BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Kacang hijau merupakan salah satu tumbuhan yang mudah diamati pertumbuhannya. Karena kacang hijau mudah ditemukan dan merupakan tumbuhan yang tergolong cepat pertumbuhannya. Dibanding dengan tumbuhan kacang-kacangan yang lain, kacang hijau memiliki kelebihan ditinjau dari segi agronomi maupun ekonomis, seperti: lebih tahan kekeringan, serangan hama penyakit lebih sedikit, dapat dipanen pada umur 55 – 60 60 hari, dapat ditanam pada tanah yang kurang subur, dan cara budidayanya yang mudah. Dengan demikian kacang hijau mempunyai potensi yang tinggi untuk dikembangkan. Dalam keberlangsungan hidupnya, Salah satu ciri makhluk hidup adalah tumbuh. Pertumbuhan itu sendiri merupakan suatu proses pertambahan ukuran atau volume serta jumlah sel yang bersifat irreversible yaitu tidak dapat kembali ke bentuk semula. Pertumbuhan tumbuhan tidak lepas dari faktor luar yang salah satunya berupa suhu. Suhu akan mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan. Ada tumbuhan tertentu yang akan tumbuh baik di tempat yang bersuhu panas, ada yang tumbuh baik ditempat bersuhu lembab (sedang), dan ada juga yang tumbuh baik ditempat yang bersuhu dingin. Namun, tumbuhan yang berada di iklim tropis seperti di Indonesia ini akan tumbuh baik ditempat yang bersuhu lembab. Oleh karena itu, penulis ingin mengamati bagaimana pengaruh suhu terhadap pertumbuhan yang dalam hal ini adalah pertambahan panjang. Sehingga, kami telah memilih judul “Pengaruh Suhu Terhadap Pertumbu han Kacang Hijau”.
1.2 Identifikasi Masalah Penelitian pertumbuhan kacang hijau terhadap suhu dilakukan karena keingintahuan penulis terhadap pengaruh suhu pada pertumbuhan kacang hijau.
1
1.3 Pembatasan Masalah Penilitian kali ini dibatasi dengan hanya mengamati pertambahan panjang kacang hijau dengan pengaruh suhu tinggi, normal, dan rendah.
1.4 Perumusan Masalah
Apakah ada perbedaan antara ketiga kacang hijau yang dibedakan suhunya?
Apa sajakah perbedaan antara ketiga kacang hijau tersebut?
Apa faktor yang menyebabkan perbedaan pada ketiga kacang hijau tersebut?
Berapakah suhu optimum untuk pertumbuhan kacang hijau?
1.5 Tujuan Penelitian
Mengetahui perbedaan antara ketiga kacang hijau yang dibedakan suhunya.
Mengetahui faktor penyebab perbedaan pada pertumbuhan ketiga kacang hijau.
Mengetahui suhu optimum dalam pertumbuhan kacang hijau.
2
BAB II LANDASAN TEORI & HIPOTESIS
2.1 Landasan Teori A. Pengertian Pertumbuhan 1. Pertumbuhan adalah proses pertambahan ukuran sel atau organisme. Pertumbuhan ini bersifat kuantitatif/ terukur. 2. Pertumbuhan adalah proses kenaikan volume yang bersifat irreversibel (tidak
dapat
balik),
dan
terjadi
karena
adanya
pertambahan
jumlah sel dan pembesaran dari tiap-tiap sel. Pada proses pertumbuhan biasa disertai dengan terjadinya perubahan bentuk. Pertumbuhan dapat diukur dan dinyatakan secara kuantitatif. 3. Pertumbuhan adalah suatu proses pertambahan ukuran, baik volume, bobot, dan jumlah sel yang bersifat irreversible (tidak dapat kembali ke asal). 4. Pertumbuhan adalah proses pertambahan jumlah dan ukuran sel yang bersifat permanen (tetap), tidak bisa balik (irreversible), dan dapat dinyatakan secara kuantitatif. 5. Pertumbuhan merupakan suatu proses penambahan jumlah, volume, ukuran, berat, panjang sel yang bersifat irreversible dan dapat dihitung atau bersifat kuantitatif.
B. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan :
Faktor Dalam : a. Gen b. Hormon
Faktor Luar : a. Nutrisi (Makanan) b. Air c. Kelembapan d. Oksigen e. Cahaya f.
Suhu
3
C. Kacang Hijau Kacang hijau adalah sejenis tumbuhan budidaya dan palawija yang dikenal luas di daerah tropika. Tumbuhan yang termasuk suku polong polongan (Fabaceae) ini memiliki banyak manfaat dalam kehidupan seharihari sebagai sumber bahan pangan berprotein nabati tinggi.
D. Klasifikasi Kacang Hijau Kingdom: Plantae (Tumbuhan) Subkingdom: Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super Divisi: Spermatophyta (Menghasilkan biji) Divisi: Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga) Kelas: Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil) Sub Kelas: Rosidae Ordo: Fabales Famili: Fabaceae (suku polong-polongan) Genus: Phaseolus Spesies: Phaseolus radiatus L.
E. Suhu Suhu merupakan salah satu faktor luar atau faktor lingkungan yang penting bagi suatu pertumbuhan. Suhu pun berhubungan dengan kemampuan suatu tumbuhan melakukan fotosintesis, translokasi, respirasi, dan transpirasi.
Tumbuhan memiliki suhu optimum untuk dapat tumbuh dan berkembang. Suhu optimum merupakan suhu yang paling baik untuk pertumbuhan tumbuhan secara ideal. Selain suhu optimum, tumbuhan juga mempunyai suhu maksimum dan minimum yang bisa diterima olehnya. Suhu maksimum merupakan suhu tertinggi yang memungkinkan tumbuhan masih dapat bertahan hidup. Suhu minimum merupakan suhu terendah yang memungkinkan tumbuhan bertahan hidup.
4
F. Pengaruh Suhu Terhadap Pertumbuhan Suhu yang dibutuhkan dalam pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dikenal sebagai suhu kerdinal yaitu meliputi suhu optimum, suhu minimum dan suhu maksimum. Suhu kardinal yang dibutuhkan oleh tumbuhan adalah berbeda-beda tergantung pada jenis tumbuhannya. Dimana suhu yang berada dibawah batas maksimum atau diatas optimum ini tidak baik untuk tumbuhan, keadaan tersebut sering disebut suhu ekstrim. Pengaruh faktor suhu pada tumbuhan menimbulkan gangguan-gangguan pada tumbuhan baik secara morfologi maupun fisiologinya. Pengaruh suhu terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dapat dibedakan sebagai berikut : 1. Batas suhu yang membantu pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan diketahui sebagai suhu optimum. Pada batas ini semua proses dalam perkembangan dan pertumbuhan tumbuhan akan berjalan baik dari segi morfologi muapun fisiologinya. Proses fisiologi tersebut antara lain yaitu : a.
Fotosintesis
b.
Respirasi
c.
Penyerapan air
d.
Transpirasi
e.
Pembelahan sel
f.
Pemanjangan sel dan
g.
Perubahan fungsi sel akan berlangsung secara baik sehingga akan diperoleh
produksi maksimum pada setiap jenis tumbuhan kebutuhan akan suhu optimum ini bervariasi seperti pada tumbuhan C3 membutuhkan suhu optimumnya antara 27 0C sampai 280C, sedangkan pada tumbuhan C4 suhu optimumnya adalah 30 0C sampai 350C.
Berdasarkan hal ini tumbuhan hortikultura dikelompokkan sebagai berikut : I.
Tumbuhan yang menghendaki batas suhu optimum yang rendah ( tumbuhan musim dingin), yaitu tumbuhan yang tumbuh baik pada suhu 45 0F sampai 600
I.
Tumbuhan yang menghendaki batas suhu optimum yang tinggi (musim panas), yaitu tumbuhan yang tumbuh baik pada suhu antara 60 0F sampai 750F
5
Dari tipe-tipe tumbuhan tersebut diatas maka dapat dilihat contoh-contoh tumbuhannya pada tabel berikut. Tumbuhan Musim Dingin (suhu Optimum = 45-60 0F) Tumbuhan
buah-
Tumbuhan sayuran
Tumbuhan hias
Apel, pear, cherry,
Asparagus,
Gramenium, petunia
plum, strawbery
wortel, kentang dll
buahan kubis,
Tumbuhan Musim Dingin (suhu Optimum = 60-75 F) Apricot,
grape,
citrus
Tomat,
waluh,
Rose, orchid
ketimun
Dilihat dari segi morfologinya yaitu : a.
Pertumbuhan dan perkembangan vegetatif tumbuhan
b.
Pertumbuhan dan perkembangan generatif tumbuhan
c.
Daya perkecambahan dan daya tumbuh benih tumbuhan
2. Batas Suhu Yang Tidak Menguntungkan Batas suhu yang tidak menguntungkan bagi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dapat dibedakan sebagai berikut baik secara morfoligi dan fisiologinya : a. Suhu Diatas Maksimum yang berpengaruh terhadap : i.
Respirasi yaitu terjadinya proses respirasi dan absobsi air yang tinggi sehingga terjadi proses-proses perombakan protein dan terhambatnya kinerja enzim (denaturasi).
ii.
Terganggunya pembentukan sel generatif yang terjadi karena rusaknya pembelahan sel secara mitosis sehingga biji akan mandul atau kosong.
iii.
Terjadinya translokasi yaitu terganggunya proses pengangkutan dan penyebarann assimilat (hasil fotosintesis) dari sumber fotosintesis ke bagian-bagian tumbuhan yang menggunakan atau menyimpan cadangan makanan seperti : buah, batang dan umbi.
iv.
Terjadinya mutasi gen akibat adanaya suhu yang terlalu tinggi yang menyebabkan berubahnya susunan genetik tumbuhan atau adanya sinar gamma.
v.
Tumbuhan kekurangan unsur hara, karena suhu tinggi dapat mengganggu
6
perombakan-perombakan senyawa-senyawa penting bagi tumbuhan. vi.
Tumbuhan menjadi layu akibat suhu yang tinggi sehingga absorbsi air yang rendah dan tingginya evapotranspirasi
b. Suhu Dibawah Minimum perlambatan pertumbuhan dan perkembangan serta menghambat pembungaan tumbuhan. a. Absorbsi unsur hara dan air terganggu karena air akan membekupada suhu dibawah minimum dan akar tumbuhan akan membeku yang menyebabkan fikositas menjadi naik. Penyerapan unsur hara juga terganggu karena bakteri bakteri pengurai akan mengalami dormansi atau istrihat b. Respirasi menurun karena kebutuhan air dan udara dalam tubuh tumbuhan menjadi rendah seiring rendahnya aktivitas-aktivitas dalam t ubuh tumbuhan. c. Perkecambahan benih akan teganggu dimana embrio akan rusak yang disebabkan rusaknya membran sel dalam biji. d. Sufokasi ( suffocationaI) lambatnya pertumbuhan tumbuhan karena suhu udara yang rendah pada tanah dan kekurangan oksigen e. Dedikasi yaitu terjadinya kekeringan fisiologis karena absorbso air terhambat karena kurangnya permeabilitas selaput akar atau karena naiknya visikositas air dalam air bahkan membeku.
2.2 Hipotesis
Terdapat perbedaan tinggi antara kacang hijau yang diberi suhu rendah, normal, dan tinggi.
Kacang hijau yang diberi suhu normal pertumbuhannya akan lebih optimum.
Suhu optimum untuk pertumbuhan kacang hijau adalah sekitar 23°C 32°C
7
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Waktu Penelitian Penelitian mulai dilakukan pada tanggal 19 Agustus 2013 yaitu perendaman biji kacang hijau ke dalam air selama 24 jam. Pengamatan dilakukan mulai tanggal 20 Agustus 2013 – 27 Agustus 2013 secara berkala pada jam 19.00-20.00
3.2 Alat & Bahan a. Alat
Gelas Plastik (1)
Gelas Kaca (2)
Mangkok kaca (2)
Termometer laboratorium (1)
b. Bahan
Kapas
Kacang Hijau (30)
3.3 Cara Kerja a. Rendam kacang hijau selama + 24 jam. b. Beri label pada gelas plastik tersebut huruf „B‟ sedangkan untuk kedua gelas kaca, berilah label masing-masing „A‟ dan „C‟ c. Setelah selesai merendam, letakkan kapas di dalam gelas A, B, dan C. Kemudian letakkan biji kacang hijau di atas kapas tersebut. Masingmasing gelas berisi 10 biji kacang hijau. d. Beri label pada kedua mangkok itu dengan menamainya „A‟ karena untuk gelas A dan „C‟ karena untuk gelas C. e. Isi mangkok kaca A dengan air dingin dan es. Sedangkan mangkok kaca C diisi dengan air panas.
8
f. Masukkan gelas A ke dalam mangkok A yang berisi air dingin dan es. Kemudian masukkan gelas C ke dalam mangkok C yang berisi air panas. g. Siram air secukupnya ke dalam gelas A, B, dan C. h. Ukur suhu dalam gelas A, B, dan C dengan termometer. i.
Amati dan catatlah pertambahan panjang. Lakukan pengamatan ini secara berkala pada malam hari (waktu yang sama).
9
BAB IV PEMBAHASAN
4.1 Data (I)
20/08/2013 – 19.02 (Perendaman) Suhu Panjang ∆L
(II)
38°C 0,4 cm 0,4 cm
24°C 1,2 cm 0,3 cm
32°C 3,4 cm 1,5 cm
42°C 0,5 cm 0,1 cm
24°C 8,2 cm 7 cm
32°C 15,9 cm 12,5 cm
40°C 5,6 cm 5,1 cm
24°C 14,8 cm 6,6 cm
33°C 21,2 cm 5,3 cm
42°C 10,3 cm 4,7 cm
31°C 24,3 cm 3,1 cm
41°C 15,2 cm 4,9 cm
31°C 25,3 cm 1 cm
41°C 20,4 cm 5,2 cm
25/08/2013 – 20.02 Suhu Panjang ∆L
(VII)
31°C 1,9 cm 1,9 cm
24/08/2013 – 19.25 Suhu Panjang ∆L
(VI)
24°C 0,9 cm 0,9 cm
23/08/2013 – 21.36 Suhu Panjang ∆L
(V)
38°C 0 cm 0 cm
22/08/2013 – 18.38 Suhu Panjang ∆L
(IV)
30°C 0 cm 0 cm
21/08/2013 – 20.15 Suhu Panjang ∆L
(III)
25°C 0 cm 0 cm
23°C 23,3 cm 8,5 cm
26/08/2013 – 19.36 Suhu Panjang ∆L
21°C 25,2 cm 1,9 cm
10
(VIII) 27/08/2013 – 20.15 Suhu Panjang ∆L
24°C 26,3 cm 1,1 cm
32°C 25,4 cm 0,1 cm
42°C 22,4 cm 2 cm
Tabel Suhu dan Panjang Kacang Hijau Hari
Suhu Rendah
Suhu Normal
Suhu Tinggi
Ke-
(20°C - 25°C)
(29°C - 32°C)
(38°C - 42°C)
1
0,9 cm
1,9 cm
0,4 cm
2
1,2 cm
3,4 cm
0,5 cm
3
8,2 cm
15,9 cm
5,6 cm
4
14,8 cm
21,2 cm
10,3 cm
5
23,3 cm
24,3 cm
15,2 cm
6
25,2 cm
25,3 cm
20,4 cm
7
26,3 cm
25,4 cm
22,4 cm
Grafik Suhu dan Panjang Kacang Hijau
Grafik Suhu dan Panjang Kacang Hijau 30 ) 25 m c ( u a20 j i H g n15 a c a K g10 n a j n a P 5
Suhu Rendah Suhu Normal Suhu Tinggi
0 1
2
3
4
5
6
7
Hari Ke-
Tabel Suhu dan Pertambahan Panjang Hari
Suhu Rendah
Suhu Normal
Suhu Tinggi
Ke-
(20°C - 25°C)
(29°C - 32°C)
(38°C - 42°C)
1
0,9 cm
1,9 cm
0,4 cm
2
0,3 cm
1,5 cm
0,1 cm
3
7 cm
12,5 cm
5,1 cm
4
6,6 cm
5,3 cm
4,7 cm
11
5
8,5 cm
3,1 cm
4,9 cm
6
1,9 cm
1 cm
5,2 cm
7
1,1 cm
0,1 cm
2 cm
Grafik Suhu dan Pertambahan Panjang ∆L
(cm)
Grafik Suhu dan Pertambahan Panjang
14 12 10 8
Suhu Rendah Suhu Normal
6
Suhu Tinggi 4 2 0 1
2
3
4
5
6
7
Hari ke-
4.2 Analisis Data Dari data yang diperoleh selama pengamatan 7 hari, dapat kita lihat bahwa pertambahan panjang kacang hijau saat suhu tinggi lebih kecil daripada saat suhu rendah maupun suhu normal, hal tersebut dikarenakan pada suhu tinggi (38°C - 42°C) terjadi penghambatan kinerja enzim yang disebabkan oleh proses respirasi dan absorbsi air yang tinggi. Selain itu pada suhu rendah (20°C - 25°C) pertambahan panjang tumbuhan kacang hijau relatif sama dengan pertambahan panjang tumbuhan kacang hijau yang ada pada suhu normal (29°C - 32°C), hal tersebut dikarenakan suhu dingin yang diamati disini tidak melewati batas ekstrimnya melainkan hanya dibawah suhu normal sehingga hasil yang kami dapatkan masih merupakan pertambahan panjang kacang hijau yang optimum. Selain dari perbandingan panjang kacang hijau, dapat kita lihat pula bahwa hari ketiga merupakan proses pertambahan panjang yang paling besar terjadi sehingga dapat kita nyatakan bahwa hari ketiga pengamatan sebagai hari optimum dimana
12
kacang hijau tumbuh. Pada hari keenam proses penambahan panjang kacang hijaunya mulai melambat sampai berhenti pada beberapa hari berikutnya.
BAB V KESIMPULAN
5.1 Kesimpulan Dari penelitian yang telah kami lakukan, dapat disimpulkan bahwa kacang hijau yang tumbuh pada suhu normal (29°C - 25°C) mengalami pertambahan panjang yang rata – rata perharinya lebih tinggi dibandingkan dengan pada suhu rendah maupun tinggi. Namun, pada suhu dingin juga masih mengalami pertambahan panjang yang cukup optimum sehingga dapat kita ketahui bahwa suhu optimum untuk pertumbuhan kacang hijau adalah (20°C - 32°C). Sedangkan, pada kacang hijau yang diberi suhu tinggi pertumbuhannya lebih lambat dikarenakan terhambatnya kinerja enzim oleh proses evaporasi yang tinggi dan absorbsi air yang rendah, terjadinya translokasi atau terganggunya proses pengangkutan hasil fotosintesis, dan terganggunya pembentukan sel generatif yang terjadi karena rusaknya pembelahan sel secara mitosis sehingga biji akan mandul.
13
DAFTAR PUSTAKA
http://bebas.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping /Praweda/Biologi/0054%20Bio%202-3a.htm diakses pada 29 Agustus 2013 pukul 19.30
http://biologimediacentre.com/pertumbuhan-dan-perkembangan-1-pertumbuhan-dan perkembangan-pada-tumbuhan/ diakses pada 29 Agustus 2013 pukul 19.30
http://zaifbio.wordpress.com/2010/02/12/pertumbuhan-dan-perkembangan/ diakses pada 29 Agustus 2013 pukul 19.30
http://biology-community.blogspot.com/2012/09/pertumbuhan-dan-perkembangantumbuhan.html diakses pada 29 Agustus 2013 pukul 19.30
http://id.wikipedia.org/wiki/Kacang_hijau
http://www.plantamor.com/index.php?plant=981
http://wahanapertanian.blogspot.com/2010/11/pengaruh-suhu-terhadaptumbuhan.html
14
LAMPIRAN
Hari Pertama :
Suhu Rendah
Suhu Normal
Suhu Tinggi
Hari Ketiga :
Suhu Rendah
Suhu Normal
Suhu Tinggi
Hari Kelima :
15
Suhu Rendah
Suhu Normal
Suhu Tinggi
16
