LAPORAN
PENELITIAN
Pengaruh Kadar Air Terhadap Pertumbuhan Kacang Hijau Disusun oleh:
Kelompok 7 │ XII IPA 1
Sekolah Menengah Atas Negeri 02 Cirebon Jalan Dr. Ciptomangunkusumo. 01, Cirebon – Indonesia Telp. +62 231 203301, website: www.sman2cirebon.sch.id
Page | 0
LAPORAN
PENELITIAN
Pengaruh Kadar Air Terhadap Pertumbuhan Kacang Hijau Disusun oleh:
Kelompok 7 │ XII IPA 1
Kelas XII IPA 1 2012 - 2013 Hamal Bayu Segara Fiko Widiyasari Fina Puspita Fitriyanti Syahesti Intan Fitriani
Page | 1
PENGARUH KADAR AIR TERHADAP PERTUMBUHAN KACANG HIJAU LAPORAN PENELITIAN Untuk memenuhi tugas penelitian di lingkungan sekolah dan sebagai alat pembelajaran biologi BAB 1 mengenai Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan
Oleh
Kelompok 7 Hamal Bayu Segara Fiko Widiyasari Fina Puspita Fitriyanti Syahesti Intan Fitriani
PROGRAM PEMBELAJARAN PENELITIAN BIOLOGI PROGRAM SISWA KELAS XII SMA SEMESTER GANJIL
SMA NEGERI 2 KOTA CIREBON 2012
Page | 2
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum Wr.Wb, Puji dan sukur Alhamdulillah kami ucapkan kepada Allah Swt., karena atas rahmat, hidayah, serta kehendak-Nyalah laporan ini dapat kami selesaikan dengan baik. Laporan penelitian ini ditujukan untuk memenuhi tugas praktikum biologi di lingkungan sekolah pada hari Rabu, tanggal 25 Juli 2012 yang lalu. Di dalamnya terdapat hasil percobaan yang telah kami lakukan beserta dasar-dasar teori praktikum dan kesimpulan mengenai pengaruh kadar air terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau sebagai objek percobaan kami pada kesempatan ini. Laporan yang telah kami susun ini, sesuai dengan hasil percobaan dan penelitian mengenai ”pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan” yang dipengaruhi oleh beberapa faktor eksternal, salah satunya kadar air. Penyusunan dan penyajian hasil percobaan ini mencakup kompetensi dasar dan indikator hasil belajar untuk siswa SMA kelas XII pada semester ganjil. Kami menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan, maka kritik dan saran yang bersifat membangun sangat kami harapkan demi penyempurnaan pada tugas laporan mendatang. Akhir kata, semoga laporan ini dapat bermanfaat dan berguna bagi banyak pihak terutama untuk pengembangan ilmu pengetahuan. Wassalamu’alaikum Wr.Wb.
Cirebon, Juli 2012 Penyusun
Page | 3
ABSTRAK
Makhluk hidup selalu tumbuh dan berkembang semasa hidupnya. Pertumbuhan dan perkembangan ini dipengaruhi oleh berbagai faktor baik internal maupun eksternal. Salah satu dari faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan ini adalah air. Air merupakan faktor penting dalam pertumbuhan dan perkembangan. Pada percobaan kali ini, kami mengamati pertumbuhan tanaman biji kacang hijau yang diberikan jenis air dan perlakuan lingkungan yang sama, namun berbeda kadar air. Sebagai patokan tingkat kesuburan, kami mengamati keadaan batang dan daun tumbuhan selama 7 (tujuh) hari. Air yang digunakan adalah air murni dengan kadar air 20 sampai 40 mL.
Page | 4
DAFTAR ISI
Cover Laporan Penelitian ………………………………………………………………………………….. x Recover Laporan Penelitian ………………………………………………………………………………... 1 Judul │ Pengaruh Kadar Air Terhadap Pertumbuhan Kacang Hijau ……………………………………... 2 Kata Pengantar ……………………………………………………………………………………………... 3 Abstrak ……………………………………………………………………………………………………... 4 Daftar Isi …………………………………………………………………………………………………… 5 Bab 1 │ PENDAHULUAN
2.1.4 Pengaruh Air Terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman ………. 12
1.1 Latar Belakang ……………………….. 6 1.2 Rumusan Masalah ……………………. 7
Bab 3 │ METODOLOGI PENELITIAN
1.3 Batasan Masalah …………………….... 7
3.1 Metode Penelitian …………………… 12
1.4 Hipotesis …………………………….... 8
3.2 Variabel ……………………………... 13
1.5 Asumsi ………………………………... 8
3.3 Tempat dan Waktu Penelitian ………. 14
1.6 Tujuan Penelitian ……………………... 9
3.4 Alat dan Bahan ……………………… 15
1.7 Manfaat Penelitian …………………... 10
3.5 Langkah Kerja …………………….… 16
Bab 2 │ LANDASAN TEORI
Bab 4 │ PEMBAHASAN
2.1 Landasan Teori Penelitian ..……….… 11
4.1 Hasil Pengamatan …………………… 17
2.1.1 Pertumbuhan dan Perkembangan
4.2 Analisis Data ....................................... 18
Tanaman …………………………… 12
Bab 5 │ PENUTUP
2.1.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi 5.1 Kesimpulan ………………………….. 19 Pertumbuhan dan Perkembangan 5.2 Saran ………………………………… 20 Tanaman …………………………… 12 2.1.3 Hubungan Faktor Internal dan Faktor Eksternal …………………………… 12
Page | 5
Daftar Pustaka …………………………………………………………………………………………….. 21
Page | 5
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang Salah satu ciri makhluk hidup adalah mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Begitu juga
dengan pertumbuhan kecambah kacang-kacangan. Pertumbuhan adalah peningkatan ukuran yang bersifat permanen (tetap), tidak dapat dibalik, dan bersifat kuantitatif. Sedangkan perkembangan adalah proses perubahan menuju kedewasaan yang bersifat kualitatif. Dalam pertumbuhan dan perkembangan, tanaman dipengaruhi oleh faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal diantaranya yaitu genetika dan hormon, sedangkan faktor eksternal yaitu cahaya, suhu, kelembaban, pH, air, unsur hara, dan oksigen. Air merupakan bagian esensial selain sinar matahari dalam proses pertumbuhan dan perkembangan. Seperti halnya pada tumbuhan kacang hijau, air berperan penting dalam fotosintesis khususnya pada reaksi terang. Berdasarkan standar kompetensi 1 pada Bab Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman, siswa diharapkan mampu melakukan penelitian tentang pertumbuhan tanaman, yang dalam hal ini kami memutuskan untuk lebih fokus pada salah satu tumbuhan, yaitu kacang hijau. Penelitian ini dilakukan agar siswa paham terhadap faktor-faktor internal atau eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang hijau, termasuk pengaruh kadar air terhadap kecepatan pertumbuhan kacang hijau. Selain itu, dari penelitian ini siswa diharapkan mampu menyelesaikan suatu penelitian secara ilmiah. Kacang hijau atau Phaseolus aureus berasal dari famili Fabaceae alias polong-polongan. Kacang hijau dan kecambahnya memiliki banyak manfaat bagi kesehatan. Kandungan proteinnya cukup tinggi dan merupakan sumber mineral penting, seperti kalsium dan fosfor dan sangat diperlukan tubuh. Sementara itu, kandungan lemaknya merupakan asam lemak tak jenuh sehingga aman dikonsumsi oleh orang-orang dengan masakan obesitas. Kacang hijau termasuk jenis tanaman yang relatif mudah untuk ditanam karena tidak tergantung pada iklim tertentu. Dengan memperhatikan kecukupan faktor-faktor eksternal seperti air dan mineral, kelembaban, suhu serta cahaya, kacang hijau dapat tumbuh dengan baik. Page | 6
Salah satu faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada kacang hijau adalah air. Pemberian jenis air yang berbeda akan menghasilkan pertumbuhan yang berbeda pula. Berdasarkan hal tersebut kelompok kami pun tertarik untuk meneliti kadar air yang paling sesuai untuk pertumbuhan tanaman kacang hijau.
1.2
Rumusan Masalah Rumusan masalah pada penenlitian ini adalah “Bagaimana perbedaan perlakuan pemberian
volume penyiraman air terhadap pertumbuhan kacang hijau?”. Berdasarkan rumusan masalah tersebut, maka pertanyaan penelitian dapat dijabarkan sebagai berikut: 1.2.1 Apakah perbedaan kadar air yang diberikan akan mempengaruhi proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan kacang hijau? 1.2.2 Bagaimana tinggi tanaman kacang hijau pada tingkat penyediaan air yang berbeda? 1.2.3 Kadar air berapakah yang paling baik untuk proses pertumbuhan tanaman kacang hijau?
1.3
Batasan Masalah Penulis mengamati penelitian pertumbuhan tanaman kacang hijau selama 7 hari dengan faktor
pertumbuhaan yang diuji adalah kadar air. Penelitian dilakukan dengan menggunakan 20 biji kacang hijau sebagai sampel untuk kemudian dibagikan sama rata pada ke-empat buah pot tanaman yang telah disediakan. Untuk pot A, tanaman kacang hijau akan diberikan kadar air sebanyak 20 mL, pot B diberikan 25 mL air, pot C diberikan 30 mL air, pot D diberikan 40 mL, dan pot E diberikan kadar air sebanyak 80 mL. Parameter yang diamati adalah tinggi tanaman kacang hijau.
1.4
Hipotesis Adapun hipotesis yang diajukan pada penelitian ini adalah: 1.4.1 Pemberian kadar air yang berbeda akan menghasilkan pertumbuhan dan perkembangan yang berbeda pula, terutama dalam hal laju pertumbuhannya. Semakin banyak kadar air yang diberikan maka semakin cepat pula laju pertumbuhan tanaman kacang hijau.
Page | 7
1.4.2 Terdapat kadar air yang optimal agar pengaruh perkecambahan dan pertumbuhan tanaman kacang hijau dapat maksimal, sehingga pemberian kadar air yang terlalu berlebihan membuat kacang hijau layu (mati).
1.5
Asumsi Hipotesis yang telah kami ajukan didasarkan pada asumsi berikut: 1.5.1 Bila air tersedia dalam keadaan cukup maka pertumbuhan dan produktivitas tanaman akan berlangsung secara optimal, namun bila air berlebihan atau sebaliknya kekurangan akan berakibat buruk bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman (Hanafiah, 2005).
1.6
Tujuan Penelitian Tujuan dilakukannya penelitian ini adalah sebagai berikut: 1.6.1 Mengetahui pengaruh kadar air terhadap laju pertumbuhan kacang hijau. 1.6.2 Mengetahui kadar air yang optimal untuk memberikan pertumbuhan yang maksimal pada tanaman kacang hijau.
1.7
Manfaat Penelitian Penelitian tentang pengaruh kadar air terhadap laju pertumbuhan tanaman kacang hijau ini dapat bermanfaat untuk: 1.7.1 Meningkatkan pengetahuan tentang pengelolaan pemberian kadar air yang baik untuk pertumbuhan kecambah kacang-kacangan. 1.7.2 Dapat mempelajari faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang. 1.7.3 Melatih keterampilan siswa dalam menyusun dan menyelesaikan penelitian secara ilmiah.
Page | 8
BAB 2
LANDASAN TEORI
2.1
Landasan Teori Penelitian
2.1.1 Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua proses yang berjalan secara simultan atau pada waktu yang bersamaan. Perbedaannya terletak pada faktor kuantitatif dan kualitatif. Pertumbuhan dapat dilihat dan diukur secara kuantitatif karena mudah diamati, yaitu terjadi perubahan jumlah dan ukuran. Sedangkan perkembangan hanya bisa dilihat secara kualitatif karena yang terjadi adalah perubahan fungsional organisme menjadi lebih sempurna, tidak memiliki satuan sebagai ukurannya. Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan diawali dengan proses perkecambahan biji, yaitu proses pertumbuhan dan perkembangan biji atau spora menjadi kecambah (semai muda). Pertumbuhan yaitu proses pertambahan jumlah, bentuk, ukuran serta fungsi sel akibat adanya pembelahan sel. Pertumbuhan bersifat kuantitatif, dapat diukur dengan suatu alat ukur tertentu, serta dapat terlihat secara fisik dan bersifat irreversibel atau tidak dapat kembali ke keadaan semula. Pertumbuhan tanaman dapat diukur dengan alat auksanometer. Perkembangan yaitu proses menuju kedewasaan (kematangan pada sel). Bersifat kualitatif dan tidak dapat diukur dengan suatu alat. Ditandai dengan berfungsinya alat-alat reproduksi pada makhluk hidup. Sedangkan pada tanaman ditandai dengan keluarnya bunga serta buah. Tahapan pertumbuhan dan perkembangan adalah sebagai berikut: 1. Pembelahan sel (cleavage): Jumlah bertambah banyak 2. Spesialisasi: sel-sel yang sejenis berkelompok 3. Diferensiasi sel: Sel-sel mengalami perbedaan bentuk dan fungsi 4. Organogenesis sel: proses pembentukkan organ-organ tumbuhan 5. Morfogenesis sel: Organ satu dengan yang lain memiliki spesialisasi dalam bentuk dan fungsi 6. Perkecambahan: proses pertumbuhan biji menjadi makhluk hidup baru Pertumbuhan pada tumbuhan dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan primer merupakan pertumbuhan sebagai hasil pembelahan selPage | 9
sel pada jaringan meristem primer. Sebaliknya, pertumbuhan sekunder merupakan hasil aktivitas jaringan meristem sekunder berupa kambium dan kambium gabus.
Pertumbuhan Primer Pertumbuhan primer pada tumbuhan hanya terjadi pada bagian tertentu saja, yaitu pada bagian yang aktif membelah dan tumbuh. Bagian tersebut disebut jaringan meristem. Pada jaringan meristem terdapat bagian titik tumbuh akar dan titik tumbuh batang. Titik Tumbuh Akar Titik tumbuh akar adalah bagian pada jaringan meristem yang memiliki tudung akar (kaliptra). Tudung akar berperan untuk menembus tanah. Pada daerah titik tumbuh ini terdapat jaringan meristem aktif yang berfungsi sebagai cadangan makanan untuk membantu proses pemanjangan akar. Berdasarkan struktur jaringan meristem sel penyusun akar tumbuhan, titik tumbuh akar dikelompokkan menjadi: - Daerah pembelahan sel: terdapat pada bagian ujung akar. Pada bagian ini sel membelah dengan sangat cepat. - Daerah pemanjangan sel: pada daerah pemanjangan, sel mengalami pemanjangan dan mulai mengalami proses diferensiasi di dalam strukturnya. Ada bagian yang dibentuk menjadi protoderm (jaringan yang akan menjadi epidermis), meristem dasar (bagian yang dibentuk untuk menjadi jaringan dasar), dan prokambium (jaringan yang dibentuk untuk menjadi stele atau silinder pusat). - Daerah diferensiasi (jaringan primer): pada daerah diferensiasi, proses oganogenesis telah berjalan sempurna sehingga lapisan epidermis telah berdiferensiasi dengan jelas dan telah memiliki bulubulu akar. Bulu-bulu akar ini berperan untuk menyerap mineral-mineral dari dalam tanah. Titik Tumbuh Batang Titik tumbuh batang adalah jaringan meristem pada batang yang berfungsi untuk tumbuhnya batang. Hal ini dapat mudah kita amati pada tumbuhan yang memiliki tunas berupa kuncup. Jaringan meristem yang membelah membentuk massa berbentuk kubah. Apabila daun muncul dari kuncup tunas, disebut primordia. Tunas samping yang dibentuk akan tumbuh menjadi cabang batang.
Page | 10
Sama halnya dengan akar, batang memiliki daerah pemanjangan sel. Pada daerah ini, jaringan yang dibentuk juga akan mengalami proses diferensiasi. Jaringan meristem batang dibagi menjadi dua kelompok yaitu meristem embrional dan meristem kambium. Meristem embrional ditemukan pada saat perkecambahan, sedangkan meristem kambium ditemukan pada tumbuhan yang sudah mengalami pertumbuhan dan perkembangan secara sempurna.
Pertumbuhan Sekunder Setelah mengalami pertumbuhan primer, tumbuhan akan mengalami pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder akan mengakibatkan bertambah besarnya diameter batang. Pertumbuhan sekunder dapat diamati pada setiap tahap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. tahap pertambahan panjang akar dan batang disebut pertumbuhan primer. Pada tahap berikutnya, akar dan batang makin membesar, disebut pertumbuhan sekunder. Pada pertumbuhan sekunder, yang aktif membelah adalah sel-sel meristem yang terdapat pada kambium. Kambium terletak diantara xilem dan floem. Pembelahan terjadi secara radial, yaitu pembelahan sel yang terdapat di sekitar xilem mengarah ke dalam dan sel-sel yang terdapat di bagian floem mengarah ke luar. Bagian tersebut disebut meristem kambium. Akibat pertumbuhan tersebut akan dibentuk xilem sekunder dan floem sekunder yang kemudian membentuk formasi melingkar yang disebut lingkaran tahun. Aktivitas kambium yang membentuk xilem dan floem sekunder sering kali tidak seimbang dengan pertumbuhan kulit batang tumbuhan. keadaan ini menyebabkan jaringan epidermis dan korteks luar menjadi pecah-pecah dan rusak. Rusaknya jaringan ini akan membahayakan jaringan di dalamnya. Kambium gabus (felogen) atau jaringan gabus akan membentuk felem ke arah luar dan feloderm ke arah dalam. Felem (lapisan gabus) merupakan sel-sel mati, sedangkan feloderm (korteks sekunder) merupakan sel-sel hidup. Pada beberapa tempat di jaringan gabus tersebut terdapat celahcelah gabus yang disebut lentisel.fungsinya sebagai tempat masuknya air dan udara ke dalam sel-sel tumbuhan.
Page | 11
Perkecambahan adalah tumbuhnya embrio dalam biji secara perlahan menjadi tumbuhan dewasa. Perkecambahan dipengaruhi oleh faktor eksternal (kadar air, suhu, oksigen, dan cahaya) dan faktor internal (hormon, kematangan embrio, dann sifat dormansi biji). Beberapa biji segera mengalami perkembangan jika berada di kondisi lingkungan yang sesuai dan sangat mendukung terjadinya perkecambahan. Namun, beberapa biji yang lain berada dalam masa dormansi, artinya biji tersebut tidak tumbuh dan berkembang. Hal ini dikarenakan tidak cocoknya kondisi lingkungan yang memungkinkan biji berkecambah. Berikut adalah urutan-urutan proses perkecambahan biji tanaman: 1. Imbibisi yaitu masuknya air kedalam biji. 2. Aktifnya enzim-enzim untuk proses metabolisme, membongkar cadangan makanan dalam kotiledon atau endosperm. 3. Hasil pembongkaran berupa sumber energi sebagai bahan penyusun komponen sel, dan pertumbuhan embrio. 4. Embrio tumbuh dann berkembang. Apabila daun sudah terbentuk, tumbuhan sudah mampu melakukan fotosintesis yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan. Biji dapat berkecambah karena di dalamnya terdapat embrio atau lembaga tumbuhan. Embrio atau lembaga tumbuhan ini memiliki tiga bagian, yaitu akar lembaga atau calon akar (radikula), daun lembaga (kotiledon), dan batang lembaga (kaulikulus).
Akar Lembaga Akar lembaga atau radikula akan tumbuh dan berfungsi sebagai akar. Ujung akar menghadap ke arah liang biji. Pada saat biji berkecambah, akar tumbuh menembus kulit biji dan keluar melalui liang tersebut.
Daun Lembaga Daun lembaga atau kotiledon merupakan daun pertama suatu tumbuhan yang terlihat tebal dengan bentuk umumnya cembung di satu sisi dan rata pada sisi lainnya. Daun lembaga memiliki beberapa fungsi, antara lain: Page | 12
- sebagai tempat menimbun makanan, - sebagai alat untuk melakukan fotosintesis untuk yang pertama kalinya, - dan sebagai alat pengisap makanan untuk embrio (skutelum pada monokotil).
Batang Lembaga Batang lembaga atau kaulikulus dibedakan menjadi epikotil dan hipokotil. Epikotil adalah ruas batang di atas daun lembaga yang akan tumbuh menjadi batang dan daun. Hipokotil adalah ruas batang di bawah daun lembaga yang akan tumbuh menjadi akar. Berdasarkan letak perkecambahan, tipe perkecambahan dibedakan menjadi dua, yaitu perkecambahan epigeal dan perkecambahan hipogeal.
Perkecambahan Epigeal Perkecambahan epigeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan bagian hipokotil terangkat ke atas permukaan tanah. Kotiledon sebagai cadangan energi akan melakukan proses pembelahan secara cepat untuk membentuk daun. Proses ini dapat dilihat pada perkecambahan kacang hijau (Phaseolus radiatus).
Perkecambahan Hipogeal Perkecambahan hipogeal merupakan perkecambahan yang ditandai dengan terbentuknya bakal batang yang muncul ke permukaan tanah sedangkan kotiledon tetap berada di bawah tanah (hipokotil tetap berada di dalam tanah). Proses ini dapat dilihat pada perkecambahan kacang kapri (Pisum sativum), jagung, dan kacang tanah.
2.1.2 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan Terdapat beberapa faktor alasan atau penyebab yang mempengaruhi perkembangan dan pertumbuhan tanaman. Apabila faktor tersebut kebutuhannya tidak terpenuhi maka tanaman tersebut Page | 13
bisa mengalami dormansi atau dorman, yaitu berhenti melakukan aktifitas hidup. Pengaruh lingkungan atau eksternal
terhadap pertumbuhan
tanaman
dapat
dibagi atas dua faktor, yaitu lingkungan dan genetik. Lingkungan
tumbuh
tanaman
sendiri dapat
dikelompokkan atas lingkungan biotik yang terdiri dari tumbuhan
lain, hama,
penyakit
dan
manusia,
serta abiotik yang berupa tanah dan iklim. Penjelasan mengenai faktor-faktor tersebut dapat diringkas sebagai berikut: A. Faktor Internal (Dalam) 1. Faktor Genetik Gen adalah faktor pembawa sifat menurun yang terdapat di dalam makhluk hidup. Gen mempengaruhi setiap
struktur
makhluk
perkembangannya,
walaupun
hidup gen
dan juga
bukan
satu-
satunya faktor yang mempengaruhinya. Setiap jenis (spesies) memiliki gen untuk sifat-sifat tertentu. 2. Faktor 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. Berikut adalah macam-macam fitorhormon:
Page | 14
a) Auxin banyak ditemukan di bagian ujung tunas dan ujung akar. Jika terkena cahaya, auksin menjadi tidak aktif. Fungsinya adalah untuk merangsang perpanjangan sel, merangsang pembentukan bunga dan buah, merangsang perpanjangan titik tumbuh, dan menggiatkan sel-sel kambium untuk membentuk sel-sel baru. b) Giberelin berfungsi untuk merangsang aktivitas jaringan kambium, merangsang pertumbuhan lebih cepat, merangsang tumbuhan lebih ceat tinggi dari normal, merangsang pertumbuhan bunga lebih cepat, dan menghambat pertumbuhan biji/dormansi biji. c) Sitokinin berfungsi untuk merangsang pembelahan sel pada tunas, merangsang pertumbuhan ke arah lateral dari pucuk, merangsang pelebaran daun, dan merangsang pertumbuhan akar. d) Kalin berfungsi untuk merangsang pembentukan organ. e) Asam Absisat yaitu hormon yang berfungsi untuk menghambat pertumbuhan tanaman dengan cara memperlambat metabolisme tanaman, melalui proses dormansi. Berperan pada saat lingkungan tidak menguntungkan, seperti musim kemarau atau dingin. Pada tanaman tertentu dengan menggugurkan daun untuk mempertahankan kehidupan. f) Asam Traumalin berfungsi untuk memperbaiki pelukaan yang terjadi pada tumbuhan dengan membentuk jaringan kalus. Jaringan kalus inilah yang akan menutup luka tersebut sehingga tumbuhan tidakakanmati tetapi meempebaiki diri dengan jaringan yang baru. g) Etilen merupakan hormon yang berbentuk gas yang berfungsi untuk mempercepat pematangan buah dan memperkuat batang Hormon ini dapat berinteraksi dengan hormon lain dan memiliki fungsi yang khusus, seperti berinteraksi dengan hormon auxin, maka akan dapat memacu proses pembungaan pada tanaman nanas dan mangga. Saat berinteraksi dengan hormon giberellin, maka dapat mengatur perbandingan antara bunga jantan dan bunga betina pada tumbuhan monoceus. 3. Tingkat Kemasakan Benih Biji yang dipanen sebelum tingkat kemasakan fisiologisnya tercapai, tidak mempunyai viabilitas tinggi, bahkan pada beberapa jenis tanaman benih demikian tidak akan dapat berkecambah. Para ilmuwan menyatakan bahwa pada tingkatan tersebut benih belum memiliki cadangan makanan yang cukup dan juga pembentukan embrio belum terjadi sempurna. 4. Ukuran Benih Page | 15
Di dalam jaringan penyimpanan, benih memiliki karbohidrat, protein, lemak dan mineral. Unsurunsur tersebut diperlukan sebagai bahan baku dan energi pada saat perkecambahan. Benih dengan ukuran yang besar dan berat mengandung cadangan makanan lebih banyak dibandingkan yang kecil, dan memiliki embrio yang lebih besar. Ukuran benih menunjukkan korelasi kandungan protein pada benih sorgum, makin besar atau berat ukuran
positif terhadap
benih maka kandungan
proteinnya makin meningkat pula. 5. Dormansi Suatu benih dikatakan dorman apabila benih itu sebenarnya viable (hidup) tetapi tidak mau berkecambah walaupun diletakkan pada keadaan lingkungan yang memenuhi syarat bagi perkecambahannya. Periode dormansi ini dapat berlangsung musiman atau dapat juga selama beberapa tahun, tergantung pada jenis benih dan tipe dormansinya. Dormansi dapat disebabkan oleh beberapa faktor antara lain: impermiabilitas kulit biji baik terhadap gas ataupun karena resistensi kulit biji terhadap pengaruh mekanis, embrio yang rudiameter, dormansi sekunder dan bahan-bahan penghambat perkecambahan. Tetapi dengan perlakuan khusus maka benih yang dorman dapat dirangsang untuk berkecambah, misalnya dengan memberikan perlakuan stratifikasi, direndam dalam laruta sulfat, dan lain lain. 6. Penghambat Perkecambahan Penghambat perkecambahan benih dapat berupa kehadiran inhibitor baik dalam benih maupun di permukaan benih, adanya larutan dengan nilai osmotik yang tinggi serta bahan yang menghambat lintasan metabolik atau menghambat laju respirasi.-Kuswanto (1996)
B. Faktor Eksternal (Luar) 1. Faktor Curah Hujan Curah hujan dapat dinyatakan dalam: - mm per tahun yang menyatakan tingginya air hujan yang jatuh tiap tahun. - banyaknya hari hujan pertahunnya yang menyatakan distribusi atau meratanya hujan dalam setahun.
Page | 16
Besarnya curah hujan mempengaruhi kadar air tanah, aerasi tanah, kelembaban udara dan secara tidak langsung juga menentukan jenis tanah sebagai tempat media tumbuh tanaman. Oleh karenanya curah hujan sangat besar pengaruhnya terhadap pertumbuhan tanaman. Tinggi dari permukaan laut. Ketinggian tempat menentukan suhu udara, intensitas cahaya matahari dan mempengaruhi curah hujan, yang pada gilirannya mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Perbedaan ketinggian tempat dari permukaan laut menyebabkan perbedaan suhu lingkungan. Setiap kenaikan 100 meter dari permukaan laut, suhu akan turun sekitar 0,5 0C. Kondisi ini tentunnya akan mempengaruhi jenis tumbuhan yang hidup pada ketinggian tertentu. Misalnya kita menemukan banyak tanaman kelapa (Cocos nuciferae) pada daerah pantai, kemudian enau (Arenga pinata) hidup di pegunungan basah, rotan pada daerah hutan hujan tropis, dan banyak contoh lainnya. Dari uraian tersebut diatas dapat diketahui masing-masing tempat hidup organisme (habitat) mempunyai persyaratan khusus. 2. Faktor Keadaan Tanah
Tanah merupakan komponen hidup dari lingkungan yang penting dalam mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tanaman karena tanah dapat menentukan penampilan tanaman. Kondisi
kesuburan
tanah
yang
relatif rendah
akan
mengakibatkan terhambatnya
pertumbuhan tanaman dan akhirnya akan mempengaruhi hasil. Pengaruh keadaan tanah dapat dibagi menjadi tiga bagian yaitu: - Keadaan fisik tanah, yang ditentukan oleh struktur dan tekstur tanah, karenanya pengaruhnya terhadap aerasi dan drainase tanah. - Keadaan kimia tanah yang ditentukan oleh kandungan zat hara di dalam tanah. - Keadaan biologi tanah yang ditentukan oleh kandungan mikro/makro flora dan fauna tanah yang bertindak sebagai resiklus hara dalam tanah (dekomposisi). Data kesuburan kimia, fisika dan biologi suatu lahan merupakan data awal yang harus diketahui sebelum melakukan
budidaya
tanaman.
Pengelolaan
lingkungan menimbulkan
beberapa
persoalan pada erosi tanah, pergantian iklim, pola drainase dan pergantian dalam komponen biotik pada ekosistem. Page | 17
Pada tahun 1977, State of World Environment Report (UNEP) memperingatkan bahwa tanah yang dapat ditanami itu terbatas, hanya ± 11% permukaan bumi dapat diusahakan untuk pertanian. Secara total 1.240 juta ha untuk populasi 4.000 juta (rata-rata 0,31 ha/orang). Area ini pada tahun 2000 akan tereduksi sampai hanya tinggal 940 juta ha dengan populasi penduduk dunia 6.250 juta. Sehingga perbandingan lahan dengan orang hanya tersisa 0,15 ha saja. Ini merupakan suatu peringatan dan memerlukan perhatian segera. Pengaruh zat hara pada pertumbuhan tanaman digambarkan oleh Liebig dengan hukum minimumnya yang berbunyi “pertumbuhan atau hasil optimum ditentukan oleh faktor atau hara yang berada pada keadaan minimum. Dalam mendukung pertumbuhan dan perkembangan tanaman terdapat 3 fungsi tanah yang utama yaitu: - Memberikan unsur-unsur mineral, melayaninya baik sebagai medium pertukaran maupun sebagai tempat persediaan. - Memberikan air dan sebagai tempat cadangan air dimuka bumi. - Sebagai tempat berpegang dan bertumpu untuk tegak. 3. Hara (nutrisi tanaman) Hara dan air memegang peranan penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Salah satu fungsi dari kedua bahan ini adalah sebagai bahan pembangun tubuh makhluk hidup. Pertumbuhan yang terjadi pada tanaman (sampai batas tertentu) disebabkan oleh tanaman mendapatkan hara dan air. Bahan baku pada proses fotosintesa adalah hara dan air yang nantinya akan diubah tanaman menjadi makanan. Tanpa kedua bahan ini pertumbuhan tidak akan berlangsung. Hara dan air umumnya diambil tanaman dari dalam tanah dalam bentuk ion. Unsur hara yang dibutuhkan tanaman dapat dibagi atas dua kelompok yaitu hara makro dan mikro. Hara makro adalah hara yang dibutuhkan tanaman dalam jumlah besar sedangkan hara mikro dibutuhkan dalam jumlah kecil. Nutrien yang tergolong kedalam hara makro adalah Carbon, Hidrogen, Oksigen, Nitrogen, Sulfur, Posfor, Kalium, Calsium, Ferrum. Sedangkan yang termasuk golongan hara mikro adalah Boron, Mangan, Molibdenum, Zinkum (seng) Cuprum (tembaga) dan Klor. Jika tanaman kekurangan dari salah satu unsur tersebut
Page | 18
diatas maka tanaman akan mengalami gejala defisiensi yang berakibat pada penghambatan pertumbuhan. 7. Faktor Suhu Lingkungan Tinggi rendah suhu menjadi salah satu faktor yang menentukan tumbuh kembang, reproduksi dan juga kelangsungan hidup dari tanaman. Suhu udara juga dapat mempengaruhi laju pertumbuhan maupun sifat dan struktur tanaman. Tumbuhan dapat tumbuh dengan baik pada suhu optimum. Suhu yang baik bagi tumbuhan adalah antara 22 derajat selsius sampai dengan 37 derajat selsius. Suhu optimum berkisar antara 25-30 0C. Temperatur yang lebih atau kurang dari batas normal tersebut dapat mengakibatkan pertumbuhan yang lambat atau berhenti. Tetapi suhu kardinal (minimum, optimum, dan maksimum) tersebut sangat dipengaruhi oleh jenis dan fase pertumbuhan tanaman. 8. Faktor 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. 9. Faktor Cahaya Matahari Sinar matahari sangat dibutuhkan oleh tanaman untuk dapat melakukan fotosintesis, terutama pada 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. Namun juga, jika pada tempat yang gelap, pertumbuhan dan perkembangan tanaman tidak sebaik pada tempat yang cukup cahaya. Cahaya matahari (radiasi surya) mempengaruhi pertumbuhan tanaman melalui tiga sifat yaitu intensitas cahaya, kualitas cahaya atau panjang gelombang dan lamanya penyinaran. Pengaruh ketiga sifat cahaya tersebut terhadap pertumbuhan tanaman adalah melalui pembentukan klorofil, pembukaan stomata, pembentukan antocyanin (pigmen merah) perubahan suhu daun atau batang, penyerapan hara, permeabilitas dinding sel, transpirasi dan gerakan protoplasma. 10. Faktor Medium Tanam Medium yang baik untuk perkecambahan haruslah mempunyai sifat fisik yang baik, gembur, mempunyai kemampuan menyimpan air dan bebas dari
organisme penyebab penyakit utama Page | 19
cendawan ”damping off”. Tanah dengan tekstur lempung berpasir dan dilengkapi dengan bahanbahan organik merupakan medium yang baik untuk kecambah yang ditransplantingkan ke lapangan. Pasir dapat digunakan sebagai medium dipersemaian. Kondisi fisik dari tanah sangat penting bagi berlangsungnya kehidupan berkecambah menjadi tanaman dewasa. Benih akan terhambat perkecambahnnya pada tanah yang padat, karena benih berusaha keras untuk menembus ke permukaan tanah. Selain medium, tingkat kedalaman penanaman benih juga dapat mempengaruhi perkecambahan benih. Hal ini juga mempunyai hubungan erat dengan kondisi fisik tanah. Pada tanah gembur benih yang ditanam sedikit dalam tidak akan banyak mempengaruhi perkecambahan. Berbeda dengan tanah yang lebih padat dimana sebaiknya benih ditanam tidak terlalu dalam untuk memudahkan kecambah muncul ke permukaan.
2.1.3 Hubungan Faktor Internal dan Eksternal Saling mempengaruhi pada proses perkembangan, karena dengan masuknya air, biji mengembang dan kulit biji akan pecah. Air masuk mengaktifkan embrio untuk melepaskan hormone gliberalin Mempangaruhi arah pertumbuhan karena,jika tunas tumbuh tegak ke atas, salah satu sisinya di sinari cahaya matahari maka tumbuhan tunas tersebut akan berbelok ke arah sumber datannya cahaya.
2.1.4 Pengaruh Air Terhadap Proses Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Air memiliki banyak fungsi bagi pertumbuhan tubuh tanaman. Salah satunya, yaitu berfungsi untuk melarutkan unsur-unsur hara yang tetrserap. Manfaat yang begitu besar, sehingga air sering disebut faktor pembatas dari pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Seperti yang telah kita ketahui, air merupakan salah satu komponen fisik yang sangat vital dan dibutuhkan dalam jumlah besar untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Sebanyak 85-90% dari bobot segar sel-sel dan jaringan tanaman tinggi adalah air (Maynard dan Orcott, 1987). Noggle dan Frizt (1983) menjelaskan fungsi air bagi tanaman yaitu: Page | 20
(1) sebagai senyawa utama pembentuk protoplasma, (2) senyawa pelarut bagi masuknya mineral-mineral dari larutan tanah ke tanaman, dan pelarut mineral nutrisi yang akan diangkut dari satu bagian sel ke bagian sel lain, (3) media terjadinya reaksi-reaksi metabolik, (4) reaktan pada sejumlah reaksi metabolisme seperti siklus asam trikarboksilat, (5) penghasil hidrogen pada proses fotosintesis, (6) menjaga turgiditas sel dan berperan sebagai tenaga mekanik dalam pembesaran sel, (7) mengatur mekanisme gerakan tanaman seperti membuka dan menutupnya stomata, (8) membuka dan menutupnya bunga serta melipatnya daundaun tanaman tertentu, (9) berperan dalam perpanjangan sel, (10) sebagai bahan metabolisme dan produk akhir respirasi, serta digunakan dalam proses respirasi. Kehilangan air pada jaringan tanaman akan menurunkan turgor sel, meningkatkan konsentrasi makro molekul serta senyawa-senyawa dengan berat molekul rendah, mempengaruhi membran sel dan potensi aktivitas kimia air dalam tanaman (Mubiyanto, 1997). Peran air yang sangat penting tersebut menimbulkan konsekuensi bahwa langsung atau tidak langsung kekurangan air pada tanaman akan mempengaruhi semua proses metaboliknya sehingga dapat menurunkan pertumbuhan tanaman. Sedangkan menurut Kramer (1983), tanaman sebagian besar disusun oleh air. Sekitar 85-95% kandungan protoplasma adalah air, dan organel-organel sel, seperti kloroplas dan mitokondria Page | 21
(yang kaya akan lipid dan protein) mengandung 50% air. Daging buah sebagian besar komponennya adalah air (85-95% dari berat segar), air menyusun 80-90% bagian daun yang lunak, 70-90% akar. Kayu yang baru ditebang mengandung sekitar 50% air. Bagian tumbuhan yang mengandung sedikit air adalah buah masak (biasanya 10-15%), dan beberapa biji yang menyimpan banyak lemak hanya mengandung 5-7% air. Air yang di butuhkan oleh tanaman adalah air yang berada di dalam tanah yang di tahan oleh butir-butir tanah. Air ini berasal dari cadangan dalam tanah yang telah ada sebelum tanaman di tanam dan curah hujan yang turun sebelumnya. Berdasarkan kebutuhan air yang diperlukan oleh tanaman secara umum dikelompokkan menjadi tiga jenis tanaman yaitu: a) Jenis suka air adalah jenis tanaman yang memerlukan air yang cukup banyak untuk dapat hidup dengan baik. Contohnya seperti jenis Adiantum, Begonia, Calathea, Dracaena, Dieffenbachia, Monstera, Peperomia serta jenis pakis-pakisan. b) Jenis suka air dalam jumlah sedang adalah tanaman yang memerlukan yang cukup tetapi tidak berlebihan untuk tumbuh dalam kondisi yang sehat sebagai contoh seperti Aglaonema, Anthurium, Philodendron, dan lainnya. c) Jenis yang memerlukan sedikit air, merupakan jenis tanaman yang dapat tumbuh dengan baik dalam keadaan sedikit atau kekurangan air, sebagai contohnya adalah berbagai jenis tanaman sukulen, kaktus, Sansiviera , Chryptanthus dan sebagainya. Bentuk daun juga harus diperhatikan, jika daunnya besar dan tipis, berarti tanaman tidak kuat kondisi kering dan membutuhkan relatif lebih banyak air dalam penyiraman. Jika daun ada lapisan lilinnya berarti sedikit tahan akan kondisi kering. Daun kecil akan menghindari penguapan air saat siang hari. Akan tetapi penting pula diketahui jenis tanamannya, apakah tanaman menyukai air atau tidak. Pertumbuhan tanaman didefinisikan sebagai bertambah besarnya tanaman yang diikuti oleh peningkatan berat kering. Proses pertumbuhan tanaman terdiri dari pembelahan sel, perbesaran sel dan diferensiasi sel. Kekurangan air pada tanaman terjadi karena ketersediaan air dalam media tidak cukup dan transpirasi yang berlebihan atau kombinasi kedua faktor tersebut. Di lapangan walaupun di
Page | 22
dalam tanah air cukup tersedia, tanaman dapat mengalami cekaman (kekurangan air). Hal ini terjadi jika kecepatan absorpsi tidak dapat mengimbangi kehilangan air melalui proses transpirasi. Kehilangan air dari tanaman oleh transpirasi merupakan suatu akibat yang tidak dapat dielakkan dari keperluan membuka dan menutupnya stomata untuk masuknya CO2 dan kehilangan air melalui transpirasi lebih besar melalui stomata daripada melalui kutikula. Indeks luas daun yang merupakan ukuran perkembangan tajuk, sangat peka terhadap cekaman air, yang mengakibatkan penurunan dalam pembentukan dan perluasan daun, peningkatan penuaan dan perontokan daun, atau keduanya. Perluasan daun lebih peka terhadap cekaman air daripada penutupan stomata. Selanjutnya dikatakan bahwa peningkatan penuaan daun akibat cekaman air cenderung terjadi pada daun-daun yang lebih bawah, yang paling kurang aktif dalam fotosintesa dan dalam penyediaan asimilat, sehingga kecil pengaruhnya terhadap hasil. Martin, Tenorio dan Ayerbe (1994) menjelaskan bahwa cekaman air yang terjadi pada paruh kedua dari siklus hidup tanaman ercis mengakibatkan penurunan nilai LAI (leaf area index) setelah pembungaan. Hal ini menyebabkan rendahnya hasil biji ercis bila dibandingkan dengan hasil pada musim tanam sebelumnya, dimana curah hujan selama paruh pertama siklus hidupnya lebih besar. Kekurangan air dapat menghambat laju fotosintesa, karena turgiditas sel penjaga stomata akan menurun. Hal ini menyebabkan stomata menutup. Penutupan stomata pada kebanyakan spesies akibat kekurangan air pada daun akan mengurangi laju penyerapan CO2 pada waktu yang sama dan pada akhirnya akan mengurangi laju fotosintesa. Disamping itu penutupan stomata merupakan faktor yang sangat penting dalam perlindungan mesophyta terhadap cekaman air yang berat. Waktu antara penyebaran benih dan pemasakan dapat diperpendek atau diperpenjang tergantung pada intensitas dan waktu terjadinya cekaman air. Hasil penelitian Turk dan Hal pada tahun 1980 dan Lawn tahun 1982 menunjukkan bahwa kacang tunggak berbunga dan masak lebih awal dibawah tingkat cekaman air sedang, tetapi cekaman air yang berat menunda aktivitas reproduktif. Kedalaman perakaran sangat berpengaruh terhadap jumlah air yang diserap. Pada umumnya tanaman dengan pengairan yang baik mempunyai sistem perakaran yang lebih panjang daripada tanaman yang tumbuh pada tempat yang kering. Rendahnya kadar air tanah akan menurunkan Page | 23
perpanjangan akar, kedalaman penetrasi dan diameter akar. Peningkatan pertumbuhan akar di bawah kondisi cekaman air ringan sampai sedang mungkin sangat penting dalam menyadap persediaan air baru bagi suatu tanaman. Hasil penelitian Nour dan Weibel tahun 1978 menunjukkan bahwa kultivar-kultivar sorghum yang lebih tahan terhadap kekeringan, mempunyai perkaran yang lebih banyak, volume akar lebih besar dan nisbah akar tajuk lebih tinggi daripada lini-lini yang rentan kekeringan. Hasil penelitian Martin, Tenorio dan Ayerbe (1994) menunjukkan bahwa perakaran tanaman ercis yang mengalami cekaman air pada paruh kedua dari siklus hidupnya tidak dapat menjelajahi keseluruhan lapisan tanah pada kedalaman 45-75 cm. Dengan kata lain tanaman ercis tidak dapat mengekstrak air di bawah kedalaman 70 cm. Akibat lebih lanjut cekaman air akan menurunkan hasil tanaman, dan bahkan tanaman gagal membentuk hasil. Jika cekaman air terjadi pada intensitas yang tinggi dan dalam waktu yang lama akan mengakibatkan tanaman mati. Tanggap pertumbuhan dan hasil tanaman terhadap cekaman air tergantung fase pertumbuhan saat cekaman air tersebut terjadi. Jika cekaman air terjadi pada fese pertumbuhan vegetatif yang cepat, pengaruhnya akan lebih merugikan dibandingkan dengan jika cekaman air terjadi pada fese pertumbuhan lainnya. Proses-proses fisiologi yang mengakibatkan perubahan hasil karena cekaman air. Untuk mengetahui apakah tanaman cukup air atau tidak, dapat melihat gejala-gejala yang ditampakkan oleh tanaman. Diantaranya adalah: a) Pengecekan kekurangan air pada media tanaman: Jika media terasa remah lepas, berarti media sedikit mengandung air. Periksa dengan membuat lubang sebesar ibu jari dengan kedalaman 1,5-3cm. Jika kering maka kelembaban tanaman rendah dan tanaman perlu disiram. b) Gejala fisiologis tanaman: Tanaman layu dan daun tua coklat dan mengering, dicurigai tanaman kekurangan air. Periksa media dan gejala lain apakah disebabkan oleh hama dan penyakit tanaman lainnya. Pinggiran daun berwarna coklat dan kering untuk tanaman kekurangan air Jika berbunga dan kurang air, maka bunga akan gugur dengan cepat. Jika daun ujungnya coklat, kemungkinan besar kelebihan air. Page | 24
Dalam media yang terlalu lembab, akar akan membuat dampak kandungan lengas pada perkembangan sistem perakaran Menurut Agung dan Rahayu (2004), air merupakan faktor yang penting bagi tanaman karena berfungsi sebagai pelarut hara, berperan dalam translokasi hara dan fotosintesis. Pada saat pertumbuhan dibutuhkan air dalam jumlah yang cukup untuk dipergunakan dalam proses fotosintesis dan juga dapat mempengaruhi aktivitas bakteri dalam memfikasi nitrogen yang berperan dalam fotosintesis (Ramadhani, 2009). Pada tanaman legum, genangan air tidak hanya menghambat pertumbuhan akar dan tajuk, akan tetapi dapat juga menghambat perkembangan dan fungsi bintil akar. Fungsi bintil akar terganggu karena terhambatnya kemampuan fiksasi nitrogen bakteri dan tanaman. Genangan berpengaruh terhadap proses fisiologis dan biokimiawi antara lain respirasi, permeabilitas akar, penyerapan air dan hara, serta pengambilan nitrogen. Genangan berdampak negatif terhadap ketersediaan nitrogen yaitu tanaman yang tergenang menunjukkan gejala klorosis akibat kekurangan nitrogen yang disebabkan oleh penurunan ketersediaan nitrogen maupun penurunan penyerapannya. Kebanyakan tanaman mempunyai pertumbuhan yang bagus pada kondisi kapasitas lapang. Kapasitas lapang adalah keadaan dimana air hanya berada dalam pori-pori mikro tanah dan disebut sebagai air tersedia, sedangkan pori-pori makro tanah ditempati oleh udara (Najiati, 1998). Usaha peningkatan kandungan kadar nitrogen yang dapat meningkatkan kandungan klorofil dapat dilakukan salah satunya dengan volume penyiraman yang sesuai dengan jenis tanaman yang ditanam (Hendriyani dan Setiani, 2009). Oleh karena itu perlu diketahui volume penyiraman yang tepat pada suatu tanaman agar pertumbuhan dan kandungan nitrogennya maksimal.
Page | 25
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1
Metode Penelitian Dalam penulisan laporan penelitian ini, penulis menggunakan empat metode yang dibutuhkan
untuk mendapatkan keterangan. Adapun metode-metode tersebut antara lain: (1) Metode Percobaan Metode ini penulis gunakan untuk mencoba secara langsung membuat kecambah dari tanaman kacang hijau dengan pemberian perlakuan kadar air yang berbeda-beda. (2) Metode Pengamatan Metode ini penulis gunkan untuk mengamati secara langsung pengaruh pemberian perlakuan kadar air yang berbeda-beda terhadap pertumbuhan kecambah tanaman kacang hijau. (3) Metode Penelitian Metode ini penulis gunakan untuk meneliti pengaruh kadar air yang berbeda-beda terhadap pertumbuhan kecambah tanaman kacang-kacangan. (4) Metode Keperpustakaan Metode ini penulis gunakan untuk mengumpulkan data dengan jalan membaca buku-buku dan mencari informasi dari teknologi internet tentang pertumbuhan dan perkembangan yang ada kaitannya dengan pertumbuhan kecambah tanaman kacang-kacangan dengan kadar air yang berbeda-beda .
3.2
Variabel
3.2.1 Variabel Kontrol Variabel kontrol adalah variabel yang dikendalikan atau dibuat konstan sehingga pengaruh variable bebas terhadap variable terikat tidak dipengaruhi oleh faktor luar yang tidak diteliti.
jenis tanaman
media penanaman
jumlah kapas Page | 26
tinggi kapas
ukuran media penanaman
lingkungan (suhu, cahaya, dan kelembapan)
3.2.2 Variable Bebas Variabel bebas adalah variabel yang menyebabkan timbulnya variable terikat.
kadar air
3.2.3 Variabel Terikat Variabel terikat adalah variabel yang mempengaruhi atau yang menjadi akibat karena adanya variabel bebas.
3.3
tinggi batang
kualitas tanaman
Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian mengenai pertumbuhan kecambah tanaman kacang-kacangan dengan pemberian
perlakuan kadar air yang berbeda-beda ini, penulis laksanakan di rumah salah satu anggota kelompok. Adapun waktu penelitian dilaksanakan penulis pada hari Kamis tanggal 26 Juli 2012 sampai dengan 2 Agustus 2012 atau sekitar 7 hari lamanya. Objek penelitian diletakkan di tempat yang sejuk dan cukup cahaya matahari.
3.4
Alat dan Bahan Dalam pelaksanaan penelitian di lapangan, penulis membutuhkan beberapa alat dan bahan
diantaranya sebagai berikut: Alat 5 buah gelas plastik berukuran sedang Gelas ukur (mL) Penggaris (cm) Alat tulis
Bahan
20 biji kacang hijau Kapas secukupnya Air ± 195 mL
Page | 27
3.5
Langkah Kerja
3.5.1 Siapkan alat dan bahan penelitian yang dibutuhkan. 3.5.2 Rendamkan 20 biji kacang hijau selama
2 jam untuk mengakhiri masa dormansi dan untuk
merangsang proses imbibisi pada biji. 3.5.3 Menyiapkan kapas yang telah dibasahi air. 3.5.4 Memasukkan biji kacang hijau masing-masing 4 biji ke dalam gelas plastik yang telah diisi dengan kapas basah sebelumnya. 3.5.5 Ke-lima gelas plastik tersebut masing-masing diberi label dengan keterangan kadar air yang berbeda. Untuk pot A sebanyak 20 mL, pot B sebanyak 25 mL, pot C sebanyak 30 mL, pot D 40 mL, dan pot E 80 mL. 3.5.6 Meletakkan gelas plastik tersebut pada lingkungan yang sama, tetapi disiram dengan kadar air sesuai yang tertera pada label masing-masing gelas. 3.5.7 Mengamati ke-lima objek tanaman tersebut setiap hari pada jam yang sama. 3.5.8 Lihat dan catat hasil pengamatan tersebut. 3.5.9 Penelitian dilakukan selama 7 hari.
Page | 28
BAB 4
PEMBAHASAN
4.1
Hasil Pengamatan Dari hasil praktikum yang telah kami lakukan, kini kami dapat mendeskripsikan data hasil
penelitian. Penelitian terhadap biji kacang hijau yang telah dilakukan selama 7 hari telah memberikan hasil data yang sesuai dengan teori serta hipotesa yang telah kami nyatakan. Hasil penelitian dapat dilihat pada tabel dan grafik garis analisis data di bawah ini: Pertumbuhan Tanaman Kacang Hijau Hari ke
Pot A
B
C
D
E
ke-1
0,3 cm
0,3 cm
0,5 cm
0,8 cm
0 cm
ke-2
1,1 cm
2,3 cm
3 cm
4,4 cm
0 cm
ke-3
2,7 cm
3,5 cm
5 cm
8,5 cm
0,1 cm
ke-4
4 cm
5,5 cm
7 cm
10,5 cm
-
ke-5
6 cm
7,3 cm
9,3 cm
14 cm
-
ke-6
7,5 cm
10 cm
12,5 cm
15,5 cm
-
ke-7
9,5 cm
12 cm
14,7 cm
17,6 cm
(busuk)
18 16 14 12
pot A
10
pot B
8
pot C pot D
6
pot E 4 2 0 ke-1
ke-2
ke-3
ke-4
ke-5
ke-6
ke-7
Dari data tabel dan grafik garis tersebut di atas, penulis dapat menyimpulkan bahwa volume air 40 mL memiliki pengaruh paling besar terhadap laju pertumbuhan tanaman kacang hijau. Sedangkan Page | 29
tanaman dengan kadar air 80 mL tidak mengalami pertumbuhan dan mengalami kebusukan karena air terlalu menggenang di permukaan kapas.
4.2
Analisis Data Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat kita ketahui bahwa kadar air dapat
mempengaruhi laju pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang hijau. Kadar air yang lebih banyak memiliki pengaruh yang paling besar dibandingkan dengan kadar air yang lebih sedikit. Namun demikian, kadar air berlebihan tidak dapat membuat pertumbuhan dan perkembangan tanaman menjadi optimal. Volume penyiraman air yang berlebih dapat menimbulkan genangan di daerah penyerapan akar atau calon akar suatu tumbuhan. Genangan air tersebut tidak hanya menghambat pertumbuhan akar dan tajuk, akan tetapi dapat juga menghambat perkembangan dan fungsi bintil akar. Fungsi bintil akar terganggu karena terhambatnya kemampuan fiksasi nitrogen bakteri dan tanaman. Genangan berpengaruh terhadap proses fisiologis dan biokimiawi antara lain respirasi, permeabilitas akar, penyerapan air dan hara, serta pengambilan nitrogen dan atau zat unsur hara lainnya. Genangan berdampak negatif terhadap ketersediaan cadangan makanan benih tumbuhan. Tanaman yang tergenang menunjukkan gejala klorosis akibat kekurangan nitrogen yang disebabkan oleh penurunan ketersediaan nitrogen maupun penurunan penyerapannya. Air memegang peranan terpenting dalam proses perkecambahan biji. Air adalah faktor yang menentukan di dalam kehidupan tumbuhan. Pemberian perlakuan kadar air terhadap tumbuhan menjadi hal yang penting karena kadar air dapat mempengaruhi laju pertumbuhan dan kualitas perkembangan suatu tanaman. Tanaman dengan kadar air yang optimal akan mengalami pertumbuhan dan perkembangan yang maksimal. Hal ini didasarkan pada fungsi air dalam perkecambahan yakni: i. Air yang diserap oleh biji berguna untuk melunakkan kulit biji dan menyebabkan pengembangan embrio dan endosperm. Hal ini mengakibatkan pecah atau robeknya kulit biji. ii. Air memberikan fasilitas untuk masuknya oksigen kedalam biji. Dinding sel yang kering hamper tidak permeable untuk gas, tetapi apabila dinding sel diimbibisi oleh air, maka gas akan masuk kedalam sel secara difusi. Apabila dinding sel kulit biji dan embrio menyerap air maka supply
Page | 30
oksigen meningkat kepada selsel hidup sehingga memungkinkan lebih aktifnya pernafasan. Sebaliknya juiga CO2 yang dihasilkan oleh pernapasan tersebut lebih mudah mendifusi keluar. iii. Air berguna untuk mengencerkan protoplasma sehingga dapat mengaktifkan bermacam-macam fungsinya. Sebagian air di dalam protoplasma sel-sel embrio dan bagian hidup lainnya pada biji, hilang sewaktu biji tersebut telah mencapai masak sempurna dan lepas dari induknya (seed are shed). Semenjak saat ini aktifitas protoplasma hampir seluruhnya berhenti sampai perkecambahan dimulai. Sel-sel hidup tidak bisa aktif melaksanakan proses-proses yang normal separti pencernaan, pernapasan, asimilasi, dan tumbuh, apabila protoplasma tidak mengandung sejumlah air yang cukup. iv. Air berguna sebagai alat transportasi larutan makanan dan endosperm atau cotyledon kepada titik tumbuh pada embryonic axis, didaerah mana diperlukan untuk membentuk protoplasma baru. Dari data yang penulis amati, pada umumnya pola perkembangan tanaman kacang hijau di atas memiliki kesamaan. Proses pertama yaitu terjadi imbibisi yang akhirnya dapat mengaktifkan enzim untuk melakukan perkecambahan. Setelah itu terjadi pembelahan sel dan tumbuhlah embrio dari kecambah. Tahap awal perkembangan ditandai dengan munculnya hipokotil, yaitu ruas batang di bawah daun lembaga yang akan tumbuh menjadi akar. Hipokotil menjadi tegak dan muncul ke permukaan medium tanam. Batang lembaga pun memanjang. Selanjutnya, kotiledon akan membelah dan kemudian tumbuh daun sebagai perkecambahan epigeal. Kotiledon akan terus menempel sebagai kotil. Kemudian tumbuh akar menembus ke dalam medium tanam. Tanaman kacang hijau terus memanjang hingga kotil terlepas dan daun semakin lebat. Dengan demikian, dari penelitian yang telah dilakukan, maka diperoleh hasil pengamatan secara kuantitatif. Pada tanaman yang diberi perlakuan dengan kadar air lebih banyak mengalami pertumbuhan paling optimal dibandingkan tanaman dengan perlakuan kadar air sedikit. Tanaman dengan perlakuan diberi kadar air lebih banyak memiliki batang yang lebih tinggi dan daun yang lebih hijau. Tanaman dengan perlakuan diberi kadar air sedikit juga memiliki batang yang tinggi dan daun yang hijau, namun lebih rendah bila dibandingkan dengan tanaman yang diberi air hujan. Terdapat 4 kacang hijau yang layu dan akhirnya mati pada tanaman dengan perlakuan diberi kadar air berlebih.
Page | 31
BAB 5
PENUTUP
5.1
Kesimpulan Air merupakan salah satu faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan. Berdasarkan hasil penelitian, terdapat perbedaan pertumbuhan yang dipengaruhi oleh perbedaan pemberian perlakuan kadar air yang diberikan pada tumbuhan kacang hijau. Kadar air yang paling baik untuk proses pertumbuhan dan perkembangan biji tanaman kacang hijau dari percobaan kami adalah 40 mL. Pada biji kacang hijau yang diberi perlakuan dengan kadar air 20, 25, dan 30 mL juga mengalami pertumbuhan dan perkembangan yang optimal, hanya saja membutuhkan waktu yang lebih lama dibandingkan dengan kadar air 40 mL. Sedangkan tanaman kacang hijau yang diberi perlakuan dengan kadar berlebih (80 mL) tidak mengalami pertumbuhan akibat terlalu banyaknya genangan air yang muncul di permukaan kapas. Genangar air menyebabkan tanaman tidak dapat memenuhi zat hara yang dibutuhkan sehingga akan mengalami klorolisis. Jika tidak diberi solusi, maka tumbuhan akan layu dan lama-kelamaan membusuk.
5.2
Saran
1. Sebelum melakukan penanaman, pastikan kacang hijau yang dipilih dalam keadaan baik dan segar. 2. Memastikan kesterilan kapas dan air yang digunakan. 3. Dalam penanaman kacang hijau, sebaiknya menggunakan air murni dengan kadar air yang optimal, yakni kadar air yang tidak terlalu sedikit dan tidak menyebabkan terciptanya genangan air. Hal ini perlu untuk mendapatkan hasil pertumbuhan yang paling optimal.
Page | 32
DAFTAR PUSTAKA
Apriawan, Shoma. 2011. Pengaruh Pemberian Volume Penyiraman Air Terhadap Pertumbuhan dan Kadar Nitrogen Pada Tanaman Buncis. Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.
Aryulina, Diah, dkk. 2006 . Biologi 3 SMA dan MA untuk Kelas XII. Jakarta: Esis. Saktiyono.2007. Seribu Pena Biologi SMA Kelas XII. Jakarta: Erlangga . Syamsuri, Istamar. 2007. Biologi untuk SMA kelas XII. Jakarta : Erlangga. http://zaifbio.wordpress.com/2010/02/12/pertumbuhan-dan-perkembangan.html http://asnani-biology.blogspot.com/2009/05/pertumbuhan-dan-perkembangan.html http://www.scribd.com/ http://www.google.co.id/ http://id.wikipedia.org/ http://cikaciko.blogspot.com/ http://myfolkcreationindonesia.blogspot.com/
Page | 33
Lampiran
Page | 34
Lampiran
Page | 35
