kemandirian pertumbuhan tanaman

PENGENALAN MIKROSKOP DAN PENGAMATAN OBJEK MIKROSKOPIK

KEMANDIRIAN PERTUMBUHAN TANAMAN

LAPORAN PRAKTIKUM

BIOLOGI

Disusun oleh:

Nama

: Gigie Kurniawati Wiyono

NIM

: 05.70.0037

Kelompok : A.6

2005

JURUSAN TEKNOLOGI PANGAN

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA

SEMARANG

1. PENDAHULUAN

1.1. Tinjauan Pustaka

Pertumbuhan berarti pertambahan ukuran dalam volume, bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pertumbuhan pada tumbuhan berlangsung terbatas pada beberapa bagian tertentu, yang terdiri dari sejumlah sel yang baru saja dihasilkan melalui proses pembelahan sel di meristem (Salisbury & Ross, 1995). Pertumbuhan ini biasanya disebabkan karena adanya perbesaran sel (cell enlargement) dan pembelahan sel (cell division). Perbesaran sel sendiri disebabkan karena peningkatan tekanan hidrolik internal (Pi) pada sel tersebut (Lakitan, 1995).

Reaksi fotosintesis secara keseluruhan dapat ditulis sebagai berikut

6 CO2 + 12 H2O + (cahaya, klorofil) ( 6 H2O + C6H12O6 + 6 O2Karena glukosa lebih banyak tereduksi daripada CO2 jelaslah kiranya bahwa penggabungan CO2 untuk membetuk glukosa memerlukan energi dan sumber elektron serta proton untuk mereduksi CO2 (Volk & Wheeler, 1999).

Proses fotosintesa adalah proses di mana CO2 di bawah pengaruh sinar matahari diubah ke dalam persenyawaan organik yang berisi karbon dan kaya energi. Sedangkan proses respirasi adalah proses untuk memperoleh energi dari bahan organik di mana berlangsung secara efisien di dalam sel. Dapat disimpulkan bahwa proses fotosintesa dan respirasi saling berkebalikan (Harjadi, 1979).

Selain fotosintesa, aktivitas tumbuhan yang tidak kalah pentingnya adalah proses respirasi. Proses respirasi adalah suatu proses yang menghasilkan karbondioksida dan air dari karbohidrat dan oksigen. Reaksi respirasi dapat ditulis sebagai berikut :

Karbohidrat + O2 ( CO2 + H2O + energi kimia

Respirasi ini merupakan kebalikan dari proses fotosintesa. Respirasi mengeluarkan energi kimia sebagai ganti yang disebut ATP (Johnson et al., 1984).

Meskipun tanpa adanya sinar matahari, penyimpanan memegang peranan penting untuk memungkinkan tanaman memanfaatkan musim pertumbuhan yang sangat pendek. Translokasi yang cepat dari karbohidrat yang tersimpan dari akar ke puncak batang yang cepat pada saat temperatur yang rendah mengurangi kecepatan fotosintesa di bawah optimumnya (Fitter, 1994).

Faktor yang berpengaruh dalam fotosintesa adalah :

CO2, merupakan faktor pembatas laju fotosintesa

Suhu, suhu yang > dari 38oC akan meningkatkan laju fotosintesa

Intensitas cahaya, laju fotosintesa akan bertambah cepat jika habitatnya di tempat terang

Suplai air, bila kondisi air kurang, maka akan berpengaruh pada luas daun yang juga makin sempit. Apabila luas daunnya sempiot maka laju fotosintesa akan semakin lambat

(Tjokrosomo, 1983).

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dapat dikelompokkan menjadi :

1. Faktor dalam (internal), meliputi :

genetikal tumbuhan tersebut

hormon tumbuhan yang terdapat dalam tumbuhan tersebut dan ada bermacam-macam, antara lain :

Auksin, berfungsi untuk merangsang perpanjangan sel, memperpanjang titik tumbuh, dan merangsang pembentukan bunga dan buah.

Giberelin, berfungsi untuk merangsang aktivitas kambium, menyebabkan tanaman tumbuh raksasa dan menyebabkan tanaman dapat berbunga sebelum waktunya.

Sitokinin, berfungsi untuk menggiatkan pembelahan sel dan mempengaruhi pertumbuhan tunas dan akar.

Asam absisat, berfungsi untuk mengurangi kecepatan pertumbuhan dan pemanjangan sel, bahkan menghentikannya. Selain itu, juga untuk membantu tumbuhan untuk bertahan pada kondisi jelek dengan menunda pertumbuhan. Konsentrasi asam absisat akan meninggi pada kuncup ketiak sehingga tanaman akan menggugurkan daunnya. Bila kekurangan air, maka asam absisat berkumpul pada sel penutup sehingga stomata tertutup dan penguapan berkurang (Campbell, 1996).

2. Faktor luar (eksternal), meliputi :

Suhu

Untuk dapat tumbuh dengan baik, maka tanaman harus mempunyai suhu optimum untuk pertumbuhannya. Temperatur yang dibutuhkan untuk pertumbuhan yang optimum berkisar antara 20 30 derajat Celcius (Hendaryono, 1994).

Cahaya

Cahaya mutlak dibutuhkan oleh semua tumbuhan hijau untuk membantu proses fotosintesis.

Kelembaban atau kadar air

Sampai pada batas tertentu, makin tinggi kadar air, pertumbuhan akan makin cepat. Karena akan lebih banyak kadar air yang diserap dan lebih sedikit yang diuapkan, akan menyebabkan pembentangan sel sehingga lebih cepat mencapai ukuran maksimal.

pH tanah

pH tanah sangat mempengaruhi nutrisi-nutrisi yang terkandung dalam tanah

(Kimball, 1992).

Empat faktor penting dalam kesuburan tanah adalah oksigen, air, toksik, dan unsur hara. Kekurangan satu faktor penting itu maka akan menghambat proses pertumbuhan. Contohnya bila kekurangan oksigen, maka akan mengurangi energi yang dihasilkan. Namun, perlu diingat bahwa toksik jangan terlalu banyak karena dapat menghambat perkembangan akar, sehingga pengambilan air dan unsur hara dapat terganggu pula (Indranada, 1996).Sinar matahari merupakan sumber energi yang menyebabkan tanaman dapat membentuk gula (fotosintesis). Air adalah suatu unsur yang akan menentukan mati / hidupnya tanaman. Angin merupakan pelaku utama penguapan dan penyerbukan maka angin mempunyai ciri-ciri khas. Penguapan merupakan unsur yang penting sekali bagi daerah-daerah yang beririgasi. Suhu mengatur ritme / lingkaran perkembangan tanaman. Masa kritis adalah masa dimanan tanaman sangat peka terhadap kekurangan air pada masa mudanya (Suhardi, 1983).

Pernafasan atau respirasi adalah pertukaran gas antara organisme dengan lingkungannya. Energi yang dihasilkan akan digunakan untuk membantu reaksi metabolisme sekunder, misalnya untuk sintesis asam amino. Reaksi pemecahan glukosa adalah sebagai berikut :

Glukosa + Oksigen ( Karbondioksida + Energi + Air

(C6H12O6) (O2) (CO2) (ATP + panas) (H2O)

Jadi dalam reaksi tersebut, selain dihasilkan energi, juga menghasilkan karbondioksida. Karbondioksida akan dikeluarkan ke lingkungan (Supeni, 1995).

Tropisme adalah gerakan pertumbuhan yang arahnya ditentukan oleh arah rangsangan yang berasal atau menuju tumbuhan. Gerak tropisme yang terjadi karena rangsangan gaya tarik bumi disebut geotropisme positif. Jika terjadi karena rangsang cahaya disebut gerak fototropisme (Kimball et al., 1994).

1.2. Tujuan Praktikum

Tujuan praktikum ini adalah untuk mengetahui faktor-faktor yang dapat berpengaruh terhadap pertumbuhan tanaman, mengetahui perbedaan pertumbuhan tanaman jika diletakkan di tempat gelap dan terang, serta mengetahui adanya respirasi dan fotosintesa yang dilakukan oleh tanaman.

2. MATERI DAN METODE

2.1. Materi

2.1.1. Alat

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah stoples gelas berukuran besar dan bertutup (yang dapat dimasuki pot dan tanamannya) sebanyak 2 buah, serta kantong plastik hitam.

2.1.2. Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah 2 buah tanaman dalam pot berukuran kecil dan air.

2.2. Metode

Mula-mula, kedua buah pot beserta tanamannya dimasukkan dalam toples dan ditutup rapat. Kemudian toples pertama diletakkan di tempat yang terkena sinar matahari tidak langsung. Sedangkan toples kedua ditempatkan di tempat gelap (dimasukkan dalam kantong plastik hitam). Selanjutnya kedua tanaman tersebut disiram dengan air secukupnya setiap hari dan dilakukan pengamatan setiap hari dan diamati selama 2 minggu.

3. HASIL PENGAMATAN

Hasil pengamatan kemandirian tanaman dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

Hari ke-Tempat terangTempat gelap

0Arah pertumbuhan: agak bengkok

Kondisi: berwarna hijau tua

Arah pertumbuhan: agak bengkok

Kondisi: hijau tua




Kondisi: daun hijau tua





3Arah pertumbuhan: tumbuh ke atas

Kondisi: daun ada yang patah, satu berbercak coklat

Arah pertumbuhan: rumbuh ke atas


4Arah pertumbuhan: tumbuh ke arah jendela

Kondisi: daun ada yang berbercak coklat; pada bagian bawah, ada 2 daun yang berwarna kuning

Arah pertumbuhan: tumbuh ke atas

Kondisi: daun hijau tua, ada kuncup daun yang berwarna hijau muda

5Arah pertumbuhan: tumbuh ke arah jendela

Kondisi: ada daun yang berwarna kuning di bagian tengah


Kondisi: daun hijau tua, yang paling ujung (pucuk daun) berwarna hijau muda

6Tidak ada pengamatan

Tidak ada pengamatan

7Arah pertumbuhan: miring ke arah jendela

Kondisi: daun yang berbercak coklat ada dua



8Arah pertumbuhan: miring ke jendela

Kondisi: daun yang coklat layu 2, ada yang berwarna hijau rontok 1




Kondisi: daun yang coklat layu dua, ada uang rontok

Arah pertumbuhan:tumbuh ke atas



Kondisi: daun yang coklat layu dua, ada yang rontok




Kondisi: daun yang coklat layu dua, ad yang rontok


Kondisi: daun yang hijau muda mengerut dan timbul bercak coklat


Kondisi: daun yang menjadi berwarna hijau muda timbul bercak coklat


Kondisi: daun menjadi berwarna hijau muda, batang menguning, 3 daun berbercak coklat

13Tidak ada pengamatan

Tidak ada pengamatan

14Arah pertumbuhan:miring ke arah jendela

Kondisi: bercak coklat mulai layu, batang mulai menguningArah pertumbuhan: tumbuh ke atas

Kondisi: daun yang berbercak coklat bertambah 10, batang tambah menguning daun yang berbercak coklat ada yang menggulung

4. PEMBAHASAN

Pada percobaan ini, kami menggunakan 2 tanaman yang berdaun. Tanaman ini dimasukkan ke dalam toples dan ditutup rapat. Tanaman yang pertama diletakkan ke tempat yang mendapatkan sinar matahari (tempat terang), sedangkan tanaman yang kedua diletakkan di tempat yang tidak mendapatkan sinar (tempat gelap). Pada pengamatan ini, kami mengamati perbedaan pertumbuhan kedua tanaman tersebut. Pertumbuhan biasanya disebabkan karena adanya perbesaran sel (cell enlargement) dan pembelahan sel (cell division). Perbesaran sel disebabkan karena peningkatan tekanan hidrolik internal (Pi) pada sel tersebut (Lakitan, 1995).

4.1.1. Ciri-ciri pertumbuhan tanaman

Tanaman mengalami pertumbuhan bila terjadi pertambahan ukuran dalam volume, bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan (Salisbury & Ross, 1995). Selama pengamatan, tanaman yang kami amati pada awalnya menunjukkan pertumbuhan. Pada pertengahan pengamatan, tanaman menunda pertumbuhannya. Hal ini disebabkan karena tanaman sedang berada pada kondisi yang jelek. Arah pertumbuhan tanaman berubah. Arah pertumbuhan tanaman yang diletakkan terang tumbuh ke atas, lalu ke arah cahaya. Hal ini disebabkan karena adanya gerak fototropisme akibat tertimbunnya hormon auksin yang rusak akibat terkena cahaya yang berintensitas tinggi. Fototropisme adalah gerakan pertumbuhan karena rangsang cahaya. Sedangkan tanaman yang di tempat gelap tumbuh ke atas. Hal ini disebabkan karena tidak adanya gerak fototropisme (Kimball et al., 1994).

Warna tumbuhan pada hari ke-0 sampai dengan hari ke-14 mengalami perubahan. Daun yang awalnya berwarna hijau tua menjadi hijau muda, kuning dan ada beberapa daun yang mempunyai bercak coklat (pada tanaman di tempat terang mulai hari ke-4 dan tanaman gelap mulai hari ke-11). Tanaman yang diletakkan di tempat yang gelap lebih banyak memppunyai daun yang berbercak coklat daripada tanaman di tempat terang. Tanaman berdaun hijau karena mempunyai klorofil yang berperan dalam fotosintesis. Klorofil adalah pigmen hijau pada tumbuhan yang digunakan untuk proses fotosintesis (Kimball, 1994).

Pada hari ke-8, tanaman di tempat terang mulai rontok daunnya. Hal ini menunjukkan keberadaan asam absisat yang berfungsi untuk mengurangi kecepatan pertumbuhan dan pemanjangan sel, bahkan menghentikannya. Asam absisat menunda pertumbuhan karena tanaman berada dalam kondisi yang jelek. Asam absisat dapat menunda pertumbuhan dengan meninggikan konsentrasi asam absisat pada kuncup ketiak. Bila kekurangan air, maka asam absisat berkumpul pada sel penutup sehingga stomata tertutup dan penguapan berkurang (Campbell, 1996). Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tanaman

4.1.2. Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dapat dikelompokkan menjadi :

1. Faktor dalam (internal), meliputi :

genetikal tumbuhan tersebut hormon tumbuhan yang terdapat dalam tumbuhan tersebut dan ada bermacam-macam, antara lain :

Auksin, bila tanaman tidak mempunyai auksin, maka sel akan sulit memanjang, pembentukan bunga dan buah sulit dilakukan, dan sebagainya.

Giberelin, bila tanaman tidak mempunyai giberelin maka aktivitas kambium akan terhambat, tanaman tumbuh kerdil dan sebagainya.

Sitokinin, bila tanaman tidak mempunyai sitokinin, maka pembelahan sel dan pertumbuhan tunas dan akar akan terhambat.

3. Asam absisat, bila tanaman tidak memiiki asam absisat, maka tanamn tidak dapat bertahan pada kondisi jelek (Campbell, 1996).

2. Faktor luar (eksternal), meliputi :

Suhu, bila suhu optimum tanaman tidak tercapai, maka tanaman tidakdapat tumbuh dengan baik. Temperatur yang dibutuhkan untuk pertumbuhan yang optimum berkisar antara 20 30 derajat Celcius (Hendaryono, 1994).

Cahaya, bila cahaya tidak terpenuhi maka proses fotosintesis tidak dapat berlangsung.

Kelembaban atau kadar air, bila air tidak mencukupi, maka proses metabolisme dan fotosintesis akat\n terhambat. pH tanah, bila pH tanah tidak optimum maka nutrisi-nutrisi yang terkandung dalam tanah akan sulit didapat.(Kimball, 1992).

Tanah yang dapat menyediakan faktor-faktor tumbuh dalam kondisi optimum dinyatakan subur dan kemampuan itu dinamakan kesuburan tanah. 4 faktor penting dalam kesuburan tanah adalah oksigen, air, toksik, dan unsur hara (Indranada, 1996). Pada tanaman yang di tempat terang, semua faktor di atas terpenuhi, kecuali oksigen dan unsur hara. Sedangkan pada tanaman di tempat gelap, faktor yang tidak terpenuhi adalah unsur hara, cahaya, dan oksigen. Ciri-ciri bahwa oksigen tidak cukup terpenuhi adalah daun menjadi layu (pada tanaman terang mulai hari ke-3 dan pada tanaman di tempat gelap pada hari ke-5) dan menguning. Selain itu, tanaman juga kekurangan nitrogen dan belerang. Kekurangan 2 unsur ini juga menyebabkan daun tanaman menjadi lebih muda atau kuning dan pucat (Indranada, 1986). Tanaman yang di tempat gelap tidak mendapatkan sehingga proses fotosintesis terganggu. Hal ini juga mengakibatkan tanaman menjadi berwarna kuning pucat, jumlah glukosa dan energi sedikit (Campbell, 1996).Pada tanaman di tempat terang, cahaya digunakan untuk membentuk gula (fotosintesis). Pada tanaman di tempat terang dan gelap, air digunakan dalam proses metabolisme, bahan fotosintesa, dan sebagainya. Suhu digunakan untuk mengatur ritme / lingkaran perkembangan tanaman. Tanah digunakan sebagai media tumbuh dan tempat tersedianya unsur hara yang sangat berguna bagi pertumbuhan (Suhardi, 1983).

4.1.3. Proses fisiologis tananaman

Proses fisiologis ada 4, yaitu:

Fotosintesis

Proses fotosintesa adalah proses di mana CO2 di bawah pengaruh sinar matahari diubah ke dalam persenyawaan organik yang berisi karbon dan kaya energi (Harjadi, 1979). Fotosintesis dilakukan untuk membentuk glukosa sebagai cadangan makanan. Reaksi fotosintesis secara keseluruhan dapat ditulis sebagai berikut

6 CO2 + 12 H2O + (cahaya, klorofil) ( 6 H2O + C6H12O6 + 6 O2 Karena glukosa lebih banyak tereduksi daripada CO2 jelaslah kiranya bahwa penggabungan CO2 untuk membetuk glukosa memerlukan energi dan sumber elektron serta proton untuk mereduksi CO2 (Volk & Wheeler, 1999). Faktor yang berpengaruh dalam fotosintesa adalah :

CO2, merupakan faktor pembatas laju fotosintesa

Suhu, suhu yang > dari 38oC akan meningkatkan laju fotosintesa

Intensitas cahaya, laju fotosintesa akan bertambah cepat jika habitatnya di tempat terang

Suplai air, bila kondisi air kurang, maka akan berpengaruh pada luas daun yang juga makin sempit. Apabila luas daunnya sempiot maka laju fotosintesa akan semakin lambat

(Tjokrosomo, 1983).

Absorpsi dan translokasi

Absorpsi dilakukan untuk menyerap air dan unsur hara yang ada di tanah melelui akar. Translokasi dilakukan untuk mengangkut hasil fotosintesis dan sebagainya ke bagian tanaman lain. Translokasi yang cepat dari karbohidrat yang tersimpan dari akar ke puncak batang yang cepat pada saat temperatur yang rendah mengurangi kecepatan fotosintesa di bawah optimumnya (Fitter, 1994). Selama pengamatan, tanaman melakukan proses absorpsi dan translokasi. Hal ini dibuktikan dengan tersedianya bahan fotosintesis (air dan karbondioksida) yang terpenuhi akibat proses ini. Metabolisne

Metabolisme digunakan untuk merombak dan menyusun protein kompleks dan lemak. Energi yang digunakan berasal dari proses respirasi. Uap air dihasilkan juga oleh proses metabolisme (pemecahan glukosa). Selama pengamatan, adanya uap air dapat dibuktikan melalui tetes air pada dinding toples. Reaksi pemecahan glukosa adalah sebagai berikut :

Glukosa + Oksigen ( Karbondioksida + Energi + Air

(C6H12O6) (O2) (CO2) (ATP + panas) (H2O)

Jadi dalam reaksi tersebut, selain dihasilkan energi, juga menghasilkan karbondioksida. Karbondioksida akan dikeluarkan ke lingkungan (Supeni, 1995).

Respirasi

Proses respirasi adalah proses untuk memperoleh energi dari bahan organik di mana berlangsung secara efisien di dalam sel. Energi yang dikeluarkan dari reaksi hidrogen dan oksigen digunakan untuk membentuk ATP. Untuk setiap pasang atom hidrogen yang teroksidasi akan terbentuk tiga molekul ATP (Harjadi, 1979). Selama melakukan pengamatan, tanaman melakukan respirasi. Hal ini ditunjukkan dengan adanya tetesan air yang merupakan hasil respirasi pada dinding toples.

Reaksi respirasi dapat ditulis sebagai berikut :

Karbohidrat + O2 ( CO2 + H2O + energi kimia

Respirasi digunakan untuk memperoleh energi yang disebut ATP (Johnson et al., 1984).5. KESIMPULAN

Pertumbuhan disebabkan karena adanya perbesaran sel (cell enlargement) dan pembelahan sel (cell division).

Tanaman mengalami pertumbuhan bila terjadi pertambahan ukuran dalam volume, bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan.

Arah pertumbuhan tanaman mengikuti arah cahaya datang.

Tanaman di tempat gelap tidak melakukan gerak fototropisme.

Tanaman berdaun hijau karena mempunyai klorofil yang berperan dalam fotosintesis.

Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan adalah genetikal tumbuhan tersebut, hormon tumbuhan, suhu, cahaya, kadar air, pH tanah.

Empat faktor penting dalam kesuburan tanah adalah oksigen, air, toksik, dan unsur hara.

Proses fisiologis ada 4, yaitu: fotosintesis, absorpsi dan translokasi, metabolisne, respirasi.

Jika kekurangan cahaya, batang akan tumbuh lebih panjang, lembek, kurus, dan daun tidak normal.6. DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A. (1996). Biology Fourth Edition. Benyamin Cummings Publishing Company, Inc. Redwood City.

Fitter, A.H. (1994). Fisiologi Lingkungan Tanaman. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

Harjadi, S.S. (1979). Pengantar Aronomi. PT Gramedia. Jakarta.

Hendaryono, D.P & Ari W. (1994). Teknik Kultur Jaringan. Kanisius. Yogyakarta.

Indranada, H.K. (1986). Pengolahan Kesuburan Tanah. Bina Aksara. Jakarta.

Johnson, K.D. ; D.L. Rayle & H.L. Wedberg. (1984). Biology an Introduction. The Benjamin/Cummings Publishing Company, Inc. USA.

Kimball, J.W. (1992). Biologi edisi 5 jilid 1. Erlangga. Jakarta.

Lakitan, B. (1995). Fisiologi Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman. Gramedia. Jakarta.

Salisbury, F. B. & C. W. Ross. (1995). Fisiologi Tumbuhan Jilid 3 Edisi ke 4. ITB. Bandung.

Suhardi. (1983). Dasar-Dasar bercocok Tanam. Kanisius. Yogyakarta.

Supeni, T. (1995). Biologi Tanaman. Erlangga. Jakarta.

Tjokrosomo, S.S. (1983). Botani Umum. Angkasa. Bandung.

Volk, W. A. & M. F. Wheeler. (1999). Mikrobiologi Dasar Jilid 2. Erlangga. Jakarta.

kemandirian pertumbuhan tanaman

Documents