LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN PERCOBAAN VII PERKEMBANGAN KECAMBAH DALAM GELAP DAN TERANG NAMA : JULIAR NUR NIM : H411 10 002 KELOMPOK : I (SATU) HARI/TGL PERC. : SELASA/29 NOVEMBER ASISTEN : JANNY JOVITA YUNIANTI TIMANG LABORATORIUM BOTANI JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR
BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang 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 tidka adanya perencanaan yang disengaja pada bagian dari tumbuhan tersebut (Elisa, ). Perkembangan memerlukan suhu yang cocok, banyaknya ir yang memadai, dan persediaan oksigen yang cukup. Periode dormansi juga merupakan persyaratan bagi perkecambahan banyak biji sebagai contoh, biji buah apel hanya dapat berkecambah setelah masa dingin yang lama. Ada bukti bahwa perkecambahan kimia terbentuk di dalam bijinya ketika terbentuk. Pencegahan ini lambat laun akan dipecah pada suhu rendah sampai tidak lagi memadai untuk menghalangi perkecambahan ketika kondisi lainnya membaik (Elisa, ). Perkecambahan diawali dengan penyerapan air dari lingkungan air dari lingkungan sekitar biji, baik tanah, udara, maupun media lainnya. Perubahan yang teramati adalah membesarnya ukuran biji yang disebut tahap imbibisi. Biji menyerap air dari lingkungan sekelilingnya, baik dari tanah maupun dari udara (dalam bentuk uap air ataupun embun). Efek yang terjadi membesarnya ukuran biji karena sel-sel embrio membesar dan biji yang melunak (Anonim, ).
Berdasarkan pernyataan di atas, percobaan mengenai Perkembangan Kecambah Dalam Gelap dan Terang dilaksanakan. I.2 Tujuan Percobaan Tujuan diadakannya percobaan ini adalah untuk mempelajari pengaruh cahaya terhadap perkembangan kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus dalam gelap dan terang. I.3 Waktu dan Tempat Percobaan Percobaan mengenai Perkembangan Kecambah dalam Gelap dan Terang ini dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 29 November, pukul 15.00-17.00 WITA, bertempat di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar, dan dilakukan pengamatan selama 7 hari.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Pertumbuhan adalah proses pertambahan volume yang irreversible (tidak dapat balik) karena adanya pembelahan mitosis atau pembesaran sel; dapat pula disebabkan oleh keduanya. Pertumbuhan dapat diukur dan dinyatakan secara kuantitatif (Anonim, ). Tumbuhan bertambah tinggi dan besar disebabkan oleh dua hal. Pertama, pertambahan jumlah sel sebagai hasil pembelahan mitosis pada meristem (titik tumbuh) di titik tumbuh primer dan sekunder. Kedua, pertambahan komponenkomponen seluler dan adanya diferensiasi sel. Misalnya penyerapan air ke dalam vakuola yang menyebabkan sel membesar serta terbentuknya jaringan, organ, dan individu melalui proses diferensiasi sel dan atau / spesialisasi (Anonim, ). Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan dimulai dengan perkecambahan biji. Kemudian kecambah berkembang menjadi tumbuhan kecil yang sempurna, yang kemudian tumbuh membesar (Anonim, ). Tumbuhan yang pada salah satu sisinya disinari oleh matahari maka pertumbuhannya akan lambat karena jika auksin dihambat oleh matahari tetapi sisi tumbuhan yang tidak disinari oleh cahaya matahari pertumbuhannya sangat cepat karena kerja auksin tidak dihambat. Sehingga hal ini akan menyebabkan ujung tanaman tersebut cenderung mengikuti arah sinar matahari atau yang disebut dengan fototropisme. Untuk membedakan tanaman yang memiliki hormon yang banyak atau sedikit qita harus mengetahui bentuk anatomi dan fisiologi pada tanaman sehingga kita lebih mudah untuk mengetahuinya. sedangkan untuk
tanaman yang diletakkan ditempat yang terang dan gelap diantaranya (Anonim, ). Tanaman yang diletakkan ditempat yang gelap pertumbuhan tanamannya sangat cepat selain itu tekstur dari batangnya sangat lemah dan cenderung warnanya pucat kekuningan.hal ini disebabkan karena kerja hormon auksin tidak dihambat oleh sinar matahari. sedangkan untuk tanaman yang diletakkan ditempat yang terang tingkat pertumbuhannya sedikit lebih lambat dibandingkan dengan tanaman yang diletakkan ditempat gelap,tetapi tekstur batangnya sangat kuat dan juga warnanya segar kehijauan, hal ini disebabkan karena kerja hormon auksin dihambat oleh sinar matahari (Anonim, ). 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, ). Istilah auksin berasal dari bahasa yunani yaitu auxien yang berarti meningkatkan. Auksin ini pertama kali digunakan Frits Went, seorang mahasiswa pascasarjana di negeri belanda pada tahun 1962, yang menemukan bahwa suatu
senyawa yang belum dapat dicirikan mungkin menyebabkan pembengkokan koleoptil oat kerah cahaya. Fenomena pembengkokan ini dikenal dengan istilah fototropisme. Senyawa ini banyak ditemukan Went didaerah koleoptil. Aktifitas auksin dilacak melalui pembengkokan koleoptil yang terjadi akibat terpacunya pemanjangan pada sisi yang tidak terkena cahaya matahari (Salisbury dan Ross, 1995). Auksin yang ditemukan Went, kini diketahui sebagai Asam Indole Asetat (IAA) dan beberapa ahli fisiologi masih menyamakannya dengan auksin. Namun tumbuhan mengandung 3 senyawa lain yang struktrurnya mirip dengan IAA dan menyebabkan banyak respon yang sama dengan IAA. Ketiga senyawa tersebut dapat dianggap sebagai auksin. Senyawa-senyawa tersebut adalah asam 4- kloroindol asetat, asam fenilasetat (PAA) dan asam Indolbutirat (IBA) (Dwidjoseputro, 1992). Para ahli fisiologi telah meneliti pengaruh auksin dalam proses pembentukan akar lazim, yang membantu mengimbangkan pertumbuhan sistem akar dan system tajuk. Terdapat bukti kuat yang menunjukkan bahwa auksin dari batang sangat berpengaruh pada awal pertumbuhan akar. Bila daun muda dan kuncup, yang mengandung banyak auksin, dipangkas maka jumlah pembentukan akar sampling akan berkurang. Bila hilangnya organ tersebut diganti dengan auksin, maka kemampan membentuk akar sering terjadi kembali (Salisbury dan Ross, 1995). Auksin juga memacu perkembangan akar liar pada batang. Banyak spesies berkayu, misalnya tanaman apel (Pyrus malus), telah membentuk primordia akar liar terlebih dahulu pada batangnya yang tetap tersembunyi selama beberapa
waktu lamanya, dan akan tumbuh apabila dipacu dengan auksin. Primordia ini sering terdapat di nodus atau bagian bawah cabang diantara nodus. Pada daerah tersebut, pada batang apel, masing-masing mengandung sampai 100 primordia akar. Bahkan, batang tanpa primordia sebelumnya kan mampu menghasilkan akar liar dari pembelahan lapisan floem bagian luar (Salisbury dan Ross, 1995). Cahaya mempengaruhi perkecambahan dengan tiga cara, yaitu dengan intensitas (kuantitas) cahaya, kualitas cahaya (panjang gelombang) dan fotoperiodisitas (panjang hari) (Elisa, ). Kuantitas cahaya Cahaya dengan intensitas tinggi dapat meningkatkan perkecambahan pada biji-biji yang positively photoblastic (perkecambahannya dipercepat oleh cahaya); jika penyinaran intensitas tinggi ini diberikan dalam durasi waktu yang pendek. Hal ini tidak berlaku pada biji yang bersifat negatively photoblastic (perkecambahannya dihambat oleh cahaya) (Elisa, ). Biji positively photoblastic yang disimpan dalam kondisi imbibisi dalam gelap untuk jangka waktu lama akan berubah menjadi tidak responsif terhadap cahaya, dan hal ini disebut skotodormant. Sebaliknya, biji yang bersifat negatively photoblastic menjadi photodormant jika dikenai cahaya. Kedua dormansi ini dapat dipatahkan dengan temperatur rendah (Elisa, ). Kualitas cahaya Yang menyebabkan terjadinya perkecambahan adalah daerah merah dari spektrum (red; 650 nm), sedangkan sinar infra merah (far red; 730 nm) menghambat perkecambahan. Efek dari kedua daerah di spektrum ini adalah mutually antagonistic (sama sekali bertentangan): jika diberikan bergantian, maka
efek yang terjadi kemudian dipengaruhi oleh spektrum yang terakhir kali diberikan. Dalam hal ini, biji mempunyai 2 pigmen yang photoreversible (dapat berada dalam 2 kondisi alternatif) (Elisa, ): P650 : mengabsorbir di daerah merah P730 : mengabsorbir di daerah infra merah Jika biji dikenai sinar merah (red; 650 nm), maka pigmen P650 diubah menjadi P730. P730 inilah yang menghasilkan sederetan aksi-aksi yang menyebabkan terjadinya perkecambahan. Sebaliknya jika P730 dikenai sinar infra merah (far-red; 730 nm), maka pigmen berubah kembali menjadi P650 dan terhambatlah proses perkecambahan (Elisa, ). Photoperiodisitas Respon dari biji photoblastic dipengaruhi oleh temperature (Elisa, ): Pemberian temperatur 10-200C : biji berkecambah dalam gelap Pemberian temperatur 20-300C : biji menghendaki cahaya untuk berkecambah Pemberian temperatur >350C : perkecambahan biji dihambat dalam gelap atau terang. Kebutuhan akan cahaya untuk perkecambahan dapat diganti oleh temperatur yang diubah-ubah. Kebutuhan akan cahaya untuk pematahan dormansi juga dapat digantikan oleh zat kimia seperti KNO3, thiourea dan asam giberelin (Elisa, ). Faktor-faktor yang menyebabkan dormansi pada biji dapat dikelompokkan dalam: (a) faktor lingkungan eksternal, seperti cahaya, temperatur, dan air; (b) faktor internal, seperti kulit biji, kematangan embrio, adanya inhibitor, dan rendahnya zat perangsang tumbuh; (c) faktor waktu, yaitu waktu setelah
pematangan, hilangnya inhibitor, dan sintesis zat perangsang tumbuh. Dormansi pada biji dapat dipatahkan dengan perlakuan mekanis, cahaya, temperatur, dan bahan kimia. Proses perkecambahan dalam biji dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu proses perkecambahan fisiologis dan proses perkecambahan morfologis. Sedangkan dormansi yang terjadi pada tunas-tunas lateral merupakan pengaruh korelatif dimana ujung batang akan mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan bagian tumbuhan lainnya yang dikenal dengan dominansi apikal. Derajat dominansi apikal ditentukan oleh umur fisiologis tumbuhan tersebut (Anonim, ). Perkecambahan biji adalah kulminasi dari serangkaian kompleks prosesproses metabolik, yang masing-masing harus berlangsung tanpa gangguan. Tiap substansi yang menghambat salah satu proses akan berakibat pada terhambatnya seluruh rangkaian proses perkecambahan. Beberapa zat penghambat dalam biji yang telah berhasil diisolir adalah soumarin dan lacton tidak jenuh; namun lokasi penghambatannya sukar ditentukan karena daerah kerjanya berbeda dengan tempat di mana zat tersebut diisolir. Zat penghambat dapat berada dalam embrio, endosperm, kulit biji maupun daging buah (Elisa, ). Biji-bijian dari banyak spesies tidak akan berkecambah pada keadaan gelap, biji-biji itu memerlukan rangsangan cahaya. Karena itu kelihatannya perkecambahan yang dikendalikan cahaya merupakan satu adaptasi tanaman yang tidak toleran terhadap penaungan. Cahaya sendiri memiliki suatu intensitas, kerapatan pengaliran atau intensitas menunjukkan pengaruh primernya terhadap fotosintesis dan pengaruh sekundernya pada morfogenetika pada intensitas rendah, tetapi sebagian memerlukan energi yang lebih besar (Zhamal, ).
Ekologi tanaman dalam kaitannya dengan intensitas cahaya diatur oleh dua hal yaitu penempatan daun dalam posisi dimana akan diterima intersepsi cahaya maksimum. Berarti diatas kanopi dan didalam komunitas yang kompleks sebagian besar daun tesebut tidak dapat mencapainya. Karena itu sebagian besar dari daun akan berada pada intensitas cahaya yang kurang dari yang dibutuhkan. Fotosintesis dimaksimumkan untuk energi yang diterima, dengan anggapan keadaan ini menjadi dibawah titik jenuh cahaya untuk fotosintesis normal, sehingga tetap dalam kesinambungan neto karbon yang positif (pengikatan CO2 untuk fotosintesis lebih besar daripada jumlah yang dikeluarkan pada respirasi dan hasil karbohidrat). Sehelai daun yang berada pada keseimbangan C yang negative akan memerlukan gula yang diambil dari sisa tanaman dan akan mengurangi ketegaran secara menyeluruh (Zhamal, ). Adanya penyinaran sinar matahari akan menimbulkan cahaya. Sedang cahaya sangat dibutuhkan untuk :Pembentukan zat warna hijau (chlorophyll), Pertumbuhan tanaman dan kwalitas daripada produksi. Tanaman yang kurang cahaya matahari pertumbuhannya lemah, pucat dan memanjang. Setiap jenis sayuran menghendaki syarat-syarat yang sangat berlawanan, ada suatu jenis yang menghendaki penyinaran panjang, ada pula yang pendek. Yang dimaksud penyinaran panjang ialah lebih dari 12 jam, sedang penyinaran pendek kurang dari 12 jam (Zhamal, ).
BAB III METODE PERCOBAAN III.1 Alat Percobaan Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu nampan, dan penggaris. III.2 Bahan Percobaan Bahan-bahan yang digunakan dalam percobaan ini yaitu 20 biji Kacang Hijau Phaseolus radiatus, air, dan kertas koran. III.3 Cara Kerja Prosedur kerja dari percobaan ini yaitu: 1. Merendam 20 biji kacang hijau di dalam air selama beberapa menit. 2. Menyiapkan 2 buah nampan yang telah diisi dengan kertas koran basah. 3. Meletakkan masing-masing 10 biji kacang hijau pada tiap-tiap nampan dengan diberi jarak yang sama. 4. Menempatkan satu buah nampan di tempat terang dan satu buah nampan di tempat gelap. 5. Melakukan pengamatan selama seminggu untuk melihat perkembangan tanaman dan mencatat hasilnya.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN IV.1 Hasil IV.1.1 Tabel pertumbuhan panjang kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus pada keadaan terang. Hari/Tanggal Panjang kecambah (cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rabu/30 November 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2 0,1 Kamis/1 Desember 0,4 0,3 0,4 0,4 0,5 0,4 0,4 0,3 0,4 0,3 Jumat/2 Desember 1,2 1,3 1,4 0,9 0,7 0,6 1,2 1,3 0,9 0,8 Sabtu/3 Desember 2,3 2,7 3,1 2,6 2,7 1,8 2,1 1,5 1,7 1,8 Minggu/4 3,5 3,1 3,6 3,7 3,6 2,6 4,3 2,9 3,2 3,4 Desember Senin/5 Desember 4,3 4,3 4,5 4,2 5,1 4,7 6,2 4,5 5,7 5,3 Selasa/2 Desember 4,9 6,5 5,6 5,2 5,7 6,2 7,1 6,2 7,1 6,9
IV.1.2 Tabel pertumbuhan kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus pada keadaan gelap. Hari/Tanggal Panjang kecambah (cm) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Rabu/30 November 0,3 0,3 0,2 0,2 0,2 0 0,3 0,2 0,2 0,1 Kamis/1 Desember 0,7 0,8 0,4 0,6 0,7 0,4 0,9 0,6 0,7 0,5 Jumat/2 Desember 1,5 2,4 2,3 1,9 2,6 2,7 3,2 2,7 3,5 2,6 Sabtu/3 Desember 4,5 5,6 4,5 3,4 3,5 3,8 5,7 4,6 5,6 4,9 Minggu/4Desember 7,5 6,5 8,5 8,2 9,2 8,0 7,9 8,9 7,0 8,5 Senin/5 Desember 11,3 9,6 11,2 11,7 12,3 13,00 12,1 11,7 11,0 12,0 Selasa/2 Desember 14,4 14,4 13,2 15 15,4 14,6 14,4 13,6 14,5 14,4 IV.2 Pembahasan Percobaan kali ini menggunakan biji kacang hijau Phaseolus radiatus yang direndam selama beberapa menit agar proses pertumbuhan kecambah lebih cepat. Biji kacang hijau Phaseolus radiatus dikelompokkan menjadi dua kelompok yaitu kelompok keadaan kelompok keadaan terang dan gelap.
Pada percobaan ini yang diukur untuk menunjukkan perbedaan pertumbuhan pada daerah gelap dan terang ialah batang dari kacang hijau Phaseolus radiatus. Hal yang diukur ialah pertambahan panjang dari kacang hijau Phaseolus radiatus. Pada daerah terang pertumbuhan kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus terlihat lamban, dengan pertambahan panjang kecambah sekitar 1 cm tiap hari. Pada hari pertama, panjang kecambah 0,1-0,2 cm. Pada hari kedua panjang kecambah 0,3-0,5 cm. Pada hari ketiga 0,6-1,4 cm. Pada hari keempat panjang kecambah 1,5-3,1 cm. Hari kelima sekitar 2,6-4,3 cm. Hari keenam sekitar 4,2-6,2 cm dan pada hari ketujuh sekitar 4,9-7,1 cm. Pada daerah gelap pertumbuhan kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus terlihat lamban, dengan pertambahan panjang kecambah sekitar 1-6 cm tiap hari. Pada hari pertama, panjang kecambah 0-0,3 cm. Pada hari kedua panjang kecambah 0,4-0,9 cm. Pada hari ketiga 1,5-3,5 cm. Pada hari keempat panjang kecambah 3,4-5,7 cm. Hari kelima sekitar 6,5-9,2 cm. Hari keenam sekitar 9,6-12,3 cm dan pada hari ketujuh sekitar 13,6-15,4 cm. Perbedaan pertambahan panjang batang tiap hari antara kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus pada daerah gelap dan terang disebabkan karena cahaya berpengaruh terhadap pertumbuhan kecambah dan proses perkecambahan itu sendiri. Cahaya mempengaruhi hormon pertumbuhan sel pada batang sehingga menyebabkan pertumbuhan pada batang makin lambat tetapi batang lebih padat. Peristiwa pertumbuhan tumbuhan lebih cepat di daerah gelap disebut etiolasi. Etiolasi menyebabkan batang tumbuh cepat akan tetapi kualitas batang seperti kepadatan dan kekuatan batang berkurang.
Selanjutnya perbedaan panjang yang terjadi pada tiap kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus disebabkan oleh faktor internal seperti hormon tumbuhan dan pengaruh gen atau kualitas biji kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus. Pada kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus yang berada pada tempat gelap memiliki tekstur atau warna batang putih kehijauan, batangnya lemah dan tidak tegak keatas, serta daunnya berwarna lebih hijau muda. Pada kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus yang berada pada tempat terang mpemiliki tekstur atau warna batang lebih hijau, batangnya lebih kuat dan tumbuh tegak serta daunnya berwarna lebih hijau.
BAB V PENUTUP V.1 Kesimpulan Berdasarkan hasil percobaan dapat disimpulkan bahwa cahaya berpengaruh dalam pertumbuhan tumbuhan karena kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus yang berada dalam daerah gelap lebih cepat pertumbuhan batangnya akan tetapi terjadi perkembangan yang terganggu seperti warna batang dan daunnya sedangkan pada daerah terang kecambah kacang hijau Phaseolus radiatus mengalami pertumbuhan batang yang lambat akan tetapi perkembangan batang dan daun lebih baik. V.2 Saran Sebaiknya dalam praktikum alat-alat yang digunakan diperlengkap dan waktu dalam pengerjaan juga dimaksimalkan.
DAFTAR PUSTAKA Anonim,, Auksin, http://id.anonim.org/, diakses pada tanggal 30 november, pukul 20.09 WITA. Elisa,, Dormansi dan Perkecambahan Biji, http://elisa.ugm.ac.id/, diakses pada tanggal 30 November, pukul 20.53 WITA. Dwidjoseputro, D., 1992, Pengantar Fisiologi Tumbuhan, Gramedia Pustaka Utama, Jakarta. Latunra, A. Ilham,, Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan, Jurusan Biologi FMIPA UNHAS, Makassar. Salisbury, F.B. dan Ross, C.W., Ross 1995, Fisiologi Tumbuhan Jilid 2, ITB Press, Bandung. Soerga, N.,, Pola Pertumbuhan Tanaman, http://soearga.wordpress.com/, diakses pada tanggal 10 November, pukul 20.48 WITA. Zhamal,, Pengaruh Cahaya Terhadap Pertumbuhan Biji Kacang Hijau. http:// catatanzhamal.blogspot.com/, diakses pada tanggal 30 November, pukul 20.37 WITA.