BAB IPENDAHULUAN

A. Latar BelakangCahaya matahari adalah sumber energi utama bagi kehidupan seluruh

makhluk hidup didunia. Bagi manusia , hewan dan tumbuhan, cahaya matahari adalah penerang dunia ini. Selain itu, bagi tumbuhan khususnya yang berklorofil cahaya matahari sangat menentukan proses fotosintesis. Fotosintesis adalah proses dasar pada tumbuhan untuk menghasilkan makanan. Makanan yang dihasilkan akan menentukan ketersediaan energi untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Kekurangan cahaya matahari akan mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan, meskipun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan. Selain itu, kekurangan cahaya saat perkembangan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah dan daunnya berukuran kecil, tipis dan berwarna pucat (tidak hijau). Semua ini terjadi dikarenakan tidak adanya cahaya sehingga dapat memaksimalkan fungsi auksin untuk penunjang sel – sel tumbuhan sebaliknya, tumbuhan yang tumbuh ditempat terang menyebabkan tumbuhan- tumbuhan tumbuh lebih lambat dengan kondisi relatif pendek, daun berkembang, lebih lebar, lebih hijau, tampak lebih segar dan batang kecambah lebih kokoh.

Misalnya saja pada tanaman kacang hijau. Bagi orang Indonesia tanaman adalah tanaman yang penting, karena Indonesia terkenal dengan makanan yang bernama bubur kacang hijau yang biasanya disantap untuk menghangatkan badan. Namun dibalik segala kegunaan pertumbuhan kacang hijau yang baik itu dipengaruhi oleh beberapa faktor salah satunya adalah cahaya.

Penulis ingin membuktikan bahwa teori yamg sudah ada itu benar. Oleh sebab itu kami melakukan penelitian yang berjudul “Pengaruh Cahaya dalam Pertumbuhan dan Perkembangan Tanaman Kacang Hijau (Phaseolus radiatusL)”

B. Identifikasi MasalahCahaya merupakan salah satu faktor eksternal yang mempengaruhi

pertumbuhan dan perkembangan tanaman . Tumbuhan yang terkena cahaya langsung dan intensitasnya tinggi memiliki pertumbuhan yang lebih lambat. Sedangkan pada tumbuhan dengan tidak terkena cahaya sama sekali, pertumbuhan tampaknya sangat cepat namun tanaman mengalami gejala etiolasi. Sedangkan cahaya di berikan pada salah satu sisi saja akan merangsang tanaman mengalami gerak fototropisme dan batangnya akan melengkung kearah cahaya.

1

C. Rumusan MasalahBerdasarkan latar belakang diatas, maka dapat ditarik beberapa rumusan

masalah, yaitu:1. Bagaimanakah pengaruh cahaya matahari perhadap pertumbuhan dan

perkembangan tanaman kacang hijau?2. Bagaimanakah pengaruh cahaya terhadap pembentukan kloroplas.

D. Tujuan dan Manfaat 1. Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk.a. Untuk mengetagui pengaruh cahaya matahari perhadap pertumbuhan dan

perkembangan tanaman kacang hijau.b. Untuk mengetahui pengaruh cahaya terhadap pembentukan kloroplas.

2. Manfaat PenelitianManfaat yang didapat dari penelitian ini adalah.a. Bagi penulis, penelitian ini bermanfaat untuk menambah wawasan dan

pengalaman dalam melakukan suatu penelitian ilmiah.b. Kepada teman-teman, penelitian ini bermanfaat untuk meningkatkan

pemahaman tentang pengaruh cahaya terhadap pertumbuhan dan perkembangan kacang hijau

2

BAB IIKAJIAN TEORI

A. Kacang HijauKacang hijau atau Phaseoulus radiatus L adalah salah satu tanaman

dikotil yang memiliki kelebihan dapat tumbuh di daerah yang kekurangan air sekalipun. Tempat tumbuh optimum untuk tanaman ini adalah daerah dengan curah hujan 70-200 mm/bulan dan suhu 23-30oC. Berikut adalah klasifikasi tanaman kacang hijau.

Kingdom PlantaeDivisio MagnoliophytaKlasis MagnoliopsidaSubklas RosidaeOrdo FabalesFamilia FabaceaeGenus PhaseolusSpesies Phaseoulus radiatus L

B. CahayaSelain nutrisi, air, suhu, dan kelembapan, cahaya merupakan faktor

utama sebagai energi dalam fotosintesis, untuk menghasilkan energi. Kekurangan cahaya akan mengga nggu proses fotosintesis & pertumbuhan, meskipun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan. Kekuranagan cahaya pada saat pertumbuhan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, dimana dimana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah & daunnya berukuran lebih kecil, tipis, pucat.

Pengaruh cahaya bukan hanya tergantung kepada fotosintesis (kuat penyinaran) saja, namun ada faktor lain yang terdapat pada cahaya, yaitu berkaitan dengan panjang gelombangnya. Penelitian yang dilakukan oleh Hendrick & Berthwick pada tahun 1984, menunjukan cahaya yang berpengaruh terhadap pertumbuhan adalah pada spectrum merah dengan panjang gelombang 660nm.

Percobaan dengan menggunakan spectrum infra merah dengan panjang gelombang 730nm meberikan pengaruh yang berlawanan. Substansi yang merspon spectrum cahaya adalah fitokrom suatu protein warna pada tumbuhan yang mengandung susunan atom khusus yang mengabsorpsi cahaya.

3

Tabel 1. Klasifikasi Kacang Hijau(Sumber: Wikipedia.com)

C. Pertumbuhan dan PerkembanganPertumbuhan adalah pertumbuhan ukuran (massa,panjang) secara

kuantitatif yang dihasilkan dari pertumbuhan jumlah sel & bersifat irreversibel (tidak dapat kembali). Perkembangan adalah proses maju kedewasaan secara kuantitatif terhadap pengembangan tubuh organisme.

D. Kerangka PemikiranAdapun kerangka pemikiran dari penelitian ini adalah, yang pertama

tahap perencanaan penelitian, pembuatan proposal penelitian, pembuatan hipotesis, merancang percobaan, persiapan alat dan bahan, menentukan waktu lamanya eksperimen, melakukan eksperimen, penarikan kesimpulan, dan terakhir tahap penyusunan laporaan hasil penelitian.

4

BAB IIIMetodologi Penelitian

A. Alat dan Bahan PenelitianDalam Penelitian ini kami mengambil beberapa alat dan bahan

sebagai berikut:1. Gelas air mineral2. Penggaris3. 12 biji kacang hijau4. Air5. Cahaya matahari6. Kapas7. Neraca elektrik

B. Rancangan PenelitianMenyiapkan alat dan bahan . Merancang tiga perlakuan pada biji

kacang hijau . Perlakuan I , biji kacang hijau diletakkan dalam kardus tertutup. Perlakuan II biji kacang hijau diletakkan dalam kardus dengan 2 lubang pada sisi samping . Percobaan III biji kacang diletakkan pada ruangan terbuka terkena cahaya langsung . Pada masing – masing kardus terdapat 2 gelas wadah , masing masing – masing terdapat 2 biji kacang hijau , sehingga dalam tiap kardus ada 4 biji dalam 2 wadah yang terpisah. Pada tempat terbuka terdapat 2 gelas wadah yang berisi 2 biji kacang hijau . Total biji yang digunakan 12 buah . Pada tiap kardus sudah terdapat penyangga untuk sirkulasi udara.

C. Tata Cara Penelitian1. Menentukan variable-variabel.

-Variabel bebas : Intensitas cahaya matahari yang diberikan -Variabel terikat : Tinggi tanaman dan warna batang serta

daun -Variabel kontrol : jenis , masa kapas , jenis dan umur

tanaman-Variabel pengganggu : angin

2. Menyiapkan alat bahan.3. Menimbang kapas masing – masing 0,075 gram .4. Merendam biji kacang hijau salama 1 malam5. Memilih biji yang tenggelam dan buanglah biji yang terapung.6. Masukan kapas kedalam kemasan air minum mineral 500 ml 7. Kapas disemprot dengan air sebanyak 5 kali

5

8 .Merancang kardus dengan tanpa lubang dan satu lagi dilubangi pada bagian atas kardus (2 lubang)

9.Menanam 2 biji kacang hijau ke dalam tiap gelas, dengan cara meletakkan biji di permukaan kapas yang lembab. Di dalam kardus terdapat 2 gelas kemasan minuman , jadi tiap kardus berisi 4 biji kacang hijau .

10. Meletakkan kardus di atas lubang penyangga.11.Menyirami tanaman kacang hijau setiap hari , 2 kali sehari pagi pukul

06.30 dan sore pukul 16.00 , dengan menyemprotkan air sebanyak 5 kali

12.Mengukur tinggi tiap-tiap tanaman kacang hijau setiap hari dan membuat rata – rata tingginya

13. Mengamati perbedaan-perbedaan yang terjadi antara tanaman di kemasan minuman tempat I,II, dan III.

14. Mencatat hasil pengukuran & pengamatan kedalam tabel hasil penelitian.

D. Teknis Analisis DataData yang teramati nantinya akan disusun sesuai topik kajian.

Kemudian dilakukan penyusunan karya tulis berdasarkan data yang telah dipersiapkan secara logis dan sistematis. Data yang diperoleh kemudian dianalisis menggunakan teknik deskriptif argumentatif.

6

BAB IVHasil dan Pembahasan

A. Hasil dan Deskripsi Penelitian

Pengamatan Pertumbuhan kacang hijau selama enam hari terlihat pada tabel 2 berikut.

Tempat Gelas TanamanHari Ke- (cm)

Rata-Rata

1 2 3 4 5 6

I1

A

Radi-kula sudah tum-buh keluar.

- - - - - -B 1,7 3,8 9,1 9,8 10,4 7 cm

2A - - - - - -B - - - - - -

II1

A 1,8 4,4 9,8 15,8 24,411 cm

B 1,5 2,3 4,1 5,6 9,4 5 cm

2A - - - - - -B - - - - - -

III

1A 3,4 7,3 14,7 20,1 23,6

14 cm

B 3,6 7,3 15,6 21,5 26,915 cm

2A 1,5 3,2 8,5 16,9 23,6

11 cm

B 2,8 6,4 13,6 22,4 27,815 cm

7

Tabel 2. Pertumbuhan Kacang Hijau

Penelitian pertumbuhan dan perkembangan tanaman kacang hijau kami mulai pada hari Jum’at, 30 Juli 2011 hingga hari Kami, 4 Agustus 2011. Karena variable bebas kelompok kami adalah cahaya, kita menempatkan kacang hijau di tiga tempat yang berbeda.

Tempat I adalah tempat dengan intensitas cahaya tinggi. Tempat II adalah tempat dengan intensitas cahaya rendah (dalam kardus), dan tempat III adalah tempat intensitas cahaya sedang (kardus berlubang). Dalam setiap tempat kita tempatkan pada dua gelas yang masing-masing berisi dua biji kacang hijau berlabel A dan B. Tanaman A adalah tanaman disebelah kiri nomor pada gelas, sedangkan tanaman B adalah tanaman disebelah kanan nomor pada gelas. Setiap hari dilakukan penyiraman dengan menggunakan sprayer sebanyak lima kali masing-masing pagi dan sore hari. Setelah itu dilakukan pengukuran setiap harinya.

B. Pembahasan HasilTanaman kacang hijau dalam tempat II (dalam ruangan tertutup) ,

mengalami pertambahan tinggi yang sangat cepat, dari hari kehari. Namun warna daunnya tidak hijau (pucat) dan batang kecambahnya terlihat pucat dan melengkung. Batang kecambah melengkung karena pertambahan tinggi yang sangat pesat, namun batangnya tidak kuat. Tanaman di tempat II ini mengalami gejala etiolasi, dikarenakan kekurangan cahaya matahari disaat perkecambahan. Gejala etiolasi ditandai dengan pertambahan tinggi yang sangat cepat dikarenakan hormone auksin yang berfungsi dalam perpanjangan sel – sel tumbuhan dapat bekerja secara maksimal di tempat yang tanpa cahaya matahari. Namun kekurangan cahaya itu menyebabkan daun berwarna pucat, berukuran kecil, tipis dan batangnya tidak kokoh karena tanaman tidak bisa melakukan proses fotosintesis sehingga tanaman kekurangan nutrisi.

Tanaman kacang hijau dalam tempat III (dengan 2 lubang pada bagian atasnya) , mengalami pertambahan tinggi yang paling cepat diantara dua tanaman lainnya yang ditanam pada kardus tertutup dan ditempat yang terkena cahaya langsung. Daunnya berwarna kucing pucat dan batangnya sangat melengkung kearah lubang ,untuk memperoleh

8

Gambar 2. Tempat II dan III

cahaya langsung . Pucuk kecambah ini menunjukkan peristiwa fototropisme positif. Sehingga batang akan terus dirangsang untuk meninggi. Namun auksin akan dihambat akibat sinar matahari, sehingga batang melengkung dan konsentrasi auksin meningkat pada sisi batang yang tidak tersinari . Batang berwarna kuning pucat, terjadi gejala etiolasi karena tidak mendapat cahaya secara penuh . Sehingga proses fotosintesis terganggu dan kebutuhan akan nutrisi juga terganggu.

Tanaman kacang hijau di tempat I (terbuka) mengalami pertumbuhan yang paling lambat, namun daun berwarna hijau lebar dan tebal . Batang kecambahnya kuat menopang system pucuk. Pertumbuhan yang lambat ini disebabkan oleh fungsi hormone auksin yang dihambat oleh cahaya matahari. Namun dengan cahaya matahari yang cukup tanaman tersebut dapat melakukan proses fotosintesis secara maksimal, sehingga tanaman tersebut memiliki nutrisi yang cukup untuk memenuhi kebutuhan tubuhnya. Nutrisi yang cukup itulah yang menyebabkan tanaman kacang pada tempat terbuka tampak lebih segar dan batangnya mampu menopang system pucuk , memiliki daun yang nampak lebar, tebal , lebih banyak dan berwarna hijau tua , namun batangnya yang tidak terlalu tinggi dan terlihat tebal.

Cahaya pada proses perkecambahan sangatlah penting yaitu membantu tumbuhan dalam proses fotosintesis dimana produknya akan digunakan untuk menunjang segala aktivitas tanaman termasuk pertumbuhan dan perkembangannya. Cahaya akan menghambat hormone auksin, sehingga auksin akan terkonsentrasi pada daerah yang gelap, akibatnya daerah yang gelap atau tidak terkena cahaya pada kecambahakan lebih tinggi dari pada bagian yang lain.

Pada dasarnya ,semua plastid tumbuh dari protoplastid , yaitu benda kecil yang ditemukan pada tumbuhan yang tumbuh baik pada tempat gelap maupun terang. Pada percobaan dengan kecambah yang tidak mendapat cahaya matahari langsung ,tanaman tampak pucat sedangkan yang terkena cahaya matahari langsung tanaman tampak hijau tua . Percobaan ini membuktikan bahwa cahaya matahari berperan dalam diferensiasi sel – sel protoplastid menjadi plastid, yang memberikan warna hijau pada kloroplas. Pada percobaan dengan tanpa terkena cahaya matahari langsung, tumbuhan gagal membentuk kloroplas namun membentuk etioplas.

Pada biji yang ditanam pada tempat terang, 2 biji tidak berkecambah, atau gagal mengalami pertumbuhan. Ada banyak faktor yang mempengaruhi, yaitu faktor internal dan faktor eksternal. Faktor internal yaitu embrio yang sudah mati, atau kondisi kulit biji yang tidak permeabel terhadap air sehinnga tidak terjadi peristiwa imbibisi . Karena

9

tidak terjadi imbibisi maka hormon giberelin tidak aktif, dan tidak bisa mengaktifkan enzim α-amylase yang berfungsi mendegradasi amilum menjadi glukosa, yang nantinya sebagai sumber energy untuk perkecambahan. Faktor eksternal yaitu karena pengaruh angin, guncangan, panas, atau suhu yang tidak optimal untuk perkecambahan.

Sedangkan pada gelas lain yang ditempatkan pada tempat, bisa berkecambah, namun ketika berusia 4 hari kecambah mati, hal ini mungkin disebabkan karena faktor nutrisi, suhu, atau kelembapan kapas yang tidak mencukupi, karena diletakkan pada kondisi lingkungan yang suhunya tidak optimum.

BAB V

10

Simpulan dan Saran

A. Simpulan PenelitianBerdasarkan Pembahasan diatas, dapat ditarik kesimpulan.

1. Cahaya mempengaruhi pertumbuhan kacang hijau,, terbukti dengan kacang hijau pada intensitas cahaya tinggi tumbuh lebih lambat yaitu rata-rata 7 cm dibanding pada intensitas cahaya sedang yaitu 14 cm maupun intensitas cahaya rendah yaitu 8 cm.

2. Cahaya mempengaruhi pembentukan kloroplas tumbuhan, terlihat jelas pada daun tanaman kacang hijau pada intensitas cahaya tinggi yang terlihat hijau dan sangat segar. Dibanding dengan tanaman kacang hijau pada intensitas sedang dan rendah daun terlihat kuning dan pucat.

B. Implikasi dan SaranAdapun saran yang dapat diberikan dari penelitian ini antara lain:

1. Kepada Siswa , agar lebih tertarik pada pelajaran Biologi khususnya pada materi Pertumbuhan dan Perkembangan.

2. Kepada Masyarakat , dalam dunia pertanian agar lebih memahami pengaruh cahaya pada proses pembibitan tanaman untuk mencapai hasil yang maksimal.

Daftar Pustaka

11

Anonim.2010. Paseolus radiatus L. www.wikipedia.com/kacang+hijau. Diakses tanggal 3 Agustus 2011.

Aryulina ,Diah ,dkk.2007 . Biologi 3 SMA dan MA untukkelasXII .Jakarta :Esis

Priadi,Arif.2010. Biologi SMA Kelas XII. Jakarta: Yudhistira

Salisbury , Frank B ,1995 , FisiologiTumbuhan , Wadsworth Publishing, Inc , Colorado state

Sudjadi ,Bagod . 2005. BiologiSainsdalamKehidupan3A .Jakarta :Yudhistira

Lampiran

12

13

14