BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Salah satu ciri kehidupan tumbuhan adalah bahwa tumbuhan itu mengalami proses tumbuh. Tumbuh adalah pertambahan volume yang tidak dapat balik. Besarnya pertumbuhan persatuan waktu disebut laju tumbuh. Proses pertumbuhan merupakan hal yang lazim bagi setiap tumbuhan. Dalam proses pertumbuhan terjadi penambahan volume yang sidnifikan. Seiring berjalannya waktu pertumbuhan suatu tanaman terus bertambah. Proses tumbuh sendiri dapat dilihat pada selang waktu tertentu, dimana setiap pertumbuhan tanaman akan menunjukkan suatu perubahan dan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva dan diagram pertumbuhan (Lintasberita, 2010).

Laju pertumbuhan suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dengan suatu grafik, dengan laju tumbuh ordinat dan waktu pad aabsisi, maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentuk huruf atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid ini berlaku bagi tumbuhan  lengkap, bagian-bagiannya ataupun sel-selnya (Lintasberita, 2010).

Kurva sigmoid berguna bagi para ahli dalam melakukan penelitian-penelitian lebih lanjut tentang tumbuh dan perkembangan tumbuhan, karena ia menunjukkan tahap-tahapan perkembangan. Dalam percobaan yang menggunakan tumbuhan hidup, fase perkembangan tanaman perlu diperhatikan untuk dapat menganalisa suatu fenomena dengan tepat (Lintasberita, 2010).

Oleh karena itu, untuk lebih memahami mengenai laju pertumbuhan dan teori mengenai kurva sigmoid, maka dilakukan lah percobaan ini.

I.2 Tujuan Percobaan

            Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengamati laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji hingga daun mencapai ukuran tetap pada tanaman kacang merah Phaseolus vulgaris.

I.3 Waktu dan Tempat Percobaan

            Percobaan ini dilakukan pada hari Kamis, tanggal 2 April 2013 pukul 14.00-16.00 WITA, bertempat  di Laboratorium Biologi Dasar, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar dan pengamatannya dilakukan 14 hari.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan yang tidak dapat dibalikkan dalam ukuran pada sistem biologi. Secara umum pertumbuhan berarti pertambahan ukuran karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertumbuhan itu bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pertumbuhan biologis terjadi dengan dua fenomena yang berbeda antara satu sama lain. Pertambahan volume sel dan pertambahan jumlah sel. Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesa dan akumulasi protein, sedangkan pertambahan jumlah sel terjadi dengan pembelahan sel (Kaufman, dkk., 1975).

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan proses yang penting dalam kehidupan dan pekembang biakan suatu species.Pertumbuhan dan perkembangan berlangsung secara terus-menerus sepanjang daur hidup,tergantung pada tersedianya merisitem,hasil asimilasi,hormone dan substansi pertumbuhan lainnya,serta lingkunganyang mendukung. Secara empiris,pertumbuhan tanaman dapat dikatakan sebagai suatu fungsi dari genotype X lingkungan (internal dan eksternal). Pertumbuhan itu lebih mudah digambarkan dari pada di defenisikan.Pertumbuhan berarti pembelahan sel dan pembesaran sel.Kedua proses ini memerlukan sintesis protein dan merupakan proses yang tidak dapat berbalik. Proses differensiasi seringkali dianggap pertumbuhan. Pertumbuhan tanaman memerlukan proses differensiasi (Lintasberita, 2010).

Reproduksi dan perkembangan adalah topik yang sangat berhubungan erat. Baik suatu tumbuhan muncul dari zigot yang dihasilkan secara seksual ataupun melalui reproduksi vegetatif, perubahannya menjadi sebuah individu baru yang utuh bergantung pada mekanisme yang membentuk organ seperti daun dan akar, dan membentuk pola khusus pada sel-sel dan jaringan tertentu di dalam organ tersebut. Perkembangan (development) adalah penjumlahan seluruh perubahan yang secara progresif merincikan tubuh organisme (Campbell, dkk., 2002).

Pada setiap tahap dalam kehidupan suatu tumbuhan, sensitivitas terhadap lingkungan dan koordinasi respons sangat jelas terlihat. Tumbuhan dapat mengindera gravitasi dan arah cahaya dan menanggapi stimulus-stimulus ini dengan cara yang kelihatannya sangat wajar bagi kita. Seleksi alam lebih menyukai mekanisme respons tumbuhan yang meningkatkan keberhasilan reproduktif, namun ini mengimplikasikan tidak adanya perencanaan yang disengaja pada bagian dari tumbuhan tersebut (Campbell, dkk., 2002).

Yang paling umum, pertumbuhan berarti pertambahan ukuran. Karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertambahan itu bukan hanya dalam volumenya, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pertambahan massa sering ditentukan dengan cara memanen seluruh tumbuhan atau bagian yang diinginkan, dan menimbangnya cepat-cepat sebelum air terlalu banyak menguap dari bahan tersebut (Salisbury dan Ross, 1995).

            Pada tanaman, aktifitas perkembangan yang vital ini banyak yang tumpang tindih. Pertumbuhan apikal (pada ujung akar dan batang) mendahului morfogenesis dan deferensiasi. Tetapi pembesaran batang terjadi oleh karena pembesaran sel-sel setelah morfogenesis dan diferensiasi berlangsung (Kimball, 1990).

Agar pertumbuhan dapat terjadi, maka laju sintesis molekul yang kompleks dari organisme itu seperti protein, harus melebih laju perombakannya. Ini berarti bahwa harus ada tambahan molekul organik (yaitu asam amino, asam lemak, gliserol dan glukosa) yang diambil oleh organisme itu dari lingkungannya. Beberapa dari bahan ini merupakan bahan baku dalam reaksi anabolisme, dan lainnya akan menyediakan energi untuk anabolisme dan molekul-molekul merupakan bahan baku (Kimball, 1990).

Dalam proses fotosintesis, karbondioksida dari udara direduksi menjadi karbon organik. Zat-zat hara mineral diambil dari akar, sebagian besar dalam bentuk anorganik dan digabungkan ke dalam tanaman dan hasilnya. Hanya sejumlah kecil air diserap yang sebenarnya digabungkan ke dalam tanaman. Pertumbuhan merupakan kenaikan dalam bahan tanaman, adalah proses total yang mengubah bahan-bahan mentah ini secara kimia dan menambahkannya pada tanaman (Goldsworthy dan Fisher, 1992).

Selama tumbuhan masih mampu untuk bertahan hidup, tumbuhan dapat tumbuh tidak terbatas karena tumbuhan memiliki jaringan embrionik yang selalu tersedia, yang disebut meristem, pada daerah pertumbuhan. Sel-sel meristematik membelah terus untuk menghasilkan sel-sel baru. Beberapa produk pembelahan ini tetap berada pada daerah meristematik untuk menghasilkan lebih banyak lagi sel, sementara yang lain menjadi terspesialisasi dan digabungkan ke dalam jaringan dan organ tumbuhan yang sedang tumbuh. Sel-sel yang tetap berfungsi untuk menghasilkan sel-sel baru di dalam meristem disebut inisial (initial) atau permulaan. Sel-sel baru yang digantikan dari meristem, terus membelah selama beberapa saat, sampai sel-sel yang mereka hasilkan mulai mengalami spesialisasi di dalam jaringan yang sedang berkembang (Campbell, dkk., 2002).

Pola pertumbuhan tumbuhan bergantung pada letak meristem. Meristem apikal, berada pada ujung akar dan pada pucuk tunas, menghasilkan sel-sel bagi tumbuhan untuk tumbuh memanjang. Pemanjangan ini, yang disebut pertumbuhan primer (primary growth), memungkinkan akar membuat jalinan di dalam tanah dan tunas untuk meningkatkan pemaparannya terhadap cahaya matahari dan karbon dioksida. Pada herba (bukan tumbuhan berkayu), yang terjadi hanya pertumbuhan primer. Namun demikian, pada tumbuhan berkayu terdapat juga pertumbuhan sekunder (secondary growth), yaitu adanya aktivitas penebalan secara progresif pada akar dan tunas yang terbentuk sebelumnya oleh pertumbuhan primer. Pertumbuhan sekunder adalah produk meristem lateral, silinder-silinder yang terbentuk dari sel-sel yang membelah ke samping di sepanjang akar dan tunas. Meristem lateral ini menggantikan epidermis dengan jaringan dermis sekunder, seperti kulit, yang lebih tebal dan keras, dan meristem lateral juga menambahkan lapisan jaringan pembuluh. Kayu adalah xylem sekunder yang terakumulasi selama bertahun-tahun (Campbell, dkk., 2002).

Kurva menunjukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dari waktu. Tiga fase utama biasanya mudah dikenali, yaitu fase logaritmik, fase linier dan fase penuaan. Pada fase logaritmik ini berarti bahwa laju pertumbuhan lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan ukuran organisme. Semakin besar organisme, semakin cepat ia tumbuh. Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun, saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Srigandono, 1991).

Ketika buah dan biji masak, buah dan biji terlepas dari tumbuhan tempat buah dan biji ini telah tumbuh dan berkembang. Pada tumbuh-tumbuhan dengan buah-buahan merekah, biji-bijianlah yang terpencar jauh dan luas sewaktu buah-buahan ini tumpah atau merekah terbuka. Jika buah-buahan ini tidak merekah, buah-buahan inilah (bukan biji-bijinya) yang terpencar. Pada beberapa kasus, struktur atau pola tingkah laku tumbuhan tertentu kemungkinan penyebaran buah-buahan dan biji-bijian. Buah dan biji ini dapat juga tersebar oleh angin, air, hewan dan oleh manusia. Jika keadaan memungkinkan, biji-biji ini akan berkecambah dan akan menimbulkan tumbuh-tumbuhan baru (Tepfer, 1989).

Laju pertumbuhan relatif (relative growth rate) menunjukkan peningkatan berat kering dalam suatu interval waktu dalam hubungannya dengan berat asal. Dalam situasi praktis, rata-rata pertumbuhan laju relative dihitung dari pengukuran yang di ambil pada waktu t₁ dan t₂ (Susilo, 1991)

Kurva pertumbuhan berbentuk S (sigmoid) yang ideal. Tiga fase utama biasanya mudah dikenali: fase logaritmik, fase linier, dan fase penuaan. Pada fase logaritmik, ukuran (v) bertambah secara eksponensial sejalan dengan waktu (t). Ini berarti bahwa laju pertumbuhan (^dv/_dt) lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Salisbury dan Ross, 1995).

 BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat

            Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah nampan, ranting pohon  dan penggaris.

III.2 Bahan

            Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah kacang merah Phaseolus vulgaris, polybag, tanah, air, kertas label dan tissue.

III.3 Cara Kerja

            Adapun cara kerja yang dilakukan pada percobaan ini yaitu:

1.    Merendam biji kacang merah Phaseolus vulgaris dalam nampan selama 2 jam.

2.    Memilih biji yang baik sebanyak 11 biji.

3.    Mengupas 3 biji dan membuka kotiledonnya, mengukur panjang pada embrionya dengan penggaris, kemudian menentukan nilai rata-ratanya.

4.    Menanam 9 biji dalam 3 polybag, setiap polybag berisi 3 biji kacang merah Phaseolus vulgaris, menyiram dengan air secukupnya, kemudian memeliharanya selama 14 hari.

5.    Mengadakan pengamatan sebagai berikut :

a.    Mengukur panjang daun pertamanya pada umur 3, 5, 7, 10 dan 14 hari.

b.    Mengukur daun pada umur 3 dan 5 hari dengan menggali tanah.

c.    Setiap pengukuran dilakukan tanpa memotong kecambah.

d.   Menentukan rata-rata panjang daun dari tiap-tiap seri pengukuran.

e.    Membuat grafik dengan panjang rata-rata daun dan waktu pengukuran sebagai absisa.

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

IV.1.1 Panjang Embrio

a.        Tabel Hasil Pengamatan

IV.1.2  Panjang Daun

a.        Tabel Pengamatan Panjang Daun

Keterangan : 

-          = tidak terjadi pertambahan panjang.

b.        Kurva Panjang Daun

IV.2 Pembahasan

Percobaan mengenai kurva sigmoid ini bertujuan untuk mengamati laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji hingga daun mencapai ukuran tetap pada tanaman. Pada percobaan ini dilakukan pengamatan menggunakan 12 biji kacang merah Phaseolus vulgaris yang direndam dalam air beberapa menit.. Setelah direndam dalam nampan, diambil 3 biji kacang merah lalu dikupas bagian kulit luarnya. Hal ini dilakukan untuk menghitung panjang kotiledon biji kacang merah Phaseolus vulgaris. Kemudian  9 biji lainnya ditanam kedalam 3 polybag masing masing polybag berisi 3 biji kacang merah Phaseolus vulgaris.

Percobaan ini dimulai dengan merendam biji kacang merah Phaseolus vulgaris dalam air dengan maksud untuk memecah dormansinya. Kemudian mengukur panjang embrio beberapa sampel biji untuk melihat dan memastikan keadaan embrio sebelum ditanam. Kemudian sampel yang lain dari biji ditanam pada polybag untuk dilihat pertumbuhan dari daunnya yang di ukur setiap hari ke-3, 5, 7, 9, dan 14.

Berdasarkan  hasil yang diperoleh, biji kacang merah  Phaseolus vulgaris tidak mengalami pertumbuhan sama sekali. Ini disebabkan oleh beberapa faktor yaitu keadaan dari biji itu sendiri yang memiliki biji keras sehingga dapat menghambat pertumbuhan embrionya. Dapat juga disebabkan oleh faktor lingkungan dan suhu yang tinggi sehingga menghambat pertumbuhan embrio. Ketersediaan air juga merupakan salah satu faktor yang dapat menghambat pertumbuhan embrio, bila kekurangan air akan menghambat embrio untuk tumbuh sedangkan bila memiliki cukup air, maka embrio dapat lebih cepat tumbuh karena dapat membantu kulit biji mengelupas sehingga embrio dapat dengan mudah keluar dan memulai perkecambahan sedangkan biji kacang merah Phaseolus vulgaris yang ditanam pada polybag semuanya mati, hal ini disebabkan karena adanya faktor eksternal dan faktor internal.

Berdasarkan teori, biji yang tumbuh mengalami tiga fase dalam kehidupannya. Fase-fase tersebut adalah (1) fase logaritmik, (2) fase linier, (3) fase penuaan (senescene). Akibat pola pertumbuhan yang mengikuti pola tiga fase tersebut menyebabkan pertumbuhan dari suatu tanaman dapat diukur dan dinyatakan dalam suatu persamaan diagram. Diagram atau kurva pertumbuhan umum dikenal dengan kurva sigmoid. Kurva sigmoid merupakan suatu kurva berbentuk huruf S.

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

            Dari hasil pengamatan yang dilakukan pada percobaan ini dapat disimpulkan bahwa biji pada kacang merah Phaseolus vulgaris akan mengalami perkecambahan sebagai tanda mulainya laju tumbuh pada tanaman kacang merah berbentuk kurva sigmoid, namun pada percobaan ini tidak membuktikan kebenaran dari teori karena biji pada kacang merah Phaseolus vulgaris tidak mengalami pertumbuhan disebabkan aktivitas organisme dalam mencari makan sehingga biji kacang merah yang sebelumnya ditanam dalam polybag hilang lantaran dimakan oleh organisme lain.

V.2 Saran

            Sebaiknya pada percobaan disiapkan tempat khusus untuk menyimpan  hasil praktikum agar lebih mudah untuk melakukan pengamatan dan hasil praktikum tidak diganggu oleh organisme lain

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A., Jane B. R. dan Lawrence G. M., 2002. Biologi, Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Goldsworthy, P.R dan N.M. Fisher, 1992. Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

Kaufman, P. B., J. Labavitch, A. A. Prouty, N.S Ghosheh, 1975. Laboratory Experiment in Plant Physiology. Macmillan Publishing Co., Inc. New York.

Kimball, J.W., 1992.  Biologi Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

Latunra, A.I., 2013. Penuntun Praktikum Struktur Perkembangan Tumbuhan II. Universitas Hasanuddin. Makassar.

Lintasberita, 2010. Menentukan Lokus tumbuh pada Tumbuhan. http://www.lintasberita.com. Diakses pada tanggal 2 April 2013, pukul 19.00 WITA

Salisbury, F.B. dan Cleon W. R., 1995. Fisiologi Tumbuhan Jilid 2. ITB Press. Bandung.

Srigandono, B., 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta

Susilo, W., 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia. Jakarta.

Tepfer, S., 1989. Ilmu Pengetahuan Populer Jilid 6. Grolier : PT Widyadara. Jakarta.