTANIAN. Fakultas pertanian Universitas Brawijaya. Malang

Lambers,H.F,S. Chapia dan T.L pons. 1998. PHYSIOLOGY. Ecology spinger. New york hal 150

Salisbury, F.b dan Ross, C.W.1995. FISIOLOGI TUMBUHAN jilid 1 edisi IV alih bahasa Luqman, RR dan Sumaryono. Penerbit ITB. Bandung.

Kata Pengantar

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas kasih karunia yang diberikan kepada penulis hingga bisa menyelesaikan makalah ini. Dalam penyusunannya, penulis mengalami kesulitan-kesulitan. Namun, atas bimbingan dan berkat yang begitu melimpah, penulis dapat melewati semuanya dan menyelesaikan laporan ini dengan baik.

Makalah ini berisi tentang materi yang penulis dapatkan di dalam perkuliahan. Makalah ini disusun sebagai tugas dalam mengikuti perkuliahan agar mendapatkan materi yang cukup berkompeten di bidangnya.

Pada kesempatan yang indah ini, ijinkan penulis untuk menyampaikan terima kasih kepada :

1.    Ayah, ibu, dan adikku yang selalu memberikan dukungan

2.    Bapak/Ibu Dosen pembimbing yang selalu memberikan motivasi

3.    Teman-teman mahasiswa yang selalu membantu pelaksanaan kegiatan

4.    Dan semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu.

Di akhir kata, penulis menyadari bahwa makalah ini masih memiliki kekurangan yang tentunya membuat makalah ini jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis mohon saran dan kritik yang mambangun demi tersusunnya makalah yang lebih baik di kesempatan yang lain. Atas segala apresiasinya penulis mengucapkan terima kasih.

Penulis