KARAKTER MORFOLOGI DAN ANATOMI DAUN BEBERAPA SPESIES SANSEVIERIA
IRANI AUGUSTINA SAMOSIR
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Karakter Morfologi dan Anatomi Daun Beberapa Spesies Sansevieria adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir Skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Agustus 2014
Irani Augustina Samosir NRP G34080013
Pelimpahan hak cipta atas karya tulis dari penelitian kerja sama dengan pihak luar IPB harus didasarkan pada perjanjian kerja sama yang terkait
ABSTRAK IRANI AUGUSTINA SAMOSIR. Karakter Morfologi dan Anatomi Daun Beberapa Spesies Sansevieria. Dibimbing oleh DORLY dan YOHANA C. SULISTYANINGSIH. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji karakter morfologi dan anatomi daun pada lima spesies tumbuhan Sansevieria. Berdasarkan pengamatan karakter morfologi, dijumpai variasi morfologi daun meliputi ukuran panjang, lebar dan tebal daun serta pola warna pada daun ke lima spesies Sansevieria. S. sufruticosa memiliki daun berbentuk silindris berwarna hijau, dengan ujung daun berduri merah kecoklatan. S. masoniana congo memiliki daun berbentuk jorong, warna hijau tua, dengan tepi daun berwarna merah. S. samurai dwarf memiliki daun berwarna hijau dengan permukaan cekung membentuk saluran. S. trifasciata gold flame memiliki daun berbentuk lanset, tebal berwarna hijau tua bergaris hijau muda dengan tepi daun berwarna kuning, sedangkan S. kirkii brown memiliki daun berbentuk lanset, berwarna coklat dengan bercak putih, permukaannya bergelombang. Pada ke lima spesies Sansevieria daun dilapisi selapis epidermis berbentuk poligonal dengan 4 hingga 6 sisi yang berdinding tipis, kecuali spesies S. samurai dwarf sel epidermis berdinding tebal merata. Stomata dijumpai pada kedua permukaan daun, terdapat lebih banyak pada permukaan bawah daun (abaksial). S. masoniana congo memiliki stomata berukuran (panjang x lebar) terbesar, sedangkan S. kirkii brown memiliki stomata terkecil. S. masoniana congo memiliki kerapatan stomata terkecil dengan indeks stomata terbesar, sebaliknya S. sufruticosa memiliki kerapatan stomata terbesar dengan indeks stomata terkecil. Diantara kelima spesies yang diteliti, daun S. masoniana congo memiliki kutikula yang paling tebal sebaliknya S. trifasciata gold flame memiliki kutikula paling tipis. . Kata kunci: Anatomi daun, morfologi daun, Sansevieria, stomata.
ABSTRACT IRANI AUGUSTINA SAMOSIR. Leaf Morphology and Anatomy Characters of Some Sansevieria Species. Supervised by DORLY and YOHANA C. SULISTYANINGSIH. This research aims to describe leaf morphology and anatomy characters of five Sansevieria species. Based on the morphology characters, there are some variation in the length, width, thickness and leaf color pattern. S. sufruticosa has green cylindrical leaf, with auburn thorny leaf tip. S. masoniana congo has elliptical leaf, dark green with red stripe on the leaf margins. S. samurai dwarf has green leaf blade with concave surface forms thick wide channel. S. trifasciata gold flame has thick lanceolate leaf, light green striped dark green with yellow stripe in the leaf margin, while S. kirkii brown has white spotted brown lanceolate leaf with wavy surface. Sansevieria was leaf covered with a layer of epidermis.
Epidermal cells are polygonal in shape with four to six thin wall sides, except S. samurai dwarf with thick cell wall. Stomata were found on both leaf sides, more stomata present on the lower epidermis than the upper epidermis. S. masoniana congo has the biggest (length x width) stomata, while S. kirkii brown has the smallest stomata. S. masoniana congo has the lowest stomatal density with the highest stomatal index, whereas S. sufruticosa has the highest stomatal density with the lowest stomatal index. Among all species, S. masoniana congo leaf has the thickest cuticula while S. trifasciata gold flame has the thinnest. Key words: Leaf anatomy, leaf morphology, Sansevieria, stomata
KARAKTER MORFOLOGI DAN ANATOMI DAUN BEBERAPA SPESIES SANSEVIERIA
IRANI AUGUSTINA SAMOSIR
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Biologi
DEPARTEMEN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
Judul Skripsi : Karakter Morfologi dan Anatomi Daun Beberapa Spesies Sansevieria Nama : Irani Augustina Samosir NRP : G34080013
Disetujui oleh
Dr Ir Dorly, MSi Pembimbing I
Dr Yohana C.Sulistyaningsih, MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Iman Rusmana, MSi Ketua Departemen
Tanggal Lulus :
PRAKATA Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas karuniaNya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah yang berjudul “Karakter Morfologi dan Anatomi Daun Beberapa Spesies Sansevieria”. Karya ilmiah ini merupakan hasil penelitian yang dilakukan di rumah kaca dan Laboratorium Mikroteknik Departemen Biologi, FMIPA, IPB pada bulan Desember 2013 sampai Maret 2014. Terima kasih penulis ucapkan kepada Dr Ir Dorly, MSi dan Dr Yohana C. Sulistyaningsih, MSi selaku dosen pembimbing atas bimbingan dan arahannya. Terima kasih juga kepada Dr. Kanthi Arum Widayati, M.Si. selaku penguji yang telah memberikan masukan dan saran dalam penulisan karya ilmiah ini. Di samping itu, penghargaan penulis sampaikan kepada Pusat Penelitian LIPI Cibinong atas ijin pemakaian fasilitas mikrotom beku. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada Bapak (Efendi Samosir, S.Pak), Mama (Resmi Sinaga), Ito (Tumpal Samosir, S.Hut dan Doni Samosir). Terima kasih kepada Hendry Sitorus, Dian Sagita Lumbanbatu, Ronny Hutapea, Jhon Simbolon, Tika Simbolon, Marta Pangaribuan, Darius, Ratna, Nindia, Cahaya, Fifi, Devi dan teman-teman di Laboratorium Anatomi dan Morfologi Tumbuhan, teman-teman Biologi angkatan 45, PMK angkatan 45, Gladys crew (Mona, Lili, Jeni, Helin, Arlina, Ribka), dan KOMKES angkatan 45 atas doa, dukungan, kasih sayang, semangat dan motivasi. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat. . Bogor, Agustus 2014
Irani Augustina Samosir
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
xi
DAFTAR GAMBAR
xi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan
2
BAHAN DAN METODE
2
Waktu dan Tempat
2
Bahan dan Alat
2
Metode
2
Pengamatan Morfologi
2
Pengamatan Anatomi
3
Parameter Pengamatan
3
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Karakter Morfologi
4
Morfologi Tanaman
4
Morfologi Daun
5
Karakter Anatomi Daun
6
Sel Epidermis
6
Bentuk, Tipe, Sebaran dan Letak Stomata
7
Ukuran Stomata
10
Kerapatan Stomata
11
Indeks Stomata
12
Struktur Penampang Melintang Daun
13
Kutikula Daun
14
Epidermis Daun
15
Mesofil Daun
15
Helaian Daun
15
SIMPULAN
16
DAFTAR PUSTAKA
16
LAMPIRAN
18
DAFTAR TABEL 1 2 3 4
Ukuran panjang, lebar, dan tebal daun Ukuran stomata adaksial dan abaksial daun 5 spesies Sansevieria Kerapatan stomata dan indeks stomata sisi adaksial dan abaksial daun pada 5 spesies Sansevieria Tebal kutikula, tebal epidermis, tebal mesofil dan tebal daun 5 spesies Sansevieria.
6 11 12 14
DAFTAR GAMBAR 1 2 3 4 5
Lokasi pengambilan sampel anatomi daun Morfologi tanaman 5 spesies Sansevieria Morfologi daun 5 spesies Sansevieria Struktur sel epidermis Tipe stomata 5 spesies daun Sansevieria pada sisi paradermal (atas) dan transversal (bawah) 6 Sebaran stomata 5 spesies daun Sansevieria 7 Struktur anatomi epidermis adaksial daun 5 spesies Sansevieria 8 Struktur anatomi epidermis abaksial daun 9 Penampang melintang daun 5 spesies Sansevieria 10 Epidermis atas daun 5 spesies Sansevieria
3 5 6 7 8 8 9 13 13 14
PENDAHULUAN Latar Belakang Tanaman Sansevieria mudah dikenali dari daunnya yang tebal dan banyak mengandung air (fleshy dan succulent). Struktur daun seperti ini membuat Sansevieria tahan terhadap kekeringan. Proses penguapan air dan laju transpirasi dapat ditekan. Daun tumbuh di sekeliling batang semu di atas permukaan tanah. Bentuk daun panjang dan meruncing pada bagian ujungnya (Pramono, 2008). Sansevieria dapat tumbuh pada rentang suhu yang luas dan dapat bertahan hidup di daerah panas seperti gurun. Tanaman ini tumbuh pada siang hari bertemperatur 24-29ºC dan malam hari 18-21ºC. Tanaman ini juga dapat beradaptasi pada ruangan dengan suhu dan kelembaban yang rendah seperti pada ruangan berpendingin (AC). Oleh karena itu Sansevieria dapat digunakan sebagai tanaman dalam ruangan (Henley et al. 2006). Sansevieria sp. memiliki daun yang bentuk, ukuran, warna dan tekstur yang bervariasi antar varietasnya. Daun Sansevieria sp. berbentuk lanset, bulat panjang, dan bulat pendek. Warna daun Sansevieria sp. beragam, yaitu hijau tua, hijau muda, hijau abu-abu, perak dan warna kombinasi putih kuning atau hijau kuning. Motif alur atau garis-garis yang terdapat pada helai daun juga bervariasi, diantaranya mengikuti arah serat daun tidak beraturan dan ada juga yang zig-zag (Triharyanto 2007). Sebagaimana tanaman monokotil lainnya, akar S. trifasciata berupa akar serabut atau juga disebut juga wild root (akar liar). Semua akar tumbuh dari pangkal batang dan berbentuk serabut. Akar yang sehat berwarna putih dan tampak berisi (gemuk), sedangkan akar yang sakit berwarna coklat. Selain akar serabut, ciri khas lain lain dari Sansevieria adalah mempunyai rhizoma yang tumbuh menjalar di atas permukaan tanah atau tumbuh di dalam tanah (Stover, 1983 ; Robert, 2007). Sansevieria memiliki keunggulan yang jarang ditemukan pada tanaman lain, diantaranya sangat resisten terhadap polutan dan bahkan mampu menyerapnya. Hal itu karena tanaman ini mengandung bahan aktif pregnane glikosid yang mampu mereduksi polutan menjadi asam organik, gula, dan beberapa senyawa asam amino (Giese et al. 1994). Oleh karena itu, Sansevieria sangat baik diletakkan di dalam ruangan, baik di rumah, di kantor, maupun dijadikan penghias taman di jalan-jalan yang lalu lintasnya padat sebagai antipolutan (airfreshener) Penelitian yang dilakukan oleh Badan Antariksa Amerika Serikat (NASA) menunjukkan daun Sansevieria mampu menyerap 107 jenis unsur berbahaya. Beberapa unsur polutan berbahaya di udara, termasuk karbon monoksida (CO), timbal (Pb), asap nikotin, gas H2S, dan senyawa kimia berbahaya (kloroform, benzena, xylene, formaldehid, dan trichloro etilen) diserap oleh tanaman ini (Peart, 2003). Purwanto (2006) pada bukunya mengemukakan riset yang dilakukan oleh Wolverton Environmental Service menyebutnya bahwa sehelai daun sansevieria mampu menyerap formaldehid sebanyak 0,938 mg per jam. Jadi, untuk ruangan seluas 100 m2 , cukup ditempatkan tanaman Sansevieria laurentii dewasa berdaun 4-5 helai agar ruangan itu bebas polutan. Menurut Lingga (2005), satu tanaman
2 Sansevieria efektif menyerap polutan dalam ruangan dengan luas 10m2. Chamberline (1986) menyatakan penyerapan gas-gas beracun ini dipengaruhi oleh resistensi dan mekanisme membuka dan menutupnya stomata yang sangat dipengaruhi oleh sifat masing-masing gas. Dariana (2005) menyatakan manfaat lain dari tanaman Sansevieria, yaitu sebagai tanaman obat untuk menyembuhkan penyakit diare, tekanan darah tinggi, influensa, batuk dan lain-lain. Manfaat lainnya dari tanaman Sansevieria sebagai elemen taman dan dekorasi, bahan alternatif serat tekstil. Oleh karena tanaman ini memiliki kemampuan menyerap polutan, sehingga perlu dilakukan penelitian terhadap struktur morfologi dan anatomi tanaman ini. Tujuan Tujuan penelitian ini ialah untuk mengkaji karakteristik morfologi dan anatomi daun beberapa spesies Sansevieria.
BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Desember 2013 sampai Maret 2014 di rumah kaca dan Laboratorium Anatomi Tumbuhan, Departemen Biologi FMIPA-IPB, Dramaga dan di LITBANG Zoologi LIPI, Cibinong. Bahan dan Alat Bahan tanaman yang digunakan ialah 5 spesies Sansevieria (Sansevieria sufruticosa, Sansevieria samurai dwarf, Sansevieria masoniana congo, Sansevieria trifasciata gold flame, Sansevieria kirkii brown) berumur sekitar 2 tahun yang merupakan tanaman koleksi dari Nursery Wijaya Sentul, dan dipelihara di rumah kaca selama 1 bulan. Bahan kimia yang digunakan antara lain alkohol 70%, larutan HNO3, kloroks, pewarna safranin 1% (aquosa), dan gliserin 30%. Alat yang digunakan antara lain mikrotom beku, mikroskop cahaya Olympus CH20, kamera optilab, kamera digital, penggaris, jangka sorong, dan hand counter. Metode Pengamatan Morfologi Pengamatan morfologi dilakukan pada 5 spesies dengan 3 ulangan tanaman. Setiap helaian daun dalam tanaman diukur panjang dan lebar daun dengan menggunakan penggaris/meteran, sedangkan pengukuran tebal daun menggunakan jangka sorong.
3 Pengamatan Anatomi Pengamatan anatomi daun dilakukan pada ke 5 spesies dengan 3 ulangan tanaman. 1. Pembuatan Sediaan Sayatan Paradermal Preparat sayatan paradermal daun dibuat dengan metode Sass (1951). Sediaan paradermal dibuat pada 3 posisi daun yaitu posisi ujung, tengah dan pangkal daun (Gambar 1a) yang telah difiksasi dengan alkohol 70% . Daun dicuci dengan air, lalu disayat menjadi 2 bagian yaitu atas dan bawah daun, direndam dalam HNO3 50% selama 5-10 menit sampai daun agak lunak, selanjutnya daun dibilas air dan disayat tipis. Hasil sayatan paradermal direndam dalam kloroks, dicuci dengan air dan diwarnai dengan safranin 1%, lalu diamati dalam media gliserin 30%. 2. Pembuatan Sediaan Sayatan Transversal Daun berukuran 0,5 x 1 cm diambil pada posisi ujung (Gambar 1b), lalu disayat secara transversal dengan mikrotom beku setebal 20 μm. Hasil sayatan diwarnai dengan safranin 1%, lalu diamati dalam media gliserin 30%.
u
u
t
p a
b
Gambar 1. Lokasi pengambilan sampel anatomi daun. (a) sayatan paradermal: (u) ujung, (t) tengah, (p) pangkal. (b) sayatan transversal. Parameter Pengamatan Pengamatan anatomi daun dilakukan pada 5 bidang pandang dengan 3 ulangan. Sediaan Mikroskopis Sayatan Paradermal Parameter yang diamati pada sediaan sayatan paradermal adalah bentuk, ukuran, tipe, kerapatan, dan indeks stomata. Penentuan kerapatan dan indeks stomata ( Willmer 1983) dihitung dengan rumus : Kerapatan Stomata = Indeks Stomata =
x 100
4 Sediaan Mikroskopis Sayatan Transversal Parameter yang diamati pada sayatan transversal daun ialah tebal lapisan kutikula atas (adaksial) dan kutikula bawah (abaksial), tebal jaringan epidermis atas dan epidermis bawah, tebal mesofil, dan tebal daun.
HASIL DAN PEMBAHASAN Karakter Morfologi Morfologi Tanaman Hasil penelitian menunjukkan bahwa kelima spesies Sansevieria yang diamati memiliki daun berkedudukan seperti roset yang mengelilingi batang semu (Gambar 2).
a
b
c
d
5
e Gambar 2. Morfologi Tanaman 5 spesies Sansevieria. (a) S. sufruticosa, (b) S. samurai dwarf, (c) S. masoniana congo, (d) S. trifasciata gold flame, (e) S. kirkii brown. S. sufruticosa selain memiliki batang utama yang letaknya ditengah, juga memiliki dua sampai tiga percabangan yang akarnya menjalar diatas permukaan tanah, dengan 7-8 helai daun (Gambar 2a). S. masoniana congo memiliki rimpang yang tumbuh diatas permukaan tanah (Gambar 2c) dengan 4-5 helai daun. Batang semu membentuk rimpang, bulat, kuning oranye. Disebut batang semu karena sesungguhnya Sansevieria tidak mempunyai batang (Stover, 1983). Sansevieria merupakan tumbuhan berbiji tunggal (monokotil), sehingga akar tanaman ini berbentuk serabut. Sansevieria yang baik dan sehat akan menampilkan perakaran yang banyak dan berwarna putih. Morfologi Daun Berdasarkan pengamatan diperoleh bahwa kelima spesies Sansevieria yang diteliti memiliki bentuk dan warna daun yang berbeda-beda (Gambar 3). S. sufruticosa memiliki daun berbentuk silindris, warna hijau dan ujung daun berduri merah kecoklatan. Hal ini sesuai dengan Stover (1983), yang melaporkan S. sufruticosa memiliki bentuk daun silindris, ujung berwarna cokelat dan daun mengelilingi batang secara tidak terartur yang terdiri dari 7-8 helai daun. S. samurai dwarf memiliki daun dengan permukaan yang cekung sehingga membentuk saluran, dan warna hijau. S. masoniana congo, memiliki bentuk daun jorong yang tebal, warna hijau tua dengan motif bintik-bintik hijau muda pada permukaan atas daun (Gambar 3a) dan bergaris putih untuk permukaan bawah daun (Gambar 3b), ujung daun tumpul, pangkal daun membulat, dengan tepi daun rata berwarna merah. S. trifasciata gold flame memiliki daun tebal, berbentuk lanset, ujung daun meruncing, pangkal daun meruncing, warna hijau tua motif bergaris hijau muda dengan tepi daun rata berwarna kuning, sedangkan S. kirkii brown memiliki bentuk daun lanset, ujung daun meruncing, pangkal daun meruncing, tepi daun berombak, tebal dan kaku dengan permukaan bergelombang berwarna coklat motif bintik-bintik putih pada permukaan atas (Gambar 3a) maupun bawah daun (Gambar 3b). Hal ini sesuai dengan laporan Stover (1983),
6 yang menyatakan bahwa S. kirkii pulchra memiliki warna dasar daun yang sangat gelap, berwarna hijau kehitaman, bercak putih keabu-abuan.
a
1
22
3
4
5
b
(1
2
3
4
5
Gambar 3. Morfologi daun 5 spesies Sansevieria. (a) bentuk dan warna daun tampak atas, (b) bentuk dan warna daun tampak bawah. (1) S. sufruticosa, (2) S. samurai dwarf, (3) S. masoniana congo, (4) S. trifasciata gold flame, (5) S. kirkii brown. Ukuran dari daun Sansevieria yang diamati beragam dengan panjang berkisar antara 10.9 – 15.3 cm, lebar 0.9 – 9.5 cm dan tebal 0.5 – 0.9 cm (Tabel 1). Ukuran panjang daun terbesar terdapat pada S. kirkii brown dengan panjang 15.3 cm, lebar terbesar 9.5 cm pada S. masoniana congo, tebal terbesar 0.9 cm pada S. samurai dwarf dan S. sufruticosa. Sedangkan S. sufruticosa memiliki panjang terkecil yaitu 10.9 cm, lebar terkecil (0.9 cm) pada S. sufruticosa, dan tebal terkecil (0.5 cm) pada S. kirkii brown, S. masoniana congo, S. trifasciata gold flame. Tabel 1. Ukuran panjang, lebar, dan tebal daun Ukuran daun (cm) Nama tanaman Panjang Lebar Tebal Sansevieria sufruticosa 10.9 0.9 0.9 Sansevieria samurai dwarf 11.5 1.6 0.9 Sansevieria masoniana congo 14.7 9.5 0.5 Sansevieria trifasciata gold flame 14.7 4 0.5 Sansevieria kirkii brown 15.3 4.2 0.5 Catatan : nilai merupakan rarata pengukuran dari semua helaian daun. Karakter Anatomi Daun Sel Epidermis Epidermis merupakan jaringan pelindung dan lapisan terluar dari organ tumbuhan yang sangat kompak. Sel epidermis berfungsi sebagai pelindung terhadap kekurangan air, terhadap suhu udara yang terlalu tinggi atau terlalu
7 rendah, dan pelindung terhadap serangan hama dan penyakit. Epidermis yang diamati pada ke lima spesies Sansevieria terdiri dari selapis sel berbentuk poligonal dengan 4 hingga 6 sisi yang berdinding tipis (Gambar 4a), kecuali pada spesies S. samurai dwarf sel epidermis berdinding tebal (Gambar 4b).
a
b Gambar 4. Struktur sel epidermis. (a) sel epidermis berdinding tipis S.trifasciata gold flame dan (b) sel epidermis berdinding tebal S. samurai dwarf. Garis skala: 100 μm.
Bentuk, Tipe, Sebaran dan Letak Stomata Stomata merupakan lubang atau celah yang terdapat epidermis organ tumbuhan yang dibatasi oleh sel khusus yang disebut sel penutup. Sel penutup dikelilingi oleh sel-sel epidermis lainnya yang disebut sel tetangga (Nugroho et al. 2006). Stomata terdiri atas lubang (pori), sel penutup yang dikelilingi oleh beberapa sel tetangga ( Fahn l982 ). Sansevieria merupakan tanaman monokotil, tetapi sel penutup stomatanya berbentuk ginjal. Tipe stomata yang umum ditemukan pada semua spesies Sansevieria yang diteliti adalah bahwa sel penutup dikelilingi oleh 4 sel tetangga, tersusun oleh 2 sel sejajar dengan sel penutup dan 2 sel lainnya tegak lurus dengan sel penutup (Gambar 5). Stomata ditemukan pada bagian atas (adaxial) maupun bawah (abaxial). Stomata pada bagian permukaan atas dan bawah daun ditemukan menyebar acak. Menurut Croxdale (2000) dua pola distribusi stomata pada Angiospermae yaitu pola yang sangat teratur dan acak, dengan pola acak yang paling umum ditemukan. Secara umum, spesies Sansevieria yang diamati memiliki stomata tunggal, namun pada salah satu spesies yaitu S. kirkii browns, selain stomata tunggal dijumpai stomata yang berkelompok (Gambar 6b). Adanya tonjolan kutikula yang sangat tinggi pada sel penutup stoma S. masoniana congo, sehingga pada sisi paradermal terlihat bulatan berwarna gelap (Gambar 5c). Tipe stomata ini menunjukkan bahwa tanaman Sansevieria bersifat tahan kekeringan, karena laju pengurangan air yang rendah (Esau 1977). Stomata ditemukan lebih banyak pada epidermis bawah (abaksial) dibanding epidermis atas (adaksial) untuk kelima spesies tanaman Sansevieria yang diteliti (Gambar 7, Gambar 8), kecuali pada S. sufruticosa, karena memiliki bentuk daun silindris, sehingga tidak bisa dibedakan di sisi atas dan bawah (Gambar 7a). Esau (1977); Hopskin & Huner (2004) melaporkan bahwa stomata pada tanaman secara umum banyak terdapat pada sisi abaksial daun.
8 tk
a
b tk
tk
a
c
b
d
e
tk
c
tk
d
e
Gambar 5. Tipe stomata 5 spesies daun Sansevieria pada sisi paradermal (atas) dan transversal (bawah). (a) S. sufruticosa, (b) S. samurai dwarf, (c) S. masoniana congo, (d) S. trifasciata gold flame, (e) S. kirkii brown, (tk) tonjolan kutikula. Garis skala: 50 μm.
a
b Gambar 6. Sebaran stomata 5 spesies daun Sansevieria. (a) stomata tunggal dan (b) stomata berkelompok pada S. kirkii brown. Garis skala: 100 μm.
9
a
b
c
d
e Gambar 7. Struktur anatomi epidermis adaksial daun 5 spesies Sansevieria. (a) S. sufruticosa, (b) S. samurai dwarf, (c) S. masoniana congo, (d) S. trifasciata gold flame, (e) S. kirkii brown. Garis skala: 100 μm.
10
a
b
c d Gambar 8. Struktur anatomi epidermis abaksial daun. (a) S. samurai dwarf, (b) S. masoniana congo, (c) S. trifasciata gold flame, (d) S. kirkii brown. Garis skala: 100 μm. Catatan : S. sufruticosa tidak dilakukan pengamatan karena daun berbentuk silindris. Ukuran Stomata Ukuran stomata dari daun Sansevieria yang diamati beragam dan berbeda pada permukaan adaksial dan abaksial. Stomata pada permukaan adaksial memiliki ukuran panjang berkisar antara 36.6-46.1 μm dan lebar 16.3-22.0 μm , sedangkan permukaan abaksial dengan panjang berkisar 38.6-46.1 μm dan lebar 16.9-21.9 μm (Tabel 2). Ukuran stomata pada daerah pangkal, tengah, dan ujung daun tidak berbeda jauh, baik pada permukaan adaksial maupun abaksial. Ukuran stomata terbesar terdapat pada S. masoniana congo dengan panjang 46.1 μm dan lebar 22.0 μm, sedangkan S. kirkii brown memiliki ukuran terkecil dengan panjang 38.6 μm dan lebar 16.9 μm. Ukuran stomata berkaitan dengan ketahanan terhadap cekaman kekeringan (Sulistyaningsih et al. 1994). Beberapa tanaman beradaptasi terhadap cekaman kekeringan dengan cara beradaptasi dengan ukuran stomata yang lebih kecil (Price & Courtois, 1991). Mekanisme membuka dan menutup stomata pada tanaman yang toleran terhadap cekaman kekeringan sangat efektif sehingga jaringan tanaman dapat menghindari kehilangan air melalui penguapan (Price & Courtois, 1991; Pugnaire & Pardos,1999).
11 Tabel 2 Ukuran stomata adaksial dan abaksial daun 5 spesies Sansevieria Ukuran stomata (μm) Spesies S. sufruticosa *
S. samurai dwarf
S. masoniana congo
S. trifasciata gold flame
S. kirkii brown
Posisi
Adaksial
Abaksial
Panjang
Lebar
Panjang
Lebar
Pangkal
45.4
21.5
-*
-*
Tengah
45.5
21.7
-*
-*
Ujung
45.3
21.5
-*
-*
Rataan
45.4 ± 0.1
21.6 ± 0.1
-*
-*
Pangkal
43.4
20.2
44.2
20.4
Tengah
43.4
20.1
44.2
20.3
Ujung
43.5
20.4
44.6
20.3
Rataan
43.4 ± 0.1
20.2 ± 0.2
44.3 ± 0.2
20.4 ± 0.1
Pangkal
45.8
22.0
45.9
21.8
Tengah
46.0
21.9
45.9
21.7
Ujung
46.5
22.2
46.5
22.1
Rataan
46.1 ± 0.4
22.0 ± 0.2
46.1 ± 0.3
21.9 ± 0.2
Pangkal
44.3
20.8
44.7
21.1
Tengah
44.7
21.1
43.6
20.8
Ujung
44.6
20.8
43.0
21.0
Rataan
44.5 ± 0.2
20.9 ± 0.2
43.8 ± 0.8
21.0 ± 0.2
Pangkal
36.7
16.4
40.4
17.3
Tengah
36.6
16.3
38.0
16.8
Ujung
36.5
16.3
37.3
16.5
Rataan
36.6 ± 0.1
16.3 ± 0.1
38.6 ± 1.6
16.8 ± 0.4
Catatan : * = bentuk daun silindris Kerapatan Stomata Kerapatan Stomata adalah karakter penting yang mempengaruhi pertukaran gas (Pandey et al. 2007). Daun Sansevieria yang diamati memiliki kerapatan stomata yang bervariasi pada permukaan adaksial dan abaksial. Nilai kerapatan stomata diukur pada daerah pangkal, tengah, dan ujung daun. Namun diperoleh hasil yang tidak berbeda jauh, baik pada permukaan adaksial maupun abaksial. Kerapatan stomata pada sisi adaksial (8.4 – 14.5 /mm2) dijumpai lebih rendah dibanding sisi abaksial (11.3 – 15.2 /mm2)(Tabel 3). S. kirkii brown memiliki nilai kerapatan stomata pada sisi abaksial dijumpai tertinggi, namun tidak untuk sisi adaksialnya. Pada penelitian ini, nilai kerapatan stomata tertinggi terdapat pada S. kirkii brown (15.2/mm2), hal ini juga didukung karena tipe stomata yang berkelompok. Tipe berkelompok dijumpai hanya pada sisi abaksial daun. Stomata berkelompok akan memiliki nilai kerapatan yang lebih besar daripada stomata tunggal. Hakim (2012) melaporkan bahwa kerapatan stomata pada 8 spesies tanaman Hoya memiliki variasi kerapatan yang tinggi. Nilai kerapatan stomata dipengaruhi oleh besarnya ukuran stomata. Semakin besar ukuran stomata, maka nilai kerapatan stomata semakin kecil (Willmer, 1983; Croxdale, 2000 ). Pengukuran kerapatan stomata dilakukan pada daun dewasa.
12 Croxdale (2000) melaporkan bahwa ukuran stomata pada daun muda berbeda dengan daun dewasa, karena perubahan ukuran sel terjadi selama perkembangan daun. Kerapatan stomata pada suatu tanaman berhubungan dengan ketahanan tanaman terhadap kekeringan, demikian pernyataan Mc Cree & Davis (1994) dan sesuai dengan hasil penelitian Sulistyaningsih et al. (1994) pada tanaman Saccharum spp. bahwa kerapatan stomata berkaitan dengan ketahanan terhadap cekaman kekeringan. Sansevieria merupakan tanaman yang dikenal mampu menyerap polutan (Peart, 2003). Mekanisme penyerapan polutan terjadi melalui stomata (Giese et al. 1994). Oleh karena itu, semakin banyak jumlah stomata, tanaman ini diharapkan lebih efektif dalam menyerap polutan. Tabel 3 Kerapatan stomata dan indeks stomata sisi adaksial dan abaksial daun pada 5 spesies Sansevieria Kerapatan stomata (∑stomata/mm2) Spesies S. sufruticosa *
S. samurai dwarf
S. masoniana congo
S. trifasciata gold flame
S. kirkii brown
Indeks stomata
Sisi adaksial
Sisi abaksial
Sisi adaksial
Sisi abaksial
Pangkal
15.8
-*
1.4
-*
Tengah
14.5
-*
1.3
-*
Ujung
13.3
1.4
Rataan
14.5 ± 1.2 11.9
1.4 ± 0.1 1.7
-* -*
Pangkal
-* -* 14.7
2.7
Tengah
12.3
14.9
1.8
2.6
Ujung
12.1
14.7
1.8
2.8
Rataan Pangkal
12.1 ±0.2 8.9
14.8 ± 0.2 11.4
1.8 ± 0.0 2.3
2.7 ± 0.1 3.2
Tengah
7.8
11
2
2.7
Ujung Rataan
8.6 8.4 ± 0.6
11.6 11.3 ± 0.3
2.4 2.2 ± 0.2
3.4 3.1 ± 0.3
Pangkal
9.4
12.6
2.7
3.1
Tengah
9.4
12.7
2.5
3.1
Ujung
9.1
12.8
2.7
3.1
Rataan Pangkal
9.3 ± 0.2 9
12.7 ± 0.1 15.5
2.6 ± 0.1 1.7
3.1 ± 0.0 2.7
Tengah
8.9
15.7
1.6
2.9
Ujung
8.9
14.5
1.7
2.7
Rataan
8.9 ± 0.0
15.2 ± 0.7
1.7 ± 0.1
2.8 ± 0.2
Posisi
Catatan : * = bentuk daun silindris Indeks Stomata Indeks stomata menunjukkan rasio antara stomata dengan sel-sel yang terdapat pada jaringan epidermis (Willmer 1983). Nilai indeks stomata pada 5 spesies Sansevieria yang diamati untuk sisi adaksial daun lebih rendah (1.4 – 2.6)
13 dibandingkan dengan sisi abaksial daun (2.7 – 3.1) (Tabel 3). Nilai indeks stomata tertinggi sisi abaksial daun dijumpai pada S. masoniana dan S. trifasciata gold flame (3.1). Pada tabel 3 bahwa nilai indeks stomata tertinggi tidak diikuti dengan nilai kerapatan stomata yang tertinggi juga. Hal ini terkait dengan ukuran sel epidermis, semakin besar ukuran sel epidermis maka semakin tinggi nilai indeks stomata. Struktur Penampang Melintang Daun Hasil pengamatan sediaan mikroskopis sayatan transversal menunjukkan bahwa tanaman Sansevieria memiliki tipe daun dengan mesofil yang tidak bisa dibedakan menjadi jaringan palisade dan bunga karang, karena mesofilnya tersusun atas jaringan parenkim dengan struktur yang sama. Susunan daun Sansevieria terdiri atas lapisan kutikula atas, epidermis atas, jaringan mesofil, epidermis bawah, dan kutikula bawah (Gambar 9).
a
b
d c e Gambar 9. Penampang melintang daun 5 spesies Sansevieria. (a) S. sufruticosa, (b) S. samurai dwarf, (c) S. masoniana congo, (d) S. trifasciata gold flame, dan (e) S. kirkii brown. Garis skala: 100 μm.
14 Kutikula Daun Kedua permukaan daun Sansevieria yang diamati dilapisi oleh kutikula. (Gambar 10). Pada semua spesies Sansevieria tersebut, tebal lapisan kutikula atas (6.7 μm – 19.3 μm) tidak berbeda dengan tebal kutikula bawah (6.7 μm – 18.8 μm). Kutikula pada lapisan atas maupun bawah paling tebal dijumpai pada S. masoniana congo masing-masing setebal 19.3 μm dan 18.8 μm, sedangkan lapisan kutikula atas maupun bawah yang paling tipis terdapat pada S. trifasciata gold flame (6.7 μm) (Tabel 4). Kutikula yang tebal merupakan ciri adaptasi tumbuhan xerofit yang berguna untuk mengurangi penguapan (Fahn 1991). Kutikula memiliki fungsi melindungi tanaman dari serangan hama dan penyakit, mengurangi laju penguapan, dan merefleksikan sinar matahari. Kutikula yang sangat licin dapat mengurangi penempelan dan perkembangan spora pada permukaan daun, sehingga tanaman terhindar dari penyakit (Mauseth 1988). k
p
p
k
b
a k
p
k
c
tp
d k
tp
e Gambar 10. Epidermis atas daun 5 spesies Sansevieria. (a) S. sufruticosa, (b) S. samurai dwarf, (c) S. masoniana congo, (d) S. trifasciata gold flame, (e) S. kirkii brown, (k) kutikula, (t) papil, dan (tp) tanpa papil. Garis skala: 50 μm.
15 Tabel 4 Tebal kutikula, tebal epidermis, tebal mesofil dan tebal daun 5 spesies Sansevieria. Tebal epidermis atas (μm )
Tebal epidermi s bawah (μm)
Tebal mesofil (μm )
-*
23.3
-*
11000.0
11065.0
12.2 19.3 6.7
11.8 18.8 6.7
58.8 42.8 43.3
59.0 31.8 24.8
10453.3 3753.3 2846.7
10518.3 3905.0 2983.3
15.0
16.7
31.8
25.3
2346.7
2395.0
Tebal kutikula atas (μm )
Tebal kutikula bawah (μm )
S. sufruticosa *
13.5
S. samurai dwarf S. masoniana congo S. trifasciata gold flame S. kirkii brown
Spesies
Tebal daun (μm)
Catatan : * = bentuk daun silindris Epidermis Daun Epidermis merupakan jaringan tubuh tumbuhan paling luar yang umumnya terdiri dari selapis sel saja, berfungsi melindungi bagian dalam organ tumbuhan. Epidermis daun Sansevieria pada umumnya membentuk papil, suatu tonjolan pendek yang menyebabkan daun memiliki penampilan yang khas. Epidermis berpapil dijumpai pada 3 spesies yaitu S. sufruticosa, S. samurai dwarf, dan S. masoniana congo, sedangkan yang tidak berpapil adalah S. trifasciata gold flame, dan S. kirkii brown (Gambar 10). Pada semua spesies Sansevieria yang diamati, sel epidermis tersusun atas satu lapis sel. Pada daun, epidermis juga berfungsi untuk mengurangi transpirasi (Fahn 1991). Secara umum tebal sel epidermis atas lebih tinggi dibanding sel epidermis bawah. Tebal epidermis atas daun Sansevieria yang diamati berukuran 23.3 μm – 58.8 μm. Daun Sansevieria yang memiliki lapisan epidermis atas paling tebal ialah daun S. samurai dwarf dengan tebal 5.83 μm. Tebal epidermis bawah daun Sansevieria berkisar antara 24.8 μm – 59.0 μm. Sansevieria samurai dwarf memiliki tebal epidermis bawah yang paling tebal, sedangkan S. trifasciata gold flame memiliki epidermis yang paling tipis (Tabel 4). Mesofil Daun Spesies daun Sansevieria yang diamati semuanya memiliki lapisan mesofil yang tidak terdiferensiasi. Tebal lapisan mesofil berkisar antara 2346.7 μm – 11000 μm. Lapisan parenkim yang tebal dijumpai pada S. sufruticosa setebal 11000 μm , sedangkan daun S. kirkii brown memiliki lapisan parenkim yang tipis yaitu 2346.7 μm (Tabel 4). Helaian Daun Tebal daun Sansevieria berkisar antara 2395 μm – 11065 μm. Daun yang paling tebal terdapat pada S. sufruticosa (11065 μm), sedangkan S. kirkii brown memiliki daun yang paling tipis yaitu 2395 μm (Tabel 4). Adanya perbedaan tebal daun ini diduga berhubungan dengan adaptasi spesies pada habitat tumbuhya. Faktor penting yang dapat mempengaruhi perkembangan daun adalah ketersediaan air dan cahaya (Esau 1977).
16
SIMPULAN Berdasarkan pengamatan karakter morfologi 5 spesies Sansevieria, dijumpai adanya variasi morfologi daun meliputi ukuran panjang, lebar dan tebal daun serta pola warna pada daun. Pada kelima spesies Sansevieria daun dilapisi selapis epidermis berbentuk poligonal. Stomata dijumpai pada kedua permukaan daun, terdapat lebih banyak pada permukaan bawah daun (abaksial). S. masoniana congo memiliki stomata berukuran (panjang x lebar) terbesar, sedangkan S. kirkii brown memiliki stomata terkecil. S. masoniana congo memiliki kerapatan stomata terkecil dengan indeks stomata terbesar, sebaliknya S. sufruticosa memiliki kerapatan stomata terbesar dengan indeks stomata terkecil. Diantara kelima spesies yang diteliti, daun S. masoniana congo memiliki kutikula yang paling tebal sebaliknya S. trifasciata gold flame memiliki kutikula paling tipis. Helaian daun paling tebal terdapat pada S. sufruticosa, sedangkan daun S. kirkii brown paling tipis.
DAFTAR PUSTAKA Chamberlain. 1986. Deposition of gases and particles on vegetation and soils. p189-209. In: A. H. Legge and S. V. Krupa. (Eds.). Air Pollutants and Their Effect on The Terrestrial Ecosystem. New York: J Wiley. Croxdale, JL. 2000. Stomatal pattering in Angiosperms. Amer J Bot 87 (8): 10691080. Dariana, A. 2005. Tumbuhan Obat dan Khasiatnya. Seri 2. Depok: Penebar Swadaya. Esau, K. 1977. Anatomy of Seed Plants. New York : J Wiley. Fahn A. 1991. Anatomi Tumbuhan. Ed ke-3. Soediarto A, Koesoemaningrat RMT, Natasaputra M, Akmal H, penerjemah; Tjitrosomo SS, editor. Yogyakarta: Universitas Gajah Mada Pr. Terjemahan dari: Plant Anatomy. Giese, M., Bauer-Doranth U, Langebartels C, Sandermann H. Jr. 1994. Detoxification of Formaldehyde by the Spider Plant (Chlorophytum comosum L.) and by soybean (Glycine max L.) cell suspension cultures, Plant Physiol. 104:1301-1309. Hakim AR, Dorly, Rahayu S. 2012. Keragaman dan analisis kekerabatan Hoya spp. bertipe daun non sukulen berdasarkan karakter anatomi daun. Buletin Kebun Raya. 16: 1-16. Henley RW, AR Chase, LS Osborne. 2006. Sansevieria Production Guide. Florida: Central Florida Research and Education Center University of Florida. Hopkins, WG, Huner NPA. 2004. Introduction to Plant Physiology. New York : J Wiley, 559 p. Lingga, L. 2005. Panduan Praktis Budidaya Sansevieria. Cetakan 1. Jakarta.: Agromedia Pustaka.
17 Mc Cree, KJ, Davis SD. 1994. Effect of water stress and temperatureon leaf and on size and number of epidermal cells in grain sorghum. Crop Scie 14: 751-705. Mauseth JD. 1988. Plant Anatomy. California: Addison-Wesley. Nugroho H, Purnomo MS, Sumardi I. 2006. Struktur dan Perkembangan Tumbuhan. Jakarta: Penebar Swadaya. Pandey R, Chacko PM, Choudhary ML, Prasad KV, Pal M. 2007. Higher than optimum temperature under CO2 enrichment influences stomata anatomical characters in rose (Rosa hybrida). Scie. Hort. 113:74-81. Peart, V. 2003. Indoor Air Quality in Florida: Houseplants to Fight Pollution. Department of Family, Youth and Community Sciences. Florida Cooperative Extension Service. Institute of Food and Agricultural Sciences. Florida: University of Florida. Pramono, S. 2008. Pesona Sansevieria. Jakarta: PT Agromedia Pustaka. Price, A, Courtois B. 1991. Mapping QTLs Associated with Drought Resistance in Rice; Progress Problem and Prospect. Los Banos:International Rice Research Institute. Pugnaire, FI, Pardos J. 1999. Constrains by Water Stress on Plant Growth. In Passarakli, M. (ed.) Hand Book of Plant and Crop Stress. New York: J Wiley. Purwanto, AW. 2006. Sanseviera Flora Cantik Penyerap Racun. Yogyakarta: Kanisius. Salisbury FB, Ross CW. 1995. Fisiologi Tumbuhan. Ed. Ke-4. Lukman DR, Sumaryono, penerjemah; Niksolihin S, editor. Bandung: Penerbit ITB. Sass JE. 1951. Botanical Microtechnique. Iowa: Iowa State College. Sulistyaningsih YC, Dorly, Akmal H. 1994. Studi anatomi daun Saccarum spp. sebagai Induk dalam pemuliaan tebu. Hayati 1(2):32-36. Stover H. 1983. The Sansevieria Book. California: Endangered Species Pr. Tahir, Indariani M,Sitanggang M. 2008. 165 Sansevieria Eksklusif. Jakarta: PT Agromedia Pustaka. Triharyanto E, Sutrisno J. 2007. Sansevieria. Jakarta: PT. Gramedia. Willmer CM. 1983. Stomata. London: Longman Group limited.
18
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Pematang Siantar (Sumatera Utara), pada tanggal 08 Agustus 1990 dari pasangan Bapak Efendi samosir, S.Pak dan Ibu Resmi Sinaga. Penulis adalah putri kedua dari tiga bersaudara. Penulis lulus dari Pendidikan formal ditempuh di SD Negeri 091442 Dolok Panribuan tahun 2002 dan lulus dari SMP Negeri 1 Dolok Panribuan tahun 2005. Tahun 2008 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Dolok Panribuan. dan pada tahun yang sama diterima di Departemen Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, IPB melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Selama mengikuti perkuliahan, penulis aktif di organisasi Persekutuan Mahasiswa Kristen IPB di Komisi Kesenian. Bulan Juni-Juli 2011 penulis melaksanakan Praktik Lapangan di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk Porsea dibawah bimbingan Ibu Dr.Ir.Sulistijorini,M.Si dan Bapak Mestika Nugraha dengan judul Proses Produksi Pulp di PT. Toba Pulp Lestari ,Tbk Parmaksian-Sumatera Utara. Untuk menyelesaikan studi di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, penulis melaksanakan penelitian yang berjudul “Karakter Morfologi dan Anatomi Daun Beberapa Spesies Sansevieria ”
