LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI TUMBUHAN (SB-141325) FOTOTROPISME
RESY ADINOVITASARI ERMA ESTIASIH NUR HUMAIDAH ANINDYA CITRA A. RIZAL KHARISMA M. FARIDAH TSURAYA ELFIRA AMALIA F. KHOIRUN NISAK
(1511100089) (1512100006) (1512100019) (1512100026) (1512100041) (1512100051) (1512100054) (1512100702)
Dosen Pengampu: Tutik Nurhidayati, S.Si., M.Si
Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 1 2014
ABSTRAK
Fototropisme atau heliotropisme adalah gerak tumbuhan yang terjadi akibat pengaruh arah datangnya rangsang berupa cahaya. Fototropisme dibagi menjadi dua, yaitu : Fototropisme positif Fototropisme positif adalah gerak tanaman menuju ke arah datangnya cahaya. Contohnya ujung batang bunga matahari yang membelok menuju ke arah datangnya cahaya. Praktikum ini bertujuan untuk menguji pengaruh cahaya terhadap perkecambahan dan membuktikan adanya gerak fototropisme pada tumbuhan. Metode yang digunakan pada praktikum ini adalah mengecambahkan biji jagung ( Zea ( Zea mays) mays) pada medium kapas dengan perbedaan perlakuan yaitu control, penutupan sebagian dan penutupan sempurna kemudian diamati selama 1 minggu. Hasil yang didapatkan pada praktikum ini adalah pada botol kontrol panjang rata-rata tanaman yaitu 4,78 cm, memiliki daun berwarna hijau segar dan tidak berjamur serta arah pertumbuhannya keatas, pada botol II panjang rata-rata tanaman yaitu 7,72 cm, memiliki daun berwarna hijau kekuningan dan tidak berjamur serta arah pertumbuhannya membelok kearah cahaya dan pada botol III panjang rata-rata tanaman yaitu 6,86 cm, memiliki daun berwarna kuning pucat dan tidak berjamur serta arah pertumbuhannya pertumbuhannya tidak beraturan. beraturan.
Keywords Keywords : Auksin, Cahaya, tumbuhan, Zea tumbuhan, Zea mays, mays,
i
Fototropisme,
Gerak
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, atas limpahan rahmat dan nikmat-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan penyusunan laporan yang berjudul Fototropisme dengan tepat waktu. Ucapan terima kasih kami sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dan memberikan dorongan moral di dalam penyelesaian penyusunan laporan ini. Tujuan penulisan laporan ini adalah untuk menyelesaikan laporan unyuk mata kuliah Fisiologi Tumbuhan. Kami berharap laporan ini dapat bermanfaat tidak hanya bagi penulis tetapi juga pembaca. Walaupun penulis menyadari masih banyak kekurangan, namun besar harapan lapoaran ini dapat bermanfaat. Akhirnya, kami berharap semoga apa yang kami sampaikan disini mampu menjadi tambahan dan sumber referensi belajar yang efektif bagi para pembaca dalam bidang fisiologi tumbuhan. Kami mengucapkan terima kasih. “
”
Surabaya, 25 November 2014 Penulis
ii
DAFTAR ISI
ABSTRAK ..................................................................................... i DAFTAR ISI ................................................................................iii DAFTAR TABEL ........................................................................ iv DAFTAR GAMBAR .................................................................... v BAB I PENDAHULUAN ............................................................. 1 1.1 Latar belakang……………………………………....1 1.2 R umusan masalah………………………………...…2 1.3 Batasan masalah………………………………/……2 1.4 Tujuan………………………………………….……2 1.5 Manfaat……………………………………………...2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ................................................... 3 BAB III METODOLOGI .............................................................. 9 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ............................................. 9 3.2 Alat dan Bahan.................................................................... 9
3.3 Cara Kerja…………………………………………...9 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ..................................... 11 BAB V KESIMPULAN .............................................................. 21 DAFTAR PUSTAKA................................................................222
iii
DAFTAR TABEL
Tabel 1. Hasil Pengamatan ................................................... 8
iv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 1. Hasil pengamatan botol I . Error! Bookmark not defined.4 Gambar 2. Hasil pengamatan botol II Error! Bookmark not defined.5 Gambar 3. Hasil pengamatan botol III ..... Error! Bookmark not defined.6
v
1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Tanaman merupakan makhluk hidup yang sesil (melekat) pada tanah secara alami dengan demikian untuk memaksimalkan produksi energi mereka harus bergantung pada kemampuan mereka untuk bergerak terarah, atau menunjukkan respon tropis dalam menanggapi isyarat lingkungan secara langsung. (Whippo dan Hangarter, 2006).Setiap organisme mampu menerima rangsang yang disebut iritabilitas, dan mampu pula menanggapi rangsang tersebut.Salah satu bentuk tanggapan yang umum adalah berupa gerak.Gerak berupa perubahan posisi tubuh atau perpindahan yang meliputi seluruh atau sebagian dari tubuh.Jika pada hewan rangsang disalurkan melalui saraf, maka pada tumbuhan rangsang disalurkan melalui benang plasma (plasmodema) yang masuk ke dalam sel melalui dinding yang disebut noktah (Salisbury dan Ross, 1995). Respon tanaman terhadap rangsangan lingkungan sering melibatkan beberapa jenis gerakan. Tanaman umumnya dapat menunjukkan dua kategori gerakan: gerak tropisme dan gerak Nasti (Srivastava, 2002). Tropisme adalah respon pertumbuhan yang mengarah terhadap rangsangan (misalnya, fototropisme direspon terhadap cahaya, gravitropisme dalam menanggapi gravitasi) sementara Nasti terjadi dalam menanggapi stimulus yag lebih (misalnya, circumnutation, gerakan osilasi).Tropisme adalah gerakan tumbuh yang diakibatkan seluruhnya oleh pasangan eksternal.Rangsangan yang menghasilkan respon tropik jelas dapat diketahui dan peran spesifik dari faktor tumbuh dapat diketahui (Heddy, S. 1986). Ketika geraknya mendekati sumber rangsang disebut tropi positif, dan kalau menjauhi disebut tropi negatif (Prawirohartono,1991). Tropisme dapat dibedakan berdasarkan pada rangsangannya yaitu fototropisme disebabkan oleh cahaya; geotropisme dengan rangsangan gaya tarik bumi; thigmo tropisme dengan rangsangan berupa sentuhan;
2 chemotropisme dengan rangsangan yang berupa zat kimia dan lain-lain (Heddy, S. 1986). Fototropisme yaitu terjadi ketika cahaya langsung mengenai bagian apikal dari perkecambahan muda dan mentranduksi lokasi tumbuh dengan sinyal berbeda yang menunjukkan bagian yang dekat dengan cahaya dan yang jauh dari cahaya yang nantinya tanaman akan terlihat membelok atau terlihat lentur (Holland,2009). Cahaya berpengaruh dalam pertumbuhan tanaman atau perkecambahan yang dibuktikan dengan suatu gerak fototropisme, oleh karena itu penelitian ini dilakukan dengan menguji pengaruh cahaya terhadap perkecambahan dan membuktikan adanya gerak fototropisme pada tumbuhan. 1.2 Rumusan Masalah Masalah yang dibahas pada praktikum ini adalah bagaimana menguji pengaruh cahaya terhadap perkecambahan dan bagaimana membuktikan adanya gerak fototropisme pada tumbuhan. 1.3 Batasan Masalah Pada praktikum ini batasan masalah meliputi gerak fototropisme dan pengaruhnya terhadap perkecambahan dari biji jagung. 1.4 Tujuan Tujuan pada praktikum ini adalah untuk menguji pengaruh cahaya terhadap perkecambahan dan membuktikan adanya gerak fototropisme pada tumbuhan. 1.5 Manfaat Manfaat dari praktikum ini adalah data yang didapat digunakan sebagai dasar dalam perkembangan ilmu fisiologi
tumbuhan dan dapat menambah pengetahuan tentang pengaruh cahaya terhadap perkecambahan.
3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA
Tumbuhan dewasa tidak dapat berpindah dari tempat satu ke tempat lainnya. Permasalahan ini dipecahkan dengan memutus system perakarannya, translokasi pada lingkungan baru, dan memperbaruhi dirinya agar dapat dengan baik mengatasinya.Untuk mendapatkan lokasi lainnya, tumbuhan mengunakan bijinya atau aseksual propagul, seperti tabung, rhizoma atau cloning tumbuhan, tetapi induknya tidak mengalami perpindahan fisik. Tumbuhan bergerak karena adanya respon dengan stimulus berbeda, misalnya cahaya, gravitasi, sentuhan dan kimia (Scott, 2008). Gerak merupakan salah satu ciri yang dimiliki makhluk hidup. Gerak dapat berupa perpindahan tempat atau perubahan bentuk tubuh. Walaupun tumbuhan tidak memiliki sistem syaraf, namun mempunyai tubuh yang tersusun atas sel-sel yang saling berdekatan dan berhubungan. Dinding sel tumbuhan umumnya mengalami penebalan, tetapi adabagian tertentu dari sel itu tidak menebal, sehingga seolah-olah ada celah disebut noktah. Melalui celah inilah plasma sel yangsatu dengan sel tetangganya yangdihubungkan oleh benang-benang plasma disebut plasmodesmata. Gerak pada tumbuhan disebabkan karena rangsangan yang diterima oleh plasmodemata. Gerak pada tumbuhan dibedakan menjadi 2, yaitu gerak endonom dan gerak etionom (Champbell, 2004). Gerak endonom adalah gerak bagian tubuh tumbuhan yang disebabkan oleh ransangan dari dalam. Jenis rangsangan juga belum jelas sehingga ada pakar yang menyebutkan gerakan tersebut terjadi karena kemauan tumbuhan itu sendiri, maka sering disebut gerak otonom.
4 Contoh gerak endonom, antara lain gerak sitoplasma pada sel umbi lapis bawang merah, gerak melingkar batang gadung (Dioscoreasp), palmae, maupun batang kacang panjang. Ujung batang gadung akan selalu melilit batang rambatnya ke arah kiri, sedangkan ujung batang kacang panjang akan melilit ke arah kanan (Champbell, 2004). Gerak endonom dibagi menjadi 2, nutasi yaitu gerak spontan dari tumbuhan yang tidak disebabkan adanya rangsangan dari luar. Misalnya gerakan aliran sitoplasma pada tanaman air Hydrilla verticillata dan Higroskopis yaitu gerak bagian tumbuhan yang terjadi karena adanya perubahan kadar air pada tumbuhan secara terus menerus, akibatnya kondisi menjadi sangat kering pada kulit buah atau kotak spora sehingga kulit biji atau kotak spora pecah. Misalnya, pecahnya kulit buah polong-polongan (lamtoro, kembang merak, kacang buncis, kacang merah), membukanya kotak spora (sporangium) tumbuhan paku (Pteridophyta) dan lumut (Bryophyta) (Champbell, 2004). Gerak etionom yaitu gerak yang dipengaruhi rangsang dari luar. Berdasarkan hubungan antara arah respon gerakan dengan asal rangsangan, gerak etionom dapat dibedakan menjadi gerak taksis, tropisme, dan nasti.Tropisme adalah gerak bagian tumbuhan yang arah geraknya dipengaruhi arah datangnya rangsangan. Bagian yang bergerak itu misalnya cabang, daun, kuncup bunga atau sulur. Gerak tropisme dapat dibedakan menjadi tropisme positif apabila gerak itu menuju sumber rangsang dan tropisme negatif apabila gerak itu menjauhi sumber rangsang. Ditinjau dari macam sumber rangsangannya, tropisme dapat dibedakan lagi menjadi fototropisme, geotropisme, hidrotropisme, kemotropisme, dan tigmotropisme. Gerak Nasti adalah gerak bagian tubuh tumbuhan yang artinya tidak
5 dipengaruhi oleh rangsangan. Taksis merupakan gerak perpindahan tempat sebagian atau seluruh bagian tumbuhan akibat dari adanya rangsangan (Sam Arianto,2008). Gerak tropisme dibagi menjadi: 1. Fototropisme adalah gerak bagian tumbuhan karena rangsangan cahaya. Gerak bagian tumbuhan yang menuju kearah cahayadisebut fototropisme positif. Misalnya gerak ujung batang tumbuhan yang membelok kearah datangnya cahaya. Sedangkan pertumbuhan bagian tumbuhan menjauhi arah datangnya cahaya disebut dengan fototropisme negatif. Misalnya gerak pertumbuhan ujung akar. Fototropisme atau heliotropisme adalah gerak tumbuhan yang terjadi akibat pengaruh arah datangnya rangsang berupa cahaya. Fototropisme dibagi menjadi dua, yaitu : Fototropisme positif Fototropisme positif adalah gerak tanaman menuju ke arah datangnya cahaya. Contohnya ujung batang bunga matahari yang membelok menuju ke arah datangnya cahaya. Fototropisme negatif fototropisme negatif adalah gerak tanaman atau bagian tanaman menjauhi arah datangnya cahaya. Contohnya gerak ujung akar yang menjauhi arah datangnya cahaya. Respon pertumbuhan dapat mengakibatkan suatu bagian tumbuhan lebih cepat tumbuh dari bagian yang lain. Respon tersebut menghasilkan gerakan yang pasti namun relatif lambat. Salah satu gerakan pertumbuhan sebagai respon terhadap rangsangan dari luar dari tropisme. Tropisme merupakan gerakan pertumbuhan sebagian anggota tubuh tanaman yang ditentukan oleh arah datangnya rangsang yang mengenainya. Bila bagian tubuh tersebut mengarah kearah asal rangsang maka dinilai sebagai respon yangpositif dan bila berlawanan arah maka dinilaisebagai respon yang negatif (Kimball, 1992). 2. Geotropisme adalah gerak bagiantumbuhan karena pengaruh gravitasi bumi (geo=bumi). Jika arah geraknya menuju rangsangdisebut geotropisme positif, misalnya gerakan akar menuju tanah. Jika arah geraknya menjauhi rangsang disebut geotropisme negatif, misalnya gerak tumbuh batang menjauhi tanah.
6 3. Hidrotropisme adalah gerak bagian tumbuhan karena rangsangan air (hidro=air). Jika gerakan itu mendekati air maka disebut hidrotropisme positif. Misalnya, akar tanaman tumbuh bergerk menuju tempat yang banyak airnya ditanah. Jika tanaman tumbuh menjauhi air disebut hidrotropisme negatif. Misal, gerak pucuk batang tumbuhan yang tumbuh keatas air. 4. Kemotropisme adalah gerak bagian tumbuhan karena rangsangan zat kimia. Jika gerakannya mendekati zat kimia tertentu disebut kemotropisme positif. Misalnya, gerak akar menuju zat didalam tanah. Jika gerakannya menjauhi zat kimia tertentu disebut kemotropisme negatif, contohnya gerak akar menjauhi racun. 5. Gerak bagian tumbuhan karena adanya rangsangan sentuhan satu sisi atau persinggungan disebut trigmotropisme. Gerakan ini tampak jelas pada gerak membelit ujung batang ataupun ujung sulur dari Cucurbitaceae dan Passiflora. Contoh tanamanyang bersulur adalah ercis, anggur, markisa, semangka, dan mentimun.
Gerak nasti dibagi menjadi : 1. Tigmonasti atau seismonasti adalah gerakan nasti yang disebabkan oleh rangsang sentuhan atau getaran. Contoh gerak menutupnya daun sikejut atau putri malu (Mimosa pudica), jika disentuh. Jika hanya satu anak daun dirangsang dengan sentuhan, rangsangan itu diteruskan ke seluruh tumbuhan sehingga anak daun lain ikut mengatup. Mekanisme gerak ini juga disebabkan oleh pengaruh perubahan tekanan turgor di dalam sel-sel pada persendian daun. Sentuhan merupakan salah satu rangsang dari luar terhadap gerakan daun tanaman putri malu. Arah menutupnya daun akibat sentuhan adalah tetap walaupun rangsang sentuhannya berbeda. 2. Termonasti, Gerak nasti karena pengaruh rangsang cahaya. Contoh: gerak membukanya buka tulip atau Termonasti merupakan gerak nasti yang disebabkan oleh rangsang suhu, seperti mekarnya bunga tulip dan crocus. Bunga-bunga tersebut mekar jika mendadak mengalami kenaikan temperatur, dan akan
7 menutup kembali bila temperatur menurun. Contoh termonasti yang terjadi di daerah dingin, misalnya bunga tulip dan bunga crokus yang membuka karena pengaruh suhu. Bunga-bunga tersebut mengembang jika mengalami kenaikan suhu. Jika suhu menurun maka bunga-bunga tersebut akan menutup lagi. 3. Fotonasti, Gerak nasti karena pengaruh rangsang cahaya. Contoh : gerak mekarnya bunga pukul empat, bunga waru, dan bunga kupu -kupu 4. Niktinasti, gerak menutup atau rebahnya tumbuhan karena pengaruh gelap atau menjelang malam. Contoh : gerak tidur daun lamtoro pada malam hari. 5. Nasti kompleks, gerak nasti yang disebabkan oleh beberapa faktor sekaligus yang saling terikat. Contoh : Membuka dan menutupnya sel pada stomata.
(Scott,2008). Gerak Taksis dibagi menjadi : 1. Kemotaksis, gerak taksis yang disebabkan oleh zat kimia. Contohnya pergerakan sel gamet jantan pada tumbuhan lumurt bergerak menuju sel gamet betina. 2. Fototaksis, gerak taksis yang disebabkan oleh cahaya matahari. Contohnya pergerakan ganggang hijau chlamy domonos yang langsung bergerak menuju cahaya yang intensitasnya sedang. (Mausett,2009).
Fototropisme atau heliotropisme adalah gerak tumbuhan yang terjadi akibat pengaruh arah datangnya rangsang berupa cahaya. Fototropisme dibagi menjadi dua, yaitu: • Fototropisme positif Fototropisme positif adalah gerak tanaman menuju ke arah datangnya cahaya. Contohnya ujung batang bunga matahari yang membelok menuju ke arah datangnya cahaya. • Fototropisme negatif Fototropisme negatif adalah gerak tanaman atau bagian tanaman menjauhi arah datangnya cahaya. Contohnya gerak ujung akar yang menjauhi arah datangnya cahaya.
8 Respon pertumbuhan dapat mengakibatkan suatu bagian tumbuhan lebih cepat tumbuh dari bagian yang lain. Respon tersebut menghasilkan gerakan yang pasti namun relatif lambat. Salah satu gerakan pertumbuhan sebagai respon terhadap rangsangan dari luar dari tropisme. Tropisme merupakan gerakan pertumbuhan sebagian anggota tubuh tanaman yang ditentukan oleh arah datangnya rangsang yang mengenainya. Bila bagian tubuh tersebut mengarah kearah asal rangsang maka dinilai sebagai respon yang positif dan bila berlawanan arah maka dinilai sebagai respon yang negatif (Kimball, 1992). Fototropisme kuncup utama pada kebanyakan tanaman yang tumbuh di tempat terbuka dilakukan untuk berkembang kearah vertikal, meskipun batangnya sering tumbuh secara horizontal. Jika sebuah kotak diisi tanaman yang tumbuh secara vertikal dan lubang dibuat agar cahaya dapat masuk dari salah satu sisi, maka ujung taaman mulai membengkok kearah cahaya. Pada beberapa saat bila kotak tersebut dipindahkan dengan kompensasi pertumbuhan pembengkokan dikarenakan ujung tanaman tumbuh secara vertikal. Pergerakan pertumbuhan kearah cahaya disebut fototropisme positif, sedangkan pergerakan tumbuhan menjauhi cahaya disebut fototropisme negatif. Pucuk dan kuncup ujung beberapa tanaman merupakan fototropisme positif, namun akan sangat sensitif dengan cahaya (Salisbury, 1995).
9 BAB III METODOLOGI 3.1 Waktu dan Tempat Peneli tian
Penelitian ini dilakukan pada hari Jum’at, 07 November 2014 pada pukul 07.30-10.00 WIB yang bertempat di Laboratorium Botani Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. 3.2 Al at dan Bahan
Peralatan yang digunakan adalah botol Nescafe/botol kaca bermulut lebar sebanyak 3 botol dan baskom plastic kecil dan pinset. Sedangkan bahan yang digunakan adalah biji jagung ( Zea mays), kertas karbon, selotip, dan kapas lemak. 3.3 Cara K er j a
Langkah pertama yang harus dilakukan adalah alat dan bahan yang dibutuhkan disiapkan terlebih dahulu. Selanjutnya, biji jagung ( Zea mays) dipilih sebanyak 15 biji yang baik dengan cara menenggelamkan biji kedalam air, jika biji tenggelam maka biji tersebut merupakan biji yang baik kemudian biji tersebut direndam didalam air selama ±1-2 jam. Selanjutnya, sebanyak 3 botol Nescafe bersih disiapkan kemudian dilapisi kapas lemak pada dasar botol tersebut dan dibasahi dengan air aquades secukupnya. Selanjutnya dimasukkan biji jagung ( Zea mays) tersebut kedalam botol, masing-masing botol diisi 5 biji ( Zea mays). Selanjutnya pada botol I semua permukaan botol tersebut ditutup dengan kertas karbon sehingga tidak ada cahaya yang masuk ke dalam botol tersebut. Pada botol II semua permukaan botol tersebut ditutup dengan kertas karbon tetapi diberi lubang pada salah satu pinggiran botol dan pada
10 botol III dibiarkan terbuka sebagai kontrol. Selanjutnya pengamatan dilakukan selama 1 minggu.
11 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
Praktikum fotrotropisme bertujuan untuk mengetahui arah perkecambahan karena pengaruh cahaya. Pada praktikum ini digunakan botol Nescafe agar pertumbuhan tanaman dapat dilihat dengan jelas, medium yang digunakan untuk pertumbuhan biji tersebut adalah kapas lemak dimana kapas tersebut dapat menyerap air yang kemudian akan diserap oleh biji. Biji yang digunakan adalah biji jagung ( Zea mays) dimana biji tersebut memiliki tipe perkecambahan hypogeal. Perendaman biji selama 1-2 jam dilakukan untuk mendapatkan biji yang baik yang dicirikan dengan adanya biji yang tenggelam serta untuk mematahkan masa dormansi biji tersebut. Kehadiran air di dalam sel akan mengaktifkan sejumlah enzim perkecambahan awal. Selanjutnya biji diletakkan pada gelas yang diberi kapas basah yang pada bagian dasarnya, masing-masing botol diberikan 5 biji. Pemberian air dalam kapas bertujuan untuk memberi tempat lembab pada biji sehingga biji dapat menyerap air tersebut untuk digunakan dalam proses metabolismenya. Kadar air dalam lingkungan 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 (Najwa, 2011). Namun, kadar air yang berlebihan pada kapas juga tidak baik pada pertumbuhan biji. Hal ini dikarenakan jika biji terlalu banyak terendam air maka jumlah oksigen yang dapat dijangkau biji akan semakin sedikit. Oksigen yang cukup diperlukan biji untuk berkecambah. Selain itu banyaknya air akan meningkatkan kemungkinan tumbuhnya
12 mikroorganisme lain yang tidak diinginkan seperti jamur, bakteri dan lainnya. Perbedaan perlakuan yaitu pada botol 1 tidak dilakukan apapun (tidak ditutp dengan kertas karbon) karena termasuk control, yaitu masuknya cahaya yang optimal untuk proses pertumbuhan, pada botol 2 ditutup dan sebagian dilubangi 3x3 yang memungkinkan cahaya masuk pada lubang tersebut dan pada botol 3 semua permukaan ditutup dengan kertas karbon sehingga cahaya tidak dapat masuk ke botol tersebut. Hal ini dilakuakan agar dapat mengetahui pengaruh dari sinar matahari terhadap arah dan pertumbuhan pada tanaman jagung ( Zea mays). Tabel 1. Hasil Pengamatan No.
Botol
Biji
1 2 1
I (Kontrol)
3 4 5
Panjang Batang (cm)
Warna Daun
Jumlah Daun
Arah Pertumbuhan
2.2
-
0
ke atas
2
ke atas
1
ke atas
3.4 8.3
Hijau muda Hijau muda
9.5
-
0
ke atas
0.5
-
0
ke atas
9.6
Hijau kekuningan
2
menuju lubang
9.2
Hijau kekuningan
2
menuju lubang
9.5
Hijau kekuningan
2
ke atas
4.3
-
0
menuju lubang
1
2
II (lubang 3x3)
2
3
4
Morfologi
Segar, tidak berjamur Segar, tidak berjamur Segar, tidak berjamur Segar, tidak berjamur Segar, tidak berjamur Segar tapi hampir layu, tidak berjamur Segar tapi hampir layu, tidak berjamur Segar tapi hampir layu, tidak berjamur Segar tapi hampir layu, tidak berjamur
13
6
Hijau kekuningan
1
menuju lubang
2
tidak berarah
2
tidak berarah
2
tidak berarah
2
tidak berarah
0
-
5 1
3
III (tertutup sempurna)
2 3 4 5
10 5.6 8.3 10.4 0
kuning pucat kuning pucat kuning pucat kuning pucat -
Segar tapi hampir layu, tidak berjamur Layu, tidak berjamur Layu, tidak berjamur Layu, tidak berjamur Layu, tidak berjamur -
Hasil yang didapat pada praktikum ini setelah perkecambahan setelah 7 hari didapatkan bahwa botol kontrol (botol I) yang tidak ditutup dan tidak diberi lubang menunjukkan panjang batang biji ke-1=2,2 cm. Biji ke3=3,4 cm. Biji ke-4=8,3 cm. Biji ke-4=9,5 cm dan biji ke5=0,5 cm. Panjang rata-rata pertumbuhan dari biji jagung tersebut adalah 4,78 cm Warna daun pada tumbuhan jagung pada botol kontrol adalah hijau muda. Morfologi yang terlihat dari tumbuhan kontrol ini adalah segar dan tidak berjamur. Jumlah daun yang tumbuh pada biji 1,4, dan 5 adalah 0. Biji 2 terdapat 2 daun dan biji ke-3 terdapat 1 daun. Arah pertumbuhan dari semua tumbuhan adalah ke atas. Faktor yang menyebabkan biji tumbuh dengan baik karena adanya peningkatan intensitas cahaya (matahari) merupakan sumber energi utama untuk melakukan proses fotosintesis (Lakitan, 1996). Hasil fotosintesis akan ditranslokasikan keseluruh jaringan tanaman melalui floem, yang selanjutnya energi hasil fotosintesis tersebut akan dipergunakan tanaman untuk mengaktifkan pertumbuhan tunas, daun, dan batang sehingga tanaman tumbuh optimal (Puspitasari, 2012).
14
(a)
(b) Gambar 1. (a) Hasil pada botol I ; (b) daun pada tanaman botol I
Pada botol II yang diberi lubang 3x3, biji ke-1 mempunyai panjang 9,6 cm. Biji ke2= 9,2 cm. Biji ke-3 = 9,5 cm. Biji ke-4 = 4,3 cm. Biji ke-5 = 6cm. Pada botol ini, semua tumbuhan mempunyai warna hijau kekuningan. Morfologi dari semua tumbuhan yang ada dalam botol berlubang adalah hampir layu namun tidak berjamur. Jumlah daun pada tumbuhan ke-1 =2, tumbuhan ke-2 = 2. Biji ke-3 = 2, Biji ke-4= 0, Biji ke-1 = 1. Arah pertumbuhan semua mengarah ke lubang keculai biji ke-3. Lubang berada di antara biji ke-3 dan ke-4.Sehingga biji ke-3 tertutupi oleh semua tumbuhan. Intensitas cahaya yang diterima rendah, sehingga menyebabkan pertumbuhan daunnya lebih sedikit. Hal ini berarti luas daun dari suatu tanaman juga akan semakin rendah. Kondisi ini berakibat yaitu semakin rendah pula proses fotosintesis yang dilakukan daun. Dan juga akan menjadikan pertumbuhan daun melebar, tapi tipis lapisan epidermisnya, jumlah jaringan palisade sedikit, ruang antar sel lebih lebar, dan jumlah stomata menjadi lebih banyak (Puspitasari, 2012). Hormon auksin pada tanaman tersebut akan bekerja, adanya cahaya akan membelokkan batang tanaman tersebut. Bagian tanaman yang terkena cahaya, hormone auksinnya akan terhambat sedangkan sisi lawannya hormone auksin tersebut dapat bekerja terus menerus
15 sehingga mengakibatkan pembelokan pada tanaman, seakan-akan tanaman akan membelok ke arah datangnya cahaya. Daun tanaman akan cenderung menguning karena tidak adanya cahaya.
(a)
(b) Gambar 1. (a) Hasil pada botol II ; (b) daun pada tanaman botol II
Pada botol yang tertutup sempurna, panjang biji ke-1=10 cm. Biji ke-2=5,6 cm. Biji ke-3 = 8,3 cm. Biji ke-4 = 10,4 cm. Biji ke-5 tidak tumbuh. Morfologi dari tumbuhan jagung pada botol ini layu dan tidak berjamur. Jumlah daun pada tumbuhan 1,2,3,4 adalah 2 sedangkan tumbuhan 1 karena tidak tumbuh maka tidak mempunyai daun. Hal ini menandakan seperti pada perlakuan sebelumnya bahwa kemungkinan kondisi benih atau biji, dipanen sebelum mencapai masak fisiologis dan karena adanya hambatan perkembangan embrio. Selain itu karena kulit benih yang impermeabel terhadap air dan gas, sehingga tidak terjadi imbibisi dan oksigen tidak dapat masuk ke dalam benih sehingga proses perkecambahan tidak dapat berlangsung (Suena, 2005). Arah pertumbuhan tumbuhan di botol ini tidak berarah atau serong atau ke samping. Warna daun tumbuhan pada botol ini kuning pucat. Hal ini dimungkinkan karena penurunan intensitas cahaya akibat naungan atau penutupan aluminium foil juga akan menurunkan rasio klorofil a/b, tetapi akan meningkatkan
16 jumlah relatif klorofil. Pemberian naungan pada tanaman akan berdampak terhadap proses metabolisme dalam tubuh tanaman dan akhirnya akan berdampak terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman, terutama karena kurangnya intensitas cahaya yang diterima tanaman tersebut (Baharsyah, 1985).
(a)
(b) Gambar 1. (a) Hasil pada botol III ; (b) daun pada tanaman botol III
Dari hasil yang didapat dapat diketahui bahwa pada panjang batang, tumbuhan jagung pada botol control yang tidak diberi perlakuan, mempunyai rata-rata panjang batang yang lebih pendek dibanding dengan batang jagung yang ditutup dengan kertas karbon dan botol yang diberi lubang. Botol yang diberi perlakuan ditutup seluruhnya dengan kertas karbon mengalami pertumbuhan yang lebih cepat dibanding perlakuan yang lain, hal ini dikarenakan adanya konsentrasi hormon auksin yang terus bertambah atau lebih banyak dibandingkan dengan semua perlakuan. Hormon auksin merupakan hormone yang berperan dalam pembelahan sel meningkatkan plastisitas, dan dinding sel. Auksin dapat menaikkan tekanan osmotik, meningkatkan permeabilitas sel terhadap air,menyebabkan pengurangan tekanan pada dinding-dinding sel, meningkatkan sintesis protein. Tumbuhan pada botol yang ditutup maupun diberi
17 lubang mempunyai petumbuhan yang lebih cepat dibandingkan dengan yang tidak diberi perlakuan. Hal ini dikarenakan tidak terhambatnya hormone auksin karena cahaya sehingga pemanjangan sel terus berlanjut. Akan tetapi pertumbuhan tumbuhan jagung yang ditutup kertas karbon mempunyai batang berwarna kuning pucat karena tidak dapat memproduksi klorofil sebagai pigmen warna daun. Pada tumbuhan yang ditutup namun terdapat lubang, batangnya berwarna hijau kekuningan. Hal ini dikarenakan hanya sedikit cahaya yang dapat masuk ke dalam botol, jadi hanya sedikit auksin yang dapat dihambat oleh cahaya dan hanya memproduksi sedikit klorofil. Pada tumbuhan yang tidka diberi perlakuan (control) mempunyai batang berwarna hijau. Hal ini disebabkan adanya pigmen klorofil yang dihasilkan oleh tumbuhan, pigmen ini dihasilkan karena tersedianya cahaya yang akan ditangkap pleh pigmen. Morfologi dari tumbuhan yang ditutup dengan kertas karbon mengalami kelayuan, karena cahaya yang merupakan factor pertumbuhan dan perkembangan tanaman tidak didapatkan sehingga berpengaruh dalam proses metabolisme tumbuhan tersebut. Tumbuhan yang ditutup namun diberi lubang morfologinya hampir layu, hal ini karena terdapatnya sedikit cahaya yang dapat diserap tumbuhan namun tumbuhan tetap hamper layu karena belum terpenuhi semua. Dilihat dari jumlah daunnya, tumbuhan yang ditutup dengan kertas karbon dan ditutup namun dilubnagi mempunyai jumlah daun yang lebih banyak dibandingkan dengan yang tidak diberi perlakuan.Hal ini juga dipengaruhi oleh aktivitas hormone auksin yang mempengaruhi
18 pertumbuhan dan perkembangan sel sehingga menyebabkan daun bertambah. Namun, arah pertumbuhan pada tumbuhan yang ditutup kertas karbon mempunyai arah pertumbuhan yang tidak terarah, hal ini dikarenakan tidak adanya cahaya yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan itu. Bila ditinjau dari arah bengkok batang tanaman, seluruh hasil perkecambahan dari perlakuan ini tidak menunjukan proses fototropisme karena seluruh pertumbuhan tanaman tegak lurus ke arah atas. Hal ini disebabkan karena tumbuhan tersebut tidak mendapatkan cahaya dari sudut manapun sehingga tidak ada pembelokan kearah cahaya (fototropisme) dan pengembangan sel dan bersifat menjauhi cahaya. Di dalam tumbuhan yang sedang tumbuh, auksin dihasilkan pada ujung pertumbuhan, meningkatkan elongasi sel-sel tumbuhan. Konsentrasi auksin lebih besar pada sisi batangyang lebih gelap, sehingga sel-sel di bagian tersebut tumbuh lebih panjang dibandingkan el-sel yang terkena cahaya. Makanya, biji yang berkecambah membengkok ke arah cahaya. Di dalam tumbuhan yang sedang tumbuh, auksin dihasilkan pada ujung pertumbuhan, meningkatkan elongasi sel-sel tumbuhan. Konsentrasi auksin lebih besar pada sisi batangyang lebih gelap, sehingga sel-sel di bagiantersebut tumbuh lebih panjang dibandingkan sel-sel yang terkena cahaya. Makanya, biji yang berkecambah membengkok ke arah cahaya. Arah tumbuh berhubungan dengan mekanisme fototropisme, yaitu gerak bagian tumbuhan yang dipengaruhi oleh arah datangnya cahaya. Pembelokan ini disebabkan juga oleh kesensitifan hormon auksin. Hormon auksin adalah hormon pada tumbuhan yang berperan merangsang pembelahan sel dan pengembangan sel yang bersifat menjauhi cahaya (Suhentaka, 2010). Auksin terdapat paling banyak pada bagian koleoktil yang
19 di produksi pada ujung tunas akar dan ujung tunas batang. Apabila tumbuhan mendapatkan cahaya matahari dari salah satu sisi maka akan terjadi perbedaan konsentrasi antara hormon auksin pada bagian tumbuhan yang terpapar cahaya matahari dan yang tidak. Pada bagian yang terpapar sinar matahari, memiliki konsentrasi hormon auksin yang lebih kecil dibandingkan bagian tumbuhan yang tidak terpapar sinar matahari. Pengaruh hormon auksin dalam konsentrasi yang berbeda pada bagian tubuh tanaman mengakibatkan terjadinya pertumbuhan yang tidak seimbang. Bagian yang mengandung auksin lebih banyak memiliki kecepatan tumbuh yang lebih besar. Adapun bagian yang kekurangan akan mengalami pertumbuhan lebih lambat. Jika ini terjadi pada pucuk batang, terjadi pembengkokan arah pertumbuhan. Pengaruh auksin terhadap perkembangan sel memperlihatkan bahwa auksin dapat menaikkan tekanan osmotik, meningkatkan permeabilitas sel terhadap air, menyebabkan pengurangan tekanan pada dinding-dinding sel, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan plas-tisitas, mengembangnya dinding sel [5]. Dalam hal ini, auksin bertanggung jawab untuk rilis proton (dengan mengaktifkan pompa proton), yang menurunkan pH dalam sel-sel pada sisi gelap dari tanaman. Ini pengasaman daerah dinding sel mengaktifkan enzim yang dikenal sebagai expansins yang memutuskan ikatan dalam struktur dinding sel, membuat dinding sel kurang kaku. Selain itu, lingkungan asam menyebabkan gangguan ikatan hidrogen dalam selulosa yang membentuk dinding sel. Penurunan kekuatan dinding sel menyebabkan sel membengkak, mengerahkan tekanan mekanik yang mendorong gerakan fototropik.
Perkecambahan benih terjadi melalui 6 tahapan berikut, yaitu : 1.imbibisi, 2.respirasi, 3.pengaktifan enzim-enzim, 4.katabolisme, 5.anabolisme (sintesis protein), dan 6.emergence (berkecambah) (Baharsyah, 1985). Pada benih kering, aktivitas metabolismenya sangat rendah. Jika terjadi hidrasi (penyerapan air) pada protein dari benih kering ini, akan menyebabkan aktivitas biologi yang
20 mengakibatakan perubahan komposisi kimia pada semua bagian biji. Hormon giberelin pda benih kering terdapat dalam bentuk terikat dan tidak aktif, kemudian akan menjadi aktif setelah benih mengimbibisi air. Hormon giberelin ini akan mendorong pembentukan enzim-enzim hidrolisis seperti: enzim α amylase, enzim protease, enzim ribonuklease, enzim β glukonase, dan enzim fosfatase. Enzim-enzim ini akan berdifusi ke endosperm dan mengkatalisis cadangan makanan menjadi gula, asam amino, dan nukleosida yang mendukung pertumbuhan embryo dalam perkecambahan benih (Baharsyah, 1985).
21 BAB V KESIMPULAN
Kesimpulan yang dapat diambil adalah cahaya berpengaruh besar terhadap pertumbuhan biji serta arah pertumbuhannya. Hal ini terlihat dari panjang jagung yang menjadi abnormal dan warna daun menjadi kuning pucat. Arah pertumbuhannya ada yang membengkok menuju arah cahaya ketika diberi perlakuan ditutup sebagian juga ada yang tumbuh lurus keatas ketika ditutup penuh. Hal ini disebabkan karena cahaya matahari mempunyai peranan besar dalam proses fisiologi tanaman seperti fotosintesis, respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, menutup dan membukanya stomata, dan perkecambahan tanaman, metabolisme tanaman hijau, sehingga ketersediaan cahaya matahari menentukan tingkat produksi tanaman, termasuk intensitasnya. Semakin rendah intensitas cahaya, dapat menyebabkan pucatnya warna daun, dan arah tumbuh berhubungan dengan mekanisme fototropisme, yaitu gerak bagian tumbuhan yang dipengaruhi oleh arah datangnya cahaya. Pembelokan ini disebabkan juga oleh kesensitifan hormon auksin.
22
(Halaman ini sengaja dikosongkan)
