BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Pertumbuhan didefenisikan sebagai pertambahan volume secara irreversible karena banyak organ tanaman yang telah dewasa mengalami perubahan volume sepanjang siang dan malam karena perubahan sementara kandungan air turgitasnya. Pengukuran pertumbuhan juga berdasarkan panjang, lebar/luas, berat kering tanaman. Kebanyakan pertumbuhan terjadi pada fase pendewasaan sel hanya sedikit kenaikan volumenya (Heddy, 2001).

Pada umumnya daerah pertumbuhan terletak pada bagian bawah meristem apikal dari tunas dan akar. Pada beberapa jenis tumbuhan, daerah pertumbuhannya terletak pada bagian atas setiap buku-buku (node). Pertumbuhan juga terjadi pada bagian-bagian lainnya, sebagai contoh, dalam daun dimana sel-sel membesar sampai pada tingkat tertentu. Pertumbuhan secara lateral terjadi dengan membesarnya sel-sel yang terletak pada sisi-sisi jaringan kambium (Kaufman, dkk., 1975).

Ujung akar dan ujung tajuk pembuluh dan tepat di atas nodus tumbuhan monokotil, atau di dasar daun rerumputan, meristem apikal tajuk dan meristem apikal akar terbentuk selama proses perekembangan embrio saat pembentukan biji, dan disebut meristem primer. Kambium pembuluh dan daerah meristematik pada nodus monokotil daun rerumputan tidak mudah dikenali, kecuali setelah terjadinya perkecambahan, dinamakan meristem sekunder (Heddy, 2001).

Oleh karena itu, untuk mengetahui lebih dalam mengenai daerah tumbuh dan faktor-faktor yang mempengaruhinya, maka dilakukanlah percobaan ini.

I.2 Tujuan Percobaan

            Tujuan diadakannya percobaan ini adalah untuk mengamati daerah tumbuh pada akar dari kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris.

I.3 Waktu dan Tempat Percobaan

            Percobaan ini dilakukan pada hari Rabu, tanggal 3 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 selama 5  hari.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pertumbuhan adalah suatu pertambahan dalam ukuran pertambahan dalam ukuran yang bersifat irreversible. Karena bersifat multi sel maka pertumbuhan bukan saja dalm volume tetapi juga pertambahan dalam hal bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tinggkat kerumitan. Proses pertumbuhan sebagian besar terjadi dalam fase pembelahan dan pendewasaan sel. Umumya daerah pertumbuhan terletak pada bagian bawah mesitem apical dari tunas akar. Pada rerumputan dan monokotil lainnya daerah pertumbuhan terletak di bagian atas tiap-tiap buku atau nodus. Pertumbuhan jika terjadi pada bagian-bagian lainnya misalnya pada daun sel-sel akan membesar pada batas tertentu. Pertumbuhan lateral terjadi dengan membesarnya sel-sel yang terletak pada sisi-sisi jaringan kambium. Pertumbuhan bagian pucuk dan akar disebabkan adanya pembentukan sel-sel baru oleh jaringan meristematik (embrionik) pada titk tumbuh diikuti dengan pertumbuhan dan differensiasi sel-selnya,bila mana tumbuhan mencapai ukuran dewasa maka terbentuk bunga (Fahn, 1992).

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).

Pertumbuhan dapat berarti pertambahan volume ukuran. Karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertambahan itu bukan hanya dalam volume, tetapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyak protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pada banyak kajian, pertumbuhan perlu diukur. Teorinya, semua ciri pertumbuhan yang disebutkan tidai bisa diukur, tetapi ada dua macam pengukuran yang lazim digunakan untuk mengukur pertambahan volume atau massa. Pertambahan volume sering ditentukan dengan cara mengukur perbesaran kesatu atau dua arah, seperti panjang (misalnya tinggi batang), atau luas (misalnya luas daun). Pengukuran volume, misalnya dengan cara pemindahan air, bersifat tidak merusak, sehingga tumbuhan yang sama dapat diukur berulang-ulang pada waktu yang berbeda. 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).

Pertumbuhan pada tumbuhan berlangsung terbatas pada beberapa bagian tertentu, yang terdiri dari sejumlah sel yang baru saja dihasilkan melalui proses pembelahan sel di moristem. Pembelahan sel itu sendiri mudah dirancukan dengan pembelahan sel tidak menyebabkan pertambahan ukuran, namun produk pembelahan sel itulah yang tumbuh dan menyebabkan pertumbuhan. Ujung akar dan ujung tajuk (apeks) mempunyai moristem. Daerah meristematik lainnya terdapat di kambium pembuluh dan tepat diatas nodus tumbuhan monokotil, atau di dasar daun rerumputan. Meristem apikal tajuk dan meristem apikal akar terbentuk selam proses perkembangan embrio saat pembentukan biji, dan disebut moristem primer.kambium pembuluh dan daerah moristematik pada nodus monokotil dan daun rerumputan tidak mudah dikenali, kecuali setelah perkecambahan terjadi, dinamakan moristem sekunder (Salisbury dan Ross, 1995).

Beberapa struktur tumbuhan bersifat tertentu, tapi adapula yang bersifat tak-tentu. Struktur tertentu tumbuh sampai mencapai ukuran tertentu, kemudian berhenti, dan akhirnya mengalami penuaan dan kematian. Daun, bunga, dan buah merupakan contoh yang baik untuk struktur tertentu, demikian pula bagi sebagian hewan yang tumbuh secara tertentu. Sebaliknya, batang dan akar yang vegetatif adalah struktur tak tentu. Bagian tersebut tumbuh melalui meristem yang terus menerus membuat dirinya sendiri, sehingga tetap muda (Salisbury dan Ross, 1995).

Walaupun meristem tak tentu dapat mati, namun secara potensial tak akan pernah mati. Sebaliknya, kematian merupakan akhir dari struktur tertentu. Ketika meristem vegetatif tak tentu berubah menjadi reproduktif (artinya mulai membentuk bunga), maka meristem tersebut menjadi tertentu (Salisbury dan Ross, 1995).

Pada batang yang sedang tumbuh, daerah pembelahan sel batang lebih jauh letaknya dari ujung daripada daerah pembelahan akar, terletak beberapa sentimeter dibawah ujung (tunas). Sedangkan pertambahan panjang tiap lokus pada akar tidak diketahui pertambahan panjang terbesar dikarenakan kecambah mati (Salisbury dan Ross, 1995).

Analisis pertumbuhan sebatang tanaman umumnya dilakukan pada tahap awal, meliputi hal-hal berikut (Franklin, 1991);

Panjang akar merupakan hasil perpanjangan sel-sel dibelakang merisitem ujung,sedang lebar yang lebih dari pada perbesaran sel-sel ujung merupakan hasil dari merisitem lateral atau pembentukan cambium, yang memulai pertumbuahan sekunder dari merisitem cambium. Pertumbuhan panjang dan lingkaran akar pada pucuk. Walau demikian pertumbuhan lateral tidak analog, karma percabangan akar mincul dari lingkaran tepi yang jauh di dalam jaringan tua atau jaringan yang berdifferensiasi, suatu morfogenesis yang jeles berbeda dari percabangan pada pucuk yang munculnya dari ujung dan asalnya dari permukaan (Franklin, 1991).

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan distribisi akar (Franklin, 1991):

1. Genotip

2. Persaingan tanaman.

3. Penghilangan daun.

4. Atmosfer tanah.

5. pH tanah

6. Temperatur tanah.

7. Kesuburan tanah.

8. Air.

9. Daya mekanik dan fisik

Pertumbuhan tanaman di tunjukkan oleh pertambahan ukuran dan berat kering yang tidak dapat balik. Pertambahan ukuran dan berat kering dari suatu organisme mencerminkan bertambahnya protoplasma, yang tejadi karma baik ukuran sel maupun jumlahnya bertambah. Pertambahan ukuran sel mempunyai batas yang diakibatkan hubungan antar voleme dan luas permukaan. Proses-proses pembelahan sel menentukan dasar untuk pertumbuhan akan tetapi pembelahan sel adalah proses-proses yang diatur secara biokimia, dan tidaklah perlu selalu diatur langsung oleh hubungan antara volume dan luas permukaannya (Hardjadi, 1979).

Sel-sel inisial membentuk sel-sel pada ujung akar yang bersifat meristematis. Pembelahan sel terjadi secara longitudinal dan beberapa ke arah lateral yang menyebabkan akar berbentuk silindris. Selanjutnya sel-sel dekat ujung akar aktif berproliferasi, dimana terletak tiga zona sel dengan tahapan pertumbuhan primer yang berurutan (zona pembelahan sel, zona pemanjangan dan zona pematangan). Zona pembelahan sel meliputi meristem apikal dan turunannya, yang disebut meristem primer (terdiri dari protoderm, prokambium dan meristem dasar). Meristem apikal yang terdapat di pusat zona pembelahan menghasilkan sel-sel meristem primer yang bersifat meristematik. Zona pembelahan sel bergabung ke zona pemanjangan (elongasi). Disini sel-sel memanjang sampai sepuluh kali semula, sehingga mendorong ujung akar, termasuk meristem ke depan. Meristem akan mandukung pertumbuhan secara terus-menerus dengan menambahkan sel-sel ke ujung termuda zona pemanjangan tersebut (Campbell, dkk., 2002).

Pembelahan mitotik pada zigot dan nukleus endosperma menghasilkan biji yang terdiri atas (Kimball, 1992) :

1.      Plumula terdiri atas dua daun embrionik, yang akan menjadi daun-daun sejati yang pertama tumbuhan bibit, dan tunas terminal (apikal). Tunas ini adalah moristem dan disanalah akan terjadi pertumbuhan batang yang selanjutnya.

2.      Hipokotil dan radikula, yang masing-masing akan tumbuh menjadi batang dan akar primer.

3.      Satu atau dua kotiledon, yang menyimpan makanan untuk digunakan biji yang berkecambah. Angiospermae yang membentuk biji dengan dua kotiledon disebut dikotil. Kacang merupakan contoh umum. Yang hanya membentuk satu kotiledon disebut monokotil. Jagung dan rumput-rumputan adalah termasuk monokotil.

            Makanan dalam kotiledon berasal dari endosperma yang pada gilirannya memperolehnya dari sporofit tetuanya. Pada banyak angiospermae, endosperma habis dimakan dan simpanan makanannya dipindahakan ke kotiledon pada saat perkembangan biji itu telah selesai. Pada yang lain-lain endosperma itu tetap didalam biji yang matang. Hal ini kita dapati pada beberapa dikotil dan semua monokotil. Sel-sel endosperma biasanya triploid  (3n) berlawanan dengan endosperma yang haploid (n) pada konifer dan gymnospermae lainnya (Kimball, 1992).

Kacang merah Phaseolus vulgaris, memiliki kulit luar biji yang merupakan bekas pelekatan dengan tali pusar, biasanya kelihatan kasar dan mempunyai warna yang berlainan dengan bagian lain kulit biji. Pusar biji jelas kelihatan. Perkecambahannya terjadi di atas tanah (epigaeis), yaitu jika pada perkecambahan, karena pembentangan ruas batang dibawah daun lembaga, daun lembaganya lalu terangkat keatas, muncul diatas tanah, daun lembaga kemudian berubah warna menjadi hijau, dapat digunakan untuk asimilasi, tetapi umurnya tidak panjang. Daun lembaga itu kemudian gugur, dan sementara itu pada kecambah telah terbentuk daun-daun normal yang dapat melakukan tugas asimilasi. Bakal buahnya beruang satu, bakal biji yang beruang satu dapat tersusun atas satu daun buah saja, putik tunggal, yaitu jika putik hanya tersusun atas sehelai daun buah saja (Susilo, 1991).

BAB III

METODE PERCOBAAN

III.1 Alat       

Alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah toples plastik, plat kaca, penggaris.

III.2 Bahan

            Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris, tissue, karet gelang, tinta cina, dan air.

III.3 Cara Kerja

            Adapun cara kerja yang dilakukan pada percobaan ini yaitu:

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 Hasil

Tabel hasil pengamatan pertambahan panjang akar kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris

Keterangan = - : Tidak ada pertambahan panjang akar.

IV.2 Pembahasan

Pada percobaan ini, dilakukan pengamatan tentang daerah tumbuh pada akar kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris. Tanaman yang diamati berjumlah 5 buah. 4 tanaman diberi perlakuan dengan menandai daerah tumbuh pada akar sepanjang 2 mm sebanyak 10 kali dengan tinta cina. Sementara untuk tanaman kontrol ditandai dengan  1 garis dengan panjang 2 cm dan kemudian ditandai dengan tinta cina. Hal ini dimaksudkan agar memudahkan dalam penghitungan penambahan panjang akar. Setelah itu, kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris ditempelkan pada plat kaca yang sebelumnya telah dibalut dengan tissue. Pemberian tissue ini dimaksudkan agar dapat menyerap air sehingga akar kecambah terus mendapatkan suplai air. Akar kecambah diusahakan menempel pada bagian tissue yang basah. Kemudian diikat dengan karet agar tidak jatuh. Setelah itu, plat kaca dimasukkan ke dalam toples berisi air dan kemudian disimpan pada tempat gelap atau tidak mendapat cukup cahaya. Hal ini dimaksudkan agar kerja hormon auksinnya maksimal sehingga pertambahan panjang akar dapat terlihat jelas.

Berdasarkan hasil pengamatan yang terlihat dalam tabel, dapat terlihat bahwa pada akar kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris yang diamati tidak terjadi pertambahan panjang. Hal ini dapat disebabkan karena sel-sel dalam organ akar tersebut tidak mengalami pembelahan sehingga ukuran panjang pada akar tidak mengalami pertambahan panjang. Kemungkinan lain yang menyebabkan tidak bertambahnya panjang akar adalah sel-sel dalam jaringan masih beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang ketersediaan nutrisinya terbatas.

Berdasarkan teori, tanaman yang disimpan pada tempat yang gelap atau kurang mendapat cahaya akan mengalami pertumbuhan maksimal, tetapi tanaman pucat atau mengalami etiolasi. Hal ini disebabkan karena kerja hormon auksin pada jaringan yang aktif membelah, dalam hal ini jaringan meristem yang terdapat pada akar, sangat maksimal ketika tidak ada sinar matahari. Sebab, sinar matahari akan menghambat kerja hormon auksin sehingga pertumbuhan kecambah kurang maksimal.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan distribusi akar sehubungan dengan percobaan, yaitu :

1. Hormon; hormon yang bekerja pada pertambahan panjang jaringan tanaman adalah hormon auksin.

2. Persaingan; kompetisi spesies tumbuhan mengeluarkan bahan panghambat oleh akar disebut alelopati.

3. Temperatur; temperatur optimum pertumbuhan akar lebih rendah dari bagian pucuk.

4. Air; keadaan air merupakan salah satu indikator pertumbuhan, termsuk dengan keadaan pHnya.

BAB V

PENUTUP

V.1 Kesimpulan

            Berdasarkan hasil pengamatan dapat disimpulkan bahwa daerah tumbuh pada akar kecambah kacang merah Phaseolus vulgaris  adalah pada ujung akar yang mengandung jaringan meristem yang aktif membelah.

V.2 Saran

            Sebaiknya dalam melakukan percobaan dan pengamatan dilakukan pada satu tempat agar faktor-faktor yang berpengaruh dalam percobaan tidak berubah, misalnya keadaan temperatur dan sebagainya.

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

Fahn, Albert, 1992. Anatomi Tumbuhan Edisi ke III. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Franklin, P., 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia Press, Jakarta.

Harjadi, Sri Setyadi, 1979. Pengantar Agronomi. Gramedia, Jakarta.

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

Heddy, S., 2001. Ekofisiologi Tanaman. Raja Grafindo Persada: Jakarta.

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

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.

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