Tajuk :Kadar Transpirasi Tumbuhan.

Elemen KB02 (Kemahiran Merekabentuk Eksperimen)

KB0201 Mengenalpasti masalah berdasarkan situasi biasa atau situasi dalam kehidupan harian.

Masalah

Transpirasi ialah satu proses kehilangan air dari tumbuh-tumbuhan ke atmosfera dalam bentuk wap air. Air diserap dari akar rerambut tumbuhan dan air itu kemudian diangkut melalui xilem ke semua bahagian tumbuhan khususnya daun. Bukan semua air digunakan dalam proses fotosintesis. Air yang berlebihan akan disingkirkan melalui proses transpirasi. Jika kadar kehilangan air melalui transpirasi melebihi kadar pengambilan air tumbuhan tersebut, pertumbuhan pokok akan terhalang. Tumbuhan itu akan menjadi layu dan akhirnya tumbuhan itu akan mati. Akibat itu, mereka yang mengusahakan pernanaman secara besar – besaran mungkin mengalami kerugian yang tinggi sekira mengabaikan faktor kadar transpirasi tumbuh – tumbuhan. Misalnya menanam tumbuhan jenis herba di tanah yang kering tanpa penyiraman yang banyak atau menanam kaktus di tanah yang lembap.

Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar transpirasi terbahagi kepada faktor dalaman dan faktor luaran. Faktor dalaman seperti bilangan stoma yang ada dalam sehelai daun hijau, stoma yang terbenam, penempalan stoma, ketebalan kutikel pada daun, serta keadaan daun. Faktor luaran pula ialah faktor cahaya, faktor keamatan cahaya, faktor suhu persekitaran, faktor kelembapan relatif udara sekeliling, faktor angin serta bekalan air kepada daun. Faktor – faktor ini perlu dikaji secara terperinci supaya kami dapat mengenalpasti makanisme transpirasi dan menetapkan keadaan yang terbaik untuk tumbuhan supaya kadar transpirasinya adalah terkawal. Dengan ini kadar transpirasi yang terlalu tinggi atau yang terlalu rendah tidak akan berlaku.

Tumbuh-tumbuhan di negara kita menerima pancaran matahari yang terik yang secara berteruskan sepanjang tahun. Ini kerana negara kita terletak di kawasaan yang beriklim Khatulistiwa. Oleh itu transpirasi yang dijalankan oleh tumbuh - tumbuhan mempunyai kadar yang lebih tinggi daripada tumbuh – tumbuhan di kawasan iklim lain. Lantaran itu air perlu diserap dengan kadar yang tinggi juga untuk mengimbangi kehilangan air. Oleh itu tumbuh – tumbuhan di negara ini perlu disiram dengan lebih kerap. Jika tidak, tumbuh-tumbuhan akan layu dan mati. Dengan memahami keadaan cuaca yang akan bertindak ke atas tumbuhan, cara – cara penjagaan tumbuh – tumbuhan akan diubahsuaikan supaya tumbuh – tumbuhan dapat menyesuaikan diri dengan keadaan iklim tempatan dan tidak layu dengan mudah.

Objektif Kajian

Objektif eksperimen ini adalah untuk mengkaji kadar transpirasi tumbuh - tumbuhan di bawah pengaruh faktor cahaya.

Hipotesis

Apabila tumbuh - tumbuhan didedahkan kepada cahaya yang malar, kadar transpirasi adalah lebih tinggi sekiranya dibandingkan dengan tumbuh - tumbuhan yang tidak didedahkan kepada cahaya.

KB0202 Menrancang untuk melaksanakan penyiasatan

Pembolehubah

Pembolehubah tak bersandar -- Keadaan persekitaran samada keadaan

bercahaya atau keadaan gelap.

Pembolehubah bersandar -- Kehilangan jisim air/kadar transpirasi

Pembolehubah yang dimalarkan – Faktor keamatan cahaya,faktor haba,

Kajian Rintis

Diketahui bahawa semua tumbuh – tumbuhan boleh menjalankan transpirasi tetapi pada kadar yang berbeza. Pokok sawi dipilih kerana pokok sawi bersaiz kecil, perubahan transpirasi senang diperhatikan, mudah diperolehi (didapatikan di belakang rumah saya), harganya tidak mahal dan boleh dimakan selepas kajian ( tidak membazirkan sumber).

Bahan – bahan atau radas - radas yang digunakan dalam eksperimen ini ialah

1.  
2. Neraca Tuas.
3.  
4. 2 helai beg plastik.
5.  
6. 2 pohon sayur yang lebih kurang sama saiznya.
7.  
8. Lampu meja.
9.  
10. Kadbod besar.

Kos Pembelanjaan

Perancangan

1.  
2. Tarikh untuk menjalankan eksperimen ditetapkan.
3.  
4. Rujukan mengenai eksperimen yang akan dijalankan dilakukan.
5.  
6. Perbincangan antara ahli kumpulan diadakan untuk memahami prosedur yang sepatutnya dijalankan dalam eksperimen ini.
7.  
8. Kajian kadar transpirasi akan dikaji dari segi kehilangan jisim air dengan kaedah Kajian dengan Potometer Berat.
9.  
10. 2 pohon sayur sawi yang serupa akan diperoleh.
11.  
12. Setiap pohon sayur akan direndamkan akarnya dalam larutan kultur air yang mengandungi semua nutrien yang diperlukan oleh tumbuhan pada kepekatan yang sama.
13.  
14. Sayur – sayur itu akan dibiarkan sehari supaya menyesuaikan diri dengan keadaan air yang bernutrien tersebut.
15.  
16. Pada hari kedua, dua pohon pokok itu akan dibawakan ke dalam sebuah bilik yang gelap. Salah satu pohon sayur, iaitu sayur A akan diletakkan ke dalam satu sudut bilik yang dilengkapi dengan lampu meja yang mengeluarkan cahaya. Sayur A akan diletakkan sejauh 1 meter dari lampu tersebut. Sayur B pula akan diletakkan ke sudut yang lain di dalam bilik yang sama. Sudut itu akan dipastikan dalam keadaan gelap. Satu keping kadbod yang tebal dan besar akan diletakkan di hadapan sayur itu supaya tumbuhan itu tidak terdedah kepada cahaya yang dikeluarkan daripada lampu meja tadi.
17.  
18. Setelah radas – radas telah disediakan, bacaan jisim awal sayur dan air akan dicatatkan. Kemudian bacaan seterusnya akan diambil pada selang masa setengah jam dan kajian ini dijalan selama 3 jam iaitu dari pukul 8.30 pagi hingga pukul 11.30 tengah hari. Bacaan akan dikumpul dalam jadual.
19.  
20. Kadar transpirasi bagi kajian tersebut boleh ditentukan dengan rumus seperti yang ditunjukan dibawah,
21. Kadar transpirasi = Jisim awal - Jisim akhir

    Jumlah Masa yang diambil

22. Data – data yang dikumpul semasa ujian dijalankan dicatatkan dalam jadual seperti di bawah:-

KB0203 Memilih teknik, radas dan bahan yang sesuai dengan kajian

Teknik yang akan digunakan untuk pengujian ialah teknik mengkaji kadar transpirasi dengan potometer berat.

Radas dan bahan yang digunakan dalam pengujian ialah

1.  
2. Neraca Tuas
3.  
4. 2 helai bag plastik
5.  
6. 2 pohon sayur yang sama saiznya
7.  
8. Lampu meja
9.  
10. Kadbod besar

1.  
2. Kaedah – Penyediaan Pohon Sayur Sawi untuk Kajian
3. 2 pohon sayur sawi yang serupa diperolehi. Setiap pohon sayur direndamkan akarnya dalam larutan kultur air yang mengandungi semua nutrien yang diperlukan tumbuhan pada kepekatan yang sama. Sayur – sayur itu dibiarkan sehari supaya dapat menyesuaikan diri dengan keadaan air yang bernutrien.
4. Kaedah – Kajian Kadar Transpirasi Seperti yang telah dirancangkan

Jumlah Masa yang diambil

Langkah Berjaga – jaga

1.  
2. Semasa sayur sawi digunakan untuk kajian, pastikan tumbuhan tersebut sudah menyesuaikan diri dengan air berkultur tersebut supaya kadar penyerapan air dapat dijalankan seperti biasa.
3.  
4. Lampu yang digunakan dipastikan tidak terlalu dekat dengan tumbuhan kerana mentol membebaskan haba yang mungkin mempengaruhi keputusan kajian.
5.  
6. Ralat sifar pada neraca tuas dipastikan dibetulkan sebelum kajian dijalankan agar nilai yang diperolehi adalah lebih tepat.

KB0205 Mengumpul dan merekod pemerhatian

Pemerhatian

Apabila kajian dijalankan, didapati bahawa jisim air setiap pohon sayur sawi kurang pada kadar tertentu. Pohon yang didedahkan kepada cahaya mempunyai penurunan jisim air yang lebih cepat berbanding dengan pohon sayur sawi yang tidak didedahkan kepada cahaya.

Keputusan

PENGIRAAN

Pohon sayur sawi A Kadar transpirasi = Jisim awal - Jisim akhir

Jumlah Masa yang diambil

= o.8 g/jam

Pohon sayur sawi B Kadar transpirasi = Jisim awal - Jisim akhir

Jumlah Masa yang diambil

= 0.7 g/jam

Perbincangan

1.  
2. Sayur sawi diletakkan sekurang – kurangnya 1 meter daripada lampu meja agar keputusan tidak akan dipengaruhi oleh haba yang dibebaskan oleh mentol.
3.  
4. Kadar transpirasi sayur sawi yang didedahkan kepada cahaya adalah lebih tinggi kerana air diserap oleh tumbuhan untuk melakukan fotosintesis. Apabila terdapat fotosintesis, air yang tidak digunakan pun bertambah. Oleh itu kadar transpirasinya juga bertambah berbanding dengan tumbuhan yang tidak didedahkan kepada cahaya(tiada aktiviti fotosintesis berlaku).
5. Eksperimen dijalankan selama 3 jam bertujuan untuk memperolehi pola kadar transpirasi yang sebenarnya. Dengan menjalankan eksperimen dengan lebih lama, kadar transpirasi tumbuhan akan menjadi lebih konsisten dan bacaan lebih tepat.
6.  
7. Penambahan cahaya yang tinggi menggalakkan pembukaan liang-liang stoma dengan lebih besar supaya gas karbon dioksida boleh meresap melalui daun.

KB0208 Membuat kesimpulan

Kesimpulan

Melalui kajian ini kadar tranpirasi tumbuh – tumbuhan dapat ditentukan. Didapati bahawa kadar transpirasi tumbuh – tumbuhan yang didedahkan kepada cahaya mempunyai kadar transpirasi yang lebih tinggi berbanding dengan tumbuh – tumbuhan yang tidak didedahkan kepada cahaya. Terbuktilah bahawa hipotesis adalah benar.

KB0209 Menilai kaedah/teknik dan cadangkan cara untuk membaiki kaedah/teknik

Penilaian Teknik:

Kekuatan teknik:

1.  
2. Air kultur digunakan bertujuan sayur sawi masih boleh menjalankan aktiviti asalnya tanpa diganggu oleh perubahan medium. Dengan menggunakan hanya air bernutrien sebagai medium ketika menjalankan eksperimen membolehkan kepekatan air ditetapkan. Hal ini menyebabkan kadar penyerapan air tidak dipengaruhi oleh kepekatan air. Jisim air yang hilang melalui transpirasi juga mudah diukur.
3.  
4. Neraca tuas digunakan kerana neraca mempunyai kepekaan tinggi untuk mengesan perubahan jisim air, bacaan yang lebih jitu dan mudah didapati (boleh dipinjam daripada pihak sekolah.).
5.  
6. Lampu meja digunakan agar bekalan cahaya yang diberikan kepada sayur sawi A dapat dimalarkan. Dengan menggunakan lampu meja sebagai ganti cahaya matahari membolehkan cahaya dimalarkan supaya keputusan tidak dipengaruhi oleh perubahan keamatan cahaya.
7.  
8. Kajian dilakukan di dalam sebuah bilik agar semua faktor persekitaran dapat dimalarkan, iaitu dapat mengelakkan angin, kelembapan relatif bilik yang sentiasa tetap dan sumber cahaya dapat dikawal.
9.  
10. Bekas untuk meletakkan sayur sawi ditutup dengan beg plastik hitam supaya dapat mengelakkan air daripada tersejat kerana kajian ini hanya mengkaji kehilangan air melalui transpirasi dan bukan penyejatan air.

Kelemahan Teknik / Alternatif

1.  
2. Eksperimen ini dijalankan selama tiga jam, maka berkemungkinan dalam tempoh masa itu, tekanan udara adalah berbeza dan sentiasa berubah, suhu bilik tidak dapat dimalarkan sepanjang eksperimen. Ini dapat dibaiki dengan melakukan eksperimen di bilik tertutup di mana semua keadaan persekitaran dapat ditentukan dan dikawal supaya keadaan persekitaran dapat dimalarkan.
3.  
4. Di samping itu, lampu meja yang digunakan dalam eksperimen mungkin masih membebaskan haba yang cukup untuk mengubah suhu bilik. Masalah ini boleh dibaiki dengan menggunakan lampu berpendaflour yang membebaskan kurang haba pada keterangan dan keamatan cahaya yang sama.
5.  
6. Tambahan pula, faktor dalaman juga boleh mempengaruhi eksperimen. Oleh kerana kami menggunakan dua pohon sayur sawi yang serupa, ini tidak menunjukkan bahawa faktor dalamannya juga sama. Oleh itu bacaan yang diperolehi adalah kurang tepat. Ini boleh diperbaiki dengan menggunakan satu pohon sayur sawi sahaja di mana kajian tentang kadar transpirasi dijalankan pada masa yang berbeza di bilik yang terkawal.
7.  
8. Neraca yang terlalu peka yang digunakan semasa pengukuran dilakukan juga akan mempengaruhi keputusan. Oleh itu bacaan perlu diambil di tempat yang tenang dan bacaan itu diambil beberapa kali untuk memperolehi bacaan yang paling tepat. Eksperimen juga perlu dijalankan beberapa kali supaya keputusan yang diperoleh setiap kali adalah konsisten agar kesimpulan dapat dibuat.

Kekangan:

1.  
2. Semasa mengkaji kadar transpirasi tumbuhan, pohon yang berlainan mempunyai struktur dalaman yang berbeza kecuali kami menggunakan pohon yang sama atau yang diklonkan.
3.  
4. Mentol yang digunakan akan membebaskan haba yang tidak diperlukan yang akan mempengaruhi keputusan.