Laporan Fisiologi Tumbuhan Akumulasi Hara dan Mineral

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN

Disusun dalam rangka memenuhi tugas mata kuliah Fisiologi Tumbuhan

ओलेह

NUNUNG HAERANI (0708802)

BIOLOGI BASIC SCIENCE/C

PROGRAM STUDI BIOLOGI

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS PENDIDIKAN INDONESIA

2009

AKUMULASI HARA MINERAL DALAM SEL TUMBUHAN

A. TUJUAN

Menentukan ratio akumulasi ion Cl^- dalam sel atau jaringan tumbuhan dengan Cl^- dalam air kolam tempat tumbuhan hidup.

B. LANDASAN TEORI

Setiap organisme akan selalu mengalami pertumbuhan dan perkembangan , tidak terkecuali tumbuhan. Pada tumbuhan, agar dapat tumbuh dan berkembang, tumbuhan memerlukan beberapa faktor penunjang diantaranya yaitu media tumbuh, unsur hara, air, cahaya matahari, dan sebagainya. Namun ada beberapa faktor penunjang pertumbuhan dan perkembangan tersebut kurang mencukupi apa yang dibutuhkan oleh tumbuhan tersebut, sehingga proses pertumbuhan dan perkembangannya menjadi terganggu bahkan terhenti sama sekali.

Menurut buku “Petunjuk Praktis Bertanam Sayuran” karangan Aksi Agraris Kanisius (AAK), tumbuhan sangat bergantung kepada beberapa faktor penunjang yang sebagian kecil bersifat terbatas dan dapat habis, seperti unsur hara dan mineral lainnya. Melalui penyerapan unsur hara dan mineral dari dalam tanah maupun media tumbuh lainnya, tumbuhan dapat memperoleh zat –zat yang diperlukan, kemudian mengolahnya menjadi bahan – bahan yang berguna bagi kelangsungan proses menjadi tumbuhan baru.

Pada umumnya status nutrisi pada tanaman paling baik dicerminkan oleh kandungan hara mineral pada daun dibandingkan dengan organ-organ lain. Oleh karena itu daun biasanya paling sering digunakan sebagai sampel dalam analisis tanaman. Namun demikian dalam beberapa jenis tanaman dan jenis-jenis hara tertentu kadang-kadang kandungannya berbeda antara lembaran daun . Untuk tanaman buah-buahan seringkali buahnya merupakan indikator paling baik terutama untuk kalsium dan boron yang sangat terkait erat dengan kualitas buah dan daya simpan.

Penggunaan organ daun sebagai sampel juga perlu mempertimbangkan umur daun tergantung jenis hara yang akan dianalisis. Untuk hara Cl^-, N, K dan Mg daun dewasa lebih baik digunakan sebagai indikator status hara karena pada daun muda ketiga hara tersebut konsentrasinya konstan .Untuk kalium, daun muda tidak cocok sebagai indikator karena taraf defisiensi dan toksik berkisar hanya dari 3,0 sampai 3,5% dibandingkan dengan 1,5 sampai 5,5% pada daun dewasa. Sebaliknya untuk Ca, daun muda lebih cocok digunakan sebagai indkator karena gejala defisiensi pertama terjadi pada bagian tersebut.

Untuk tanaman tingkat tinggi terdapat 13 jenis hara esensial yang terdiri atas kelompok hara makro (N, P, K, S, Mg dan Ca) den kelompok hara mikro (Fe, Mn, Zn, Cu, B, Mo dan Cl) (Janick et al, 1974; Hartman et al., 1981; Baligar dan Duncan, 1990). Selanjutnya Brown et al. (1987 dalam Salisbury dan Ross,1992) menyajikan daftar unsur hara esensial dan konsentrasinya dalam jaringan yang diperlukan agar tumbuhan dapat tumbuh dengan baik (Tabel 1). Disebutkan bahwa nilai konsentrasi tesebut menjadi pedoman yang berguna bagi para ahli fisiologi, pengelola kebun dan petani, karena konsentrasi unsur-unsur dalam jaringan (terutama dalam daun terpilih) lebih dapat dipercaya dari analisis tanah untuk menunjukkan apakah tanaman akan tumbuh lebih baik dan/atau lebih cepat jika unsur tertentu diberikan lebih banyak.

Salah satu metode untuk menentukan unsur hara yang esensial bagi tanaman dan berapa banyaknya adalah dengan menganalisis secara kimia semua unsur yang dikandung oleh tumbuhan sehat dan berapa banyaknya unsur itu. Salisbury dan Ross (1992) menyebutkan berdasarkan hasil analisis modern terhadap daun yang paling dekat dengan tongkol jagung muda (daun bendera) yang diambil dari daun jagung dikebun yang dipupuk dengan baik menunjukkan adanya konsentrasi 3 unsur esensial tambahan pada jagung yaitu seng, tembaga dan boron. Sedangkan untuk mengetahui kadar Cl adalah dengan titrasi perak nitrat yang ditambah dengan larutan kalium kromat।

C. CARA KERJA

Langkah pertama :

1. Encerkan 5 ml larutan Natrium Klorida standar dengan aquades hingga volumenya mencapai 25 ml.

2. Tambahkan 1 ml Kalium Kromat (K₂CrO₄) 5%

3. Titrasi dengan larutan AgNO₃ sampai terjadi perubahan warna cokelat kemerahan

4. Hitung normalitas AgNO₃

Langkah kedua

1. Encerkan 1 ml cairan yang berasal dari ganggang Hydrilla sp. yang hidup dalam kolam, menjadi 25 ml aquades

2. Tambahkan 1 ml Kalium Kromat 5%

3. Titrasi seperti di atas, sampai terjadi perubahan warna cokelat kemerahan.

4. Catatlah volume AgNO₃ yang digunakan dan hitunglah konsentrasi Cl dalam sel Hydrilla sp.

Langkah ketiga

1. 1 ml air kolam diencerkan dengan aquades sampai 25 ml.

2. Tambahkan 1 ml kalium kromat 5%

3. Titrasi seperti di atas sampai terjadi perubahan warna.

4. Catat volume AgNO₃ yang digunakan dan hitung konsentrasi Cl pada air kolam.

D. HASIL PENGAMATAN

v Data kelompok

1. Ekstrak Daun Salvinia sp

Ekstrak daun ( V= 25 ml ) dimana, pada daun pertama, jumlah AgNO₃ = 1,2 sedangkan pada daun kedua, jumlah AgNO₃ = 1. Sehingga jumlah rata-rata AgNO₃ = (1,2 +1) ÷ 2 = 1,1.

Analisis data :

Ekstrak daun = AgNO₃

N V _{(ekstrak daun)} = NV _(AgNO3)

N_{ekstrak daun .} 25 ml = 0,02 . 1,1

N_{ekstrak daun} = 0,02 . 1,1 = 0,00088

25 ml

2. Air Kolam

Air kolam (V = 25 ml ) dan Jumlah AgNO₃ = 0,7

Analisis data :

N V _{(air kolam)} = NV _(AgNO3)

N air kolam . 25 ml = 0,02 . 0,7

N = 0,02 . 0,7 = 0,00056

25 ml

Ratio akumulasi = Cl^- dalam jaringan

Cl^- dalam air

= 0,00088 = 1,57

0,00056

Data kelas

Kelompok	Nama Tumbuhan	Habitat	Cl- dalam sel	Cl- dalam air	Ratio
1	Eceng mangkok	Parit	0,00128	0,00028	4,57
2	Hydrilla sp.	Kolam	0,001176	0,000627	1,9
3	Hydrilla sp.	Kolam	0,00064	0,00064	1
4	Hydrilla sp	Kolam	0,00076	0,00036	2,1
5	Salvinia sp	Kolam	0,00088	0,00056	1,57
6	Genjer	Kolam	0,00216	0,00088	2,4

E. PEMBAHASAN

Adanya akumulasi hara mineral dalam sel tumbuhan dapat di buktikan dengan analisa hara yang diselenggarakan baik pada cairan maupun pada medium. Pada praktikum kali ini, bahan yang digunakan adalah tumbuhan air yaitu Salvinia sp yang hidup didalam air kolam agar mempermudah dalam proses pengamatan serta langkah-langkah yang dilakukan lebih mudah. Hal ini dilakukan untuk mengefisiensi waktu.

Unsur Cl^- merupakan salah satu unsur hara esensial bagi tumbuhan. Hampir 90% dari seluruh berat segar tanaman-tanaman tersebut adalah air, dan sisanya 10% berupa bahan kering terutama terdiri atas 3 elemen yaitu carbon, hidrogen dan oksigen. Sebagian kecil dari bahan kering tersebut, tetapi merupakan fraksi yang penting terdiri atas elemen-elemen lain yang secara absolut dibutuhkan untuk pertumbuhan tanaman yaitu 13 elemen yang dikelompokkan sebagai hara esensial (Cl^-) bagi tanaman tingkat tinggi.

Kandungan klorida (Cl^-) baik dalam cairan sel atau jaringan tumbuhan Salvinia sp maupun dalam air kolam ditetapkan dengan titrasi perak nitrat (AgNO₃).

NaCl + K₂CrO₄ + AgNO₃ AgCl + Ag₂CrO₄ + KNO₃ + NaNO₃

Berdasarkan rumus kimia diatas, terjadi reaksi antara ion Cl^- dengan perak membentuk AgCl. Selain itu, perak nitrat juga bereaksi dengan kalium kromat menyebabkan titrasi pada jaringan maupun air kolam berwarna cokelat kemerahan.

Adapun kemampuan tanaman untuk memperoleh hara dari tanah tergantung pada kompleks faktor-faktor, seperti laju tanah mensuplai ion ke permukaan akar, laju akar mengeksplorasi tanah yang belum tereksploitasi (“unexploited”) serta interaksi faktor lingkungan dan faktor mikrobiologis. Tempat tumbuh yang berbeda, jenis tanaman yang berbeda, kebutuhan Cl^- pada masing-masing organ berbeda, tergantung pada ada atau tidaknya tanaman pesaing serta usia organ juga mempengaruhi penyerapan unsur hara mikro Cl^-. Hal ini juga bisa dilihat dari hasil pengamatan yang kami lakukan bahwa ratio Cl^- pada tiap-tiap tumbuhan berbeda-beda.

Terdapat perbedaan ion Cl^- pada masing-masing organ yang berbeda-beda pula. Baik itu pada organ akar, daun maupun batang. Selain itu, apabila dibandingkan dengan lingkungannya berasal, ratio akumulasi ion Cl^- lebih besar terdapat di daerah lingkungannya, yaitu air dibandingkan dengan jaringan atau sel. Bias disimpulkan, akumulasi Cl^- di dalam organ lebih banyak dari tempat hidupnya.

F. KESIMPULAN

1. Berdasarkan hasil pengamatan dan analisis data kelompok, ratio akumulasi ion Cl^- dalam sel dengan ion Cl^- dalam air kolam tempat hidup daun Salvinia sp adalah 1,57.

2. Berdasarkan hasil data kelas, ratio akumulasi pada tiap-tiap spesimen berbeda-beda, yaitu Hydrilla sp kelompok 2, 3, dan 4 berturut-turut adalah 1, sedangkan pada tanaman genjer adalah

3. Perbedaan hasil ratio akumulasi ion Cl^- dipengaruhi oleh berbagai faktor, yaitu : Tempat tumbuh yang berbeda, jenis tanaman yang berbeda, kebutuhan Cl^- pada masing-masing organ berbeda, tergantung pada ada atau tidaknya tanaman pesaing serta usia organ tersebut.

4. Secara umum, ion Cl^- lebih banyak berada di lingkungan atau tempat hidup tanaman tersebut dibandingkan dengan jaringan atau selnya.

DAFTAR PUSTAKA

Tim fisiologi tumbuhan. 2009. Penuntun Praktikum FISIOLOGI TUMBUHAN. Bandung : Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA UPI.

Baligar, V. C. and R. R. Duncan. 1990. Crops as Enhancers of Nutrient Use. Academic Press, Inc. Toronto. 574p.

Chen, Y., J. S. Smagula, W. Litten and S. Dunham. 1998. Effect of Boron and Calcium Foliar Sprays on Pollen Germination and Development, Fruit Set, Seed Development, and Berry Yield and Quality in Lowbush Blueberry (Vaccinium angustifolium Ait.). J. Amer. Soc. Hort. Sci. 123(4):524-531.