Laporan Biologi Pengaruh Cahaya terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan pada Kacang Hijau dan Jagung
DiSusun Oleh : 1. 2. 3. 4. 5.
Dony Yulianto / Xll A4/ 06 Nur Azizatur R / Xll A4/ 20 Winda Yulianti / Xll A4/ 28 Evi Anayah / Xll A4/ 10 M. Ainul Y / Xll A4/ 18
SMA Negeri 1 Cerme Tahun Pelajaran 2011 - 2012
1
Daftar Isi 1. 2. 3. 4.
Judul Laporan ……………………………………………………………………………………………………………………….! Prakata.................................................................................................................................... 1 Daftar Isi................................................................................................................................. 2 Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Penelitian............................................................................................ 3 1.2 Rumusan Masalah........................................................................................................ 3 1.3 Hipotesis....................................................................................................................... 4 1.4 Tujuan Penelitian......................................................................................................... 4
4. Tinjauan Pustaka 2.1 Teori............................................................................................................................. 5 2.2 Fakta............................................................................................................................ 12 5. Metode Penelitian 3.1 Alat dan Bahan.............................................................................................................. 13 3.2 Cara Kerja...................................................................................................................... 13 3.3 Waktu dan Tempat Penelitian....................................................................................... 13 3.4 Cara Pengambilan Data................................................................................................. 14 6. Hasil dan Pembahasan 4.1 Data dan Fakta yang diperoleh selama peneitian.......................................................... 15 4.2 Pengolahan data dan analisis hasil penelitian................................................................ 16 7. Kesimpulan.................................................................................................................................. 17 8. Daftar Pustaka............................................................................................................................. 18 9. Lampiran...................................................................................................................................... 19
2
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Pernahkah kita berfikir bagaimana mahluk hidup bisa melangsungkan kehidupannya dimuka bumi ini ? Tentunya jika kita berbicara tentang kehidupan di bumi, maka banyak factor yang bisa kita analisis untuk mendapati jawaban tentang keberadaan mahluk hidup di bumi. Bnyak factor yang mempengaruhi tingkat kehidupan mahluk hidup diantaranya seperti adanya oksigen yang bisa kita hirup untuk proses bernafas,lingkungan ,makanan sebagai sumber energy untuk kita beraktifitas, air sebagai pelarut ,cahaya sebagai energy terbesar ( dalam hal ini prises fotosintesis berhubungan erat dengan pembuatan makanan). Disamping factor tersebut tentunya masih banyak lagi yang mempengaruhi kehidupan di muka bumi ,namun yang lebih spesifik lagi untuk kita bahas adalah cahaya. Cahaya merupakan sumber energy terbesar di muka bumi, tanpa cahaya kemungkinan besar kehidupan di bumi tidak akan bisa berlangsung. Mahluk hidup banyak yang mati karena tidak adanya makanan sebagai asupannya. Mengapa demikian ? Kita tahu makanan yang dibentuk biasanya dihasilkan oleh tumbuhan hijau. Dalam proses pembentukan makanan bahan dasarnya yakni air, karbondioksida , klorofil ( sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis ) dan dengan bantuan cahaya matahari, maka dihasikanlah suatu produk yang berupa oksigen, glukosa, serta energy. Begitu pula dengan proses pertumbuhan dan perkembangan. Dalam kedua tahap tersebut peran cahaya sangatlah berpengaruh. Dengan kondisi yang demikian maka kami melakukaneksperimen dengan mengambil topic Pengaruh Cahaya terhadap Pertumbuhan dan Perkembangan .
1.2 Rumusan masalah a. Bagaimana pengaruh cahaya dalam perkecambahan pada biji kacang hijau dan biji jagung ? b. Adakah pengaruh dari ukuran biji terhadap perkecambahan tersebut ? c. Bagaimana peranan air dalam perkecambahan tersebut ?
3
1.3 Hipotesis
a. JIka perkecambahan terjadi di tempat yang gelap ( cahaya minim ) pertumbuhan cepat sekali . dan jika terjadi di tempat yang terang pertumbuhannya lambat. b. Tinggi perkecambahan tergantung biji c. Jika perkecambahan disirami secara teratur hasilnya akan tumbuh secara maksimal
1.4 Tujuan Penelitian -
Untuk mengetahui peranan cahaya dalam perkecambahan
-
Menambah pengetahuan tentang pertumbuhan dan perkembangan Untuk memenuhi tugas biologi Mengamati secara langsung pertumbuhan dan perkembangan yang terjadi pada tanaman
4
TINJAUAN PUSTAKA 2.1 TEORI
PERTUMBUHAN adalah proses pertambahan ukuran sel atau organisme. Pertumbuhan ini bersifat kuantitatif/ terukur. PERKEMBANGAN adalah proses menuju kedewasaan pada organisme. Proses ini berlangsung secara kualitatif. Baik pertumbuhan atau perkembangan bersifat irreversibel.
PERTUMBUHAN PADA TUMBUHAN
Secara umum pertumbuhan dan pekembangan pada tumbuhan diawali untuk stadium zigot yang merupakan hasil pembuahan sel kelamin betina dengan jantan. Pembelahan zigot menghasilkan jaringan meristem yang akan terus membelah dan mengalami diferensiasi. Diferensiasi adalah perubahan yang terjadi dari keadaan sejumlah sel, membentuk organ-organ yang mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda.
Terdapat 2 macam pertumbuhan, yaitu:
PertumbuhanPrimer Terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer. Berlangsung pada embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan seperti akar dan batang.
Embrio memiliki 3 bagian penting :
1. tunas embrionik yaitu calon batang dan daun 2. akar embrionik yaitu calon akar 3. kotiledon yaitu cadangan makanan
Embrio Tumbuhan
Pertumbuhan tanaman dapat diukur dengan alat yang disebut auksanometer.
5
Daerah pertumbuhan pada akar dan batang berdasar aktivitasnya tcrbagi menjadi 3 daerah 1. Daerah pembelahan ( Meristematis) Sel-sel di daerah ini aktif membelah (meristematik) 2. Daerah pemanjangan ( elongasi) Berada di belakang daerah pembelahan 3. Daerah diferensiasi Bagian paling belakang dari daerah pertumbuhan.
Sel-sel mengalami diferensiasi membentuk akar yang sebenarnya serta daun muda dan tunas lateral yang akan menjadi cabang.
MEMBEDAKAN EPIGEAL DAN HIPOGEAL Perkecambahan epigeal Pada perkecambahan ini kotiledon berada di atas tanah, contohnya pada kacang hijau.
6
• Perkecambahan
hipogeal
Pada perkecambahan ini kotiledon tetap berada di dalam tanah,contohnya pada kacang merah dan kacang tanah.
PERTUMBUHAN SEKUNDER
Pertumbuhan SekunderMerupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus. Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil, gymnospermae dan menyebabkan membesarnya ukuran (diameter) tumubuhan.
1. Mula-mula kambium hanya terdapat pada ikatan pembuluh, yang disebut kambium vasis atau kambium intravasikuler. Fungsinya adalah membentuk xilem dan floem primer. 2. Selanjutnya parenkim akar/batang yang terletak di antara ikatan pembuluh, menjadi kambium yang disebut kambium intervasis. 3. bentuk konsentris.Kambium intravasis dan intervasis membentuk lingkaran tahun 7
4. Kambium yang berada di sebelah dalam jaringan kulit yang berfungsi sebagai pelindung. Terbentuk akibat ketidakseimbangan antara permbentukan xilem dan floem yang lebih cepat dari pertumbuhan kulit. 5. ke dalam membentuk feloderm : sel-sel hidup 6. ke luar membentuk felem : sel-sel mati
Gbr. Lingkaran tahun FAKTOR EXTERNAL DAN INTERNAL Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan A. Faktor Luar 1. Air dan Mineral : berpengaruh pada pertumbuhan tajuk 2 akar. Diferensiasi salah satu unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan tak normal. 2. Kelembaban. 3. Suhu : i antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis tumbuhan. 4. Cahaya : mempengaruhi fotosintesis. Secara umum merupakan faktor penghambat.
Etiolasi adalah pertumbuhan yang sangat cepat di tempat yang gelap Fotoperiodisme adalah respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya dan panjang penyinaran.
B. Faktor Dalam 1. Faktor hereditas. 2. Hormon.
8
HORMON Hormon merupakan zat pengatur tumbuh, yaitu molekul organik yang dihasilkan oleh satu bagian tumbuhan dan ditransportasikan ke bagian lain yang dipengaruhinya.Hormon dalam konsentrasi rendah menimbulkan respons fisiologis. Terdapat 2 kelompok hormon yaitu a. Hormon pemicu pertumbuhan (auksin, Giberelin dan sitokinin) b. Hormon penghambat pertumbuhan (asam absisat, gas etilen, hormon kalin dan asam traumalin) Hormon Auksin
Asal kata : Bahasa Latin Penemu : Fritz Went (peneliti asal belanda) Objek penelitian : Rumput (Avena sativa) Hasil penelitian : mengekstraks zat pengatur fototropisme pada tumbuhan rumput Kesimpulan : auksin banyak diproduksi di jaringan meristem. Kadar auksin dipengaruhi oleh cahaya matahari, dan auksin mempengaruhi percepatan pembelahan sel pada daerah meristem apikal Struktur auksin : Struktur yang paling dikenal adalah IAA (Indol Acetik acid), yang mirip dengan asam amino triptophan. Aktivitasnya dihambat oleh cahaya matahari Auksin disintesis di meristem apikal, daun-daun muda dan biji
PERAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Merangsang pemanjangn sel pada daerah titik tumbuh Merangsang pembentukkan akar Merangsang pembentukkan buah tanpa biji (partenokarpi) Merangsang differensiasi jaringan pembuluh Merangsang absisi ( pengguguran pada daun) Berperan dalam dominansi apikal
Hormon Giberelin 1. Asal kata : Bahasa Latin 2. Penemu : Ewiti. Kurosawa 3. Objek penelitian : Tanaman padi (Oryza sativa) yang terkena penyakit foolish seedling (tanaman pucat dan luar biasa panjang) dan jamur Gibberella fujikuroi 4. Hasil penelitian : mengisolasi giberelin dari jamur Gibberella fujikuroi, yang diberi nama giberelin (GA/Giberelic acid) 5. Kesimpulan : pemanfaatan giberelin secara umum menyebabkan pertumbuhan raksasa
9
PERAN 1. 2. 3. 4.
Merangsang pemanjangan batang dan pembelahan sel Merangsang perkecambahan biji Memecah dormansi biji Merangsang pembungaan dan pembuahan
Hormon Sitokinin
Asal kata : Bahasa Latin Penemu : Van Overbeek Objek penelitian : pertumbuhan embrio dan air kelapa muda Hasil penelitian : mengisolasi zat yang menyebabkan pembelahan sel (sitokinesis) yang disebut kinetin Jenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin Kesimpulan : pemanfaatan sitokinin secara umum menyebabkan pertumbuhan tunas-tunas samping (lateral) sehingga tanaman menjadi rimbun PERAN
Bersama auksin, dan giberelin merangsang pembelahan dan pemanjangan sel Menghambat dominansi apikal oleh auksin 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Merangsang pertumbuhan kuncup lateral Merangsang pemanjangan titik tumbuh Mematahkan dormansi biji serta merangsang pertumbuhan embrio Merangsang pembentukan akar cabang Menghambat pertumbuhan akar adventive Menghambat proses penuaan (senescence) daun, bunga dan buah dengan cara mengontrol proses kemunduran yang menyebabkan kematian sel-sel daun Hormon Asam Absisat (ABA)
Asal kata : Bahasa Latin Penemu : P.F. Wareing dan F.T. Addicott Objek penelitian : buah kapas Hasil penelitian : Mendorong terjadinya perontokkan (absisi) pada tumbuhan Jenis : Kinetin, Zeatin (pada jagung) benzil amino purin Kesimpulan : hormon yang menyebabkan kerontokan ada saun dan buah
10
PERAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan di daerah titik tumbuh Memacu pengguguran daun pada saat kemarau untuk mengurangi penguapan air Membantu menutup stomata daun untuk mengurangi penguapan Mengurangi kecepatan pembelahan dan pemanjangan sel bahkan menghentikannya Memicu berbagai jenis sel tumbuhan untuk menghasilkan gas etilen Memacu dormansi biji agar tidak berkecambah
Hormon gas etilen
Asal kata : Bahasa Latin Penemu : R. gene (1934) Objek penelitian : buah yang masak Hasil penelitian : Gas etilen mempercepat pemasakan buah Jenis : hormon tumbuhan yang berbentuk gas Kesimpulan : Pembentukkan gas etilen dipengaruhi oleh O2 dan dihambat oleh CO2
PERAN 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Mempercepat pematangan buah Menghambat pemanjangan akar, batang dan pembungaan Menyebabkan pertumbuhan batang menjadi kokoh dann tebal Merangsang proses absisi Interaksi antara etilen dengan auksin memacu proses pembungaan Interaksi antara etilen dengan giberelin mengontrol rasio bunga jantan dengan bunga betina pada tumbuhan monoceus
Hormon Luka/Kambium luka/Asam traumalin
Hormon yang merangsang sel-sel daerah luka menjadi bersifat meristematik sehingga mampu mengadakan penutupan bagian yang luka Vitamin B12 9riboflavin), piridoksin (vit. B6) asam ascorbat (vit. C), thiamin (vitamin B1), asam nikotinat merupakan jenis vitamin yang dapat mempengaruhi pertumbuhan dan pertumbuhan dan perkembangan Vitamin berperan sebagai kofaktor
11
Hormon Kalin
Dihasilkan pada jaringan meristem. Memacu pertumbuhan organ tubuh tumbuhan
Jenisnya adalah: 1. 2. 3. 4.
Fitokalin : memacu pertumbuhan daun Kaulokalin: memacu pertumbuhan batang Rhizokalin: memacu pertumbuhan akar Anthokalin: memacu pertumbuhan bunga dan buah
Florigen hormon tumbuhan yang khusus merangsang pembentukan bunga
Merangsang pembelahan sel di daerah luka sebagai mekanisme untuk menutupi luka
Gbr. A. Distribusi Auksin pada Kecambah Gbr B Pertumbuhan Ujung Akar dan Ujung Batang
2.1 FAKTA Tumbuhan yang tumbuh di tempat gelap pertumbuhannya cepat, dengan kondisi pucat dan daun tidak berkembang baik. Sedangkan tumbuhan yang tumbuh di tempat terang , tumbuh dengan dun berklorofil, namun tak begitu tinggi. Pemberian air pada tanaman mempengaruhi pertumbuhan pada tanaman tersebut.
12
Metode Penelitian 3.1 Alat dan Bahan -
10 biji Kaacang Hijau 10 Biji Jagung Air 20 buah gelas aqua Kapas Kardus Alat Tulis Kamera/ hp
3.2 Cara Kerja 1. Siapkan 20 gelas aqua dan masukkan kapas kedalamnya 2. Setelah itu masukkan biji kacang hijau satu persatu kedalam gelas aqua, demikian juga dengan jagung, masukkan kedalam gelas aqua satu persatu 3. K emudian beri air secara sama rata 4. Setelah semua selesai ,berikan perlakuan berikut : o Lima buah gelas aqua yang berisi biji Kacang Hijau taruh di tempat yang terang o Lima buah gelas aqua yang berisi biji Kacang Hijau taruh di tempat yang gelap o Lima buah gelas aqua yang berisi jagung taruh di tempat yang terang o Lima buah gelas aqua yang berisi jagung taruh di tempat yang gelap 5. Beri air tiap hari secara sama rata dan berikan perlakuan yang sama pada ke dua tanaman tersebut 6. Amati dan catat pertumbuhan dan perkembangan yang terjadi pada kedua tanaman tersebut 7. Ambil foto dari tiap tanaman untuk dokumentasi.
3.3 Waktu dan Tempat Pelaksanaan Penelitian -
Waktu Penelitian 10 agustus 2011 dan diakhiri pada tanggal 15 agustus 2011 Tempat Penelitian Sedang tempat penelitian dilkukan di rumah para siswa yang mendapat tugas melakukan penanaman terhadap biji Kacang Hijau dan Jagung
13
3.4 Cara Pengambilan Data 1. Metode Observas Yakni metode pengumpulan data dengan cara melakukan penelit Ian secara langsung pada obyek yang diamati 2. Metode Literature Yakni metode pengumpulan data dengan cara mencari sumber di buku atau internet 3. Metode Dokumentasi Yakni metode pengumpulan data dengan cara mengambil foto dari obyek yang diteliti
4. Operasional Variabel a. Variabel Bebas b. Variabel Terikat c. Variabel Kontrol
; Cahaya Matahari ; Ukuran Biji , Jumlah air, Tempat Perkecambahan ; Kecepatan Perkecambahan
14
HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 DATA DAN FAKTA YANG DIPEROLEH SELAMA PENELITIAN Hari Ke 1 2 3 4 5 6 Rata rata (cm / hari )
A 0 0,7 1 2,8 3,5 6 2,3
Panjang perkecambahan ( cm ) B C D 0 0 0 0 1,4 1,5 1 2,1 2 1,3 4,2 4,9 3 5 5,3 5 6,5 6,1 1,7 3,2 3,3
E 0 0,7 1,8 3,5 3,9 4,4 2,4
B. Tabel perkecambahan kacang hijau pada ruangan gelap
Hari Ke 1 2 3 4 5 6 Rata rata (cm/hari)
A 0 4 7,6 9,7 12,4 15,5 8,2
Panjang perkecambahan ( cm ) B C D 0 0 0 3 2 5 4,5 9,2 6,3 8,2 12,8 10,3 10,8 15,1 13,3 13,7 17,3 14,8 6,7 9.,4 8,3
E 0 6 10,7 13,1 16,2 20,4 11,07
C. Tabel perkecambahan biji jagung pada ruangan terang Hari Ke 1 2 3 4 5 6 Rata rata (cm/hari)
A 0 1 2,3 3,5 5,6 7,6 3,3
Panjang perkecambahan ( cm ) B C D 0 0 0 1,3 1,5 0,9 2,5 2,9 1,8 3,9 4 3,7 5,9 6 5,8 8 8,3 7,9 3,6 3,8 3,35
15
E 0 1,2 2,1 3,5 5,6 7,4 3,3
A. Tabel perkecambahan kacang hijau pada ruangan terang
D. Tabel perkecambahan biji jagung pada ruangan gelap Hari Ke 1 2 3 4 5 6 Rata rata
Panjang perkecambahan ( cm ) A B C D 0 0 0 0 2,9 2,8 2,9 2,3 5,8 5,9 5,6 5,2 7,9 7,7 7,6 7,7 11,4 11,6 11,5 11,5 13,5 13,9 13,7 13,4 7 7 6,8 6,6
E 0 2,9 5,9 8 12,3 14,5 7,2
4.1 PENGOLAHAN DATA DAN ANALISIS HASIL PENELITIAN a. Perkecambahan biji kacang hijau pada tempat yang terkena cahaya matahari ( terang ) Pada tabel sebelumnya, telah diberikan data mengenai panjang perkecambahan per harinya. Setiap hari perkecambahan tumbuh dengan rata rata tinggi 3 cm per harinya. Kondisi perkecambahan daunnya tumbuh hijau , segar namun batang tak terlalu tinggi. Tinggi maksimal yang dicapai selama enam hari , yaitu 6,5 cm. b. Perkecambahan biji kacang hijau pada tempat gelap Pada tabel diatas dapat kita lihat perbedaan yang terjadi antara pertumbuhan tanaman yang tumbuh di tempat yang gelap dan terang. Jikapada tumbuhan yang tumbuh di tempat terang rata rata tinggi perharinya 3cm, maka hal yang jauh berbeda ada di tumbuhan yang tumbuh dii tempat gelap dengan rata rata 5 – 9 cm. Namun kondisi daun tidak berkembang dan kotileonnya cepat habis. c. Perkecambahan biji jagung pada tempat terang Hal yang sama juga terjadi pada biji jagung dengan pengkondisian tempat yang terang. Tumbuhan tumbuh begitu lambat namun dengan kondisi kokoh, daun berwarna hijau dana. rata rata kotiledonnya masih ad
d. Perkecambahan biji jagung pada tempat gelap Maka, pada dasarnya perkecambahan pada tempat yang gelap lebih cepat tumbuh daripada tempat terang. Hal itu merupakan suatu keanehan di mana seharusnya tumbuhan yang tumbuh di tempat cukup cahaya lebih cepat tumbuh, namun ini tidak. Ini disebabkan oleh factor hormonal yang bekerja pada tumbuhan tersebut.
16
8. KESIMPULAN Pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh beberapa factor yaitu air, cahaya, suhu, nutrisi dan hormon. Tumbuhan yang tumbuh di tempat terang atau mendapatkan cukup cahaya akan tumbuh lambat dengan tinggi batang yang tak terlalu tinggi, daunnya tumbuh segar dan berklorofil. Sebaliknya, tumbuhan yang tumbuh di tempat gelap atau kekurangn cahaya akan tumbuh lebih cepat dengan batang yang tinggi namun perkembangan daun yang lemah , layu dan tak berklorofil. Hal itu terjadi karena pengaruh hormone auksin yang bergantung pada intensitas cahaya matahari. Jika terkena cahaya matahari, hormone tersebut mati atau tidak aktif , sebaliknya jika tidak terkena cahaya matahari hormone aktif dan meningkatkan pertumbuhan.
17
DAFTAR PUSTAKA
www.biologimediacentre.com
18
LAMPIRAN
19
20
