BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar belakang
Salah satu ciri makhluk hidup adalah tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan merupakan bertambahnya jumlah dan besarnya sel diseluruh tubuh yang secara kuantitatif dapat diukur atau suatu peningkatan dalam berat atau ukuran dari seluruh / sebagian dari organisme, sedangkan perkembangan merupakan bertambahnya fungsi alat tubuh yang dapat dicapai melalui tumbuh, kematangan dan belajar atau peningkatan kemahiran dalam penggunaan tubuh (Sacharin,1996).
Pertumbuhan dan perkembangan merupakan proses yang saling berhubungan. Ada banyak faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan pekembangan tumbuhan. Faktor-faktor tersebut dikelompokan menjadi 2, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal merupakan faktor yang meliputi faktor genetis (hereditas) dan factor fisiologis, sedangkan faktor eksternal atau faktor lingkungan merupakan faktor yang berasal dari luar tubuh tumbuhan tersebut yaitu dari lingkungan atau ekosistem. Salah satu faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah cahaya.
Cahaya yang dibutuhkan tumbuhan tidak selalu sama pada setiap tanaman. Ada jenis-jenis tumbuhan yang memerlukan cahaya penuh dan ada pula yang memerlukan remang-remang untuk pertumbuhannya. Banyak sekali teori yang menjelaskan tentang pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan tumbuhan. Namun teori tersebut belum sepenuhnya dapat dipelajari jika kita belum mengetahui kebenarannya pada lingkungan kita.
B. Rumusan masalah
Bagaimana pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan batang dan daun pada kecambah kacang hijau?
C. Hipotesis
Hipotesis adalah kesimpulan sementara tentang hubungan dua variabel atau lebih yang dianggap benar dan kemudian diadakan pengujian tentang kebenarannya dengan menggunakan data empiris.
Dalam penelitian ini kami mengajukan hipotesis “Tanaman yang mendapatkan cahaya matahari lebih terang akan semakin cepat dan baik pertumbuhannya”.
Tumbuhan biji kacang hijau yang berada dilingkungan yang intensitas cahayanya berbeda akan menghasilkan tinggi yang berbeda. Tumbuhan di tempat gelap akan lebih cepat tinggi daripada tumbuhan yang berada di tempat terang/bercahaya.
D. Tujuan
Mengetahui intensitas pengaruh cahaya matahari terhadap pertumbuhan tinggi batang dan jumlah daun pada kecambah kacang hijau.
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
A. Pengertian Pertumbuhan dan Perkembangan
Pertumbuhan adalah proses bertambahnya ukuran (diantarnya volume, massa, dan tinggi) serta jumlah sel secara irreversible (tidak dapat kembali ke bentuk semula). Pertumbuhan bersifat kuantitatif (dapat diukur) menggunakan auksanometer. Pertumbuhan terjadi karena pertambahan jumlah sel dan pembesaran sel. Proses ini terjadi akibat pembelahan mitosis pada jaringan bersifat meristematik. Contoh, pertambahan tinggi batang dan jumlah daun.
Perkembangan adalah proses terspesialisasi sel menuju ke bentuk dan fungsi tertentu yang mengarah ke tingkat kedewasaan yang bersifat kualitatif (tidak dapat dihitung) dan irreversible. Contoh, munculnya bunga sebagai alat perkembangbiakan.
B. Tahapan Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
Pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman diawali dengan perkecambahan biji.
Perkecambahan adalah munculnya plantula (tanaman kecil dari dalam biji) karena pertumbuhan embrio di dalam biji menjadi tanaman baru. Embrio terdiri dari akar lembaga (calon akar = radikula), daun lembaga (kotiledon) dan batang lembaga (kaulikulus).
B.1 Struktur Biji
Pada biji tanaman dikotil maupun monokotil: Epikotil (bagian atas kotiledon) di ujung epikotil terdapat Plumula (ujung batang & calon daun) merupakan poros embrio yang tumbuh ke atas yang selanjutnya akan tumbuh menjadi daun pertama, sedangkan Hipokotil (bagian bawah kotiledon) di ujungnya terdpat radikula (calon akar) adalah poros embrio yang tumbuh ke bawah dan akan menjadi akar primer.
Pada tanaman monokotil, misalnya jagung, kotiledon mengalami modifikasi menjadi skutelum dan koleoptil. Skutelum berfungsi sebagai alat penyerap makanan yang terdapat di dalam endosperma, sedangkan koleoptil berfungsi melindungi plumula. Selain itu, pada jagung juga terdapat koleoriza yang berfungsi melindungi radikula.
Pada biji dikotil yang berkecambah, embrio menyerap nutrient dari endosperma (cadangan makanan) sehingga kotiledon mengecil pada akhirnya kisut dang lepas.
B.2 Proses Perkecambahan
Proses Fisika,
(a) Terjadi ketika biji menyerap air (imbibisi) akibat dari potensial air rendah pada biji yang kering.
Proses Kimia,
(b) Air yang masuk mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormone giberelin (GA).
(c) Hormon GA mendorong aleuron (lapisan tipis bagian luar endosperma) untuk sintesis dan mengeluarkan enzim.
(d) Enzim bekerja menghidrolisis cadangan makanan yang terdapat dalam kotiledon dan endosperma. Proses ini menghasilkan molekul kecil larut dalam air, missal enzim amylase menghidrolisis pati dalam endosperma menjadi gula. Selanjutnya gula dan zat lain diserap dari endosperma oleh kotiledon selama pertumbuhan embrio menjadi bibit tanaman.
B.3 Macam Perkecambahan
Berdasarkan letak kotiledon pada saat perkecambahan, ada dua tipe perkecambahan, yaitu :
· Perkecambahan Epigeal
Ciri Perkecambahan ini : Terangkatnya kotiledon dan plamula ke permukaan tanah. Pemanjangan terjadi pada bagian hipokotil (ruas batang dibawah kotiledon). Perkecambahan ini umumnya terjadi pada biji tanaman Dicotyledoneae (kecuali kacang kapri), contoh : kacang hijau, kacang kedelai, kapas.
· Perkecambahan Hipogeal
Ciri Perkecambahan ini : Tertinggalnya kotiledon didalam tanah, sedang plamula tetap menembus tanah. Pemanjangan terjadi pada epikotil (ruas batang diatas kotiledon). Umumnya terjadi pada biji monocotyleddoneae, contoh : Jagung, padi. dan Dicotyledoneae yaitu hanya kacang kapri.
Pada akhir perkecambahan terbentuk akar, batang dan daun. Selanjutnya, tumbuhan mengalami pertumbuhan, yaitu :
· Pertumbuhan Primer
Pertumbuhan yang terjadi karena aktivitas meristem apical (terdapat pada ujung batang dan ujung akar), menyebabkan pemanjangan akar dan batang.
· Pertumbuhan Sekunder
Pertumbuhan sekunder terjadi akibat aktivitas pembelahan mitosisi pada jaringan meristem sekunder (lateral) sehingga mengakibatkan diameter batang dan akar bertambah besar. Meristem lateral terbagi atas : Kambium vaskuler (terletak diantara xylem dan floem menyebabkan pembelahan sel kearah dalam membentuk xylem dan kearah luar membentuk floem. dan Kambium gabus (jaringan pelindung yang menggantikan fungsi jaringan epidermis yang rusak/mati). Pertumbuhan sekunder terjadi pada tumbuhan dikotil.
C. Faktor – Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
Faktor Internal (Dalam)
C.1 Faktor Intraseluler/Genetis
Gen mengandung factor-faktor sifat keturunan yang dapat diturunkan pada keturunnanya. Gen juga berfungsi untuk mengkontrol reaksi kimia didalam sel, misalnya sintesis protein. Pembentukan yang merupakan dasar penyusun tubuh tumbuhan, yang dikendalikan oleh gen secara langsung. Maka gen dapat mengatur pertumbuhan melalui sifat yang diturunkan dan sintesis-sintesis yang dikendalikan.
C.2 Faktor Interseluler/Fisiologi
Proses yang terjadi merupakan proses fungsional tingkat seluler. Hormon adalah regulator pertumbuhan yang sangat esensial yang dibuat pada suatu bagian tumbuhan. Hormon tumbuhan disebut fitohormon.Hormon itu diantaranya :
a) Auksin
Hormon ini ditemukan pada titik tumbuh batang dan selubung daun pertama tanaman monokotil yang disebut koleoptil, ujung akar, dan ujung batang serta jaringan yang masih bersifat meristematis. Fungsi Auksin :
o Merangsang aktivitas cambium untuk membentuk xylem dan floem
o Mencegah rontoknya daun, bunga dan buah
o Merangsang pembentukan buah dan bunga
o Memacu pembentangan dan pembelahan sel
o Merangsang pemanjangan (sel) tunas ujung tanaman
o Membantu pembentukan buah tanpa biji (partenokarpi)
o Merangsang pembentukan akar lateral dan serabut akar
o Merangsang dominasi apical, yaitu terhalangnya tunas lateral oleh adanya tunas ujung tanaman. Jika tunas ujung tanaman dipotong, maka tunas-tunas lateral akan tumbuh
o Memelihara elastisitas dinding sel
Tanaman yang semula tumbuh tegak jika direbahkan maka auksin akan terkumpul disisi bawah, menyebabkan ketidakseimbangan sel baguan atas dengan bagian bawah sehingga batang tumbuh membengkok keatas.
Aktivitas auksin akan terhambat oleh cahaya matahari. Karena pada bagian tanaman yang terkena cahaya auksin akan tidak merata sehingga pertumbuhan terhambat. Sehingga tempat gelap akan tumbuh lebih panjang. Hal ini karena kandungan auksin pada tempat terang lebih rendah dari tempat gelap. Oleh karena itu, batang tumbuh membengkok kearah datangnya cahaya.
a. Giberelin
Berperan dalam merangsang pertumbuhan dan perkembangan embrio.
b. Etilen
Berperan dalam proses pematangan buah dan kerontokan daun.
c. Sitokinin
Berperan dalam pembelahan sel (sitokinesis)
d. Asam absisat
Berperan dalam proses penuaan dan gugurnya daun
e. Kalin
Berperan dalam proses organogenesis
f. Asam traumalin
Berperan dalam proses regenerasi sel apabila tumbuhan mengalami kerusakan jaringan.
Faktor Eksternal/Luar (Lingkungan)
1. Air
Air termasuk senyawa utama yang sangat dibutuhkan tumbuhan. Tanpa air, reaksi kimia dalam sel tidak berlangsung sehingga tumbuhan mati.
2. Cahaya
Kualitas, intensitas, dan lamanya radiasi yang mengenai tumbuhan mempunyai pengaruh yang besar terhadap berbagai proses fisiologi tumbuhan. pada intensitas cahaya berlebih maka auksin dan klorofil akan rusak sehingga menghambat pertumbuhan. Sebaliknya, pada intensitas kurang cahaya tumbuhan mengalami etiolasi.
3. Kelembapan
Laju transpirasi dipengaruhi oleh kelembapan udara. Jika kelembapan udara rendah, transpirasi akan meningkat. Hal ini memacu akar untuk menyerap lebih banyak air dan mineral dari dalam tanah. Meningkatnya penyerapan nutrien oleh akar akan meningkatkan pertumbuhan tanaman.
4. Nutrien
Zat makanan bisa terdapat dalam air, udara, dan tanah (umumnya) dalam bentuk ion. Nutrien digunakan tumbuhan untuk sumber energy dan sumber materi untuk sintesis berbagaikomponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan. Jika kebutuhan kurang maka akan terjadi defisiensi (tumbuh tidak sempurna hingga bisa mati) Nutrien dibedekan atas :
· Makronukrien (unsure makro/butuh dalam jumlah banyak). Misalnya : C, H, O [defisiensi : Pertumbuhan dan metabolisme terhambat, akhirnya mati ], N (Nitrogen) [Daun pucat, klorosis/menguning dan gugur), P (Fosfor), K (Kalium), Ca (Kalsium) [Daun tidak terbentuk] , S (Sulfur), Mg (Magnesium).
· Mikronutrien (unsure mikro/butuh dalam jumlah sedikit). Misalnya : Fe (Besi) [Klorosis], Cl (Klor) [layu], B (Boron), Mn (Mangan), Mo (Molibdenum), Zn (Seng), Cu (Tembaga).
5. Suhu
Suhu berpengaruh dalm proses fotosintesis, respirasi, transpirasi, dan reproduksi. Pada suhu optimum (suhu tertentu saat tumbuh dan berkembang dengan baik berkisar 10 – 38°C). Umumnya tumbuhan tidak tumbuh pada suhu 0°C dan diatas 40°C.
6. Oksigen
Oksigen mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Dalam respirasi aerob pada tumbuhan, terjadi penggunaan oksigen untuk menghasilkan energi. Energi ini digunakan, antara lain untuk pemecahan kulit biji dalam perkecambahan, dan aktivitas tumbuhan. Apabila tumbuhan kekurangan Oksigen dapat mengalami kematian.
7. pH medium (Tingkat keasaman)
Derajat keasaman tanah (pH tanah) sangat berpengaruh terhadap ketersediaan unsur hara yang diperlukan oleh tumbuhan. Pada kondisi pH tanah netral unsur-unsur yang diperlukan, seperti Ca, Mg, P, K cukup tersedia. Adapun pada pH asam, unsur yang tersedia adalah Al, Mo, Zn, yang dapat meracuni tubuh tumbuhan.
Secara khusus, inti dari penelitian ini adalah keterkaitan antara Hormon auksin dengan intensitas cahaya matahari yang akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan kacang hijau.
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Waktu dan tempat
· Waktu : Minggu ke-2 bulan September.
· Tempat : Lab. Biologi SMA Negeri Model Terpadu Bojonegoro.
B. Variabel penelitian
Variabel bebas : Cahaya matahari gelap dan terang
Variabel kontrol : Biji kacang hijau, Gelas air minum, Kapas, Air
Variabel terikat : Pummbuhan kecambah kacang hijau
C. Alat dan bahan
· Biji kacang hijau 30 biji
· Air
· Kapas
· Gelas air mineral
· Penggaris
· Alat tulis
D. Prosedur kerja penelitian
1. Rendam biji kacang hijau selama 24jam
2. Tiriskan 30 biji kacang hijau
3. Siapkan 10 gelas aqua dan masukkan kapas kedalamnya dengan berat yang sama yang telah dibasahi air. Tandai kesepuluh gelas tersebut dengan kode A dan kode B
4. Letakkan 3 biji kacang hijau di permukaan kapas pada gelas aqua A1 s/d A5 dan 3 biji kacang hijau di permukaan kapas pada gelas aqua B1 s/d B5
5. Letakkan gelas aqua A1 s/d A5 ditempat gelap dan B1 s/d B5 ditempat terang\
6. Menjaga kapas agar selalu basah dengan menambah air (memberi air) dengan jumlah yang sama hingga hari ke 7
7. Ukur panjang batang setiap harinya dan jumlah daun dari hari pertama hingga hari ke 7
BAB IV
DATA dan ANALISIS DATA
DATA
A. Tempat Terang
Hari
ke
|
Pertumbuhan (cm)
|
Rata-rata
| ||||
I
|
II
|
III
|
VI
|
V
| ||
1
|
0
|
0
|
0,3
|
0
|
0
|
0,06
|
2
|
0
|
2,8
|
3,0
|
1,7
|
0,9
|
1,68
|
3
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
4
|
5,8
|
7,8
|
8,0
|
6,7
|
8,0
|
7,26
|
5
|
10,8
|
12,8
|
13,0
|
11,7
|
13,0
|
12,26
|
6
|
13,8
|
13,8
|
14,0
|
12,7
|
13,0
|
13,46
|
7
|
16,8
|
17,8
|
18,0
|
17,7
|
18,0
|
17,66
|
B. Tempat Gelap
Hari
ke
|
Pertumbuhan (cm)
|
Rata-rata
| ||||
I
|
II
|
III
|
VI
|
V
| ||
1
|
0
|
0
|
0
|
0
|
0,5
|
0,1
|
2
|
2,5
|
1,5
|
0,5
|
0,3
|
4
|
5,6
|
3
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
4
|
9,5
|
8,5
|
8,5
|
8,3
|
12
|
9,36
|
5
|
12,5
|
11,5
|
11,5
|
11,2
|
15
|
12,36
|
6
|
14,5
|
13,5
|
13,5
|
13,5
|
17
|
14,3
|
7
|
18
|
18
|
18,5
|
17,5
|
21,5
|
18,7
|
ANALISIS DATA
Pada dasarnya tumbuhan membutuhkan cahaya. Banyak sedikitnya cahaya yang dibutuhkan tiap tumbuhan berbeda-beda. Dari penelitian yang telah dilakukan terhadap pertumbuhan dan perkembangan biji kacang hijau dengan merendam kacang hijau selama 18 jam dan meletakan 5 biji kacang hijau ke dalam gelas (gelas A1-A5 dan polibeg B1-B5) lalu meletakkan gelas A1-A5 di tempat terang dan polibek B1- B5 ditempat gelap. Dari tabel dan grafik pengamatan tinggi tanaman yang telah diukur setelah 7 hari, ternyata didapat rata-rata tinggi tanaman kacang hijau yang ditanam ditempat terang dan gelap adalah :
X1 = ∑Tinggi Tanaman Tempat terang/7 = 52.38/7 = 7.48 cm
XB2 = ∑Ttinggi Tanaman Tempat gelap/7 = 60.42/7 = 8.63 cm
Jadi, selisih tinggi tanaman kacang hijau yang ditanam ditempat terang dan gelap adalah :
X = X2 – X1
= 8.63 – 7.48
= 1.15 cm
Keterangan :
X1 : Tanaman tempat terang ∑1 = Jumlah tinggi tanaman tempat terang
X2 : Tanaman tempat gelap ∑2 = Jumlah tinggi tanaman tempat gelap
X : Selisih tinggi tanaman n = Jumlah hari selama penelitian (6 hari karena pada hari pertama tidak mengalami pertumbuhan)
BAB V
PEMBAHASAN
Berdasarkan pengamatan yang dilakukan telah menunjukkan bahwa terdapat perbedaan pertumbuhan dan perkembangan di tempat yang terkena cahaya dan yang tidak terkena cahaya (gelap). Hal ini menunjukkan bahwa cahaya mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan kacang hijau.
Apabila ditanam di tempat gelap, maka tanaman kecambah akan tumbuh lebih panjang daripada normalnya. Peristiwa itu terjadi karena pengaruh fitohormon, terutama hormon auksin. Fungsi utama hormon auksin adalah sebagai pengatur pembesaran sel dan memacu pemanjangan sel di daerah belakang meristem ujung. Hormon auksin ini sangat peka terhadap cahaya matahari. Bila terkena cahaya matahari, hormon ini akan terurai dan rusak. Pada keadaan yang gelap, hormon auksin ini tidak terurai sehingga akan terus memacu pemanjangan batang. Akibatnya, batang tanaman akan lebih panjang jika ditanam di tempat yang gelap, tetapi dengan kondisi fisik tanaman yang kurang sehat, akar yang banyak dan lebat, batang terlihat kurus tidak sehat, warna batang dan daun pucat serta kekurangan klorofil sehingga daun berwarna kuning. Peristiwa ini disebut etiolasi
Jika ditanam di tempat terang, maka kecambah akan tumbuh lebih pendek daripada yang ditanam di tempat gelap. Peristiwa itu juga terjadi karena pengaruh fitohormon, terutama hormon auksin. Seperti yang telah dijelaskan di atas, hormon auksin ini akan terurai dan rusak sehingga laju pertambahan tinggi tanaman tidak terlalu cepat. Akibatnya, batang tanaman akan lebih pendek, tetapi dengan kondisi fisik tanaman yang sehat, subur, batang terlihat gemuk, daun terlihat segar dan berwarna hijau serta memiliki cukup klorofil.
BAB VI
PENUTUP
A. Kesimpulan
Dari hasil penelitian pengaruh faktor cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan biji kacang hijau, dapat disimpulkan bahwa cahaya dapat mempengaruhi proses pertumbuhan tanaman. Proses pertumbuhan membutuhkan cahaya. Namun, banyak sedikitnya cahaya yang dibutuhkan tiap tumbuhan berbeda-beda, begitu pula dengan tumbuhan kacang hijau.
Dari penelitian yang telah dilakukan terhadap pertumbuhan dan perkecambahan biji kacang hijau, biji kacang hijau yang diletakan ditempat gelap dan terang akan mempunyai perbedaan. Biji kacang hijau yang terkena cahaya matahari secara langsung (terang) pertumbuhannya lebih lambat, daunnya lebar & tebal, berwarna hijau, batang tegak, kokoh. Sedangkan, biji kacang hijau yang tidak terkena cahaya matahari (gelap) pertumbuhannya lebih cepat tinggi (etiolasi) dan daunnya tipis, berwarna pucat, batang melengkung tidak kokoh. Hal ini terjadi karena cahaya memperlambat/menghambat kerja hormone auksin dalam pertumbuhan meninggi (primer). Sehingga dapat disimpulkan bahwa hipotesis yang telah dibuat sebelumnya telah benar.
B. Saran
Sebaiknya, percobaan dilakukan dalam waktu yang lebih lama agar terlihat lebih jelas dan lebih detail dalam menyimpulkan perbedaan antara tumbuhan yang berada ditempat terang dan berada ditempat gelap. Juga peralatan yang lebih komplit dan modern, seperti bukan menggunakan mistar tetapi menggunakan auksanometer agar hasil lebih akurat.
Sebaiknya, menanamnya di aqua gelas yang bening agar ketika difoto tampak jelas dari ujung akar hingga ujung daun. Dan sebaiknya medium tempat tumbuh kacang hijau tersebut lebih besar, agar pertumbuannya maksimal.
0 komentar:
Posting Komentar