Pengaruh Air terhadap Pertumbuhan Kacang Hijau A. Tujuan a.
Membuktikan bahwa air berpengaruh terhadap pertumbuhan kacang hijau.
b. Mengetahui jenis air yang cocok untuk pertumbuhan kacang hijau.
B. Landasan Teori Salah satu ciri organisme adalah tumbuh dan berkembang. Pertumbuhan diartikan sebagai proses pertambahan volume atau ukuran dan jumlah sel secara
irreversible .
Sedangkan
perkembangan pada tumbuhan diartikan sebagai proses terspesialisasinya sel – sel menjadi struktur dan fungsi tertentu. Pertumbuhan dan perkembangan dimulai sejak zigot. Pertumbuhan dan perkembangan merupakan interaksi hasil antara faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal adalah faktor yang terdapat dalam tubuh organisme, antara lain: gen, hormon. Enzim. Sedangkan faktor eksternal adalah faktor yang berasal dari lingkungan, seperti : air, cahaya, nutrisi. Air sangat mutlak dibutuhkan oleh tumbuhan. Tanpa air tumbuhan tidak dapat hidup. Air dibutuhkan tumbuhan sebagai pelarut bagi kebanyakan reaksi dalam tubuh tumbuhan dan sebagai medium reaksi enzimatis. Pada tumbuhan,kekurangan air akan meningkatkan sintesis asam absisat, yaitu suatu hormon yang dapat mengakibatkan penghambatan pertumbuhan. Salah satu tahap yang termasuk dalam rangkaian proses suatu pertumbuhan adalah perkecambahan. Perkecambahan adalah tumbuhnya embrio yang terdapat dala sebutir biji. Embrio tersebut akan tumbuh menjadi tumbuhan kecil yang lambat laun akan tumbuh menjadi tumbuhan dewasa. Agar dapat berkecambah, biji membutuhkan berbagai faktor, salah satunya adalah air. Air sangat berguna bagi proses perkecambahan makhluk hidup. Airlah yang mengawali proses perkecambahan. Air masuk ke dalam biji melalui proses imbibisi sehingga mengaktifkan enzim – enzim yang mengatalis reaksi – reaksi biokimiawi perkecambahan. Agar dapat bekerja dengan baik maka diperlukan suhu yang sesuai.
C. Variabel Dari percobaan yang kami lakukan, variabel yang kami pergunakan adalah :
Variabel Kontrol
: kacang hijau, tanah, pupuk, volume air, cahaya
Variabel bebas
: jenis – jenis air yang digunakan untuk me nyiram
Variabel terikat
: perbedaan tinggi tanaman, proses perkecambahan dan proses pasca
.
perkecambahan
D. Alat dan Bahan a.
Alat :
Paku
Penggaris
b. Bahan :
Gelas Aqua
:
6 buah
Kotoran kambing
:
secukupnya
Biji kacang hijau
:
6 buah
Air sumur rumah
:
secukupnya
Air sumur ladang
:
secukupnya
Air mata air pegunungan
:
secukupnya
Air sungai
:
secukupnya
Air laut
:
secukupnya
1
E. Langkah Kerja 1. Melubangi gelas Aqua dengan paku 2. Mengisi 6 buah gelas Aqua dengan tanah setinggi 6 cm dari dasar gelas 3. Meletakkan biji kacang hiaju pada gelas masing – masing gelas satu biji kacang hijau 4. Menambahkan tanah ke dalam gelas Aqua setinggi 1 cm 5. Menambahkan kotoran kambing setinggi 0,5 cm 6. Memberikan label pada gelas Aqua 1 sampai 6 7. Menyirami dengan ketentuan :
Gelas 1 dengan air sumur rumah
Gelas 2 dengan air sumur ladang
Gelas 3 dengan air sungai
Gelas 4 dengan air mata air pegunungan
Gelas 5 dengan air laut
Gelas 6 tidak diberikan air
(Volume air yang digunakan untuk menyiram adalah 250 ml/hari dengan waktu penyiraman 125 ml pada pukul 06.00 WIB dan 125 ml pada pukul 17.00 WIB) 8. Meletakkan seluruh semaian di tempat yang terkena sinar m atahari langsung 9. Mengamati dan mengukur tinggi kecambah setiap hari selama 7 hari (waktu pengamatan adalah pukul 17.00 WIB), kem udian menulis hasil pengamatannya pada tabel
F. Data Percobaan Dan Analisis Data DATA HASIL PENGAMATAN
TANAMAN NO. 1 (AIR SUMUR RUMAH) HARI / TANGGAL Selasa, 19-07-2011 Rabu, 20-07-2011 Kamis, 21-07-2011 Jum’at, 22-07-2011 Sabtu, 23-07-2011 Minggu, 24-07-2011 Senin, 25-07-2011
TINGGI 0 cm 0,5 cm 1,5 cm 3 cm 5 cm 6,3 cm 8,3 cm
KETERANGAN Penanaman Biji mulai terangkat oleh akar Biji membelah dan muncul batang dan 2 daun muda Batang bertambah tinggi, daun mulai melebar, kotiledon besar Batang bertambah tinggi, daun melebar, kotiledon kecil Tanaman semakin besar, kotiledon hampir hilang Tanaman besar, kotiledon hilang
TANAMAN NO. 2 (AIR SUMUR LADANG) HARI / TANGGAL Selasa, 19-07-2011 Rabu, 20-07-2011 Kamis, 21-07-2011 Jum’at, 22 -07-2011 Sabtu, 23-07-2011 Minggu, 24-07-2011 Senin, 25-07-2011
TINGGI 0 cm 0 cm 1,5 cm 2,5 cm 4,7 cm 6,0 cm 7,7 cm
KETERANGAN Penanaman Biji belum tumbuh Biji mulai terangkat oleh radikula Kotiledon membelah dan muncul batang dan daun Batang bertambah tinggi, daun melebar, kotiledon kecil Tanaman semakin besar, kotiledon hampir hilang Tanaman besar, kotiledon hilang
2
TANAMAN NO. 3 (AIR SUNGAI) HARI / TANGGAL Selasa, 19-07-2011 Rabu, 20-07-2011 Kamis, 21-07-2011 Jum’at, 22 -07-2011 Sabtu, 23-07-2011 Minggu, 24-07-2011 Senin, 25-07-2011
TINGGI 0 cm 0 cm 0 cm 2,0 cm 5,0 cm 6,5 cm 7,0 cm
KETERANGAN Penanaman Biji belum tumbuh Biji belum tumbuh Biji terangkat, kotiledon membelah , muncul batang dan daun Batang bertambah tinggi, daun melebar, kotiledon kecil Tanaman semakin besar, kotiledon hilang Tanaman besar, daun lebar
TANAMAN NO. 4 (AIR MATA AIR PEGUNUNGAN) HARI / TANGGAL Selasa, 19-07-2011 Rabu, 20-07-2011 Kamis, 21-07-2011 Jum’at, 22 -07-2011 Sabtu, 23-07-2011 Minggu, 24-07-2011 Senin, 25-07-2011
TINGGI 0 cm 0,5 cm 1,5 cm 2,0 cm 3,5 cm 6,0 cm 10,5 cm
KETERANGAN Penanaman Biji mulai terangkat Kotiledon terangkat dan mulai membelah Kotiledon membelah dan muncul batang dan daun Batang bertambah tinggi, daun masih muda, kotiledon besar Tanaman semakin besar, daun melebar, kotiledon hilang Tanaman besar, daun lebar
TANAMAN NO. 5 (AIR LAUT) HARI / TANGGAL Selasa, 19-07-2011 Rabu, 20-07-2011 Kamis, 21-07-2011 Jum’at, 22 -07-2011 Sabtu, 23-07-2011 Minggu, 24-07-2011 Senin, 25-07-2011
TINGGI 0 cm 0 cm 0 cm 0 cm 0 cm 0 cm 0 cm
KETERANGAN Penanaman Biji belum tumbuh Biji belum tumbuh Biji belum tumbuh, tanah menggumpal Biji belum tumbuh, gumpalan tanah makin banyak Biji belum tumbuh, gumpalan tanah bersatu Tanaman tidak tumbuh, biji keras, tanah memadat
TANAMAN NO. 6 (TANPA AIR) HARI / TANGGAL Selasa, 19-07-2011 Rabu, 20-07-2011 Kamis, 21-07-2011 Jum’at, 22 -07-2011 Sabtu, 23-07-2011 Minggu, 24-07-2011 Senin, 25-07-2011
TINGGI 0 cm 0 cm 0,5 cm 1,3 cm 2,0 cm 2,5 cm 3,0 cm
KETERANGAN Penanaman Biji belum tumbuh Biji mulai terangkat Kotiledon muncul, sedikit membelah Kotiledon membelah, daun muncul Kotiledon hilang, terdapat batang dan daun sempit Tanaman bertambah tinggi, daun tetap TABEL PERBANDINGAN TINGGI
NO 1 2 3 4 5 6 7
HARI / TANGGAL 19-07-2011 20-07-2011 21-07-2011 22-07-2011 23-07-2011 24-07-2011 25-07-2011
TINGGI TANAMAN (pada semaian ber label no ....) 1 2 3 4 5 6 (rumah) (ladang) (sungai) (gunung) (laut) (tidak ada) 0 cm 0 cm 0 cm 0 cm 0 cm 0 cm 0,5 cm 0 cm 0 cm 0,5 cm 0 cm 0 cm 1,5 cm 1,5 cm 1,3 cm 1,5 cm 0 cm 0,5 cm 3 cm 2,0 cm 2,0 cm 2,0 cm 0 cm 1,3 cm 5 cm 4,7 cm 5,0 cm 3,5 cm 0 cm 2 cm 6,3 cm 6,5 cm 6,5 cm 6,0 cm 0 cm 2,5 cm 8,3 cm 7,3 cm 7,0 cm 10,5 cm 0 cm 3,0 cm
3
Berdasarkan tabel hasil pengamatan di atas kami dapat menganalisa bahwa : a.
Tanaman no. 1 (air sumur rumah) Berdasarkan tabel diatas dapat kita lihat lihat bahwa pertumbuhan tanaman kacang hijau pada nomor nomor 1 (air sumur rumah) menunjukkan menunjukkan bahwa ketinggian akhir
tanaman
merupakan nomor dua tertinggi (dibawah tanaman no. 4). Sedangkan jika kita tinjau dari proses perkecambahan maka tanaman berlabel 1 merupakan tanaman yang paling cepat dalam melalui proses perkecambahan. Hal ini dapat dibuktikan dengan data pada hari 3 dimana kotiledon telah membelah dan telah muncul batang dan daun yang menunjukkan berakhirnya proses perkecambahan. b. Tanaman no. 2 (air sumur ladang) Berdasarkan tabel diatas dapat dapat kita lihat bahwa pertumbuhan tanaman kacang hijau hijau pada nomor 2 (air sumur ladang) ladang) menunjukkan menunjukkan bahwa ketinggian akhir akhir
tanaman
merupakan nomor tiga tertinggi (dibawah tanaman no. 4 dan 1). Sedangkan jika kita tinjau dari proses perkecambahan maka tanaman no. 2 ini proses perkecambahannya sama dengan tanaman no. 3, yaitu pada hari ke-4 mencapai ketinggian 2 cm. c.
Tanaman no. 3 (air sungai) Berdasarkan tabel diatas dapat dapat kita lihat bahwa pertumbuhan pertumbuhan tanaman kacang hijau hijau pada nomor 3 (air sungai) menunjukkan bahwa bahwa ketinggian akhir
tanaman merupakan
nomor empat tertinggi (dibawah tanaman no. 4 dan 1, dan sedikit di bawah no. 2). Jika kita perhatikan tabel perbandingan tinggi, maka kita dapat melihat adanya kemiripan antara tanaman no. 2 dan no. 3. Hal ini dibuktikan dengan perbandingan tinggi antara keduanya yang hampir sama dari hari ke hari, baik dalam proses perkecambahan maupun proses pasca kecambah. d. Tanaman no. 4 (air mata air pegunungan) Berdasarkan tabel diatas dapat kita lihat bahwa pertumbuhan tanaman kacang hijau pada nomor 4 (air mata air pegunungan ) menunjukkan bahwa ketinggian akhir tanaman merupakan yang tertinggi di antara tanaman lain. Hal ini dibuktikan dengan ketinggian akhir tanaman mencapai 10,5 cm. Sedangkan jika kita tinjau dari proses perkecambahan dapat kita lihat bahwa proses perkecambahan pada tanaman no. 4 menunjukkan perkecambahan yang relatif lambat. Hal ini dapat kita lihat dalam tabel tanaman no. 4 yang menunjukkan bahwa sampai hari ke-5 tanaman hanya mampu tumbuh hungga 3,5 cm saja. Tetapi pertumbuhan pasca perkecambahan (hari ke-6 dan 7) menunjukkan pertumbuhan yang signifikan. Hal ini dapat kita lihat dalam tabel dimana tanaman mampu tumbuh dengan ratarata 3,5 cm per hari. e. Tanaman no. 5 (air laut) Berdasarkan tabel di atas dapat kita lihat bahwa pertumbuhan tanaman kacang hijau pada nomor 5 (air laut) tidak menunjukkan pertumbuhan. Pada tabel tanaman no. 5 menunjukkan bahwa tanaman sama sekali tidak tumbuh. Tanah pada tanaman no 5 justru menggumpal dan memadat. Dan pada hari ke-7 ditemukan bahwa biji telah mengeras. f.
Tanaman no. 6 (tidak diberikan air) Berdasarkan tabel di atas dapat kita lihat bahwa pertumbuhan tanaman kacang hijau pada nomor 6 menunjukkan pertumbuhan yang sangat lambat. Pada hari ke-7, tumbuhan hanya mencapai tinggi 3 cm. Dari keterangan pada tabel tanaman no. 6 daun pada tanaman sama sekali tidak melebar dan pada hari ke-6 kotiledon hilang. Proses perkecambahan yang berlangsung juga sangat lambat, terbukti dengan tanaman yang baru tumbuh 0,5 cm pada hari ketiga dan perkembangan pada hari selanjutnya juga sangat lambat.
4
Mengapa proses perkecambahan tanaman yang disiram dengan air sumur rumah lebih cepat daripada tanaman yang lain?
Berdasarkan tabel dan keterangan di atas dapat kita lihat bahwa proses perkecambahan pada tanaman yang disiram oleh air sumur rumah ternyata lebih cepat dibandingkan dengan tanaman yang lain. Hal ini terjadi karena dalam proses perkecambahan terdapat 2 faktor yang paling nerpengaruh, yaitu faktor air dan faktor suhu. Dalam proses perkecambahan dibutuhkan air yang cukup dan suhu yang relatif lebih hangat. Dalam hal ini, air sumur rumah mempunyai suhu yang relatif lebih hangat dibanding air sungai, air sumur ladang, maupun air pegunungan karena baik air sungai, air sumur ladang dan air pegunungan terletak di luar ruangan sehingga suhunya lebih dingin daripada air sumur rumah.
Mengapa tanaman yang disiram menggunakan air mata air pegunungan lebih tinggi daripada daripada tanaman yang lain?
Berdasarkan
tabel
perbandingan
tinggi
tanaman,
tanaman
yang
disiram
menggunakan air mata air pegunungan mempunyai ketinggian yang lebih tinggi dibandingkan tanaman lain. Tanaman yang disiram menggunakan air sumur rumah menempati tempat kedua dalam ketinggian akhir dan tanaman yang disiram oleh air sumur ladang dan air sungai memiliki ketinggian yang hampir sama di tempat ke tiga (untuk tanaman yang disiram menggunakan air laut dan tanpa penyiraman akan dibahas lebih lanjut pada pokok bahasan selanjutnya). Faktor kejernihan air sangatlah berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman. Tanaman yang tumbuh membutuhkan air dengan kemurnian yang tinggi. Semakin tinggi kemurnian air maka pertumbuhan tanaman semakin cepat. Pertumbuhan tanaman yang disiram dengan air mata air pegunungan lebih cepat daripada tanaman lain karena air dari mata air pegunungan masih murni dan belum tercemar. Biasanya air dari mata air pegunungan hanya digunakan oleh masyarakat yang jumlahnya sedikit. Sumber airnyapun terletaj di daerah yang tinggi dan daerah hutan yang merupakan air resapan dari pohon – pohon besar. Sehingga air dari mata air pegunungan memiliki tingkat pencemaran yang sangat sedikit dan memiliki tingkat kemurnian yang tinggi. Sedangkan untuk tanaman yang disiram dengan air sumur rumah, ketinggiannya masih dibawah tanaman yang disiram dengan air dari mata air pegunungan. Hal ini disebabkan oleh tingkat kemurnian air sumur rumah yang masih dibawah air dari mata air pegunungan. Air sumur rumah mendapat pencemaran dari debu yang beterbangan yang mengendap di sumur ataupun asap kendaraan yang bisa saja masuk ke dalam sumur yang mengakibatkan terjadinya pencemaran. Hal ini dimungkinkan terjadi karena dalam penelitian yang kami lakukan, sumur yang dipakai adalah sumur terbuka sehingga berbagai macam polutan dapat masuk ke dalam sumur. Ketinggian tanaman yang disiram menggunakan air sungai lebih rendah daripada tanaman yang disiram menggunakan air sumur rumah. Ini menandakan bahwa tingkat kejernihan air pada air sungai lebih rendah dibandingkan dengan air sumur rumah. Hal ini dapat dibuktikan dengan warna air sungai yang keruh dan sungai yang banyak terdapat sampah dan polutan – polutan lain. Ketinggian tanaman yang disiram dengan air sungai dan tanaman yang disiram dengan air sumur ladang relatif sama. Hal ini terjadi karena sumur ladang terletak di pinggir sungai sehingga air yang terdapat dalam sumur ladang telah terpengaruh dengan air sungai. Apalagi dengan musim kemarau seperti sekarang ini dimana air sungai alirannya tidak deras sehingga air yang ada dalam sungai lebih banyak meresap ke dalam tanah sehingga komposisi air sungai dan air sumur ladang relatif hampir sama.
5
Mengapa tanaman yang disiram menggunakan air laut tidak tumbuh?
Konsentrasi NaCl di dalam air laut sangat tinggi. NaCl merupakan elektrolit. Jika NaCl yang ada dalam air laut ini disiramkan ke tanah maka sifat elektrolit dari NaCl ini mampu menarik partikel – partikel dan ion – ion dalam tanah sehingga mampu menggumpalkan tanah. Tanah yang membentuk gumpalan lama kelamaan akan memadat. Tekanan dalam tanah menjadi meningkat dan lebih tinggi daripada tekanan yang ada dalam biji. Kemudian terjadilah proses osmosis yang menyebabkan cairan yang terdapat dalam biji tersedot keluar sehingga biji kekurangan cairan dan menjadi keras.
Mengapa tanaman yang tidak disiram pertumbuhannya lambat?
Air merupakan faktor yang sangat penting bagi pertumbuhan tanaman. Dalam proses perkecambahan air sangat diperlukan bagi biji. Air yang masuk ke dalam biji berguna untuk mengaktifkan enzim yang terdapat di dalam biji untuk memulai pertumbuhan. Itu artinya jika tidak ada air biji tidak dapat tumbuh menjadi tanaman. Mengapa tanaman no. 6 yang tidak disiram dapat tumbuh? Hal ini karena biji mendapatkan air dari tanah. Walaupun tidak disiram tetapi biji mampu mendapatkan air dari air yang terkandung dalam tanah yang digunakan untuk menanam. Akan tetapi karena jumlah air yang tersedia di dalam tanah hanya sedikit maka proses perkecambahan dan pertumbuhan juga terhambat. Terhambatnya proses pertumbuhan juga dipengaruhi oleh meningkatnya sintesis asam absisat. Asam absisat adalah hormon yang dapat menghambat pertumbuhan. Jika tumbuhan kekurangan air maka sintesis asam absisat pada tumbuhan tersebut akan meningkat sehingga pertumbuhan akan terhambat. Pada tabel tanaman no. 6 dapat diketahui bahwa pada hari ke-6 kotiledon hilang, padahal tanaman baru tumbuh 2,5 cm. Mengapa? Kotiledon adalah cadangan makanan pada biji yang dapat digunakan setelah biji mulai tumbuh. Karena suplai air dan makanan yang diberikan relatif kurang maka tanaman menggunakan kotiledon untuk menyuplai makanan yang digunakan oleh tumbuhan itu untuk tumbuh. Cadangan makanan pada kotiledon sangat terbatas, sehingga jika kotiledon digunakan untuk menyuplai bahan makanan tanpa adanya suplai bahan makanan dari luar maka cadangan makanan pada kotiledon akan cepat habis. Akibatnya, kotiledon akan gugur legih cepat.
G. Kesimpulan 1. Baik dalam proses perkecambahan ataupun pasca perkecambahan, tumbuhan memerlukan air. 2. Tumbuhan yang kekurangan air masih dapat tumbuh tetapi pertumbuhannya terhambat. 3. Dalam batas normal, air yang lebih hangat akan mempercepat proses per kecambahan. 4. Semakin tinggi tingkat kemurnian air yang diberikan kepada tanaman semakin cepat proses pertumbuhannya. 5. Konsentrasi NaCl dalam tanah yang berlebihan dapat membunuh tanaman dan menggumpalkan tanah sehingga tanaman tidak dapat tumbuh. Konsentrasi NaCl yang berlebihan dalam tanah dapat menarik cairan dalam biji (proses osmosis) sehingga biji menjadi keras dan tidak dapat tumbuh.
6
DAFTAR PUSTAKA
Syamsuri, Istamar, dkk. 2007. Biologi 3 SMA dan MA Kelas XII. Malang: Erlangga. Pujiaanto, Sri. 2008. Menjelajah Dunia Biologi 3. Bandung: PT Tiga Serangkai Pustaka Mandiri. http://pustakapanduan.com (diakses 04 Agustus 2011) http://tanamankita.com (diakses 04 Agustus 2011)
7
