KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN I.1 Latar Belakang Proses pertumbuhan merupakan hal yang mencirikan suatu perkembangan bagi makhluk hidup; baik manusia, hewan, maupun tumbuhan. Dalam proses pertumbuhan terjadi penambahan dan perubahan volume sel secara signifikan seiring dengan berjalannya waktu dan bertambahnya umur tanaman. Proses pertumbuhan menunjukkan suatu perubahan dan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva/diagram pertumbuhan (Tjitrosoepomo, 1999). Pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Apabila digambarkan dalam grafik, dalam waktu tertentu maka akan terbentuk kurva sigmoid (bentuk S). Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan (Pustaka, 2008). Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan, sehubungan dengan itu maka dilakukan percobaan ini. I. 2 Tujuan Percobaan Tujuan dari percobaan ini yaitu untuk mengamati laju pertumbuhan daun sejak dari embrio dalam biji hingga daun mencapai ukuran tetap pada tanaman kacang merahphaseolus vulgaris. I.3 Waktu dan Tempat Percobaan Percobaan ini dilakukan pada hari Sabtu, tanggal 6 Maret 2012, pukul 14.30-17.00 WITA, di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar, dengan dilakukan pengamatan selama 14 hari, di Canopy, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan yang tidak dapat balik dalam ukuran pada semua sistem biologi. Pertumbuhan ini digambarkan dengan kurve yang sigmoid. Proses pertumbuhan ini diatur oleh pesan hormonal dan respon dari lingkungan (panjang hari, temperatur rendah, perubahan persediaan air. Pertumbuhan berikutnya disebut diferensiasi, yang didefinisikan sebagai pengontrolan gen dan hormonal serta lingkungan yang merubah struktur dan biokimiawi perubahan ini terjadi pada hewan dan tanaman saat berkembang (Kaufman, dkk., 1975). Laju pertumbuhan suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dengan suatu grafik, dengan laju tumbuh ordinat dan waktu pada absisi, maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentuk huruf S atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid ini berlaku bagi tumbuhan lengkap, bagian-bagiannya ataupun sel-selnya. Pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Apabila digambarkan dalam grafik, dalam waktu tertentu maka akan terbentuk kurva sigmoid (bentuk S). Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan (Tjitrosoepomo, 1999). Kurva pertumbuhan berbentuk S (sigmoid) yang ideal yang dihasilkan oleh banyak tumbuhan setahun dan beberapa bagian tertentu dari tumbuhan setahun maupun bertahunan, Pada fase logaritmik ukuran (V) bertambah secara eksponensial sejalan dengan waktu (t). Ini berarti laju kurva pertumbuhan (dv/dt) lambat pada awalnya. Tetapi kemudian meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan organisme, semakin besar organisme semakin cepat ia tumbuh. Fase pertumbuhan logaritmik juga menunjukkan sel tunggal. Fase ini adalah fase dimana tumbuhan tumbuh secara lambat dan cenderung singkat.pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada waktu maksimum selama beberapa waktu lamanya. Laju pertumbuhan ditunjukkan oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas kurva tinggi tanaman oleh bagian mendatar kurva laju tumbuh dibagian bawah. Fase senescence ditunjukkan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua. (Salisbury dan Ross, 1996).
Gambar kurva sigmoid (Wikipedia, 2008). Kurva pertumbuhan berbentuk S (Sigmoid) yang ideal, yang dihasilkan oleh banyak tumbuhan setahun dan beberapa bagian tertentu dari tumbuhan setahun maupun bertahun, dengan mengambil contoh tanaman jagung. Kurva menunjukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dan waktu. Tiga fase utama biasanya mudah dikenali: fase logaritmik, fase linear, dan fase penuaan (Salisbury dan Ross, 1992). Menurut Michurin, secara garis besar pertumbuhan dan perkembangan tanaman dibagi dalam 3 (tiga) fase, yaitu (Pustaka, 2008): a. Fase Embryonis, yaitu fase yang dimulai dari pembentukan zygote sampai terjadinya embrio, yang terjadi di dalam bakal biji (ovule). Dari zygote diikuti dengan pembelahan sel sesudah itu terjadi pengembangan sel. Fase embryonis tidak terlihat secara nyata (tidak tergambar dalam kurve) dalam pertumbuhan tanaman, karena berlangsungnya di dalam biji. b. Fase Muda (Juveni//Vegetatif) yaitu, fase yang dimulai sejak biji mulai berkecambah, tumbuh menjadi bibit dan dicirikan oleh pembentukan daun daun yang pertama dan berlangsung terus sampai masa berbunga dan atau berbuah yang pertama. Perkecambahan merupakan satu rangkaian yang komplek dari perubahan-perubahan morfologis, fisiologis, dan biokimia. Proses perkecambahan meliputi beberapa tahap, yaitu imbibisi yaitu proses penyerapan air oleh benih sehingga kulit benih melunak dan terjadinya hidrasi dari protoplasma, perombakan cadangan makanan di dalam endosperm, perombakan bahan-bahan makanan yang dilakukan oleh enzym. ( amilase, protease, lipase), karbohidrat dirombak menjadi glukosa, gibberellin mengaktifkan produksi enzim amilase, embrio menyerap air dan proses perkecambahan dimulai, gibberellin berdifusi dari embrio menuju lapisan aleuron, sel-sel dalam lapisan aleuron merespon dengan melepaskan enzim pencerna seperti amilase, enzim mencerna pati di dalam emdosperm menjadi gula dan molekul lain yang diperlukan embrio untuk tumbuh. c. Fase Menua dan Aging ( Senil/Senescence ), beberapa faktor luar dapat menghambat atau mempercepat terjadinya senescence, misalnya penaikan suhu, keadaan gelap, kekurangan air dapat mempercepat terjadinya senescence daun, penghapusan bunga atau buah akan menghambat senescence tanaman, pengurangan unsurunsur hara dalam tanah, air, penaikan suhu, berakibat menekan pertumbuhan tanaman yang berarti mempercepat senescence. Beberapa cara tersedia dalam pendekatan pada sistem seperti sistem tanaman dengan produk biomassa yang meningkat secara sigmoid dengan waktu untuk mendapatkan faktor-faktor dan proses hipotetik. Menerapkan fenomena yang sudah dikenal cukup baik kepada suatu sistem yang sedang dipelajari merupakan suatu pendekatan yang umum dilakukan. Pada suatu waktu, distribusi zat dalam setiap tempat dalam ruangan akan menunjukkan hubungan yang berbentuk sigmoid (Sitompul danguritno, 1995).
Umumnya, tahap pertumbuhan tanaman dibagi menjadi dua fase, yakni fase vegetatif dan fase generatif. Fase vegetatif terjadi pada perkembangan akar, batang, daun dan batang yang baru, terutama saat awal pertumbuhan atau setelah massa berbunga dan berbuah (Novizan, 2002). Pada fase pertumbuhan vegetatif ini ada tiga aspek penting yang perlu diketahui, yaitu pembelahan sel (cell division), pembesaran sel (cell enlargemen), dan diferensiasi (penggandaan) sel (cell differentiation) (Ashari, 1995). Fase reproduktif terjadi pada pembentukan dan perkembangan kuncup-kuncup bunga, buah, dan biji atau pada perbesaran dan pendewasaan struktur penyimpanan makana, akar-akar dan batang yang berdaging. Dapat dilihat adanya perubahan dalam berat kering selama kurang lebih 10 hari pertama. Kemudian penurunan berat terjadi sampai kurang lebih 20 hari berlalu (Heddy, 2001). Pola pertumbuhan tegakan antara lain dapt dinyatakan dalam bentuk kurva pertumbuhan yang merupakan hubungan fungsional antara sifat tertentu tegakan, antara lain volume, tinggi, bidang dasar, biomassa, dan diameter dengan umur tegakan. Bentuk kurva pertumbuhan tegakan yang ideal akan mengikuti bentuk ideal bagi pertumbuhan organisme (termasuk tumbuh-tumbuhan), yaitu berbentuk kurva sigmoid (Latifah, 2008). Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan yaitu (Wikipedia, 2008). 1. Faktor Luar a. Air dan mineral berpengaruh pada pertumbuhan tajuk 2 akar. Diferensiasi salah satu unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan tak normal. b. Kelembaban c. Suhu di antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis tumbuhan. d. Cahaya mempengaruhi fotosintesis. Secara umum merupakan faktor penghambat. Etiolasi adalah pertumbuhan yang sangat cepat di tempat yang gelap. Fotoperiodisme adalah respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya dan panjang penyinaran. 2. Faktor Dalam a. Faktor hereditas Faktor gen/hereditas juga mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tanaman. Apabila gen induk bagus maka anakan yang dihasilkan juga akan bagus, dan apabila gen induk tidak bagus maka anakan yang dihasilkan juga tidak bagus. b. Hormon Hormon pada tumbuhan juga memegang peranan penting dalam proses perkembangan dan pertumbuhan seperti hormon auksin untuk membantu perpanjangan sel, hormon giberelin untuk pemanjangan dan pembelahan sel, hormon sitokinin untuk menggiatkan pembelahan sel dan hormon etilen untuk mempercepat buah menjadi matang.
BAB III METODE PERCOBAAN III. 1 Alat Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah mistar, silet, dan nampan. III. 2 Bahan Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah biji kacang merah Phasoelus vulgaris, tissue, air, polybag, tanah. III. 3 Cara Kerja Prosedur kerja dari percobaan ini adalah : 1. Merendam biji kacang merah Phaseolus vulgaris selama 2 jam di dalam nampan yang berisi air. 2. Memilih biji yang baik sebanyak 18 biji. 3. Setelah 30 menit merendam, mengupas 3 biji dan membuka kotiledonnya, mengukur panjang pada embrionya dengan penggaris, kemudian menghitung nilai rata-ratanya. 4. Menanam 25 biji dalam polybag, menyiram dengan air secukupnya dan dipelihara selama 2 minggu. 5. Mengadakan pangamatan sebagai berikut : a. Mengukur panjang daun pertamanya pada umur 3, 5, 7, 10, 14 hari. b. Mengukur daun pada umur 3 dan 5 hari yang dilakukan dengan menggali tanah, tiap pengukuran dilakukan tanpa memotong kecambah. c. Menentukan rata-rata panjang daun dari tiap-tiap seri pengukuran. d. Membuat grafik dengan panjang rata-rata daun dan waktu pangukuran sebagai absisa.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil A. Panjang Kotiledon Biji Panjang (cm) 1 0,8 2 0,5 3 0,6 Rata-rata 0,63 Diagram Panjang Kotiledon B. Panjang Daun - Tabel Pengamatan Polybag Daun ke- Panjang daun pada hari (Ke-) (cm) Ke-3 Ke-5 Ke-7 Ke-10 Ke-14 A 1 0 2,2 4,7 5,2 5,6 2 0 0 0,6 1,5 2 3 0 - - - - 4 0 - - - - 5 0 - - - - Ratarata 0 2,2 2,65 3,35 3,8 B 1 0 1,2 3 3,5 3,9 2 0 2,9 - - - 3 0 1,9 - - - 4 0 - - - - 5 0 - - - -
Ratarata 0 2 3 3,5 3,9 C 1 0 1 - - - 2 0 2 - - - 3 0 - - - - 4 0 - - - - 5 0 - - - - Ratarata 0 1,5 - - - D 1 0 3 5,4 6 6,4 2 0 2,3 3,3 3,9 3,3 3 0 2,3 - - - 4 0 2,4 - - - 5 0 1,6 - - - Ratarata 0 1,86 4,35 4,95 4,85 E 1 0 1 - - - 2 0 - - - - 3 0 - - - - 4 0 - - - - 5 0 - - - - Ratarata Keterangan : 0 : belum tumbuh - : tanaman mati 0 1 - - - - Kurva
IV.2 Pembahasan Percobaan ini menggunakan kacang merah Phaseolus vulgaris yang bertujuan untuk mengamati laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji hngga mencapai ukuran tetap pada tanaman tersebut. Percobaan ini menggunakan 28 biji, dengan 3 biji diantaranya digunakan untuk mengukur panjang kotiledonnya dan dihitung rata-ratanya, selanjutnya biji yang tersisa, yaitu25 biji digunakan untuk mengukur panjang daun dengan ditanam dalam polybag selama 2 minggu, dengan pengukuran di hari ke-3, ke-5, ke-7, ke-10, dan ke-14. Berdasarkan hasil pengukuran panjang kotiledon diperoleh, panjang kotiledon biji 1, yaitu 0,8 cm, biji 2, yaitu 0,5 cm dan biji 3, yaitu 0,6 cm. Selanjutnya untuk pengukuran panjang daun setelah pengamatan selama 14 hari dan dengan pengukuran sebanyak 5 kali, dimana titik awal pengukuran dari daun tersebut diawali pada tangkai dasar dari daun. Setiap pengukuran panjang daun dari 3 biji selanjutnya dirata-ratakan untuk kemudian dimasukkan dalam sebuah grafik. Jadi, untuk setiap grafik pengukuran terdiri atas nilai rata-rata dari panjang daun 3 biji untuk pengukuran sebanyak 5 kali dalam waktu 14 hari. Pengamatan untuk pengukuran panjang daun dari polybag A, biji 1, 2, 3, 4, dan 5diperoleh pada hari ke-3 belum tumbuh. Untuk hari ke-5, diperoleh panjang rata-rata 2,2cm. Pada hari ke- 7, diperoleh panjang rata-rata 2,65 cm. Panjang rata-rata pada hari ke-10 adalah 3,35 cm. Kemudian, untuk hari ke-14 diperoleh panjang rata-rata 3,8 cm. Pengamatan untuk pengukuran panjang daun dari polybag B, biji 1, 2, 3, 4, dan 5, pada hari ke-3 belum tumbuh, untuk hari ke-5, diperoleh panjang rata-rata 2 cm. Pada hari ke-7, diperoleh panjang rata-rata 3 cm. Panjang rata-rata pada hari ke-10 adalah 3,5 cm. Kemudian, untuk hari ke-14 diperoleh panjang rata-rata 3,9 cm. Pengamatan untuk pengukuran panjang daun dari polybag C, 1, 2, 3, 4, dan 5, diperoleh pada hari ke-3 belum tumbuh, untuk hari ke-5, diperoleh panjang rata-rata 1,5 cm. Pada hari ke-7 sampai hari ke-14 tanaman mati. Pengamatan untuk pengukuran panjang daun dari polybag D, biji 1, 2, 3, 4, dan 5, diperoleh pada hari ke-3 tanaman belum tumbuh. Selanjutnya, untuk hari ke-5, diperoleh panjang rata-rata 1,86 cm. Pada hari ke-7, diperoleh panjang rata-rata 4,35 cm. Panjang rata-rata pada hari ke-10 adalah 4,95 cm. Kemudian, untuk hari ke-14 diperoleh panjang rata-rata 4,85 cm. Pengamatan untuk pengukuran panjang daun dari polybag E, biji 1, 2, 3, 4, dan 5,diperoleh pada hari ke-3 tanaman belum tumbuh, untuk hari ke-5, diperoleh panjang rata-rata 1 cm. Pada hari ke-7 sampai ke-14 tanaman mati.
Berdasarkan hasil pengamatan dan pengukuran panjang daun dari 25 biji kacang merah Phaseolus vulgaris diperoleh pertumbuhan daun yang semakin hari semakin panjang yang berarti bahwa biji tersebut mengalami pertumbuhan yang dapat dilihat dari polybag A, B, dan D. Percobaan ini juga mengacu pada teori mengenai kurva sigmoid, namun berdasarkan pengamatan yang telah digambarkan dalam bentuk grafik, tidak nampak pembentukan kurva sigmoid. Hal ini, disebabkan karena waktu pengamatan yang relatif singkat, pengamatan hanya sampai ketika pertumbuhan mencapai fase linier, dimana pertumbuhan bertambah seiring dengan berjalannnya waktu. Kemudian, pengamatan pada hari terakhir pertumbuhan belum mengalami fase penuaan, dikarenakan nutrisi pada tempat tumbuhnya belum mengalami kekurangan. Dikatakan kurva sigmoid apabila fase pertumbuhannya lengkap, seperti fase logaritmit, fase linear, dan fase penuaan. Dari hasil pengamatan yang diperoleh tidak terlihat laju pertumbuhan panjang daun pada kacang hijau yang membentuk kurva sigmoid yang bentuknya seperti huruf S. Hal ini disebabkan karena adanya faktor eksternal seperti kekurangan air, dimana pada saat pengamatan selama 2 minggu kurangnya pasokan air yang diberikan pada tanaman kacang hijau tersebut, selain itu lingkungan yang kurang mendukung untuk melakukan pertumbuhan dengan baik. Proses pertumbuhan ini dipengaruhi oleh faktor internal seperti gen dan hormon, dan faktor eksternal, seperti cahaya, nutrisi, air, kelembaban, dan sebagainya. Pada polybag D dan E banyak biji kacang merah tidak tumbuh yang kemungkinan dipengaruhi oleh faktor lingkungan yaitu dimakan oleh bekicot. BAB V PENUTUP V.I Kesimpulan Berdasarkan hasil yang diperoleh dapat disimpulkan bahwa laju tumbuh pada daun kacang hijau Phaseolus radiatus tidak mengalami pertumbuhan secara sempurna, dimana tidak membentuk kurva sigmoid yang seharusnya laju tumbuh daun ini membentuk kurva sigmoid karena adanya beberapa faktor yang mempengaruhi. V.2 Saran Sebaiknya untuk pengamatan ini diberikan tempat yang lebih baik agar tanaman yang diamati tumbuh dengan baik.
KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN PERCOBAAN 11 KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN Salah satu ciri kehidupantumbuhan adalah bahwa tumbuhan itu mengalami proses tumbuh. Tumbuh adalah kenaikan volume yang bersifat tidak dapat balik. Besarnya pertumbuhan persatuan waktu disebut laju tumbuh. Laju tumbuh suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dengan suatu grafik dengan laju tumbuh pada ordinat dan waktu pada absisa, maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentu S atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid pertumbuhan ini berlaku bagi tumbuhan lengkap, bagianbagiannya, ataupun sel-selnya. Kurva sigmoid berguna bagi para ahli dalam melakukan penelitian-penelitian lebih lanjut tentag pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, karena menunjukkan tahapan-tahapan perkembangan. Dalam percobaan yang menggunakan tumbuhan hidup, fase perkembangan tanaman perlu diperhatikan untuk dapat menganalisa suatu fenomena dengan tepat. Para ahli biologi dan matematika telah berusaha untuk merumuskan suatu persamaan matematika dari kurva tumbuh. Diharapkan dengan persamaan semacam itu dapat diperkirakan secara tepat pertumbuhan mulai dari kecambah sampai masa panen, hanya dengan menggunakan data pertumbuhan pada fase-fase dini. Hal ini penting sekali untuk tujuan pengembangan teori maupun untuk keperluan praktis. Tujuan: Meneliti tumbuh daun sejak dan embrio dalam biji sampai daun mencapai ukuran tetap pada tanaman kacang jogo. Bahan dan alat: Bahan tanaman Alat-alat : Kacang jogo (Phaseolus vulgaris) : kertas milimeter atau penggaris, pisau silet, pot berisi campuran pasir dan tanah dengan perbandingan 1:1. Cara Kerja: 1. Randam biji kacang jogo selama 2 sampai 3 jam dalam gelas piala. 2. Pilih 30 biji yang baik untuk percobaan ini. 3. Kupas 3 biji dan buka kotiledonnya, ukur panjang daun embrionya dengan kertas milimeter blok atau penggaris, kemudian hitung nilai rata-ratanya. 4. Tanam biji dalam pot, siram dengan air secukupnya, dan pelihara dalam rumah kaca selama 4 minggu. Adakan pengamatan sebagai berikut: a. Ukurlah panjang dari pangkal petiolnya hingga ujung daun pada umur 3, 5, 7, 9, 12, 15, 18, 21, 24, dan 28. b. Pengukuran daun pada umur 3 dan 5 hari hari dilakukan dengan menggali biji. Tiap pengukuran dilakukan terhadap tiga tanaman. Jangan menggunakan biji-biji yang kelihatan tidak berkecambah. c. Pengukuran selanjutnya tanpa memotong kecambah/ tanaman kacan jogo. Gunakan selalu 3 tanaman yang sama untuk pengukuran lanjutan ini.
d. Tentukan rata-rata panjang daun dari tiap-tiap seri pengukuran. 5. Buatlah grafik dengan panjang daun dari tiap-tiap daun sebagai ordinat dan waktu pengukuran sebaai absisa. Hasil Hasil pengamatan dari percobaan ini ditunjukkan oleh tabel berikut : 1. Panjang daun pada embrio Embrio Panjang embrio 1 0,5 cm 2 0,3 cm 3 0,3 cm Rata-rata 2. Panjang daun pada kecambah Daun ke- Kamis/ 22 Maret, 5 April, dan 12 April 2012 Minggu/ 25 Maret dan 8 April 2012 Hari / Tanggal Rabu/ 28 Maret, 11 April 2012 0,37 cm Sabtu/ 31 Maret, 14 April 2012 Senin/ 02 April dan 16 April 2012 1 1,5 cm 4.4cm 7,5 cm 9,5 cm 10,2 cm 2 2.3 cm 4.7 cm 8,8 cm 9,7 cm 10,5 cm 3 2,5 cm 4.3 cm 6.9 cm 8,2 cm 9,5 cm 2.1 cm 4.5 cm 7.7 cm 9.1 cm 10,1 cm 1 10,5 cm 11 cm 11,5 cm 11,8 cm 12,1 cm 2 10,5 cm 10,8cm 11,2 cm 11,4 cm 11,8 cm 3 10 cm 10,2 cm 10,5 cm 10,8 cm 11,2 cm Ratarata Ratarata 10,3 cm 10,7 cm 11,1 cm 11,3 cm 11,7 cm Berikut adalah grafik hubungan antara umur dan panjang tanaman Grafik 1. Hubungan umur tanaman dengan panjang tanaman. Keterangan: P: Panjang tanaman U: Umur tanaman Pembahasan
Pertumbuhan tanaman adalh bertambahnya volume yang bersifat ireversible atau tidak dapat balik. Besarnya pertumbuhan persatuan waktu disebut aju tumbuh. Pertumbuhan merupakan proses kuantitatif yang dapa diukur. Perkembangan tumbuhan merupakan proses perubahan yang menyertai pertumbuhan, menuju tingkat pemetangan atau kedewasaan makhluk hidup (Noviasri Putri, 2010). Perkembangan merupakan proses kualitatif yang tidak dapat di ukur. Pertumbuhan dan perkembangan tanaman dipengaruhi oleh fakor-faktor tertentu. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dapat di kelompokkan menjadi dua, yaitu: faktor luar dan dalam. Banyak faktor alasan atau penyebab yang mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan tumbuhtumbuhan, tanaman, pohon, dll. Apabila faktor tersebut kebutuhannya tidak terpenuhi maka tanaman tersebut bisa mengalami dormansi / dorman yaitu berhenti melakukan aktifitas hidup. Faktor-faktor tersebut meliputi faktor luar dan faktor dalam. Beberapa faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangn antara lain temperatur lingkungan, tinggi rendah suhu menjadi salah satu faktor yang menentukan tumbuh kembang, reproduksi dan juga kelangsungan hidup dari tanaman. Suhu yang baik bagi tumbuhan adalah antara 22 derajat celcius sampai dengan 37 derajad selsius. Temperatur yang lebih atau kurang dari batas normal tersebut dapat mengakibatkan pertumbuhan yang lambat atau berhenti. Kelembaban udara, kadar air dalam udara dapat mempengaruhi pertumbuhan serta perkembangan tumbuhan. Tempat yang lembab menguntungkan bagi tumbuhan di mana tumbuhan dapat mendapatkan air lebih mudah serta berkurangnya penguapan yang akan berdampak pada pembentukan sel yang lebih cepat. Cahaya matahari sangat dibutuhkan oleh tanaman untuk dapat melakukan fotosintesis (khususnya tumbuhan hijau). Jika suatu tanaman kekurangan cahaya matahari, maka tanaman itu bisa tampak pucat dan warna tanaman itu kekuning-kuningan (etiolasi). Pada kecambah, justru sinar mentari dapat menghambat proses pertumbuhan. Faktor dalam salah satunya adalah hormon tumbuh. Hormon pada tumbuhan juga memegang peranan penting dalam proses perkembangan dan pertumbuhan seperti hormon auksin untuk membantu perpanjangan sel, hormon giberelin untuk pemanjangan dan pembelahan sel, hormon sitokinin untuk menggiatkan pembelahan sel dan hormon etilen untuk mempercepat buah menjadi matang (Miftahudin, et al, 2010). Fase pertumbuhan pada tumbuhan dimulai dengan tiga kegiatan yang merupakan pertumbuhan primer, yaitu: pembelahan sel yang terjadi pada daerah titik tumbuh akar dan batang serta pada jaringan kambium, pemanjangan sel yang terjadi pada meristem primer yang mengalami pembelahan secara apikal sehingga mengakibatkan batang dan akar bertambah panjang dan diferensiasi sel yang terjadi pada daerah meristem di ujung batang membentuk daun muda menyelubungi bagian ujung membentuk tunas kuncup. Pada tumbuhan tertentu selain mengalami pertumbuhan primer juga mengalami pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan ini disebabkan oleh aktifitas jaringan kambium yang meliputi: kambium gabus (felogen), ke luar membentuk felem dan ke dalam membentuk feloderm, kambium fasis yang membentuk xylem dan floem sekunder, dan kambium interfasis yang membentuk membentuk jari-jari empulur. Fase perkembangan tanaman meliputi spesialiasi, diferensiasi, histogenesis, organogenesis dan gametogenesis. Spesialisasi meliputi pembelahan sel-sel menjadi jaringan atau organ tubuh tumbuhan tertentu. Diferensiasi meliputi proses spesifikasi sel proses dimana ektoderm, endoderm, dan mesoderm berkembang menjadi organ-organ internal organisme dan terbentuknya protein baru dalam sel. Histogenesis adalah suatu proses diferensiasi dari sel yang semula belum mempunyai fungsi menjadi sel yang mempunyai fungsi khusus. Dengan kata lain, histogenesis adalah differensiasi kelompok sel menjadi jaringan, organ, atau organ tambahan. Organogenesis adalah proses dimana ektoderm, endoderm, dan mesoderm berkembang menjadi organ-organ internal organisme. Gametogenesis adalah peroses terbentuknya organ reproduksi seperti bunga (Campbell dan Reece, 2002). Berdasarkan data yang diperoleh, laju pertumbuhan tanaman berlangsung cepat saat tanaman berumur 3-9 hari, kemudian saat tanaman telah berumur lebih dari 12 hari fase pertumbuhannya berlangsung lambat dan relatif stabil. Bahkan seharusnya daun tanaman percobaan yang diukur telah mati saat umur tanaman telah
lebih dari 28 hari. Matinya daun tanaman percobaan disebabkan oleh faktor umur tanaman. Semakin tua umur tanaman, maka pertumbuhan dan perkembangan akan berlangsung secara lambat bahkan mati. Menuanya tanaman juga berakibat pada menuanya sel-sel jaringan yang ada pada tanaman tersebut. Garfik hubungan antara umur dan panjang tanaman menunjukkan bahwa telah terjadi kesalahan yang dilakukan oleh praktikan dalam melakukan percobaan. Panjang tanaman pada saat tanaman telah berumur di atas 21 hari seharusnya tidak mengalami pertamahan panjang yang cukup signifikan, sehingga titik temu antara umur dan panjang tanaman seharusnya rata atau bahkan turun, karena seharusnya tanaman mengalami proses pertumbuhan dan perkembangan yang lambat setelah tanaman berumur 21 hari. Kesalahan-kesalahan yang muncul dalam praktikum ini dapat dipengaruhi oleh beberapa hal, yaitu kesalahan alat ukur dan kesalahan praktikan dalam melakukan pengamatan. Kesalahan alat ukur yang digunakan misalnya garis-garis slaka yang ada pada alat ukur telah rusak, sehingga saat dilakukan pengukran terjadi kesalahan dalam membaca skala. Kesalahan yang dibuat praktikan dapat berupa salah dalam membaca alat ukur dan malas dalam melakukan pemeliharaan tanaman percobaan, sehingga baanyak tanaman yang mengalami kekeringan kemudian mati dan berakibat pada digantinya tanaman yang diamati. Adanya pergantian tanaman menyababkan adanya perbedaan data yang diperoleh, karena setiap individu tanaman mempunyai waktu yang berbeda-beda untuk proses pertumbuhan dan perkembangan. Kesimpulan Berdasarkan hasil percobaan yang dilakukan dapat disimpulkan bahwa tanaman memiliki perbedaan waktu untuk proses perkembangan dan pertumbuhannya. Perbedaan ini dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu faktor dalam yang meliputi hertitabilitas dan hormon, serta faktor luar yang meliuputi suhu, kelembaban udara, cahaya dan sebagainya. Dafar Pustaka Noviasri, Putri. 2010. Kunci Hafalan Biologi SMA. Yogyakarta: Jogja Bangkit Publisher. Miftahudin, et al. 2010. Fisiologi Tumbuhan Dasar. IPB: Dapartemen Biologi FMIPA. Campbell dan Reece. 2002. Biologi Edisi Dua Jilid kelima. Jakarat: Erlangga. JAWABAN PERTANYAAN 1. Fase tumbuhan linier adalah fase yang menunjukkan bahwa pertumbuhan tanaman berlangsung secara konstan. 2. Dari hasil pengamatan, sejak embrio terjadi pertumbuhan tanaman, baik batang, akar, maupun kacang jogo. Dari hasil pengukuran batang, pada awal masa pertumbuhan batang relative lambat, kemudian terus meningkat. Begitu pula dengan pertumbuhan daun, awalnya lambat lalu terus meningkat jumlahnya. Fase pertumbuha ini disebut sebagai fase logaritmik. Setelah mengalami fase logaritmik, baik batang maupun daun mengalami pertumbuhan yang relative konstan pada hari ke-13 sampai hari ke-24. Fase konstan ini disebut juga fase linier. Fase pertumbuhan selanjutnya adalah fase penuaan, yaitu pertumbuhan tanaman menurun akibat penuaan dan telah mencapai kematangan. Fase penuaan ini dapat diamati pada jumlah daun yang berkurang dan mulai mengalami kelayuan. Akan tetapi, pada saat dilakukan pengukuran panjang batang masih mengalami pertambahan ukuran. 3. Pengukuran laju tumbuh dalam berat kering akan mempengaruhi kurva sigmoid. Karena besar kecilnya berat kering sangat gantung dengan hasil fotosintesis. Apabila hasil fotosintesis menurun, akan mengakibatkan menurunnya berat kering, dan juga sebaliknya. Produksi fotosintat yang lebih besar memungkinkan membentuk seluruh organ tanaman yang lebih besar, seperti daun dan akar yang kemudian menghasilkan
produksi bahan kering yang lebih besar. Sedangkan pengukuran laju pertumbuhan menggunakan kurva sigmoid memiliki tiga fase, yaitu fase logaritmik, fase linier, dan fase penuaan. KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN Juni 28, 2010 Filed under: Uncategorized arcturusarancione @ 8:04 PM 1. Tujuan Meneliti laju tumbuh daun sejak dan embrio dalam biji sampai daun mencapai ukuran tetap pada tanaman kacang jogo. 1. Pendahuluan Proses pertumbuhan merupakan hal yang mencirikan suatu perkembangan bagi makhluk hidup; baik manusia, hewan, maupun tumbuhan. Dalam proses pertumbuhan terjadi penambahan dan perubahan volume sel secara signifikan seiring dengan berjalannya waktu dan bertambahnya umur tanaman. Proses pertumbuhan menunjukkan suatu perubahan dan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva/diagram pertumbuhan. Laju pertumbuhan suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dengan suatu grafik, dengan laju tumbuh ordinat dan waktu pada absisi, maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentuk huruf S atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid ini berlaku bagi tumbuhan lengkap, bagian-bagiannya ataupun sel-selnya (Latunra, dkk., 2009). Suatu hasil pengamatan pertumbuhan tanaman yang paling sering dijumpai khususnya pada tanaman setauun adalah biomassa tanaman yang menunjukkan pertambahan mengikuti bentuk S dengan waktu, yang dikenal dengan model sigmoid. Biomassa tanaman mula-mula (pada awal pertumbuhan) meningkat perlahan, kemudian cepat dan akhirnya perlahan sampai konstan dengan pertambahan umur tanaman. Liku demikian dapat simetris,yaitu setengah bagian pangkal sebanding dengan setengah bagian ujung jika titik belok terletak diantara dua asimtot. Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan (Tjitrosomo, 1999). III. Hasil Pengamatan Tabel Panjang Rata-Rata Daun Kacang Jogo (mm) Umur Tanaman (hari) Panjang Rata-Rata Daun (mm) 0 10,67 3 29 5 45,33 7 55 9 76,67 12 108,33 18 120 21 123 24 145,67 28 147 IV. Pembahasan
Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan yang tidak dapat dibalikkan dalam ukuran pada sistem biologi. Secara umum pertumbuhan berarti pertambahan ukuran bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pertumbuhan biologis terjadi dengan dua fenomena yang berbeda antara satu sama lain. Pertambahan volume sel dan pertambahan jumlah sel. Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesa dan akumulasi protein, sedangkan pertambahan jumlah sel terjadi dengan pembelahan sel (Kaufman, 1975). Pola pertumbuhan sepanjang suatu generasi secara khas dicirikan oleh suatu fungsi pertumbuhan yang disebut kurva sigmoid. Jangka waktunya mungkin bervariasi kurang dari beberapa hari sampai bertahun-tahun, tergantung pada organisme tetapi pola kumpulan sigmoid tetap merupakan cirri semua organisme, organ, jaringan, bahkan penyusun sel. Apabila massa tumbuhan, volume, luas daun, tinggi atau penimbunan bahan kimia digambarkan dalam kurva berbernuk S atau kurva sigmoid. Misalnya pertumbuhan kecambah, yang pertumbuhannya lambat dinamakan fase eksponensial, fase ini relative pendek dalam tajuk budidaya. Selanjutnya fase linear yaitu massa yang berlangsung cukup lama dan pertumbuhan konstan. Fase yang terahhir adalah fase senescence, yaitu fase pematangan tumbuhan atau fase penuaan ( Gardner.F.P.1999). Fase pertumbuhan eksponensial juga menunjukkan sel tunggal. Fase ini adalah fase dimana tumbuhan tumbuh secara lambat dan senderung singkat, mengikuti nilai logaritmik dari volume tumbuhan. Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada waktu maksimum selama beberapa waktu lamanya. Laju pertumbuhan ditunjukkan oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas kurva tinggi tanaman oleh bagian mendatar kurva laju tumbuh dibagian bawah. Fase senescence ditunjukkan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Salisbury.F.B.1995). Praktikum ini membahas mengenai pertumbuhan tanaman berbentuk kurva sigmoid pada kacang jogo. Praktikan menggunakan 3 tumbuhan kacang jogo yang diberikan kode A, B, dan C. Hasil angka pertumbuhan ketiga tanaman ini kemudian dirata-ratakan sehingga menghasilkan nilai yang tercantum di dalam table dan grafik. Berdasarkan tabel dan grafik di atas, terlihat bahwa kurva pertumbuhan menunjukkan angka yang semakin tinggi setiap pertambahan umur tanaman. Tahap awal pertumbuhan kacang jogo, cenderung lambat tetapi kemudian meningkat. Hal ini merupakan fase pertama dalam pertumbuhan, yaitu fase logaritmik. Fase selanjutnya berlangsung secara konstan pada hari 5-7, disebut sebagai fase linier. Pertumbuhan paling drastis/pesat terjadi ketika tanaman berumur 9-12 hari. Hal tersebut terlihat dari grafik yang semakin curam. Memasuki hari ke 21-23 dan 24-28, pertumbuhan cenderung melambat. Pertambahan panjang daun tidak terlalu besar, hanya sekitar 3 mm saja. Data ini menyatakan bahwa saat itu tumbuhan telah memasuki fase penuaan, yang dicirikan oleh laju pertumbuhan yang cenderung menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua. Pembuatan kurva sigmoid atau laju pertumbuhan ini juga dipengaruhi oleh beberapa faktor tumbuh, yaitu : Faktor eksternal dan faktor internal. Faktor eksternal meliputi : iklim (Cahaya, temperatur, air, panjang hari, angin, dan gas), Edafatik atau tanah (tekstur, struktur, bahan organik, dan kapasitas tukar kation) serta biologis (gulma, serangga, organisme penyebab penyakit, nematoda,macam-macam tipe herbivora, dan mikroorganisme tanah). Sedangkan faktor internal terdiri dari : (1) Ketahanan terhadap tekanan iklim, tanah dan biologis, (2) Laju fotosintesis, (3) respirasi, (4) Klorofil, karotein, dan kandungan pigmen lainnya, (5) pembagian hasil asimilasi N, (6) tipe dan letak merisitem, (7) kapasitas untuk menyimpan cadangan makanan, (8) Aktivitas enzim, (9) Pengaruh langsung gen ( Heterosis, epistasi ), dan (10) Differensiasi (http://fheeyra.blogspot.com). 1. Kesimpulan Kurva sigmoid menyatakan laju pertumbuhan tanaman pada tumbuhan lengkap, bagian-bagiannya, maupun sel-selnya. Kurva sigmoid berbentuk huruf S, yang menggambarkan 3 fase dalam pertumbuhan tanaman, yaitu : fase eksponensial (logaritmik), fase linear (konstan), dan fase penuaan (penurunan). Ketiga fase ini berkorelasi dengan umur dan tahapan pertumbuhan tanaman. Selain tu, pertumbuhan tanaman juga dipengaruhi oleh beberapa faktor, meliputi : faktor eksternal maupun faktor internal. 1. Daftar Pustaka [Anonim]. 2010. Kurva Sigmoid [terhubung berkala]. http://fheeyra.blogspot.com/kuva-sigmoid-fisiologi-tumbuhan.html (22 Mei 2010) Gardner, F.P., R.B. Pearce dan R.L. Mitchell, 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia Press: Jakarta. Kaufman. 1975. Laboratory Experiment in Plant Physiology. New York: Macmillan Publishing Co., Inc.
Latunra. 2007. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan II. Makassar: Universitas Hasanuddin. Salisbury, F.B dan C.W. Ross., 1992. Fisiologi Tumbuhan Jilid Tiga Edisi Keempat. ITB-Press: Bandung. Tjitrosomo, G. 1999. Botani umum 2. Angkasa : Bandung 1. Jawaban Pertanyaan 1. Fase pertumbuhan linier adalah pertambahan ukuran bagian tubuh tumbuhan yang berlangsung secara konstan, pada umumnya pada laju maksimum selama beberapa waktu. Laju pertumbuhan yang konstan ditunjukkan oleh kemiringan yang konstan pada bagian atas kurva tinggi tanaman. 2. Di seputar kubah apical dari meristem apikal tajuk. Tahapannya adalah : (1) organogenesis; sel-sel diseputar kubah apikal dari meristem apikal tajuk membelah secara cepat, tumbuh mencuat keluar dan menghasilkan primordia daun yang akan berkembang menjadi daun. (2) perkembangan suborgan; beberapa daerah primordia terdiferensiasi menjadi bagian-bagian spesifik daun mengikuti 3 poros. (3) diferensiasi sel dan jaringan; dalam perkembangannya, terjadi diferensiasi jaringan dan sel. 3. Ya. Diduga jika kurva dinyatakan dalam berat kering maka titik awal tidak dimulai dari nol (0). Berat kering juga akan mengalami penurunan (kondisi biji kering) dan meningkat dengan cepat pada proses pendewasaan sel. Sehingga kurva yang didapat tidak dapat dipastikan sebagai kurva sigmoid. Berat kering juga bukan merupakan ukuran yang tidak dapat balik yang berubah menurut waktu sehingga tidak menggambarkan laju pertumbuhan dengan baik. STRUKTUR PERKEMBANGAN TUMBUHAN II PERCOBAAN IV KURVA SIGMOID PERTUMBUHAN Nama : Hildayani Nim : H41107025 Kelompok : II (Dua) Tgl. Percobaan : 14 Mei 2009 Asisten : Masira Salahuddin LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR
2009 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Proses pertumbuhan merupakan hal yang lazim bagi setiap tumbuhan. Dalam proses pertumbuhan terjadi penambahan volume yang signifikan. Seiring berjalannya waktu pertumbuhan suatu tanaman terus bertambah. Proses tumbuh sendiri dapat dilihat pada selang waktu tertentu, di mana setiap pertumbuhan tanaman akan menunjukkan suatu perubahan dan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva/diagram pertumbuhan (Latunra, dkk., 2009). Banyak peneliti merajahkan ukuran atau bobot organisme terhadap waktu, dan ini menghasilkan kurva pertumbuhan. Walaupun proses metabolik dan proses fisika yang menghasilkan kurva pertumbuhan terlalu rumit untuk dijelaskan dengan menggunakan model sederhana, kurva sederhana sering berguna dalam perujukan berbagai data yang terukur. Lagipula, koefisien yang harus dimasukkan, agar persamaan cocok dengan kurva, dapat digunakan untuk mengelompokkan efek suatu perlakuan percobaan (misalnya, metode pemberian irigasi atau zat pengatur tumbuh) pada pertumbuhan organ tumbuhan atau tumbuhan yang diamati (Salisbury dan Ross, 1995). Laju pertumbuhan suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dengan suatu grafik, dengan laju tumbuh ordinat dan waktu pada absisi, maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentuk huruf s atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid ini berlaku bagi tumbuhan lengkap, bagianbagiannya ataupun sel-selnya (Latunra, dkk., 2009). Percobaan ini diadakan dengan melihat berapa rata-rata pertumbuhan daun dengan menggunakan kurva sigmoid tersebut. I.2 Tujuan percobaan Tujuan diadakannya percobaan ini adalah untuk mengamati laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji hingga daun mencapai ukuran tetap pada tanaman kacang merahphaseolus vulgaris. I.3 Waktu dan Tempat
Percobaan ini dilaksanakan di Laboratorium Biologi Dasar, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin Makassar. Dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 14 Mei 2009, pukul 15.00 16.00 WITA. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan yang tidak dapat dibalikkan dalam ukuran pada sistem biologi. Secara umum pertumbuhan berarti pertambahan ukuran karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertumbuhan itu bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pertumbuhan biologis terjadi dengan dua fenomena yang berbeda antara satu sama lain. Pertambahan volume sel dan pertambahan jumlah sel. Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesa dan akumulasi protein, sedangkan pertambahan jumlah sel terjadi dengan pembelahan sel (Kaufman, dkk., 1975). Banyak faktor yang mepengaruhi pertumbuhan di antaranya adalah faktor genetik untuk internal dan faktor eksternal terdiri dari cahaya, kelembapan, suhu, air, dan hormon. Untuk proses perkecambahan banyak di pengaruhi oleh faktor cahaya dan hormon, walaupun faktor yang lain ikut mempengaruhi. Menurut leteratur perkecambahan di pengaruhi oleh hormon auxin, jika melakukan perkecambahan di tempat yang gelap maka akan tumbuh lebih cepat namun bengkok, hal itu disebabkan karena hormon auxin sangat peka terhadap cahaya, jika pertumbuhannya kurang merata. Sedangkan di tempat yang perkecambahan akan terjadi relatif lebih lama, hal itu juga di sebabkan pengaruh hormon auxin yang aktif secara merata ketika terkena cahaya. Sehingga di hasilkan tumbuhan yang normal atau lurus menjulur ke atas (Soerga, 2009). Pada setiap tahap dalam kehidupan suatu tumbuhan, sensitivitas terhadap lingkungan dan koordinasi respons sangat jelas terlihat. Tumbuhan dapat mengindera gravitasi dan arah cahaya dan menanggapi stimulus-stimulus ini dengan cara yang kelihatannya sangat wajar bagi kita. Seleksi alam lebih menyukai mekanisme respons tumbuhan yang meningkatkan keberhasilan reproduktif, namun ini mengimplikasikan tidak adanya perencanaan yang disengaja pada bagian dari tumbuhan tersebut (Campbell, 2002). Pertumbuhan biologis terjadi dengan dua fenomena yang berbeda antara satu sama lain. Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesa dan akumulasi protein, organel-organel dan bahan-bahan penyusun sel yang lain. Sedang pertambahan jumlah sel terjadi dengan pembelahan sel. Pertumbuhan akar tanaman merupakan hasil dari pertumbuhan jumlah sel dan pertambahan volume sel secara bersama-sama (Soerga, 2009). Pada batang yang sedang tumbuh, daerah pembelahan sel batang lebih jauh letaknya dari ujung daripada daerah pembelahan akar, terletak beberapa sentimeter dibawah ujung (tunas). Sedangkan pertambahan panjang tiap
lokus pada akar tidak diketahui pertambahan panjang terbesar dikarenakan kecambah mati (Salisbury dan Ross, 1995). Teorinya, semua ciri pertumbuhan bisa diukur, tapi ada dua macam pengukuran yang lazim digunakan untuk mengukur pertambahan volume atau massa. Yang paling umum, pertumbuhan berarti pertambahan ukuran. Karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertambahan itu bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pada banyak kajian, pertumbuhan perlu diukur. Pertambahan volume (ukuran) sering ditentukan denagn cara mengukur perbesaran ke satu atau dua arah, seperti panjang (misalnya, tinggi batang) atau luas (misalnya, diameter batang), atau luas (misalnya, luas daun). Pengukuran volume, misalnya dengan cara pemindahan air, bersifat tidak merusak, sehingga tumbuhan yang sama dapat diukur berulang-ulang pada waktu yang berbeda (Salisbury dan Ross, 1995). Pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Apabila digambarkan dalam grafik, dalam waktu tertentu maka akan terbentuk kurva sigmoid (bentuk S). Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan (Solin, 2009). Kurva sigmoid yaitu pertumbuhan cepat pada fase vegetatif sampai titik tertentu akibat pertambahan sel tanaman kemudian melambat dan akhirnya menurun pada fase senesen (Anonim, 2008). Beberapa cara tersedia dalam pendekatan pada sistem seperti sistem tanaman dengan produk biomassa yang meningkat secara sigmoid dengan waktu untuk mendapatkan faktor-faktor dan proses hipotetik. Menerapkan fenomena yang sudah dikenal cukup baik kepada suatu sistem yang sedang dipelajari merupakan suatu pendekatan yang umum dilakukan. Pada suatu waktu, distribusi zat dalam setiap tempat dalam ruangan akan menunjukkan hubungan yang berbentuk sigmoid (Solin, 2009). Kurva menunjukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dari waktu. Tiga fase utama biasanya mudah dikenali, yaitu fase logaritmik, fase linier dan fase penuaan. Pada fase logaritmik ini berarti bahwa laju pertumbuhan lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan ukuran organisme. Semakin besar organisme, semakin cepat ia tumbuh. Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun, saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Solin, 2009). Laju pertumbuhan relative (relative growth rate) menunjukkan peningkatan berat kering dalam suatu interval waktu dalam hubungannya dengan berat asal. Dalam situasi praktis, rata-rata pertumbuhan laju relative dihitung dari pengukuran yang di ambil pada waktu t 1 dan t 2 (Susilo, 1991)
Kurva pertumbuhan berbentuk S (sigmoid) yang ideal. Tiga fase utama biasanya mudah dikenali: fase logaritmik, fase linier, dan fase penuaan. Pada fase logaritmik, ukuran (v) bertambah secara eksponensial sejalan dengan waktu (t). Ini berarti bahwa laju pertumbuhan ( dv / dt ) lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Solin, 2009). Pertumbuhan kacang hijau (Phaseolus radiatus) jika digambarkan dalam grafik akan membentuk kurva sigmoid (bentuk S). Kurva ini menggambarkan baik pertumbuhan tinggi tanaman maupun jumlah daun. Keduanya dalam bentuk sigmoid. Hal ini sesuai dengan literatur Tjitrosomo (1991) yang menyatakan bahwa pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-berangsur menjadi lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Apabila digambarkan dalam grafik dalam waktu tertentu akan terbentuk kurva sigmoid (bentuk S) (Solin, 2009). Pengukuran daun tanaman mulai dari waktu embrio dengan menggunakan kurva sigmoid juga memiliki hubungan erat dengan perkecambahan biji tersebut yang otomatis juga dipengaruhi oleh waktu dormansi karena periode dormansi juga merupakan persyaratan bagi perkecambahan banyak biji. Ada bukti bahwa pencegah kimia terdapat di dalam biji ketika terbentuk. Pencegah ini lambat laun dipecah pada suhu rendah sampai tidak lagi memadai untuk menghalangi perkecambahan ketika kondisi lainnya menjadi baik. Waktu dormansi berakhir umumnya didasarkan atas suatu ukuran yang bersifat kuantitatif. Untuk tunas dan biji dormansi dinyatakan berhasil dipecahkan jika 50 % atau lebih dari populasi biji tersebut telah berkecambah atau 50% dari tunas yang diuji telah menunjukkan pertumbuhan. Bagi banyak tumbuhan angiospermae di gurun pasir mempunyai pencegah yang telah terkikis oleh air di dalam tanah. Dalam proses ini lebih banyak air diperlukan daripada yang harus ada untuk perkecambahan itu sendiri. (Kimball, 1992). Pada fase logaritmik ukuran (V) bertambah secara eksponensial sejalan dengan waktu (t). Ini berarti bahwa laju pertumbuhan (dv/dt) lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan organisme, semakin besar organisme, semakin cepat pula ia tumbuh. Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan, biasanya pada laju maksimum selama beberapa waktu lamanya. Tidak begitu jelas mengapa laju pertumbuhan pada fase ini harus konstan, dna bukan sebanding dengan peningkatan ukuran organisme. Tapi, pada batang tak bercabang, fase linier tersebut disebabkan hanya oleh aktivitas yang konstan dari meristem apikalnya. Fase penuaan dicirikan oleh pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Salisbury dan Ross, 1995). BAB III METODE PERCOBAAN
III. 1 Alat Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah penggaris milimeter, pisau, toples/wadah dan kayu kecil. III. 2 Bahan Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah biji kacang merah Phaseolus vulgaris, tanah, air, polybag. III. 3 Cara Kerja Prosedur kerja dari percobaan ini adalah : 1. Merendam biji kacang merah selama 2 jam di dalam nampan/toples yang berisi air. 2. Memilih biji yang baik sebanyak 28 biji. 3. Setelah 2 jam merendam, mengupas 3 biji dan membuka kotiledonnya mengukur panjang pada embrionya dengan penggaris, kemudian menghitung nilai rata-ratanya. 4. Menanan 25 biji dalam polybag, menyiram dengan air secukupnya dan dipelihara selama 2 minggu. 5. Mengadakan pengamatan sebagai berikut : 1. Mengukur panjang daun pertamanya pada umur 3, 5, 7, 10, dan 14 hari. 2. Mengukur daun pada umur 3 dan 5 hari yang dilakukan dengan menggali tanah, tiap pengukuran dilakukan tanpa memotong kecambah. 3. Menentukan rata-rata panjang daun dari tiap-tiap seri pengukuran. 4. Membuat grafik dengan panjang rata-rata daun dan waktu pengukuran sebagai absisa. BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil Pengamatan Hasil pengamatan dari percobaan ini ditunjukkan oleh tabel berikut : 1. Panjang daun pada embrio Embrio Panjang embrio 1 0,5 cm 2 0,6 cm 3 0,6 cm
Rata-rata 0,6 cm 1. Panjang daun pada kecambah Hari / Tanggal Daun ke- Minggu/ Selasa/ Kamis/ Minggu/ Kamis/ 17 Mei 2009 19 Mei 2009 21 Mei 2009 24 Mei 2009 28 Mei 2009 1 1,5 cm 3,8 cm 5,4 cm 6,7 cm 7,1 cm 2 1,5 cm 3,4 cm 5,1 cm 5,4 cm 5,6 cm 3 2,5 cm 2,9 cm 3,4 cm 5,4 cm 5,6 cm Rata-rata 1,8 cm 3,4 cm 4,6 cm 5,8 cm 6,1 cm 4-2,5 cm 4,5 cm 5,2 cm 5,4 cm 5-4 cm 6,1 cm 6,6 cm 7 cm 6-3,1 cm 4,8 cm 5,4 cm 5,8 cm Rata-rata - 3,2 cm 5,1 cm 5,7 cm 6,1 cm 7-3,2 cm 5,2 cm 6,1 cm 6,2 cm 8-3,5 cm 5 cm 5,9 cm 6,1 cm 9-4 cm 5,8 cm 6,1 cm 6,2 cm Rata-rata - 3,6 cm 5,3 cm 6,0 cm 6,2 cm 10-3,2 cm 4,1 cm 5,6 cm 5,9 cm 11-2,8 cm 3,7 cm 4,5 cm 4,6 cm 12-3,4 cm 5,2 cm 5,6 cm 5,9 cm Rata-rata - 3,1 cm 4,3 cm 5,2 cm 5,5 cm 13-3,4 cm 3,9 cm 4,2 cm 4,5 cm 14-3,3 cm 3,8 cm 4,7 cm 5 cm 15-3,8 cm 5 cm 5,5 cm 5,9 cm Rata-rata - 3,5 cm 4,2 cm 4,8 cm 5,1 cm 16-3,6 cm 4 cm 5,6 cm 5,8 cm 17-3,7 cm 5,5 cm 6,2 cm 6,3 cm 18-2,9 cm 3,4 cm 4 cm 4,2 cm Rata-rata - 3,4 cm 4,3 cm 5,3 cm 5,4 cm 19-3,6 cm 4,1 cm 4,5 cm 4,8 cm 20-2 cm 3,4 cm 4,1 cm 4,4 cm 21-3 cm 4 cm 4,8 cm 5,2 cm
Rata-rata - 2,9 cm 3,8 cm 4,5 cm 4,8 cm 22-3 cm 3,8 cm 4,1 cm 4,5 cm 23-2,9 cm 3 cm 3,1 cm 4,5 cm 24-3,3 cm 4 cm 4,4 cm 5 cm Rata-rata - 3,1 cm 3,6 cm 3,9 cm 4,7 cm IV.2 Grafik IV.3 Pembahasan Pada percobaan ini menggunakan kacang merah Phaseolus vulgaris yang bertujuan untuk mengamati daun dari embrio dalam biji sampai mencapai ukuran tetap pada tanaman tersebut. Biji yang digunakan adalah sebanyak 28 biji di mana 3 biji dikupas kulitnya dan dibuja kotiledonnya, kemudian diukur panjang embrionya. Lalu dihitung panjang rata-ratanya. Hal ini dilakukan sesuai dengan tujuan yaitu untuk mengamati daun dari embrio. Dari hasil pengukuran diperoleh panjang rata-rata embrio yaitu 0,6 cm. Berdasarkan hasil percobaan yang telah dilakukan maka dapat diperoleh hasil pengamatan sebanyak 5 kali dengan pengukuran pada kedua helai daunnya, dimana titik awal pengukuran dari daun tersebut diawali pada tangkai dasar induk daun. Pada pengamatan I, batang tertinggi terdapat pada tanaman ke-3 dengan panjang daun 2,5 cm dan terpendek yaitu 1,5 cm pada tanaman ke-1 dan ke-3. Akan tetapi, pada daun tanaman 4-25 belum dapat untuk diukur karena panjangnya belum pantas untuk diperhitungkan. Untuk daun tanaman pada pengamatan II, daun terpanjang adalah 4 cm pada tanaman ke-9 dan daun terpendek adalah 2 cm pada tanaman ke-20. Untuk pengamatan III, daun terpanjang adalah 5,8 cm pada tanaman ke-9 dan daun terpendek adalah 3 cm pada tanaman ke-23. Untuk pengamatan IV, daun terpanjang terdapat pada tanaman ke-1 dengan panjang daun 6,7 cm dan daun terpendek adalah pada tanaman ke-23 dengan panjang daun 3,1 cm. Untuk pengamatan V, daun tanaman terpanjang adalah 7,2 cm pada tanaman ke-25 dan daun tanaman terpendek adalah 4,2 cm pada tanaman ke-18. Setelah melakukan pengamatan tersebut didapatkan kurva yang tidak berbentuk huruf S yang berarti bahwa pengamatan tidak sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa pertumbuhan tanaman jika dibuatkan kurva akan berbentuk huruf S. Hal ini mungkin disebbakan karena pada pengamatan terakhir daunnya belum mencapai ukuran tetap (belum mengalami fase penuaan) walaupun laju pertumbuhan tanaman meningkat sehingga kurvanya tidak menunjukkan kurva berbentuk S. Tumbuhan dalam pertumbuhannya mengalami tiga fase pertumbuhan yaitu fase