LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI SMA PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN KACANG HIJAU

05.44

LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI

PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN KACANG HIJAU

Disusun Oleh :

1. Elan Rabbani S (10)

2. Irma Dwiyanti (12)

3. Panji Yudha P.A (22)

4. Salsabila (28)

XII MIPA 1

Guru Pembimbing : Fatchurohman,S.Pd

SMA NEGERI 1 KOTA MUNGKID

TAHUN PELAJARAN 2015/2016

PENGARUH INTENSITAS CAHAYA TERHADAP PERTUMBUHAN TANAMAN KACANG HIJAU

I. Pendahuluan

Ø Latar Belakang Masalah

Cahaya yang dibutuhkan tidak selalu sama pada setiap tanaman. Ada beberapa jenis tumbuhan yang memerlukan cahaya penuh dan ada pula yangmemerlukan remang-remang untuk pertumbuhannya.

Intensitas cahaya dan lama penyinaran dalam fotosintesis berpengaruh pada tumbuhan.Pada kesempatan kali ini, kami akan meneliti bagaimana pengaruh intensitas cahaya terhadap pertumbuhan tanaman kacang hijau yang berada di tempat terang, remang-remang dan gelap.

Ø Tujuan Penelitian

Untuk mengetahui pengaruh perbedaan intensitas cahaya terhadap perkecambahan kacang hijau.

Ø Rumusan Masalah

Dengan menggunakan perumusan masalah, kita dapat mengidentifikasi persoalan yang diteliti sebagai suatu sasaran yang hendak dicapai. Maka masalah yang dirumuskan dalam percobaan ini adalah :

a). Apa pengaruh cahaya terhadap tanaman?

b). Dari berbagai intensitas cahaya (Gelap dan terang) , manakah yang dapat mempercepat laju pertumbuhan dan mana yang memperlambat laju pertumbuhan pada tanaman kacang hijau?

c). Berdasar pertanyaan b , apa penyebab dan faktor-faktor yang dapat membuat hal itu dapat terjadi?

Ø Dugaan sementara/Hipotesa

Kualitas, intensitas, dan lamanya radiasi yang mengenai tumbuhan mempunyai pengaruh yang besar terhadap berbagai proses fisiologi tumbuhan. Cahaya mempengaruhi pembentukan klorofil, fotosintesis, fototropisme, dan fotoperiodisme. Efek cahaya meningkatkan kerja enzim untuk memproduksi zat metabolik untuk pembentukan klorofil. Sedangkan, pada proses fotosintesis, intensitas cahaya mempengaruhi laju fotosintesis saat berlangsung reaksi terang. Jadi cahaya secara tidak langsung mengendalikan pertumbuhan dan perkembangan tanaman, karena hasil fotosintesis berupa karbohidrat digunakan untuk pembentukan organ-organ tumbuhan.

Perkembangan struktur tumbuhan juga dipengaruhi oleh cahaya (fotomorfogenesis). Efek fotomorfogenesis ini dapat dengan mudah diketahui dengan cara membandingkan kecambah yang tumbuh di tempat terang dengan kecambah dari tempat gelap. Kecambah yang tumbuh di tempat gelap akan mengalami etiolasi atau kecambah tampak pucat dan lemah karena produksi klorofil terhambat oleh kurangnya cahaya. Sedangkan, pada kecambah yang tumbuh di tempat terang, daun lebih berwarna hijau, tetapi batang menjadi lebih pendek karena aktifitas hormon pertumbuhan auksin terhambat oleh adanya cahaya.

Ø Waktu Penelitian

Penelitian ini akan dilakukan selama 7 hari, terhitung dari tanggal 20-27 Agustus 2015 .

Ø Kajian Teori

Pertumbuhan dan perkembangan merupakan dua proses hidup yang selalu terjadi pada setiap makhluk hidup. Kedua istilah tersebut sering diucapkan untuk pengertian yang sama. Padahal pertumbuhan dan perkembangan memiliki pengertian yang berbeda satu sama lain. Pertumbuhan dapat diartikan sebagai peningkatan ukuran yang bersifat permanent (tetap) dan tidak dapat balik (Irrevisible), sedangkan perkembangan adalah proses perubahan dalam bentuk.

Pada proses pertumbuhan selau terjadi peningkatan volume dan bobot tubuh peningkatan jumlah sel dan protoplasma. Untuk mengukur pertumbuhan tanaman digunakan alat yang.disebut busur tumbuh atau auksanometer.Berbeda dengan pertumbuhan, perkembangan bukan merupakan besaran sehingga tidak dapat diukur. Perkembangan pada tumbuhan diawalai sejak terjadi fertilisasi. Calon tumbuhan akan berubah bentuk dari sebuah telur yang dibuahi menjadi zigot, embrio, dan akhirnya menjadi sebatang pohon yang kokoh atau rumput yang mudah digoyangkan oleh angina. Nama lain proses perkembangan adalah morfogenesis.

Proses pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan diawali dengan aktivitas sintetis bahan mentah (bahan baku) berupa molekul sederhana dan molekul kompleks. Tahapan yang dilalui selama melangsungkan proses tersebut adalah sebagai berikut :

ü Tahap pembelahan sel, yaitu sel induk membelah menjadi beberapa sel anak.

ü Tahap Pembesaran sel, yaitu pembesaran atau peningkatan volume sel anak. Pada sel tumbuhan, peningkatantersebut biasanya disebabkan oleh penyerapan air kedalam vakuola.

ü Tahap diferensiasi sel, yaitu perkembangan sel anak yang telah mencapai ukuran tertentu menjadi bentuk khusus (terspesialisasi) melalui proses diferensiasi. Pada akhirnya terbentuk jaringan, organ, dan individu.

Pertumbuhan dan Perkembangan Awal

Pertumbuhan awal tumbuhan berbiji dimulai dari biji. Biji mengandung potensi yang dibutuhkan untuk tumbuh menjadi individu yang baru, misalnya embrio, cadangan makanan, dan calon daun (calon akar).

Sebutir biji mengandung satu embrio. Embrio terdiri atas radikula (yang akan tumbuh menjadi akar) dan planula (yang akan tumbuh menjadi kecambah). Cadangan makanan bagi embrio tersimpan dalam kotiledon yang didalamnya terkandung pati, protein, dan beberapa jenis enzim. Kotiledon dikelilingi oleh bahan yang kuat, yang disebut testa. Testa berfungsi sebagai pelindung kotiledon untuk mencegah kerusakan embrio dan masuknya bakteri atau jamur kedalam biji. Testa memiliki sebuah lubang kecil, disebut mikropil. Didekat mikropil terdapat hilum yang menggabungkan kulit kotiledon.

Biji memiliki kandungan air yang sangat sedikit. Pada saat biji terbentuk, air di dalamnya dikeluarkan sehingga biji mengalami dehidrasi. Akibat ketiadaan air, biji tidak dapat melangsungkan proses metabolisme sehingga menjadi tidak aktif (dorman). Dormansi biji sangat bermanfaat pada kondisi tidak nyaman (suasana ekstrem, sangat dingin atau kering) karena struktur biji yang kuat akan melindungi embrio agar tetap bertahan hidup.

Perkembangan Embrio

Embrio berkembang didalam biji. Setelah fertilisasi, zigot mengalami rangakian pembelahan sel. Salah satu dari dua sel yang berasal dari mitosis zigot akan berkembang menjadi embrio asli, sedangkan sel yang lain menjadi bahan awal dari jaringan suspensor.

Embrio didalam bakal biji (ovulum) berkembang menjadi massa bulat yang mengandung ratusan sel. Massa sel tersebut berkembang menjadi jaringan primer dan akhirnya membentuk seluruh jaringan utama tumbuhan dewasa, termasuk kotiledon. Kotiledon berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan dan perkecambahan (germinasi).

Pada kutub embrio ditemukan dua massa sel yang belum terdiferensiasi, yaitu meristem apical ujung (terminal) dan meristem apical aka. Sel-sel tersebut berada dalam kondisi dorman ketika biji pada masa dorminasi. Setelah biji berkecambah, kedua massa sel tersebut berkembang menjadi daerah pertumbuhan batang dan akar.

Perkembangan embrio terhenti stelah mencapai tahapan tertentu, yaitu saat bakal biji telah menjadi biji matang. Biji tersebut tetap, yaitu sesuai untuk perkecambahan. Di dalam biji yang matang, endosperma makanan telah terdiferensiasi menjadi lapisan terluar sel (aleuron) dan massa sel terdalam bertepung. Sel – sel aleuron menyintesis enzim amilase. Enzim tersebut dapat mengubah cadangan zat pati didalam endosperma menjadi gula yang dapat digunakan oleh embrio.

Perkecambahan

Perkecambahan adalah proses pertumbuhan embrio dan komponen-komponen biji yang memiliki kemampuan untuk tumbuh secara normal menjadi tumbuhan baru. Komponen biji tersebut adalah bagian kecambah yang terdapat didalam biji, misalnya radikula dan plumula.

Tahapan perkecambahan

Perkembangan bij berhubungan dengan aspek kimiawi. Proses tersebut meliputi beberapa tahapan, antara lain imbibisi, sekresi hormon dan enzim, hidrolisis cadangan makanan, pengiriman bahan makanan terlarut dan hormone ke daerah titik tumbuh atau daerah lainnya, serta asimilasi (fotosintetis).

Proses penyerapan cairan pada biji (imbibisi) terjadi melalui mikropil. Air yang masuk kedalam kotiledon membengkak. Pembengkakan tersebut pada akhirnya menyebabkan pecahnya testa.

Awal perkembangan disahului aktifnya enzim hidrolase (protease, lipase, dan karbohidrase) dan hormone pada kotiledon atau endosperma oleh adanya air. Enzim protease segera bekerja mengubah molekul protein menjadi asam amino. Asalm amino digunakan untuk membuat molekul protein baru bagi membrane sel dan sitoplasma. Timbunan pati di uraikan menjadi maltosa kemudian menjadi glukosa. Sebagian glukosa akan diubah menjadi selulosa, yaitu bahan untuk membuat dinding sel bagi sel – sel yang baru. Bahan makanan terlarut berupa maltosa dan asam amino akan berdifusi ke embrio.

Semua proses tersebut memerlukan energi. Biji memperoleh energi melalui pemecahan glukosa saat proses respirasi. Pemecahan glukosa yang berasal dari timbunan pati menyebabkan biji kehilangan bobotnya. Setelah beberapa hari, plumula tumbuh di atas permukaan tanah. Daun pertama membuka dan mulai melakukan fotosintesis.

Macam perkecambahan

1. Perkecambahan Epigeal

Perkecambahan epigeal adalah apabila terjadi pembentangan ruas batang di bawah daun lembaga atau hipokotil sehingga mengakibatkan daun lembaga dan kotiledon terangkat keatas tanah, misalnya pada kacang hijau.Perkecambahan ini umumnya terjadi pada biji tanaman Dicotyledoneae (kecuali kacang kapri), contoh: kacang hijau, kacang kedelai, kapas.

2. Perkecambahan Hipogeal

Perkecambahan hipogeal adalah apabila terjadi pembentangan ruas batang teratas (epikotil) sehinga daun lembaga ikut tertarik keatas tanah, tetapi kotiledon tetap di dalam tanah. Umumnya terjadi pada biji monocotyleddoneae, contoh: Jagung, padi. dan Dicotyledoneae yaitu hanya kacang kapri.

Pada akhir perkecambahan terbentuk akar, batang dan daun. Selanjutnya, tumbuhan mengalami pertumbuhan,Macamnya yaitu:

1) Pertumbuhan primer

Adalah pertumbuhan yang memanjang baik yang terjadi pada ujung akar maupun ujung batang (meristem primer). Berlangsung pada embrio, embrio dibedakan menjadi 3 bagian penting yaitu:

a. Tunas embrionik, yaitu calon batang dan daun

b. Akar embrionik, yaitu calon akar

c. Kotiledon, yaitu cadangan makanan

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 inimemiliki kemampuan untuk membesar dan memanjang.

 Daerah diferensiasi sel, merupakan daerah yang sel – selnya berdiferensiasi menjadi sel – sel yang mempunyai fungsi dan struktur khusus.

2) Pertumbuhan sekunder

Pertumbuhan sekunder terjadi akibat aktivitas pembelahan mitosis pada jaringan meristem sekunder (lateral) sehingga mengakibatkan diameter batang dan akar bertambah besar. Meristem lateral terbagi atas: Kambium vaskuler (terletak diantara xylem dan floem menyebabkan pembelahan sel kearah dalam membentuk xylem dan kearah luar membentuk floem. dan Kambium gabus (jaringan pelindung yang menggantikan fungsi jaringan epidermis yang rusak/ mati). Pertumbuhan sekunder terjadi pada tumbuhan dikotil.

II. Metodologi

1. Objek : Kecambah biji kacang hijau

2. Tempat Penelitian : Di Sekolah (SMA N 1 Kota Mungkid)

3. Deskripsi Variabel

· Variabel kontrol : Polybag, air, tanah

· Variabel bebas : Intensitas cahaya matahari

· Variabel terkait : Pertumbuhan tinggi tanaman kacang hijau .

4. Unit perlakuan

a) Mengambil 2 polybag(misal A dan B) dan mengisinya dengan tanah yang sudah tersedia.

b) Mengambil 14 biji kacang hijau dan memasukkan ke dalam polybag(masing-masing 7 biji).

c) Menutup dengan sedikit tanah di atasnya.

d) Menyirami dengan air secukupnya.

e) Meletakkan polybag A di tempat yang terkena cahaya matahari , dan letakkan polybag B ke tempat yang gelap. Agar kelembapan terjaga, sirami dengan air secara rutin setiap hari (pagi dan sore).

f) Mengamati dengan cermat pertumbuhan kacang hijau dari kedua polybag.

g) Ukur dan catat setiap pertumbuhan tanaman kacang hijau di dalam tabel pengamatan.

5. Alat dan Bahan

- Polybag

- Tanah

- Biji kacang hijau(yang sudah direndam selama 7 jam)

- Plastik

- Air

- Penggaris

6. Cara Kerja

1) Siapkan alat dan bahan .

2) Ambil 2 polybag(misal A dan B) dan isilah dengan tanah yang sudah tersedia.

3) Ambil 14 biji kacang hijau dan masukkan ke dalam polybag(masing-masing 7 biji).

4) Tutup dengan sedikit tanah di atasnya.

5) Sirami dengan air secukupnya.

6) Letakkan polybag A di tempat yang terkena cahaya matahari , dan letakkan polybag B ke tempat yang gelap. Agar kelembapan terjaga, sirami dengan air secara rutin setiap hari (pagi dan sore).

7) Amati dengan cermat pertumbuhan kacang hijau dari kedua polybag.

8) Ukur dan catat setiap pertumbuhan tanaman kacang hijau di dalam tabel pengamatan.

7. Tabel hasil pengamatan

Dari 7 biji kacang hijau yang kami tanam, kami hanya mengambil 3 sampel untuk diteliti.

· Perbedaan pertumbuhan tinggi

Hari ke-	Pertumbuhan panjang kecambah (cm)
	Yang terkena sinar matahari			Yang ditutupi dengan plastik hitam
	A	B	C	A	B	C
1	-	-	-	-	-	-
2	-	-	-	-	-	-
3	1cm	0,85cm	0,9cm	1,5cm	1,2cm	1,3cm
4	5cm	3,8cm	4,2cm	6,9cm	5,6cm	6cm
5	8,2cm	6,9cm	7,5cm	10,5cm	8,8cm	9,4cm
6	11,3cm	10,1cm	10,9cm	14,6cm	12,3cm	13,1cm
7	16cm	14cm	15,1cm	19cm	16,2cm	16,9cm
Rata -rata	15,03cm			17,36cm

· Perbedaan pertumbuhan dan kondisi fisik pada tanaman yang tertinggi

Hari ke	Panjang Kecambah(cm)		Kondisi kecambah
Hari ke	A	B	Tidak ditutup	Ditutup
1	-	-	-	-
2	-	-	-	-
3	1 cm	1,5 cm	Muncul akar	Muncul akar dan tumbuh batang kecil.
4	5 cm	6,9 cm	Kuncup daun terlihat	Kuncup daun terlihat dan pertumbuhan batang sangat cepat.
5	8,2 cm	10,5 cm	Kuncup daun mekar berwarna hijau.	Kuncup daun mekar, tetapi daun berwarna kekuningan.
6	11,3 cm	14,6 cm	Batang semakin tinggi dan tumbuh segar.	Batang tumbuh sangat tinggi namun berwarna pucat.
7	16 cm	19cm	Batang meninggi dan daun melebar berwarna hijau segar.	Batang tinggi dan lebih kurus serta agak membengkok. Daun berwarna kuning.

Analisis data = Berdasarkan data yang telah kami dapatkan, dari 2 polybag yang diberi intensitas cahaya yang berbeda , ternyata memberikan efek yang berbeda pada pertumbuhan tinggi tanaman kacang hijau yang ada di dalam polybag. Tanaman kacang hijau yang terkena sinar matahari pertumbuhannya bagus dan memiliki batang yang lebih pendek akibat aktifitas hormon pertumbuhan auksin terhambat oleh adanya sinar matahari. Sedangkan tanaman kacang hijau di tempat gelap tumbuh dengan cepat hingga memiliki batang yang sangat tinggi, namun organ lainnya berwarna pucat, terutama daun yang berwarna kuning. Hal ini disebabkan karena produksi klorofil terhambat oleh kurangnya cahaya.

8. Pembahasan

Tipe perkecambahan biji kacang tanah adalah perkecambahan epigeal, karena terjadi pertumbuhan memanjang dari hipokotil yang menyebabkan plumula dan kotiledon terdorong ke permukaan tanah, serta kotiledon berada di atas tanah. Tanaman yang ditempatkan di tempat terang arah tumbuhnya ke arah matahari (tegak lurus) sedangkan tanaman yang ditempatkan di tempat gelap batangnya menjadi bengkok karena menuju sinar matahari.

Berdasarkan hasil pengamatan yang kami dapatkan, dari kacang hijau yang diletakkan di tempat yang berbeda, kita dapat mengetahui bahwa banyak sedikitnya cahaya yang menerangi biji kacang hijau dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan perkecambahannya.

ü Pertumbuhan Kacang Hijau di Tempat Terang

Pada tempat yang terang,tanaman kacang hijau mendapat cahaya dengan intensitas yang sangat besar, akibatnya pertumbuhan kacang hijau akan lambat, karena sebagian besar hormon auksin terurai oleh sinar matahari. Dengan kondisi fisik tanaman yang sehat, subur, batang terlihat gemuk dan kuat, daun akan terlihat segar dan berwarna hijau karena mendapatkan cahaya yang cukup untuk fotosintesis serta memiliki cukup klorofil.

ü Pertumbuhan Kacang Hijau di Tempat Gelap

Pada tempat yang gelap, kacang hijau tidak mendapatkan cahaya matahari sama sekali, akibatnya hormon auksin yang terdapat pada biji kacang hijau menjadi sangat aktif dan bekerja secara optimal. Hal itu menyebabkan pertumbuhan kacang hijau menjadi sangat cepat namun kurang merata. Sehingga batangnya lemah dan warnaya kekuning – kuningan Akibatnya, batang tanaman akan lebih panjang jika ditanam di tempat yang gelap, tetapi dengan kondisi fisik tanaman yang kurang sehat, akar yang banyak dan lebat, batang terlihat kurus tidak sehat (lemah), warna batang dan daun pucat serta kekurangan klorofil sehingga daun berwarna kekuningan. Peristiwa ini disebut etiolasi.

9. Kesimpulan

Dari penelitian yang kami lakukan, terdapat beberapa kesimpulan yang dapat diambil, diantaranya:

v Tipe perkecambahan biji kacang hijau adalah perkecambahan epigeal.

v Tanaman yang ditempatkan di tempat terang arah tumbuhnya ke arah matahari (tegak lurus) sedangkan tanaman yang ditempatkan di tempat gelap batangnya menjadi sedikit bengkok karena menuju sinar matahari.

v Cahaya merupakan factor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman. Tanaman yang berada di tempat gelap, akan tumbuh lebih cepat daripada tanaman yang berada di tempat yang terang. Karena di tempat gelap, tanaman tidak mendapatkan cahaya matahari sehingga hormon auksin (hormon pertumbuhan) yang terdapat pada biji bekerja secara optimal. Sedangkan di tempat terang, tanaman mendapatkan cahaya matahari sehingga hormon auksin (hormon pertumbuhan) terurai.