Buletin Anatomi dan Fisiologi Vol. XVIII, No. 1, Maret 2010
Pengaruh Naungan yang Berbeda terhadap Jumlah Stomata dan Ukuran Porus Stomata Daun Zephyranthes Rosea Lindl Sri Haryanti * *Laboratorium Biologi Struktur dan Fungsi Tumbuhan, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Diponegoro, Jl. Prof. Soedharto, Kampus Universitas Diponegoro, Tembalang, Semarang Abstract The aims of this experiment was to study the effect difference of shelter towards the sum of stomata and longth and wide porus of stomata Zephyranthes rosea. The experiment was performent by using Randomized Complete Design (3 treatment with 3 replicatesfor each treatment). experiment. The treatment was 1 paranet,2 paranets and control (no paranet). Parameter was sum of leaf and wide of leaf. Data was analized by using Anova test. The result of this experiment indicated that difference shelter was able to decreased of sum stomata at up surface leaf and influence to wide porus stomata up surface, but not influence to length porus stomata up and under and wide under surface leaf. Key words : shelter( paranets) ,sum of stomata,length and wide. Abstrak Penelitian ini untuk mengetahui efek perbedaan naungan yang berbeda terhadap distribusi stomata dan panjang serta lebar porus stomata daun tanaman Zephyranthes rosea. Penelitian dilaksanakan menggunakan rancangan acak lengkap (3 perlakuan dengan 3 kali ulangan pada masing-masing perlakuan). Perlakuan meliputi naungan 1 paranet, naungan 2 paranet dan kontrol (tanpa paranet). Parameter yang diamati adalah jumlah stomata dan panjang serta lebar porus stomata daun. Data dianalisis dengan analisis variaan. Hasil penelitian menunjukkan bahwa naungan yang berbeda dapat menurunkan jumlah stomata dan berpengaruh terhadap lebar porus stomata permukaan atas daun, namun tidak berpengaruh terhadap panjang porus stomata permukaan atas dan bawah serta lebar porus permukaan bawah daun. Kata kunci :naungan , jumlah stomata ,panjang dan lebar porus
kalau faktor lingkungan tidak mendukung.
PENDAHULUAN Zephyranthes
rosea
termasuk
herba
Tanggapan
ini
dapat
berupa
menahun dengan umbi lapis. Ciri morfologi
morfologis ,fisiologis atau anatomis. Walaupun
lainnya adalah tangkai bunganya panjang 10-30
genotipnya
cm, bunga tipe corong, ros, ditengahnya keputih-
berbeda penampilan dapat berbeda pula. Respon
putihan, tajuk bunga berbentuk bulat telur
tanaman akan meningkat dengan meningkatnya
terbalik. Buah kotak bentuk bola 3 buah, pecah.
suhu dan intensitas cahaya. Energi radiasi
Tanaman hias ini berasal dari Cuba dan menjadi
matahari membentuk energi
liar, disebut juga Chocoladebloemce,N (Steenis,
fereduksin tereduksi yang akan berperan dalam
1978).
reduksi nitrit untuk dijadikan amonia. Dari
sama, dalam lingkungan yang
pereduksi, yakni
Respon tanaman sebagai akibat faktor
gugus amonia ini melalui beberapa tahap reaksi
lingkungan terlihat pada penampilan tanaman
biokimia akan dihasilkan nitrogen dalam bentuk
(performance). Tanaman berusaha menanggapi
siap diserap
kebutuhan khususnya selama siklus hidupnya
yang optimum akan memperlancar proses
41
tanaman diantaranya NO3. Suhu
Buletin Anatomi dan Fisiologi Vol. XVIII, No. 1, Maret 2010
asimilasi nitrogen, baik yang masih berada
menyebabkan tumbuhan cocok ternaungi dapat
dalam tanah maupun yang telah sampai ke
bertahan
jaringan tanaman.
(intensitas cahaya rendah) saat tumbuhan cocok
Sinar matahari yang ditangkap klorofil menaikkan tingkat energi elektron-elektron yang dihasilkan dari oksidasi air dalam proses fotosintesis.
terbuka
hidup tidak
pada
kondisi
dapat
ternaungi
bertahan
hidup
(lakitan,1993). Tanaman yang tumbuh pada lingkungan
Energi yang dihasilkan dapat
berintensitas cahaya rendah memiliki akar yang
digunakan tumbuhan untuk keperluan biologis
lebih kecil, jumlahnya sedikit dan tersusun dari
atau sintesis makromolekul dan pembelahan sel.
sel yang berdinding tipis. Hal ini terjadi akibat
Misalnya pembelahan pada sistem ontogenetik
terhambatnya translokasi hasil fotosintesis dari
stomata yang berdasarkan cara pembelahan sel
akar. Ruas batang tanaman lebih panjang
induk penjaga yang berhubungan dengan arah
tersusun dari sel-sel berdinding tipis, ruang antar
dinding sel yang memotong bagian tersebut dari
sel lebih besar, jaringan pengangkut dan penguat
meristemoid
Menurut
lebuh sedikit. Daun berukuran lebih besar, lebih
Dwijoseputro, 1978 umumnya tanaman darat
tipis dan ukuran stomata lebih besar, sel
mempunyai stomata pada permukaan daun
epidermis tipis, tetapi jumlah daun lebih sedikit,
bagian bawah ,rata-rata sel penutup berbentuk
ruang antar sel lebih banyak. Percobaan dengan
ginjal misalnya melinjo, jadam ,pinang
daun iris yang ditumbuhkan pada intensitas yang
(Fahn,
l992).
dll.
Namun beberapa tanaman ada yang stomatanya
berbeda-beda
di permukaan atas daun misalnya Begonia dan
stomata
Coleus. Tanaman yang stomatanya ada di
intensitas cahaya. Stomata tersebar dengan jarak
permukaan atas dan bawah daun misalnya
yang lebih kurang sama, jarak melebarnya khas
Zephyranthes rosea, Geranium, terung, jagung,
bagi spesies tumbuhan tertentu dan sisi daun.
Typha, alang-alang dsb.
Beberapa teori stomata adalah: 1. terhambatnya
Tanggapan
terhadap
menunjukkan
berkurang
bahwa
dengan
jumlah
menurunnya
peningkatan
pertambahan stomata karena differensiasi yang
intensitas cahaya berbeda antara tumbuhan yang
telah ada, 2. pembentukan stomata bersama
cocok untuk kondisi ternaungi (shade plant;
dengan sel-sel yang mengelilinginya sebagai
indor plant); dengan tumbuhan yang bisa
bagian dari pola perkembangan yang sama, 3.
tumbuh pada kondisi tidak ternaungi. Tumbuhan
induksi pola stomata oleh pola jaringan dasar
cocok ternaungi menunjukkan laju fotosintesis
yaitu mesofil (Fahn, l992).
yang sangat rendah pada intensitas cahaya tinggi.
Intensitas cahaya yang terlalu tinggi dapat
Laju fotosintesis tumbuhan cocok ternaungi
menurunkan laju fotosintesis hal ini disebabkan
mencapai titik jenuh pada intensitas cahaya yang
adanya fotooksidasi klorofil yang berlangsung
lebih rendah, laju fotosintesis lebih tinggi pada
cepat, sehingga merusak klorofil. Intensitas
intensitas cahaya yang sangat rendah, titik
cahaya yang terlalu rendah akan membatasi
kompensasi cahaya lebih rendah dibanding
fotosintesis
tumbuhan cocok terbuka. Dari uraian di atas
makanan cenderung lebih banyak dipakai
42
dan
menyebabkan
cadangan
Buletin Anatomi dan Fisiologi Vol. XVIII, No. 1, Maret 2010
daripada disimpan. Pada intensitas cahaya yang
fotosintesis merupakan proses hidrolisa yang
tinggi kelembaban udara berkurang,sehingga
memerlukan air. Kisaran defisit air dan potensial
proses transpirasi berlangsung lebih cepat (3).
air daun bervariasi menurut : umur tanaman,
Respon
posisi
untuk
beradaptasi
merupakan
daun
dalam
tajuk
dan
kondisi
pengendali yang halus atas resistansi terhadap
pertumbuhan. Jumlah siklus defisit yang dialami
kerusakan struktur klorofil daun. Resistensi itu
tanaman pada kondisi yang berbeda akan
terjadi mungkin berbalik (biasanya bersifat
menunjukkan pengaruh yang berbeda pula. Pada
fisiologis) atau tidak berbalik (biasanya bersifat
tanaman kapas yang tumbuh pada growth
morfologis) (Treshow, 1970).
chamber (terkontrol) pada potensial air daun 16
Penghalangan cahaya matahari oleh para-
bar mengakibatkan menutupnya stomata. Jika
para atau naungan akan mengurangi laju
tanaman yang sama ditanam di lapangan terbuka
fotosintesis.
dapat
sampai 27 bar namun belum menunjukkan
memberikan efek tertentu pada tumbuhan bila
menutupnya stomata walaupun juga mengalami
cahaya tersebut diabsorbsi. Secara fisiologis
kekeringan.
Radiasi
sinar
matahari
cahaya mempunyai pengaruh baik langsung maupun
tidak
langsung.
mempunyai
mekanisme
secara
penyesuaian terhadap perubahan kandungan air
langsung melalui fotosintesis dan secara tidak
tanah, yang dipengaruhi oleh kapasitas tanah
langsung
dan
penyimpan air. Kenaikan pH lingkungan sangat
perkembangan tanaman akibat respon metabolik
baik bagi kegiatan enzim posporilase guna
yang langsung ( Fitter dan Hay, 1991).
mengubah amilum dalam sel penutup stomata
melalui
Pengaruh
Stomata
pertumbuhan
Menurut Fitter dan Hay, l99l daun dari
menjadi glukosa-l-pospat. Hal ini menyebabkan
kebanyakan spesies menyerap lebih dari 90%
naiknya nilai osmosis sel-sel penutup yang
cahaya ungu dan biru, demikian pula untuk
kemudian menyebabkan masuknya air dari sel
cahaya jingga dan merah. Pada membran
tetangga ke sel penutup. Tambahan air ini
tilakoid setiap foton
dapat mengeksitasi satu
mengakibatkan turgor pada dinding-dinding sel
elektron dari karotenoid atau klorofil. Cahaya
penutup yang tipis (porus) dan membukalah
hijau, kuning, jingga dan merah dipantulkan
stomata (Dwijoseputro, l978). Bertambah dan
oleh kedua pigmen ini. Secara tidak langsung
berkurangnya ukuran apertur sel penjaga adalah
naungan sangat mempengaruhi kelembaban dan
akibat perubahan tekanan turgor. Pada Vicia
kandungan
dapat
faba ditemukan rata-rata volume sel penjaga
maupun
adalah 4,8 x 10-12 liter peraparat stomata pada
distribusi stomata pada permukaannya. Menurut
keadaan terbuka dan 2,6 x 10-12 liter saat
Jumin, l992, jika melebihi potensial air daun 18
tertutup. Sel penjaga banyak mengandung
bar laju penurunan perluasan daun menjadi
mitokondria, unsur ER, benda golgi dan
maksimum, dan setelah melewati 19 bar sampai
berbagai ukuran vakuola. Walaupun plastida
40 bar kecepatan fotosintesis menurun drastis.
pada sel penjaga berisi beberapa grana dan fret,
air
mempengaruhi
tanah,
sehingga
perluasan
daun
Hal ini berhubungan proses biokimia, karena
43
Buletin Anatomi dan Fisiologi Vol. XVIII, No. 1, Maret 2010
jumlah total fotosintesis yang terjadi
cukup
untuk menyokong fungsi sel tersebut (Fahn,l992)
Metode yang dipakai untuk mengamati stomata di permukaan daun adalah metode replika yaitu sebagai berikut : Mula-mula daun diolesi kutek yang
METODOLOGI Penelitian dilakukan di rumah kawat Jurusan
berwarna transparan. Dibiarkan mengering
Biologi MIPA UNDIP bulan Oktober 2009
(tunggu) 10-15 menit. Setelah kering
sampai Februari 2010 .
olesan kutek ditempeli potongan selotip
1. Bahan dan alat
warna transparan dan diratakan , lalu
Bahan yang dipakai adalah tanaman
dikelupas secara perlahan –lahan. Hasil
Zephyranthes
yang
kelupasan tersebut lalu ditempelkan pada
diperlukan adalah : pot, cetok, paranet,
gelas benda.Pengamatan jumlah stomata
penggaris
gunting,
dengan mikroskop.
mikrometer, mikroskop, gelas benda dan
Pengukuran
rosea.
kutek,
Alat
selotip,
penutup, label
sbb:
tanaman
yang
berupa
umbi
Mula-mula
okuler
mikrometer
Zephyranthes rosea ditanan dalam pot.
dipasang pada okuler, dicari bayangannya.
Setiap
Selanjutnya
pot
pemeliharaan
berisi setiap
10 hari
.
Untuk tanaman
obyekmikrometer
ditempatkan pada meja benda, dicari
disiram air sebanyak 300 mL. Setelah
bayangannya.
umur 2 minggu mulai diberi perlakuan
mikrometer tersebut dihimpitkan mulai 0.
yaitu:
Jumlah skala dihitung dari 0 sampai pada
Teduh
: naungan paranet 2
lapis Sedang
Bayangan
kedua
skala yang berimpit. Nilai skala okuler adalah jumlah perbandingan dari skala
: naungan paranet l lapis
Panas : tanpa naungan (kontrol) 3. Pengamatan.
44
stomata
dilakukan setelah peneraan mikrometer
2. Penanaman. Bibit
porus
tersebut. Ukuran panjang atau lebar porus pengamatan preparat adalah jumlah skala okulermikrometer
yang
terhitung
Pengamatan dilakukan setelah tanaman
dikalikan nilai skala okuler hasil peneraan
umur 5 bulan. Parameter yang diamati
4. Data yang diperoleh dianalisis dengan
pada penelitian ini adalah jumlah stomata
Anova pada taraf uji 5%. Bila terdapat
daun panjang dan lebar porus stomata
beda nyata dilanjutkan dengan uji lanjut
daun baik permukaan atas maupun bawah.
BNT
Buletin Anatomi dan Fisiologi Vol. XVIII, No. 1, Maret 2010
HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 1. Rata-rata jumlah stomata/bidang pandang daun tanaman setelah perlakuan naungan Perlakuan
Parameter
Teduh
Sedang
Panas
Permukaan atas
31 a
56 b
60 b
Permukaan bawah
30 a
42 a
38 a
Keterangan : Angka-angka yang diikuti huruf yang sama
dalam baris yang sama
Jumlah Stomata / bdg pandang
menunjukkan hasil tidak berbeda nyata pada taraf signifikasi 95%. 70
50 40
60
56
60
42 31
30
38
Permukaan atas
30
Permukaan bawah
20 10 0 teduh
Sedang
Panas
Perlakuan
Hasil
tanaman
waktu. Energi tersebut memacu perbedaaan
Zephyranthes rosea menunjukkan bahwa
laju fotosintesis, sehingga menghasilkan
perlakuan naungan memberikan respon atau
energi untuk pembelahan inisiasi sel induk
pengaruh nyata (signifikan) terhadap jumlah
stomata. Diduga adanya naungan antara fase
stomata
permukaan atas, namun tidak
daerah minimal dan fase daerah maksimal
berbeda nyata pada permukaan bawahnya .
penerimaan cahaya dalam kloroplas berbeda
Menurut Dwijoseputro, l978 berapa banyak
pada daun tanaman tanpa naungan dan
energi yang dimiliki cahaya tergantung pada
tempat
panjang pendeknya gelombang. Tentang
distribusi stomata pada daun
jumlah kuantum yang diperlukan molekul
meningkat. Fiksasi CO2 maksimum terjadi
CO2
sekitar tengah hari yaitu pada saat intensitas
menjadi
analisis
gula
diperkirakan
10.
panas,
sehingga
semakin
mencapai
untuk fotosintesis hanya 0,5 sampai 2% dari
cahaya mempunyai pengaruh langsung yaitu
jumlah energi yang tersedia. Energi sinar
melalui fotosintesis maupun tidak langsung
tergantung pada kualitas, intensitas dan
yaitu
melalui
Secara
atau
Sebenarnya energi yang dipakai tumbuhan
45
puncaknya.
jumlah
fisiologis
pertumbuhan
dan
Buletin Anatomi dan Fisiologi Vol. XVIII, No. 1, Maret 2010
perkembangan
tanaman
akibat
respon
menunjukkan respon yang sama. Hal ini
metabolik yang langsung.Hal inilah yang
tentu saja sangat dipengaruhi oleh hasil
menyebabkan
produksi bahan kering yang dipakai untuk
perkembangan
induksi stomata
dan
pola
berbeda pada permukaan
respirasi
,sehingga
menghasilkan
ATP
atas daun. Jumlah stomata per mm2 pada
namun karena perlekatan dinding dalam di
Zephiranthes rosea adalah 70 di permukaan
ujung
atas dan 50 di bawah. Pola distribusi stomata
pengaruhnya masih sama. Pola pembelahan
hasil pengamatan permukaan bawah tidak
daun dikotil pada perkembangan daun
menunjukkan beda nyata. Hal ini karena
berlanjut pada lapisan terluar meristem
permukaan bawah daun pada naungan yang
marginal yang membelah antiklinal dan
berbeda sifatnya tetap ternaungi karena letak
tidak tergantung pada lapisan sel di
daun
bawahnya misalnya palisade parenkim
yang
melengkung
dan
sebagian
horisantal, sehingga pola distribusi inisiasi sel induk stomata tetap sama (Fahn, l992). Perlakuan naungan yang berbeda menunjukkan hasil atau respon berbeda tidak nyata terhadap panjang porus stomata daun
porus
(Fahn,l992). berhubungan
yang
sangat
Namun
hal
dengan
kuat
ini
maka
juga
peluasan
permukaan daun yang berasosiasi dengan peningkatan jumlah dan ukuran kloroplas
tanaman di permukaan atasnya. Hal ini dapat
serta jumlah klorofil yang terdapat pada
dilihat dalam tabel 2. Panjang porus stomata
palisade dan spons parenkim maupun
rata-rata sama, tanaman yang tumbuh pada
pada sel penutup stomata.
intensitas cahaya yang rendah sampai tinggi Tabel 2. Ukuran panjang dan lebar porus stomata permukaan atas daun (mikron) parameter
Teduh
Sedang
Panas
Panjang
78,75 a
74,55 a
76,60 a
Lebar
10,50 b
13,65 ab
5,25 a
Keterangan : angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada baris yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata pada taraf siknifikasi 95%
46
Buletin Anatomi dan Fisiologi Vol. XVIII, No. 1, Maret 2010
pjg dan lebar porus stomata (mikron)
90 80
78,75
76,6
74,55
70 60 50
Panjang
40
Lebar
30 20
13,65
10,5
5,25
10 0 Teduh
Sedang
Panas
perlakuan
Gambar 2 : Histogram ukuran panjang dan lebar porus stomata permukaan atas daun
setelah
perlakuan Tabel 3. Ukuran panjang dan lebar porus stomata permukaan bawah daun (mikron) Parameter
Teduh
Sedang
Panas
Panjang
83,95 a
77,70 a
74,55 a
Lebar
7,35 a
17,85 a
3,15 a
Keterangan : angka-angka yang diikuti huruf yang sama pada baris yang sama menunjukkan hasil yang tidak berbeda nyata pada taraf kepercayaan 95%
pjg dan lebar porus stomata (mikron)
90
83,95
77,7
80
74,55
70 60 50
Panjang
40
Lebar
30
17,85
20 10
7,35
3,15
0 Teduh
Sedang
Panas
perlakuan
Gambar : Histogram panjang dan lebar porus stomata permukaan bawah daun setelah perlakuan Lebar porus stomata pada naungan
mengadakan fotosintesis, torgor sel penutup,
yang berbeda menunjukkan pengaruh yang
suhu yang makin naik dan energi yang dapat
berbeda nyata. Hal ini sangat dipengaruhi
melenturkan dinding porus bagian tengah
adanya cahaya yang diserap kloroplas yang
dari
47
stomata
permukaan
atas
daun.
Buletin Anatomi dan Fisiologi Vol. XVIII, No. 1, Maret 2010
Dikatakan mikrofibril selulose sel penutup lebih lentur pada bagian tengah. Adanya
KESIMPULAN 1. Naungan
yang
pelebaran porus stomata ini sangat erat
mempengaruhi
hubungannya dengan transpirasi tumbuhan
permukaan atas daun,tetapi tidak
tersebut
mempengaruhi
dalam
beradaptasi
terhadap
lingkungannya. Pada daerah panas stomata harus mengurangi lebarnya guna mengurangi
jumlah
berbeda
jumlah
stomata stomata
permukaan bawah 2. Naungan
yang
berbeda
penguapan air, sebaliknya pada daerah teduh
mempengaruhi lebar porus stomata
stomata lebih membuka. Hormon yang
permukaan atas daun, namun tidak
berbengaruh pada buka tutupnya stomata
mempengaruhi
adalah ABA ,sedang unsur hara yang
porus stomata
berperan
didalamnya
Menurut Jumin, l988 daerah
panas
adalah
kalium.
suhu tinggi
menyebabkan
3. Naungan
yang
terhadap berbeda
panjang tidak
atau
mempengaruhi panjang dan lebar
tanaman
porus stomata permukaan bawah
kekurangan air dan juga akan kekurangan
daun
nitrogen. Hasil analisis panjang dan lebar porus stomata
permukaan
bawah
daun
menunjukkan berbeda tidak nyata (Tabel 3). Hal ini terjadi karena perbedaan naungan pengaruhnya relatif masih sama dalam hal menambah kelenturan dinding porus stomata. Dinding dalam atau tengah yang membentuk porus
terpengaruh sama oleh
intensitas
cahaya, energi photon dan suhu dalam sel penutup dan sel tetangga.
Dilihat dari
kanopi tanaman daun-daun yang letaknya tegak atau miring seharusnya menunjukkan sudut penerimaan cahaya yang berbeda , tetapi karena adanya angin sudut tersebut menjadikan daun bergoyang, sehingga dapat berkurang pengaruhnya.
48
DAFTAR PUSTAKA Dwidjoseputro, D. l978 Pengantar Fisiologi Tumbuhan. PT Gramedia Jakarta Fitter ,A.H and R.K.M Hay, l99l. Fisiologi Lingkungan Tanaman Diterjemahkan oleh Sri Andani dan E.D. Purbayanti. Editor B.Sri Gandono. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta. Fahn. A. l992 Anatomi Tumbuhan. PT Gramedia Jakarta Jumin., H.B . l992. Ekologi Tanaman. Rajawali Pers Jakarta. Lakitan, l993. Dasar-dasar Fisiologi Tumbuhan. PT Raja Grafindo Persada.Jakarta Steenis, van,C.G.G.J . l978. Flora untuk Sekolah di Indonesia. PT Pradnya Paramita Jakarta Treshow,M. l970. Environtment and Plant Respont. Mc Graw Hill Company, New York
