Pengaruh Cahaya dan Air Terhadap
Tumbuh Kembang Tumbuhan
- Latar
Belakang Masalah
Pertumbuhan
dan perkembangan pada tanaman dipengaruhi oleh factor internal dan eksternal.
Salah satu factor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan
tanaman adalah cahaya. Tumbuhan membutuhkan cahaya,tetapi banyaknya cahaya yang
dibutuhkan tidak selalu sama pada setiap tanaman.
Pada
saat pembelajaran mengenai pertumbuhan dan perkembangan, terdapat banyak sekali teori yang menjelaskan
mengenai factor-factor, mekanisme maupun macam-macam pertumbuhan dan
perkembangan pada tumbuhan. Namun, teori tersebut belum dapat dipelajari penuh
jika kita belum mengetahui bagaimana keadaannya sebenarnya di lngkungan kita.
Selain itu ,masih banyak siswa yang belum dapat menunjukan bagaimana
pertumbuhan dan perkembangan sebuah tanaman .
Untuk
itu, penulis mengadakan praktek lapangan sekaligus peneliti untuk lebih
mengetahui dan membuktikan teori-teori tersebut. Dengan berlandaskan
teori-teori tersebut, didalam penelitian ini, penulis akan mengamati
pertumbuhan dan perkembangan biji kacang hijau.
- Tujuan :
§ Untuk mengetahui factor apa saja
yang dapat mempengaruhi pertumbuhan kacang hijau
§ Untuk mengetahui bagaimana pengaruh
factor-factor tersebut terhadap pertumbuhan kacang hijau
- Dasar
Teori
:
Tumbuhan
merupakan bagian besar dari alam yang ada di bumi kita ini. Selain itu
keberadaan tumbuhan di bumi ini sebagai produsen terbesar sangatlah penting,
karena ia merupakan satu kesatuan dari rantai makanan yang terdapat dalam
ekosistem. Seperti halnya manusia tumbuhan juga mengalami perkembangan dan
pertumbuhan. Pertumbuhan dan perkembangan merupakan salah satu ciri makhluk
hidup. Pertumbuhan adalah perubahan pada makhluk yang meliputi perubahan
ukuran. Pertumbuhan bersifat irreversibel atau tidak dapat kembali ke kondisi
semula dan dapat dinyatakan dalam ukuran bilangan (bersifat kuantitatif).
Adapun perkembanngan adalah proses perubahan pada makhluk akibat
terdiferensiasinya sel-sel menuju ke struktur dan fungsi tertentu. Dengan kata
lain, perkembangan dapat pula diartikan sebagai proses suatu organisme menuju
kedewasaan. Tumbuhan mengalami pertumbuhan yang tidak terbatas, artinya
tumbuhan dapat terus tumbuh selama masih hidup. Selama tumbuhan mampu untuk
bertahan hidup maka tumbuhan akan terus tumbuh karena tumbuhan memiliki
jaringan embrionik yang disebut meristem. Pada jaringan meristem sel-sel terus
membelah menghasilkan sel-sel baru.
Pertumbuhan dan perkembangan Dipengaruhi oleh dua factor,
yaitu factor dalam ( internal ), dan factor luar ( eksternal ).
a) Factor dalam ( internal ),
1. Gen, merupakan subtansi hereditas dan
penentu sifat individu yang terdapat di dalam kromosom.
2. Hormon tumbuhan ( fitohormon ),
Merupakan seyawa organic ( bukan nutrisi ) yang dihasilkan oleh tumbuhan, yang
dalam konsentrasi rendah atau kecil dapat mengatur proses fisiologis. Macam-macam
pada fitohormon :
a. Auksin, merupakan horom tumbuhan
yang dihasilkan pada ujung koleoptil tumbuhan.
b. Sitokinin, merupakan zat tumbuh yang
bersama-sama dengan auksin mendorong pembelahan sel.
c. Giberilin, merupakan zat tumbuh yang
dihasilkan oleh jamur gibberella fujikuroi yang hidup sebagai parasit
tanaman padi di Negara Jepang
d. Asam Absisat, merupakan hormone yang
menghambat pertumbuhan tanaman, yaitu dengan mengurangi pembelahan sel maupun
pembesaran sel ataupun kedua-duanya.
e. Asam traumalin,merupakan hormon yang
merangsang pembelahan sel-sel di bagian tubuh tumbuhan yang mengalami ataupun
luka, sehingga bagian yang terluka akan tertutup.
f. Etilen, merupakan hormon yang dihasilkan
oleh buah yang sudah tua.
g. Kalin, merupakan hormon tumbuhan
yang merangsang pertumbuhan organ tumbuhan ( organogenesis ).
b)
Factor luar ( eksternal ),
1. Air, air sangat mutlak dibutuhkan oleh
tumbuhan. Tanpa air tumbuhan tidak dapat hidup.
2. Cahaya,
khususnya cahaya matahari merupakan sumber energi yang sangat
penting untuk melaksanakan proses fotosintesis.
3. Nutrisi ( nutrien ), diperlukan tumbuhan
untuk pertumbuhan dan perkembangan.
4. Suhu, suhu yang baik atau ideal yang
diperlukan tumbuhan sehingga pertumbuhan dan perkembangan berlangsung baik
disebut suhu optimum ( 100C-380C
).
5. Kelembapan
udara memengaruhi penguapan yang berhubungan dengan penyerapan nutrient
Cahaya adalah factor luar ( eksternal
),yang merupakan faktor utama sebagai energi dalam fotosintesis, untuk
menghasilkan energy dan berperan dalam proses
pembentukan klorofil.
Akan tetapi cahaya dapat bersifat sebagai penghambat
(inhibitor) pada proses pertumbuhan, hal ini terjadi karena cahaya
dapat memacu difusi auksin ke bagian yang tidak terkena cahaya. Kekuranagan cahaya pada saat
pertumbuhan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi. Dampak
tanaman akibat etiolasi adalah tanaman tidak dapat melakukan proses
fotosintesis. Pada hal proses fotosintesis bertujuan untuk menghasilkan
karbohidrat yang berperan penting dalam pembentukan klorofil. Karena
karbohidrat tidak terbentuk, daun pun tanpa klorofil sehingga daun tidak
berwarna hijau, melainkan kuning pucat. Kondisi gelap juga memacu produksi
hormon auksin. Auksin adalah hormon tumbuh yang banyak ditemukan di sel-sel
meristem, seperti ujung akar dan ujung batang. Oleh karena itu tanaman akan
lebih cepat tumbuh dan panen.Selain itu, enzim riboflavin pada ujung batang menyerap sinar nila dari sinar matahari. Sinar
nila perusak enzim-enzim yang membantu pembentukkan asam indo asetat (salah
satu jenis auksin).Itulah sebabnya, pertumbuhan tanaman etiolasi selalu lebih
cepat,tapi batang tidak tegar karena mengandung banyak air. Akibat tidak ada
sinar matahari maka organ perbanyakan pada tanaman lama-lama mengkerut lalu
mati karena tidak mendapat sumber makanan.
Selain cahaya, keberadaan air bagi makhluk hidup juga sangat
vital. Begitu juga bagi tumbuhan, air sangat dibutuhkan dalam berbagai reaksi
kimia penyusunan ataupun penguraian zat. Tumbuhan yang kekurangan air akan nampak
layu, warna hijau pada tumbuhan akan berubah menjadi kuning, dan akhirnya bisa
kering serta mati. Hal tersebut terjadi karena penyusunan zat makanan melalui
peristiwa fotosintesis menjadi terhambat. Akibatnya, tumbuhan kekurangan zat
makanan dan akhirnya mati.
Macam-macam pertumbuhan pada tumbuhan, berdasarkan asal
sel yang melakukan pembelahan, maka pertumbuhan dibedakan menjadi pertumbuhan
primer dan pertumbuhan sekunder.
1. Pertumbuhan primer adalah pertumbuhan yang memanjang baik yang terjadi pada ujung akar maupun ujung batang. Pertumbuhan primer dapat diukur secara kuantitatif yaitu dengan menggunakan alat auksanometer . Pertumbuhan primer pada ujung akar dan ujung batang dapat dibedakan menjadi 3 daerah yaitu:
- Daerah
pembelahan sel, terdapat di bagian ujung akar. Sel-sel di daerah ini aktif
membelah (bersifat meristematik)
- Daerah
perpanjangan sel, terletak di belakang daerah pembelahan. Sel-sel di
daerah ini memiliki kemampuan untuk membesar dan memanjang.
- Daerah
diferensiasi sel, merupakan daerah yang sel-selnya berdiferensiasi menjadi
sel-sel yang mempunyaifungsi dan struktur khusus.
2.Pertumbuhan sekunder adalah
pertumbuhan yang dapat menambah diameter batang. Pertumbuhan sekunder merupakan
aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus.
Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil.
Pertumbuhan dan
perkembangan pada tumbuhan diawali dengan perkecambahan. Perkecambahan
merupakan proses pertumbuhan dan perkembangan embrio. Proses perkecambahan
dipengaruhi oleh, cahaya, suhu, dan oksigen. Perkecembahan terjadi jika biji
melakukan penyerapan air melalui imbibisi sampai biji menjadi lunak. Air yang
masuk kedalam biji akan merangsang hormone giberilin sehingga enzim-enzim akan
teraktifkan. Enzim ini bekerja mempercepat pengubahan cadangan makanan yang
terdapat dalam biji menjadi energi yang diperlukan untuk perkecambahan. Ada 2
type perkecambahan yaitu perkecambahn di atas tanah (epigeal) yang sering
terjadi pada tanaman berkeping dua atau dikotil dan perkecambahan di bawah
tanah (hypogeal) yang sering terjadi pada tanaman berkeping satu atau
monokotil. Perkecambahan epigeal terjadi akibat pertumbuhan ruas batang dibawah
kotiledon (hipokotil) yang lebih cepat dibandingkan dengan ruas batang di atas
kotiledon (epikotil). Akibatnya kotiledon akan terangkat ke atas
tanah.Perkecambahan hypogeal terjadi akibat pertumbuhan ruas batang di atas
kotiledon (epikotil) yang lebih cepat dibandingkan dengan bagian bawahnya
(hipokotil). Akibat dari pertumbuhan seperti ini maka kotiledon tidak terangkat
ke atas dan tetap berada di dalam tanah.
4.
Hipotesis
Cahaya,
air dan hormon-hormon pada tumbuhan seperti auksin dan giberilin dapat
mempengaruhi proses perkecambahan kacang hijau,cahaya dapat memperlambat
pertumbuhan kacang hijau. Air juga mempengaruhi pertumbuhan kacang hijau yang
sangat diperlukan dalam proses perkecambahan.
5.
Populasi dan sampel
v Populasi : 18 kecambah kacang hijau
v Sampel : 3 kecambah kacang hijau pada masing-masing
media tanam
6.
Variabel
a. Variabel bebas : Variabel yang sengaja dibuat tidak sama
oleh peneliti. Dalam eksperimen kali ini yang bertindak sebagai variabel bebas
adalah cahaya matahari dan air
b. Variabel control : Variabel yang dibuat sama antarperlakuan
eksperimen. Pada eksperimen kali ini yang bertindak sebagai variabel control
adalah gelas air mineral dan kapas
c. Variabel terikat : Variabel yang terjadi akibat perlakuan
variabel bebas. Pada eksperimen ini yang bertindak sebagai variabel terikat
adalah panjang batang kecambah(kacang hijau) dan warna daun
7.
Alat dan Bahan
1. Biji kacang hijau
2. Gelas air mineral bekas 6 buah
3. Air
4. Kapas
5. Mistar.
6. Alat tulis
8.
Langkah Kerja
1) Menyiapkan alat dan bahan
2) Memilih 18 biji kacang ijo yang
homogen
3) Merendah biji kacang ijo dalam air
24 jam
4) Membasahi 2 buah kapas basah total dan membasahi 2 buah kapas setengah
basah
5) Menaruh setiap kapas pada gelas air
mineral
6) Menaruh 18 biji kacang ijo yang
sudah selesai direndam kedalam gelas air mineral, masing-masing gelas air
mineral yang sudah berisi kapas ditanami 3 biji kacng hijau
7) Memberikan label pada gelas air
mineral agar mudah mengingat sampel
TA jika tempatnya terang dan berisi cukup air
TSA jika tempatnya terang dan berisi sedikit air
TK jika tempatnya terang dan tidak berisi air(kering)
GA jika tempatnya gelap dan berisi cukup air
GSA jika tempatnya gelap dan berisi sedikit air
GK jika tempatnya gelap dan tidak berisi air(kering)
8) Menaruh 3 sampel ditempat yang gelap
dan 3 sampel lagi di tempat yang disinari cahaya matahari, pastikan tempat
menaruh sampel jauh dari jangkauan anak-anak dan hewan peliharaan atau hewan
ternak
9) Mengamati sampel setiap hari
10) Mengukur panjang batang (tinggi
kecambah) yang dimulai dari permukaan media tanam hingga ujung batang dan
dilakukan setiap hari selama 6 hari.
11) Mencatat hasil dari pengkuran panjang batang
sampel
12) Menulis hasil pengamatan dalam tabel
- Analisis
Data
|
Hari ke-
|
Tinggi tanaman (cm)
|
|||||
|
TA
|
TSA
|
TK
|
GA
|
GSA
|
GK
|
|
|
|
0,3
|
0,2
|
0,2
|
0,5
|
0,3
|
0,2
|
|
|
0,7
|
0,5
|
0,3
|
1
|
0,5
|
0,4
|
|
|
1,5
|
1
|
0
|
4,5
|
1,5
|
0
|
|
|
4
|
1,5
|
0
|
12
|
4
|
0
|
|
|
6,5
|
2
|
0
|
20
|
10,5
|
0
|
|
|
8
|
3
|
0
|
26
|
15
|
0
|
|
Hari ke-
|
Daun tanaman (cm) dan warna daun
|
|||||
|
TA
|
TSA
|
TK
|
GA
|
GSA
|
GK
|
|
|
|
0,2 (hijau)
|
0,2 (hijau)
|
0
|
2,5 (kuning)
|
0,2(kuning)
|
0
|
|
|
0,5 (hijau)
|
0,5 (hijau)
|
0
|
2,5 (kuning)
|
0,3(kuning)
|
0
|
|
|
1 (hijau)
|
1 (hijau)
|
0
|
2,5 (kuning)
|
0,7(kuning)
|
0
|
|
|
1,5 (hijau)
|
1,1 (hijau)
|
0
|
2,5 (kuning)
|
1(kuning)
|
0
|
|
|
2,2 (hijau)
|
1,2 (hijau)
|
0
|
2,5 (kuning)
|
1,2(kuning)
|
0
|
|
|
3 (hijau)
|
1,5 (hijau)
|
0
|
2,5 (kuning)
|
1,5(kuning)
|
0
|
Keterangan :
1) TA :
Terang air
2) TSA :
Terang sedikit air
3) TK :
Terang kering
4) GA :
Gelap air
5) GSA :
Gelap sedikit air
6) GK :
Gelap kering
- Pembahasan
Dari
percobaan yang telah dilakukan dapat
kita ketahui bahwa cahaya dan air sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan
tanaman. Hal itu dapat kita lihat dari perbedaan tanaman yang diletakkan pada
tempat terang dan gelap serta media tanaman yang lembab dan kering.
Tanaman kacang hijau yang dietiolasi
pertumbuhannya jauh lebih cepat
daripada tanaman yang terkena banyak sinar matahari . Akan tetapi batang tanaman tersebut tidak bisa tegak, melainkan membungkuk. Begitu juga dengan daunnya.Daun tanaman tersebut nampak layu dan tidak segar, serta berwarna hijau muda dan agak pucat. Hal ini terjadi karena tanaman tidak mendapat sinar matahari sama sekali sehingga tanaman tidak mampu menghasilkan karbohidrat untuk pembentukan klorofil. Tanaman ini juga memiliki kadar air yang berlebih akibat tidak terkena sinar matahari. Hormon auksin yang berfungsi untuk pertumbuhan juga bekerja,oleh karena itu tanaman tumbuh dengan sangat cepat dalam waktu singkat. Sama juga dengan tanaman yang diletakan pada tempat yang gelap tetapi mendapatkan sedikit air, tanaman akan tumbuh namun tidak secepat tanaman yang airnya cukup karena air yang didapatkan sedikit. Air mutlak diperlukan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan. Air berfungsi untuk fotosintesis namun tanaman ditempat gelap tidak terjadi peristiwa fotosintesis, dapat kita lihat dari warna daun tanaman tersebut yaitu menguning dan pucat. Sedangkan pada tanaman yang diletakan pada tempat gelap tanpa mendapatkan air , tanaman akan tumbuh karena kandungan air pada saat merendam biji masih melekat namun ketika air pada tanaman habis maka ukuran diameter biji menjadi mengecil sehingga tanaman akan mati.
daripada tanaman yang terkena banyak sinar matahari . Akan tetapi batang tanaman tersebut tidak bisa tegak, melainkan membungkuk. Begitu juga dengan daunnya.Daun tanaman tersebut nampak layu dan tidak segar, serta berwarna hijau muda dan agak pucat. Hal ini terjadi karena tanaman tidak mendapat sinar matahari sama sekali sehingga tanaman tidak mampu menghasilkan karbohidrat untuk pembentukan klorofil. Tanaman ini juga memiliki kadar air yang berlebih akibat tidak terkena sinar matahari. Hormon auksin yang berfungsi untuk pertumbuhan juga bekerja,oleh karena itu tanaman tumbuh dengan sangat cepat dalam waktu singkat. Sama juga dengan tanaman yang diletakan pada tempat yang gelap tetapi mendapatkan sedikit air, tanaman akan tumbuh namun tidak secepat tanaman yang airnya cukup karena air yang didapatkan sedikit. Air mutlak diperlukan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan. Air berfungsi untuk fotosintesis namun tanaman ditempat gelap tidak terjadi peristiwa fotosintesis, dapat kita lihat dari warna daun tanaman tersebut yaitu menguning dan pucat. Sedangkan pada tanaman yang diletakan pada tempat gelap tanpa mendapatkan air , tanaman akan tumbuh karena kandungan air pada saat merendam biji masih melekat namun ketika air pada tanaman habis maka ukuran diameter biji menjadi mengecil sehingga tanaman akan mati.
Berbeda lagi dengan tanaman yang selalu
terkena cahaya matahari. Pertumbuhan tanaman ini sangat terhambat walaupun daunnya nampak berwarna hijau segar.
Hal ini terjadi karena tumbuhan terlalu banyak mendapatkan cahaya matahari yang
menyebabkan hormone auksin terhambat sehingga tanaman sangat kerdil/pendek. Air
juga sangat membantu perkecambahan
biji. Tanpa air tumbuhan akan mati walaupun ada cahaya
matahari yang menyinari tumbuhan karena air
mutlak diperlukan oleh tumbuhan untuk pertumbuhan. Air juga berfungsi untuk
fotosintesis, mengaktifkan reaksi enzimatik dan menjaga kelembaban. Air dapat
juga menjaga kelangsungan hidup tumbuhan.
Sama halnya Pada tanaman yang diletakan pada tempat
yang terang tetapi mendapatkan sedikit air, tanaman akan tumbuh namun tidak
terlalu tinggi karena air yang
didapatkan sedikit. Sedangkan pada tanaman yang diletakan pada tempat yang
terang tetapi tidak mendapatkan air, tanaman tumbuh tetapi pendek karena pada saat
merendam biji kacang hijau, kandungan air masih melakat pada biji tapi lama
kelamaan tanaman ini akan mati. Peristiwa itu terjadi karena kebutuhan tanaman dalam berbagai reaksi
kimia penyusunan zat makanan melalui peristiwa fotosintesis ataupun penguraian
zat tidak terpenuhi. Akibatnya tanaman tidak akan tumbuh dan kecambah akan
kering serta ukuran diameter biji menjadi lebih kecil dan mati.
Dengan demikian sinar matahari dan air sangat
berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau.
11.
Kesimpulan
1. Tanaman kacang hijau yang tumbuh di
daerah kering menyebabkan terhambatnya proses osmosis pada tumbuhan itu
sendiri. Dimana proses osmosis akan terhenti atau berbalik arah yang berakibat
keluarnya materi-materi dari protoplasma sel-sel tumbuhan, sehingga tanaman
kering dan mati.
2. Tumbuhan kacang hijau yang tumbuh di
daerah basah dapat memperlancar proses osmosis. Sehingga proses osmosis akan
terus berjalan dan menyebabkan terjaganya materi-materi dari protoplasma
sel-sel tumbuhan, sehingga tanaman akan tumbuh subur.
3. Kacang hijau
yang tumbuh di daerah gelap akan lebih optimal dan cepat karena peristiwa
etiolasi dan tidak terurainya hormon auksin, sehingga akan terus memacu
pertumbuhan batang kacang hijau. Meskipun tanaman kacang hijau ini tumbuh lebih
tinggi, tetapi dengan kondisi fisik tanaman yang kurang sehat, akar yang banyak
dan lebat, batang terlihat kurus tidak sehat, warna batang dan daun pucat serta
kekurangan klorofil sehingga daun berwarna kuning.
4. Tanaman
kacang hijau yang diletakkan di tempat terang akan tumbuh lebih pendek karena
hormon auksin ini akan terurai karena terkena cahaya dan rusak sehingga laju
pertambahan tinggi tanaman tidak terlalu cepat. Meskipun tanaman kacang hijau
ini tumbuh lebih pendek, tetapi dengan kondisi fisik tanaman yang sehat, jagur,
subur, batang terlihat gemuk, daun terlihat segar dan berwarna hijau serta
memiliki cukup klorofil.
- Daftar
Pustaka
1) Maniam, MBS dan Yusa.2011.Advance Learning Biology 3A.Bandung :
GRAFINDO MEDIA PRATAMA.
2) TIM Edukasi HTS.Modul Biologi Untuk Semester Gasal.Surakarta : HAYATI TUMBUH SUBUR.
LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI
PENGARUH CAHAYA DAN AIR TERHADAP KECEPATAN TUMBUH TANAMAN
Oleh
Nama :
EKA SUWEANTARA
Nomor Absen :
20
Kelas :
XII IA7
SMA NEGERI 1 GIANYAR
Jl. Ratna No. 1, Telp. (0361) 943034,
Fax.(0361)944073
KABUPATEN GIANYAR
TAHUN 2012
