Laporan Hasil Praktikum Fisiologi Tumbuhan Agroteknologi Universitas Djuanda Bogot

1. LAPORAN PRAKTIKUM
DASAR-DASAR FISIOLOGI TUMBUHAN
PENGUKURAN POTENSIAL AIR JARINGAN TUMBUHAN
Oleh :
Nama : Ekal Kurniawan
NIM : A. 1411129
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
FAKULTAS PERTANIAN
UNIVERSITAS DJUANDA
BOGOR
2016

2. BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Potensial kimia adalah energi bebas per mol substansi di dalam suatu system
kimia. Oleh karena itu, potensial kimia suatu senyawa di bawah kondisi tekanan
dan temperature konstan tergantung kepada jumlah mol substansi yang ada.
Dalam hal hubungan air dan tanaman, potensial kimia dan air sering dinyatakan
dengan istilah “potensial air”. Selanjutnya, bila potensial kimia dapat dinyatakan
sebagai ukuran energi dari suatu substansi yang akan bereaksi atau bergerak.
Dengan kata lain, potensial air merupakan tingkat kemampuan molekul-molekul
air untuk molekul difusi.
Potensial air murni adalah nol (0), adanya beberapa 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 di sekitar system ditingkatkan atau diturunkan, maka
secara otomatis potensial air akan naik atau turun 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, sedangkan potensial osmosis menunjukkan status
larutan di dalam sel tersebut. Dengan memasukkan suatu jaringan tersebut ke
dalam seri larutan yang telah diketahui potensial airnya, maka potensial air
jaringan tumbuhan tersebut dapat diketahui.
Potensial air merupakan alat diagnosis yang memungkinkan penentuan secara
tepat keadaan status air dalam sel atau jaringan tumbuhan. Semakin rendah
potensial dari suatu sel atau jaringan tumbuhan, maka semakin besar kemampuan
tanaman untuk menyerap air dari dalam tanah. Sebaliknya, semakin tinggi
potensial air, semakin besar kemampuan jaringan untuk memberikan air kepada
sel yang mempunyai kandungan air lebih rendah.

3. Sel tumbuhan memerlukan oksigen dan karbondioksida. Bagian-bagian
penyusun zat yang ukurannya sangat kecil disebut partikel. Partikel tersebut
meyebar merata ke segala arah. Zat-zat bergerak dari tempat yang mempunyai
konsentrasi lebih tinggi ke tempat yang konsentrasinya lebih rendah. Proses
perpindahan zat seperti tersebut dinamakan difusi. Konsentrasi suatu zat adalah
ukuran yang menunjukkan jumlah suatu zat dalam volume tertentu. Difusi partikel
zat itu akan berhenti jika konsetrasi 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
isotonic, maka volumenya akan konstan. Dalam hal ini, sel akan mendapatkan dan
kehilangan air yang sama. Banyak hewan-hewan laut, seperti bintang laut
(Echinodermata) dan kepiting (Arthropoda) cairan selnya bersifat isotonic dengan
lingkungannya. Jika sel terdapat pada larutan yang hipotonik, maka sel tersebut
akan mendapatkan banyak air, sehingga bisa menyebabkan lisis (pada sel 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 hipotonik atau hipertonik, maka diperlukan pengaturan
keseimbangan air, yaitu dalam proses osmoregulasi.
Pada praktikum ini kita akan melakukan pengamatan terhadap potensi kimia
air untuk mengetahui pergerakan kimia air dalam tumbuhan yang mengalami
kelebihan air ataupun kekurangan cairan. Huruf yunani psi (Ψ), digunakan untuk
menyatakan potensial air dari suatu system, apakah system itu berupa sampel
tanah tempat tumbuhan atau berupa suatu larutan. Potensial air dinyatakan dalam
bar. Pada umumnya nilai potensial air dalam tumbuhan mempunyai nilai yang
lebih kecil dari 0 bar.
1.2 Tujuan
Tujuan praktikum ini adalah untuk menentukan nilai potensial air jaringan
umbi kentang.

4. BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Potensial Air
Air merupakan 85-98% 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 kimia misalnya 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 (Syarif, 2009).
Potensial kimia adalah energy bebas per mol substansi di dalam suatu
system kimia. Oleh karena itu, potensial kimia suatu senyawa di bawah kondisi
tekanan dan temperature konstan tergantung kepada jumlah mol substansi tekanan
dan temperature yang ada. Dalam hal hubungan air dan tanaman, potensial kimia
air sering dinyatakan dengan istilah “potensial air”. Selanjutnya, bila potensial
kimia dapat dinyatakan sebagai ukuran energy dari suatu substansi yang akan
bereaksi atau bergerak, maka potensial air merupakan ukuran dari energy yang
tersedia di dalam air untuk bereaksi atau bergerak. Dengan kata lain, potensial air
merupakan tingkat kemampuan molekul-molekul air untuk molekul difusi
(Anonim, 2010).
Salah satu ciri yang membedakan antara sel hewan dan sel tumbuhan
adalah adanya dinding sel. Dinding sel terdiri atas dinding primer dan dinding
sekunder, antara dinding primer dari suatu sel dengan dinding primer dari sel
tetangganya terdapat lamella tengah. Lamella tengah merupakan perekat yang
mengikat sel secara bersama-sama untuk membentuk jaringan (Adnan, 2008).
Potensial air murni adalah nol (0), adanya beberapa 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

5. atmosfir. Apabila tekanan di sekitar system ditingkatkan atau diturunkan, maka
secara otomatis potensial air akan naik atau turun sesuai dengan perubahan
tekanan tersebut (Anonim, 2011).
Hubungan antar potensial air adalah dengan melakukan peristiwa osmosis
karena osmosis merupakan peristiwa difusi dimana antara dua tempat tersedianya
difusi dipisahkan oleh membrane atau selaput. Maka dapat diartikan bahwa
dinding sel atau membrane protoplasma adalah 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 osmosis (Heddy, 1987).
Pada fisiologi tanaman hal biasa untuk menunjukkan energy bebas yang
dikandung di dalam air adalah dalam bentuk potensial air (Ψ). Definisi dari
potensial air adalah energy per unit volume air, potensial air berbanding lurus
dengan suhunya (Filter, A.h., 1981).
Potensial osmotic merupakan potensial kimia yang disebabkan adanya
materi yang terlarut. Potensial osmotic selalu memiliki nilai negative, hal ini
disebabkan karena cenderung bergerak menyeberangi membrane semi permeable
dari air murni menuju air yang mengandung zat terlarut (Lambers, dkk, 1998).
Besar jumlah potensial air pada tumbuhan dipengaruhi oleh 4 macam
komponen potensial, yaitu gravitasi, matriks, osmotic, dan tekanan. Potensial
gravitasi bergantung pada air di dalam daerah gravitasi, potensial matriks
bergantung pada kekuatan mengikat air saat penyerapan. Potensial osmotic
bergantung pada hidrostatik atau tekanan angina dalam air (Deragon, 2005).
Potensial air merupakan ukuran dari energy bebas air yang dipengaruhi
oleh zat terlarut, tekananm dan partikel matriks. Kontribusi dari potensial air oleh
solute terlarut disebut dengan potensial osmotic, yang selalu bernilai negative. Di
lain pihak, zat terlarut menurunkan potensial air. Potensial tekanan air dapat
bernilai positif, negative, bahkan nol. Tetapi secara umum nilai potensial tekanan
ini berarti bernilai positif, karena setiap sel tumbuhan memiliki tekanan turgor.
(Heddy, S, 1982).

6. Terkait dengan kemampuan air untuk berasosiasi dengan partikel koloid,
maka muncullah istilah potensial matriks. Potensial matriks bernilai cukup kecil
sehingga seringkali diabaikan. Namun potensial matriks sangatlah penting ketika
membahas mengenai hubungannya dengan air tanah (Lambers, dan T.E. Pons,
1998).
Potensial osmotic merupakan potensial kimia yang disebabkan adanya
materi yang terlarut. Besar jumlah potensial air pada tumbuhan dipengaruhi oleh
empat macam komponen potensial, yaitu gravitasi, matriks, osmotic, dan tekanan
(Filter, 1989).
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 dapat menggerakkan air dari suatu tempat
ke tempat lain melalui proses:
a. Difusi adalah pergerakan molekul dari konsentrasi tinggi ke
konsentrasi rendah. Laju difusi antara lain tergantung pada suhu
dan densitas medium. Gas berdifusi lebih cepat daripada air.
b. Osmosis adalah difusi melalui membrane semi permeable.
Masuknya larutan ke dalam sel-sel endodermis merupakan contoh
proses osmosis. Dalam tubuh organisme multiseluler, air bergerak
dari satu sel ke sel lainnya dengan leluasa. Osmosis juga dapat
terjadi dari sitoplasma ke organel-organel bermembran.
c. Tekanan kapiler, apabila pipa kapiler dicelupkan ke dalam bak
yang berisi air, maka permukaan air di dalam pipa kapiler akan
naik sampai terjadi keseimbangan antara tegangan yang menarik
air tersebut dengan beratnya.
d. Tekanan hidrostatik, masuknya air ke dalam sel akan menyebabkan
tekanan terhadap dinding sel sehingga dinding sel menegang. Hal
ini akan menyebabkan timbulnya tekanan hidrostatik untuk
melawan aliran tersebut.
e. Gravitasi, air juga bergerak untuk merespon gaya gravitasi bumi,
sehingga perlu tekanan untuk menarik ke atas. Pada tumbuhan

7. herba, pengaruh gravitasi dapat diabaikan karena perbedaan
tinggian pada bagian tanaman tersebut relative kecil. Pada
tumbuhan yang tinggi, pengaruh gravitasi sangat nyata. Untuk
menggerakkan air ke atas pada pohon yang tingginya 100 meter
diperlukan tekanan sekitar 20 atm (Anonim, 2009).
Pada potensial kimia, energy bebas per mol substansi di dalam suatu system
kimia. Oleh karena itu potensi kimia suatu senyawa di bawah kondisi tekanan dan
temperature konstan tergantung kepada jumlah mol substansi yang ada (Lakitan,
1996).
Turunan-turunan potensial air dari prinsip termodinamika dapat dijumpai
dalam slatyer, akan tetapi untuk saat ini cukup mendefinisikan potensial air
sebagai energy bebas per unit volume (Salisbury dan Ross, 1995).
2.2 Perhitungan Potensial Air Jaringan
Potensial air sel tau jaringan ditentukan oleh 3 faktor, yaitu potensial matriks,
potensial solut dan potensial tekanan. Hubungan tersebut dapat digambarkan
dengan persamaan :
Yw = Ym + Ys + Yp, dimana :
Yw : Potensial air dalam sel atau jaringan tumbuhan.
Ym : Potensial matriks, menunjukan ikatan molekul air dengan protoplasma
dan dinding sel.
Ys : Potensial solut, berhubungan dengan zat terlarut yang kebanyakan
terdapat dalam vakuola.
Yp : Potensial tekanan, karena adanya tkanan hidrostatis antara iai sel dan
dinding sel.
Nilai potensial matriks dangat berarti dalam sel yang tidak bervakuola dan
dalam beberapa jaringan yang mengalami dehidrasi. Misalnya biji yang kering
udara tau jaringan tumbuhan asli daerah kering atau padang pasir.

8. Pada umumnya dalam tumbuhan herba atau jaringan dewasa terdiri dasi
sel yang bervakuola, potensial matriks tersebut dapat diabaikan. Oleh karena itu
persamaan diatas dapat disederhankan menjadi :
Yw = Ys + Yp
Dalam percobaan dicari larutan sukrosa yang tidak mengakibatkan
perubahan berat pada jaringan, artinya potensial larutan tersebut sama dengan
potensial air jaringan umbi kentang, potensial air larutan adalah sama dengan
potensial osmotiknya. Maka persamaannya menjadi :
Yw = Ys
Unutng menghitung potensial osmotik larutan digunakan persamaan :
Ys = , dimana
M = Konsentrasi larutan yang tidak mengakibatkan penambatan atau
pengurangan berat isidan kentang.
T = Temperatur absolut, (0o
C = 273o
).

9. BAB III
BAHAN DAN METODE
3.1 Waktu dan Tempat
Praktikum Dasar-Dasar Fisiologi Tumbuhan tentang Pengukuran Potensial
Air Jaringan Tumbuhan dilaksanakan di Laboratorium Biologi Tumbuhan,
Fakultas Pertanian, Universitas Djuanda Bogor.
3.2 Alat dan Bahan
Adapun bahan dan alat yang dibutuhkan dalam praktikum kali ini adalah
umbi kentang, bor sumbat botol, pisau silet, tabung reaksi, kertas saring atau
kertas stensil, timbangan, penggaris, dan larutan sukrosa dengan berbagai
konsentrasi seperti 0,00 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; 0,55 M; dan 0,60 M.
3.3 Cara Kerja
1. Siapkan 12 buah tabung reaksi yang masing – masing berisi 50 ml
larutan sukrosa : 0,00 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; 0,55 M; dan 0,60 M.
2. Buat 12 buah selinder umbi kentang dengan bor sumbat botol (diameter
1 cm) pada sebuah umbi kentang yang sudah dikuliti Pembuat silinder
hendaknya seragam dengan diameter 1 cm dan panjang 4 cm.
3. Potonglah satu silinder kentang menjadi irisan tipis kira-kira 1-2 mm,
dengan menggunakan pisau silet.
4. Bilasi irisan kentang tersebut dengan air destilata secara cepat, keringkan
dengan kertas handuk dan timbang. Selanjutnya masukan kedalam
larutan sukrosa yang telah disiapkan. Ulangi untuk tiap tabung lainya.
5. Setelah 2 jam perendaman didalam tabung, angkatlah irisan itu, lalu
keringkan dengan kertas handuk dan timbanglah kembali. Ulangi untuk
setiap tabung lainnya.
6. Cari larutan sukrosa yang tidak mengakibatkan perubahan berat pada
umbi kentang.

10. BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
No Konsentrasi Larutan Berat Awal Berat Akhir
1 0,10 8,1 8,2
2 0,15 5,7 5,5
3 0,20 6,7 5,7
4 0,25 2,9 2,0
5 0,30 3,5 2,2
6 0,35 3,6 2,2
7 0,40 3,5 1,8
8 0,45 3,8 2,2
9 0,50 3,7 2,4
10 0,55 2,8 1,7
11 0,60 4,9 2,8
Tabel 1. Hasil pengukuran potensial air tumbuhan.
A. Perubahan Berat
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.

11. B. Potensial Osmotik Sukrosa
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
4.2 Pembahasan
Pada praktikum kali ini, kita menggunakan objek kentang yang akan
dilihat potensial air jaringan hidupnya untuk mengetahui pergerakan kimia air.
Pergerakan air dan larutan sukrosa yang terjadi pada kentang dapat dijadikan
sebagai acuan untuk mengetahui apakah kentang mempunyai daya serap yang
tinggi terhadap air atau larutan sukrosa.
Berdasarkan table di atas maka kita melihat adanya konsentrasi sukrosa
yang bervariasi, maka bervariasi pula % Δ bobot ubi jalar, dimana ada yang
bernilai positif ataupun negative. Nilai positif diperoleh dari berat akhir umbi
kentang yang lebih besar dibandingkan dengan berat awal umbi kentang. Potensial
osmotic 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.
Potensial osmotic larutan bernilai positif, karena air pelarut dalam
larutan kentang maupun ubi jalar melakukan kerja lebih dari air murni. Jika

12. tekanan pada larutan meningkat, maka kemampuan larutan untuk melakukan kerja
juga meningkat sehingga bobot berat kentang meningkat. Pada percobaan
menggunakan larutan sukrosa pada kentang, larutan sukrosa dengan konsentrasi 0
sampai 0,10, % Δ bobotnya bernilai positif, sebaliknya konsentrasi sukrosa 0,15-
0,60 bernilai negative. Nilai positif pada konsentrasi 0,0 N sampai 0,10 N dan
nilai positif pada ke semua konsentrasi yang terdapat pada berat kentang setelah
direndam lebih besar dibandingkan dengan sebelum direndam. Akibatnya terjadi
penambahan berat jaringan oleh air dari larutan sukrosa. Pergerakan air dari
larutan sukrosa lebih tinggi (hipertonis) daripada konsentrasi air di dalam sel
kentang.
Nilai negative % Δ bobot pada konsentrasi sukrosa 0,15; sampai 0,60
diperoleh dari berat kentang sebelum direndam lebih kecil dibandingkan dengan
berat kentang sebelum direndam. Akibatnya terjadi penyusutan berat jaringan
karena air keluar dari sel menuju larutan sukrosa sehingga dapat disimpulkan
bahwa konsentrasi air di dalam larutan sukrosa lebih rendah (hipotonis) daripada
konsentrasi air didalam sel kentang (hipertonis) (kandungan solutenya lebih tinggi
daripada sekelilingnya).
Pada praktikum kali ini tidak terdapat jaringan kentang yang tidak
mengalami penambahan maupun pengeluaran air atau tidak ada pergerakan
molekul air karena tidak ada gradient konsentrasi larutan yang memiliki
konsentrasi sama dengan konsentrasi larutan dalam sel disebut larutan isotoner.
Pada pengamatan ini dilihat potensial air pada jaringan umbi kentang
untuk mengetahui pergerakan kimia air khususnya pada sel tumbuhan umbi
kentang (Solanum tuberosum) yang direndam selama 2 jam sehingga mengalami
kelebihan dan kekurangan cairan. Pergerakan air dan larutan sukrosa yang terjadi
pada umbi kentang dapat dijadikan sebagai acuan untuk mengetahui apakah umbi
kentang mempunyai daya serap yang tinggi terhadap air atau larutan sukrosa.

13. BAB V
PENUTUP
5.1 Kesimpulan
Pada praktikum ini terjadi proses difusi yang mengakibatkan
pertambahan berat, hal ini karena kemampuan potensial air untuk menembus
membran selektif permeabel dari jaringan kentang ataupun ubi jalar. Air
merupakan pelarut yang hipotonik sehingga terjadi peristiwa osmosis pada
jaringan kentang yang hipertonik.
5.2 Saran
Diharapkan agar praktikan lebih teliti dan bersungguh-sungguh dalam
melakukan suatu percobaan.

14. DAFTAR PUSTAKA
Modul Praktikum. 2016. PENETAPAN POTENSIAL AIR JARINGAN. Hal 1-2.
Universitas Djuanda : Bogor.
Anonim. 2010. LAPORAN SEMENTARA FISIOLOGI TUMBUHAN.
http://forestum.untad.blogspot.com. Diakses pada 12 Juni 2016
Anonim. 2011. LAPORAN PRAKTIKUM FISISOLOGI TUMBUHAN.
http://ekaboy-master.blogspot.com. Diakses pada 12 Juni 2016
Deragon. 2005. WATER POTENTIAL. http://www.deragon.com. Diakses pada
12 Juni 2016.